JP2018170991A

JP2018170991A - Autonomous travel system for farm work vehicle

Info

Publication number: JP2018170991A
Application number: JP2017070821A
Authority: JP
Inventors: 想介村田; Sosuke MURATA
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-08

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: In an autonomous travel system for a farm work vehicle 1, autonomous travel of the farm work vehicle 1 is controlled by an unmanned flight device 70 communicable with the farm work vehicle 1. Further, the system has a server 100 communicable with the farm work vehicle 1. When control of the autonomous travel of the farm work vehicle 1 is requested to the server 100 by the unmanned flight device 70, the autonomous travel of the farm work vehicle 1 is controlled by the server 100.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、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 allows autonomous traveling of agricultural work vehicles.

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１参照）。特許文献１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。一方で、農業分野において、作物の生育状態や水田の水位などを、自律飛行を行うマルチコプター、飛行機、ヘリコプター、又は飛行船などの無人飛行装置により上空から画像を撮影して分析する管理システムが提案されている。 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 Document 1). In the autonomous traveling system of Patent Document 1, an operator can remotely operate an operation device such as a tablet personal computer in order to monitor autonomous traveling of a work vehicle in a work field such as a farm field. On the other hand, in the agriculture field, a management system that captures and analyzes images from the sky with an unmanned flying device such as a multicopter, airplane, helicopter, or airship that performs autonomous flight is proposed. Has been.

国際公開第２０１５／１１９２６３号International Publication No. 2015/119263 特開２０１７−０３５５０５５号公報JP 2017-0355055 A 特開２０１６−２２０６８１号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2016-220681

ところで、特許文献１の自律走行システムでは、オペレータが無人の作業車両を監視した状態で、無人の作業車両を遠隔操作する構成であるため、操作装置の電池交換時やオペレータが作業領域を離れる場合などにおいては、作業車両を停止させる必要がある。そのためオペレータは、操作装置による作業車両の監視を中断するたびに、作業車両による作業も中断しなければならなく、作業終了までに長時間を費やすこととなってしまう。 By the way, in the autonomous traveling system of patent document 1, since it is the structure which remotely operates an unmanned work vehicle in the state which the operator monitored the unmanned work vehicle, when the battery of an operating device is replaced or an operator leaves a work area In such cases, it is necessary to stop the work vehicle. Therefore, whenever the operator interrupts the monitoring of the work vehicle by the operation device, the work by the work vehicle must also be interrupted, and a long time is required until the work is completed.

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で且つ効率的に制御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 control the agricultural working vehicle in autonomous running safely and efficiently.

本発明は、農作業車両と通信可能な無人飛行装置により、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、前記無人飛行装置は、前記農作業車両を撮影する撮影装置を有しており、前記撮影装置の撮影画像に基づいて、前記農作業車両の自律走行に異常が発生した際には、前記農作業車両の自律走行を停止させるというものである。 The present invention is an autonomous traveling system for an agricultural work vehicle in which autonomous traveling of the agricultural work vehicle is controlled by an unmanned flying device that can communicate with the agricultural work vehicle, and the unmanned flight device includes an imaging device that photographs the agricultural work vehicle. And the autonomous traveling of the farm work vehicle is stopped when an abnormality occurs in the autonomous traveling of the farm work vehicle on the basis of the photographed image of the photographing device.

上記自律走行システムにおいて、前記無人飛行装置は、設定された作業領域よりも外側に前記農作業車両が移動したことを確認した時、前記農作業車両の自律走行を停止させるものとしてもよい。 In the autonomous traveling system, the unmanned flying device may stop the autonomous traveling of the farm work vehicle when it is confirmed that the farm work vehicle has moved outside the set work area.

上記自律走行システムにおいて、前記無人飛行装置は、設定された作業領域内に前記農作業車両以外の移動体が侵入したことを確認した時、前記農作業車両の自律走行を停止させるものとしてもよい。 In the autonomous traveling system, the unmanned flying device may stop autonomous traveling of the farm work vehicle when it is confirmed that a moving body other than the farm work vehicle has entered a set work area.

上記自律走行システムにおいて、前記無人飛行装置は、自機器の電源電力が低下したことを確認した時、前記農作業車両の自律走行を停止させるものとしてもよい。 In the autonomous traveling system, the unmanned flying device may stop the autonomous traveling of the farm work vehicle when it is confirmed that the power supply power of the own device has decreased.

上記自律走行システムにおいて、前記無人飛行装置は、前記農作業車両の作業経路上に障害物を確認した時、前記農作業車両の作業経路を変更させるものとしてもよい。 In the autonomous traveling system, the unmanned flight device may change the work route of the farm work vehicle when an obstacle is confirmed on the work route of the farm work vehicle.

上記自律走行システムにおいて、前記無人飛行装置と前記農作業車両の通信が遮断されることで、前記農作業車両の自律走行が停止するものとしてもよい。 In the autonomous traveling system, the autonomous traveling of the farm work vehicle may be stopped by disconnecting communication between the unmanned flight apparatus and the farm work vehicle.

本発明によれば、無人飛行装置が、撮影装置で自律走行中の農作業車両を撮影しながら監視するため、農作業車両の自律走行をオペレータが常に監視する必要がなく、オペレータの監視下でなくても、安全に農作業車両の自律走行を継続できる。また、撮影装置の撮影画像に基づいて農作業車両の自律走行を監視するため、例えば、赤外線カメラや暗視カメラなどで構成したり、撮影装置におけるホワイトバランスを調整することで、夜間作業における農作業車両の管理も容易になる。 According to the present invention, since the unmanned flight device monitors the farm work vehicle that is traveling autonomously with the photographing device, it is not necessary for the operator to always monitor the autonomous traveling of the farm work vehicle and is not under the monitoring of the operator. However, the autonomous traveling of the farm vehicle can be continued safely. In addition, in order to monitor the autonomous traveling of the farm vehicle based on the photographed image of the photographing device, for example, it is configured with an infrared camera, a night vision camera, etc. Management becomes easier.

