JP2002196817A

JP2002196817A - 作業車両の管理システム

Info

Publication number: JP2002196817A
Application number: JP2000393502A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Ikeuchi; 伸明池内; Tomoaki Watabe; 智明渡部; Masanori Shinoda; 正憲篠田; Chikanori Sakata; 親紀坂田
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の作業車両とこの作業車両から送信され
るデータを受けて各作業車両へ指令を送るホストコンピ
ュータとからなる作業車両の管理システムに於いて、シ
ステムの構築費用を低コスト化するとともに、通信情報
の遮断や制御装置の簡素化を図る。【解決手段】すべてのトラクタ及びホストコンピュー
タ５０に移動式電話を備えて通信手段とし、複数のトラ
クタをＡグループ乃至Ｃグループに分けて、トラクタＡ
１，Ｂ１，Ｃ１を夫々のグループのリーダに設定する。
各リーダはホストコンピュータ５０とデータ通信するア
クセス権を有し、グループ内の他のトラクタから定期的
にデータの通信を受けて記憶装置に記憶し、この記憶デ
ータをホストコンピュータ５０へ送信する。ホストコン
ピュータ５０は、送られてきた各トラクタのデータに基
づいて夫々のアクチュエータへの駆動指令を演算し、こ
の指令を各リーダへ送る。各リーダはこの指令をグルー
プ内の他のトラクタに伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は作業車両の管理シス
テムに関するものであり、特に、農業用、建築用の作業
車両及びホストコンピュータに夫々移動式電話からなる
通信手段を備えた作業車両の管理システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
此種作業車両の管理システムとしては、複数の作業車両
に夫々車両の作業部、走行部または操舵部を駆動するア
クチュエータと、該アクチュエータの作動状況を検出す
るセンサとを備え、各作業車両の個々の性能または作業
情報を記憶したデータベースを有するホストコンピュー
タを設けておき、そして、各作業車両から前記センサの
検出データを通信手段によってホストコンピュータへ送
り、このデータに基づく作業指令をホストコンピュータ
から各作業車両へ送るように構成したものが知られてい
る。

【０００３】前記通信手段としては無線通信設備が考え
られるが、大農場や広大な建築現場等では、使用する電
波周波数の選定やシステムの構築が面倒であり、設置費
用も嵩む。また、全ての作業車両が直接ホストコンピュ
ータにアクセスする構成では、各作業車両に同容量の記
憶装置を備えた制御装置が必要となり、コストアップの
要因となっている。ここで、身近な通信手段として、携
帯電話やＰＨＳ等の移動式電話を使用することが考えら
れる。これら移動式電話は個々の機器が小型であり、シ
ステムの構築が比較的簡単で設置費用が安価である。し
かし、作業現場が広範囲に亙った場合や障害物が存在し
た場合等は、一部の作業車両が通信圏外に陥ることがあ
り、或いは、作業車両に故障が生じた場合は、該作業車
両の受け持ち領域が未作業となる。また、全ての作業車
両がホストコンピュータにアクセスする構成では、前述
の課題を解決できない。

