JP2019088228A - 作業表示装置、作業機及び作業管理システム - Google Patents

作業表示装置、作業機及び作業管理システム Download PDF

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Abstract

【課題】作業機に保管した資材の実際の残量(実残量)と理論的な理論残量と差を即座に把握することができるようにする。【解決手段】作業表示装置は、作業機に保管されている資材の実残量を取得する実残量取得部と、作業機の作業において使用する資材の理論残量を取得する理論残量取得部と、実残量取得部が取得した実残量と理論残量取得部が取得した理論残量との残量差を演算する残量差演算部と、作業場を示すフィールドに作業機の位置を表示し、且つ、残量差演算部によって演算された残量差が閾値以上である場合に少なくとも警告を表示する表示部と、を備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、作業表示装置、作業機及び作業管理システムに関する。
従来、散布剤の散布量の残量を表示する作業支援システムとして特許文献1が知られている。特許文献1の作業支援システムでは、走行車体の走行状態と散布装置に投入した投入量及び単位面積当たりの散布量に基づいて、散布剤の残量を求め、求めた残量を表示している。
特開2017−127206号公報
特許文献1の作業支援システムでは、表示部を見ることによって、散布装置の容器に残っている散布剤の残量を把握することができる。この支援システムは、散布剤の残量を把握するという点では有用であるものの、散布剤の残量を理論的に求めた理論残量と実際の散布剤の残量との比較をすることができず、理論的に求めた散布剤の残量と実際の残量とがかけ離れているのか否かを把握することができないのが実情である。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、作業機に保管した資材の実際の残量と理論的な理論残量と差を即座に把握することができる作業表示装置、作業機及び作業管理システムを提供することを目的とする。
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業表示装置は、作業機に保管されている資材の実残量を取得する実残量取得部と、前記作業機の作業において使用する資材の理論残量を取得する理論残量取得部と、前記実残量取得部が取得した前記実残量と前記理論残量取得部が取得した理論残量との残量差を演算する残量差演算部と、作業場を示すフィールドに作業機の位置を表示し、且つ、前記残量差演算部によって演算された前記残量差が閾値以上である場合に少なくとも警告を表示する表示部と、を備えている。
作業表示装置は、前記作業機に設けられた保管部材に保管した資材の保管量を入力する保管量入力部と、所定面積当たりの資材の予定供給量を入力する供給量入力部と、前記保管量入力部に入力された前記保管量及び前記供給量入力部に入力された前記予定供給量に基づいて前記理論残量を演算する理論残量演算部と、を備えている。
前記理論残量演算部は、前記作業機の位置から得られる前記作業機の走行距離と、前記作業機の作業幅とを乗算することで作業面積を求め、前記予定供給量に対する作業面積の割合から理論使用量を求め、求めた理論使用量から前記保管量を減算することで前記理論残量を求める。
作業機は、作業表示装置を備えている。
作業管理システムは、作業機に保管されている資材の実残量を取得する実残量取得部と、前記作業機の作業において使用する資材の理論残量を取得する理論残量取得部と、前記実残量取得部が取得した前記実残量と前記理論残量取得部が取得した理論残量との残量差を演算する残量差演算部と、を有する管理装置と、作業場を示すフィールドに作業機の位置を表示し、且つ、前記残量差演算部によって演算された前記残量差が閾値以上である場合に少なくとも警告を表示する作業表示装置と、を備えている。
作業管理システムは、前記作業機に設けられた保管部材に保管した資材の保管量を入力する保管量入力部と、所定面積当たりの資材の予定供給量を入力する供給量入力部と、前記保管量入力部に入力された前記保管量及び前記供給量入力部に入力された前記予定供給量に基づいて前記理論残量を演算する理論残量演算部と、を備えている。
前記理論残量演算部は、前記作業機の位置から得られる前記作業機の走行距離と、前記作業機の作業幅とを乗算することで作業面積を求め、前記予定供給量に対する作業面積の割合から理論使用量を求め、求めた理論使用量から前記保管量を減算することで前記理論残量を求める。
本発明によれば、作業機に保管した資材の実際の残量(実残量)と理論的な理論残量と差を即座に把握することができる。
第1実施形態における作業機のブロック図を示す図である。 ガイダンス画面M1の一例を示す図である。 表示制御部における制御の流れを示す図である。 設定画面M2の一例を示す図である。 設定画面M3の一例を示す図である。 設定画面M4の一例を示す図である。 設定画面M5の一例を示す図である。 オフセット量と機種との関係を示す図である。 第2実施形態における作業機のブロック図である。 設定画面M6の一例を示す図である。 走行距離Miを説明する説明図である。 ガイダンス画面M7の一例を示す図である。 表示制御部における制御の流れを示す他の図である。 変形例における作業管理システムを示す図である。 作業計画の一例を示す図である。 第3実施形態における作業管理システムを示す図である。 作業画面M8の一例を示す図である。 トラクタに薬剤散布装置を連結した全体図である。 田植機の全体図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図16は、作業表示装置を備えた作業機を示している。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機、移植機等の農業機械、建設機械である。作業装置が設けられたトラクタ、作業装置が設けられた田植機等も作業機に含まれる。
まず、作業装置2が取り付けられたトラクタ1を例にとり作業機について説明する。
