JP2020160740A

JP2020160740A - 作業機管理システム

Info

Publication number: JP2020160740A
Application number: JP2019058821A
Authority: JP
Inventors: 彬石川; Akira Ishikawa
Original assignee: Yanmar Power Technology Co Ltd
Current assignee: Yanmar Power Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: JP7150653B2; WO2020195146A1

Abstract

【課題】作業車両に装着される作業機を簡単に識別することができる作業機管理システムを提供する。【解決手段】作業機管理システム１には、作業機が装着されるトラクタ２と、作業機を管理する管理サーバ４とが備えられている。トラクタ２は、トラクタ２に装着された作業機を撮影して撮影画像を取得する撮影部４６と、撮影画像を管理サーバ４に送信する無線通信部４２とを有する。管理サーバ４は、撮影画像を解析して少なくとも作業機の種類を判別する作業機判別部７０を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、作業機管理システムに関する。

トラクタに作業機を装着して作業を行う場合に、トラクタに装着されている作業機の種類や型式を自動的に判定する技術として、下記特許文献１が開示されている。
下記特許文献１に開示された技術では、作業機には、作業機の識別情報を送信するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグが取り付けられており、作業車両には、ＲＦＩＤタグが送信する識別情報を受信するＲＦＩＤリーダが取り付けられている。そのため、作業車両に装着された作業機のＲＦＩＤタグをＲＦＩＤリーダが読み取ることで、作業車両に装着中の作業機の種類を把握することができる。

特開２０１８−６１４７０号公報

特許文献１に開示された技術では、装着され得る様々な作業機にＲＦＩＤタグを準備し、ＲＦＩＤリーダが読取可能とする取付位置にＲＦＩＤタグを正確に取り付ける必要があるため、手間がかかる。
そこで、この発明の目的は、作業車両に装着される作業機を簡単に識別することができる作業機管理システムを提供することである。

この発明の一実施形態は、作業機が装着される作業車両と、前記作業機を管理する管理サーバとを含む作業機管理システムを提供する。そして、前記作業車両が、前記作業車両に装着された作業機を撮影して撮影画像を取得する撮影部と、前記撮影画像を前記管理サーバに送信する撮影画像送信部とを有し、前記管理サーバが、前記撮影画像を解析して少なくとも前記作業車両に装着された作業機の種類を判別する作業機判別部を有する。

この構成によれば、作業車両の撮影部によって取得された撮影画像が管理サーバの作業機判別部によって解析されることによって、作業機の種類が判別される。そのため、作業機の種類を識別するための部品を個々の作業機に取り付けることなく、作業車両に装着される作業機の種類を簡単に判別することができる。
この発明の一実施形態では、前記撮影画像送信部が、前記撮影画像が撮影された時刻を示す撮影時刻情報を前記管理サーバに送信する。そして、前記管理サーバが、前記撮影画像および前記撮影時刻情報を、前記作業機の種類毎に記憶する記憶部を有する。そのため、記憶部に記憶された画像情報および撮影時刻情報を参照することで、各作業が行われた日時を把握することができる。

この発明の一実施形態では、前記作業車両が、前記作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報を前記管理サーバに送信する位置情報送信部とを有し、前記位置情報送信部が、前記撮影画像送信部である。
この構成によれば、位置情報取得部によって取得された作業車両の位置情報を管理サーバに送信する位置情報送信部を、画像情報送信部に兼用することができる。

この発明の一実施形態では、前記作業機が装着された前記作業車両を自動走行させる自動走行経路を生成する自動走行経路生成部をさらに含む。前記作業機判別部が、前記撮影画像を解析して、前記作業機の種類とともに前記作業機の型式を判別する。そして、前記管理サーバが、前記作業機の型式毎に異なり前記自動走行経路の生成に必要な前記作業機の情報である作業機情報を、前記作業機の型式毎に記憶する作業機情報記憶部と、前記作業機判別部が判別した前記作業機の型式に対応する前記作業機情報を、前記自動走行経路生成部に送信する作業機情報送信部とを有する。

