JP6807794B2

JP6807794B2 - Autonomous driving system for agricultural work vehicles

Info

Publication number: JP6807794B2
Application number: JP2017070822A
Authority: JP
Inventors: 想介村田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018170992A

Description

本発明は、操作装置と農作業車両との通信により農作業車両の自律走行を実行させる農作業車両の自律走行システムに関する。 The present invention relates to an autonomous traveling system of an agricultural work vehicle that executes autonomous traveling of the agricultural work vehicle by communication between an operating device and the agricultural work vehicle.

近年、圃場での農作業を効率よく簡便に行うため、オペレータが搭乗していない無人の作業車両を自律的に走行させる自律走行システムが開発されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１及び２の自律走行システムでは、圃場等の作業場で作業車両の自律走行を監視するべく、タブレット型のパーソナルコンピュータなどの操作装置により、オペレータが遠隔操作可能としている。 In recent years, in order to efficiently and easily carry out farm work in a field, an autonomous traveling system has been developed in which an unmanned work vehicle on which an operator is not on board is autonomously traveled (see Patent Documents 1 and 2). In the autonomous traveling systems of Patent Documents 1 and 2, the operator can remotely control the autonomous traveling of the work vehicle in a workplace such as a field by using an operating device such as a tablet-type personal computer.

国際公開第２０１５／１１９２６３号International Publication No. 2015/119263 特開２０１６−０９３１２５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-093125

ところで、自律走行システムにより作業車両を自動走行させるべく、作業領域における走行経路（作業経路）を生成させた場合、予想以上に作業時間がかかる場合がある。また、遠隔操作するオペレータが作業場で作業車両を監視する場合、作業時間の長い作業経路が生成されると、日没により作業車両の監視が困難になることもある。 By the way, when a traveling route (working route) in the working area is generated in order to automatically drive the working vehicle by the autonomous traveling system, the working time may be longer than expected. Further, when a remote-controlled operator monitors a work vehicle in a workplace, if a work route having a long working time is generated, it may be difficult to monitor the work vehicle due to sunset.

本発明は、上記の現状に鑑みてなされたものであり、自律走行中の農作業車両を安全に操作できる農作業車両の自律走行システムを提供することを技術的課題としている。 The present invention has been made in view of the above situation, and it is a technical subject to provide an autonomous traveling system for agricultural work vehicles capable of safely operating an agricultural work vehicle during autonomous traveling.

本発明は、農作業車両と通信可能な遠隔操作装置により、前記農作業車両の自律走行が制御される農作業車両の自律走行システムであって、前記遠隔操作装置が、前記農作業車両が作業する作業領域と、前記農作業車両による作業内容とにより、前記作業領域内での作業経路を設定し、設定した作業経路に沿って作業する時の作業時間を算出して表示し、前記遠隔操作装置は、前記作業時間の短縮を受け付けると、設定した前記作業内容に基づき、前記作業経路における車速を上昇させることによって新たな作業時間を算出して表示することを特徴とするというものである。 The present invention is an autonomous traveling system of an agricultural work vehicle in which the autonomous traveling of the agricultural work vehicle is controlled by a remote operating device capable of communicating with the agricultural work vehicle, wherein the remote operating device is a work area in which the agricultural work vehicle works. , The work route in the work area is set according to the work content by the agricultural work vehicle, the work time when working along the set work route is calculated and displayed, and the remote control device is the work. When the shortening of the time is accepted, a new work time is calculated and displayed by increasing the vehicle speed in the work route based on the set work content.

上記自律走行システムにおいて、前記作業経路は、直線経路と旋回経路とを含み、前記遠隔操作装置は、前記直線経路の車速を上昇させることによって新たな作業時間を算出して表示するものとしてもよい。 In the autonomous traveling system, the work path includes a straight line path and a turning path, and the remote control device may calculate and display a new work time by increasing the vehicle speed of the straight line path. ..

上記自律走行システムにおいて、前記遠隔操作装置は、前記直線経路の車速を上昇させることができない場合には、前記旋回経路の車速を上昇させることによって新たな作業時間を算出して表示するものとしてもよい。 In the autonomous traveling system, when the remote control device cannot increase the vehicle speed of the straight route, the remote control device may calculate and display a new working time by increasing the vehicle speed of the turning route. Good.

本発明によれば、作業ルートの設定と共に作業時間が算出されて遠隔操作装置に表示されるため、オペレータは、農作業車両の自律走行によりかかる作業時間を認識して、農作業車両による作業が実行される時間帯を把握でき、農作業車両の自律走行を安全に実行できる。また、作業時間の短縮の受付に応じて作業時間を変更できるため、農作業車両の監視が可能な安全な時間帯に作業完了できるように、作業ルートの設定が可能となる。更に、作業時間又は終了作業時刻の入力により作業ルートを設定できるため、オペレータの希望する作業時刻に作業完了させることができる。 According to the present invention, since the work time is calculated together with the setting of the work route and displayed on the remote control device, the operator recognizes the work time required for the autonomous traveling of the farm work vehicle and executes the work by the farm work vehicle. It is possible to grasp the time zone and safely execute autonomous driving of agricultural work vehicles. In addition, since the work time can be changed according to the reception of the shortening of the work time, the work route can be set so that the work can be completed in a safe time zone in which the agricultural work vehicle can be monitored. Further, since the work route can be set by inputting the work time or the end work time, the work can be completed at the work time desired by the operator.

