JP2023048719A - Work vehicle management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圃場内を自律走行する農業用の作業車両に、容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、燃料を補給することができる作業車両管理システムに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a work vehicle management system capable of easily refueling an agricultural work vehicle that autonomously travels in a field while reducing the work load on the worker.
圃場内を、耕耘などの作業をおこないながら、自律走行する作業車両は、搭乗者がいないため、作業中に燃料残量を確認することができず、走行中に燃料切れを起こすことがあった。このような場合には、作業を中断して、作業車両を停止させ、燃料を補給することが必要でるが、作業者は圃場内で停止した作業車両の位置まで移動して、燃料の補給をしなければならず、作業者にとって作業負担が大きかった。 Since the work vehicle that runs autonomously while performing work such as plowing in the field does not have a passenger, it is not possible to check the remaining amount of fuel during work, and it sometimes runs out of fuel. . In such a case, it is necessary to stop the work, stop the work vehicle, and refuel. Therefore, the work load was heavy for the workers.
そこで、特許文献1は、作業車両が圃場の端部に位置しているときに、作業走行を続行すると、次の端部までの間で、燃料切れが起こると判定した場合に、作業走行を続行せず、現在位置している圃場の端部で作業車両を停止させるように構成した作業車両を提案している。 Therefore, in Patent Document 1, when it is determined that if the work vehicle is positioned at the end of the field and continues the work travel, the fuel will run out until the next end, the work travel is stopped. It proposes a working vehicle configured to stop at the edge of the field where it is currently located without continuing.
特許文献1によれば、作業者は圃場の端部まで行けば、作業車両の燃料を補給することができ、その分、作業者の作業負担を軽減することが可能になる。 According to Patent Literature 1, the worker can refuel the working vehicle by going to the edge of the field, and the work load on the worker can be reduced accordingly.
しかしながら、圃場が広大である場合には、作業車両が停止している圃場の端部にまで行き着くのに作業者は大きな労力を費やさなければならず、また、作業車両が停止している圃場の端部近傍に障害物があるような場合には、作業者は圃場の端部に停止している作業車両まで行っても、燃料を補給することが困難になるから、特許文献1の作業車両によっては、燃料補給のための作業者の負担を十分に軽減することができない。 However, when the field is vast, the worker must expend a great deal of effort to reach the end of the field where the work vehicle is stopped, and the work vehicle is stopped at the end of the field. If there is an obstacle near the edge of the field, it becomes difficult for the worker to replenish the fuel even if the worker goes to the working vehicle stopped at the edge of the field. Depending on the situation, the burden on workers for refueling cannot be sufficiently reduced.
燃料の補給が必要になった場合に限らず、作業車両にメンテナンスが必要になった場合にも同様の問題がある。 Similar problems occur not only when refueling is required, but also when the work vehicle requires maintenance.
したがって、本発明は、圃場内を自律走行する農業用の作業車両に,容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、燃料を補給し、または、メンテナンスを行うことができる作業車両管理システムを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention provides work vehicle management capable of easily refueling or performing maintenance on agricultural work vehicles that autonomously travel in fields while reducing the work burden on workers. The purpose is to provide a system.
本発明のかかる目的は、
圃場を自律走行する作業車両と、
作業者が保持し、作業車両と通信可能な携帯端末と、
圃場の地形情報を取得する圃場形状取得手段と、
作業車両が自律走行する経路を算出する経路算出手段とを備え、
圃場の地形情報と前記携帯端末の現在の位置を示す位置情報とに基づき算出される停止位置へ、作業車両を自律走行により移動させ、停止させることが可能に構成されたことを特徴とする作業車両管理システムによって達成される。
Such objects of the present invention are
A work vehicle that autonomously travels in a field,
a mobile terminal held by the worker and capable of communicating with the work vehicle;
A farm field shape acquisition means for acquiring topography information of a farm field;
a route calculation means for calculating a route along which the work vehicle autonomously travels,
A work characterized in that the work vehicle is autonomously moved to a stop position calculated based on topographical information of the field and position information indicating the current position of the mobile terminal, and then stopped. Accomplished by vehicle management system.
本発明によれば、圃場の形状情報と携帯端末の現在の位置を示す位置情報に基づいて算出された停止位置へ作業車両を自立走行により移動可能に構成されているから、作業者がアクセスしやすく、給油等のメンテナンスが行い易い場所に作業車両を停止させることができ、容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、作業車両に燃料を補給し、または、作業車両のメンテナンスを行うことが可能になる。 According to the present invention, the work vehicle can move independently to the stop position calculated based on the shape information of the farm field and the position information indicating the current position of the mobile terminal. The work vehicle can be easily stopped at a place where maintenance such as refueling can be easily performed, and the work vehicle can be easily refueled or maintenance of the work vehicle can be easily performed while reducing the work load on the worker. becomes possible to do.
本発明の好ましい実施態様においては、
前記携帯端末上で任意に指定された停止位置へ、作業車両を自律走行により移動させ、停止させることが可能に構成されている。
In a preferred embodiment of the invention,
The work vehicle can be autonomously moved to a stop position arbitrarily specified on the mobile terminal and stopped.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、給油等のメンテナンスが必要となった時に、作業者(携帯端末)がいる場所が、給油等のメンテナンスに相応しくない場所であった場合でも、別の任意の場所を指定し、作業車両を指定した場所に停止させることができるから、利便性が良い。 According to this preferred embodiment of the present invention, when maintenance such as refueling is required, even if the place where the worker (portable terminal) is located is not suitable for maintenance such as refueling, another arbitrary location can be specified and the work vehicle can be stopped at the specified location, which is convenient.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
エンジンの燃料タンク中の燃料の残量を検出する燃料残量センサを備え、
現在の作業車両の位置から、前記燃料残量センサによって検出された燃料の残量に基づき算出される走行可能な距離の範囲内で、停止位置を指定可能に構成されている。
In a further preferred embodiment of the invention,
Equipped with a fuel level sensor that detects the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine,
A stop position can be specified within a travelable distance range calculated based on the remaining amount of fuel detected by the remaining fuel sensor from the current position of the work vehicle.
