CN110430746A - 农作业车辆的自主行驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明的农作业车辆(1)的自主行驶系统利用能够与农作业车辆(1)进行通信的远程操作装置(70)，对所述农作业车辆(1)的自主行驶进行控制。另外，具有能够与所述农作业车辆(1)进行通信的服务器(100)。并且，在所述远程操作装置(70)请求由所述服务器(100)对所述农作业车辆(1)的自主行驶进行控制时，利用所述服务器(100)对所述农作业车辆(1)的自主行驶进行控制。

Description

农作业车辆的自主行驶系统

技术领域

本发明涉及农作业车辆的自主行驶系统，其利用操作装置与农作业车辆之间的通信来执行农作业车辆的自主行驶。

背景技术

近年来，为了高效且简便地进行田地中的农作业，开发出使无操作者搭乘的无人作业车辆自主行驶的自主行驶系统(参照专利文献1及专利文献2)。在专利文献1及专利文献2的自主行驶系统中，操作者可以利用平板电脑型个人电脑等操作装置进行远程操作，以便监视作业车辆在田地等作业区域中的自主行驶。另外，提出有利用在远程服务器中针对作业区域登记的作业计划的生产管理系统(参照专利文献3)。专利文献3的生产管理系统中，从远程服务器将所登记的作业计划发送给搭载于有人驾驶的农业机械的远程监视终端装置，并显示于远程监视终端装置。

专利文献

专利文献1：日本特开2015－221614号公报

专利文献2：日本特开2016－095658号公报

专利文献3：日本特开2016－076123号公报

发明内容

然而，在专利文献3的生产管理系统中，远程服务器中登记的作业计划表示出的是操作者搭乘于作业车辆的当天所执行的农作业的种类。即，作业计划不是由作业区域内的作业车辆的移动路径(作业路线)或具体的驾驶动作等构成，因此，对于专利文献3的生产管理系统来说，很难远程操作无人作业车辆。

在专利文献1及专利文献2的自主行驶系统中，虽然构成为在操作者监视无人作业车辆的状态下远程操作无人作业车辆，但是，在操作装置更换电池时或操作者离开作业区域时等，需要使作业车辆停止。每当中断操作装置对作业车辆的监视，操作者就必须也中断利用作业车辆进行的作业，从而导致完成作业需要花费很长的时间。

本发明是鉴于上述的现状而完成的，其技术课题在于，提供一种能够安全地操作自主行驶中的农作业车辆的农作业车辆的自主行驶系统。

本发明提供一种农作业车辆的自主行驶系统，其利用能够与农作业车辆进行通信的远程操作装置，对上述农作业车辆的自主行驶进行控制，上述农作业车辆的自主行驶系统的特征在于，具有能够与上述农作业车辆进行通信的服务器，在上述远程操作装置向上述服务器请求了由该服务器对上述农作业车辆的自主行驶进行监视控制时，利用上述服务器对上述农作业车辆的自主行驶进行监视控制。

上述自主行驶系统也可以为：一旦开始利用上述服务器对上述农作业车辆的自主行驶进行监视控制，则禁止利用除了上述远程操作装置及上述服务器以外的操作装置对上述农作业车辆进行控制。

上述自主行驶系统也可以为：在利用上述服务器执行对上述农作业车辆的监视控制时，一旦受理了恢复利用上述远程操作装置的控制的操作，则中断利用上述服务器的监视控制而恢复利用上述远程操作装置的控制。

上述自主行驶系统也可以为：上述农作业车辆具备：用于拍摄上述农作业车辆的周围的照相机，一旦开始利用上述服务器进行控制，则将由上述照相机得到的拍摄信息发送到上述服务器。

上述自主行驶系统也可以为：在利用上述服务器执行对上述农作业车辆的监视控制时，如果受理了上述远程操作装置发出的停止上述农作业车辆的停止请求，则停止上述农作业车辆的自主行驶。

上述自主行驶系统也可以为：在利用上述远程操作装置对上述农作业车辆进行控制时，在上述远程操作装置与上述农作业车辆之间的通信被屏蔽的情况下，或者在受理了上述远程操作装置发出的停止上述农作业车辆的停止请求的情况下，停止上述农作业车辆的自主行驶。

发明效果

根据本发明，由于能够通过远程操作装置请求由服务器对农作业车辆的自主行驶进行监视控制，所以，对远程操作装置进行操作的操作者通过临时执行利用服务器的监视控制，从而能够以安全的状态中断农作业车辆的自主行驶的监视作业。因此，在操作者临时进行远程操作装置的电池更换、其他农作业车辆的状况确认等其他作业的情况下，以及在临时休息的情况下，也能够以安全的状态继续进行农作业车辆的自主行驶，从而防止利用农作业车辆的作业时间变长。

附图说明

图1是表示实施方式中的自主行驶系统的构成的整体图。

图2是图1的自主行驶系统中的农作业车辆亦即拖拉机的侧视图。

图3是上述拖拉机的俯视图。

图4是上述拖拉机的功能框图。

图5是表示用于开始自主行驶的认证动作的时序图。

图6是表示自主行驶中的通信动作的时序图。

图7是表示自主行驶中发生异常时的通信动作的时序图。

图8是表示拖拉机的自主行驶时的通信状态的说明图。

图9是表示拖拉机中的自主行驶判定动作的流程图。

图10是表示自主行驶监视时的远程操作装置的显示画面的一例的图。

图11是表示将自主行驶中的拖拉机的监视切换到服务器时的通信动作的时序图。

图12是表示利用服务器监视自主行驶中的拖拉机时的通信状态的说明图。

图13是表示服务器监视时的远程操作装置的显示画面的一例的图。

图14是表示将自主行驶中的拖拉机的监视切换到远程操作装置时的通信动作的时序图。

图15是无人拖拉机和有人拖拉机的整体侧视图。

图16是利用1台远程操作装置进行监视的多个无人拖拉机的整体侧视图。

具体实施方式

＜自主行驶系统＞

以下，基于附图，对使得本发明具体化的实施方式进行说明。首先，以下，参照图1～图4，对本发明所涉及的使作为农作业车辆的一例的拖拉机自主行驶的自主行驶系统进行说明。在以下的说明中，有时将进行自主行驶及自主作业的拖拉机称为“无人拖拉机”或“机器人拖拉机”，有时将通过操作者直接操作而行驶并进行作业的拖拉机称为“有人拖拉机”。