実施形態における自律走行システムの構成を示す全体図である。It is an overall view which shows the structure of the autonomous driving system in embodiment. 図１の自律走行システムにおける農作業車両であるトラクタの側面図である。It is a side view of the tractor which is an agricultural work vehicle in the autonomous traveling system of FIG. 同トラクタの平面図である。It is a top view of the tractor. 同トラクタの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the tractor. 自律走行の開始のための認証動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the authentication operation for the start of autonomous driving. 自律走行中の通信動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the communication operation during autonomous driving. 自律走行中に異常発生した場合の通信動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the communication operation when an abnormality occurs during autonomous driving. トラクタの自律走行時における通信状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the communication state at the time of autonomous traveling of a tractor. 遠隔操作装置における作業ルート設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the work route setting operation in a remote control device. 遠隔操作装置における作業領域の選択画面を示す図である。It is a figure which shows the selection screen of the work area in a remote control device. 遠隔操作装置における作業機の選択画面を示す図である。It is a figure which shows the selection screen of the work machine in a remote control device. 遠隔操作装置における作業ルートの表示画面を示す図である。It is a figure which shows the display screen of the work route in a remote control device. サーバにおける作業履歴の照合動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the collation operation of the work history in a server. 無人トラクタと有人トラクタとの全体側面図である。It is an overall side view of an unmanned tractor and a manned tractor. １台の遠隔操作装置で監視される複数の無人トラクタの全体側面図である。It is an overall side view of a plurality of unmanned tractors monitored by one remote control device.

＜自律走行システム＞
以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず始めに、本発明に係る農作業車両の一例であるトラクタを自律走行させる自律走行システムについて、図１〜図４を参照して以下に説明する。以下の説明では、自律走行及び自律作業を行うトラクタを「無人トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称し、オペレータが直接操作することにより走行して作業を行うトラクタを「有人トラクタ」と称することがある。 <Autonomous driving system>
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, an autonomous traveling system for autonomously traveling a tractor, which is an example of an agricultural work vehicle according to the present invention, will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. In the following description, a tractor that performs autonomous traveling and autonomous work may be referred to as an "unmanned tractor" or a "robot tractor", and a tractor that travels and performs work by being directly operated by an operator may be referred to as a "manned tractor". ..

なお、本実施形態において、無人トラクタと有人トラクタの違いは、オペレータの直接操作の有無であり、トラクタとしての構成は無人と有人とで共通である。即ち、無人トラクタであっても、オペレータが搭乗（乗車）して直接操作することができる（言い換えれば、有人トラクタとして使用することができる）。また、有人トラクタであっても、オペレータが降車して自律走行及び自律作業を行わせることができる（言い換えれば、無人トラクタとして使用することができる）。 In the present embodiment, the difference between the unmanned tractor and the manned tractor is the presence or absence of direct operation by the operator, and the configuration as the tractor is common between the unmanned tractor and the manned tractor. That is, even an unmanned tractor can be directly operated by an operator by boarding (boarding) (in other words, it can be used as a manned tractor). Further, even if it is a manned tractor, the operator can get off and perform autonomous traveling and autonomous work (in other words, it can be used as an unmanned tractor).

更に、自律走行とは、図４に示すトラクタ１が備える自律走行制御装置５１等によって、当該トラクタ１が走行のために備える構成が制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が走行することを意味する。また、本明細書において自律作業とは、トラクタ１が作業のために備える構成が自律走行制御装置５１等によって制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が作業を行うことを意味する。 Further, in autonomous traveling, the configuration of the tractor 1 for traveling is controlled by the autonomous traveling control device 51 and the like included in the tractor 1 shown in FIG. 4, and the tractor 1 travels along a predetermined route. Means that. Further, in the present specification, the autonomous work means that the configuration provided by the tractor 1 for the work is controlled by the autonomous travel control device 51 or the like, and the tractor 1 performs the work along a predetermined route.