この構成によれば、画像情報の解析によって判別された作業機の型式に対応する作業機情報が作業車両に送信される。そのため、自動走行経路生成部は、作業機情報に基づいて自動走行経路を生成することができる。したがって、作業機の種類および型式を簡単に判別し、その結果に基づいて、自動走行経路の生成に必要な作業機情報を自動走行経路生成部に与えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る作業機管理システムの構成を示す模式図である。図２は、前記作業機管理システムに備えられた作業車両および管理サーバの電気的構成を示すブロック図である。図３は、前記作業車両の撮影部によって取得される撮影画像の一例を示す模式図である。図４は、前記管理サーバに備えられた記憶部に記憶された前記撮影画像を外部端末を用いてユーザが閲覧する際に、当該外部端末に表示される画像の模式図であり、作業機の種類を選択するための画像の模式図である。図５は、前記管理サーバに備えられた記憶部に記憶された前記撮影画像を外部端末を用いてユーザが閲覧する際に、当該外部端末に表示される画像の模式図であり、閲覧する撮影画像を選択するための画像の模式図である。

以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る作業機管理システム１の構成を示す模式図である。作業機管理システム１は、作業車両としてのトラクタに装着される作業機に関する情報をユーザ毎に管理するシステムである。
作業機管理システム１は、作業機３が装着される作業車両としてのトラクタ２と、作業機３に関する情報を管理する管理サーバ４と、管理サーバ４にアクセス可能な外部端末５と、トラクタ２についての各種情報が表示される遠隔操作端末７とを含む。

トラクタ２は、手動走行および自律走行（自動走行）が可能にされている。オペレータは、トラクタ２に搭乗することなくトラクタ２を自律走行させることができるように構成されていてもよい。また、このトラクタ２は、トラクタ２が搭乗した状態で自律走行を行えるように構成されていてもよい。
作業機３としては、たとえば、ロールベーラ、ロータリ、プラウ、レベラ、草刈機、播種機、収穫機、スプレーヤ等の種々の作業機を用いることができる。

トラクタ２、外部端末５および遠隔操作端末７は、通信網６を介して、管理サーバ４と無線通信可能である。管理サーバ４は、管理センター内に設けられている。外部端末５は、ユーザによって操作される。外部端末５は、ユーザの家やユーザの事務所に設けられている。
トラクタ２は、遠隔操作端末７とＷｉＦｉ等で無線通信可能である。遠隔操作端末７は、トラクタ２が自動走行する際の走行経路である自動走行経路を生成することができる。遠隔操作端末７は、自動走行経路生成部の一例である。遠隔操作端末７には、トラクタ２の各種情報が表示されユーザが操作可能な操作表示部７Ａが設けられている。

図２は、トラクタ２および管理サーバ４の電気的構成を示すブロック図である。トラクタ２は、トラクタ２の動作（前進、後進、停止、旋回等の動作）を制御するトラクタ制御部４０を含む。トラクタ制御部４０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＡＭ等）４１を備えたマイクロコンピュータを含む。トラクタ制御部４０には、無線通信部４２、複数のコントローラ４３および撮影部４６が電気的に接続されている。無線通信部４２は、管理サーバ４と無線通信するための通信インターフェースである。

複数のコントローラ４３は、トラクタ２の各部を制御する。具体的には、複数のコントローラ４３には、エンジンの回転数を制御するエンジンコントローラ、トラクタ２の車速を制御する車速コントローラ、トラクタ２の向きを制御する操向コントローラ、作業機３の昇降を制御する昇降コントローラ、作業機３に動力を伝達するＰＴＯ軸の回転を制御するＰＴＯコントローラ等が含まれる。