应予说明，本实施方式中，无人拖拉机与有人拖拉机的不同点在于有无操作者的直接操作，作为拖拉机的构成在无人拖拉机和有人拖拉机中是通用的。即，即便是无人拖拉机，操作者也能够搭乘(上车)而进行直接操作(换言之，可以作为有人拖拉机进行使用)。另外，即便是有人拖拉机，操作者也能够下车而使其进行自主行驶及自主作业(换言之，可以作为无人拖拉机进行使用)。

此外，自主行驶是指：通过图4所示的拖拉机1具备的自主行驶控制装置51等，对该拖拉机1为了行驶而具备的构成进行控制，使得拖拉机1沿着预先确定的路径进行行驶。另外，本说明书中，自主作业是指：通过自主行驶控制装置51等对拖拉机1为了作业而具备的构成进行控制，使得拖拉机1沿着预先确定的路径进行作业。

如图1所示，在本实施方式的自主行驶系统中，由操作者操作的远程操作装置70与田地(作业区域)H1内的拖拉机1执行无线通信，由此对拖拉机1的自主行驶进行控制，该拖拉机1利用与定位卫星63之间的通信来获得位置信息(定位信息)。无人拖拉机1通过电话网络等的通信网络N1而与安装于管理中心C1的服务器100进行通信，将拖拉机1的驱动信息、位置信息(定位信息)以及时刻信息一并发送给服务器100。服务器100将无人拖拉机1的驱动信息和位置信息以及时刻信息一并积累起来，存储为作业历史信息。

在田地H1附近设置有基站(便携式基站)60，基站60具备作为设置位置的基准点的位置信息，利用定位天线61直接接收来自定位卫星63的信号(以下称为“卫星信号”)，并且，利用无线通信天线64间接接收无人拖拉机1中接收到的来自定位卫星63的信号(以下称为“车辆信号”)。

对于基站60，在基站通信装置62中，利用RTK定位法等根据卫星信号及车辆信号计算出位置校正信息，并通过无线通信天线64而发送给拖拉机1。拖拉机1使用由基站60发送来的校正信息对利用定位天线6(参照图2)测定得到的卫星定位信息进行校正，从而求出拖拉机1的当前位置信息(例如，纬度信息及经度信息)。

在田地H1内，远程操作装置70没有与通信网络N1通信连接，而是与拖拉机1进行无线通信，一并接收拖拉机1的驱动信息、位置信息以及时刻信息，并存储为作业历史信息。操作者通过目视来确认田地H1内的状况和拖拉机1的状态，并且，对远程操作装置70进行操作，从而能够对与远程操作装置70通信连接的拖拉机1发出自主行驶的开始及停止的指示。

在操作者的办公室O1内，远程操作装置70与路由器等接入点90进行通信连接，该接入点90借助ONU(Optical Network Unit：光网络单元)或调制解调器等而与通信网络N1通信连接。远程操作装置70通过与办公室O1内的接入点90进行通信连接，能够借助通信网络N1而与服务器100进行通信。并且，远程操作装置70成为能够与服务器100进行通信的状态。将已经存储的拖拉机1的作业历史信息发送给服务器100。

服务器100如果接收到来自远程操作装置70的作业历史信息(以下称为“追加作业历史信息”)，则读取出已经从拖拉机1接收并存储的作业历史信息(以下称为“基本作业历史信息”)。然后，服务器100将基本作业历史信息和追加作业历史信息进行核对，由此生成将追加作业历史信息追加到基本作业历史信息而得到的更新作业历史信息，并将更新作业历史信息与执行操作的操作者的名字、拖拉机1的机种等一并进行存储。

外部终端装置(服务工具)80是拖拉机1的销售公司或制造公司的服务人员所有的终端装置，通过与拖拉机1进行有线连接而能够与拖拉机1进行通信。与外部终端装置80连接的拖拉机1借助通信网络N1与服务器100进行通信，从而执行例如拖拉机1内的控制装置等中的软件(固件)的更新、拖拉机1的故障诊断等。

＜拖拉机＞

接下来，以下，参照图2～图4，对拖拉机1进行说明。如图2及图3所示，拖拉机1具备：在田地H1中进行自主行驶的机体2。在机体2上以能够装卸的方式设置有作业机3。该作业机3用于农作业。作为该作业机3，例如有耕耘机、犁、施肥机、割草机、播种机等各种作业机，可以根据需要从中选择所期望的作业机3来装配于机体2。机体2构成为：能够对所装配的作业机3的高度及姿势进行变更。拖拉机1的机体亦即机体2构成为：其前部由左右一对的前轮7、7支撑，其后部由左右一对的后轮8、8支撑。前轮7、7及后轮8、8构成行驶部。

在机体2的前部配置有发动机盖9。在该发动机盖9内收纳有作为拖拉机1的驱动源的发动机10等。该发动机10可以由例如柴油发动机构成，但并不限于此，也可以由例如汽油发动机构成。另外，作为驱动源，除了可以使用发动机以外，还可以使用电动机，或者，也可以使用电动机+发动机。

在发动机盖9的后方配置有供操作者搭乘的驾驶室11。在该驾驶室11的内部主要设置有：用于操作者进行转向操作的转向方向盘12、操作者能够落座的座席13、以及用于进行各种操作的各种操作装置。不过，农业用作业车辆并不限于带有驾驶室11的作业车辆，也可以为不具备驾驶室11的作业车辆。