本発明のこの実施態様によれば、エンジンの燃料タンク中の燃料の残量が所定残量以下になった場合に、燃料残量によって走行可能な距離の範囲内で、作業車両が停止すべき位置を指定できるように構成されているから、確実に、アクセスしやすく、給油がしやすい場所に作業車両を停止させて、給油することが可能になる。 According to this embodiment of the present invention, when the remaining amount of fuel in the fuel tank of the engine becomes equal to or less than a predetermined remaining amount, the work vehicle should stop within the range of the travelable distance due to the remaining amount of fuel. Since it is configured so that the position can be specified, it is possible to reliably stop the work vehicle at a place that is easily accessible and to refuel, and to refuel.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
作業車両に燃料を給油するための給油口が車体の左右いずれの側に配置されているかについての給油口配置情報をあらかじめ有し、
給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に右前側、右後側または左後ろ側にある場合には、前記経路算出手段は、圃場内を周回する外周経路に到達すると右折して右回りに停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に左前側にある場合には、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると右折した後に後進して停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の右側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に左前側、左後側または右後ろ側にある場合には、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると左折して左回りに停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の右側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に右前側にある場合は、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると左折した後に後進して停止位置まで走行する経路を算出する。
In a further preferred embodiment of the invention,
having in advance fuel filler placement information as to which side of the vehicle body the fuel filler port for supplying fuel to the work vehicle is located on, left or right;
When the fuel filler port is on the left side of the vehicle body and when the stop position is on the right front side, right rear side, or left rear side with respect to the work vehicle, the route calculation means calculates an outer circumference route around the field. When reaching , calculate the route to turn right and travel clockwise to the stop position,
When the fuel filler port is on the left side of the vehicle body and the stop position is on the front left side with respect to the work vehicle, the route calculation means makes a right turn when the vehicle reaches the outer circumference route, then moves backward and travels to the stop position. Calculate the route to
When the fuel filler port is on the right side of the vehicle body and the stop position is on the left front side, the left rear side, or the right rear side with respect to the work vehicle, the route calculation means turns left when reaching the outer circumference route. to calculate the route to travel counterclockwise to the stop position,
When the fuel filler port is on the right side of the vehicle body and the stop position is on the right front side with respect to the work vehicle, the route calculation means makes a left turn after reaching the outer circumference route, then moves backward to the stop position. Calculate route.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、給油口が車体の左右いずれにあり、停止位置が作業車両を基準に、右前側、右後側、左前側、左後側のいずれの位置にある場合でも、給油口を圃場の外側へ向けた状態で、作業車両を停止位置に停止させることができ、給油作業を容易に行うことができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the fuel filler port is located on either the left or right side of the vehicle body, and the stop position is located on the right front side, the right rear side, the left front side, or the left rear side with respect to the work vehicle. However, the working vehicle can be stopped at the stop position with the oil filler opening directed to the outside of the field, and the oil supply work can be easily performed.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
作業車両は、さらに、車体の傾斜角度を検知する傾斜センサを備え、
前記停止位置とその近傍の場所のうち、前記傾斜センサにより検出される車体の傾斜角度が所定の角度以下となる場所に作業車両を停止させる。
In a further preferred embodiment of the invention,
The work vehicle further comprises a tilt sensor for detecting the tilt angle of the vehicle body,
The work vehicle is stopped at a place where the tilt angle of the vehicle body detected by the tilt sensor is equal to or less than a predetermined angle, out of the stop position and places in the vicinity thereof.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、携帯端末の位置情報に基づき算出された停止位置又は作業者によって指定された停止位置と、その近傍の場所のうち、車体の傾斜角度(すなわち圃場の傾斜角度)が所定の角度以下となる場所に作業車両を停止させるように構成されているから、傾斜角度が所定の角度を上回る給油困難な場所に作業車両が停止してしまう事態を防止し、給油を容易とすることができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the stop position calculated based on the position information of the mobile terminal or the stop position specified by the operator and the inclination angle of the vehicle body (that is, the inclination of the field) angle) is less than a predetermined angle, it is possible to prevent the work vehicle from stopping at a location where the tilt angle is greater than the predetermined angle and where refueling is difficult. can be facilitated.
本発明によれば、圃場内を自律走行する農業用の作業車両に,容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、燃料を補給し、または、メンテナンスを行うことができる作業車両管理システムを提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to easily refuel or perform maintenance on an agricultural work vehicle that autonomously travels in a field while reducing the work load on the worker. system can be provided.
