JP2023124936A - Communication system for work vehicle - Google Patents

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JP2023124936A JP2022028812A JP2022028812A JP2023124936A JP 2023124936 A JP2023124936 A JP 2023124936A JP 2022028812 A JP2022028812 A JP 2022028812A JP 2022028812 A JP2022028812 A JP 2022028812A JP 2023124936 A JP2023124936 A JP 2023124936A
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淳一 林田
Junichi Hayashida
将太郎 加藤
Shotaro Kato
優太 鶴原
Yuta Tsuruhara
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Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
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Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
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Abstract

To provide a communication system for a work vehicle that can be used in automatic driving of a retrofitted automatic driving system, in which information in an on-vehicle network related to control of a work facility etc. of a retrofitted work vehicle can be obtained relatively easily in the automatic driving system, while focusing on providing the automatic driving system that can be easily retrofitted to the work vehicle.SOLUTION: A CAN gateway is provided that is connected to a CAN bus that constructs an on-vehicle network and an automatic driving network and relays an exchange of information in the two networks. This CAN gateway is configured to be able to acquire the information even if it is in the other network, and to be used for automatic driving or control of a work facility etc. in one network.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、主に農業用に用いる作業車両の通信システムに係り、詳しくは、車載ネットワークと自動走行ネットワークを備える作業車両の通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system for a work vehicle mainly used for agricultural purposes, and more particularly to a communication system for a work vehicle that includes an on-vehicle network and an automatic driving network.

農業用の作業車両であるトラクタや乗用型田植機等は、操縦部に設けるステアリングホイール(ステアリングハンドル)を手動で回転させることによって前輪を操舵したり、或いは、クローラ式の走行装置を備える車両にあっては、左右のクローラ走行装置の回転数に差を与えることによって、走行機体の進行方向を修正して作業走行を行ったり、枕地での走行機体の旋回等を行う。 Agricultural work vehicles, such as tractors and riding rice transplanters, steer the front wheels by manually rotating a steering wheel installed in the control section, or vehicles equipped with a crawler-type traveling device. In this case, by giving a difference in the rotational speed of the left and right crawler traveling devices, the traveling direction of the traveling machine can be corrected to perform work traveling, turning the traveling machine on a headland, etc.

また、これらの作業車両は、その圃場における畝立や耕耘作業、或いは、苗の植付や施肥作業等において効率的な無駄のない作業を行うために、その走行軌跡が蛇行しない真っすぐな直線状となって、且つ隣合う走行軌跡が等間隔となることが望まれる。また、走行機体を旋回させる場合でもそのタイミングを失することなく適切な進路に基づいて素早い適確な旋回が望まれ、さらに、これ等の作業を経験の浅い作業者が行う場合でも、ベテランと変わらない能率的な作業を行えるようにすることが望まれる。 In addition, in order to perform efficient and waste-free work in the field, such as ridge-building and tilling work, planting seedlings, and fertilizing work, these work vehicles drive in a straight, straight line without meandering. Therefore, it is desired that adjacent travel trajectories be equally spaced. In addition, when turning a traveling aircraft, it is desirable to make a quick and accurate turn based on an appropriate course without losing timing, and even when this work is performed by an inexperienced worker, it is necessary to make a quick and accurate turn without losing timing. It is desirable to be able to perform work efficiently without change.

そこで、近年、真っすぐで等間隔のうね作りを行うことを目指して、トラクタの走行機体に設ける単眼カメラが撮影した映像から直進や追従作業時における走行機体の進行方向のズレをプロセッサが取得し、また、このズレを無くす指示を走行機体に後付けする自動操舵装置に出して、また、自動操舵装置はこの操舵指示を受けて電動モータによってステアリングシャフトを回転させて、走行機体の進行方向を自動的に修正する、というアシストシステムを提供している。 Therefore, in recent years, with the aim of creating straight and evenly spaced ridges, a processor has been using images taken by a monocular camera installed on the tractor's traveling body to acquire deviations in the traveling direction of the tractor's traveling body during straight-travel and following work. In addition, an instruction to eliminate this misalignment is sent to the automatic steering device installed later on the traveling aircraft, and upon receiving this steering instruction, the automatic steering device rotates the steering shaft using an electric motor to automatically adjust the traveling direction of the traveling aircraft. We provide an assist system that allows you to make corrections.

また、スマート農業が叫ばれるなかで提唱される作業者が搭乗した状態での自動走行、或いは有人監視下での無人状態での自動走行を実現するために、衛星測位システムを利用して走行機体の位置並びに方位情報を取得し、また、これに基づいて予め作成した直線状の作業走行経路に倣うように自動走行させるといった自動走行システムを提供し(特許文献1参照)、さらに、これを発展させて作業走行経路のみならず作業を伴わない旋回走行経路を含めた自動走行システムの提供を本発明者等は目指している。 In addition, in order to realize autonomous driving with a worker on board, which is proposed in the midst of calls for smart agriculture, or unmanned autonomous driving under manned supervision, a satellite positioning system will be used to improve the We provide an automatic driving system that acquires position and orientation information of the vehicle and automatically travels along a linear work route created in advance based on this information (see Patent Document 1), and further develops this system. The present inventors aim to provide an automatic driving system that includes not only working driving routes but also turning driving routes that do not involve work.

なお、農業用の作業車両は、その作業の高率化や精度の向上を目指して複数の電子制御ユニット(ECU)を設けることによって種々の自動制御を行わせている。また、この場合の各電子制御ユニット間の情報交換は、自動車等で一般的に用いられているシリアル通信プロトコルであるCAN(Controller Area Network)を使用し、これにより複数の電子制御ユニットで使用する信号線を削減してハーネスの引き回しを簡素化している。 Note that agricultural work vehicles are equipped with a plurality of electronic control units (ECUs) to perform various automatic controls in order to increase the efficiency and accuracy of the work. In addition, information exchange between each electronic control unit in this case uses CAN (Controller Area Network), which is a serial communication protocol commonly used in automobiles, etc. The number of signal lines has been reduced to simplify harness routing.

そして、係るCAN等の通信ネットワークを使用して構築する車載ネットワークに、前述の衛星測位システムを用いた測位装置と、その測位情報等に基づいてトラクタの自動走行を行わせる自動走行制御部等を組み込んで設けることが、提案されている(特許文献2参照)。 Then, a positioning device using the above-mentioned satellite positioning system and an automatic driving control unit that causes the tractor to automatically travel based on the positioning information etc. are installed in the in-vehicle network constructed using the communication network such as CAN. It has been proposed to incorporate and provide it (see Patent Document 2).

特開2021-11139号公報JP 2021-11139 Publication 特開2021-108439号公報JP 2021-108439 Publication

前述のように農業用の作業車両にあって、衛星測位システムを利用して走行機体の位置並びに方位情報を取得し、予め作成した直線状の作業走行経路や旋回走行経路に倣うように有人又は無人で走行機体を自動走行させると、無駄のない精度の高い作業を能率的に行うことができて、作業者がハンドル操作を行う必要がないのでその負担を軽減することができる。 As mentioned above, in agricultural work vehicles, satellite positioning systems are used to acquire the position and direction information of the traveling vehicle, and the vehicle is operated by a manned or When an unmanned traveling machine runs automatically, it is possible to efficiently carry out highly accurate work with no waste, and the burden on the operator can be reduced because there is no need for the operator to operate the steering wheel.

そして、これらの自動走行システムを作業車両に実際に導入する場合に、特許文献1に記載されているようにGNSS受信装置や操舵ユニットを手持ちの作業車両に簡単に後付けできるようにすると、比較的安価に自動走行システムを提供することができ、ユーザーが早速に導入し易くなる利点がある。 When actually introducing these automatic driving systems into work vehicles, it is relatively easy to install GNSS receivers and steering units by easily retrofitting them to existing work vehicles, as described in Patent Document 1. This has the advantage of being able to provide an automatic driving system at a low cost and making it easier for users to quickly introduce it.

しかし、このものでは後付けできる作業車両を選ばないことを主眼に自動走行システムを開発するから、作業車両の例えば、元々備える作業機制御等に関わる情報等を全く用いることなく、その自動走行ネットワーク内の情報を用いるだけで完結する自動走行システムを構築している。そのため、ある意味でその自動走行の制御内容に限界が生じて、それ以上に自動走行の制御内容を拡張して発展させるといったことが困難になるという問題がある。 However, since the automatic driving system is developed with the focus on not selecting work vehicles that can be retrofitted, the automatic driving system is developed without using any information related to the work vehicle's original equipment control, etc. We are building an automated driving system that can be completed simply by using this information. Therefore, there is a problem in that, in a sense, there is a limit to the control content of automatic driving, and it becomes difficult to further expand and develop the control content of automatic driving.

一方、特許文献2に記載されているトラクタのように、その車載ネットワークに測位装置や自動走行制御部等を最初から組み込んで自動走行を行えるようにする作業車両では、その自動走行システムが、車載ネットワーク上の作業機制御等に関わる情報を容易に使用することができて、これにより自動走行の制御内容を比較的簡単に拡張して発展させることができる。 On the other hand, in a work vehicle such as the tractor described in Patent Document 2, which is equipped with a positioning device, an automatic driving control unit, etc. in its in-vehicle network from the beginning to enable automatic driving, the automatic driving system is installed on the vehicle. Information related to work machine control etc. on the network can be easily used, and thereby the control contents of automatic driving can be expanded and developed relatively easily.

但し、このように作業車両に最初から自動走行システムを埋め込んでしまうと、自動走行システムを使用しないユーザーにとっては、無駄に高価な作業車両を購入することになってしまう。また、そうかといってこのような埋め込み型の自動走行システムを必要とした際に後付けしようとしても、作業車両側の大掛かりな改造を必要として実質的に後付けすることができないという問題がある。 However, if an automatic driving system is embedded in a work vehicle from the beginning in this way, users who do not use the automatic driving system will end up needlessly purchasing an expensive work vehicle. Furthermore, even if such an embedded automatic driving system is required and attempted to be retrofitted, there is a problem in that it requires major modification of the work vehicle and cannot be substantially retrofitted.

そこで、本発明は、前述のような問題点に鑑みて、作業車両に簡単に後付けすることができる自動走行システムを提供することを主眼に置きながら、後付けする作業車両の作業機等の制御に関わる車載ネットワーク上の情報を、自動走行システムにおいて比較的簡単に取得することができて、その後付けする自動走行システムの自動走行において使用可能な作業車両の通信システムを提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention focuses on providing an automatic driving system that can be easily retrofitted to a work vehicle, and also provides a system for controlling work machines, etc. of the work vehicle to be retrofitted. It is an object of the present invention to provide a communication system for a work vehicle that can relatively easily acquire information on a related in-vehicle network in an automatic driving system and that can be used in automatic driving of an automatic driving system installed afterwards.