トラクタ制御部４０には、衛星信号受信用アンテナ４４が電気的に接続されている。衛星信号受信用アンテナ４４は、衛星測位システムを構成する測位衛星（図示せず）からの信号を受信するものである。衛星測位システムは、たとえば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）である。衛星信号受信用アンテナ４４で受信された測位信号は、測位データ取得部４５に入力される。

測位データ取得部４５は、トラクタ２の測位データを所定の間隔（たとえば、１秒間隔）で取得する。測位データには、トラクタ２（厳密には、衛星信号受信用アンテナ４４）の位置情報（たとえば緯度・経度情報）と、位置情報に対応する時刻情報とが含まれる。測位データ取得部４５は、位置情報取得部の一例である。
撮影部４６は、トラクタ２に装着された作業機３を撮影して撮影データを取得する。撮影部４６は、たとえば、カメラである。撮影部４６は、トラクタ２の後方部分に取り付けられており、トラクタ２の後下方を撮影する。

撮影データには、撮影画像と、撮影部４６によって撮影画像が取得されたときの時刻（撮影時刻情報）とが含まれる。撮影画像は、静止画像であってもよいし、動画像であってもよい。図３は、撮影画像の一例を示す模式図である。撮影画像には、作業機３、および、圃場において作業機３よりも後方の領域の画像が含まれる。
撮影時刻情報は、測位データ取得部４５によって取得される測位データに含まれる時刻情報に基づいて特定されてもよいし、トラクタ２の内部時刻であってもよい。

撮影部４６は、たとえば、トラクタ２のエンジン（図示せず）の始動時に撮影データを取得する。撮影部４６は、圃場でのトラクタ２の走行中にも撮影画像を１回または複数回取得してもよい。
無線通信部４２は、測位データおよび撮影データを所定のタイミングで管理サーバ４に送信する。無線通信部４２は、撮影画像送信部の一例であり、位置情報送信部の一例でもある。所定のタイミングとは、たとえば、トラクタ２のエンジン（図示せず）が停止するタイミングである。

圃場でのトラクタ２の走行中にも撮影部４６によって撮影画像が取得されている場合には、無線通信部４２は、圃場でのトラクタ２の走行中に取得された撮影画像を遠隔操作端末７（図１を参照）にも送信する。これにより、ユーザは、遠隔操作端末７の操作表示部７Ａを介して、トラクタ２の走行中に作業機３が正常に動作しているか否かを確認することができる。

管理サーバ４は、管理サーバ４を制御するサーバ制御部６０を含む。サーバ制御部６０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）６１を備えたマイクロコンピュータを含む。サーバ制御部６０には、無線通信部６２、操作表示部６４、操作部６５および記憶部６３が電気的に接続されている。
無線通信部６２は、トラクタ２や作業機３と無線通信するための通信インターフェースである。記憶部６３は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。操作表示部６４は、たとえば、タッチパネル式ディスプレイからなる。操作部６５は、たとえば、キーボード、マウス等を含む。

無線通信部６２は、トラクタ２の無線通信部４２から送信された測位データおよび撮影データを受信する。サーバ制御部６０は、無線通信部６２が受信した撮影データをメモリ６１に保存する。サーバ制御部６０は、メモリ６１に保存された撮影データに含まれる撮影画像を解析して、撮影画像中の作業機３の種類を判別する作業機判別部７０を含む。撮影画像の解析手法としては、たとえば、人工知能（ＡＩ：artificial intelligence）を用いた特徴量解析が挙げられる。

記憶部６３は、測位データを記憶する測位データ記憶部６６と、作業機判別部７０による判別結果とともに撮影データを記憶する撮影データ記憶部６７とを含む。
測位データ記憶部６６に記憶された測位データは、サーバ制御部６０がトラクタ２の移動軌跡を生成するために用いることができる。ユーザは、トラクタ２を用いて作業を行った後、遠隔操作端末７または外部端末５を用いて管理サーバ４にアクセスすることによって、サーバ制御部６０によって生成されたトラクタ２の移動軌跡を閲覧することができる。