【０００４】そこで、複数の作業車両とこの作業車両か
ら送信されるデータを受けて各作業車両へ指令を送るホ
ストコンピュータとからなる作業車両の管理システムに
於いて、システムの構築費用を低コスト化するととも
に、通信情報の遮断や制御装置の簡素化を図るために解
決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこ
の課題を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、車両の作業部１６、
走行部１３，１４または操舵部３１を駆動するアクチュ
エータ１７，１９，２２，３３並びに該アクチュエータ
の作動状況を検出するセンサ１８，２１，３４を備えた
複数の作業車両１０と、該作業車両１０の個々の性能ま
たは作業情報を記憶したデータベースを有するホストコ
ンピュータ５０とからなる作業車両の管理システムに於
いて、前記作業車両１０及びホストコンピュータ５０に
夫々移動式電話４０からなる通信手段を備え、前記作業
車両１０には前記センサ１７，１９，２２，３３の検出
値を前記ホストコンピュータ５０へ定期的若しくは継続
的に送信するとともに、前記ホストコンピュータとの通
信が不能となった場合は、前記検出値を蓄積し、この蓄
積データを送信すべく再度ホストコンピュータ５０へア
クセスする制御手段３０を備えた作業車両の管理システ
ム、及び、上記作業車両１０を複数の小群Ａ，Ｂ，Ｃに
分けて夫々の小群のリーダを設定し、該リーダは小群内
の他の作業車両から定期的にデータの通信を受けて記憶
手段に記憶するとともに、この記憶データを前記ホスト
コンピュータ５０へ送って各作業車両への指令を受ける
アクセス権を有するように構成した作業車両の管理シス
テム、及び、上記リーダの作業車両に故障が生じた場合
は、前記ホストコンピュータ５０がその小群内の何れか
一つの作業車両にリーダを代行する指令を送り、該指令
を受けた作業車両は小群内の新たなリーダとしてホスト
コンピュータ５０とのアクセス権を譲受するように構成
した作業車両の管理システム、及び、上記リーダの作業
車両に故障が生じた場合は、その小群内の何れか一つの
作業車両がリーダを代行する旨をホストコンピュータ５
０へ送り、該作業車両が小群内の新たなリーダとしてホ
ストコンピュータ５０とのアクセス権を譲受するように
構成した作業車両の管理システムを提供するものであ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従って詳述する。図１は作業車両の一例として農業
用トラクタ１０を示し、図２はセンサとアクチュエータ
のブロック図である。車体前部にエンジン１１を搭載
し、該エンジン１１の回転動力をミッションケース１２
内の変速装置により適宜変速した後に、走行部である後
輪１３または後輪１３と前輪１４へ動力を伝達するよう
に構成してある。車体の後部にはリンク機構１５を介し
て作業部であるロータリ等の作業機１６を牽引する。前
記エンジン１１にはエンジン回転調整用のアクチュエー
タとしてガバナ調整用モータ１７とエンジン回転数を検
出するためのエンジン回転数センサ１８とを設け、後述
するコントローラ３０からの通電によって燃料噴射量を
調整する。

【０００７】また、作業機昇降用のアクチュエータであ
る昇降油圧シリンダ１９の駆動により、リンク機構１５
のリフトアーム２０が上下回動して作業機１６が昇降
し、リフトアーム２０の回動基部に設けたリフトアーム
角センサ２１にてリフトアーム角度を検出する。後輪１
３の左右駆動軸にはブレーキ装置を設け、ブレーキ用ア
クチュエータであるブレーキ油圧シリンダ２２の駆動に
よってブレーキディスクを圧着し、左右の後輪１３，１
３を独立して制動可能な構成となっている。

【０００８】一方、運転席２５の側方には、走行用の変
速レバー２６、前記作業機１６の高さを変更するポジシ
ョンレバー２７等の各操作レバーと、作業機１６の耕深
を設定する耕深設定ダイヤル２８、トラクタ１０をオペ
レータの手動で操作するか或いは後述のホストコンピュ
ータ５０の指令により自動操作するかを選択する手動・
自動モード設定スイッチ２９等のダイヤルやスイッチが
設けられている。該運転席２５の後方または下方に制御
手段であるコントローラ３０を設け、前記各操作レバー
やスイッチ類の設定信号と各センサの検出信号がコント
ローラ３０に入力される。また、該運転席２５の前方に
操舵部である回転操作式のステアリングハンドル３１を
設け、該ステアリングハンドル３１をハンドルポスト３
２にて支持するとともに、ハンドルポスト３２の内部に
操舵用のアクチュエータであるハンドル操作用モータ３
３を内装し、ステアリング切れ角センサ３４にて操舵量
を検出する。

【０００９】更に、ハンドルポスト３２の前方にメータ
パネル３５が設けられ、該メータパネル３５内の液晶モ
ニタ３６に車速、エンジン回転数、燃料残量、各種アク
チュエータの状態や地図を表示するように形成してあ
る。また、メータパネル３５の上部にＧＰＳ受信機３７
とジャイロセンサ３８を内装してコントローラ３０へ接
続する。尚、各トラクタ１０には、夫々通信手段として
携帯電話やＰＨＳ等の移動式電話４０を備えてあり、該
移動式電話４０をコントローラ３０に接続して、後述す
るように、該移動式電話４０にて他のトラクタ１０やホ
ストコンピュータ５０とデータの通信を行う。