虽然省略了图示，但是，作为上述的操作装置，例如可以举出：监控装置、节气杆、主变速杆、升降杆、PTO开关、PTO变速杆以及多个液压变速杆等。这些操作装置配置于座席13的附近或转向方向盘12的附近。

监控装置构成为：能够显示拖拉机1的各种信息。节气杆用于对发动机10的旋转速度进行设定。主变速杆用于对变速箱体22的变速比进行变更操作。升降杆用于在规定范围内对装配于机体2的作业机3的高度进行升降操作。PTO开关用于对朝向从变速箱体22的后端侧向外突出的PTO轴(动力取出轴)的动力传递进行接通、切断操作。即，在PTO开关处于接通(ON)状态时，动力向PTO轴传递而使得PTO轴旋转，作业机3被驱动，另一方面，在PTO开关处于断开(OFF)状态时，朝向PTO轴的动力被切断，使得PTO轴不进行旋转，作业机3停止。PTO变速杆用于进行向作业机3输入的动力的变更操作，具体而言，进行PTO轴的旋转速度的变速操作。液压变速杆对液压外部取出阀进行切换操作。

如图1所示，在机体2的下部设置有构成机体2的骨架的底盘20。该底盘20由机体框架21、变速箱体22、前桥23、以及后桥24等构成。

机体框架21是拖拉机1的前部的支撑部件，其直接支撑发动机10，或者隔着防振部件等而支撑发动机10。变速箱体22使来自发动机10的动力变化而向前桥23及后桥24传递。前桥23构成为：将从变速箱体22输入来的动力向前轮7传递。后桥24构成为：将从变速箱体22输入来的动力向后轮8传递。

如图4所示，在拖拉机1中，作为用于控制机体2的动作(前进、后退、停止以及转弯等)的控制部，具备：能够借助车辆总线18而相互通信的发动机控制装置15、本机控制装置16以及作业机控制装置17。发动机控制装置15的输出侧与设置于发动机5的作为燃料喷射装置的共轨装置41电连接。另一方面，发动机控制装置15的输入侧与用于检测发动机5的旋转速度的旋转速度传感器31等电连接。

本机控制装置16的输出侧与变速装置42以及左右的制动装置26等电连接，该变速装置42包括使来自发动机5的动力变速的液压式变速装置等，该制动装置26对朝向后桥24的左右的后轮8的动力传递实施制动。另一方面，本机控制装置16的输入侧与用于检测后轮3的旋转速度的车速传感器32、以及用于检测机体2的倾斜角及倾斜角速度的倾斜角传感器33等电连接。另外，作业机控制装置17的输出侧与作业机升降致动器44电连接，并且，作业机控制装置17的输入侧与用于检测作业机3的姿势、动作状态等的作业机传感器34电连接。

另外，拖拉机1具备与车辆总线18连接的车辆搭载终端装置19，车辆搭载终端装置19能够借助无线电话线等与通信网络N1连接。即，拖拉机1利用车辆搭载终端装置19与通信网络N1通信连接，从而能够与管理中心C1的服务器100进行通信。此外，拖拉机1构成为：具备能够与车辆总线18连接的外部端子(省略图示)，且能够将由服务人员操作的计算机等外部终端装置(服务工具)80与车辆总线18电连接。

共轨装置41用于向发动机10的各气缸喷射燃料。这种情况下，利用发动机控制装置15对针对发动机10的各气缸的喷射器的燃料喷射阀进行开闭控制，由此，从各喷射器向发动机10的各气缸喷射由燃料供给泵从燃料箱泵送至共轨装置41的高压燃料，从而对从各喷射器供给来的燃料的喷射压力、喷射时期、喷射期间(喷射量)进行高精度的控制。

具体而言，变速装置42为例如活动斜板式液压无级变速装置，其设置于变速箱体22。通过利用本机控制装置16控制变速装置42来适当调整斜板的角度，能够使变速箱体22的变速比为所期望的变速比。

升降致动器44使例如将作业机3与机体2连结起来的三点连杆机构动作，由此，使作业机3上下升降到退避位置(不进行农作业的位置)或作业位置(进行农作业的位置)中的任意位置。通过利用作业机控制装置17控制升降致动器44而使作业机3适当地升降动作，能够利用作业机3在例如田地区域的所期望的高度进行农作业。

具备如上所述的控制装置15～17的拖拉机1构成为：基于搭乘于驾驶室11内的操作者的各种操作，控制装置15～17借助车辆总线18而相互进行通信，对拖拉机1的各部分(机体2、作业机3等)进行控制，由此，能够一边在田地内行驶，一边执行农作业。此外，对于实施方式的拖拉机1来说，例如，即便没有操作者搭乘，也能够基于由远程操作装置70输出的规定的控制信号，使拖拉机1自主行驶。

具体而言，如图4所示，该拖拉机1追加了用于使其能够进行自主行驶的自主行驶控制装置51等各种构成。此外，拖拉机1还具备基于定位系统而取得拖拉机1(的机体)的位置信息所需要的定位天线6等各种构成。根据该构成，拖拉机1能够基于定位系统来取得自身的位置信息，从而在田地上自主行驶。

接下来，对拖拉机1为了自主行驶而具备的构成详细地进行说明。具体而言，如图2～图4所示，拖拉机1具备：自主行驶控制装置51、转向控制装置52、定位测量装置53、无线通信路由器(低功率数据通信装置)54、转向致动器43、定位天线6以及无线通信天线单元48等。

自主行驶控制装置51及转向控制装置52构成为：借助车辆总线18而与发动机控制装置15、本机控制装置16以及作业机控制装置17分别进行相互通信。另外，自主行驶控制装置51还可以借助自主行驶总线56而与定位测量装置53及无线通信路由器54分别进行相互通信，该自主行驶总线56是作为利用车辆总线18的操纵用通信系统之外的另一系统的自主行驶用通信系统中的总线。