図16に示すように、トラクタ1は、車体3と、原動機4と、変速装置5とを備えている。車体3は、複数のフレームを組み合わせることで構成されていて、車輪型又はクローラ型の走行装置を支持している。車体3は、走行装置によって走行することが可能である。原動機4は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関、電動モータ等である。原動機4は、内燃機関と電動モータとの両方を有するハイブリッド型であってもよい。原動機4の駆動によって走行装置、作業装置2を作動させることができる。
また、変速装置5は、走行装置の変速ができると共に、車体3の前進、後進の切り替えを行うことができる。車体3の前進又は後進の切換は、運転席6の周囲に設けられたレバー(シャトルレバーという)によって行うことができる。
また、車体3には、運転席6を囲むキャビン7が設けられている。また、車体3の後部には、3点リンク機構等で構成された連結部8が設けられている。連結部8には、作業装置2が着脱可能である。作業装置2を連結部8に連結することによって、車体3によって作業装置2を牽引することができる。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、薬剤を散布する薬剤散布装置、種を撒く播種装置、収穫を行う収穫装置等である。この実施形態では、作業装置2は、ブームスプレーヤ等の薬剤散布装置である。薬剤散布装置は、薬剤を貯留するタンク2aと、タンク2aの薬剤を散布する複数のノズル2bと、タンク2aを保持するフレーム2cとを有している。複数のノズル2bは、それぞれフレーム2cの後部から左又は右に突出する支持部材に所定の間隔をあけて取付けられている。フレーム2cは、縦部材及び横部材を組み合わせることで枠状に形成されている。また、薬剤散布装置には、タンク2a内の薬剤をノズル2cに供給するポンプを有しており、ポンプ等を駆動することによって農薬等の薬剤を散布することができる。
図1に示すように、トラクタ1は、複数の機器10が搭載されている。この機器10は、トラクタ1に搭載された機器であって、例えば、検出装置10a、スイッチ装置10b、表示装置10c、制御装置10dである。検出装置10aは、トラクタ1の作動状態を検出する装置であって、アクセルペダルセンサ、シフトレバー検出センサ、クランク位置センサ、燃料センサ、水温センサ、エンジン回転センサ、操舵角センサ、油温センサ、車軸回転センサ等である。スイッチ装置10bは、切換を行う装置であって、イグニッションスイッチ、駐車ブレーキスイッチ、PTOスイッチ等である。表示装置10cは、トラクタ1に関する様々な事項を表示する装置であって、液晶等で構成された液晶型表示装置である。制御装置10dは、トラクタを制御する装置であって、CPU等である。
複数の機器10は、CAN、LIN、FlexRayなどの車載ネットワークN1で接続されている。車載ネットワークN1には、検出装置10aで検出された検出信号、スイッチ装置の切換を示すスイッチ信号、制御装置の制御によってトラクタ2の稼働する稼働部(例えば、エンジン、電磁弁、ポンプ等)を動作させるための指令信号(制御信号)等が出力される。
制御装置10dは、トラクタ1を制御する装置である。例えば、検出装置10aが検出した検出値[例えば、アクセルペダルの操作量、シフトレバーの操作時のシフトレバー位置(変速段)、原動機回転数、変速段、油温、クランク位置、カム位置等]が制御装置10dに入力される。制御装置10dは、アクセルペダルの操作量に基づいて原動機4が所定の回転数にするなどの原動機制御を行ったり、シフトレバー位置に基づいて変速装置4の変速段を変更するなどの変速制御を行う。制御装置10は、昇降レバー等の操作に応じて連結部8の昇降を昇降する昇降制御を行う。
さて、検出装置10aは、位置検出装置10a1を含んでいる。位置検出装置10a1は、位置を検出可能な装置である。位置検出装置10a1は、衛星測位システム(Global Positioning System,Galileo、GLONASSなど)を用いて位置(緯度、経度)を検出する。即ち、位置検出装置10a1は、測位衛星から送信される衛星信号(電波)を受信し、受信した衛星信号に基づいて位置を算出する。位置検出装置10a1は、車体3又は作業装置2に取付けられている。なお、位置検出装置10a1は、衛星測位システムを用いて位置を算出する装置であれば何でもよく、位置を算出する方法は限定されない。
表示装置10cは、作業機の位置に関する位置情報を表示可能な作業表示装置10c1を含んでいる。作業表示装置10c1は、エンジン回転数等を表示するメータパネル等の表示装置と別の装置であって、運転席6の近傍に設けられている。作業表示装置10c1は、例えば、位置検出装置10a1で検出された位置(緯度、経度)を位置情報として表示したり、位置検出装置10a1で検出された位置(緯度、経度)を補正した位置等を位置情報として表示する。
作業表示装置10c1は、表示部31と、表示制御部32と、記憶部33とを有している。表示部31は、液晶パネル等で構成されていて、様々な画面を表示する。表示部31は、所定の画面において、少なくとも作業場を示すフィールドを表示可能である。表示制御部32は、例えば、作業表示装置10c1に設けられた電気、電子部品、プログラム等で構成され、表示部31を制御する。記憶部33は、不揮発性のメモリ等から構成されていて、様々なデータ(情報)を記憶する。
図2は、表示部31に表示されたガイダンス画面M1の一例を示している。
ガイダンス画面M1には、圃場等のフィールド40が示されている。即ち、ガイダンス画面M1には、縦方向に延び且つ、幅方向に所定の間隔で複数並ぶ第1ラインL1と、横方向に延び且つ、縦方向に所定の間隔で複数並ぶ第2ラインL2とが示されていて、複数の第1ラインL1と、複数の第2ラインL2とでフィールド40の範囲が設定されている。言い換えれば、ガイダンス画面M1には、メッシュ状のフィールド40が示されている。フィールド40には、位置(緯度、経度)が割り当てられている。
ガイダンス画面M1には、複数のアイコン部41が示されている。複数のアイコン部41は、第1アイコン部41aと、第2アイコン部41bと、第3アイコン部41cと、第4アイコン部41dを含む。
第1アイコン部41a及び第2アイコン部41bは、ポイントを作成することを指令するアイコンである。第1アイコン部41aを選択すると、第1ポイントを示す第1ポイント図形Aがフィールド40に示される。第2アイコン部41bを選択すると、第2ポイントを示す第2ポイント図形Bがフィールド40に示される。