以下、本発明の好ましい実施態様につき、添付図面を参照しつつ、詳細に説明を加える。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる作業車両管理システムによって管理される作業車両の略側面図である。 1 is a schematic side view of a work vehicle managed by a work vehicle management system according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
図1に示されるように、本実施態様にかかる作業車両管理システムによって管理される作業車両100は、圃場を走行可能な農作業用の車両であり、車体前部には、ボンネット107に覆われたコモンレール式のエンジン105が配設され、このエンジン105の回転動力を、主変速装置および副変速装置を介して、前輪103及び後輪104に伝達することによって走行可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, a
また、エンジン105の後方には、操縦部106が設けられ、操縦部106後方の車体後部には、圃場を耕耘可能な作業機140が取り付けられている。
A
操縦部106には、作業車両100を操舵するステアリングホイール150と操縦席153とを備えたキャビンが設けられている。また、キャビンの天井であるキャビンルーフ108にはGNSS受信装置102が設けられており、人工衛星170から所定の時間間隔で電波を受信して、作業車両100の位置を測定することができるように構成されている。
The
作業車両100の車体後部には、上側にあるトップリンク145aと下側にある左右のロアリンク145bとからなる3点リンク機構145が設けられており、作業機140は3点リンク機構145に連結されている。
A three-
図1に示されるように、作業機140には、圃場の土を耕す耕耘爪146と、耕耘爪146の上方を覆うロータリカバー147と、ロータリカバー147の後部に上下動自在に支持されるリヤカバー148が設けられ、ロータリカバー147上には、作業機140による耕耘の深さを検出する耕深センサ149が設けられている。耕深センサ149は、ポテンショメータ式のセンサであり、ロータリカバー147に対するリヤカバー148の回動角度を耕深度として検出可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
3点リンク機構145のロアリンク145bには、リフトアーム142を介して、作業機昇降シリンダ141が接続されており、作業機昇降シリンダ141を伸縮させることによって、ロアリンク145bを上下させ、作業機140を昇降させることができるように構成されている。また、リフトアーム142の基部には、リフトアーム142の回転角度を検出するリフトアームセンサ143が設けられており、リフトアームセンサ143の検出値に基づいて、昇降させた作業機140の高さが算出されるように構成されている。
The
したがって、3点リンク機構145は、作業機昇降シリンダ141を伸縮させることにより、連結した作業機140を昇降させることができるので、圃場を耕耘する作業時は作業機140を下ろして、圃場に接地させる一方、非作業時は、作業機140を所定の高さにまで持ち上げて、圃場に接地しないようにしておくことによって、作業機140が不必要に地面と接触し、作業車両100の走行の妨げになることを防止することができる。
Therefore, since the three-
操縦部106の前に設けられたボンネット107の前端部には、車両前方の障害物を検知する障害物センサ160が設けられている。障害物センサ160は、赤外線レーザ光源と赤外線を感知する二次元センサを備え、二次元センサは、フォトダイオードで構成された複数の受光素子を備えている。より詳細には、障害物センサ160は、赤外線レーザ光源からパルス状に変調を加えた赤外線レーザ光を作業車両1の前方のある角度範囲内に照射し、前方のある角度範囲内に存在する障害物によって反射された光を、複数の受光素子を有する二次元センサによって感知し、障害物センサ160から赤外線を放出した時間と、障害物によって反射された光を二次元センサが検出した時間に基づいて、いわゆるToF(Time Of Flight)法により、二次元センサと対象物との距離を求め、こうして算出された障害物までの距離と、障害物センサ160に設けられた二次元センサのどの受光素子が対象物によって反射された光を受光したかによって、障害物センサ160に対する障害物の位置を算出するように構成されている。
An
図2は、図1に示された作業車両100を管理する作業車両管理システムの制御系、検出系、演算系および入力系のブロックダイアグラムである。
FIG. 2 is a block diagram of a control system, a detection system, an arithmetic system and an input system of a work vehicle management system that manages
図2に示されるように、本実施態様にかかる作業車両管理システムは、作業車両100の全体の動作を制御するコントロールユニット200と、種々の情報を格納可能な記憶装置201と、作業車両100の自立走行を制御する自動運転ECU220と、管理サーバ400を有するクラウドCと、作業者が操作可能な携帯端末300とを備えている。コントロールユニット200はクラウドCと互いに通信可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the work vehicle management system according to this embodiment includes a control unit 200 that controls the overall operation of the
記憶装置201には、作業車両100の給油口が、車体の左右いずれの方に配置されているかについての給油口配置情報が格納されている。
Storage device 201 stores fuel filler placement information as to whether the fuel filler port of
また、作業車両管理システムは、検出系として、作業車両100の位置情報を取得するGNSS受信装置102と、エンジン105の回転数を検出するエンジン回転センサ211と、ラジエータ(図示せず)の液温を検出するエンジン水温センサ212と、エンジン105のコモンレール内の圧力を検出するレール圧センサ213と、エンジン105の燃料タンク内の燃料の残量を検出する燃料残量センサ214と、尿素水タンク(図示せず)内の尿素水残量を検出する尿素水残量センサ215と、フィルタ(図示せず)の目詰まりを検出するフィルタ目詰まりセンサ216と、作業車両100の車体の傾斜を検出する傾斜センサ217を備えている。
In addition, the work vehicle management system includes, as a detection system, a
さらに、図2に示されるように、自動運転ECU220は、作業車両100の位置情報と、後述するクラウドのデータベースに格納された地形情報に基づいて、作業車両100の走行経路を算出する走行経路算出部221(本発明に係る「経路算出手段」に相当)を備えている。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the automatic driving ECU 220 calculates the travel route of the
携帯端末300は、通信網を介してクラウドCと通信可能であり、携帯端末全体の動作を制御するコントロールユニット310を備えている。また、携帯端末300は、種々の情報を格納可能な記憶装置312と、種々の情報を表示可能なタッチパネル式のディスプレイ315と、携帯端末300の位置情報を取得するGNSS受信機317を備えている。
The
このように、作業車両100のコントロールユニット200はクラウドCと通信可能であり、携帯端末300もクラウドCと通信可能であるので、作業車両100と携帯端末300は、クラウドCを媒介にして、互いに通信可能である。
In this way, the control unit 200 of the
管理サーバ400には、作業車両100および携帯端末300の位置情報を格納する位置情報データベース401と、圃場の位置と外形形状を示す地形情報を格納する地形情報データベース402と、作業車両100の走行経路に関する情報が格納された走行経路情報データベース403が設けられている。
The management server 400 includes a position information database 401 that stores position information of the
作業車両100のコントロールユニット200は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしており、作業車両100の位置情報および位置情報データベース401に格納された地形情報データベース402に格納された圃場の位置と形状の情報(以下、地形情報という)を読み取り、自動運転ECU220の走行経路算出部221に出力する。自動運転ECU220の走行経路算出部221は、圃場の地形情報に基づいて、作業範囲を決定し、作業範囲の全域を満遍なく走行できるように作業車両100が走行する圃場内の走行経路を算出(算定)し、算出された作業車両100の圃場内の走行経路に関する情報を記憶装置201およびクラウドCの走行経路情報データベース403に格納する。
The control unit 200 of the
また、作業者は、携帯端末300を用いて、クラウドCの管理サーバ400にアクセスすることにより、位置情報データベース401に格納された作業車両100の位置情報と、携帯端末300の位置情報を確認することができ、地形情報データベース402に格納された作業車両100ならびに携帯端末300と圃場との位置関係、および、走行経路情報データベース403に格納された作業車両100の圃場内における走行経路を読み取り、作業車両100および携帯端末300と圃場との位置関係を、マップの形で、携帯端末300のディスプレイ315に表示することができる。
In addition, the worker uses the
また、図2に示されるように、クラウドCには、燃料タンク内の燃料の残量情報を格納する燃料残量データベース404が設けられており、作業者は、携帯端末300を用いて、クラウドCの燃料残量データベース404にアクセスし、燃料残量データベース404に格納された燃料タンク内の燃料の残量情報を取得することができる。 Further, as shown in FIG. 2, the cloud C is provided with a fuel remaining amount database 404 that stores information on the remaining amount of fuel in the fuel tank. The remaining amount of fuel database 404 of C can be accessed, and information of the amount of remaining fuel in the fuel tank stored in the remaining amount of fuel database 404 can be obtained.