前述の課題を解決するため本発明の作業車両の通信システムは、作業機等の制御のために設ける電子制御ユニットを、CANの通信プロトコルに従うCANバスに接続して構築する既存の車載ネットワークと、衛星測位システムを用いて自動走行を行うために設ける電子制御ユニットを、同じくCANの通信プロトコルに従うCANバスに接続して構築するオプションの自動走行ネットワークと、これ等のネットワークに設けるCANバスに接続して互いのネットワーク上の情報のやり取りを中継するCANゲートウェイを設けて、他方のネットワーク上の情報であってもこの情報を取得して、一方のネットワークにおいて担う自動走行、或いは作業機等の制御において使用可能に構成する。 In order to solve the above-mentioned problems, the communication system for a work vehicle of the present invention includes an existing in-vehicle network constructed by connecting an electronic control unit provided for controlling work equipment, etc. to a CAN bus that follows the CAN communication protocol; An electronic control unit installed for automatic driving using a satellite positioning system is connected to an optional automatic driving network constructed by connecting it to a CAN bus that also follows the CAN communication protocol, and to a CAN bus installed in these networks. By installing a CAN gateway that relays the exchange of information on each network, even if it is information on the other network, this information can be acquired and used for automatic driving or control of work equipment, etc. that is responsible for one network. Configure it for use.

また、本発明の作業車両の通信システムは、前記CANゲートウェイに設ける電子制御ユニットに近距離無線通信機能を設けて、前記ネットワーク上の自動走行、又は作業機等の制御に関する情報を、近くのモバイル端末に無線送信可能に、或いは、モバイル端末から無線送信される情報をCANゲートウェイに設ける電子制御ユニットが受信して、この受信した情報を自動走行ネットワーク上、又は車載ネットワーク上に流して、自動走行、或いは作業機等の制御に使用可能に構成する。 Further, in the work vehicle communication system of the present invention, the electronic control unit provided in the CAN gateway is provided with a short-range wireless communication function, and information regarding automatic driving or control of work equipment etc. on the network is transmitted to a nearby mobile device. An electronic control unit provided in the CAN gateway receives information that can be wirelessly transmitted to a terminal or wirelessly transmitted from a mobile terminal, and transmits the received information on an autonomous driving network or an in-vehicle network to enable automatic driving. , or configured to be usable for controlling work machines, etc.

さらに、本発明の作業車両の通信システムは、前記車載ネットワーク又は自動走行ネットワークを構築するCANバスの本線ケーブルに支線ケーブルを設け、この支線ケーブルの端部とCANゲートウェイに繋がるケーブルの端部とをコネクタを介して連結するか、或いは、CANバスの本線ケーブルに中継コネクタを設けて、この中継コネクタの連結を外した夫々のコネクタに、CANゲートウェイに繋がるケーブルから2つに分岐するケーブルの夫々の端部に設けるコネクタを連結して、CANゲートウェイを夫々のCANバスに接続する。 Further, in the communication system for a work vehicle of the present invention, a branch cable is provided in the main cable of the CAN bus that constructs the in-vehicle network or the automatic driving network, and an end of the branch cable and an end of the cable connected to the CAN gateway are connected. Either connect them via a connector, or provide a relay connector on the main cable of the CAN bus, and connect the cables that branch into two from the cable connected to the CAN gateway to each disconnected connector of this relay connector. Connectors provided at the ends are connected to connect the CAN gateway to each CAN bus.

そして、本発明の作業車両の通信システムは、前記CANゲートウェイは、その電子制御ユニット等の電子部品を取り付けた基板を内装して防水処理した収容ケースを、CANバスのケーブルや他の配線と共に束ねたワイヤーハーネスに結束バンドによって締結して取り付ける。 In the communication system for a work vehicle of the present invention, the CAN gateway bundles a waterproof housing case with a board on which electronic components such as the electronic control unit are attached together with the CAN bus cable and other wiring. Attach it to the wire harness with a cable tie.

本発明の作業車両の通信システムによれば、作業機等の制御のために設ける電子制御ユニットを、CANの通信プロトコルに従うCANバスに接続して構築する既存の車載ネットワークと、衛星測位システムを用いて自動走行を行うために設ける電子制御ユニットを、同じくCANの通信プロトコルに従うCANバスに接続して構築するオプションの自動走行ネットワークと、これ等のネットワークに設けるCANバスに接続して互いのネットワーク上の情報のやり取りを中継するCANゲートウェイを設けて、他方のネットワーク上の情報であってもこの情報を取得して、一方のネットワークにおいて担う自動走行、或いは作業機等の制御において使用可能に構成する。 According to the communication system for a work vehicle of the present invention, an existing in-vehicle network constructed by connecting an electronic control unit provided for controlling work equipment etc. to a CAN bus according to the CAN communication protocol and a satellite positioning system are used. An optional automatic driving network is constructed by connecting an electronic control unit installed for automatic driving to a CAN bus that also follows the CAN communication protocol, and an optional automatic driving network is constructed by connecting an electronic control unit installed for automatic driving to a CAN bus that also follows the CAN communication protocol. A CAN gateway is installed to relay the exchange of information between the two networks, and this information can be acquired even if it is on the other network, so that it can be used for automatic driving or control of work equipment, etc. in one network. .

そのため、互いのネットワークを中継するCANゲートウェイを設けることによって、作業車両の作業機等の制御に関わる車載ネットワーク上の情報を、後付けする自動走行システムにおいて比較的簡単に取得することができて、その後付けする自動走行システムの自動走行において使用可能になる。また、逆に自動走行ネットワーク上の情報を作業車両の作業機等の制御において必要に応じて使用可能になる。 Therefore, by providing a CAN gateway that relays each other's networks, information on the in-vehicle network related to the control of the work equipment of the work vehicle can be relatively easily acquired by the automatic driving system installed afterwards. It can be used for automatic driving of the automatic driving system attached. Conversely, information on the automatic driving network can be used as necessary to control work equipment of work vehicles.

なお、ここで用いるCANの通信プロトコルに従うかぎり、車載ネットワークの電子制御ユニットを接続するCANバスと、自動走行ネットワークの電子制御ユニットを接続するCANバスの夫々の両端には、信号の反射を防止して通信品質の低下を防ぐ終端抵抗を設ける必要がある。そこで、例えば、車載ネットワークと自動走行ネットワークのCANバスの両端に接続する夫々の電子制御ユニットのCANバスには1つずつ終端抵抗を設ける。 In addition, as long as the CAN communication protocol used here is followed, the CAN bus that connects the electronic control unit of the in-vehicle network and the CAN bus that connects the electronic control unit of the automated driving network must be connected at both ends to prevent signal reflection. It is necessary to provide a terminating resistor to prevent deterioration of communication quality. Therefore, for example, one terminal resistor is provided in the CAN bus of each electronic control unit connected to both ends of the CAN bus of the in-vehicle network and the automatic driving network.

そして、この場合に車載ネットワークと自動走行ネットワークのCANバスの中途を仮にそのまま接続すると、全体としてCANバスに合わせて4つの終端抵抗を設けることになるので、CANの通信プロトコルに違反してしまい、通信できない電子制御ユニットが生じる等の問題が発生する。そこで、このような事態を無くすために車載ネットワークの電子制御ユニットやこの電子制御ユニットで使用するセンサ等の情報を、自動走行ネットワークの電子制御ユニットで使用するために両者を多数の信号線を用いて接続すると、大掛かりなハーネスの引き回しが必要となって、自動走行システムを簡単に後付けすることができない。 In this case, if the in-vehicle network and the autonomous driving network's CAN bus were to be connected as is, four terminating resistors would be provided for the entire CAN bus, which would violate the CAN communication protocol. Problems arise, such as the electronic control unit not being able to communicate. Therefore, in order to eliminate this situation, a large number of signal lines are used to connect the electronic control unit of the in-vehicle network and the sensors used in this electronic control unit, so that the electronic control unit of the autonomous driving network can use the information from the electronic control unit of the in-vehicle network and the sensors used in this electronic control unit. If the vehicle is connected to a vehicle, a large-scale harness must be routed, and an automated driving system cannot be easily retrofitted.

しかし、これ等のネットワークに設けるCANバスに接続して互いのネットワーク上の情報のやり取りを中継するCANゲートウェイを設けると、前述のCANの通信プロトコルに従って、他方のネットワーク上の情報であってもこの情報を取得して、一方のネットワークにおいて担う自動走行、或いは作業機等の制御において使用可能になり、多少コストアップとなるものの全体でみれば、自動走行システムを簡単に後付けすることができるメリットが遥かに上回る。 However, if a CAN gateway is installed that connects to the CAN bus provided in these networks and relays the exchange of information on each other's networks, it will be possible to transfer information on the other network according to the CAN communication protocol described above. The information can be acquired and used for automatic driving in one network or for controlling work equipment, etc., and although there is a slight increase in costs, the overall benefit is that the automatic driving system can be easily retrofitted. Far more than that.

また、本発明の作業車両の通信システムによれば、前記CANゲートウェイに設ける電子制御ユニットに近距離無線通信機能を設けて、前記ネットワーク上の自動走行、又は作業機等の制御に関する情報を、近くのモバイル端末に無線送信可能に、或いは、モバイル端末から無線送信される情報をCANゲートウェイに設ける電子制御ユニットが受信して、この受信した情報を自動走行ネットワーク上、又は車載ネットワーク上に流して、自動走行、或いは作業機等の制御に使用可能に構成する。 Further, according to the communication system for a work vehicle of the present invention, the electronic control unit provided in the CAN gateway is provided with a short-range wireless communication function, so that information regarding automatic driving on the network or control of a work machine, etc. can be transmitted nearby. or an electronic control unit provided in the CAN gateway receives information wirelessly transmitted from the mobile terminal, and transmits the received information on an automatic driving network or an in-vehicle network, It is configured to be usable for automatic travel or control of work equipment, etc.