第3アイコン部41cは、複数のポイントを通る直線状の第1ラインL1の作成を指令するアイコンである。例えば、第1ポイント図形Aと、第2ポイント図形Bとを示している状態で、第3アイコン部41cを選択すると、第1ポイントと第2ポイントとを通る直線状の第1ラインL1が作成される。
第4アイコン部41dは、複数のポイントを通る曲線状の第1ラインL1の作成を指令するアイコンである。例えば、第1ポイント図形Aと、第2ポイント図形Bとを示している状態で、第4アイコン部41dを選択すると、第1ポイントと第2ポイントとを通り、且つ、第1ポイント図形Aから第2ポイント図形Bまでの中間位置を通る曲線状の第1ラインL1が作成される。
ガイダンス画面M1のフィールド40上には、機械表示部42が表示される。機械表示部42は、作業機を示す図形等である。フィールド40上における機械表示部42と重なる位置又は周囲には、描写開始点P1が設定されている。機械表示部42は、トラクタ1(車体3)を示す図形D1と、作業装置2を示す図形D2とを含んでいる。この実施形態では、図形D1が三角形であり、図形D2が四角形であるが図形D1、D2の形状は限定されない。また、表示制御部32は、作業装置2を示す図形D2上に描写開始点P1を設定し、例えば、描写開始点P1であることを示す図形D3を図形D2に重ねて表示する。
また、フィールド40には、トラクタ1(作業装置2)の位置、即ち、少なくともトラクタ1(作業装置2)が走行した位置の軌跡W1が示される。言い換えれば、トラクタ1(作業装置2)が移動した場合、走行に伴ってフィールド40がスクロールし、スクロール時に描写開始点P1を基準に所定範囲が他の部分と異なる色に着色される。フィールド40において、着色された部分が軌跡W1である、
表示制御部32は、少なくともガイダンス画面M1の表示(描写)を制御可能である。例えば、表示装置32は、上述したように、第1ラインL1及び第2ラインL2の表示、フィールド40のスクロール、アイコン部41の表示、描写開始点P1の設定、位置の軌跡W1の表示等を制御する。
図3は、表示制御部32における制御の流れを示す図である。図3に基づいて、表示制御部32の制御について説明する。
表示制御部32は、設定情報が設定されると(S1:設定処理)、当該設定情報に基づいてガイダンス画面M1における第1ラインL1の離間距離を決定する(S2:距離設定処理)
設定情報の設定(S1:設定処理)は、例えば、図4に示すように、表示部31に表示された設定画面M2で行う。設定画面M2は、作業者等が作業表示装置10c1を操作することにより表示部31に表示することができる。設定画面M2は、作業幅を入力する幅入力部40と、ラップ幅を入力するラップ入力部41とが表示される。幅入力部40には、作業機で行う作業幅を入力する。作業幅とは、例えば、作業装置2の幅、又は、トラクタ1の幅等である。ラップ入力部41は、作業機によって作業を行った場合において、一方側の作業範囲と、他方側の作業範囲とが幅方向にオーバラップするラップ幅を入力する。例えば、ラップ幅が0mである場合は、一方側の作業範囲と他方側の作業範囲とは幅方向にオーバラップがせず、ラップ幅が0.5mである場合は、一方側の作業範囲と他方側の作業範囲とは互いに幅方向に0.5mだけオーバラップをする。
表示制御部32は、設定情報として作業幅とオーバラップ幅とが入力された場合、すなわち、設定処理S1が完了した場合、距離設定処理S2に移行し、作業幅とオーバラップ幅とに基づいて、隣接する第1ラインL1の離間距離を決定する。具体的には、表示制御部32は、作業幅からオーバラップ幅を減算することで、隣接する第1ラインL1の離間距離を決定する。
また、第1アイコン部41a及び第2アイコン部41bが選択される(S3、Yes)と、表示制御部32は、第1ポイント及び第2ポイントの図形A、Bを表示する(S4)。なお、第1アイコン部41a及び第2アイコン部41bの選択時には、位置検出装置10a1で検出された位置(セット位置)が作業表示装置10c1の記憶部33に記憶される。また、フィールド40において、第1ポイント及び第2ポイントに対応する位置がセット位置として設定される。即ち、フィールド40上にセット位置を基準とした位置(緯度、経度)が割り当てられる。
また、第3アイコン部41cが選択されると(S5、Yes)、表示制御部32は、第1ポイント及び第2ポイントを通る直線上の複数の第1ラインL1をフィールド40に描写する(S6)。一方、第4アイコン部41dが選択されると(S7、Yes)、表示制御部32は、第1ポイント及び第2ポイントを通る曲線状の複数の第1ラインL1をフィールド40に描写する(S8)。なお、表示制御部32は、第1ラインL1を幅方向に複数描写する際には、隣接する第1ラインL1同士の距離を、距離設定処理S2で決定した離間距離にする。
また、表示制御部32は、フィールド40上に機械表示部42を表示し(S9)、機械表示部42と重なる位置又は周囲に描写開始点P1を設定する(S10)。
具体的には、描写開始点P1の設定は、作業機に関する情報(作業機情報)に基づいて行われる。なお、作業情報が変更された場合は、描写開始点P1が変更される。
表示制御部32における描写開始点の設定、変更について、詳しく説明する。
図5Aに示すように、表示制御部32は、作業機情報である位置検出装置10a1の取付位置(X1、Y1)及び作業装置2の所定位置(X2、Y2)に基づいて、描写開始点P1を設定する。
図1に示すように、表示制御部32は、差設定部34を有している。差設定部34は、作業表示装置10c1に設けられた電気、電子部品、プログラム等で構成されている。差設定部34は、取付位置(X1、Y1)と所定位置(X2、Y2)との差を設定する。
例えば、作業者等が作業表示装置10c1に対して所定の操作を行うと、図5Aに示すように、差設定部34は、設定画面M3を表示する。設定画面M3では、トラクタ1(車体3)を示す図形D1と、作業装置2を示す図形D2と、位置検出装置10a1の取付位置を示す図形D4と、作業装置2の所定位置を示す図形D5を表示する。設定画面M3において、差設定部34は、図形D1〜図形D5を2次元(平面)で示す。
差設定部34は、設定画面M3において、作業機に対する位置検出装置10a1の取付位置(X1,Y1)と、作業装置2の所定位置(X2、Y2)との差(ΔX、ΔY)を入力する距離入力部43を表示する。作業装置2の所定位置(X2、Y2)は、設定画面M3では、作業者が任意に設定することが可能な位置であり、図5Aは、所定位置(X2、Y2)は、作業装置2の幅方向中央部で且つ作業装置2の後端部を設定した例を示している。