本実施態様においては、作業車両100は、圃場形状取得手段として、あらかじめ、作業者の操縦に基づき、圃場の輪郭に沿うように畔際を走行しつつ、GNSS受信装置102を用いて、地形情報を取得し(いわゆるティーチング)、取得された地形情報をクラウドCに送信するように構成され、地形情報は、クラウドCの地形情報データベース402に格納される。
In this embodiment, the
本実施態様においては、作業車両100が圃場内を走行する際に、燃料タンク内に燃料を補給すべきと認められたとき、または、作業車両100のあるコンポーネントのメンテナンスが必要であると認められたとき、作業車両管理システムによって、以下のように、作業車両100の走行が管理される。
In this embodiment, when it is recognized that the fuel tank should be replenished with fuel while the
まず、作業車両100のコントロールユニット200は、クラウドCの地形情報データベース402に格納された圃場の位置および外形に関する地形情報を読み取り、自動運転ECU220の走行経路算出部221に出力する。
First, the control unit 200 of the
走行経路算出部221は、圃場13の地形情報に基づいて、作業範囲を決定し、作業範囲のうちの中央部分である中央領域15(図4参照)において、直進と旋回とを繰り返し行う往復経路と、作業範囲のうち、中央領域の外側の周縁領域16を周回する外周経路R1,R2の両方の走行経路を算出する。コントロールユニット200は、算出された作業車両100の圃場内の走行経路情報を記憶装置201に格納するとともに、クラウドCの管理サーバ400の走行経路情報データベース403に格納する。
The travel route calculation unit 221 determines the work range based on the terrain information of the
次いで、作業車両100のコントロールユニット200は、自動運転ECU220に自動運転信号を出力し、作業車両100が自動運転される。
Next, the control unit 200 of the
作業車両100のコントロールユニット200は、燃料残量センサ214によって検出された燃料タンク内の燃料の残量を、常時、ウォッチングしており、エンジン105の燃料タンク内の燃料の残量が所定残量以下になったと判定したときは、外部通信網を介して、クラウドCの管理サーバ400に燃料補給信号を出力する。
The control unit 200 of the
一方、携帯端末300は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしているから、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号がクラウドCの管理サーバ400に出力されたときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、ただちに、エンジン105の燃料タンク内の燃料が不足し、燃料の補給が必要であることを作業者に通知することができる。
On the other hand, since the
本実施態様においては、さらに、作業車両100のコントロールユニット200は、エンジン回転センサ211によって検出されるエンジン105の回転数と、エンジン水温センサ212によって検出されるラジエータの液温と、レール圧センサ213によって検出されるエンジン105のコモンレール内の圧力と、尿素水残量センサ215によって検出される尿素水タンク)内の尿素水残量と、フィルタ目詰まりセンサ216によって検出されるフィルタの目詰まりとを、常時、ウォッチングしており、各センサによって検出された検出値に異常が認められたときは、作業車両100のどのコンポーネントがメンテナンスをする必要があるかを示すメンテナンス信号を、外部通信網を介して、クラウドCの管理サーバ400に出力するように構成されている。
In this embodiment, the control unit 200 of the
上述のように、携帯端末300は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしているから、作業車両100のコントロールユニット200からメンテナンス信号がクラウドCの管理サーバ400に出力されたときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、ただちに、作業車両100のどのコンポーネントをメンテナンスする必要があるかを作業者に通知することができる。
As described above, since the
本実施態様においては、以下に述べるように、燃料の補給が必要な場合または作業車両100のあるコンポーネントをメンテナンスする必要がある場合には、給油またはメンテナンスがしやすい停止位置に作業車両100を停止(停車)させることができるように構成されている。なお、作業車両100の停止位置は、携帯端末300を保持している作業者が指定できるように構成されているが、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力されているときは、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料を使って、作業車両100が走行可能な距離未満の位置に、作業車両100を停止させ、燃料を補給する必要があるから、本実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200は燃料補給信号を出力するとともに、燃料タンクに残っている燃料残量の値を用いて、作業車両100が走行可能な距離L0(以下、「基準距離L0」という。)を算出し、作業車両100の記憶装置201および携帯端末300の記憶装置312に記憶するように構成されている。
In this embodiment, as described below, when refueling or maintenance of a component of
図3は、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量以下になった場合の作業車両100の走行制御を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing travel control of
作業車両100は、自動運転ECU220によって自動運転される(ステップs1)。
The
作業車両100のコントロールユニット200が、燃料残量センサ214の検出信号に基づき、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったか否かを判定した結果(ステップs2)、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったと判定したときは、作業車両100のコントロールユニット200は、燃料補給信号をクラウドCの管理サーバ400に出力する(ステップs3)。
The control unit 200 of the
携帯端末300のコントロールユニット310は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしているから、作業車両100のコントロールユニット200からクラウドCの管理サーバ400に燃料補給信号が出力されると、携帯端末300のコントロールユニット310は、エンジン105の燃料タンク内の燃料が不足し、燃料の補給が必要であることを作業者に通知することができる。
Since the control unit 310 of the
作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力されているときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100のその時点における位置を示す作業車両位置情報と携帯端末300のその時点における位置を示す携帯端末位置情報を読み取るとともに、走行経路情報データベース403にアクセスして、作業車両100の今後の走行経路を示す走行経路情報を読み取り(ステップs4)、走行経路情報に基づいて、作業車両100の圃場内の走行経路をマップの形で、ディスプレイ315に表示する(ステップs5)。
When the control unit 200 of the
さらに、携帯端末300のコントロールユニット310は、エンジン105の燃料タンクに残っている燃料を使って、作業車両100が走行可能な基準距離L0を記憶装置312から読み出して、作業車両100の現在位置から、走行経路に沿って計測した距離が基準距離L0に等しくなる圃場上の位置(基準位置)をディスプレイ315上に表示されたマップ内に表示する(ステップs6)。
Furthermore, the control unit 310 of the
ここに、基準距離L0は、エンジン105の燃料タンク内に残存する燃料が所定残量RQ0以下になったときに、燃料タンク内に残存する燃料を用いて、作業車両100が走行可能な距離であるから、所定量RQ0の燃料を用いて、作業車両100が走行可能な距離に等しく、あらかじめ算出され、記憶装置312に格納されている。
Here, the reference distance L0 is the distance that the
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100の給油のための停止位置を指定すべきことを作業者に求める画面をディスプレイ315に表示する(ステップs7)。
Next, the control unit 310 of the
具体的には、コントロールユニット310は、携帯端末300の位置情報と、地形情報データベース402より取得した地形情報とに基づき、圃場内において携帯端末300の現在位置に最も近い位置を算出し、その位置を停止位置として提案する。作業者は、提案された位置を停止位置として指定可能である他、提案された位置と異なる任意の場所を指定することもできる(ステップs8)。
Specifically, the control unit 310 calculates the position closest to the current position of the
任意の場所を指定する場合、ディスプレイ315のマップ中に、作業車両100の現在位置から基準距離L0だけ隔たった基準位置(作業車両100が残りの燃料で到達可能な最も遠い位置)が表示されると、作業者は、マップ中に表示された携帯端末300の位置を参照しつつ、作業車両100を停止させるべき停止位置として、基準位置よりも作業車両100の現在の位置に近い範囲内において、圃場内の任意の位置をディスプレイ315に表示されたマップ中に指定する(ディスプレイ315をタップして指定する)。
When specifying an arbitrary location, the map on display 315 displays a reference position separated by reference distance L0 from the current position of work vehicle 100 (the furthest position that work
したがって、作業者は、提案された位置が燃料の補給に相応しくない場所である場合に、燃料の補給が行いやすい場所をマップ上でタップして指定することができ、燃料を補給する際の作業者の作業負担を軽減することができる。 Therefore, if the proposed position is not suitable for refueling, the worker can tap on the map to specify a place where refueling is easy, and the work when refueling can be performed. It is possible to reduce the work burden of the person.
こうして、携帯端末300を所持している作業者によって、作業車両100の停止位置が指定されると、携帯端末300のコントロールユニット310は、停止位置の位置情報をクラウドCの管理サーバ400に出力する(ステップs9)とともに、ディスプレイ315に表示されたマップ中に停止位置を表示する(ステージs10)。
Thus, when the worker holding the
停止位置の位置情報は、クラウドCの管理サーバ400から、作業車両100のコントロールユニット200に出力され、作業車両100の停止位置は記憶装置201に格納される。
The position information of the stop position is output from the management server 400 of the cloud C to the control unit 200 of the
次いで、作業車両100の走行経路算出部221は、作業車両100の現在位置と、指定された停止位置とを結ぶ走行経路を算出し、記憶装置201およびクラウドCの走行経路情報データベース403に格納する。
Next, the travel route calculation unit 221 of the
本実施態様においては、停止位置が記憶装置201に格納されたときに走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行しつつ、作業機140による作業を継続するように構成されている。このように構成することにより、同一の直進行程内で、作業結果が不連続または不均一となる事態を防止できる。 In this embodiment, the work implement 140 continues to work while continuing to travel straight to the end of the straight travel (either of L1 to Ln in FIGS. L1 to Ln) that was traveled when the stop position was stored in the storage device 201 . is configured to By configuring in this way, it is possible to prevent work results from becoming discontinuous or uneven within the same straight process.