そのため、自動走行ネットワーク上に流れる衛星測位システムを用いて取得した作業車両の精度の高い位置や方位情報、或いは走行経路情報等や、車載ネットワーク上に流れる例えば、車速や作業内容、或いは燃料や農業資材の消費情報等を、必要に応じて関連づけて統一したフォーマットでモバイル端末に無線送信することができ、また、送信された情報をパーソナルコンピュータや営農管理サーバー、或いはクラウドサービス事業者のサーバー等に転送して管理することができる。さらに、サーバー等に蓄積した前述の情報等をもとにした走行経路の指示等を逆のルートで送信して作業車両側で役立たせることができる。 Therefore, highly accurate position and direction information of the work vehicle obtained using the satellite positioning system, or driving route information, etc., which is transmitted on the autonomous driving network, and information such as vehicle speed, work content, fuel and agricultural information, etc., which are transmitted on the in-vehicle network, are collected. Material consumption information, etc. can be linked as necessary and transmitted wirelessly to a mobile terminal in a unified format, and the transmitted information can be sent to a personal computer, farm management server, or cloud service provider's server, etc. It can be transferred and managed. Furthermore, it is possible to transmit driving route instructions based on the above-mentioned information stored in a server or the like via a reverse route so as to be useful on the work vehicle side.

さらに、本発明の作業車両の通信システムによれば、前記車載ネットワーク又は自動走行ネットワークを構築するCANバスの本線ケーブルに支線ケーブルを設け、この支線ケーブルの端部とCANゲートウェイに繋がるケーブルの端部とをコネクタを介して連結するか、或いは、CANバスの本線ケーブルに中継コネクタを設けて、この中継コネクタの連結を外した夫々のコネクタに、CANゲートウェイに繋がるケーブルから2つに分岐するケーブルの夫々の端部に設けるコネクタを連結して、CANゲートウェイを夫々のCANバスに接続するから、CANゲートウェイを自動走行ネットワークと車載ネットワークのCANバスに短時間で、且つ至って簡単に接続することができる。 Further, according to the communication system for a work vehicle of the present invention, a branch cable is provided in the main cable of the CAN bus that constructs the in-vehicle network or the automatic driving network, and the end of the branch cable and the end of the cable that connects to the CAN gateway. or connect them via a connector, or provide a relay connector on the main cable of the CAN bus, and connect the cable that branches into two from the cable connected to the CAN gateway to each disconnected connector. Since the CAN gateway is connected to each CAN bus by connecting the connectors provided at each end, it is possible to connect the CAN gateway to the CAN bus of the automatic driving network and the in-vehicle network in a short time and very easily. .

そして、本発明の作業車両の通信システムによれば、前記CANゲートウェイは、その電子制御ユニット等の電子部品を取り付けた基板を内装して防水処理した収容ケースを、CANバスのケーブルや他の配線と共に束ねたワイヤーハーネスに結束バンドによって締結して取り付けるから、CANゲートウェイに雨水が降り掛かっても故障せずにその機能を長年に亘って維持することができると共に、出来るだけ水等が掛からない箇所に設けた基幹となるワイヤーハーネス等にその収容ケースを結束バンドによって直接締結して取り付けることによって、作業車両側にCANゲートウェイを取り付けて設けるためのスペースを格別に用意する必要を無くすことができる。 According to the communication system for a work vehicle of the present invention, the CAN gateway has a housing case that is waterproofed and has a board on which electronic components such as the electronic control unit are attached, and is connected to the CAN bus cables and other wiring. Since it is attached to the wire harness bundled together with a cable tie, it is possible to maintain its function for many years without malfunctioning even if rainwater falls on the CAN gateway, and it is also possible to maintain the function of the CAN gateway for many years without any damage. By directly fastening and attaching the housing case to the main wire harness etc. provided on the work vehicle side with a cable tie, it is possible to eliminate the need to prepare a special space for installing the CAN gateway on the work vehicle side.

本発明を適用したトラクタの側面図である。FIG. 1 is a side view of a tractor to which the present invention is applied. 操舵系の斜視図である。It is a perspective view of a steering system. 操縦部の斜視図である。It is a perspective view of a control part. 車載ネットワークの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an in-vehicle network. 自動走行ネットワークの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an automatic driving network. トラクタにGNSSユニットを取付けた状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a GNSS unit is attached to a tractor. ステアリングホイールに駆動ユニットを取付けた状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the drive unit is attached to the steering wheel. ステアリングホイールに駆動ユニットを取付ける手順を示す分解図である。FIG. 3 is an exploded view showing the procedure for attaching the drive unit to the steering wheel. CANゲートウェイの配線図である。It is a wiring diagram of a CAN gateway. CANゲートウェイの取り付け状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the installed state of the CAN gateway. ナビゲーションシステムのガイダンス画面である。This is the guidance screen of the navigation system. GNSSアンテナの取付位置を設定する画面である。This is a screen for setting the mounting position of the GNSS antenna.

本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように作業車両としての農業用のトラクタ1は、前方からエンジン2、クラッチハウジング3、トランスミッションケース4等を一体的に連結して車体(走行機体)を構成する。また、車体の前部寄りには、エンジン2とエンジン2の補器類を覆うボンネット5とサイドーカバー6を設け、ボンネット5は後部に設けるヒンジを介して前部側を開閉自在に構成する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mode for carrying out the present invention will be described based on the drawings. As shown in FIG. 1, an agricultural tractor 1 as a working vehicle has an engine 2, a clutch housing 3, a transmission case 4, etc. integrally connected from the front to form a vehicle body (traveling body). Further, near the front of the vehicle body, a bonnet 5 and a side cover 6 are provided to cover the engine 2 and auxiliary equipment for the engine 2, and the bonnet 5 is configured to be able to be opened and closed on the front side via a hinge provided at the rear.

さらに、エンジン2に固定して前方に延びるフロントブラケット7は、図2に示すようにフロントアクスルケース8を左右揺動自在に軸支する。そして、このフロントアクスルケース8の左右端には、キングピンケース9及びファイナルケース10を取付ける。また、ファイナルケース10に軸支する前車軸11には前輪12を取付ける。 Further, a front bracket 7 fixed to the engine 2 and extending forward supports a front axle case 8 so as to be swingable from side to side, as shown in FIG. A king pin case 9 and a final case 10 are attached to the left and right ends of this front axle case 8. Further, a front wheel 12 is attached to a front axle 11 that is pivotally supported by the final case 10.

一方、車体の後部寄りにはトランスミッションケース4の左右に連結するリアアクスルケースを設け、このリアアクスルケースに軸支する後車軸13に左右の後輪14を取付ける。また、車体の後部には、トップリンク15と左右のロワリンク16からなる周知の三点リンク機構や、ドローバ等の連結装置を設け、これらの連結装置にはロータリ耕耘装置、畝立機、或いは播種機や移植機等の作業機を連結し、トランスミッションケース4の後部に軸支するPTO軸(動力取出軸)から作業機にエンジン動力を伝達する。 On the other hand, a rear axle case connected to the left and right sides of the transmission case 4 is provided near the rear of the vehicle body, and left and right rear wheels 14 are attached to a rear axle 13 pivotally supported by the rear axle case. In addition, a well-known three-point link mechanism consisting of a top link 15 and left and right lower links 16, and a connecting device such as a drawbar are installed at the rear of the vehicle body, and these connecting devices include a rotary tiller, a furrow machine, or a seed-seeding device. A working machine such as a machine or a transplanter is connected, and engine power is transmitted to the working machine from a PTO shaft (power take-off shaft) supported at the rear of the transmission case 4.

さらに、エンジン2より後方の車体には、防振ゴムを介して操縦部を覆うキャビン17を搭載する。ここで、キャビン17は、左右一対の前側の支柱であるフロントピラー18と、左右一対の後側の支柱であるリアピラー19と、両者の間に設ける左右一対の中間の支柱であるミッドピラー20と、この上下方向に延びる6本の各支柱18、19、20の上端部間を連結固定する方形枠状の上部フレーム21と、各支柱18、19、20の下端部間を連結固定する下部フレーム22等によってキャビンフレームを構成する。 Furthermore, a cabin 17 is mounted on the vehicle body behind the engine 2 to cover the control section via vibration-proof rubber. Here, the cabin 17 includes a front pillar 18 which is a pair of left and right front pillars, a rear pillar 19 which is a pair of left and right rear pillars, and a mid pillar 20 which is a middle pillar between the left and right pillars. A rectangular frame-shaped upper frame 21 connects and fixes the upper ends of each of the six columns 18, 19, 20 extending in the vertical direction, and a lower frame 22 connects and fixes the lower ends of each of the columns 18, 19, 20. The cabin frame is constructed by

そして、キャビンフレームには、左右のドアガラス23を後部側に設けるヒンジ24を介して開閉自在に装着すると共に、前面側にフロントガラス25を、また、後面側にリヤガラス26をヒンジを介して開閉自在に装着し、更にミッドピラー20とリアピラー19の間にはヒンジ27を介してサイドガラス28を開閉自在に装着する。また、左右のリアピラー19の下端部から、前方斜め下方のフロア29側に向けて後輪14の前側上方を覆うフェンダ30を設ける。さらに、上部フレーム21にはルーフ31を設けて操縦部の上方を覆う。 The left and right door glasses 23 are attached to the cabin frame so that they can be opened and closed via hinges 24 provided on the rear side, and a windshield 25 is attached to the front side and a rear glass 26 is attached to the rear side via hinges. Furthermore, a side glass 28 is attached between the mid pillar 20 and the rear pillar 19 via a hinge 27 so as to be openable and closable. Furthermore, a fender 30 is provided extending from the lower ends of the left and right rear pillars 19 toward the floor 29 diagonally downward in front and covering the upper front side of the rear wheel 14. Further, a roof 31 is provided on the upper frame 21 to cover the upper part of the control section.

また、キャビン17内に設ける運転席32は、左右のフェンダ30間の中央に位置させて設ける。なお、図3に示すように運転席32の右側や左側には、トランスミッションケース4に設ける走行変速装置を変速操作する主変速レバー33と副変速レバー34を設けると共に、作業機を昇降させるポジションコントロールレバー35、深さ設定ボリューム36、PTOスイッチ37、或いは、作業機の深さや傾きの自動スイッチ、傾きや上げ高さボリューム、代かきランプ等の自動制御関連の操作具を設ける。 Further, the driver's seat 32 provided in the cabin 17 is located in the center between the left and right fenders 30. As shown in FIG. 3, on the right and left sides of the driver's seat 32, there are provided a main shift lever 33 and an auxiliary shift lever 34 for shifting the traveling transmission provided in the transmission case 4, as well as a position control lever for raising and lowering the work equipment. Operation tools related to automatic control such as a lever 35, a depth setting volume 36, a PTO switch 37, an automatic switch for the depth and inclination of the working machine, a volume for tilting and raising height, and a plowing lamp are provided.