設定画面M3への差(ΔX、ΔY)の入力が完了すると、表示制御部32は、取付位置(X1、Y1)からX軸方向にΔX、Y軸方向にΔYだけシフトした所定位置(X2、Y2)を描写開始点P1に設定する。距離入力部43に入力した値を変更することによって、描写開始点P1を変更することができる。即ち、表示制御部32は、設定画面M3を表示して、当該設定画面M3において、位置検出装置10a1の取付位置(X1,Y1)と、作業装置2の所定位置(X2、Y2)との関係を作業者が見ながら設定できるようにすることで、描写開始点P1を変更することができる。なお、位置検出装置10a1の取付位置(X1、Y1)の座標(数値)を設定画面M3に表示してもよい。
以上のように、表示制御部32による描写開始点P1の設定が完了すると、ガイダンス画面M1のフィールド40において、変更後の描写開始点P1を示す図形D3を表示する(S11)。即ち、表示制御部32は、位置検出装置10a1で検出された検出位置に対して、差設定部34で検出された差(ΔX、ΔY)をオフセットすることで、所定位置(X2,Y2)を描写開始点P1に一致させる。
上述した実施形態では、設定画面M3で設定した位置検出装置10a1の取付位置と、作業装置2の所定位置との関係に基づいて描写開始点P1を変更していたが、作業装置2の機種に基づいて変更を行ってもよい。
表示制御部32は、機種設定部35を有している。機種設定部35は、作業表示装置10c1に設けられた電気、電子部品、プログラム等で構成されている。機種設定部35は、作業機情報として、作業装置2の機種を設定する。作業者等が作業表示装置10c1に対して所定の操作を行うと、図5Bに示すように、機種設定部35は、設定画面M4を表示する。設定画面M4では、作業装置2の機種を入力する機種入力部44を入力する。機種入力部44には、作業表示装置10c1に予め登録されている作業装置2の機種の一覧が表示される。機種入力部44に表示された機種の一覧から所定の機種を選択され、当該機種入力部44への機種の入力が完了すると、機種設定部35は、機種入力部44に入力された機種を設定(取得)する。
図6に示すように、作業表示装置10c1の記憶部33には、作業装置2の機種に応じて、位置検出装置10a1の取付位置に対するオフセット量(ΔX、ΔY)が記憶されている。例えば、オフセット量(ΔX、ΔY)は、描写開始点P1が作業装置2の幅方向中心部で且つ作業装置2の後端部に対応する位置となるように設定されている。
なお、オフセット量(ΔX、ΔY)は、描写開始点P1が、作業装置2において対地(作業場)に対して作業を行う作業部の作業位置と一致するように設定されていてもよい。作業部は、肥料散布装置の場合は、肥料を散布する部分、薬剤散布装置の場合は、薬剤を散布するノズルの部分、播種装置の場合は、種を撒く部分、収穫装置の場合は、作物を刈り取る刈取部である。作業部は、上述した例に限定されない。この実施形態では、ノズル2bの作業位置が描写開始点P1となるようにオフセット量(ΔX、ΔY)が設定されている。
表示制御部32は、機種設定部35が機種を取得すると、取得した機種に対応するオフセット量を抽出し、位置検出装置10a1の取付位置から抽出したオフセット量を減算した位置(X1−ΔX、Y1−ΔY)を描写開始点P1に設定する。例えば、機種が「KU−100」である場合には、オフセット量ΔXは100cm、ΔYは0cmである。この場合、フィールド40において、位置検出装置10a1の取付位置から後方へ100cmとなる位置が描写開始点P1となる。以上のように、表示制御部32は、機種設定部35が取得した機種に基づいて描写開始点P1を変更するため、機種に応じて作業機で作業したときの走行軌跡W1をフィールド40に表示することができる。
上述した実施形態では、オフセット量(ΔX、ΔY)が作業部の作業位置と一致するように設定されているが、作業者が任意に作業部の作業位置を入力できるようにして、入力された作業位置に基づいて、描写開始点P1を設定してもよい。
例えば、作業者等が作業表示装置10c1に対して所定の操作を行うと、図5Cに示すように、表示制御部32は、設定画面M5を表示する。設定画面M5では、トラクタ1(車体3)を示す図形D1と、作業装置2を示す図形D2と、作業装置2の作業部を示す図形D6を表示する。設定画面M5では、表示制御部32は、位置入力部41を表示する。位置入力部41は、設定画面M5に示されていて作業装置2の作業部の作業位置を入力する部分である。例えば、位置入力部41は、作業装置2の中心を原点O1とし、作業部の作業装置を座標系(X3、Y3)等で入力する。設定画面M5への作業部の作業位置(X3,Y3)の入力が完了すると、表示制御部32は、作業部の作業位置(X3、Y3)を描写開始点P1に設定する。即ち、表示制御部32は、作業部の作業位置(X3,Y3)を取得すると、作業部の作業位置(X3,Y3)と位置検出装置10a1の取付位置とのオフセット量(X3−ΔX、Y3−ΔY)を描写開始点P1に設定する。
以上のように、作業部の作業位置(X3、Y3)を描写開始点P1に設定することができるため、作業機で作業したときの走行軌跡W1の描写開始点P1が作業部の作業位置であると認識しながら作業を行うことができる。
さて、図3に示すように、トラクタ1(作業装置2)が作業場を走行し、位置検出装置10a1で検出された位置(検出位置)が変更されると(S12、Yes)、表示制御部32は、フィールド40の第2ラインL2を縦方向にスクロールし、フィールド40の第1ラインL1を検出位置の変化に応じて、横方向にスクロールすることで当該第1ラインL1の描写の位置を変更する(S13)。
また、表示制御部32は、スクロールの動作と略同時に描写開始点P1からスクロールした方向のフィールド40の色を他の部分とは異なる色に着色することで、走行軌跡W1を表示する(S14)。表示制御部32は、例えば、フィールド40において、作業装置2を示す図形D2から後方に対応する部分を着色することで走行軌跡W1を描写する。なお、表示制御部32は、走行軌跡W1の幅、即ち、フィールド40への着色幅は作業幅と一致させる。
また、フィールド40にトラクタ1(作業装置2)の走行軌跡W1を描写している途中、即ち、走行中であっても、作業表示装置10c1に所定の操作を行うことによって、描写開始点P1の変更が可能である。例えば、作業者がトラクタ1(作業装置2)の走行前又は走行中に、スイッチ等を操作することで、作業表示装置10c1の表示部31に設定画面M3、M4、M5等を表示し、描写開始点P1を変更することができる。