さらに、本実施態様においては、作業車両100の走行経路算出部221は、給油口配置情報と、作業車両100の現在位置と指定された停止位置に基づき、自律走行に用いられる以下のような走行経路を算出する(ステップs11)。
Furthermore, in this embodiment, the travel route calculation unit 221 of the
図4は、給油口が車体の左側にある場合の停止位置への走行経路を示す模式的平面図である。 FIG. 4 is a schematic plan view showing a travel route to a stop position when the fuel filler port is on the left side of the vehicle body.
まず、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として右前側、右後側または左後ろ側にある場合には、図4に示されるように、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路(圃場の周縁領域16)に到達すると、右折して右回りに停止位置まで周縁領域を走行する経路を算出する。
First, when the fuel filler port is on the left side of the vehicle body, and when the travel route is calculated, the specified stop position is on the right front side, right rear side, or left rear side with respect to the current position of the
また、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として左前側にある場合には、図4に示されるように、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると右折した後に、後進しながら停止位置まで走行する経路を算出する。
In addition, when the fuel filler port is on the left side of the vehicle body, and when the travel route is calculated, when the specified stop position is on the left front side with respect to the current position of
同様に、給油口が車体の右側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として左前側、左後側または右後ろ側にある場合には、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると、左折して左回りに停止位置まで周縁領域を走行する経路を算出する。
Similarly, when the fuel filler port is on the right side of the vehicle body, and when the travel route is calculated, the designated stop position is the left front side, the left rear side, or the right rear side with respect to the current position of the
また、給油口が車体の右側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として右前側にある場合には、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると左折した後に、後進しながら停止位置まで走行する経路を算出する。
Further, when the fuel filler port is on the right side of the vehicle body and when calculating the travel route, if the specified stop position is on the right front side with respect to the current position of the
このような走行経路を算出することによって、作業車両100を停止位置にて停止させた際に、車体の左側に配置された給油口を、圃場の外側(畔)に向けることができ、給油作業を容易に行うことができる。なお、作業車両100の現在位置を基準として、左前側、左後側、右前側又は右後側のいずれの方向(位置)に停止位置が位置しているのかが、車両の位置情報と走行軌跡より判断される車両の向くベクトルaと、車両の位置から停止位置までのベクトルbとの内積・外積から、車両の位置を中心とする座標系において、停止位置が第1ないし第4象限のうちのいずれに位置しているのかを判定することにより求められる。
By calculating such a travel route, when the
こうして算出された走行経路に従い、自動運転ECU220は、自動運転(自律走行)により停止位置まで走行する(ステップs12)。 According to the travel route thus calculated, the automatic operation ECU 220 travels to the stop position by automatic operation (autonomous travel) (step s12).
本実施態様においては、作業車両100は、外周経路(周縁領域16)に突き当たった(到達した)後に、まだ作業が行われていない未作業領域(未耕地領域)である周縁領域16を通って、停止位置まで走行するように構成されており、既耕地を荒らすことがない。
In this embodiment, after the
また、図4に示されるように、停車位置へ向かうときに、周縁領域16を通る間、作業車両100は、複数ある外周経路の中から、最も内側の外周経路R1を走行した後に、停止位置の近傍まで走行したら、最も外側の外周経路R2に移動するようにステップs11において走行経路が算出される。
Further, as shown in FIG. 4 , while the
このように、作業車両100に、最も内側の外周経路R1を走行させることにより、障害物センサ160による障害物検出の可能性を下げ、停止しないで作業車両100を自律走行により安定して走行させることができる。
In this way, by causing the
さらに、停止位置の近傍まで走行した時点で、最も外側の外周経路R2に移動させることにより、作業者が圃場外から直接、または圃場へ少し足を踏み入れるだけで、停止位置に停止している作業車両100に給油を行うことが可能になる。
Furthermore, when the operator has traveled to the vicinity of the stop position, by moving to the outermost outer peripheral route R2, the worker can stop at the stop position directly from outside the field or by just stepping into the field. It becomes possible to refuel the
本実施態様においては、作業車両100が停止位置に停止すると、エンジン105が自動的に切られる(ステップs13)。
In this embodiment, when the
こうして算出された走行経路に従って走行した後に、作業車両100が停止位置で停止され、給油がなされると、携帯端末300から出力される作業継続信号に基づき、作業車両100のコントロールユニット200は、自動運転ECU220に自動運転信号を出力する。その結果、自動運転ECU220によって、作業車両100の自律走行に基づく作業が再開される(ステップs1)。
After traveling along the travel route thus calculated,
再開時には、停車位置へ向かう直前に走行及び作業が行われた直進行程(L1ないしLnのいずれか)の次の直進行程または外周経路の行程へ作業車両100が自動で移動する。このように、作業車両100が自動で次の直進行程へ向かうため、作業者が操縦する必要がなく、作業者の手間を取らせない。
At the time of restart, the
次の直進行程または外周経路へ向かう際には、作業車両100は、未耕地領域(未作業領域)である周縁領域16において最も内側の外周経路R1を走行する。
When heading for the next straight travel or outer track,
ここに、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停車位置までの走行経路を算出した際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として右前側、右後側または左後ろ側にあったため、図4に示されるように、直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると、右折して右回りに停止位置まで周縁領域を走行した場合には、給油が行われた停止位置から、圃場内を右回りに移動して次の直進行程又は外周経路の行程の作業開始位置へ移動するように構成されている。このように構成することにより、作業車両100は前進して(後退することなく)次の行程の作業開始位置へ移動できる。
Here, when the fuel filler port is on the left side of the vehicle body, and when the travel route to the stop position is calculated, the designated stop position is the front right side, the rear right side, or the rear right side with respect to the current position of the
これに対し、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、走行経路を算出した際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として左前側にあったため、図4に示されるように、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると右折した後に、後進しながら停止位置まで走行した場合には、作業車両100は、後退してきたルートを戻るように、後退し、次の直進行程の作業開始位置又は外周経路の作業開始位置へ前進により移動する。
On the other hand, when the fuel filler port is on the left side of the vehicle body, and when the traveling route was calculated, the specified stop position was on the front left side with respect to the current position of
なお、給油口が車体の右側にある場合も同様である。 The same applies when the fuel filler port is on the right side of the vehicle body.