【００１０】図３は管理システムの全体構成を示し、複
数の無人トラクタには夫々前述の各アクチュエータやセ
ンサが備えられ、制御部であるコントローラ３０と通信
手段である移動式電話４０を搭載している。いま、無人
トラクタをグループＡ、グループＢ、グループＣの三つ
の小群に分け、夫々のグループのリーダをトラクタＡ
１、トラクタＢ１、トラクタＣ１に設定する。そして、
グループ内の各トラクタは、自車両に於けるアクチュエ
ータの作動状況を検出する各センサの検出信号を、移動
式電話４０を介して夫々のリーダへ送信する。例えば、
ＡグループのリーダであるトラクタＡ１は、Ａグループ
内の他のトラクタＡ２乃至Ａ４から夫々の移動式電話４
０をダイヤルアップする都度定期的に、或いは、移動式
電話４０を常時接続状態にして継続的にデータの通信を
受け、リーダ自身のデータとともに記憶手段に記憶す
る。同様にして、他のグループのリーダであるトラクタ
Ｂ１，Ｃ１は、夫々のグループ内にある他のトラクタＢ
２乃至Ｂ４，Ｃ２乃至Ｃ４から定期的若しくは継続的に
データの通信を受けて記憶装置に記憶する。

【００１１】各グループＡ，Ｂ，Ｃのリーダであるトラ
クタＡ１，Ｂ１，Ｃ１は、記憶装置に記憶されたデータ
を移動式電話４０のダイヤルアップ毎に定期的に、或い
は、移動式電話４０を常時接続状態にして継続的にホス
トコンピュータ５０へ送る。ホストコンピュータ５０
は、リーダから送られてきた各トラクタのデータに基づ
いて夫々のアクチュエータの作動状況を検出し、作業状
態か走行状態かを間接的に判別して作業情報にするとと
もに、インターネット或いはデータベース等から各車両
の個々の性能、機械修理情報、作業情報、作物生育情
報、地図情報、天気情報等を参照して、各トラクタに備
えられた夫々のアクチュエータへの駆動指令を演算す
る。そして、この指令を各グループのリーダであるトラ
クタＡ１，Ｂ１，Ｃ１へ送信し、夫々のリーダはグルー
プ内の他のトラクタＡ２乃至Ａ４，Ｂ２乃至Ｂ４，Ｃ２
乃至Ｃ４へ転送する。従って、各トラクタはホストコン
ピュータ５０の指令に基づきアクチュエータを駆動して
無人作業を継続して実行する。

【００１２】このように、各グループＡ，Ｂ，Ｃのリー
ダであるトラクタＡ１，Ｂ１，Ｃ１が、移動式電話４０
のダイヤルアップ若しくは常時接続状態にてホストコン
ピュータ５０とデータ通信し或いはホストコンピュータ
５０を介してデータベースへ接続するアクセス権を有
し、他のトラクタＡ２乃至Ａ４，Ｂ２乃至Ｂ４，Ｃ２乃
至Ｃ４はホストコンピュータ５０とのアクセス権を有し
ない。即ち、他のトラクタＡ２乃至Ａ４，Ｂ２乃至Ｂ
４，Ｃ２乃至Ｃ４は、グループ内のリーダであるトラク
タＡ１，Ｂ１，Ｃ１とのみデータ通信を行い、ホストコ
ンピュータ５０とは直接データ通信を行わないため、多
数のトラクタを使用する場合であっても、ホストコンピ
ュータ５０に於ける通信回線の使用量を抑止して、常に
移動式電話４０の通信回路を確保することができる。

【００１３】また、各トラクタからのデータには重要度
の異なるものがあり、トラクタの位置や燃料の残量が多
い場合等のデータは比較的重要度が低いため、前述した
通り、各トラクタからグループのリーダにデータを送信
し、該リーダを介してホストコンピュータ５０からの指
令を受ける。しかし、燃料残量がなくなったり機械の故
障があった場合は重要度が高いデータとして、各トラク
タからホストコンピュータ５０に直接アクセスして、緊
急時での素早い対応を行うように構成する。

【００１４】一方、トラクタが無人作業する場合に、移
動式電話４０の通信可能な範囲が必ずしも全ての作業領
域に亙っては存在しない場合がある。図４に示すよう
に、例えばエリア１乃至エリア２５の作業領域の中で、
網掛けした部分が移動式電話４０の通信圏であるとすれ
ば、トラクタＡ１乃至トラクタＡ４の４台が耕耘作業を
行う場合は、エリア１乃至３と、エリア５，１０，１
５，２０，２５は一部通信圏外の領域を有するため、最
初の計画段階でこのようなエリアは作業領域に選択しな
いようにする。従って、例えばトラクタＡ１がエリア４
→９→８→７と耕耘すれば、トラクタＡ２はエリア６→
１１→１６→２１と耕耘する。また、トラクタＡ３がエ
リア１２→１７→１８→２３→２２と耕耘し、トラクタ
Ａ４はエリア１３→１４→１９→２４と耕耘する。