上述した実施形態では、作業表示装置10c1の表示部31に設定画面M3〜M5を表示して、設定画面M3〜M5に入力する情報[位置(距離)、機種、作業位置]を変更することによって、描写位置P1を変更していたが、作業装置2から送信された作業機情報に基づいて描写位置P1を変更してもよい。
図1に示すように、作業装置2は通信装置50が設けられている。通信装置50は、無線タグ、即ち、RFIDタグ(Radio Frequency Identification)である。RFIDタグには、作業機情報として、作業装置2の作業部における作業位置が記憶されている。
作業表示装置10c1は、位置取得部36を有している。位置取得部36は、作業表示装置10c1に電気、電子部品、プログラム等で構成されている。詳しくは、位置取得部36は、RFIDタグ10の作業部の作業位置を受信する無線タグリーダ、即ち、RFIDリーダである。RFIDタグは、RFIDリーダから送信された電波を受信して、作業位置をRFIDリーダ11に向けて送信する。位置取得部36が作業部の作業位置を取得すると、表示制御部32は、取得した作業位置を描写開始点P1に設定する。以上によれば、トラクタ1に作業装置2を接続するだけで、描写開始点P1の設定を行うことができる。
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態における作業表示装置10c1を示している。第2実施形態における作業表示装置10c1は、描写開始点を変更できる装置であってもよいが、描写開始点を変更できない装置であってもよい。第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第2実施形態における作業表示装置10c1は、作業機に保管されている資材の実残量(実際の残量)と理論残量とが異なっている場合に警告を表示する。或いは、作業表示装置10c1は、実残量に基づいて表示部31のフィールド40上における作業機に関する表示の変更を行う。第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
資材は、少なくとも作業場に投入する物質であって、例えば、肥料、薬剤、種、苗等である。作業装置2には、資材を保管する保管部材が設けられている。保管部材は、タンク、トレー等の支持台等であり、タンクには肥料、薬剤、種等が貯留され、支持台には苗等が置かれている。この実施形態では、図16に示すように、保管部材はタンク2aであり、タンク2aには資材として薬剤が貯留されている。
以下、実残量と理論残量とに差がある場合について説明する。
実残量取得部37Aと、理論残量取得部38Aと、理論残量演算部39Aとを有している。実残量取得部37A、理論残量取得部38A及び理論残量演算部39Aは、作業表示装置10c1に設けられた電気、電子部品、プログラム等で構成されている。
実残量取得部37Aは、作業機に保管されている資材の実残量(実際の残量)を取得する。図7に示すように、作業装置2又は車体3には残量検出装置13が設けられている。残量検出装置13は、保管部材に保管された資材の実残量を検出する装置である。残量検出装置13は、保管部材の外部又は内部に設けられていて、CCD等のカメラ、光学式のセンサ、電磁式のセンサ、接触式のセンサ等である。実残量取得部37Aは、残量検出装置13で検出された実残量を取得する。この実施形態では、残量検出装置13は、実残量としてタンク2aに残っている薬剤の残量を検出する。
理論残量取得部38Aは、作業機の作業において使用する資材の理論残量を取得する。例えば、作業者等が作業表示装置10c1に対して所定の操作を行うと、図8に示すように、表示制御部32は、設定画面M6を表示する。設定画面M6には、保管部材に保管した資材の保管量を入力する保管量入力部45と、所定面積当たりの資材の予定供給量を入力する供給量入力部46とが表示される。保管量入力部45には、作業を開始する時点又は資材の補給が完了した時点における保管部材に保管した資材の保管量を入力する。供給量入力部46には、作業場に資材を供給する予定供給量を、所定面積当たりで入力する部分であり、例えば、一反当たりに供給する資材の予定供給量を入力する。
理論残量演算部39Aは、作業場における作業機の走行距離、作業場の所定面積当たりの資材の予定供給量、作業機に保管された保管量に基づいて、資材の理論残量を演算する。具体的には、理論残量演算部39Aは、供給量入力部46に入力された予定供給量、保管量入力部45に入力された保管量、作業開始又は補給開始後からのトラクタ1(作業装置2)の走行距離、幅入力部40に入力されたトラクタ1(作業装置2)の作業幅に基づいて、理論残量を演算する。
図9に示すように、理論残量演算部39Aは、トラクタ1(作業装置2)が走行を開始してからの走行距離Miを位置検出装置10a1の推移(作業機の走行軌跡W1)から求め、走行距離Miに作業幅を乗算することで、作業面積を求める。理論残量演算部39Aは、予定供給量に対する作業面積の割合から理論使用量を求める。例えば、予定供給量が10kg/反であり、作業面積が0.5反である場合、理論使用量は5kgである。理論残量演算部39Aは、保管量入力部45に入力された保管量から理論使用量を減算することで、理論残量を求める。理論残量取得部38Aは、理論残量演算部39Aが求めた理論残量を取得する。表示制御部32は、理論残量取得部38Aが取得した理論残量を、設定画面M6に示された理論残量表示部47に表示する。
なお、上述した実施形態では、走行距離Miを位置検出装置10a1の推移から求めていたが、理論残量演算部39Aは、作業機の走行軌跡W1の総面積を作業面積として求めてもよい。
作業表示装置10c1は、残量差演算部60Aを有している。作業表示装置10c1に設けられた電気、電子部品、プログラム等で構成されている。残量差演算部60Aは、実残量取得部37Aが取得した前記実残量と、理論残量取得部38Aが取得した理論残量との残量差を演算する。例えば、実残量が8kgであり、理論残量が7kgである場合、残量差演算部60Aは、残量差は1kgであると演算する。なお、実残量が6kgであり、理論残量が7kgである場合も残量差演算部60Aは、残量差は1kgであると演算する。
作業表示装置10c1の表示部31は、残量差演算部60Aによって演算された残量差が閾値(乖離閾値)以上である場合に少なくとも警告を表示する。