本実施態様によれば、作業者は、基準位置よりも作業車両100の現在位置に近い圃場上の範囲内で、任意に、作業車両100の停止位置を設定することができるから、燃料を補給する際の作業者の作業負担を軽減することが可能になる。
According to this embodiment, the worker can arbitrarily set the stop position of the
一方、本実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200は、エンジン回転センサ211によって検出されるエンジン105の回転数と、エンジン水温センサ212によって検出されるラジエータの液温と、レール圧センサ213によって検出されるエンジン105のコモンレール内の圧力と、尿素水残量センサ215よって検出される尿素水タンク)内の尿素水残量と、フィルタ目詰まりセンサ216によって検出されるフィルタの目詰まりとを、常時、ウォッチングしており、各センサによって検出された検出値に異常が認められたときは、作業車両100のどのコンポーネントがメンテナンスをする必要があるかを示すメンテナンス信号を、外部通信網を介して、クラウドCの管理サーバ400に出力するように構成されている。常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしている携帯端末300のコントロールユニット310もまた、作業車両100のどのコンポーネントをメンテナンスする必要があるかを作業者に通知することができる。
On the other hand, in this embodiment, the control unit 200 of the
したがって、本実施態様にかかる作業車両管理システムにおいては、作業車両100の自動運転中に、作業車両100のいずれかによって検出された検出値に異常が認められたときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100のその時点における位置を示す作業車両位置情報と携帯端末300のその時点における位置を示す携帯端末位置情報を読み取るとともに、走行経路情報データベース403にアクセスして、作業車両100の今後の走行経路を示す走行経路情報を読み取り、走行経路情報に基づいて、作業車両100の圃場内の走行経路をマップの形で、ディスプレイ315に表示するとともに、その時点における作業車両100の圃場内の位置関係情報およびその時点における携帯端末300の位置情報を、ディスプレイ315に表示されたマップ中に表示すように構成され、燃料の量が所定残量以下になった場合と同様に、携帯端末300の現在位置に最も近い圃場内の位置、または作業者により携帯端末300上で任意に指定された位置を停止位置として、図4に示されるように、停止位置までの走行経路が算出され、その走行経路に従って、作業車両100が、外周経路R1,R2を走行して停止位置で停止するように構成されている。したがって、異常が認められたコンポーネントのメンテナンスを行う際の作業者の作業負担を大幅に軽減することができる。
Therefore, in the work vehicle management system according to this embodiment, when an abnormality is recognized in the detection value detected by any of the
本実施態様によれば、圃場の形状情報、作業車両100の現在の位置を示す位置情報および携帯端末300の現在の位置を示す位置情報に基づいて算出された停止位置(すなわち「提案された位置」)へ作業車両100を自立走行により移動可能に構成されているから、作業者がアクセスしやすく、給油等のメンテナンスが行い易い場所に作業車両を停止させることができ、容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、作業車両100に燃料を補給し、または、作業車両100のメンテナンスを行うことが可能になる。
According to this embodiment, the stop position (i.e., the "proposed position ”), the
さらに、本実施態様によれば、給油等のメンテナンスが必要となった時に、作業者がいる場所(携帯端末300が存在する場所)が、給油等のメンテナンスに相応しくない場所であった場合でも、携帯端末300上で、別の任意の場所を指定し、作業車両100を指定した場所(停止位置)に停止(停車)させることができるから、利便性が良い。
Furthermore, according to this embodiment, when maintenance such as refueling is required, even if the place where the worker is (the place where the
また、本実施態様によれば、エンジン105の燃料タンク中の燃料の残量が所定残量RQ0以下になった場合に、燃料残量によって走行可能な距離(基準距離L0)の範囲内で、作業車両が停止すべき位置を指定できるように構成されているから、確実に、アクセスしやすく、給油がしやすい場所に作業車両100を停止させて、給油することが可能になる。
Further, according to this embodiment, when the remaining amount of fuel in the fuel tank of the
さらに、本実施態様によれば、給油口の車体(作業車両100)の左右への配置位置や、作業車両100を基準としたときに停止位置が右前側、右後側、左前側、左後側のいずれにあるかに拘わらず、給油口を圃場の外側へ向けた状態で、作業車両100を停止位置に停止させることができ、給油作業を容易に行うことができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the position of the fuel filler opening on the left and right sides of the vehicle body (work vehicle 100), and the stop positions on the right front side, the right rear side, the left front side, and the left rear side when the
図5は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる停止位置への走行経路を示す模式的平面図である。 FIG. 5 is a schematic plan view showing a traveling route to a stop position according to another preferred embodiment of the invention.
本実施態様においては、基本的に図1ないし図4に示された前記実施態様の場合と同様に構成されているが、以下に説明を加えるように、給油等のため圃場の畔際に停止(停車)する際に、傾斜センサ217によって検出される直接的には車体の傾斜角(すなわち車体が位置する場所の傾斜角度)により、停止位置、またはその近傍の位置に作業車両100が停止するように構成されている。
This embodiment is basically constructed in the same manner as the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, but as will be explained below, it stops near the edge of the field for refueling or the like. When (stopping), the
本実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力され、圃場内において携帯端末300の現在位置に最も近い位置(すなわち提案された位置)、または作業者により任意にタップされた位置が停止位置として指定されると、走行経路算出部221は、作業車両100の現在位置と、指定された停止位置とを結ぶ走行経路に加え、指定された停止位置から一定の距離範囲内(図5に一点鎖線で示された範囲)のうち、最も外側の外周経路R2上の範囲を停止範囲(図5に破線で図示)として算出するように構成されている。
In this embodiment, a refueling signal is output from the control unit 200 of the
こうして、停止位置までの走行経路と、停止範囲とが算出されると、作業車両100は、前記実施態様と同様に、走行中の直進行程(たとえばL4)を端部まで直進走行する。
When the travel route to the stop position and the stop range are calculated in this manner,
次いで、記憶装置201に格納された給油口配置情報に基づき判定される作業車両100の給油口の位置がたとえば車体の左側であり、かつ、図5に示されるように、停止位置が、作業車両100を基準として右前側にある場合には、前記実施態様の場合と同様に、外周経路に到達すると、右折して右回りに停止範囲の位置まで周縁領域を走行する。これにより、作業車両100の給油口を、圃場外側へ向けることができる。
Next, the position of the fuel filler opening of
停止範囲の位置に至ると、作業車両100は、車速を下げてそのまま停止範囲内を走行しつつ、車体の傾斜角度(作業車両100の傾斜角度)を検出し続け、停止範囲内で、かつ、車体の傾斜角度(車体が位置する地点の傾斜角度)が所定の角度以下(水平に近い角度)である地点で停止する。
When the position of the stop range is reached,
このように、本実施態様においては、停止範囲内で、かつ、一定の傾斜以下の地点で作業車両100が停止(停車)するように構成されているから、作業者によって指定された停止位置に近く、且つ、水平に近い給油条件の良い地点で作業車両100を停止させることができ、給油に向かない傾斜地に作業車両100が停車してしまう事態を防止することができる。
As described above, in this embodiment, the
本実施態様においては、停止範囲内に、車体の角度が所定の角度以下となる地点(停止範囲内での圃場の傾斜が所定の角度以下である地点)がない場合には、作業車両100は、停止範囲の端部(停止位置を過ぎた端部)に停車するように構成されている。しかしながら、停止位置を過ぎた後に停止範囲の端部に至るまで、車体の角度が所定の角度以下となる地点がなかった場合に、作業車両100は、停止範囲内で最も水平に近い地点まで戻って停車するように構成してもよく、この構成は、傾斜センサ217の検出値と、停止範囲内の記憶点(停止範囲内の各地点の位置情報)とを紐づけて都度、記憶装置201に格納することにより実施可能である。
In this embodiment, when there is no point within the stop range where the angle of the vehicle body is equal to or less than a predetermined angle (a point where the inclination of the field within the stop range is equal to or less than the predetermined angle), the