図１に示す如く、本実施形態の自律走行システムでは、オペレータにより操作される遠隔操作装置７０が、圃場（作業領域）Ｈ１内のトラクタ１と無線通信を実行することで、測位衛星６３との通信により位置情報（測位情報）を獲得するトラクタ１の自律走行が制御される。無人トラクタ１は、電話回線網などによる通信ネットワーク網Ｎ１を通じて、管理センターＣ１に据え付けられているサーバ１００と通信し、トラクタ１の駆動情報を、位置情報（測位情報）や時刻情報と共に、サーバ１００に送信される。サーバ１００は、無人トラクタ１の駆動情報を位置情報及び時刻情報と共に蓄積し、作業履歴情報として記憶する。 As shown in FIG. 1, in the autonomous traveling system of the present embodiment, the remote control device 70 operated by the operator executes wireless communication with the tractor 1 in the field (work area) H1 to communicate with the positioning satellite 63. The autonomous travel of the tractor 1 that acquires position information (positioning information) by communication is controlled. The unmanned tractor 1 communicates with the server 100 installed in the management center C1 through a communication network N1 such as a telephone line network, and transmits the drive information of the tractor 1 together with the position information (positioning information) and the time information of the server 100. Will be sent to. The server 100 stores the drive information of the unmanned tractor 1 together with the position information and the time information, and stores it as work history information.

圃場Ｈ１近傍には、基準局（可搬型基準局）６０が設置されており、基準局６０は、設置位置である基準点となる位置情報を備えており、測位衛星６３からの信号（以下、「衛星信号」と呼ぶ）を測位アンテナ６１で直接的に受信するとともに、無線通信アンテナ６４で無人トラクタ１で受信した測位衛星６３からの信号（以下、「車両信号」と呼ぶ）を間接的に受信する。 A reference station (portable reference station) 60 is installed in the vicinity of the field H1, and the reference station 60 has position information serving as a reference point, which is the installation position, and is a signal from the positioning satellite 63 (hereinafter, “satellite signal”). Is directly received by the positioning antenna 61), and the signal from the positioning satellite 63 (hereinafter, referred to as “vehicle signal”) received by the unmanned tractor 1 is indirectly received by the wireless communication antenna 64.

基準局６０は、基準局通信装置６２で、衛星信号及び車両信号から位置補正情報をＲＴＫ測位法などにより算出し、無線通信アンテナ６４を通じてトラクタ１に送信する。トラクタ１は、測位アンテナ６（図２参照）にて測定した衛星測位情報を、基準局６０から送信される補正情報を用いて補正して、トラクタ１の現在位置情報（例えば、緯度情報・経度情報）を求めている。 The reference station 60 uses the reference station communication device 62 to calculate position correction information from satellite signals and vehicle signals by the RTK positioning method or the like, and transmits the position correction information to the tractor 1 through the wireless communication antenna 64. The tractor 1 corrects the satellite positioning information measured by the positioning antenna 6 (see FIG. 2) using the correction information transmitted from the reference station 60, and corrects the current position information of the tractor 1 (for example, latitude information / longitude information). ) Is required.

圃場Ｈ１内において、遠隔操作装置７０は、通信ネットワーク網Ｎ１に通信接続することなく、トラクタ１と無線通信を行い、トラクタ１の駆動情報を、位置情報及び時刻情報と共に受信し、作業履歴情報として記憶する。オペレータは、圃場Ｈ１内の状況とトラクタ１の状態を目視で確認しながら、遠隔操作装置７０を操作することにより、遠隔操作装置７０と通信接続されたトラクタ１に対して、自律走行の開始及び停止を指示できる。 In the field H1, the remote control device 70 wirelessly communicates with the tractor 1 without connecting to the communication network N1, receives the drive information of the tractor 1 together with the position information and the time information, and uses it as work history information. Remember. By operating the remote control device 70 while visually checking the situation in the field H1 and the state of the tractor 1, the operator starts autonomous traveling with respect to the tractor 1 communicated with the remote control device 70. You can instruct to stop.

オペレータの事務所Ｏ１内において、遠隔操作装置７０は、ＯＮＵ（Optical Network Unit）又はモデムなどを介して通信ネットワーク網Ｎ１と通信接続されたルータなどのアクセスポイント９０と通信接続する。遠隔操作装置７０は、事務所Ｏ１内のアクセスポイント９０と通信接続することで、通信ネットワーク網Ｎ１を介してサーバ１００と通信可能となる。そして、遠隔操作装置７０は、サーバ１００と通信可能な状態となる。既に記憶しているトラクタ１の作業履歴情報をサーバ１００に送信する。 In the operator's office O1, the remote control device 70 communicates with an access point 90 such as a router which is communicated with the communication network N1 via an ONU (Optical Network Unit) or a modem. The remote control device 70 can communicate with the server 100 via the communication network N1 by communicating with the access point 90 in the office O1. Then, the remote control device 70 is in a state of being able to communicate with the server 100. The work history information of the tractor 1 already stored is transmitted to the server 100.