さらに、運転席32の前方には、左右の前輪12を操舵してトラクタ1の進行方向を変更するステアリングホイール38を設ける。そして、このステアリングホイール38は、キャビン17の前部に立設する操舵フレーム39に回動可能に設けるステアリングコラム40によって覆うステアリングシャフト41の上部に締結して設け(図2参照)、その下方に設けるチルトペダル42の踏み込みによってチルト調節を行うことができる。 Furthermore, a steering wheel 38 is provided in front of the driver's seat 32 for steering the left and right front wheels 12 to change the traveling direction of the tractor 1. The steering wheel 38 is fastened to the upper part of a steering shaft 41 covered by a steering column 40 which is rotatably provided on a steering frame 39 erected at the front of the cabin 17 (see FIG. 2), and is mounted below the steering shaft 41. Tilt adjustment can be performed by depressing a tilt pedal 42 provided.

また、ステアリングホイール38の前方には、操舵フレーム39の周囲を覆うパネルカバー43とリヤパネルカバー44を設け、この内、パネルカバー43にはタコメータや燃料計、或いは液晶ディスプレイ等を備えるメーターパネル45を設ける他、エンジンコントロールレバー46やトラクタ1の各種の自動制御の入り切りを行う操作スイッチ群47と、メーターパネル45に設ける液晶ディスプレイの操作スイッチ及び自動の一括スイッチ等を設ける。 Further, in front of the steering wheel 38, a panel cover 43 and a rear panel cover 44 are provided to cover the periphery of the steering frame 39. Of these, the panel cover 43 has a meter panel 45 equipped with a tachometer, a fuel gauge, a liquid crystal display, etc. In addition to the engine control lever 46 and an operation switch group 47 for turning on and off various automatic controls of the tractor 1, an operation switch for a liquid crystal display provided on the meter panel 45, an automatic all-in-one switch, etc. are provided.

また、前述のステアリングコラム40に設けるブラケットには走行変速装置の前後進レバー48と、コンビネーションスイッチレバー49、或いは作業機の昇降を行うクイックアップレバー50を設ける。そして、このステアリングコラム40やブラケット等はコラムカバー51によって覆い、さらに、ステアリングホイール38の下方には主クラッチペダル52と左右のブレーキペダル53、PTO変速レバー54等を設ける。 Further, the bracket provided on the aforementioned steering column 40 is provided with a forward/reverse lever 48 of the traveling transmission, a combination switch lever 49, or a quick up lever 50 for raising and lowering the working machine. The steering column 40, bracket, etc. are covered with a column cover 51, and further, a main clutch pedal 52, left and right brake pedals 53, a PTO shift lever 54, etc. are provided below the steering wheel 38.

なお、図2に示すように、ステアリングホイール38によって回転するステアリングシャフト41の下部は、ジョイントシャフトとヨーク55を介して全油圧式のパワーステアリングユニット56の入力軸に連結する。そして、このパワーステアリングユニット56はフロントアクスルケース8に設ける複動油圧シリンダ57を作動させ、また、複動油圧シリンダ57はタイロッド58を介して左右のナックルアーム59を回動させて左右の前輪12を操舵する。従って、ステアリングホイール38を回転させると、油圧を用いてその操作力を軽減させて左右の前輪12をスムーズに操舵して機体の進行方向を変更することができる。 As shown in FIG. 2, the lower part of the steering shaft 41 rotated by the steering wheel 38 is connected to the input shaft of a fully hydraulic power steering unit 56 via a joint shaft and a yoke 55. The power steering unit 56 operates a double-acting hydraulic cylinder 57 provided in the front axle case 8, and the double-acting hydraulic cylinder 57 rotates the left and right knuckle arms 59 via the tie rods 58 to rotate the left and right front wheels 12. to steer. Therefore, when the steering wheel 38 is rotated, the operating force is reduced using hydraulic pressure, and the left and right front wheels 12 can be smoothly steered to change the traveling direction of the aircraft.

そして、トラクタ1は走行機体に連結する作業機がその能力を最大限に発揮するために各種の自動制御を用意しており、これ等の自動制御にはマイクロコンピュータユニット等によって構成する複数の電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)を用いる。また、これ等の電子制御ユニットは車体の各所に分散して設けると共に、シリアル通信プロトコルであるCAN(Controller Area Network)を用いてネットワークを構築することによって、複数の電子制御ユニットで使用する信号線を削減して、そのハーネスの引き回しを簡素化する。 The tractor 1 is equipped with a variety of automatic controls in order to maximize the capabilities of the work equipment connected to the traveling body. A control unit (ECU: Electronic Control Unit) is used. In addition, these electronic control units are distributed in various locations on the vehicle body, and by building a network using CAN (Controller Area Network), a serial communication protocol, signal lines used by multiple electronic control units can be connected. This reduces the number of harnesses and simplifies the wiring of the harness.

そのため、トラクタ1は図4に示すように、作業機等の制御のために設けるメインの電子制御ユニット(運転席32の右側のサイドコンソール内に設けるMACユニット)60と、前述の操作スイッチ群47を制御するフロントユニット61と、メーターパネル45に設ける液晶ディスプレイ等を制御するメータパネルユニット62と、運転席32の右側のサイドコンソールに設ける自動制御関連の操作具を制御するサイドパネルユニット63を、1チャンネルのCANバス(CAN1バス)に夫々接続して、第1の車載ネットワークを構築する。 Therefore, as shown in FIG. 4, the tractor 1 includes a main electronic control unit (MAC unit provided in the side console on the right side of the driver's seat 32) 60 provided for controlling the work equipment, etc., and the aforementioned operation switch group 47. a front unit 61 that controls the automatic control, a meter panel unit 62 that controls the liquid crystal display etc. provided on the meter panel 45, and a side panel unit 63 that controls automatic control related operating tools provided on the side console on the right side of the driver's seat 32. A first in-vehicle network is constructed by connecting each to a 1-channel CAN bus (CAN1 bus).

また、前述のメイン電子制御ユニット60と、走行トランスミッションの変速制御を行う走行ユニット64と、エンジン2の回転数等を制御するエンジンECU65を0チャンネルのCANバス(CAN0バス)に夫々接続して、第2の車載ネットワークを構築する。 In addition, the aforementioned main electronic control unit 60, the traveling unit 64 that performs speed change control of the traveling transmission, and the engine ECU 65 that controls the rotation speed of the engine 2, etc. are respectively connected to the 0 channel CAN bus (CAN0 bus), Build a second in-vehicle network.

なお、夫々のCANバスは、CANハイバスラインCAN_HとCANローバスラインCAN_Lの両端に終端抵抗Rを備えて閉じた通信線で構成する。そして、第1の車載ネットワークにあっては、この終端抵抗Rをメイン電子制御ユニット60とフロントユニット61に夫々設け(図9参照)、第2の車載ネットワークにあっては、この終端抵抗Rをメイン電子制御ユニット60と走行ユニット64に夫々設ける。 Note that each CAN bus is constituted by a closed communication line with terminal resistors R provided at both ends of a CAN high bus line CAN_H and a CAN low bus line CAN_L. In the first in-vehicle network, this terminating resistor R is provided in the main electronic control unit 60 and the front unit 61 (see FIG. 9), and in the second in-vehicle network, this terminating resistor R is provided in the main electronic control unit 60 and the front unit 61, respectively (see FIG. 9). They are provided in the main electronic control unit 60 and the travel unit 64, respectively.

また、これ等の電子制御ユニット60~65は、その入力ポートに各種のセンサや操作スイッチやボリューム等を接続する一方、その出力ポートに油圧電磁切換バルブのソレノイドや、電動モータ、或いはランプやブザー等の警報手段を接続し、例えば、メイン電子制御ユニット60であれば、それらの入出力装置によって作業機の昇降を行うポジション制御、深さ自動制御、傾き制御、ドラフト制御、前輪倍速・オートブレーキ制御、PTO制御等の周知の自動制御を行う。 In addition, these electronic control units 60 to 65 connect various sensors, operation switches, volumes, etc. to their input ports, while connecting hydraulic electromagnetic switching valve solenoids, electric motors, lamps, and buzzers to their output ports. For example, if the main electronic control unit 60 is connected to the main electronic control unit 60, these input/output devices can be used to control the position, automatic depth control, tilt control, draft control, front wheel double speed/auto brake for raising and lowering the work equipment. Performs well-known automatic controls such as control and PTO control.

以上、トラクタ1の概要について説明したが、次にオプションとして提供する自動走行システムについて説明すると、この自動走行システムは、RTK(Real Time Kinematic)によるGNSS(Global Navigation Satellite System)を用いてトラクタ1の位置と方位、或いは時刻を取得して、トラクタ1を圃場における直線状の作業走行経路や旋回走行経路等を運転席32に座る作業者の手を煩わせること無く自動的に走行させようとするものである。 The outline of tractor 1 has been explained above. Next, we will explain the automatic driving system provided as an option. This automatic driving system uses GNSS (Global Navigation Satellite System) based on RTK (Real Time Kinematic). By acquiring the position, direction, or time, the tractor 1 is automatically driven along a straight work route, a turning route, etc. in the field without bothering the worker sitting in the driver's seat 32. It is something.

そのため、この自動走行システムは、図5に示すように米国のGPS、ロシアのGLONASS、欧州連合のGalileo等の測位衛星から出される電波を位置及び方位用の2つのアンテナ66で捉えてトラクタ1の位置情報等を取得する受信機67と、この受信機67で取得する位置情報を補完する補正情報を得る基地局68と、地図データ等に基づいて作業走行経路や旋回走行経路等を作成すると共に、トラクタ1の走行経路からのズレに基づいてその走行経路に導くための操舵量を演算するタブレット端末69と、タブレット端末69によって指示された操舵量に一致するように前輪12を操舵制御する自動操舵装置70等を備える。 Therefore, as shown in FIG. 5, this automatic driving system captures radio waves emitted from positioning satellites such as GPS of the United States, GLONASS of Russia, and Galileo of the European Union with two antennas 66 for position and direction. A receiver 67 that acquires position information etc., a base station 68 that acquires correction information to supplement the position information acquired by this receiver 67, and a base station 68 that creates work travel routes, turning travel routes, etc. based on map data etc. , a tablet terminal 69 that calculates a steering amount to guide the tractor 1 to the traveling route based on the deviation from the traveling route, and an automatic controller that controls the steering of the front wheels 12 to match the steering amount instructed by the tablet terminal 69. It includes a steering device 70 and the like.