本実施態様においては、作業車両100が停止範囲内に停止すると、エンジン105が自動的に切られるように構成されており、燃料消費の抑制と、給油作業の効率の向上が図られている。
In this embodiment, when the
なお、燃料補給の前後にそれぞれ、現状の燃料残量と、直前の直進行程L1ないしLn-1を直進走行したときの燃料消費量から、現状の燃料残量により、あといくつの行程(行程数)を作業できるのかを算出し、携帯端末300のディスプレイ315に表示させるように構成してもよく、この場合には、残りの行程に必要な燃料の量を把握できるため、燃料の補給後に、再度燃料が不足してしまう事態を防止できる。燃料残量センサ214による燃料タンク内の燃料の残量検出は、正確に検出を行うために、傾斜センサ217により検出される車体の角度がある程度水平なときに行うように構成することが望ましいが、現状の燃料残量により作業可能な行程数を算出する際に、燃料残量について、車体の傾斜角度を考慮して算出するように構成してもよい。
Before and after refueling, how many more strokes (the number of strokes ) can be calculated and displayed on the display 315 of the
本実施態様によれば、携帯端末300の位置情報に基づき算出された停止位置および作業者によって指定された停止位置およびその近傍の場所のうち(すなわち停止範囲内)で、圃場の傾斜角度が所定の角度以下である場所に作業車両100を停止させるように構成されているから、傾斜角度が所定の角度を上回る給油困難な場所に作業車両100が停止してしまう事態を防止し、給油を容易とすることができる。
According to the present embodiment, among the stop position calculated based on the position information of the
以上、本実施態様においてコントロールユニット200から燃料補給信号が出力されたときの流れについて説明を加えたが、作業車両100に設けられた種々のセンサにより各コンポーネントのメンテナンスが必要となった場合においても、燃料補給信号が出力された場合と同様に、作業車両100は、停止位置を含む停止範囲内であって、圃場の傾斜角度が所定の角度以下である場所に停止するように構成されているが、このように構成することは必ずしも必要でない。
In the above, the flow when the fuel replenishment signal is output from the control unit 200 in this embodiment has been described. , the
図6は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる作業車両管理システムにおいて、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量以下になった場合の作業車両100の走行制御を示すフローチャートである。
FIG. 6 shows the working
本実施態様においては、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったと判定したときに、現在の自動運転工程の終端部の位置が、走行経路に沿って測定した距離が作業車両100の現在位置から、基準距離L0以内にある場合には、現在の自動運転工程が完了するまで、作業車両100を停止させず、現在の自動運転工程の終端部で作業車両100を停止させ、給油するように構成されている。
In this embodiment, when it is determined that the amount of fuel remaining in the fuel tank of the
すなわち、作業車両100は、自動運転ECU220によって自動運転されている(ステップss1)とき、作業車両100のコントロールユニット200が、燃料残量センサ214の検出信号に基づき、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったか否かを判定した結果(ステップss2)、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったと判定したときは、作業車両100のコントロールユニット200は、燃料補給信号をクラウドCの管理サーバ400に出力する(ステップss3)。
That is, when the
作業車両100のコントロールユニット200からクラウドCの管理サーバ400に燃料補給信号が出力されると、携帯端末300のコントロールユニット310は、クラウドCの管理サーバ400から、作業車両100のその時点における位置を示す作業車両位置情報と携帯端末300のその時点における位置を示す携帯端末位置情報を読み取るとともに、作業車両100の今後の走行経路を示す走行経路情報を読み取り(ステップss4)、走行経路情報に基づいて、作業車両100の圃場内の走行経路をマップの形で、ディスプレイ315に表示する(ステップss5)。
When the control unit 200 of the
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100の現在位置から、走行経路に沿って計測した距離が基準距離L0に等しくなる圃場上の位置(基準位置)をディスプレイ315上に表示されたマップ内に表示する(ステップss6)。
Next, the control unit 310 of the
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、走行経路情報、作業車両100ならびに携帯端末300の圃場内の位置関係情報をディスプレイ315に表示するとともに、作業車両100の停止位置を決定すべきことを作業者に求めるメッセージをディスプレイ315に表示する(ステップss7)。
Next, the control unit 310 of the
さらに、携帯端末300のコントロールユニット310は、携帯端末300のディスプレイ315にマップの形で表示された作業車両100の走行経路上に、現在の自動運転工程の終端部の位置を表示する(ステップss8)。
Furthermore, the control unit 310 of the
ここに、本実施態様においては、現在の自動運転工程の終端部の位置があらかじめ携帯端末300の記憶装置312に格納されている。
Here, in this embodiment, the position of the current end of the automatic driving process is stored in advance in the storage device 312 of the
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100の現在位置から、現在の自動運転工程の終端部の位置が基準位置よりも近いか否かを判定する(ステップss9)。
Next, control unit 310 of
その結果、現在の自動運転工程の終端部の位置が、作業車両100の現在位置から基準位置よりも近いときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、終端部の位置を停止位置として決定し、ディスプレイ315上に表示されたマップ内に表示し(ステップss10)、終端部まで作業を続行し、停止する(ステップss12)。
As a result, when the position of the current end of the automatic driving process is closer than the reference position from the current position of
このように、現在の自動運転工程の終端部の位置が作業車両100の停止位置として指定されるように構成されているのは、自動運転による作業車両100の作業中に燃料不足が検出されたときに、現在の自動運転工程が終了する前に、作業車両100を停止させる場合には、作業の連続性が損なわれ、作業ムラが発生する原因となるためである。
In this way, the position of the end of the current automatic operation process is designated as the stop position of the
これに対して、現在の自動運転工程の終端部の位置が、作業車両100の現在位置から基準位置よりも遠いときは、エンジン105の燃料タンク内に残存する燃料を用いても、自動運転工程の終端部に到達することができないから、携帯端末300のコントロールユニット310は、基準位置よりも作業車両100の現在位置に近い位置に、作業車両100の給油のための停止位置を指定すべきことを作業者に求めるメッセージをディスプレイ315に表示し(ステップss11)、自動運転により指定位置まで走行し、停止する(ステップss13)。
On the other hand, when the current end position of the automatic driving process is farther than the reference position from the current position of the
一方、本実施態様においては、圃場内の枕地を走行するときには、障害物センサ160の畔側の感度を低く(検知範囲を狭く)調整するように構成されており、畔側の障害物誤検知の防止が図られている。障害物センサ160により、障害物が検知された場合には、作業車両100を停止させ、ブザー等により作業者(監視者)の確認を促すことが望ましく、作業車両100の停止後、走行再開の許可があれば、障害物センサ160の感度を所定の時間に亘って低く調整した状態で、走行を再開するように構成してもよい。
On the other hand, in this embodiment, when traveling on the headland in the field, the sensitivity of the
障害物センサ160の感度が調整されたときには、本実施態様において作業車両100に設けられたカメラであって、感度調整が行われた側のカメラの映像を携帯端末300に表示した状態で固定するように構成されており、これにより、安全確認をより一層促すことができる。加えて、畔側のカメラ映像を拡大可能としてもよく、この場合には、拡大映像の表示を開始してから、数秒後に自動的に元のサイズへ縮小されるように構成してもよい。
When the sensitivity of the
以上、本発明の好ましい実施態様につき説明を加えたが、本発明は、かかる実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims. It goes without saying that they are also included within the scope of the present invention.