サーバ１００は、遠隔操作装置７０からの作業履歴情報（以下、「追加作業履歴情報」と呼ぶ）を受信すると、既にトラクタ１から受信して記憶している作業履歴情報（以下、「基本作業履歴情報」と呼ぶ）を読み出す。そして、サーバ１００は、基本作業履歴情報と追加作業履歴情報とを照合することで、基本作業履歴情報に追加作業履歴情報を追加した更新作業履歴情報を生成し、操作したオペレータの名前やトラクタ１の機種などと共に記憶する。 When the server 100 receives the work history information (hereinafter referred to as "additional work history information") from the remote control device 70, the server 100 has already received and stored the work history information (hereinafter, "basic work history") from the tractor 1. "Information") is read. Then, the server 100 collates the basic work history information with the additional work history information to generate update work history information in which the additional work history information is added to the basic work history information, and the name of the operator who operated the tractor 1 and the tractor 1 Memorize with the model of.

外部端末装置（サービスツール）８０は、トラクタ１の販売会社や製造会社のサービスマンによって所持される端末装置であって、トラクタ１と有線接続することで、トラクタ１と通信可能となる。外部端末装置８０と接続したトラクタ１が、通信ネットワーク網Ｎ１を介してサーバ１００と通信することで、例えば、トラクタ１内の制御装置などにおけるソフトウェア（ファームウェア）の更新やトラクタ１の故障診断などが実行される。 The external terminal device (service tool) 80 is a terminal device owned by a serviceman of a sales company or a manufacturing company of the tractor 1, and can communicate with the tractor 1 by connecting to the tractor 1 by wire. When the tractor 1 connected to the external terminal device 80 communicates with the server 100 via the communication network N1, for example, software (firmware) update in the control device in the tractor 1 and failure diagnosis of the tractor 1 can be performed. Will be executed.

＜トラクタ＞
次いで、トラクタ１について、図２〜図４を参照して以下に説明する。図２及び図３に示すように、トラクタ１は、圃場Ｈ１を自律走行する機体２を備える。機体２には、作業機３が着脱可能に備えられる。当該作業機３は農作業に用いられる。この作業機３としては、例えば、耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機があり、これらの中から必要に応じて所望の作業機３を選択して機体２に装着することができる。機体２は、装着された作業機３の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。トラクタ１の機体である機体２は、その前部が左右一対の前輪７，７で支持され、その後部が左右一対の後輪８，８で支持されている。前輪７，７及び後輪８，８が走行部を構成している。 <Tractor>
Next, the tractor 1 will be described below with reference to FIGS. 2 to 4. As shown in FIGS. 2 and 3, the tractor 1 includes an aircraft 2 that autonomously travels in the field H1. A working machine 3 is detachably provided on the machine body 2. The working machine 3 is used for agricultural work. As the working machine 3, for example, there are various working machines such as a cultivator, a plow, a fertilizer applicator, a mower, and a seeder, and a desired working machine 3 is selected from these as necessary and the machine body 2 is used. Can be attached to. The machine body 2 is configured so that the height and posture of the mounted work machine 3 can be changed. The body 2 of the tractor 1 has its front portion supported by a pair of left and right front wheels 7 and 7, and its rear portion supported by a pair of left and right rear wheels 8 and 8. The front wheels 7 and 7 and the rear wheels 8 and 8 form a traveling portion.

機体２の前部にはボンネット９が配置されている。このボンネット９内にはトラクタ１の駆動源であるエンジン１０等が収容されている。このエンジン１０は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成しても良い。また、駆動源としては、エンジンに加えて、又はこれに代えて、電気モータを使用しても良い。 A bonnet 9 is arranged at the front of the aircraft 2. The engine 10 and the like, which are the drive sources of the tractor 1, are housed in the bonnet 9. The engine 10 can be configured by, for example, a diesel engine, but is not limited to this, and may be configured by, for example, a gasoline engine. Further, as the drive source, an electric motor may be used in addition to or instead of the engine.

ボンネット９の後方には、オペレータが搭乗するキャビン１１が配置されている。このキャビン１１の内部には、オペレータが操向操作するためのステアリングハンドル１２と、オペレータが座ることが可能な座席１３と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、農業用作業車両は、キャビン１１付きのものに限るものではなく、キャビン１１を備えないものであってもよい。 Behind the bonnet 9, a cabin 11 on which the operator is boarding is arranged. Inside the cabin 11, a steering handle 12 for the operator to steer, a seat 13 on which the operator can sit, and various operating devices for performing various operations are mainly provided. There is. However, the agricultural work vehicle is not limited to the one with the cabin 11, and may not be equipped with the cabin 11.

図示は省略するが、上記の操作装置としては、例えばモニタ装置、スロットルレバー、主変速レバー、昇降レバー、ＰＴＯスイッチ、ＰＴＯ変速レバー及び複数の油圧変速レバー等が挙げられる。これら操作装置は、座席１３の近傍又はステアリングハンドル１２の近傍に配置されている。 Although not shown, examples of the above-mentioned operating device include a monitor device, a throttle lever, a main shift lever, an elevating lever, a PTO switch, a PTO shift lever, and a plurality of hydraulic shift levers. These operating devices are arranged near the seat 13 or near the steering wheel 12.