実施形態となる自律走行システムにおけるトラクタの側面図である。It is a side view of the tractor in the autonomous running system used as an embodiment. 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. 無人飛行装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an unmanned flight apparatus. トラクタにおける自律走行判定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the autonomous running determination operation | movement in a tractor. 無線通信ルータにおける通信確認処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the communication confirmation process in a wireless communication router. 無人飛行装置における通信確認処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the communication confirmation process in an unmanned flight apparatus. 自律走行中のトラクタが作業領域外に移動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 communication operation | movement when the tractor in autonomous traveling moves out of a work area. 図８におけるトラクタの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the tractor in FIG. 作業領域内に移動体が侵入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 a mobile body penetrate | invades in a work area. 図１０におけるトラクタの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the tractor in FIG. 作業領域内に障害物が存在する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 communication operation when an obstacle exists in a work area. 図１２におけるトラクタの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the tractor in FIG. 別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 general view which shows the structure of the autonomous running system in another embodiment. 図１４の自律走行システムにおける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 in the autonomous running system of FIG.

＜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３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。 Further, 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. 3, 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、上空を自律飛行する無人飛行装置（ＵＡＶ：Unmanned aerial vehicle）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。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。 As shown in FIG. 1, in the autonomous traveling system of the present embodiment, an unmanned aerial vehicle (UAV) 70 that autonomously flies over the sky performs wireless communication with the tractor 1 in the field (working area) H1. Thus, the autonomous traveling of the tractor 1 that acquires position information (positioning information) through communication with the positioning satellite 63 is controlled. 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、無人飛行装置７０は、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。無人飛行装置７０は、カメラ７１の撮影画像により圃場Ｈ１内の状況とトラクタ１の状態を監視することにより、無人飛行装置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する。尚、以下の説明において、「撮影画像」は動画などの映像も含まれる。 In the agricultural field H1, the unmanned flight apparatus 70 performs wireless communication with the tractor 1, receives drive information of the tractor 1 together with position information and time information, and stores it as work history information. The unmanned aerial vehicle 70 monitors the situation in the field H <b> 1 and the state of the tractor 1 based on the image captured by the camera 71, thereby starting and stopping autonomous traveling for the tractor 1 connected to the unmanned aerial vehicle 70 in communication. Instruct. In the following description, the “photographed image” includes a video such as a moving image.

＜トラクタ＞
次いで、トラクタ１について、図１〜図３を参照して以下に説明する。図１及び図２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.1 and FIG.2, 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３に示すように、トラクタ１は、機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回等）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. 3, 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（図１４参照）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（図１４参照）のサーバ１００（図１４参照）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）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。 In addition, 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 (see FIG. 14) via a wireless telephone line or the like. That is, the tractor 1 can communicate with the server 100 (see FIG. 14) of the management center C1 (see FIG. 14) 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 is capable of being electrically connected to the vehicle bus line 18 with an external terminal device (service tool) such as a computer operated by a service person. It is configured to be connectable to.

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、無人飛行装置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 unmanned flight apparatus 70, for example, without an operator boarding.

具体的には、図３に示すように、このトラクタ１は自律走行を可能とするための自律走行制御装置５１等の各種の構成が追加されている。更に、トラクタ１は、測位システムに基づいて自ら（の機体）の位置情報を取得するために必要な測位アンテナ６等の各種の構成を備えている。このような構成により、トラクタ１は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律走行することが可能となっている。 Specifically, as shown in FIG. 3, 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１〜図３に示すように、自律走行制御装置５１、操舵制御装置５２、測位測量装置５３、無線通信ルータ（小電力データ通信装置）５４、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. 1 to 3, 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６３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、測位側量装置ａｚ５３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 63 that constitutes 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 side quantity device az53, and the position information of the tractor 1 (strictly, the positioning antenna 6) is calculated by the positioning surveying device 53 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、上空を自律飛行する無人飛行装置７０と通信を行う。無線通信ルータ５４は、無人飛行装置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 unmanned flight apparatus 70 that autonomously flies over the second wireless communication network. The wireless communication router 54 receives the control signal from the unmanned flight 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（動画を含む）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。 In addition, the wireless communication router 54 performs wireless communication via the second wireless communication network with the camera 36 that captures the front of the tractor 1 to receive a captured image (including a moving image) of the camera 36. 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.

無人飛行装置７０は、具体的には、図４に示すように、圃場Ｈ１を撮影するカメラ７１と、無線電話回線などを介して通信ネットワーク網Ｎ１（図１４参照）と接続可能な第１無線通信インターフェース７２と、トラクタ１の無線通信ルータ５４と通信可能な第２無線通信インターフェース７３と、無人飛行装置７０を飛行させる飛行機構７４と、測位衛星６３からの信号により緯度・経度情報を算出する測位測量部７５と、トラクタ１の自律走行を監視する監視制御部７６と、飛行機構７４を制御するなど装置全体を制御する全体制御部７７とを備える。 Specifically, as shown in FIG. 4, the unmanned flying apparatus 70 is connected to a camera 71 that captures the farm field H1 and a communication network N1 (see FIG. 14) via a wireless telephone line or the like. Latitude / longitude information is calculated based on signals from the communication interface 72, the second wireless communication interface 73 that can communicate with the wireless communication router 54 of the tractor 1, the flight mechanism 74 that causes the unmanned flight device 70 to fly, and the positioning satellite 63. A positioning surveying unit 75, a monitoring control unit 76 that monitors the autonomous traveling of the tractor 1, and an overall control unit 77 that controls the entire device such as controlling the flight mechanism 74.