撮影データ記憶部６７には、撮影データを分類するフォルダが作業機の種類毎に予め用意されている。撮影データ記憶部６７は、作業機判別部７０によって判別された作業機の種類に対応するフォルダに撮影データを記憶する。撮影データ記憶部６７に記憶された撮影データには、識別情報として、作業機の種類および撮影時刻（撮影日）を含むファイル名が設定される。

ユーザは、外部端末５を用いて管理サーバ４にアクセスすることによって、撮影データ記憶部６７に記憶された撮影データを閲覧することができる。図４および図５は、撮影データ記憶部６７に記憶された撮影データを、外部端末５を用いてユーザが閲覧する際に、外部端末５のディスプレイ等の表示部５Ａに表示される画像の模式図である。
ユーザは、外部端末５を用いて管理サーバ４にアクセスすると、図４に示すように、ユーザ自身が所有する作業機の種類（ロータリ、スプレーヤ、プラウ等）が、外部端末５の表示部５Ａ内の所定の表示領域５Ｂに表示される。ユーザが外部端末５の表示部５Ａの内の表示領域５Ｂに表示される複数の作業機種のうちから１つを選択すると、外部端末５の表示部５Ａの表示領域５Ｂに表示される画像が変更され、選択した作業機の種類に対応する撮影データのファイル名が１つまたは複数表示される。

図５には、図４においてユーザが作業機の種類として「ロータリ」を選択した場合の例が示されている。図５に示す例では、作業機の種類がロータリである撮影データのファイル名が表示される。外部端末５の表示部５Ａの表示領域５Ｂに表示されたファイル名を選択すると、そのファイル名に対応する撮影画像が外部端末５の表示部５Ａの表示領域５Ｂに表示される。たとえば、「20180410_ロータリ.JPG」というファイル名を選択すると、２０１８年４月１０日に撮影されたロータリの撮影画像が表示される。

図５に示す例では、ファイル名には撮影日が含まれているが、撮影部４６が１日のうちに複数回撮影する場合には、同日に取得された撮影画像を識別するために、撮影日ではなく、撮影時刻（撮影日時）がファイル名に含まれることが好ましい。
仮に、撮影画像の内容とファイル名とが整合していない場合には、ユーザが外部端末５を操作することによって、正しいファイル名に変更することができる。管理サーバ４を操作するオペレータが撮影画像の内容とファイル名とが整合していないことに気付いた場合には、オペレータが管理サーバ４の操作部６５または操作表示部６４を操作して正しいファイル名に変更することが可能である。

この実施形態によれば、撮影部４６によって取得された作業機３の撮影画像が管理サーバ４のサーバ制御部６０の作業機判別部７０によって解析されることによって、作業機３の種類が判別される。そのため、作業機３の種類を識別するための部品を個々の作業機３に取り付けることなく、作業機３の種類を簡単に判別することができる。
また、トラクタ２の走行中に撮影部４６によって撮影データを取得すれば、撮影データを、作業機３の種別の判別だけでなく、トラクタ２の走行中に作業機３が正常に動作しているか否かの確認にも利用することができる。

また、トラクタ２の無線通信部４２が、撮影画像とともに撮影時刻情報を管理サーバ４に送信し、管理サーバ４の記憶部６３の撮影データ記憶部６７が、撮影データ（撮影画像および撮影時刻情報）を記憶する。そのため、撮影データ記憶部６７に記憶された撮影データを参照することで各作業が行われた日時を把握することができる。
また、撮影データが、トラクタ２の走行中に取得されたものであれば、撮影データを参照することで、作業中の圃場の状態を確認することもできる。

また、トラクタ２において、管理サーバ４に向けて測位データを送信する無線通信部４２が、管理サーバ４に向けて撮影データも送信する。そのため、無線通信部４２を、画像情報送信部に兼用することができる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。