モニタ装置は、トラクタ１の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバーは、エンジン１０の回転速度を設定するものである。主変速レバーは、ミッションケース２２の変速比を変更操作するものである。昇降レバーは、機体２に装着された作業機３の高さを所定範囲内で昇降操作するものである。ＰＴＯスイッチは、ミッションケース２２の後端側から外向きに突出したＰＴＯ軸（動力取出軸）への動力伝達を継断操作するものである。すなわち、ＰＴＯスイッチがＯＮ状態であるときＰＴＯ軸に動力が伝達されてＰＴＯ軸が回転し、作業機３が駆動される一方、ＰＴＯスイッチがＯＦＦ状態であるときＰＴＯ軸への動力が遮断されてＰＴＯ軸が回転せず、作業機３が停止する。ＰＴＯ変速レバーは、作業機３に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはＰＴＯ軸の回転速度の変速操作を行うものである。油圧変速レバーは、油圧外部取出バルブを切換操作するものである。 The monitoring device is configured to be able to display various information of the tractor 1. The throttle lever sets the rotation speed of the engine 10. The main shift lever is operated to change the gear ratio of the transmission case 22. The elevating lever is used to elevate and lower the height of the working machine 3 mounted on the machine body 2 within a predetermined range. The PTO switch connects and disconnects power transmission from the rear end side of the mission case 22 to the PTO shaft (power take-off shaft) protruding outward. That is, when the PTO switch is in the ON state, power is transmitted to the PTO shaft to rotate the PTO shaft and drive the work equipment 3, while when the PTO switch is in the OFF state, the power to the PTO shaft is cut off. The PTO shaft does not rotate and the work machine 3 stops. The PTO shift lever performs a change operation of the power input to the work machine 3, specifically, a shift operation of the rotation speed of the PTO shaft. The hydraulic speed change lever switches and operates the flood control external take-out valve.

図１に示すように、機体２の下部には、その骨組を構成するシャーシ２０が設けられている。当該シャーシ２０は、機体フレーム２１、ミッションケース２２、フロントアクスル２３、及びリアアクスル２４等から構成されている。 As shown in FIG. 1, a chassis 20 constituting the frame is provided at the lower part of the airframe 2. The chassis 20 is composed of an airframe frame 21, a mission case 22, a front axle 23, a rear axle 24, and the like.

機体フレーム２１は、トラクタ１の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン１０を支持している。ミッションケース２２は、エンジン１０からの動力を変化させてフロントアクスル２３及びリアアクスル２４に伝達する。フロントアクスル２３は、ミッションケース２２から入力された動力を前輪７に伝達するように構成されている。リアアクスル２４は、ミッションケース２２から入力された動力を後輪８に伝達するように構成されている。 The airframe frame 21 is a support member at the front portion of the tractor 1, and supports the engine 10 directly or via a vibration isolator or the like. The mission case 22 changes the power from the engine 10 and transmits it to the front axle 23 and the rear axle 24. The front axle 23 is configured to transmit the power input from the mission case 22 to the front wheels 7. The rear axle 24 is configured to transmit the power input from the mission case 22 to the rear wheels 8.

図４に示すように、トラクタ１は、機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回等）を制御するための制御部として、車両バス回線１８を介して相互に通信可能としたエンジン制御装置１５、本機制御装置１６、及び作業機制御装置１７を備える。エンジン制御装置１５の出力側が、エンジン５に設けられる燃料噴射装置としてのコモンレール装置４１と電気的に接続されている。一方、エンジン制御装置１５の入力側が、エンジン５の回転速度を検出する回転速度センサ３１などと電気的に接続している。 As shown in FIG. 4, the tractor 1 is an engine control device capable of communicating with each other via a vehicle bus line 18 as a control unit for controlling the operation (forward, reverse, stop, turn, etc.) of the aircraft 2. 15. The machine control device 16 and the work machine control device 17 are provided. The output side of the engine control device 15 is electrically connected to the common rail device 41 as a fuel injection device provided in the engine 5. On the other hand, the input side of the engine control device 15 is electrically connected to a rotation speed sensor 31 or the like that detects the rotation speed of the engine 5.