自律走行制御装置５１は、圃場Ｈ１に対して生成した走行経路とトラクタ１の位置情報とを比較し、トラクタ１を走行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、当該走行経路に沿って自律走行しつつ、作業機３による農作業を行うことができる。このように、トラクタ１が自律走行する圃場領域（走行領域）内の経路を、以下の説明において「走行ルート」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 traveling route generated with respect to the field H1 and the position information of the tractor 1, and autonomously travels at a predetermined traveling speed while performing a predetermined operation along the traveling route of the tractor 1. Therefore, 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 travel route. In this way, the route in the field area (travel area) where the tractor 1 autonomously travels may be referred to as “travel 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、無人飛行装置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 by communication with the engine control device 15 when the operator performs a stop operation on the unmanned flight device 70, and communicates with the machine control device 16. 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における無人飛行装置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 unmanned flight 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処理動作＞
次に、図５〜図１３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。なお、以下の説明において、無人トラクタ１及び無人飛行装置７０はそれぞれ、作業対象となる圃場（作業領域）Ｈ１について予め記憶されているものとする。 <Processing 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. In the following description, it is assumed that the unmanned tractor 1 and the unmanned flying device 70 are stored in advance for the field (working area) H1 to be worked.

無人トラクタ１は、図５に示すように、圃場Ｈ１周辺に通信可能な無人飛行装置７０が飛行しており、無人飛行装置７０との通視が成立した上で、無人トラクタ１の駆動状態に異常がない場合、無人飛行装置７０から自律走行の開始が要求されているか否かを確認する（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４）。無人トラクタ１は、無人飛行装置７０から自律走行が要求されると（ＳＥＴＰ４でＹｅｓ）、作業対象となる圃場（作業領域）Ｈ１を確認して、牽引する作業機３による作業内容と圃場Ｈ１とにより、自律走行の作業ルートを生成し、無人飛行装置７０に送信する（ＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ７）。 As shown in FIG. 5, the unmanned tractor 1 has an unmanned flying device 70 capable of communicating around the farm field H <b> 1 flying, and after the observation with the unmanned flying device 70 is established, the unmanned tractor 1 is in a driving state. If there is no abnormality, it is confirmed whether or not the unmanned flight device 70 requests the start of autonomous driving (STEP 1 to STEP 4). When the unmanned tractor 1 requests autonomous traveling from the unmanned flying device 70 (Yes in SETP4), the unmanned tractor 1 confirms the field (working area) H1 to be worked, and details of the work performed by the towing work machine 3 and the field H1. Thus, a work route for autonomous traveling is generated and transmitted to the unmanned flight apparatus 70 (STEP 5 to STEP 7).

無人トラクタ１は、無線通信ルータ５４より作業ルートを無人飛行装置７０に送信した後、自律走行制御装置５１が各制御装置１５〜１７，５１，５２、測位測量装置５３、及び無線通信ルータ５４と通信することで、自律走行を開始する（ＳＴＥＰ８）。無人トラクタ１は、自律走行の開始後、無線通信ルータ５４により無人飛行装置７０との通信異常が確認された場合（ＳＴＥＰ９でＹｅｓ）、無線通信ルータ５４で無人飛行装置７０から停止要求を受信した場合（ＳＴＥＰ１０でＹｅｓ）、作業ルートに沿った作業が終了した場合（ＳＴＥＰ１３でＹｅｓ）、自律走行制御装置５１により自律走行が停止される。 After the unmanned tractor 1 transmits the work route from the wireless communication router 54 to the unmanned flight device 70, the autonomous traveling control device 51 is connected to each of the control devices 15 to 17, 51, 52, the positioning survey device 53, and the wireless communication router 54. By communicating, autonomous running is started (STEP 8). The unmanned tractor 1 receives a stop request from the unmanned aerial vehicle 70 at the wireless communication router 54 when an abnormality in communication with the unmanned aerial vehicle 70 is confirmed by the wireless communication router 54 after starting autonomous driving (Yes in STEP 9). In the case (Yes in STEP 10), when the work along the work route is completed (Yes in STEP 13), the autonomous running control device 51 stops the autonomous running.

また、無人トラクタ１は、無人飛行装置７０から作業ルート上の障害物Ｗ１（図１３参照）を検出した旨の通知を無線通信ルータ５４で受信すると（ＳＴＥＰ１１でＹｅｓ）、自律走行制御装置５１は、障害物Ｗ１を回避するために作業ルートを変更するＳ（ＳＴＥＰ１２）。このとき、変更した作業ルートは、無線通信ルータ５４より無人飛行装置７０に送信されるとともに、自律走行制御装置５１に変更前の作業ルートに代わって記憶される。 When the unmanned tractor 1 receives a notification from the unmanned flying device 70 that the obstacle W1 on the work route (see FIG. 13) is detected by the wireless communication router 54 (Yes in STEP 11), the autonomous traveling control device 51 In order to avoid the obstacle W1, the work route is changed S (STEP 12). At this time, the changed work route is transmitted from the wireless communication router 54 to the unmanned flight device 70 and stored in the autonomous traveling control device 51 in place of the work route before the change.