たとえば、作業機判別部７０は、撮影画像を解析することによって、作業機３の種類だけでなく作業機３の型式を判別可能であってもよい。そうであれば、トラクタ２に装着される作業機３を詳しく判別することができる。
さらに、管理サーバ４の記憶部６３が、自動走行経路の生成に必要な作業機情報を作業機３の型式毎に記憶する作業機情報記憶部６８を含んでおり、かつ、無線通信部６２が、作業機３の型式に対応する作業機情報を遠隔操作端末７に送信するように構成されていれば、遠隔操作端末７は、作業機情報に基づいて自動走行経路を生成することができる。作業機情報には、たとえば、幅方向における作業機３の寸法等が含まれる。

遠隔操作端末７は、作業機情報を取得することができれば、圃場の作業領域において作業機３が無駄なく作業可能なように、自動走行経路を生成することができる。したがって、作業機３の種類および型式を簡単に判別し、その結果に基づいて、自動走行経路の生成に必要な情報をトラクタ２に与えることができる。
ただし、自動走行経路の生成に作業機情報を利用する場合には、トラクタ２が自動走行を開始する前に、撮影部４６による撮影データの取得、撮影画像に基づく作業機３の型式の判別、および、トラクタ２への作業機情報の送信が行われる必要がある。

上述の実施形態に係る作業機管理システム１では、ユーザが外部端末５を用いて管理サーバ４にアクセスするように構成されている。しかしながら、ユーザが、外部端末５の代わりに、遠隔操作端末７を用いて管理サーバ４にアクセスできるように作業機管理システム１が構成されていてもよい。この場合、図４および図５に示す画像は、遠隔操作端末７の操作表示部７Ａ（図１参照）に表示される。

上述の実施形態に係る作業機管理システム１では、撮影部４６がトラクタ２の後方部分に取り付けられている。しかしながら、トラクタ２の前方に作業機３が装着される構成であれば、撮影部４６がトラクタ２の前方部分に取り付けられていてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。

１：作業機管理システム
２：トラクタ（作業車両）
３：作業機
４：管理サーバ
７：遠隔操作端末（自動走行経路生成部）
４２：無線通信部（撮影画像送信部、位置情報送信部）
４５：測位データ取得部（位置情報取得部）
５８：位置情報算出部（位置情報取得部）
６２：無線通信部（作業機情報送信部）
６３：記憶部
６８：作業機情報記憶部
７０：作業機判別部

Claims

作業機が装着される作業車両と、前記作業機を管理する管理サーバとを含む作業機管理システムであって、
前記作業車両が、前記作業車両に装着された作業機を撮影して撮影画像を取得する撮影部と、前記撮影画像を前記管理サーバに送信する撮影画像送信部とを有し、
前記管理サーバが、前記撮影画像を解析して少なくとも前記作業車両に装着された作業機の種類を判別する作業機判別部を有する、作業機管理システム。
前記撮影画像送信部が、前記撮影画像が撮影された時刻を示す撮影時刻情報を前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバが、前記撮影画像および前記撮影時刻情報を、前記作業機の種類毎に記憶する記憶部を有する、請求項１に記載の作業機管理システム。
前記作業車両が、前記作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報を前記管理サーバに送信する位置情報送信部とを有し、
前記位置情報送信部が、前記撮影画像送信部である、請求項１または２に記載の作業機管理システム。
前記作業機が装着された前記作業車両を自動走行させる自動走行経路を生成する自動走行経路生成部をさらに含み、
前記作業機判別部が、前記撮影画像を解析して、前記作業機の種類とともに前記作業機の型式を判別し、
前記管理サーバが、前記作業機の型式毎に異なり前記自動走行経路の生成に必要な前記作業機の情報である作業機情報を、前記作業機の型式毎に記憶する作業機情報記憶部と、前記作業機判別部が判別した前記作業機の型式に対応する前記作業機情報を、前記自動走行経路生成部に送信する作業機情報送信部とを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業機管理システム。