本機制御装置１６の出力側が、エンジン５からの動力を変速させる油圧式変速装置などを含む変速装置４２や、リアアクスル２４における左右の後輪８への動力伝達に制動をかける左右のブレーキ装置２６などと電気的に接続されている。一方、本機制御装置１６の入力側が、後輪８の回転速度を検出する車速センサ３２、機体２の傾斜角及び傾斜角速度を検出する傾斜角センサ３３などと電気的に接続されている。また、作業機制御装置１７の出力側が、作業機昇降アクチュエータ４４と電気的に接続されるとともに、作業機制御装置１７の入力側が、作業機３の姿勢や動作状態などを検出する作業機センサ３４と電気的に接続される。 The output side of the control device 16 of this machine is a transmission 42 including a hydraulic transmission that shifts the power from the engine 5, and left and right braking devices that brake the power transmission to the left and right rear wheels 8 on the rear axle 24. It is electrically connected to 26 and the like. On the other hand, the input side of the machine control device 16 is electrically connected to the vehicle speed sensor 32 that detects the rotation speed of the rear wheels 8, the tilt angle sensor 33 that detects the tilt angle and the tilt angular velocity of the machine body 2, and the like. Further, the output side of the work machine control device 17 is electrically connected to the work machine elevating actuator 44, and the input side of the work machine control device 17 detects the posture and operating state of the work machine 3 and the work machine sensor 34. Is electrically connected to.

また、トラクタ１は、車両バス回線１８と接続した車両搭載端末装置１９を備えており、車両搭載端末装置１９は、無線電話回線などを介して通信ネットワーク網Ｎ１に接続できる。すなわち、トラクタ１は車両搭載端末装置１９で通信ネットワーク網Ｎ１と通信接続することにより、管理センターＣ１のサーバ１００と通信可能となる。更に、トラクタ１は、車両バス回線１８と可能な外部端子（図示省略）を備えており、サービスマンにより操作されるコンピュータなどの外部端末装置（サービスツール）８０を車両バス回線１８に対して電気的に接続可能に構成されている。 Further, the tractor 1 includes a vehicle-mounted terminal device 19 connected to the vehicle bus line 18, and the vehicle-mounted terminal device 19 can be connected to the communication network network N1 via a wireless telephone line or the like. That is, the tractor 1 can communicate with the server 100 of the management center C1 by communicating with the communication network N1 by the vehicle-mounted terminal device 19. Further, the tractor 1 is provided with a vehicle bus line 18 and a possible external terminal (not shown), and supplies electricity to an external terminal device (service tool) 80 such as a computer operated by a serviceman to the vehicle bus line 18. It is configured to be connectable.

コモンレール装置４１は、エンジン１０の各気筒に燃料を噴射するものである。この場合、エンジン１０の各気筒に対するインジェクタの燃料噴射バルブがエンジン制御装置１５で開閉制御されることによって、燃料供給ポンプによって燃料タンクからコモンレール装置４１に圧送された高圧の燃料が各インジェクタからエンジン１０の各気筒に噴射され、各インジェクタから供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされる。 The common rail device 41 injects fuel into each cylinder of the engine 10. In this case, the fuel injection valve of the injector for each cylinder of the engine 10 is controlled to open and close by the engine control device 15, so that the high-pressure fuel pumped from the fuel tank to the common rail device 41 by the fuel supply pump is sent from each injector to the engine 10. The injection pressure, injection timing, and injection period (injection amount) of the fuel injected into each cylinder and supplied from each injector are controlled with high accuracy.

変速装置４２は、具体的には例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置であり、ミッションケース２２に備えられている。変速装置４２を本機制御装置１６により制御して斜板の角度を適宜に調整することにより、ミッションケース２２の変速比を所望の変速比にすることができる。 Specifically, the transmission 42 is, for example, a movable slanted plate type hydraulic continuously variable transmission, which is provided in the transmission case 22. By controlling the transmission 42 by the control device 16 of this machine and appropriately adjusting the angle of the swash plate, the transmission ratio of the transmission case 22 can be set to a desired transmission ratio.

昇降アクチュエータ４４は、例えば作業機３を機体２に連結している三点リンク機構を動作させることにより、作業機３を退避位置（農作業を行わない位置）又は作業位置（農作業を行う位置）の何れかに上げ下げするものである。昇降アクチュエータ４４を作業機制御装置１７により制御して作業機３を適宜に昇降動作させることにより、例えば圃場領域の所望の高さで作業機３により農作業を行うことができる。 The elevating actuator 44 moves the work machine 3 to a retracted position (position where farm work is not performed) or a work position (position where farm work is performed) by operating, for example, a three-point link mechanism that connects the work machine 3 to the machine body 2. It is raised or lowered to either one. By controlling the lifting actuator 44 by the working machine control device 17 and appropriately raising and lowering the working machine 3, for example, the working machine 3 can perform agricultural work at a desired height in the field area.

上述のような制御装置１５〜１７を備えるトラクタ１は、キャビン１１内に搭乗したオペレータの各種操作に基づき、制御装置１５〜１７が車両バス回線１８を介して相互に通信して、トラクタ１の各部（機体２、作業機３等）を制御することで、圃場内を走行しながら農作業を実行可能に構成されている。加えて、実施形態のトラクタ１は、例えばオペレータが搭乗しなくても、遠隔操作装置７０により出力される所定の制御信号に基づいて自律走行させることが可能となっている。 In the tractor 1 provided with the control devices 15 to 17 as described above, the control devices 15 to 17 communicate with each other via the vehicle bus line 18 based on various operations of the operator boarded in the cabin 11, and the tractor 1 By controlling each part (machine 2, work machine 3, etc.), it is possible to carry out farm work while traveling in the field. In addition, the tractor 1 of the embodiment can be autonomously driven based on a predetermined control signal output by the remote control device 70, for example, even if the operator is not on board.