【００１５】このように、予め通信が遮断する虞のある
エリアでの作業を選択しないことにより、通信不能によ
るトラブルを未然に防止することができる。また、通信
圏内であるが、障害物等のため一時的に通信が途絶えた
場合は、その間各センサの検出値を蓄積し、データ通信
を保留して通信可能領域になるまでデータの通信を遅延
する。そして、この蓄積データを送信すべく再度リーダ
若しくはホストコンピュータ５０へアクセスする。更
に、グループ内のトラクタの通信が途絶えた状態が続い
たときは、該トラクタに故障が生じたか通信障害が生じ
たものと見做し、ホストコンピュータ５０は該トラクタ
を作業戦力から外すように作業計画を見直すと同時に、
他のトラクタがその領域に侵入しないようにして連続的
なトラブルを回避する。

【００１６】ここで、グループのリーダに故障が生じた
場合の対処について、図６のフローチャートを参照しな
がら説明する。例えば、図３に示したＣグループのリー
ダであるトラクタＣ１にトラブルが発生し、該トラクタ
Ｃ１が作業を中止するか或いは修理のために帰還するか
の状況に至った場合は、該トラクタＣ１はホストコンピ
ュータ５０にその旨を通信する。ホストコンピュータ５
０はトラクタＣ１からの連絡を受けた後に新たなリーダ
を決め、例えば図５に示すように、トラクタＣ２に対し
てリーダを代行する指令を送信する。従って、トラクタ
Ｃ２がホストコンピュータ５０とのアクセス権を譲受
し、Ｃグループ内の他のトラクタＣ３，Ｃ４に対して自
車両が新たなリーダになったことを伝える。それ以降の
作業では、ＣグループはトラクタＣ３，Ｃ４から新たな
リーダであるトラクタＣ２へ定期的若しくは継続的にデ
ータを送信し、トラクタＣ２は受けたデータを記憶装置
に記憶して蓄積する。そして、トラクタＣ２は定期的若
しくは継続的にホストコンピュータ５０へ蓄積された記
憶データを送信し、ホストコンピュータ５０から各トラ
クタへの指令を受け取ってトラクタＣ３，Ｃ４へ伝達す
る。

【００１７】尚、グループ内のリーダが通信障害等によ
って突然通信不能となった場合は、リーダとホストコン
ピュータ５０との通信が行われなくなるとともに、グル
ープ内の他のトラクタとの通信も途絶える。然るとき
は、他のトラクタはリーダとの通信ができないことから
不測の事態を感知し、グループ内の別のトラクタにデー
タ通信を切り換える。例えば、トラクタＣ１が突然通信
不能に陥り、トラクタＣ２乃至Ｃ４からのデータ通信が
遮断されたときは、トラクタＣ２が自らリーダ代行とな
り、その旨をホストコンピュータ５０に宣言して、トラ
クタＣ２がホストコンピュータ５０とのアクセス権を譲
受し、Ｃグループ内の新たなリーダになる。それ以降の
作業では、ＣグループはトラクタＣ３，Ｃ４から新たな
リーダであるトラクタＣ２へ定期的若しくは継続的にデ
ータを送信し、トラクタＣ２は受けたデータを記憶装置
に記憶して蓄積する。そして、トラクタＣ２は定期的若
しくは継続的にホストコンピュータ５０へ蓄積された記
憶データを送信し、ホストコンピュータ５０から各トラ
クタへの指令を受け取ってトラクタＣ３，Ｃ４へ伝達す
る。

【００１８】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明はホストコンピュータが複数
の作業車両を管理するシステムに於いて、通信手段に移
動式電話を使用することにより、個々の機器が小型軽量
になるとともにシステムの構築が比較的簡単で設置費用
が安価となる。そして、各作業車両には各センサの検出
値をホストコンピュータへ送信し、ホストコンピュータ
との通信が不能のときは、前記検出値を蓄積して送信す
べく再度ホストコンピュータへアクセスするように構成
したので、多少通信手段に故障が生じても、作業車両の
無駄な作業を防止できる。