たとえば、図1ないし図6に示される各実施態様においては、作業機140は、圃場を耕耘可能な耕耘機として構成されているが、作業機の種類はとくに限定されない。
For example, in each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 6,
また、図1ないし図6に示される各実施態様においては、携帯端末300は、クラウドCを介して作業車両100と通信可能に構成されているが、本発明に係る作業車両管理システムが、クラウドCを備えることは必ずしも必要でなく、携帯端末と作業車両との間で直接通信が行われるように構成してもよい。
1 to 6, the
さらに、図5に示される実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力された際に、圃場内において携帯端末300の現在位置に最も近い位置(すなわち提案された位置)、または作業者により任意にタップされた位置が停止位置として指定され、停止位置から一定の距離範囲内で、かつ、最も外側の外周経路R2上の範囲を停止範囲として算出するように構成されているが、携帯端末300上で、作業者によって、外周経路(周縁領域)内の多数の記憶点(たとえば64個の記憶点)の中から(たとえば指でなぞって)複数点が選択されることにより、停止範囲を設定可能に構成してもよい。この場合には、携帯端末300上で作業者により選択された停止範囲内のうちで、車体の傾斜角度(すなわち圃場の傾斜角度)が所定の角度以下である地点に作業車両が停止される。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 5, when the refueling signal is output from the control unit 200 of the
13 圃場
15 中央領域
16 周縁領域
100 作業車両
102 GNSS受信装置
103 前輪
104 後輪
105 エンジン
106 操縦部
107 ボンネット
108 キャビンルーフ
140 作業機
141 昇降シリンダ
142 リフトアーム
143 リフトアームセンサ
145 3点リンク機構
145a トップリンク
145b ロアリンク
146 耕耘爪
147 ロータリカバー
148 リヤカバー
149 耕深センサ
150 ステアリングホイール
153 操縦席
160 前方障害物センサ
170 人工衛星
200 コントロールユニット
201 記録装置
211 エンジン回転センサ
212 エンジン水温センサ
213 レール圧センサ
214 燃料残量センサ
215 尿素水残量センサ
216 フィルタ目詰まりセンサ
217 傾斜センサ
221 走行経路算定部
300 携帯端末
310 コントロールユニット
312 記憶装置
315 ディスプレイ
317 GNSS受信機
400 管理サーバ
401 位置情報データベース
402 地形情報データベース
403 走行経路情報データベース
404 燃料残量データベース
C クラウド
13
Claims (5)
作業者が保持し、作業車両と通信可能な携帯端末と、
圃場の地形情報を取得する圃場形状取得手段と、
作業車両が自律走行する経路を算出する経路算出手段とを備え、
圃場の地形情報と前記携帯端末の現在の位置を示す位置情報とに基づき算出される停止位置へ、作業車両を自律走行により移動させ、停止させることが可能に構成されたことを特徴とする作業車両管理システム。 A work vehicle that autonomously travels in a field,
a mobile terminal held by the worker and capable of communicating with the work vehicle;
A farm field shape acquisition means for acquiring topography information of a farm field;
a route calculation means for calculating a route along which the work vehicle autonomously travels,
A work characterized in that the work vehicle is autonomously moved to a stop position calculated based on topographical information of the field and position information indicating the current position of the mobile terminal, and then stopped. Vehicle management system.
現在の作業車両の位置から、前記燃料残量センサによって検出された燃料の残量に基づき算出される走行可能な距離の範囲内で、停止位置を指定可能に構成されたことを特徴とする請求項2に記載の作業車両管理システム。 Equipped with a fuel level sensor that detects the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine,
A stop position can be specified within a range of travelable distance calculated based on the remaining amount of fuel detected by the remaining fuel sensor from the current position of the work vehicle. Item 3. The work vehicle management system according to item 2.
給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に右前側、右後側または左後ろ側にある場合には、前記経路算出手段は、圃場内を周回する外周経路に到達すると右折して右回りに停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に左前側にある場合には、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると右折した後に後進して停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の右側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に左前側、左後側または右後ろ側にある場合には、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると左折して左回りに停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の右側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に右前側にある場合は、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると左折した後に後進して停止位置まで走行する経路を算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の作業車両管理システム。 having in advance fuel filler placement information as to which side of the vehicle body the fuel filler port for supplying fuel to the work vehicle is located on, left or right;
When the fuel filler port is on the left side of the vehicle body, and when the stop position is on the right front side, right rear side, or left rear side with respect to the work vehicle, the route calculation means calculates an outer peripheral route that circulates in the field. When reaching , calculate the route to turn right and travel clockwise to the stop position,
When the fuel filler port is on the left side of the vehicle body and the stop position is on the front left side with respect to the work vehicle, the route calculation means makes a right turn when the vehicle reaches the outer circumference route, then moves backward and travels to the stop position. Calculate the route to
When the fuel filler port is on the right side of the vehicle body and the stop position is on the left front side, the left rear side, or the right rear side with respect to the work vehicle, the route calculation means turns left when reaching the outer circumference route. to calculate the route to travel counterclockwise to the stop position,
When the fuel filler port is on the right side of the vehicle body and the stop position is on the right front side with respect to the work vehicle, the route calculation means makes a left turn after reaching the outer circumference route, then moves backward to the stop position. 4. The work vehicle management system according to any one of claims 1 to 3, wherein a route is calculated.
前記停止位置とその近傍の場所のうち、前記傾斜センサにより検出される車体の傾斜角度が所定の角度以下となる場所に作業車両を停止させることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の作業車両管理システム。
The work vehicle further comprises a tilt sensor for detecting the tilt angle of the vehicle body,
5. The work vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the work vehicle is stopped at a place where the tilt angle of the vehicle body detected by the tilt sensor is equal to or less than a predetermined angle, from among the stop position and places in the vicinity thereof. Work vehicle management system described in the item.
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