具体的には、図４に示すように、このトラクタ１は自律走行を可能とするための自律走行制御装置５１等の各種の構成が追加されている。更に、トラクタ１は、測位システムに基づいて自ら（の機体）の位置情報を取得するために必要な測位アンテナ６等の各種の構成を備えている。このような構成により、トラクタ１は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律走行することが可能となっている。 Specifically, as shown in FIG. 4, the tractor 1 has various configurations such as an autonomous travel control device 51 for enabling autonomous travel. Further, the tractor 1 is provided with various configurations such as a positioning antenna 6 necessary for acquiring the position information of itself (airframe) based on the positioning system. With such a configuration, the tractor 1 can acquire its own position information based on the positioning system and autonomously travel on the field.

次に、自律走行のためにトラクタ１が備える構成について詳細に説明する。具体的には、トラクタ１は、図２〜図４に示すように、自律走行制御装置５１、操舵制御装置５２、測位測量装置５３、無線通信ルータ（小電力データ通信装置）５４、操舵アクチュエータ４３、測位アンテナ６、及び無線通信アンテナユニット４８等を備える。 Next, the configuration included in the tractor 1 for autonomous traveling will be described in detail. Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the tractor 1 includes an autonomous travel control device 51, a steering control device 52, a positioning survey device 53, a wireless communication router (low power data communication device) 54, and a steering actuator 43. , Positioning antenna 6, wireless communication antenna unit 48, and the like.

自律走行制御装置５１及び操舵制御装置５２は、車両バス回線１８を介して、エンジン制御装置１５、本機制御装置１６、及び作業機制御装置１７それぞれと相互に通信可能に構成されている。また、自律走行制御装置５１は、車両バス回線１８による操縦用通信系統とは別系統となる自律走行用通信系統における自律走行バス回線５６を介して、測位測量装置５３及び無線通信ルータ５４それぞれと相互通信可能となっている。 The autonomous travel control device 51 and the steering control device 52 are configured to be able to communicate with each other of the engine control device 15, the machine control device 16, and the work machine control device 17 via the vehicle bus line 18. Further, the autonomous travel control device 51 is connected to the positioning surveying device 53 and the wireless communication router 54 via the autonomous travel bus line 56 in the autonomous travel communication system which is a system different from the control communication system by the vehicle bus line 18. Mutual communication is possible.

操舵アクチュエータ４３は、例えば、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリング軸）の中途部に設けられ、ステアリングハンドル１２の回動角度（操舵角）を調整するものである。予め定められた経路をトラクタ１が（無人トラクタとして）走行する場合、操舵制御装置５２は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行するようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を算出し、算出した回動角度でステアリングハンドル１２が回動するように操舵アクチュエータ４３を制御する。 The steering actuator 43 is provided, for example, in the middle of the rotation shaft (steering shaft) of the steering handle 12, and adjusts the rotation angle (steering angle) of the steering handle 12. When the tractor 1 travels on a predetermined route (as an unmanned tractor), the steering control device 52 calculates an appropriate rotation angle of the steering handle 12 so that the tractor 1 travels along the route. The steering actuator 43 is controlled so that the steering handle 12 rotates at the changed rotation angle.

また、操舵制御装置５２は操舵角センサ３５からステアリングハンドル１２の回転角度の検出信号を受けるとともに、車両バス回線１８を介して、エンジン制御装置１５、本機制御装置１６、及び作業機制御装置１７それぞれと通信することで、トラクタ１の車速に応じた操舵を実行できる。なお、操舵アクチュエータ４３はステアリングハンドル１２の回動角度を調整するものではなくトラクタ１の前輪７の操舵角を調整するものであってもよく、その場合、旋回走行を行ったとしてもステアリングハンドル１２は回転しない。 Further, the steering control device 52 receives a detection signal of the rotation angle of the steering handle 12 from the steering angle sensor 35, and also via the vehicle bus line 18, the engine control device 15, the machine control device 16, and the work machine control device 17 By communicating with each of them, steering according to the vehicle speed of the tractor 1 can be executed. The steering actuator 43 may not adjust the rotation angle of the steering handle 12, but may adjust the steering angle of the front wheels 7 of the tractor 1. In that case, the steering handle 12 may be turned. Does not rotate.

