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