乖離閾値は、実残量と理論残量との差が乖離していることを判定する値であり、例えば、1kg、2kgといった資材の数値、或いは、保管部材の最大保管量を100%した場合に1〜5%といった資材の割合で示される。また、乖離閾値は、作業表示装置10c1に入力することで設定可能である。
表示部31は、残量差演算部60Aによって演算された残量差が乖離閾値以上である場合、図9に示すように、ガイダンス画面M1に、実残量と理論残量とが乖離していることを示す警告を表示する。なお、表示部31は、実残量と理論残量との両方をガイダンス画面M1に表示してもよい。
次に、実残量が予め定められた閾値(保持閾値未満)である場合の表示について説明する。
作業表示装置10c1は、実残量取得部37Aが取得した実残量が閾値(保持閾値)未満であるか否かを判断する。表示部31は、実残量が保持閾値未満である場合、実残量が保持閾値未満となった作業機の位置を残量低下位置(資材低下位置)P2としてフィールド40に表示する。保持閾値は、実残量が少ないことを判定する値であり、例えば、1kg、2kgといった資材の数値、或いは、保管部材の最大保管量を100%した場合に5%といった資材の割合で示される。また、保持閾値は、作業表示装置10c1に入力することで設定可能である。
図9に示すように、表示制御部32は、保管部材に保管された資材の実残量が最大保管量の5%未満になった時点での検出位置を保持し、フィールド40において、保持した検出位置に対応する位置(残量低下位置)P2であって作業機の走行軌跡W1上に、実残量が少なくなったことを示す情報を表示する。表示制御部32は、残量低下位置P2に、残量の低下を示す図形D7を表示する。
なお、実残量が保持閾値未満である場合に、フィールド40に残量低下位置P2を図形D7で表示しているが、実残量が零となった場合(完全になくなった場合)には、図形D7とは異なる図形を表示することで、完全に実残量が零となった地点を積極的に示してもよい。
上述した実施形態では、フィールド40に示した走行軌跡W1上に残量低下位置P2を示す図形D7を示していたが、実残量が保持閾値以上である場合に走行軌跡W1を表示してもよい。
図10は、ガイダンス画面M7を示している。図10に示すように、表示制御部32は、実残量が保持閾値以上である場合に、ガイダンス画面M7のフィールド40に走行軌跡W1を表示する。一方で、表示制御部32は、実残量が保持閾値未満である場合に走行軌跡W1をフィールド40に表示しない。図11は、表示制御部32における走行軌跡W1の描写の流れについて示した図である。図11において、S1〜S13は図3と同様である。
表示制御部32は、実残量取得部37Aが取得した実残量を参照し、実残量が保持閾値以上であるか否かを判定する(S20)。実残量が保持閾値以上である場合(S20、Yes)、表示制御部32は、スクロールの動作と略同時に描写開始点P1からスクロールした方向のフィールド40の色を他の部分とは異なる色に着色することで、走行軌跡W1を表示する(S21)。一方で、実残量が保持閾値未満(S20、No)である場合、表示制御部32は、描写開始点P1において、フィールド40の色を変更しない、即ち、走行軌跡W1をフィールド40に描写しない(S22)。このようにすることで、資材が無くなったことを走行軌跡W1から把握することができる。言い換えれば、資材が作業場に投入された場合のみ走行軌跡W1を表示しているため、上述した実施形態における走行軌跡W1は実際に作業を行った箇所を示す作業軌跡としてみることができる。
図12は、第2実施形態における変形例であって、管理装置61を備えた作業管理システムを示している。管理装置61は、サーバ等のコンピュータである。管理装置61は、通信装置62と、記憶部63とを有している。
通信装置62は、携帯電話通信網により無線通信を行う通信モジュール、データ通信網により無線通信を行う通信モジュールである。記憶部63は、少なくとも作業場で作業を行う作業計画を記憶している。
作業機は、通信装置64を有している。通信装置64は、通信規格であるIEEE802.11シリーズのWi-Fi(WireNess FideNity、登録商標)等により無線通信を行う通信モジュール、携帯電話通信網により無線通信を行う通信モジュール、データ通信網により無線通信を行う通信モジュール等である。通信装置64は、車載ネットワークN1に接続されていて、作業機の情報を管理装置61に送信可能である。また、通信装置64は、管理装置61の通信装置62から様々な情報を受信可能である。
管理装置61は、実残量取得部37Bと、理論残量取得部38Bと、理論残量演算部39Bと、残量差演算部60Bとを有している。実残量取得部37B、理論残量取得部38B、理論残量演算部39B及び残量差演算部60Bは、管理装置61に設けられた電気、電子部品、プログラム等で構成されている。
実残量取得部37Bは、作業機の保管部材に保管されている実残量を当該作業機から取得する。例えば、作業機の残量検出装置13が実残量を検出すると、通信装置64は、作業機(作業装置2)等の識別情報を、実残量と共に通信装置62に検出された実残量を送信する。実残量取得部37Bは、管理装置61の通信装置62が実残量を受信すると、受信した実残量を保持する。したがって、管理装置61(実残量取得部37B)は、識別情報から作業装置2を特定することができる。
理論残量取得部38Bは、理論残量演算部39Bが求めた理論残量を取得する。理論残量演算部39Bは、管理装置61の記憶部63に記憶されている作業計画と、作業機から取得した走行距離Miに基づいて理論残量を演算する。具体的には、図13に示すように、管理装置61の記憶部63は、作業計画として、作業を行う日付等の時間、作業を行う作業場、作業場に資材を供給する予定供給量、作業場で使用する作業装置、資材の保管量、作業幅が記憶されている。作業計画は、携帯端末等の外部端末80を管理装置61に接続して、当該携帯端末に示された作業計画画面に様々な情報を入力することによって、管理装置61は作業計画を得ることができる。なお、資材の保管量は、作業を開始時に保管部材に保管する資材の量であり、作業計画の時点で決定することができる。