转向致动器43设置于例如转向方向盘12的旋转轴(转向轴)的中途部，用于调整转向方向盘12的回转角度(转向角)。当拖拉机1(作为无人拖拉机)在预先确定的路径上行驶的情况下，转向控制装置52以使拖拉机1沿着该路径行驶的方式计算出转向方向盘12的适当的回转角度，并对转向致动器43进行控制，以使得转向方向盘12以计算出的回转角度进行回转。

另外，转向控制装置52从转向角传感器35接受转向方向盘12的旋转角度的检测信号，并且，借助车辆总线18而与发动机控制装置15、本机控制装置16以及作业机控制装置17分别进行通信，由此能够执行与拖拉机1的车速相对应的转向。应予说明，转向致动器43也可以调整拖拉机1的前轮7的转向角而不调整转向方向盘12的回转角度，这种情况下，即便进行转弯行驶，转向方向盘12也不旋转。

定位天线6接收来自例如构成卫星定位系统(GNSS)等定位系统的定位卫星的信号。定位天线6配置于驾驶室11的车顶14的上表面。将定位天线6接收到的信号输入到定位测量装置53，在定位测量装置53中将拖拉机1(严格地讲为定位天线6)的位置信息计算为例如纬度和经度信息。自主行驶控制装置51取得由该定位测量装置53计算出的位置信息，用于控制拖拉机1。

定位测量装置53与无线通信天线单元48中的第一无线通信天线48a电连接，通过基于指定低功率无线网络的第一无线通信网络(例如，920MHz频段的无线通信网络)与后述的基站(便携式基站)60进行通信。无线通信天线单元48配置于驾驶室11的车顶14的上表面。定位测量装置53借助第一无线通信天线48a而从设置在接近田地的位置的基站60接收校正信息(定位校正信息)，由此，对拖拉机1(移动站点)的卫星定位信息进行校正，求出拖拉机1的当前位置。例如，可以应用DGPS(差分GPS定位)、RTK定位(实时动态定位)等各种定位方法。

本实施方式中，例如应用RTK定位，除了在作为移动站点侧的拖拉机1设置有定位天线6以外，还具备具有基站定位天线61的基站60。基站60配置于例如田地的周围等不会妨碍拖拉机1行驶的位置(基准点)。作为基站60的设置位置的基准点的位置信息是预先设定的。基站60具备基站通信装置62，其能够借助第一无线通信网络来进行通信，该第一无线通信网络是在基站通信装置62与基于拖拉机1的定位测量装置53和第一无线通信天线48a的通信装置之间构建的。

RTK定位中，利用设置于基准点的基站60和作为要求解位置信息的对象的移动站点侧的拖拉机1的定位天线6同时测定来自定位卫星63的载波相位(卫星定位信息)。基站60中，每当从定位卫星63测定卫星定位信息，或者每当经过设定周期，都生成包括所测定到的卫星定位信息和基准点的位置信息等在内的校正信息，并将校正信息从基站通信装置62发送给拖拉机1的第一无线通信天线48a。拖拉机1(相当于移动站点)的定位测量装置53使用从基站60发送来的校正信息对利用定位天线6测定得到的卫星定位信息进行校正，从而求出拖拉机1的当前位置信息(例如，纬度信息及经度信息)。

应予说明，本实施方式中，采用了利用GNSS－RTK法的高精度的卫星定位系统，但并不限于此，只要能够得到高精度的位置坐标即可，可以使用其他定位系统。GNSS－RTK为基于位置已知的基站的信息进行校正而提高精度的定位方式，因来自基站的信息的传送方法的不同而存在多种方式。本发明不依赖于GNSS－RTK方式，因此，本实施例中，省略了详细内容。

另外，定位测量装置53不仅能够利用卫星定位来计量拖拉机1(机体2)的位置信息，还能够利用惯性测量来计量前后左右的倾斜角信息。自主行驶控制装置51以与位置信息(纬度经度信息)相对应的状态取得由定位测量装置53计量的倾斜角信息，用于拖拉机1的控制。应予说明，定位测量装置53还可以计量定位天线6相对于田地表面的高度位置、以及拖拉机1(机体2)的车高。

无线通信天线单元48配置于拖拉机1的驾驶室11的车顶14的上表面，具备：与第一无线通信网络连接的第一无线通信天线48a、以及与第二无线通信网络通信连接的第二无线通信天线48b，第一无线通信天线48a的频段和第二无线通信天线48b的频段不同。第一无线通信网络用于对由基站60获得的定位校正信息进行通信，由例如数据传输速度较快的920MHz频段的指定低功率无线网络等构建。第二无线通信网络用于对图像数据等数据容量较大的数据进行高速通信，由例如2.4GHz频段的低功率数据通信系统等构建。应予说明，天线48a、48b的一部分可以配置于驾驶室11内。

第一无线通信天线48a与定位测量装置53电连接，第二无线通信天线48b与无线通信路由器54电连接。与第二无线通信天线48b连接的无线通信路由器54通过第二无线通信网络而与远程操作装置70进行通信，该远程操作装置70由拖拉机1外部的操作者操作，且能够显示图像。无线通信路由器54接收来自远程操作装置70的控制信号，借助自主行驶总线56而发送给自主行驶控制装置51。

另外，无线通信路由器54借助第二无线通信网络而与对拖拉机1的前方进行拍摄的照相机36进行无线通信，由此，接收照相机36的拍摄图像。照相机36安装于驾驶室11的上侧位置，对驾驶室11前方的发动机盖6周边等的田地的状态进行拍摄。本实施方式中，照相机36一体地安装于无线通信天线单元48，不过，也可以安装于驾驶室11的车顶14的侧方位置、后方位置等多个部位。