上述の無人トラクタ１における無線通信ルータ５４は、図６に示すように、自律走行制御装置５１からの無人トラクタ１の動作状態（走行又は停止など）や測位測量装置５３からの無人トラクタ１の位置情報を受けて、当該動作状態及び位置情報による通信確認信号生成し、無人飛行装置７０に送信する（ＳＴＥＰ１０１〜ＳＴＥＰ１０３）。無線通信ルータ５４は、通信確認信号の送信後に初回となる応答信号を受信すると、自律走行制御装置５１に対して、無人飛行装置７０との通信が確立したことを通知する（ＳＴＥＰ１０４〜ＳＴＥＰ１０６）。 As shown in FIG. 6, the wireless communication router 54 in the above-described unmanned tractor 1 is configured to operate the unmanned tractor 1 from the autonomous traveling control device 51 (running or stopped) and the position of the unmanned tractor 1 from the positioning surveying device 53. Upon receipt of the information, a communication confirmation signal is generated based on the operation state and position information, and transmitted to the unmanned flight apparatus 70 (STEP 101 to STEP 103). When receiving the first response signal after transmission of the communication confirmation signal, the wireless communication router 54 notifies the autonomous traveling control device 51 that communication with the unmanned flight device 70 has been established (STEP 104 to STEP 106).

無線通信ルータ５４は、無人飛行装置７０との通信が確立した後に、自律走行の開始要求となる応答信号（初回の通信許可信号）を受信すると、自律走行制御装置５１に対して、無人トラクタ１の自律走行の開始を要求する（ＳＴＥＰ１０４，ＳＴＥＰ１０５，ＳＴＥＰ１０７，ＳＴＥＰ１０８）。また、無線通信ルータ５４は、無人飛行装置７０からの応答信号を所定回数以上又は所定時間以上受信しなかった場合、無人飛行装置７０との通信が途絶えた状態（通信異常状態）であるものとして、自律走行制御装置５１に対して、無人トラクタ１の自律走行の停止を要求する（ＳＴＥＰ１０４，ＳＴＥＰ１０９，ＳＴＥＰ１１０）。 When the wireless communication router 54 receives a response signal (initial communication permission signal) serving as an autonomous travel start request after communication with the unmanned flight device 70 is established, the wireless communication router 54 sends an unmanned tractor 1 to the autonomous travel control device 51. Is requested to start autonomous driving (STEP 104, STEP 105, STEP 107, STEP 108). Further, when the wireless communication router 54 has not received a response signal from the unmanned flight device 70 a predetermined number of times or for a predetermined time or more, it is assumed that communication with the unmanned flight device 70 has been interrupted (communication abnormal state). Then, the autonomous traveling control device 51 is requested to stop the autonomous traveling of the unmanned tractor 1 (STEP 104, STEP 109, STEP 110).

図７に示すように、自律走行する無人トラクタ１を監視する無人飛行装置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第２無線通信インターフェース７３で受信すると、応答信号を生成して第２無線通信インターフェース７３より無人トラクタ１に送信する（ＳＴＥＰ２０１〜ＳＴＥＰ２０２）その後、無人飛行装置７０は、無人トラクタ１との通信確立が確認されるまでに通信異常があった場合は（ＳＴＥＰ２０３〜ＳＴＥＰ２０４）、再び、ＳＴＥＰ２０１に移行して、無人トラクタ１からの通信確認信号の受信のために待機状態となる。 As shown in FIG. 7, when the unmanned flight device 70 that monitors the unmanned tractor 1 traveling autonomously receives a communication confirmation signal from the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) by the second wireless communication interface 73, a response signal is sent. It is generated and transmitted from the second wireless communication interface 73 to the unmanned tractor 1 (STEP 201-STEP 202). Then, the unmanned flying device 70 has a communication abnormality before the establishment of communication with the unmanned tractor 1 is confirmed ( (STEP 203 to STEP 204), the process again proceeds to STEP 201, and enters a standby state for receiving a communication confirmation signal from the unmanned tractor 1.

無人飛行装置７０は、無人トラクタ１との通信が確立されると、監視制御部７６において、無人トラクタ１の自律走行の開始を要求するための応答信号を生成して、第２無線通信インターフェース７３より無人トラクタ１に送信する（ＳＴＥＰ２０３，ＳＴＥＰ２０５，ＳＴＥＰ２０６）。無人飛行装置７０は、自律走行の開始要求となる応答信号を送信した後、第２無線通信インターフェース７３で通信確認信号の受信を定期的に確認して、無人トラクタ１での作業の終了や、無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）との通信異常を検出する（ＳＴＥＰ２０７，ＳＴＥＰ２０８，ＳＴＥＰ２１５）。 When communication with the unmanned tractor 1 is established, the unmanned flying device 70 generates a response signal for requesting the start of autonomous driving of the unmanned tractor 1 in the monitoring control unit 76, and the second wireless communication interface 73. It transmits to unmanned tractor 1 more (STEP203, STEP205, STEP206). The unmanned aerial vehicle 70 transmits a response signal that is a request to start autonomous driving, and then periodically confirms reception of a communication confirmation signal by the second wireless communication interface 73 to complete the operation of the unmanned tractor 1, A communication abnormality with the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) is detected (STEP207, STEP208, STEP215).