理論残量演算部39Bは、記憶部63を参照し、現在の作業機(作業装置2)が行っている作業に対応する作業計画の中から予定供給量、保管量及び作業幅を取得する。ここで、理論残量取得部38Bが実残量を取得した際に、識別情報を受信しているため、少なくとも現在の作業機(作業装置2)を特定することができる。したがって、現在の作業を行っている作業装置2は識別情報から抽出することができるため、複数の作業計画の中から、識別情報を有する作業装置2が含まれる作業計画を抽出することで、現在の作業における予定供給量、保管量及び作業幅を取得することが可能である。
なお、上述した実施形態では、管理装置61が実残量と共に取得する識別情報をキーとして、作業計画内の保管量及び作業幅を取得していたが、これに代え、通信装置64が位置検出装置10c1で検出された検出位置を管理装置61(実残量取得部37B)に送信することにより、作業機(作業装置2)が作業を行っている圃場の位置を把握することができる。したがって、圃場の位置をキーとして、作業計画の中から現在の行っている作業に関する事項(予定供給量、保管量及び作業幅)を取得してもよい。
次に、理論残量演算部39Bは、通信装置64から送信された走行距離Miを取得し、走行距離Miに作業幅を乗算することで作業面積を求める。また、理論残量演算部39Bは、予定供給量に対する作業面積の割合から理論使用量を求め、保管量から理論使用量を減算することで理論残量を求める。
残量差演算部60Bは、実残量取得部37Bが取得した実残量と、理論残量取得部38Bが取得した理論残量との残量差を演算し、演算した残量差を、通信装置62を介して作業機側(通信装置64)に送信する。これによれば、管理装置61で演算した残量差を作業機側で取得することができる。作業表示装置10c1の表示部31は、残量差演算部60Bによって演算された残量差が乖離閾値以上である場合、ガイダンス画面M1に、実残量と理論残量とが乖離していることを示す警告を表示する。
以上、上述した変形例によれば、管理装置61は、実残量取得部37B、理論残量取得部38B及び理論残量演算部39Bを有している。このため、作業機の外部である管理装置61によって理論残量を演算することができ、作業機側の演算負荷を低減することができる。
また、管理装置61は、残量差演算部60Bを有している。このため、管理装置61によって残量差を演算することができ、作業機側の演算負荷を低減することができる。上述したように、管理装置61側が作業計画を有している場合は、作業計画等を用いて残量差を簡単に演算することができ、実残量取得部37A、理論残量取得部38A及び理論残量演算部39A、残量差演算部60Aを有してない作業機であっても、実残量と理論残量とが乖離していることを示す警告を表示することができる。
[第3実施形態]
図14は、第3実施形態における作業管理システムである。第3実施形態の作業管理システムは、少なくとも管理装置61に資材切れ位置を記憶するシステムである。第3実施形態において、上述した実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図14に示すように、管理装置61は、実残量取得部37Bと、記憶部66とを有している。具体的には、トラクタ1(作業装置2)の作業が開始されると、少なくとも位置検出装置10a1で検出された検出位置、残量検出装置13で検出された実残量が通信装置64から管理装置61へ送信される。検出位置及び実残量の送信は、所定の間隔、又は、連続的にリアルタイムで行われる。
管理装置61の実残量取得部37Bは、通信装置64から送信された検出位置及び実残量を取得する。記憶部66は、実残量取得部37Bが取得した検出位置及び実残量を実績情報として記憶する。なお、通信装置64は、位置検出装置10a1が検出位置を検出した時間(月、日、時刻)等を検出位置と共に管理装置61に送信し、記憶部66は、時間、位置検出位置、実残量を実績情報として記憶してもよい。
管理装置61は、実残量取得部37Bが検出位置及び実残量を取得した場合、又は、検出位置及び実残量を記憶部66に記憶した後に、実残量が保持閾値未満であるか否かを判断し、実残量が保持閾値未満である検出位置を残量低下位置P2として、記憶部66に記憶する。このようにすれば、管理装置61に少なくとも残量低下位置P2を保存することができる。
さて、管理装置61とは異なる外部端末80に、残量低下位置P2等を表示してもよい。外部端末80は、例えば、パーソナルコンピュータ等の固定端末、スマートフォン、タブレット、PDA等の携帯端末等であって、作業機及び管理装置61とは離れた場所に位置する端滅である。
外部端末80は、表示部81を有している。表示部81は、作業に関する様々な情報を表示する装置である。図15に示すように、例えば、表示部81は作業画面M8を表示する。作業画面M8には、外部端末80又は管理装置61に登録された圃場H1を示す圃場マップ82が表示される。圃場マップ82には、トラクタ1(作業装置2)が走行した走行軌跡W1が重ねて表示される。また、圃場マップ82には、残量低下位置P2が表示される。なお、作業画面M8では、どの時点での作業を表示するかを指定することができ、例えば、時刻、日、週、月の範囲、現在等を時間指定部83によって指定することが可能である。時間指定部83によって、現在が指定された場合は、例えば、現在から遡って1日(24時間)の作業を表示することができる。
具体的には、外部端末80が管理装置61に接続すると、当該管理装置61は表示部81に作業画面M8を表示する。例えば、表示部81の時間指定部83において、現在が設定されている場合は、管理装置61は、現在から遡って24時間以内に記憶部66に記憶された検出位置及び実残量を参照する。管理装置61は、検出位置から得られるトラクタ1(作業装置2)が走行した走行軌跡W1を、圃場マップ82に表示させる。また、管理装置61は、実残量取得部37Bが取得した実残量が保持閾値未満であるか否かを判断し、当該実残量が保持未満となった時点の検出位置を残量低下位置P2として圃場マップ82に表示する。
このようにすれば、作業者が外部端末80の表示部81を見れば、作業機で作業した際の走行軌跡W1を把握できるだけでなく、資材の残量が残り少なくなった位置を把握することができる。なお、作業機1に設けた作業表示装置10c1に残量低下位置P2を表示し、一方で、外部端末80に残量低下位置P2を表示すれば、作業機を操作している運転者と、作業機の外部で作業をしている作業者との両方に、作業機1に保管した資材が少なくなっていることを把握することができる。