具体而言，远程操作装置70构成为具备触摸面板的平板电脑型个人电脑。操作者能够参照在远程操作装置70的触摸面板中显示的信息(例如在进行自主行驶时所需要的田地的信息等)进行确认。另外，操作者对远程操作装置70进行操作，从而将用于控制拖拉机1的控制信号发送给拖拉机1的自主行驶控制装置51。应予说明，实施方式的远程操作装置70不限于平板电脑型个人电脑，作为替代，也可以由例如笔记本型个人电脑构成。或者，还可以将搭载于与拖拉机1不同的其他拖拉机的监控装置作为远程操作装置。

自主行驶控制装置51将由远程操作装置70生成的行驶路径和拖拉机1的位置信息进行比较，计算出拖拉机1的转向角、目标发动机转速、目标变速比等，并借助车辆总线18而与各控制装置15～17、52进行通信，以使拖拉机1一边沿着行驶路径进行规定的作业，一边以规定的行驶速度进行自主行驶。由此，拖拉机1能够一边沿着该行驶路径进行自主行驶，一边利用作业机3进行农作业。以下的说明中，有时将像这样供拖拉机1进行自主行驶的田地区域(行驶区域)内的路径称为“行驶路线”。另外，将在田地区域(行驶区域)中利用拖拉机1的作业机3进行农作业的对象的区域(作业区域)，确定为从整个田地区域中除去地头及余量后的区域，在操作者等执行后述的登记点的登记作业时，基于这些登记点和拖拉机1的作业宽度来设定。

在操作者针对远程操作装置70执行了停止操作时，自主行驶控制装置51利用与发动机控制装置15之间的通信，使共轨装置41中的燃料喷射停止，并且，利用与本机控制装置16之间的通信，在使变速装置42处于空档状态的基础上，使后述的制动装置26的制动动作发挥作用。此时，自主行驶控制装置52也可以利用与转向控制装置51之间的通信来控制转向致动器43，以使转向方向盘12处于空档位置，从而使左右的前轮7、7的方向朝向直行方向。

自主行驶控制装置51借助自主行驶总线56来分别确认定位测量装置53中的与基站60的通信状态(第一通信网络中的通信状态)、以及无线通信路由器54中的与远程操作装置70的通信状态(第二通信网络中的通信状态)。自主行驶控制装置51一旦确认了第一及第二通信网络中的任意网络的通信状态被屏蔽，就与发动机控制装置15及变速控制装置16等进行通信，由此使拖拉机1的自主行驶停止。应予说明，在定位测量装置53及无线通信路由器54各自在规定期间以上没有接收到来自通信对方的信号的情况下，自主行驶控制装置51就判定为与该通信对象的通信被屏蔽。

此外，在拖拉机1设置有左右一对的制动装置26、26，它们通过制动踏板或停车制动杆的操作和自动控制这2个系统来对左右的后轮8、8实施制动。即，左右两个制动装置26、26构成为：通过制动踏板(或停车制动杆)的朝向制动方向的操作，对左右两个后轮8、8实施制动。另外，构成为：如果转向方向盘12的回转角度为规定角度以上，则通过本机控制装置16的指令，使得制动装置26针对转弯内侧的后轮8自动进行制动动作(所谓的自动制动)。

基站60具备：基站无线通信天线64，其分发校正信息；基站定位天线61，其接收来自定位卫星63的信号；以及基站通信装置62，其与无线通信天线64及定位天线61分别电连接。基站60设置在作为移动站点的拖拉机(作业车辆)1的位置指定中的基准点。设置于基准点的便携式基站60将由基站定位天线61接收到的来自定位卫星63的信号发送给基站通信装置62，在基站通信装置62中，生成包括所测定的卫星定位信息和基准点的位置信息等在内的校正信息。然后，基站60借助第一无线通信网络对基站通信装置62中生成的校正信息进行分发。应予说明，基站60构成为可分解为多个部件，分解后的各部件可以构成为能够收纳于规定的箱体而进行输送的大小。

＜自主行驶系统中的基本处理动作＞

接下来，以下，参照图5～图8，对无人拖拉机1在田地H1中自主行驶的基本处理动作进行说明。如图5～图8所示，如果将田地H1内的无人拖拉机1的按键开关设为接通(ON)状态，则各控制装置15～17、51、52、定位测量装置53以及无线通信路由器54被供电，并且，发动机10进行驱动而处于空转状态。此时，无人拖拉机1因左右制动装置26的制动作用而处于停止状态。另一方面，如果远程操作装置70被供电，则由触摸面板构成的显示器146(参照图13)进行显示，并且启动装置侧的软件。

无人拖拉机1利用自主行驶控制装置51控制无线通信路由器54的通信动作，由此，无线通信路由器54开始检索能够通过第二无线通信网络而进行通信的远程操作装置70。即，无线通信路由器54生成包括无人拖拉机1固有的拖拉机ID在内的通信确认信号，并由第二无线通信天线48b发送出去。远程操作装置70预先存储有能够在自主行驶系统中进行通信的无人拖拉机1的拖拉机ID。并且，远程操作装置70在接收到包括拖拉机ID在内的通信确认信号时，当接收到的拖拉机ID与预先存储的拖拉机ID一致的情况下，认证与无人拖拉机1的无线通信路由器54之间的通信。

远程操作装置70在认证了与无人拖拉机1的通信后，生成针对通信确认信号的响应信号，并发送给无人拖拉机1的无线通信路由器54。应予说明，远程操作装置70生成包括本设备固有的装置ID在内的响应信号，通过第二无线通信网络而发送给无线通信路由器54。无人拖拉机1在自主行驶控制装置51或无线通信路由器54中预先存储有能够在自主行驶系统中进行通信的远程操作装置70的装置ID。因此，无人拖拉机1在借助第二无线通信天线48b而利用无线通信路由器54接收到响应信号时，在接收到的响应信号中的装置ID和预先存储的装置ID一致的情况下，认证与远程操作装置70之间的通信。