そして、係る自動走行システムは、既存のトラクタ1に比較的簡単に後付け可能にするものであって、例えば、前述のGNSSアンテナ66と、基地局68と通信する無線アンテナ71と、受信機67や全体を統括するコントローラ(GNSS-ECU)72、及び自動操舵装置70のマイクロコンピュータユニットで構成する操舵ECU73等を備えるGNSSユニット74は、図6に示すようにキャビン17のルーフ31上に設けるフレーム75に纏めて取付けて設ける。また、基地局68はトラクタ1が作業を行う圃場から300メートル以内で周囲に山や木、高い建物などの障害物がない見通しの良い安定した場所に設置する。 The automatic driving system can be retrofitted to the existing tractor 1 relatively easily, and includes, for example, the aforementioned GNSS antenna 66, the wireless antenna 71 that communicates with the base station 68, the receiver 67, and the like. The GNSS unit 74 is equipped with a controller (GNSS-ECU) 72 that supervises the entire system, a steering ECU 73 composed of a microcomputer unit of the automatic steering system 70, and the like, as shown in FIG. It is installed and provided together. Furthermore, the base station 68 is installed in a stable location with good visibility and within 300 meters from the field where the tractor 1 is working, and there are no surrounding obstacles such as mountains, trees, or tall buildings.

さらに、タッチパネル付きの液晶ディスプレイを備え、自動走行に欠かせないナビゲーションソフトウェアを予めインストールする薄型軽量のコンピュータであるタブレット端末69は、運転席32に座った作業者の手元に置くこともできるが、運転席32の前方に設けるパネルカバー43に設けるモバイル端末を載置するホルダ43aに納めて置くことができ(図3参照)、また、このタブレット端末69は自らの充電等が必要になれば、ホルダ43aから取り外して自宅等に持ち運ぶこともできる。 Furthermore, the tablet terminal 69, which is a thin and lightweight computer equipped with a liquid crystal display with a touch panel and pre-installed with navigation software essential for autonomous driving, can be placed in the hands of the operator sitting in the driver's seat 32. The mobile terminal can be placed in a holder 43a provided on a panel cover 43 provided in front of the driver's seat 32 (see FIG. 3), and if the tablet terminal 69 needs to charge itself, It is also possible to remove it from the holder 43a and carry it to your home or the like.

そして、残る自動操舵装置70の駆動ユニット76について説明すると、この駆動ユニット76は操縦部に設けるステアリングホイール38の下方に後付けして設け、前述の操舵ECU73から駆動ユニット76に備える電動モータ77に駆動指示が出されると、電動モータ77はステアリングホイール38を介してステアリングシャフト41を回転させ、さらに、パワーステアリングユニット56と複動油圧シリンダ57によって、左右の前輪12を操舵してトラクタ1の進行方向を変更する。 The remaining drive unit 76 of the automatic steering system 70 will be explained. This drive unit 76 is retrofitted below the steering wheel 38 provided in the control section, and is driven by the electric motor 77 provided in the drive unit 76 from the aforementioned steering ECU 73. When an instruction is issued, the electric motor 77 rotates the steering shaft 41 via the steering wheel 38, and further, the power steering unit 56 and double-acting hydraulic cylinder 57 steer the left and right front wheels 12 to adjust the direction of movement of the tractor 1. change.

より詳細に説明すると、図7及び図8に示すように電動モータ77はブラシレスの直流電動モータによって構成し、この電動モータ77の出力軸にはベアリングで支持して回転自在なローラー78を多数備えるピニオン79を取り付けて設ける。また、このピニオン79のローラー78に噛み合うトロコイド歯形を外周側に備える樹脂製の大径ローター80は周方向に3分割可能に構成する。さらに、これ等のピニオン79とローター80の外周側を覆う樹脂製のピニオンハウジング81とローターハウジング82は、2つのピン83によって連結して一体化することができる。 To explain in more detail, as shown in FIGS. 7 and 8, the electric motor 77 is constituted by a brushless DC electric motor, and the output shaft of the electric motor 77 is equipped with a large number of rotatable rollers 78 supported by bearings. A pinion 79 is attached and provided. Further, a large diameter rotor 80 made of resin and having a trochoidal tooth profile on the outer peripheral side that meshes with the roller 78 of the pinion 79 is configured to be able to be divided into three parts in the circumferential direction. Further, the pinion housing 81 and rotor housing 82 made of resin that cover the outer peripheral side of the pinion 79 and the rotor 80 can be connected and integrated by two pins 83.

そのため、係る駆動ユニット76をステアリングホイール38の下方に取り付ける際には、ステアリングシャフト41からステアリングホイール38を取り外さなくとも装着できるように、先ず、3分割したローター80の各パーツをステアリングホイール38の3本のスポーク38aの下方において一体となるように結合する。次に、ローター80の上部に3つの連結具84を取り付けて、その先端寄りをハブ38b上となる中央側に倒し、ここで円環状の金具85を用いて3つの連結具84を一体的に固定すると、ステアリングホイール38の下方にローター80を一体に回転するように取り付けることができる。 Therefore, when installing the drive unit 76 below the steering wheel 38, first attach each part of the rotor 80 divided into three parts to the three parts of the steering wheel 38 so that the drive unit 76 can be installed without removing the steering wheel 38 from the steering shaft 41. They are joined together below the book spokes 38a. Next, the three connectors 84 are attached to the upper part of the rotor 80, and the tips of the connectors 84 are brought down to the center above the hub 38b, and the three connectors 84 are integrally connected using an annular metal fitting 85. Once fixed, the rotor 80 can be mounted below the steering wheel 38 so as to rotate together with it.

また、このようにステアリングホイール38の下方に取り付けたローター80の外周に、ローターハウジング82の3つの膨出部82aに夫々回転自在に設けるローラー86を係合させることによって、ローター80にローターハウジング82を支持させながら、そのローターハウジング82を被せて装着する。さらに、このローター80に装着したローターハウジング82の両端部に、電動モータ77やピニオン79を取り付けたピニオンハウジング81の両端部を位置合わせしてピン83で連結すると、ステアリングホイール38への駆動ユニット76の取り付けが完了する。 Moreover, by engaging the outer periphery of the rotor 80 attached below the steering wheel 38 with the rollers 86 rotatably provided in the three bulges 82a of the rotor housing 82, the rotor 80 can be attached to the rotor housing 82. The rotor housing 82 is covered and installed while supporting the rotor housing 82. Further, by aligning both ends of the pinion housing 81 to which the electric motor 77 and pinion 79 are attached to both ends of the rotor housing 82 attached to the rotor 80 and connecting them with pins 83, the drive unit 76 to the steering wheel 38 is connected. installation is complete.

なお、ローターハウジング82には図示しないピンを下方に向けて突出させて設けており、このピンは、前述のローターハウジング82をローター80に装着する際に合わせて、ステアリングコラム40に予め取り付けて設ける金具のスリットに嵌める。そのため、電動モータ77がピニオン79を回転させ、それに伴ってローター80がステアリングホイール38を回転させる際の駆動反力で、逆にローターハウジング82やピニオンハウジング81が回転することを防ぎ、ステアリングホイール38を確実に回転させてトラクタ1の進行方向を変更することができるようにする。 Note that the rotor housing 82 is provided with a pin (not shown) protruding downward, and this pin is provided by being attached to the steering column 40 in advance when the rotor housing 82 is attached to the rotor 80. Fit it into the slit in the metal fittings. Therefore, the rotor housing 82 and pinion housing 81 are prevented from rotating due to the driving reaction force when the electric motor 77 rotates the pinion 79 and the rotor 80 rotates the steering wheel 38 accordingly, and the steering wheel 38 is prevented from rotating. To ensure that the traveling direction of a tractor 1 can be changed by rotating the tractor 1 reliably.

さらに、説明が後になったが駆動ユニット76の主体となる電動モータ77は、自らの回転を検出するアブソリュート型のロータリーエンコーダ87を下部に一体に備える。そして、このロータリーエンコーダ87は電動モータ77を制御する操舵ECU73に電動モータ77の絶対的な回転角度を出力するので、操舵ECU73は指示された操舵量に一致するように電動モータ77をフィードバック制御によって回転させて、トラクタ1の進行方向を速やかに修正することができる。 Furthermore, although the explanation will be given later, the electric motor 77, which is the main body of the drive unit 76, is integrally provided with an absolute type rotary encoder 87 at its lower part to detect its own rotation. Since this rotary encoder 87 outputs the absolute rotation angle of the electric motor 77 to the steering ECU 73 that controls the electric motor 77, the steering ECU 73 controls the electric motor 77 by feedback control so as to match the instructed steering amount. By rotating it, the traveling direction of the tractor 1 can be quickly corrected.

また、前述のGNSSユニット74の全体を統括するGNSS-ECU72と操舵ECU73は、トラクタ1の車載ネットワークと同様に、シリアル通信プロトコルであるCANを用いて情報のやり取りを行うことによって、両電子制御ユニット72、73で使用する信号線を削減してハーネスの引き回しを簡素化する。なお、ここで用いるCANバスの終端抵抗Rは2つの電子制御ユニット72、73に夫々設ける(図9参照)。 Furthermore, the GNSS-ECU 72 that controls the entire GNSS unit 74 and the steering ECU 73 are connected to both electronic control units by exchanging information using CAN, which is a serial communication protocol, similar to the in-vehicle network of the tractor 1. The number of signal lines used in 72 and 73 is reduced to simplify harness routing. Note that the terminating resistor R of the CAN bus used here is provided in each of the two electronic control units 72 and 73 (see FIG. 9).

以上、衛星測位システムを用いた自動走行システムについて説明したが、係る自動走行システムでは、GNSS-ECU72と操舵ECU73をCANを用いて狭義の自動走行ネットワークを構築し、また、GNSS-ECU72がタブレット端末69と近距離無線通信を行ったり、或いは、RTK基地局68と特定小電力無線通信を行って広義の自動走行ネットワークを構築する。しかし、このような限られたネットワークから得られる情報だけで、トラクタ1の自動走行を完結させようとすると、その制御内容に自ずと限界が生じて、それ以上に自動走行の制御内容を拡張して発展させるといったことが困難となる。 The automatic driving system using the satellite positioning system has been described above, but in such an automatic driving system, the GNSS-ECU 72 and the steering ECU 73 are used to construct a narrowly defined automatic driving network using CAN, and the GNSS-ECU 72 is connected to a tablet terminal. 69, or specific low-power wireless communication with the RTK base station 68, thereby constructing an automated driving network in a broad sense. However, if we try to complete automatic driving of tractor 1 using only the information obtained from such a limited network, there will naturally be a limit to the control content, and it will be necessary to expand the automatic driving control content beyond that. It becomes difficult to develop.