なお、上述した第3実施形態では、作業機側(通信装置64)から実残量を管理装置61に送信した後に実残量が保持閾値未満である残量低下位置P2を管理装置61側で判断しているがこれに代えて、作業機側で判断してもよい。例えば、作業表示装置10c1に実残量取得部37Aを設け、当該作業表示装置10c1は実残量取得部37Aが取得した実残量が保持閾値未満であるか否かを判断する。そして、作業表示装置10c1は、実残量が保持閾値未満となった時点における検出位置を、残量低下位置P2に設定する。通信装置64は、残量低下位置P2を管理装置61に送信し、当該管理装置61は、残量低下位置P2を記憶部66に記憶する。このようにすれば、作業機側で、残量低下位置P2を求めて、求めた残量低下位置P2を管理装置61に送信することができる。
上述した実施形態では、作業機について、作業装置2を装着したトラクタ1を例にとり説明したが、上述した構成について、図17に示すような田植機にも適用することができる。図17に示すように、田植機17は、車体3と、車体3に設けられた原動機4と、車体3に設けられた変速装置5とを備えている。車体3は、複数のフレームを組み合わせることで構成されていて、車輪型の走行装置を支持している。車体3は、走行装置によって走行することが可能である。車体3の後部側に、肥料散布装置、播種装置などの作業装置2が設けられている。また、車体3の後部側に、苗載せ台11、苗植付装置12が設けられている。田植機17には、上述した位置検出装置10a1、上述した作業表示装置10c1等が設けられている。なお、田植機17に適用するに際しては、上述したトラクタ1を「田植機17」に読み替えればよい。
したがって、田植機17においても、田植機17に関する情報に基づいてフォールド40への位置の描写開始点P1を変更したり、残量差演算部60A、60Bによって演算された残量差が閾値以上である場合に少なくとも警告を表示することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 トラクタ
2 作業装置
2a タンク
2b ノズル
2c フレーム
3 車体
4 原動機
5 変速機
6 運転席
7 キャビン
8 連結部
10 機器
10a 検出装置
10a1 位置検出装置
10b スイッチ装置
10c 表示装置
10d 制御装置
11 苗載せ台
12 苗植付装置
17 田植機
31 表示部
32 表示制御部
33 記憶部
34 差設定部
35 機種設定部
36 位置取得部
37A、37B 実残量取得部
38A、38B 理論残量取得部
39A、39B 理論残量演算部
40 フィールド
41 アイコン部
41a 第1アイコン部
41b 第2アイコン部
41c 第3アイコン部
41d 第4アイコン部
42 機械表示部
43 偏差入力部
44 機種入力部
45 保管量入力部
46 供給量入力部
47 理論残量表示部
50 通信装置
60A、60B 残量差演算部
61 管理装置
62 通信装置
63 記憶部
64 通信装置
65 携帯端末
66 記憶部
80 外部端末
81 表示部
82 圃場マップ
83 時間指定部
D1 車体を示す図形
D2 作業装置を示す図形
D3 描写開始点を示す図形
D4 位置検出装置の取付位置を示す図形
D5 作業装置の所定位置を示す図形
D6 作業装置の作業部を示す図形
D7 残量の低下を示す図形
M1 ガイダンス画面
M2 設定画面(離間距離の設定)
M3 設定画面(所定位置の設定)
M4 設定画面(機種の設定)
M5 設定画面(作業部の位置の設定)
M6 設定画面(保管量等の設定)
M7 ガイダンス画面
P1 描写開始点
P2 残量低下位置
W1 位置の軌跡

Claims (7)

  1. 作業機に保管されている資材の実残量を取得する実残量取得部と、
    前記作業機の作業において使用する資材の理論残量を取得する理論残量取得部と、
    前記実残量取得部が取得した前記実残量と前記理論残量取得部が取得した理論残量との残量差を演算する残量差演算部と、
    作業場を示すフィールドに作業機の位置を表示し、且つ、前記残量差演算部によって演算された前記残量差が閾値以上である場合に少なくとも警告を表示する表示部と、
    を備えている作業表示装置。
  2. 前記作業機に設けられた保管部材に保管した資材の保管量を入力する保管量入力部と、
    所定面積当たりの資材の予定供給量を入力する供給量入力部と、
    前記保管量入力部に入力された前記保管量及び前記供給量入力部に入力された前記予定供給量に基づいて前記理論残量を演算する理論残量演算部と、
    を備えている請求項1に記載の作業表示装置。
  3. 前記理論残量演算部は、前記作業機の位置から得られる前記作業機の走行距離と、前記作業機の作業幅とを乗算することで作業面積を求め、前記予定供給量に対する作業面積の割合から理論使用量を求め、求めた理論使用量から前記保管量を減算することで前記理論残量を求める請求項2に記載の作業表示装置。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかの作業表示装置を備えた作業機。
  5. 作業機に保管されている資材の実残量を取得する実残量取得部と、前記作業機の作業において使用する資材の理論残量を取得する理論残量取得部と、前記実残量取得部が取得した前記実残量と前記理論残量取得部が取得した理論残量との残量差を演算する残量差演算部と、を有する管理装置と、
    作業場を示すフィールドに作業機の位置を表示し、且つ、前記残量差演算部によって演算された前記残量差が閾値以上である場合に少なくとも警告を表示する作業表示装置と、
    を備えている作業管理システム。
  6. 前記作業機に設けられた保管部材に保管した資材の保管量を入力する保管量入力部と、
    所定面積当たりの資材の予定供給量を入力する供給量入力部と、
    前記保管量入力部に入力された前記保管量及び前記供給量入力部に入力された前記予定供給量に基づいて前記理論残量を演算する理論残量演算部と、
    を備えている請求項5に記載の作業管理システム。
  7. 前記理論残量演算部は、前記作業機の位置から得られる前記作業機の走行距離と、前記作業機の作業幅とを乗算することで作業面積を求め、前記予定供給量に対する作業面積の割合から理論使用量を求め、求めた理論使用量から前記保管量を減算することで前記理論残量を求める請求項6に記載の作業管理システム。
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