如上所述，一旦在无人拖拉机1(无线通信路由器54)与远程操作装置70之间确立了通信，则无人拖拉机1将通信已确立的情况通知给服务器100。此时，无人拖拉机1从车辆搭载用终端装置19借助通信网络N1而将无人拖拉机1的拖拉机ID及远程操作装置70的装置ID发送给服务器100。

另外，一旦将无人拖拉机1的按键开关设为接通状态而对定位测量装置53进行供电，则通过天线6、48a而与定位卫星63及基站60分别进行通信，由此计算出无人拖拉机1的位置信息(纬度以及经度信息)。并且，在上述的无人拖拉机1(无线通信路由器54)与远程操作装置70之间的认证处理后，将拖拉机ID及装置ID以及无人拖拉机1的位置信息一并发送给服务器100。

服务器100如果根据拖拉机ID及装置ID确认了是自主行驶系统可使用的拖拉机1及远程操作装置，则认证无人拖拉机1，以使得能够进行无人拖拉机1和服务器100之间的通信。当认证无人拖拉机1后，服务器100读取出以从无人拖拉机1接收到的位置信息为中心的地图信息，并将读取出的地图信息发送给无人拖拉机1。此时，服务器100根据拖拉机ID及装置ID，确认分配给操作无人拖拉机1的操作者的田地(作业区域)，将作为作业对象的田地(作业区域)的信息附加于地图信息，发送给无人拖拉机1。

一旦无人拖拉机1利用车辆搭载终端装置19而从服务器100接收到地图信息，则借助自主行驶控制装置51而将接收到的地图信息提供给无线通信路由器54，由无线通信路由器54将该地图信息发送给远程操作装置70。接收到地图信息的远程操作装置70基于所接收到的地图信息，将包括分配给操作者的田地(作业区域)在内的地图显示于显示器146(参照图13)。

操作者通过对构成远程操作装置70的显示器146(参照图13)的触摸面板进行操作等，从显示在显示器146上的地图上指定作为无人拖拉机1的作业对象的田地(作业区域)。另外，操作者对远程操作装置70指定用于利用无人拖拉机1进行作业(耕耘作业、播种作业、施肥作业、耙地作业、打垄作业等)的作业机及作业机的大小等。

如果远程操作装置70生成包括由操作者指定的田地(作业区域)及作业机在内的响应信号并发送给无人拖拉机1，则无人拖拉机1基于所指定的田地及利用作业机进行的作业，通过运算而生成供无人拖拉机1移动的作业路线(作业路径)。即，一旦将利用无线通信路由器54接收到的响应信号中包含的田地及作业机的内容通知给自主行驶控制装置51，则自主行驶控制装置51就根据所指定的田地及作业机来设定作业路线。并且，无线通信路由器54将包括所设定的作业路径在内的通信确认信号发送给远程操作装置70。

如果远程操作装置70受理了来自操作者的开始自主行驶的操作，则生成许可自主行驶的响应信号，并发送给无人拖拉机1(无线通信路由器54)。当无人拖拉机1利用无线通信路由器54而接收到作为自主行驶许可信号的响应信号时，则执行自主行驶控制装置51通过发动机控制装置15、本机控制装置16、作业机控制装置17以及转向控制装置52而执行针对各部分的控制动作，开始无人拖拉机1的自主行驶。

一旦无人拖拉机1开始自主行驶，则将机体2及作业机3的驱动状态(发动机转速、机体2的车速、发动机负荷、机体2的倾斜姿势、作业机3的倾斜姿势、作业机3的升降位置、左右的制动装置26的制动操作、方向盘10的转向角、PTO开关的切换等)与位置信息及时刻信息一起分别发送给服务器100及远程操作装置70。应予说明，位置信息是由定位测量装置53基于从定位卫星63及基站60分别接收到的信息而计算出的纬度以及经度信息，时刻信息是表示无人拖拉机1的控制装置15～17、52、53中的任意装置所计时的时刻的信息。

自主行驶中的无人拖拉机1每隔时间T1都会将车辆搭载终端装置19与服务器100通信连接，将表示机体2及作业机3的驱动状态的驱动状态信息、位置信息以及时刻信息借助通信网络N1而发送给服务器100。服务器100将每隔时间T1而接收到的驱动状态信息、位置信息、以及时刻信息与表示所指定的田地(作业区域)的田地ID及拖拉机ID进行关联并存储。

另外，无人拖拉机1每隔时间T2就会将通信确认信号与表示机体2及作业机3的驱动状态的驱动状态信息、位置信息以及时刻信息一并从无线通信路由器54借助第二无线通信网络而发送给远程操作装置70，其中，时间T2是将时间T1进行n等分而得到的。远程操作装置70一旦到接收来自无人拖拉机1(无线通信路由器54)的通信确认信号，则将作为自主行驶许可信号的响应信号回复给无人拖拉机1(无线通信路由器54)。另外，远程操作装置70将每隔时间T2接收到的驱动状态信息、位置信息以及时刻信息与表示所指定的田地(作业区域)的田地ID及拖拉机ID进行关联并存储。此时，远程操作装置70中所存储的驱动状态信息的项目数也可以多于服务器100中所存储的驱动状态信息的项目数。

无人拖拉机1在无线通信路由器54中针对每隔时间T2发送来的通信确认信号确认有无从远程操作装置70回复的响应信号，在规定时间以上或规定次数以上未收到从远程操作装置70回复的响应信号时，使自主行驶停止。即，在操作者移动到离开无人拖拉机1的位置而使得远程操作装置70位于能够与无线通信路由器54进行通信的范围之外的情况下，远程操作装置70与无线通信路由器54的通信被屏蔽。此时，自主行驶控制装置51判定为是操作者对无人拖拉机1的监视较困难的距离，将无人拖拉机1的自主行驶停止。另外，一旦无人拖拉机1在作业中停止了自主行驶，则将在作业中自主行驶停止的情况通知给服务器100。