そこで、これを解決するために、自動走行ネットワークとトラクタ1が既に備える車載ネットワークをCANゲートウェイ88を用いて中継することによって、自動走行システム側の電子制御ユニット72、73、或いはタブレット端末69が、車載ネットワーク上の情報を利用して自動走行の制御内容を拡張したり、或いは、逆に自動走行ネットワーク上の情報をトラクタ1の作業機等の制御のために設けるメイン電子制御ユニット60等が利用できるようにする。 Therefore, in order to solve this problem, by relaying the automatic driving network and the in-vehicle network that the tractor 1 already has using the CAN gateway 88, the electronic control units 72, 73 or the tablet terminal 69 on the automatic driving system side can The information on the in-vehicle network is used to expand the control content of automatic driving, or conversely, the information on the automatic driving network is used by the main electronic control unit 60 etc. provided for controlling the work equipment of the tractor 1, etc. It can be so.

そのため、新たに設けるCANゲートウェイ88を構成する電子制御ユニット89は、その2つのCANバス接続ポート89a、89bに、図4に示す車載ネットワークを構築する1チャンネルのCAN1バスの中途と、図5に示す自動走行ネットワークを構築するCANバスの中途を夫々接続する。より詳細に説明すると、図9に示すように車載ネットワークを構築する1チャンネルのCAN1バスの本線ケーブル90(Hライン90a、Lライン90b、12V電源ライン及びグランドライン)に中継コネクタ91(オス91a、メス91b)を設けている。 Therefore, the electronic control unit 89 constituting the newly provided CAN gateway 88 connects the two CAN bus connection ports 89a and 89b to the middle of the 1-channel CAN1 bus that constructs the in-vehicle network shown in FIG. The intermediate points of the CAN buses that construct the automatic driving network shown in the figure are connected. To explain in more detail, as shown in FIG. 9, a relay connector 91 (male 91a, A knife 91b) is provided.

そして、この中継コネクタ91のオス91aとメス91bは互いに連結しておくことによって車載ネットワークが構築されるが、このオス91aとメス91bの連結を一旦ここで取り外す。また、この取り外したコネクタ91のオス91aとメス91bに、CANゲートウェイ88の電子制御ユニット89のCANバス接続ポート89aに繋がるケーブル92(Hライン92a、Lライン92b、12V電源ライン及びグランドライン)から2つに分岐するケーブル93(Hライン93a、Lライン93b)の端部に設けるコネクタ94のメス94bとオス94aを連結する。 An in-vehicle network is constructed by connecting the male 91a and female 91b of the relay connector 91 to each other, but the connection between the male 91a and female 91b is once removed here. In addition, cables 92 (H line 92a, L line 92b, 12V power line and ground line) connected to the CAN bus connection port 89a of the electronic control unit 89 of the CAN gateway 88 are connected to the male 91a and female 91b of the removed connector 91. A female 94b and a male 94a of a connector 94 provided at the ends of a cable 93 that branches into two (H line 93a, L line 93b) are connected.

一方、自動走行ネットワークを構築するCANバスの本線ケーブル95(Hライン95a、Lライン95b、12V電源ライン及びグランドライン)に支線ケーブル96(Hライン96a、Lライン96b、12V電源ライン及びグランドライン)を設けている。そこで、この支線ケーブル96の端部とCANゲートウェイ88の電子制御ユニット89のCANバス接続ポート89bに繋がるケーブル97(Hライン97a、Lライン97b、12V電源ライン及びグランドライン)の端部とを、夫々の端部に設けるコネクタ98(オス98a、メス98b)を介して連結すると、CANゲートウェイ88を車載ネットワークと自動走行ネットワークのCANバスに短時間で、且つ至って簡単に繋げる(接続する)ことができる。 On the other hand, the main cable 95 (H line 95a, L line 95b, 12V power line and ground line) of the CAN bus that constructs the automatic driving network and the branch cable 96 (H line 96a, L line 96b, 12V power line and ground line) has been established. Therefore, the end of this branch cable 96 and the end of the cable 97 (H line 97a, L line 97b, 12V power line and ground line) connected to the CAN bus connection port 89b of the electronic control unit 89 of the CAN gateway 88, When connected via the connectors 98 (male 98a, female 98b) provided at each end, the CAN gateway 88 can be connected (connected) to the CAN bus of the in-vehicle network and the automatic driving network in a short time and very easily. can.

ところで、前述のCANゲートウェイ88を構成する電子制御ユニット89は、シリアルポートを使ってデータの送受信を行うことができるかのような通信規約を備える近距離無線通信機99を設けている(図5参照)。そのため、電子制御ユニット89はこの近距離無線通信機能を利用して、前述のネットワーク上の自動走行、又は作業機等の制御に関する情報を必要に応じて関連づけて統一したフォーマットで、近距離無線通信機99の近くに設けるタブレット端末やスマートフォン、或いはノートパソコン等のモバイル端末100に無線送信することができる。 By the way, the electronic control unit 89 constituting the CAN gateway 88 described above is provided with a short-range wireless communication device 99 that has a communication protocol that allows data to be sent and received using a serial port (see FIG. reference). Therefore, the electronic control unit 89 utilizes this short-range wireless communication function to communicate information related to automatic driving on the network or control of work equipment, etc. on the network in a unified format by associating the information as necessary. The information can be wirelessly transmitted to a mobile terminal 100, such as a tablet terminal, a smartphone, or a notebook computer, provided near the machine 99.

或いは、CANゲートウェイ88に設ける電子制御ユニット89が、このモバイル端末100から無線送信される情報を近距離無線通信機99を介して受信し、また、この受信した情報を電子制御ユニット89が、自動走行ネットワーク上又は車載ネットワーク上に流して、自動走行、或いは必要に応じて作業機等の制御に役立たせることができる。 Alternatively, the electronic control unit 89 provided in the CAN gateway 88 receives the information wirelessly transmitted from the mobile terminal 100 via the short-range wireless communication device 99, and the electronic control unit 89 automatically transmits the received information. It can be streamed onto a driving network or an in-vehicle network to be useful for automatic driving or, if necessary, for controlling working machines and the like.

さらに、このモバイル端末100は、電子制御ユニット89から送信された情報を、個人で使用するパーソナルコンピュータや農事法人が所有する営農管理サーバー、或いはクラウドサービス事業者のサーバー等に転送して管理することができ、或いは、サーバー等に蓄積した情報をもとに新たな走行経路を作成して、この走行経路に基づいて作業走行を行うことを逆のルートで送信して指示する等、トラクタ1の自動走行等に役立たせることができ、これによりトラクタ1は一層拡大したネットワークを備えて、昨今提唱されるスマート農業を実現する各種の制御に対応可能となる。 Furthermore, this mobile terminal 100 can transfer and manage the information transmitted from the electronic control unit 89 to a personal computer used by an individual, a farming management server owned by an agricultural corporation, a server of a cloud service provider, etc. Or, create a new travel route based on information accumulated in a server, etc., and send instructions to the tractor 1 to perform work travel based on this travel route by sending an instruction in the opposite direction. This can be useful for autonomous driving, etc., and as a result, the tractor 1 can be equipped with an even more expanded network and can handle various types of control that realize the smart agriculture that has been proposed in recent years.

なお、以上説明したCANゲートウェイ88は、その電子制御ユニット89や近距離無線通信機99等の電子部品を取り付けた基板を、図10に示すように収容ケース101に内装する。また、収容ケース101内にウレタン樹脂等を注入して電子部品の防水性や防振性を向上させる。さらに、この収容ケース101は、運転席32の下方に設けるカバーの下方に配策するメイン電子制御ユニット60とフロントユニット61等を繋ぐ基幹となるワイヤーハーネス102に結束バンド103を用いて締結する。 In the CAN gateway 88 described above, a board to which electronic components such as an electronic control unit 89 and a short-range wireless communication device 99 are attached is housed in a housing case 101 as shown in FIG. Further, urethane resin or the like is injected into the housing case 101 to improve the waterproofness and vibration-proofing properties of the electronic components. Furthermore, this storage case 101 is fastened using a cable tie 103 to a wire harness 102 that is the backbone for connecting the main electronic control unit 60 and the front unit 61, etc., which are arranged below the cover provided below the driver's seat 32.

そのため、CANゲートウェイ88は、下方のトランスミッションケース4や上方の着脱可能なカバー等によって挟まれた雨水の掛かり難い空き空間に設けることができ、トラクタ1側にCANゲートウェイ88の設置スペースを予め用意しておく必要がない。また、このワイヤーハーネス102のCAN1バス本線ケーブル90から中継コネクタ91を引き出して、前述のようにCANゲートウェイ88に繋がるケーブル93を本線ケーブル90に接続すると、CANゲートウェイ88の取り付けとケーブル93、90の接続作業を一時に済ますことができる。 Therefore, the CAN gateway 88 can be installed in an empty space sandwiched between the lower transmission case 4 and the upper removable cover, etc., where it is difficult for rainwater to splash onto the space. There is no need to keep it. In addition, when the relay connector 91 is pulled out from the CAN1 bus main cable 90 of this wire harness 102 and the cable 93 connected to the CAN gateway 88 is connected to the main cable 90 as described above, the CAN gateway 88 is installed and the cables 93 and 90 are connected. You can complete the connection work at once.

そして、ここで以上説明したCANゲートウェイ88を設ける通信システムを用いた自動走行における具体的な制御内容の一端について説明すると、トラクタ1は作業機としてロータリ耕耘装置を後部に連結して圃場の耕耘作業を行う場合、ロータリ耕耘装置を圃場に接地させて1行程の耕耘作業を行う。また、トラクタ1は枕地に至るとロータリ耕耘装置を一旦上昇させて旋回等の方向修正を行い、その後に、再びロータリ耕耘装置を下降させて次行程の耕耘作業を行う。 Now, to explain a part of the specific control contents in automatic driving using the communication system provided with the CAN gateway 88 described above, the tractor 1 is used as a working machine with a rotary tiller connected to its rear part to perform cultivation work in a field. When doing this, the rotary tiller is grounded on the field and one stroke of tilling work is carried out. Further, when the tractor 1 reaches the headland, it once raises the rotary tilling device to make direction corrections such as turning, and then lowers the rotary tilling device again to perform the next stroke of tilling work.