無人飛行装置７０は、自律走行中の無人トラクタ１との通信が確立された状態（通信確認信号を受信した状態）にあるときに、監視制御部７６で、カメラ７１による撮影画像や無人トラクタ１の位置情報などにより、無人トラクタ１が圃場（差魚領域）Ｈ１外に移動したことを検知したとき（図８及び図９参照）、又は、カメラ７１による撮影画像により、圃場（作業領域）Ｈ１内に移動体（人や動物など）Ｚ１が侵入したことを検知したとき（図１０及び図１１参照）、または、自機器に電源供給する電池残量が低下したとき、第２無線通信インターフェース７３からの応答信号の送信を停止する（ＳＴＥＰ２０９〜ＳＴＥＰ２１２）。これにより、無人飛行装置７０から無人トラクタ１に対して応答信号が送信されなくなるため、無人トラクタ１は、無線通信ルータ５４で無人飛行装置７０との通信が遮断されたことを検知して、自律走行を停止する。 When the unmanned flying device 70 is in a state in which communication with the unmanned tractor 1 during autonomous traveling is established (a state in which a communication confirmation signal is received), the monitoring control unit 76 uses the image taken by the camera 71 and the unmanned tractor 1. When it is detected that the unmanned tractor 1 has moved out of the field (difference fish area) H1 based on the position information of the field (see FIG. 8 and FIG. 9), or by the image taken by the camera 71, the field (work area) H1 The second wireless communication interface 73 is detected when it is detected that a mobile body (such as a person or animal) Z1 has entered (see FIGS. 10 and 11), or when the remaining battery power to be supplied to the own device has decreased. The transmission of the response signal from is stopped (STEP 209 to STEP 212). Thereby, since the response signal is not transmitted from the unmanned flying device 70 to the unmanned tractor 1, the unmanned tractor 1 detects that the communication with the unmanned flying device 70 is interrupted by the wireless communication router 54, and is autonomous. Stop driving.

また、無人飛行装置７０は、自律走行中の無人トラクタ１との通信が確立された状態にあるときに、監視制御部７６で、カメラ７１による撮影画像（動画を含む）により無人トラクタ１の作業ルート上に障害物Ｗ１を検知したとき（図１２及び図１３参照）、無人トラクタ１に対して、作業ルートの変更を通知する（ＳＴＥＰ２１３〜ＳＴＥＰ２１４）。このとき、監視制御部７５は、撮影画像から演算される障害物Ｗ１と無人トラクタ１との相対位置と、第２無線通信インターフェース７３で受信した無人トラクタ１の位置情報から、障害物Ｗ１の位置情報を演算し、作業ルートの変更通知とともに障害物Ｗ１の位置情報を、無人トラクタ１に送信する。これにより、無人トラクタ１は、作業ルート上に存在する障害物Ｗ１の位置を確認し，障害物Ｗ１との衝突を回避するように作業ルートを変更できるため、自律走行を継続できる。 In addition, the unmanned flying device 70 operates the unmanned tractor 1 on the basis of an image (including a moving image) taken by the camera 71 in the monitoring control unit 76 when communication with the unmanned tractor 1 during autonomous traveling is established. When the obstacle W1 is detected on the route (see FIGS. 12 and 13), the unmanned tractor 1 is notified of the change of the work route (STEP 213 to STEP 214). At this time, the monitoring controller 75 determines the position of the obstacle W1 from the relative position between the obstacle W1 and the unmanned tractor 1 calculated from the captured image and the position information of the unmanned tractor 1 received by the second wireless communication interface 73. The information is calculated, and the position information of the obstacle W1 is transmitted to the unmanned tractor 1 together with the work route change notification. Thereby, since the unmanned tractor 1 can confirm the position of the obstacle W1 existing on the work route and can change the work route so as to avoid a collision with the obstacle W1, it can continue autonomous traveling.

図８〜図１３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、無人飛行装置７０の電源が投入されると、監視制御部７６及び全体制御部７７に電力が供給され、飛行機構７４を駆動して空中へ飛行し、圃場Ｈ１上空で空中浮揚する。 As shown in FIGS. 8 to 13, 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 unmanned flight apparatus 70 is turned on, power is supplied to the monitoring control unit 76 and the overall control unit 77, and the flight mechanism 74 is driven to fly into the air and float in the air above the field H1.

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無人飛行装置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。無人飛行装置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、無人飛行装置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 unmanned flying 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 unique to the unmanned tractor 1 and transmits it from the second wireless communication antenna 48b. The unmanned flying device 70 stores in advance the tractor ID of the unmanned tractor 1 that can communicate with the autonomous traveling system. When the unmanned flight device 70 receives the communication confirmation signal including the tractor ID, the unmanned flight 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. .

無人飛行装置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、無人飛行装置７０は、自機器固有の装置ＩＤ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無人飛行装置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、無人飛行装置７０との通信を認証する。 The unmanned flying device 70 authenticates the communication with the unmanned tractor 1, generates a response signal to the communication confirmation signal, and transmits the response signal to the wireless communication router 54 of the unmanned tractor 1. The unmanned flying device 70 generates a response signal including a device ID 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 unmanned flying device 70 that can communicate with the autonomous traveling system in the autonomous traveling control device 51 or the wireless communication router 54. Accordingly, when the unmanned tractor 1 receives the response signal at the wireless communication router 54 via the second wireless communication antenna 48b, the unmanned flight takes place when the device ID in the received response signal matches the device ID stored in advance. Communication with the device 70 is authenticated.

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。無人トラクタ１は、上述の無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）及び無人飛行装置７０間の認証処理後に、無人飛行装置７０に対して、無人トラクタ１の位置情報を送信するものとしてもよい。これにより、無人飛行装置７０は、無人トラクタ１の位置情報より、無人トラクタ１が作業ルート上に沿って走行中であるか否かをより正確に判定できる。 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). The unmanned tractor 1 may transmit the position information of the unmanned tractor 1 to the unmanned flying device 70 after the authentication process between the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) and the unmanned flying device 70 described above. Thereby, the unmanned flight apparatus 70 can determine more accurately whether or not the unmanned tractor 1 is traveling along the work route from the position information of the unmanned tractor 1.