另外，在远程操作装置70受理了自主行驶停止的操作时，则远程操作装置70将与无人拖拉机1(无线通信路由器54)的通信屏蔽，停止回复响应信号。由此，无人拖拉机1在无线通信路由器54中确认没有针对通信确认信号的响应信号的回复，所以利用自主行驶控制装置51使自主行驶停止。因此，在人、动物等入侵到田地(作业区域)H1内的情况下，或者，在无人拖拉机1偏离作业路线的情况下，监视无人拖拉机1的操作者通过对显示在远程操作装置70的显示器146上的停止按键159(参照图13)进行触摸操作，能够将无人拖拉机1停止，能够使自主行驶系统安全地工作。

＜监视切换＞

对于本实施方式的自主行驶系统，在无人拖拉机1的自主行驶中，根据操作者的意思，能够请求利用服务器100对无人拖拉机1进行监视，并且，还可以请求从利用服务器100对自主行驶的监视恢复到利用远程操作装置70进行的监视。即，本实施方式的自主行驶系统中，可以在操作远程操作装置70的操作者和设置有服务器100的管理中心C1之间，切换对自主行驶中的无人拖拉机1进行的监视。以下，参照图8～图14，对无人拖拉机1的监视的切换情况进行说明。

如图9所示，在无人拖拉机1与服务器100及远程操作装置70各自的通信成立时(STEP50中为“是”、STEP51中为“是”)，自主行驶控制装置51基于有无来自发动机控制装置15、本机控制装置16以及作业机控制装置17的错误信号，判定无人拖拉机1有无异常(STEP52)。当自主行驶控制装置51判定为无人拖拉机1能够正常执行作业及行驶(STEP52中为“是”)、并利用无线通信路由器54接收到来自远程操作装置(第二远程操作用通信装置)70的请求自主行驶的行驶请求信号(STEP53中为“是”)时，则开始执行按照针对田地(作业区域)H1所设定的作业路线的自主行驶(STEP54)。

一旦无人拖拉机1开始了自主行驶(STEP54)，则在确认了无线通信路由器54与远程操作装置70的通信发生异常的情况下(STEP55中为“是”)，或者从远程操作装置70发出紧急停止请求的情况下(STEP56中为“是”)，或者无人拖拉机1的作业完毕的情况下(STEP57中为“是”)，自主行驶控制装置51使无人拖拉机1停止(STEP58)。

另外，在进入STEP54而使无人拖拉机1开始自主行驶后，当从远程操作装置70发出向利用服务器100的监视切换的请求时(STEP59中为“是”)，则将基于由照相机36拍摄到的视频(图像)得到的拍摄信息追加到驱动状态信息、位置信息以及时刻信息，并发送给服务器100(STEP60)。

即，如图10～图12所示，一旦远程操作装置70受理了针对显示在显示器146上的切换请求按键160的触摸操作，则将用于请求利用服务器100执行监视的切换通知信号发送给无人拖拉机1(无线通信路由器54)。当无人拖拉机1接收到来自远程操作装置70的切换通知信号时，则由车辆搭载终端装置19请求服务器100进行自主行驶中的无人拖拉机1的监视。

如图11及图12所示，当开始利用服务器100来监视无人拖拉机1时，则无人拖拉机1即便在没有接受到来自远程操作装置70的响应信号的情况下，也继续执行通信确认信号的发送。应予说明，无人拖拉机1存储有在请求服务器100进行监视之前一直通信的远程操作装置70的装置ID。因此，无人拖拉机1在接收到来自与所存储的装置ID不同的远程操作装置的响应信号的情况下，无需认证与该远程操作装置的通信而拒绝通信连接。因此，无人拖拉机1禁止来自在请求服务器100进行监视之前一直通信的远程操作装置70以外的远程操作装置的远程操作。

另外，无人拖拉机1将由照相机36得到的拍摄信息与驱动状态信息、位置信息、时刻信息一并定期地发送给服务器100。应予说明，向服务器100发送信息的时机与利用远程操作装置70监视无人拖拉机1的自主行驶时同样，可以为每隔时间T1的时机，也可以为比时间T1短的时机。一旦服务器100从无人拖拉机1接收到驱动状态信息、位置信息、以及时刻信息，则在设置有服务器100的管理中心C1，将无人拖拉机1的位置及驱动状态、由照相机36得到的拍摄视频显示于与服务器100连接的监控器(省略图示)等。

管理中心C1内的职员通过确认显示于监控器的无人拖拉机1的作业状态及周边状况，能够监视自主行驶中的无人拖拉机1及无人拖拉机1的周边是否发生异常。应予说明，在服务器100从无人拖拉机1受理了监视请求的情况下，在管理中心C1，利用与服务器100连接的监控器(省略图示)或扬声器(省略图示)，报告职员将要开始无人拖拉机1的监视，以便开始利用服务器100进行监视。

在自主行驶中的无人拖拉机1及无人拖拉机1的周边发生了异常的情况下，管理中心C1的职员针对服务器100执行用于使无人拖拉机1的自主行驶停止的操作。因此，在自主行驶中的无人拖拉机1及无人拖拉机1的周边没有异常的情况下，针对服务器100不进行任何操作，所以服务器100判定为无异常，将自主行驶许可信号的响应信号发送给无人拖拉机1。

另一方面，在自主行驶中的无人拖拉机1及无人拖拉机1的周边发生了异常的情况下，服务器100受理由管理中心C1内的职员执行的操作，因此，服务器100判定为发生异常，将停止请求信号的响应信号发送给无人拖拉机1。由此，无人拖拉机1接收来自服务器100的停止请求信号，使自主行驶停止。另外，在利用服务器100监视无人拖拉机1的情况下，当利用无人拖拉机1执行的作业结束时，无人拖拉机1停止自主行驶，并且将作业已结束的情况通知给服务器100。