そこで、この耕耘作業を行う行程をトラクタ1が真っすぐに直進するように制御する自動直進制御は、事前に行ったティーチング走行等によって取得した作業走行における基準方位に基づいて、例えば、ロータリ耕耘装置の耕耘幅から重複して耕耘する幅を減算した所定の行程間隔を備える基準方位に平行な作業走行経路を作成し、この作業走行経路にトラクタ1が倣って走行するように自動操舵装置70を用いてステアリングホイール38を自動的に操舵する。 Therefore, automatic straight-travel control, which controls the process of performing this tilling work so that the tractor 1 travels straight, uses, for example, the direction of the rotary tiller, based on the reference direction for work travel acquired through teaching travel performed in advance, etc. A working travel route parallel to the reference direction with a predetermined stroke interval obtained by subtracting the overlapped plowing width from the tilling width is created, and the automatic steering device 70 is used so that the tractor 1 follows this work travel route. to automatically steer the steering wheel 38.

そして、この場合に自動直進制御の開始と終了は、図11に示すようにナビゲーションソフトウェアをインストールするタブレット端末69の液晶ディスプレイに表示するガイダンス画面において、その開始/停止ボタン104を作業者がタップすることによって行うものとしている。 In this case, the automatic straight-ahead control is started and ended by the operator tapping the start/stop button 104 on the guidance screen displayed on the liquid crystal display of the tablet terminal 69 on which the navigation software is installed, as shown in FIG. It is assumed that this is done by

そのため、1行程の作業走行を終えると作業者は係る開始/停止ボタン104をタップして自動直進制御を終了させると共に、操縦部に設けるクイックアップレバー50を上方に操作してロータリ耕耘装置を上昇させ、次いでステアリングホイール38を手動操作してトラクタ1の旋回を行う。また、次の作業行程に至ると作業者はクイックアップレバー50を下方に操作してロータリ耕耘装置を下降させて耕耘作業を開始すると共に、再び開始/停止ボタン104をタップして自動直進制御を開始させる、といった煩わしい操作が必要となる。 Therefore, after completing one stroke of work travel, the worker taps the start/stop button 104 to end the automatic straight-ahead control, and also operates the quick-up lever 50 provided on the control section upward to raise the rotary tiller. Then, the steering wheel 38 is manually operated to turn the tractor 1. Furthermore, when the next work step is reached, the worker operates the quick-up lever 50 downward to lower the rotary tiller to start tilling work, and taps the start/stop button 104 again to activate automatic straight-travel control. This requires a cumbersome operation such as starting it.

しかし、この自動直進制御の開始と終了をロータリ耕耘装置の下降操作と上昇操作に連動させて行うように制御プログラムを修正すると、作業者は幾分かでも煩わしい操作から開放されてその負担を軽減することができる。従って、これを実現するためにクイックアップレバー50の上方や下方への操作は、そのクイックアップスイッチ105のオン/オフによってフロントユニット61が検出する(図4参照)。 However, if the control program is modified so that the automatic straight-ahead control starts and ends in conjunction with the lowering and raising operations of the rotary tiller, the operator will be freed from some of the troublesome operations and the burden will be reduced. can do. Therefore, in order to achieve this, the front unit 61 detects the upward or downward operation of the quick-up lever 50 by turning on/off the quick-up switch 105 (see FIG. 4).

また、フロントユニット61は係る情報を車載ネットワークを介してメイン電子制御ユニット60に送信し、一方、メイン電子制御ユニット60は、このフロントユニット61からの情報に基づいて、自らが実行する作業機の昇降制御において、作業機の昇降装置を構成する油圧リフトシリンダを作動させる油圧電磁切換弁の上昇ソレノイド106や下降ソレノイド107に電流を流して、ロータリ耕耘装置を油圧リフトシリンダの伸縮作動によって昇降させる。 Further, the front unit 61 transmits the information to the main electronic control unit 60 via the in-vehicle network, and on the other hand, the main electronic control unit 60 controls the work machine that it executes based on the information from the front unit 61. In elevating and lowering control, current is passed through the raising solenoid 106 and lowering solenoid 107 of the hydraulic electromagnetic switching valve that operate the hydraulic lift cylinder that constitutes the elevating device of the working machine, and the rotary tiller is raised and lowered by the expansion and contraction operation of the hydraulic lift cylinder.

そこで、自動走行システム側のGNSS-ECU72は、車載ネットワークにおけるフロントユニット61がメイン電子制御ユニット60に向けて発信する前述の作業機の昇降指令情報を、車載ネットワークとCANゲートウェイ88と自動走行ネットワークのCANバスを介して取得する。また、GNSS-ECU72は、係る情報に基づいて近距離無線通信機107を介してタブレット端末69に自動直進制御の開始、或いは終了を指令し、タブレット端末69はこれに基づいて自動直進制御の開始、或いは終了を実行する。 Therefore, the GNSS-ECU 72 on the automatic driving system side transmits the above-mentioned lifting/lowering command information for the work equipment transmitted from the front unit 61 in the in-vehicle network to the main electronic control unit 60 between the in-vehicle network, the CAN gateway 88, and the automatic driving network. Acquired via CAN bus. Furthermore, the GNSS-ECU 72 instructs the tablet terminal 69 to start or end the automatic straight-ahead control via the short-range wireless communication device 107 based on the information, and the tablet terminal 69 instructs the tablet terminal 69 to start or end the automatic straight-ahead control based on this. , or execute termination.

従って、車載ネットワークと自動走行ネットワークを中継するCANゲートウェイ88を設けることによって、前述の一例の如くトラクタ1の作業機等の制御に関わる車載ネットワーク上の情報を、後付けする自動走行システムにおいて比較的簡単に取得することができて、その後付けする自動走行システムの自動走行において適切に活用することができる。また、CANゲートウェイ88が自動走行ネットワーク上の情報を車載ネットワーク上に流すようになすと、自動走行ネットワーク上に流れるトラクタ1の位置や方位、或いは時刻等の情報を、トラクタ1の作業機等の制御において必要に応じて活用することも可能になる。 Therefore, by providing the CAN gateway 88 that relays the in-vehicle network and the automatic driving network, information on the in-vehicle network related to the control of the work equipment of the tractor 1, etc., can be transferred relatively easily in the automatic driving system retrofitted, as in the above example. It is possible to obtain this information in a timely manner, and it can be appropriately utilized in the automated driving of the automated driving system that will be installed afterwards. Furthermore, when the CAN gateway 88 allows information on the automatic driving network to flow onto the in-vehicle network, information such as the position, direction, or time of the tractor 1 flowing on the automatic driving network can be transmitted to the work equipment of the tractor 1, etc. It also becomes possible to utilize it in control as needed.

なお、前述の自動走行システムに設ける位置及び方位用の2つのアンテナ66は、図6においてトラクタ1の前進方向の左側に設けるアンテナ66を基準アンテナとし、また、右側に設けるアンテナ66を方位アンテナとしてトラクタ1の測位を行わせる。しかし、これらのアンテナ66はトラクタ1の前進方向に所定の間隔を隔てて一直線上に設けてもよい。そして、このようにアンテナ66の取り付け位置を変更する場合は、図12に示すようにタブレット端末69の液晶ディスプレイに表示するドキュメントボタン108をタップして、アンテナ66の設置位置の設定を変更する必要がある。 Note that the two antennas 66 for position and orientation provided in the above-mentioned automatic driving system are such that the antenna 66 provided on the left side in the forward direction of the tractor 1 in FIG. 6 is used as a reference antenna, and the antenna 66 provided on the right side is used as an azimuth antenna. The positioning of the tractor 1 is performed. However, these antennas 66 may be provided in a straight line at predetermined intervals in the forward direction of the tractor 1. When changing the installation position of the antenna 66 in this way, it is necessary to tap the document button 108 displayed on the liquid crystal display of the tablet terminal 69 to change the setting of the installation position of the antenna 66, as shown in FIG. There is.

そこで、この場合には表示されるトラクタ1のイラストや座標軸表示、並びに説明文や推奨設定値に基づいて、例えば、基準位置Rとなす後車軸13の左右中心からの基準アンテナ66の実測した取付位置をX、Y、Zの各入力欄に書き込む。また、方位アンテナ66は基準アンテナ66の前方に設置するので方位オフセットの入力欄に「0」を書き込むことによって誤りなく、衛星測位情報をトラクタ1の機体位置情報に変換することができる。 Therefore, in this case, based on the displayed illustration of the tractor 1, coordinate axis display, explanatory text, and recommended setting values, for example, the actually measured installation of the reference antenna 66 from the left and right center of the rear axle 13, which is the reference position R, is performed. Write the position in the X, Y, and Z input fields. Furthermore, since the azimuth antenna 66 is installed in front of the reference antenna 66, by writing "0" in the azimuth offset input field, the satellite positioning information can be converted into body position information of the tractor 1 without error.

なお、GNSSユニット74はトラクタ1の姿勢を検出する3軸のジャイロと3方向の加速度計からなる慣性計測装置109を備える。そのため、トラクタ1が左右方向や前後方向等に傾斜したとしても、この慣性計測装置109の計測結果に基づいてトラクタ1の基準位置Rにおける機体位置情報を正しく補正することができる。また、この慣性計測装置109のトラクタ1に対する取付情報を設定する場合にも、同様にトラクタ1のイラストや座標軸表示、並びに説明文や推奨設定値等が表示されていると誤りなく値を書き込むことができる。 Note that the GNSS unit 74 includes an inertial measurement device 109 consisting of a three-axis gyro and three-direction accelerometers that detect the attitude of the tractor 1. Therefore, even if the tractor 1 tilts in the left-right direction, front-back direction, etc., the body position information at the reference position R of the tractor 1 can be corrected correctly based on the measurement results of the inertial measurement device 109. In addition, when setting the installation information for the inertial measurement device 109 on the tractor 1, it is also possible to write the values without error if the illustration of the tractor 1, coordinate axis display, explanatory text, recommended setting values, etc. are displayed. I can do it.

また、農研機構を主体として運用が開始されている農業データ連携基盤に示される地図(航空写真、地形図)、或いは、圃場筆ポリゴン等の情報の利用が進めば、パーソナルコンピュータ上において圃場の航空写真等からトラクタ1で作業を行う圃場を指定し、また、これに基づき画像処理を行って圃場の輪郭を抽出し、さらに、この輪郭の座標に対応する経緯度を地図に関連乃至対応付けられたデータからファイル形式で取得できれば、この情報に基づいてトラクタ1の走行経路を机上で検討することができる。 In addition, if the use of maps (aerial photographs, topographic maps) or information such as field brush polygons shown on the agricultural data collaboration platform, which is being operated mainly by the National Agriculture and Food Research Organization (NARO), will become possible, it will be possible to view fields on personal computers. The field to be worked on with the tractor 1 is specified from an aerial photograph, etc., the outline of the field is extracted by image processing based on this, and the latitude and latitude corresponding to the coordinates of this outline are associated or matched with the map. If the data can be obtained in a file format, the travel route of the tractor 1 can be studied on a desk based on this information.