【００２０】また、請求項２記載の発明は、そして、作
業車両を複数の小群に分けて夫々の小群のリーダを設定
し、該リーダがホストコンピュータとのアクセス権を有
するように構成したので、請求項１記載の発明の効果に
加えて、ホストコンピュータに於ける通信回線の使用量
を抑止して、常に通信回路が安定して確保される。ま
た、リーダ以外の作業車両は通信装置や記憶装置及び制
御装置等を簡素化して低コスト化を図ることができる。

【００２１】請求項３記載の発明並びに請求項４記載の
発明は、上記リーダに故障が生じた場合は、小群内の他
の作業車両が新たなリーダとなってホストコンピュータ
とのアクセス権を譲受するように構成したので、請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、作業の中断を最
小限に抑えてトラブルへの対応を迅速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施の形態を示すものである。

【図１】トラクタの側面図。

【図２】センサとアクチュエータのブロック図。

【図３】管理システムの全体構成を示すブロック図。

【図４】作業領域中の通信可能な範囲を示す解説図。

【図５】リーダにトラブルが発生したときのアクセス権
移動を説明するブロック図。

【図６】グループのリーダに故障が生じた場合の対処に
ついてフローチャート。

【符号の説明】

１０トラクタ１６作業機１７ガバナ調整用モータ１８エンジン回転数センサ１９昇降油圧シリンダ２１リフトアーム角センサ２２ブレーキシリンダ３１ステアリングハンドル３３ハンドル操作用モータ３４ステアリング切れ角センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｌ５Ｋ０４８ // Ａ０１Ｂ 69/00 Ａ０１Ｂ 69/00 Ｚ５Ｋ１０１ 79/00 79/00 (72)発明者篠田正憲愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内 (72)発明者坂田親紀愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内Ｆターム(参考） 2B041 AA01 AB05 AC01 GA10 HA02 HA03 HA05 HA16 HA22 HA23 HA25 HA29 2B043 AA04 AA10 AB01 AB19 BA02 BA09 BB01 BB03 DA01 DA04 DA17 EB05 EB10 EB14 ED02 ED03 ED12 ED13 ED16 EE01 2F073 AA32 AB02 BB01 BC02 CC01 CC07 DD06 DD07 DE01 DE11 EE20 GG01 5H223 AA17 BB05 DD07 DD09 EE06 EE29 5H301 AA03 BB01 DD07 DD17 FF11 GG17 KK07 KK08 MM04 5K048 BA42 DA08 DC01 EB02 EB08 5K101 KK13 LL12 RR19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の作業部１６、走行部１３，１４ま
たは操舵部３１を駆動するアクチュエータ１７，１９，
２２，３３並びに該アクチュエータの作動状況を検出す
るセンサ１８，２１，３４を備えた複数の作業車両１０
と、該作業車両１０の個々の性能または作業情報を記憶
したデータベースを有するホストコンピュータ５０とか
らなる作業車両の管理システムに於いて、前記作業車両
１０及びホストコンピュータ５０に夫々移動式電話４０
からなる通信手段を備え、前記作業車両１０には前記セ
ンサ１７，１９，２２，３３の検出値を前記ホストコン
ピュータ５０へ定期的若しくは継続的に送信するととも
に、前記ホストコンピュータとの通信が不能となった場
合は、前記検出値を蓄積し、この蓄積データを送信すべ
く再度ホストコンピュータ５０へアクセスする制御手段
３０を備えたことを特徴とする作業車両の管理システ
ム。
【請求項２】上記作業車両１０を複数の小群Ａ，Ｂ，
Ｃに分けて夫々の小群のリーダを設定し、該リーダは小
群内の他の作業車両から定期的にデータの通信を受けて
記憶手段に記憶するとともに、この記憶データを前記ホ
ストコンピュータ５０へ送って各作業車両への指令を受
けるアクセス権を有するように構成した請求項１記載の
作業車両の管理システム。
【請求項３】上記リーダの作業車両に故障が生じた場
合は、前記ホストコンピュータ５０がその小群内の何れ
か一つの作業車両にリーダを代行する指令を送り、該指
令を受けた作業車両は小群内の新たなリーダとしてホス
トコンピュータ５０とのアクセス権を譲受するように構
成した請求項１または２記載の作業車両の管理システ
ム。
【請求項４】上記リーダの作業車両に故障が生じた場
合は、その小群内の何れか一つの作業車両がリーダを代
行する旨をホストコンピュータ５０へ送り、該作業車両
が小群内の新たなリーダとしてホストコンピュータ５０
とのアクセス権を譲受するように構成した請求項１，２
または３記載の作業車両の管理システム。