無人飛行装置７０は、無人トラクタ１で生成された作業ルートを含む通信確認信号を受信すると、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。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。 When the unmanned flying device 70 receives the communication confirmation signal including the work route generated by the unmanned tractor 1, the unmanned flying device 70 generates a response signal permitting autonomous traveling and transmits the response signal to the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54). 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.

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１２の操舵角、ＰＴＯスイッチの切換など）を、位置情報及び時刻情報と共に、サーバ１００及び無人飛行装置７０それぞれに送信する。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, (Elevating position, braking operation of the left and right brake devices 26, steering angle of the handle 12, switching of the PTO switch, etc.) are transmitted to the server 100 and the unmanned flight 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.

無人トラクタ１は、無線通信ルータ５４において、所定時間毎に送信した通信確認信号に対して、無人飛行装置７０からの応答信号の返信の有無を確認し、無人飛行装置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。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。 The unmanned tractor 1 confirms whether or not a response signal is returned from the unmanned flying device 70 in response to the communication confirmation signal transmitted every predetermined time in the wireless communication router 54, and returns a response signal from the unmanned flying device 70. When there is no more than a predetermined time or a predetermined number of times, autonomous running is stopped. Therefore, when a person, an animal, or the like enters the field (work area) H1, or when the unmanned tractor 1 deviates from the work route, the unmanned tractor 1 can be stopped and the autonomous traveling system can be operated safely. .

図８及び図９の例では、無人飛行装置７０が、無人トラクタ１が圃場Ｈ１から外に出たことを検出することで、自律走行許可信号となる応答信号の送信を停止し、無人トラクタ１の自律走行を停止させる。また、図１０及び図１１の例では、無人飛行装置７０が、圃場Ｈ１内に移動体Ｚ１が侵入したことを検出することで、自律走行許可信号となる応答信号の送信を停止し、無人トラクタ１の自律走行を停止させる。これらの例以外に、無人飛行装置７０の電池残量が低下した場合や、電波干渉などにより無人飛行装置７０と無人トラクタ１との通信が不安定になった場合にも、無人トラクタ１は、無人飛行装置７０からの応答信号の受信がなくなるため、自律走行を停止させる。 In the example of FIGS. 8 and 9, the unmanned flying device 70 detects that the unmanned tractor 1 has gone out of the field H <b> 1, thereby stopping transmission of a response signal serving as an autonomous travel permission signal. Stop autonomous driving. In the example of FIGS. 10 and 11, the unmanned flying device 70 detects that the moving body Z1 has entered the field H1, thereby stopping the transmission of the response signal serving as the autonomous travel permission signal. 1 autonomous running is stopped. In addition to these examples, the unmanned tractor 1 is also used when the battery level of the unmanned flight device 70 is reduced or when communication between the unmanned flight device 70 and the unmanned tractor 1 becomes unstable due to radio wave interference or the like. Since no response signal is received from the unmanned flight apparatus 70, autonomous traveling is stopped.

無人トラクタ１は、無線通信ルータ５４において、所定時間毎に送信した通信確認信号に対して、無人飛行装置７０からの応答信号に作業ルートの変更を通知する情報が含まれている場合、自律走行制御装置５１に記憶される作業ルートを変更して更新する。従って、図１２及び図１３に示すように、岩や木などの障害物Ｗ１が圃場（作業領域）Ｈ１内に存在している場合に作業ルートを変更することで、無人トラクタ１が障害物Ｗ１を避けるように走行でき、自律走行システムを中断させることなく安全に稼働できる。 The unmanned tractor 1 autonomously travels when the wireless communication router 54 includes information notifying the change of the work route in the response signal from the unmanned flight device 70 in response to the communication confirmation signal transmitted every predetermined time. The work route stored in the control device 51 is changed and updated. Accordingly, as shown in FIGS. 12 and 13, when an obstacle W1 such as a rock or a tree is present in the field (work area) H1, the unmanned tractor 1 is changed to the obstacle W1 by changing the work route. Can be operated safely, without interrupting the autonomous traveling system.

＜別実施形態＞
以下に、本発明の別実施形態について、図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４に示す如く、本実施形態の自律走行システムでは、無人トラクタ１及び無人飛行装置７０，７０Ａ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、無人トラクタ１と無人飛行装置７０，７０Ａとの間での通信接続が、サーバ１００を通じて認証される。また、図１４の例では、無人飛行装置７０が、圃場Ｈ１上空で空中浮揚して無人トラクタ１との監視を行い、無人飛行装置７０Ａが、オペレータの事務所Ｏ１に待機している。 <Another embodiment>
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. As shown in FIG. 14, in the autonomous traveling system of this embodiment, the unmanned tractor 1 and the unmanned flight apparatuses 70 and 70A communicate with the server 100 installed in the management center C1 through a communication network N1 such as a telephone network. The communication connection between the unmanned tractor 1 and the unmanned flight apparatuses 70 and 70A is authenticated through the server 100. In the example of FIG. 14, the unmanned flying device 70 floats in the air over the field H1 and monitors the unmanned tractor 1, and the unmanned flying device 70A stands by at the operator's office O1.