そして、ここで作成したトラクタ1の走行経路を、モバイル端末100を経由して最終的にタブレット端末69に送信すれば、トラクタ1を指定した圃場において机上で作成した走行経路に倣って自動走行させることができ、例えば、圃場内の畦際に沿ってトラクタ1をティーチング走行させて緯経度を実測する手間を省くことができる。 Then, if the travel route of the tractor 1 created here is finally sent to the tablet terminal 69 via the mobile terminal 100, the tractor 1 will automatically travel in the designated field following the travel route created on the desk. For example, it is possible to save the effort of actually measuring latitude and longitude by driving the tractor 1 along a ridge in a field for teaching purposes.

さらに、圃場においてトラクタ1がその作業機を下降させて実際に作業走行を行った際の位置情報を、CANゲートウェイ88の電子制御ユニット89が車載ネットワークと自動走行ネットワークから得て、この情報をモバイル端末100を経由して最終的にパーソナルコンピュータ等に圃場の番地、作業内容、作業日時等と共に保存する。そして、この情報を後日利用して例えば、その後の田植や苗の移植作業、或いは収穫作業を行う際の走行経路作成の参考情報として活用することができる。 Furthermore, the electronic control unit 89 of the CAN gateway 88 obtains position information from the in-vehicle network and the automatic driving network when the tractor 1 lowers its working equipment and actually travels in the field, and transmits this information to the mobile The information is finally saved in a personal computer or the like via the terminal 100 along with the field address, work contents, work date and time, etc. This information can be used at a later date, for example, as reference information for creating a travel route when performing rice planting, transplanting seedlings, or harvesting.

即ち、トラクタ1が実作業走行を行った位置情報から勘案して、圃場のある区間は真っすぐ走行していれば、その区間開始位置の経緯度情報と方位情報を記録し、また、その区間を過ぎると別の直線上に沿って走行するものであれば、この区間の開始位置の経緯度情報と方位情報を同様に記録しながら、圃場全体における走行経路を線分の連続する形態として作成する。そして、この作成した走行経路に沿って田植機やコンバイン、或いはトラクタを自動走行させることによって作業者の負担軽減を図ることができる。 In other words, if the tractor 1 is traveling straight in a certain section of the field, taking into consideration the positional information where the tractor 1 is traveling during actual work, the longitude and latitude information and azimuth information of the starting position of that section are recorded, and the section is recorded. If the vehicle travels along another straight line, the travel route for the entire field is created as a series of line segments while recording the longitude, latitude, and azimuth information of the starting position of this section in the same way. . By automatically driving a rice transplanter, a combine harvester, or a tractor along this created travel route, it is possible to reduce the burden on the worker.

なお、実作業を行う作業走行経路に加えて枕地での旋回走行経路にあってもトラクタ1を特に無人で自動走行させる場合には、安全性を考慮してトラクタ1の進行方向に作業者や補助作業者が入ったことを障害物センサ(ステレオカメラ、ソナー、ミリ波レーダー、ライダー)によって検出してトラクタ1の走行を停止させるように構成する。そのため、このような作業の中断による損失を無くすためには、補助作業者等がトラクタ1の進行方向から常に退避している必要がある。 In addition to the work route where actual work is performed, if the tractor 1 is to automatically travel unmanned even on the turning route at the headland, there should be a worker in the direction of travel of the tractor 1 in consideration of safety. The tractor 1 is configured to detect the entry of an auxiliary worker or an auxiliary worker using an obstacle sensor (stereo camera, sonar, millimeter wave radar, lidar) and stop the tractor 1 from moving. Therefore, in order to eliminate losses due to such interruptions in work, it is necessary for auxiliary workers and the like to always retreat from the direction in which the tractor 1 is moving.

しかし、トラクタ1が作業走行経路を直進していれば事前にその進行方向の前方から退避することができるが、旋回走行経路に差し掛かった場合にはその旋回方向が右となるか左になるか予測し難い場合があり、このような場合にはトラクタ1を往々にして停止させてしまう。そこで、係る問題を解決するために、トラクタ1の旋回走行経路に至る所定距離前の作業走行経路情報の中に旋回走行経路に至った際の旋回方向を示す情報を付加して走行経路を作成する。 However, if the tractor 1 is traveling straight on the work route, it can be evacuated in advance from the front in the direction of travel, but when it approaches a turning route, the direction of the turn will be to the right or to the left. There are cases where it is difficult to predict, and in such cases, the tractor 1 is often stopped. Therefore, in order to solve this problem, a travel route is created by adding information indicating the turning direction when the tractor 1 reaches the turning route to the work route information a predetermined distance before reaching the turning route of the tractor 1. do.

そして、トラクタ1がこの旋回走行経路に至る所定距離前の作業走行経路を通過すると、旋回方向となるウインカーランプ110や、別途トラクタ1に設ける3色灯の自動操作を表示するランプの点滅パターンを変化させて補助作業者等に報知し、また、トラクタ1が旋回走行経路を抜けるとランプを消灯させる。従って、このようにトラクタ1がこれから旋回する方向が明らかになれば、補助作業者等はトラクタ1の進行方向の前方に入らないように余裕をもって退避することができて、トラクタ1の作業中断を無くすことができる。 When the tractor 1 passes through the working route a predetermined distance before reaching this turning route, the turn signal lamp 110 that indicates the turning direction and the lamps that display the automatic operation of the three-color light separately provided on the tractor 1 flash in a blinking pattern. The lamp is changed to notify an auxiliary worker and the like, and the lamp is turned off when the tractor 1 exits the turning route. Therefore, once the direction in which the tractor 1 is about to turn is known, the auxiliary worker can evacuate with enough time to avoid entering the front of the tractor 1 in the direction of movement, thereby preventing the tractor 1 from interrupting its work. It can be eliminated.

1 トラクタ(作業車両)
60 メイン電子制御ユニット
61 フロントユニット
69 タブレット端末
72 GNSS-ECU
73 操舵ECU
76 駆動ユニット
88 CANゲートウェイ
89 ゲートウェイECU
90 CANバス本線ケーブル
91 中継コネクタ
92 CANゲートウェイ88に繋がるケーブル
95 自動走行ネットワークを構築するCANバスの本線ケーブル
96 支線ケーブル
97 CANゲートウェイ88に繋がるケーブル
100 モバイル端末
1 Tractor (work vehicle)
60 Main electronic control unit 61 Front unit 69 Tablet terminal 72 GNSS-ECU
73 Steering ECU
76 Drive unit 88 CAN gateway 89 Gateway ECU
90 CAN bus main cable 91 Relay connector 92 Cable connected to CAN gateway 88 95 Main cable of CAN bus that constructs an automated driving network 96 Branch cable 97 Cable connected to CAN gateway 88 100 Mobile terminal

Claims (4)

作業機等の制御のために設ける電子制御ユニットを、CANの通信プロトコルに従うCANバスに接続して構築する既存の車載ネットワークと、衛星測位システムを用いて自動走行を行うために設ける電子制御ユニットを、同じくCANの通信プロトコルに従うCANバスに接続して構築するオプションの自動走行ネットワークと、これ等のネットワークに設けるCANバスに接続して互いのネットワーク上の情報のやり取りを中継するCANゲートウェイを設けて、他方のネットワーク上の情報であってもこの情報を取得して、一方のネットワークにおいて担う自動走行、或いは作業機等の制御において使用可能に構成する作業車両の通信システム。 The existing in-vehicle network is constructed by connecting an electronic control unit installed for controlling work equipment, etc. to a CAN bus that follows the CAN communication protocol, and an electronic control unit installed for autonomous driving using a satellite positioning system. , an optional automated driving network built by connecting to a CAN bus that also follows the CAN communication protocol, and a CAN gateway that connects to the CAN bus and relays the exchange of information on each other's networks. A communication system for a work vehicle that is configured to acquire information even if it is on the other network and use it for automatic driving on one network or for controlling a work machine or the like. 前記CANゲートウェイに設ける電子制御ユニットに近距離無線通信機能を設けて、前記ネットワーク上の自動走行、又は作業機等の制御に関する情報を、近くのモバイル端末に無線送信可能に、或いは、モバイル端末から無線送信される情報をCANゲートウェイに設ける電子制御ユニットが受信して、この受信した情報を自動走行ネットワーク上、又は車載ネットワーク上に流して、自動走行、或いは作業機等の制御に使用可能に構成する請求項1に記載の作業車両の通信システム。 The electronic control unit provided in the CAN gateway is provided with a short-range wireless communication function, so that information regarding automatic driving on the network or control of work equipment, etc. can be wirelessly transmitted to a nearby mobile terminal, or can be transmitted from the mobile terminal. The electronic control unit provided in the CAN gateway receives the wirelessly transmitted information, and the received information is sent to the automatic driving network or the in-vehicle network, so that it can be used for automatic driving or control of work equipment, etc. 2. The communication system for a work vehicle according to claim 1. 前記車載ネットワーク又は自動走行ネットワークを構築するCANバスの本線ケーブルに支線ケーブルを設け、この支線ケーブルの端部とCANゲートウェイに繋がるケーブルの端部とをコネクタを介して連結するか、或いは、CANバスの本線ケーブルに中継コネクタを設けて、この中継コネクタの連結を外した夫々のコネクタに、CANゲートウェイに繋がるケーブルから2つに分岐するケーブルの夫々の端部に設けるコネクタを連結して、CANゲートウェイを夫々のCANバスに接続する請求項1又は請求項2に記載の作業車両の通信システム。 A branch cable is provided in the main cable of the CAN bus that constructs the in-vehicle network or autonomous driving network, and the end of the branch cable and the end of the cable connected to the CAN gateway are connected via a connector, or the CAN bus A relay connector is provided on the main cable of the CAN gateway, and connectors provided at each end of the cable that branches from the cable connected to the CAN gateway into two are connected to each disconnected connector of the relay connector. The communication system for a work vehicle according to claim 1 or 2, wherein the communication system is connected to each CAN bus. 前記CANゲートウェイは、その電子制御ユニット等の電子部品を取り付けた基板を内装して防水処理した収容ケースを、CANバスのケーブルや他の配線と共に束ねたワイヤーハーネスに結束バンドによって締結して取り付ける請求項3に記載の作業車両の通信システム。 The above-mentioned CAN gateway is attached by fastening a waterproof housing case with a board on which electronic components such as the electronic control unit are attached to a wire harness bundled with CAN bus cables and other wiring using cable ties. A communication system for a work vehicle according to item 3.
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