如上所述，在利用服务器100执行无人拖拉机1的监视的情况下，如图9所示，无人拖拉机1执行是否接收到来自服务器100的停止请求信号的判定(STEP56)以及作业是否结束的判定(STEP57)，并且，确认与远程操作装置70之间的通信是否恢复了(STEP61)。此时，在恢复了与远程操作装置70之间的通信的情况下(STEP61中为“是”)，停止利用服务器100进行监视，并且，返回STEP55中的与远程操作装置70之间的通信是否异常的判定。

即，如图13及图14所示，一旦远程操作装置70受理了针对显示在显示器146上的恢复请求按键161的触摸操作，则将用于请求利用远程操作装置70进行监视的切换通知信号、以及该设备的装置ID发送给无人拖拉机1(无线通信路由器54)。无人拖拉机1一旦接收到来自远程操作装置70的切换通知信号，则从车辆搭载终端装置19将重新利用远程操作装置70进行监视的情况通知给服务器100。此时，无人拖拉机1根据与切换通知信号一并接收到的装置ID而确认为是在服务器100进行监视之前一直通信的远程操作装置70，在许可与远程操作装置70之间的通信的基础上，将重新利用远程操作装置70进行监视的情况通知给服务器100。

当重新利用远程操作装置70对无人拖拉机1进行监视时，则无人拖拉机1每隔时间T1都会将驱动状态信息、位置信息、以及时刻信息发送给服务器100，另一方面，每隔时间T2都会将驱动状态信息、位置信息、以及时刻信息发送给远程操作装置70。并且，如果无人拖拉机1确认了与远程操作装置70之间的通信发生异常、或者有来自远程操作装置70的停止请求、或者作业结束中的任意情况，则使自主行驶停止。应予说明，在重新利用远程操作装置70对无人拖拉机1进行监视时，在管理中心C1，利用与服务器100连接的监控器(省略图示)或扬声器(省略图示)，对职员报告停止监视无人拖拉机1的情况。

另外，在利用服务器100执行对无人拖拉机1的监视时，在对远程操作装置70中的停止按键159进行了操作的情况下，也会使得远程操作装置70与无人拖拉机1的通信恢复，从而无人拖拉机1停止自主行驶。此时，无人拖拉机1从远程操作装置70接收停止请求的信号以及装置ID，由此，在确认为是在利用服务器100监视之前一直通信的远程操作装置70后，停止自主行驶。

本发明不限于前述的实施方式，可以具体化为各种方案。各部分的构成并不限定于图示的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。即，上述的实施方式中，虽然利用一个拖拉机1在田地内进行作业，但也可以利用多个拖拉机1进行作业。此时，例如，如图15所示，在田地内，农作业的一部分由无人拖拉机1进行，并且，其余农作业由有人拖拉机1A进行。通过利用无人拖拉机1及有人拖拉机1A执行农作业的协同作业、追随作业、伴随作业等，能够使它们在一个田地内分担进行农作业。另外，上述的协同作业中，可以为：无人拖拉机1在某一田地中进行农作业，与此同时，有人拖拉机1A在另一田地中进行农作业。此外，如图16所示，也可以为：利用多个无人拖拉机1、1A、1B执行上述协同作业、追随作业、伴随作业中的任意作业。

符号说明

1：拖拉机(作业车辆)

15：发动机控制装置

16：本机控制装置

17：作业机控制装置

18：车辆总线

19：车辆搭载终端装置

48：无线通信天线单元

48a：第一无线通信天线

48b：第二无线通信天线

51：自主行驶控制装置

52：转向控制装置

53：定位测量装置

54：无线通信路由器

56：自主行驶总线

60：基站

63：定位卫星

70：远程操作装置

80：外部终端装置

90：接入点

100：服务器

C1：管理中心

H1：田地(作业区域)

N1：通信网络

O1：办公室

Claims (6)

1.一种农作业车辆的自主行驶系统，其利用能够与农作业车辆进行通信的远程操作装置，对所述农作业车辆的自主行驶进行控制，

所述农作业车辆的自主行驶系统的特征在于，

具有能够与所述农作业车辆进行通信的服务器，

在所述远程操作装置向所述服务器请求了由该服务器对所述农作业车辆的自主行驶进行监视控制时，利用所述服务器对所述农作业车辆的自主行驶进行监视控制。

2.根据权利要求1所述的农作业车辆的自主行驶系统，其特征在于，

一旦开始利用所述服务器对所述农作业车辆的自主行驶进行监视控制，则禁止利用除了所述远程操作装置及所述服务器以外的操作装置对所述农作业车辆进行控制。

3.根据权利要求1所述的农作业车辆的自主行驶系统，其特征在于，

在利用所述服务器执行对所述农作业车辆的监视控制时，一旦受理了恢复利用所述远程操作装置的控制的操作，则中断利用所述服务器的监视控制而恢复利用所述远程操作装置的控制。

4.根据权利要求1所述的农作业车辆的自主行驶系统，其特征在于，

所述农作业车辆具备：用于拍摄所述农作业车辆的周围的照相机，

一旦开始利用所述服务器进行监视控制，则将由所述照相机得到的拍摄信息发送到所述服务器。

5.根据权利要求1所述的农作业车辆的自主行驶系统，其特征在于，

在利用所述服务器执行对所述农作业车辆的监视控制时，如果受理了所述远程操作装置发出的停止所述农作业车辆的停止请求，则停止所述农作业车辆的自主行驶。

6.根据权利要求1所述的农作业车辆的自主行驶系统，其特征在于，

在利用所述远程操作装置对所述农作业车辆进行控制时，在所述远程操作装置与所述农作业车辆之间的通信被屏蔽的情况下，或者在受理了所述远程操作装置发出的停止所述农作业车辆的停止请求的情况下，停止所述农作业车辆的自主行驶。