無人トラクタ１が、圃場（作用領域）Ｈ１において、キースイッチＯＮとされると、無人トラクタ１は、測位衛星６３及び基準局６０との通信により測位測量装置５３で、無人トラクタ１の現在位置を示す位置情報を取得する。そして、無人トラクタ１は、自機器のトラクタＩＤと位置情報を、車両搭載端末装置１９より通信ネットワークＮ１を通じてサーバ１００に送信する。サーバ１００は、トラクタＩＤより無人トラクタ１との通信を認証して、トラクタＩＤを記憶するとともに、位置情報より無人トラクタ１の現在位置を確認する。 When the unmanned tractor 1 is turned on in the agricultural field (operation area) H1, the unmanned tractor 1 indicates the current position of the unmanned tractor 1 by the positioning surveying device 53 through communication with the positioning satellite 63 and the reference station 60. Get location information. Then, the unmanned tractor 1 transmits the tractor ID and position information of the own device from the vehicle-mounted terminal device 19 to the server 100 through the communication network N1. The server 100 authenticates communication with the unmanned tractor 1 from the tractor ID, stores the tractor ID, and confirms the current position of the unmanned tractor 1 from the position information.

サーバ１００は、無人トラクタ１との通信を認証した後、無人トラクタ１のトラクタＩＤと位置情報を付加した監視要求信号を生成して、無人飛行装置７０に送信する。無人飛行装置７０は、サーバ１００からの監視要求信号を第１無線通信インターフェース７２で受信すると、監視制御部７６で無人トラクタ１の位置を認識し、圃場Ｈ１に向かって飛行する。このとき、無人飛行装置７０は、全体制御部７７により、測位測量装置７５で測定した位置情報に基づいて、飛行機構７４を制御することで、目的となる圃場Ｈ１上空に向かう。 After authenticating the communication with the unmanned tractor 1, the server 100 generates a monitoring request signal to which the tractor ID and position information of the unmanned tractor 1 are added and transmits the monitoring request signal to the unmanned flying device 70. When the unmanned flying device 70 receives the monitoring request signal from the server 100 by the first wireless communication interface 72, the unmanned tractor 1 recognizes the position of the unmanned tractor 1 by the monitoring control unit 76 and flies toward the field H1. At this time, the unmanned flying device 70 is controlled by the overall control unit 77 on the basis of the position information measured by the positioning surveying device 75, so that the unmanned flying device 70 heads over the target field H1.

無人飛行装置７０は、圃場Ｈ１上空に到着して、空中浮揚した状態となると、サーバ１００に対して、自機器の装置ＩＤを付加した到着通知信号を送信する。サーバ１００は、圃場Ｈ１に到着した無人飛行装置７０の装置ＩＤを受信して、無人飛行装置７０との通信を認証すると、無人飛行装置７０の装置ＩＤを無人トラクタ１に送信する。無人トラクタ１は、サーバ１００より無人飛行装置７０の装置ＩＤを受信すると、無人飛行装置７０との通信を確立するため、トラクタＩＤを付加した通信確認信号（図８参照）を無人飛行装置に送信する。 When the unmanned flight apparatus 70 arrives over the field H1 and is in a floating state, the unmanned flight apparatus 70 transmits an arrival notification signal to which the apparatus ID of its own device is added to the server 100. When the server 100 receives the device ID of the unmanned flight device 70 that has arrived at the field H1 and authenticates communication with the unmanned flight device 70, the server 100 transmits the device ID of the unmanned flight device 70 to the unmanned tractor 1. When the unmanned tractor 1 receives the device ID of the unmanned flight device 70 from the server 100, the unmanned tractor 1 transmits a communication confirmation signal (see FIG. 8) with the tractor ID added thereto to establish communication with the unmanned flight device 70. To do.

無人飛行装置７０は、通信確認信号に付加されたトラクタＩＤとサーバ１００より受けたトラクタＩＤの一致により、無人トラクタ１との通信を認証した後、装置ＩＤを付加した応答信号を無人トラクタ１に送信する。無人トラクタ１は、無人飛行装置７０からの応答信号を受信すると、応答信号に付加された装置ＩＤとサーバ１００より受けた装置ＩＤの一致により、無人飛行装置７０との通信を認証する。これにより、無人トラクタ１と無人飛行装置７０との間で通信が確立し、無人飛行装置７０の監視下による無人トラクタ１の自律走行が実行される。 The unmanned flying device 70 authenticates the communication with the unmanned tractor 1 based on the match between the tractor ID added to the communication confirmation signal and the tractor ID received from the server 100, and then sends a response signal with the device ID added to the unmanned tractor 1. Send. When the unmanned tractor 1 receives the response signal from the unmanned flying device 70, the unmanned tractor 1 authenticates communication with the unmanned flying device 70 by matching the device ID added to the response signal with the device ID received from the server 100. Thereby, communication is established between the unmanned tractor 1 and the unmanned flying device 70, and the autonomous traveling of the unmanned tractor 1 under the monitoring of the unmanned flying device 70 is executed.

無人飛行装置７０は、自律走行中の無人トラクタ１の監視を実行している間に、自機器の電池残量が僅かとなったことを検知すると、サーバ１００に対して、事務所Ｏ１への帰還するための帰還要求信号を装置ＩＤと共に送信する。この帰還要求信号には、圃場Ｈ１における無人トラクタ１又は無人飛行装置７０の位置情報も付加される。サーバ１００は、帰還要求信号を受信すると、帰還要求信号に付加された装置ＩＤより、圃場Ｈ１上空の無人飛行装置７０の帰還を確認するとともに、無人トラクタ１の作業が終了していないことを確認する。従って、サーバ１００は、自律走行中の無人トラクタを監視するために、無人飛行装置７０の代替となる無人飛行装置７０Ａに対して、トラクタＩＤと無人トラクタ１又は無人飛行装置７０の位置情報とを付加した監視要求信号を送信する。 When the unmanned flying device 70 detects that the battery level of its own device has become small while monitoring the unmanned tractor 1 during autonomous driving, the unmanned flying device 70 sends the server 100 to the office O1. A feedback request signal for returning is transmitted together with the device ID. Position information of the unmanned tractor 1 or the unmanned flying device 70 in the field H1 is also added to the return request signal. When receiving the return request signal, the server 100 confirms the return of the unmanned flying device 70 over the field H1 from the device ID added to the return request signal and confirms that the operation of the unmanned tractor 1 has not ended. To do. Therefore, in order to monitor the unmanned tractor that is traveling autonomously, the server 100 obtains the tractor ID and the position information of the unmanned tractor 1 or the unmanned flight device 70 with respect to the unmanned flight device 70A as an alternative to the unmanned flight device 70. The added monitoring request signal is transmitted.

事務所Ｏ１で待機中の無人飛行装置７０Ａは、サーバ１００からの監視要求信号を受信し、無人トラクタ１又は無人飛行装置７０の位置情報より、監視先となる位置を把握すると、圃場Ｈ１に向かって飛行する。そして、無人飛行装置７０Ａは、圃場Ｈ１に到着すると、自機器の装置ＩＤを付加した到着通知信号をサーバ１００に送信する。圃場Ｈ１の無人トラクタ１が、無人飛行装置７０Ａの装置ＩＤをサーバ１００より受信し、無人トラクタ１と到着した無人飛行装置７０Ａとの間で、トラクタＩＤと装置ＩＤの送受信が行われることで、無人トラクタ１と無人飛行装置７０Ａとの間で、通信が確立する。 The unmanned flying device 70A standing by at the office O1 receives the monitoring request signal from the server 100, and when the position to be monitored is grasped from the position information of the unmanned tractor 1 or the unmanned flying device 70, the unmanned flying device 70A moves toward the farm field H1. To fly. When the unmanned flying device 70A arrives at the farm field H1, the unmanned flying device 70A transmits an arrival notification signal to which the device ID of its own device is added to the server 100. The unmanned tractor 1 in the field H1 receives the device ID of the unmanned flying device 70A from the server 100, and the tractor ID and the device ID are transmitted and received between the unmanned tractor 1 and the unmanned flying device 70A that has arrived. Communication is established between the unmanned tractor 1 and the unmanned flying device 70A.

無人トラクタ１は、無人飛行装置７０Ａとの通信が確立すると、サーバ１００に対して、無人飛行装置７０Ａとの通信確立を通知する。すなわち、圃場Ｈ１で自律走行中の無人トラクタ１は、２機の無人飛行装置７０，７０Ａそれぞれと通信を実行しており、無人飛行装置７０，７０Ａ両方により無人トラクタ１が監視された状態となる。その後、サーバ１００は、無人飛行装置７０Ａと無人トラクタ１との通信確立が通知されることで、無人飛行装置７０Ａによる無人トラクタ１の自律走行の監視を確認すると、無人飛行装置７０に対して帰還許可信号を送信する。従って、無人飛行装置７０は、充電のために事務所Ｏ１に帰還するとともに、無人トラクタ１との通信を遮断する。 When communication with the unmanned flying device 70A is established, the unmanned tractor 1 notifies the server 100 of establishment of communication with the unmanned flying device 70A. That is, the unmanned tractor 1 that is autonomously traveling in the field H1 is communicating with the two unmanned flight apparatuses 70 and 70A, and the unmanned tractor 1 is monitored by both unmanned flight apparatuses 70 and 70A. . Thereafter, when the server 100 is notified of the establishment of communication between the unmanned flying device 70A and the unmanned tractor 1 and confirms that the unmanned flying device 70A monitors the autonomous driving of the unmanned tractor 1, the server 100 returns to the unmanned flying device 70. Send permission signal. Therefore, the unmanned flight apparatus 70 returns to the office O1 for charging and cuts off communication with the unmanned tractor 1.

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で作業されるものとしたが、複数のトラクタで作業されるものとしてもよい。 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, the work is performed with a single tractor in the field, but the work may be performed with a plurality of tractors.

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

An autonomous traveling system for an agricultural work vehicle in which autonomous traveling of the agricultural work vehicle is controlled by an unmanned flight device capable of communicating with the agricultural work vehicle,
The unmanned aerial vehicle has a photographing device for photographing the farm work vehicle, and when an abnormality occurs in the autonomous traveling of the farm work vehicle based on a photographed image of the photographing device, the autonomous vehicle of the farm work vehicle is autonomous. An autonomous traveling system for agricultural vehicles characterized in that traveling is stopped.

2. The agricultural vehicle according to claim 1, wherein the unmanned flight device stops autonomous traveling of the agricultural vehicle when confirming that the agricultural vehicle has moved outside a set work area. Autonomous driving system.

2. The farm work according to claim 1, wherein the unmanned flight device stops the autonomous traveling of the farm work vehicle when it is confirmed that a moving body other than the farm work vehicle has entered the set work area. Autonomous driving system for vehicles.

2. The autonomous traveling system for an agricultural work vehicle according to claim 1, wherein the unmanned flying device stops the autonomous traveling of the agricultural work vehicle when it is confirmed that the power supply power of the own device has decreased.

The autonomous traveling system for an agricultural work vehicle according to claim 1, wherein the unmanned flying device changes the work route of the farm work vehicle when an obstacle is confirmed on the work route of the farm work vehicle.

The autonomous traveling system for an agricultural work vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the autonomous traveling of the agricultural work vehicle is stopped by disconnecting communication between the unmanned flight device and the agricultural work vehicle. .