測位アンテナ６は、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。測位アンテナ６は、キャビン１１における屋根１４の上面に配置されている。測位アンテナ６で受信された信号は、測位測量装置５３に入力されて、測位測量装置５３でトラクタ１（厳密には、測位アンテナ６）の位置情報が、例えば緯度・経度情報として算出される。当該測位測量装置５３で算出された位置情報は、自律走行制御装置５１により取得されて、トラクタ１の制御に利用される。 The positioning antenna 6 receives a signal from a positioning satellite that constitutes a positioning system such as a satellite positioning system (GNSS). The positioning antenna 6 is arranged on the upper surface of the roof 14 in the cabin 11. The signal received by the positioning antenna 6 is input to the positioning surveying device 53, and the positioning information of the tractor 1 (strictly speaking, the positioning antenna 6) is calculated by the positioning surveying device 53 as latitude / longitude information, for example. The position information calculated by the positioning surveying device 53 is acquired by the autonomous traveling control device 51 and used for controlling the tractor 1.

測位測量装置５３は、無線通信アンテナユニット４８における第１無線通信アンテナ４８ａと電気的に接続しており、特定小電力無線による第１無線通信ネットワーク（例えば、９２０ＭＨｚ帯の無線通信ネットワーク）を通じて、後述する基準局（可搬型基準局）６０と通信を行う。無線通信アンテナユニット４８は、キャビン１１における屋根１４の上面に配置されている。測位測量装置５３は、第１無線通信アンテナ４８ａを介して、圃場近接位置に設置された基準局６０から補正情報（測位補正情報）を受信することによりトラクタ１（移動局）の衛星測位情報を補正して、トラクタ１の現在位置を求める。例えば、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ測位）、ＲＴＫ測位（リアルタイムキネマティック測位）等の各種の測位方法を適用することができる。 The positioning survey device 53 is electrically connected to the first wireless communication antenna 48a in the wireless communication antenna unit 48, and will be described later through a first wireless communication network (for example, a wireless communication network in the 920 MHz band) by a specific low power radio. Communicates with the reference station (portable reference station) 60. The wireless communication antenna unit 48 is arranged on the upper surface of the roof 14 in the cabin 11. The positioning surveying device 53 corrects the satellite positioning information of the tractor 1 (mobile station) by receiving correction information (positioning correction information) from the reference station 60 installed near the field via the first wireless communication antenna 48a. Then, the current position of the tractor 1 is obtained. For example, various positioning methods such as DGPS (Differential GPS Positioning) and RTK Positioning (Real-time Kinematic Positioning) can be applied.

本実施形態では、例えば、ＲＴＫ測位を適用しており、移動局側となるトラクタ１に測位アンテナ６を備えるのに加えて、基準局測位アンテナ６１を備えた基準局６０が備えられている。基準局６０は、例えば、圃場の周囲等、トラクタ１の走行の邪魔にならない位置（基準点）に配置されている。基準局６０の設置位置となる基準点の位置情報は予め設定されている。基準局６０には、トラクタ１の測位測量装置５３及び第１無線通信アンテナ４８ａによる通信装置との間で構築される第１無線通信ネットワークを介して通信可能な基準局通信装置６２が備えられている。 In the present embodiment, for example, RTK positioning is applied, and in addition to the tractor 1 on the mobile station side being provided with the positioning antenna 6, the reference station 60 having the reference station positioning antenna 61 is provided. The reference station 60 is arranged at a position (reference point) that does not interfere with the running of the tractor 1, such as around the field. The position information of the reference point, which is the installation position of the reference station 60, is set in advance. The reference station 60 is provided with a reference station communication device 62 capable of communicating via a first wireless communication network constructed between the positioning surveying device 53 of the tractor 1 and the communication device by the first wireless communication antenna 48a.

ＲＴＫ測位では、基準点に設置された基準局６０と、位置情報を求める対象の移動局側となるトラクタ１の測位アンテナ６との両方で測位衛星６３からの搬送波位相（衛星測位情報）を測定している。基準局６０では、測位衛星６３から衛星測位情報を測定する毎に又は設定周期が経過する毎に、測定した衛星測位情報と基準点の位置情報等を含む補正情報を生成して、基準局通信装置６２からトラクタ１の第１無線通信アンテナ４８ａに補正情報を送信している。トラクタ１（移動局に相当する）の測位測量装置５３は、測位アンテナ６にて測定した衛星測位情報を、基準局６０から送信される補正情報を用いて補正して、トラクタ１の現在位置情報（例えば、緯度情報・経度情報）を求めている。 In RTK positioning, the carrier phase (satellite positioning information) from the positioning satellite 63 is measured by both the reference station 60 installed at the reference point and the positioning antenna 6 of the tractor 1 on the mobile station side for which position information is to be obtained. ing. The reference station 60 generates correction information including the measured satellite positioning information and the position information of the reference point every time the satellite positioning information is measured from the positioning satellite 63 or every time the setting cycle elapses, and the reference station communication device 62 Is transmitting correction information to the first wireless communication antenna 48a of the tractor 1. The positioning surveying device 53 of the tractor 1 (corresponding to a mobile station) corrects the satellite positioning information measured by the positioning antenna 6 by using the correction information transmitted from the reference station 60, and corrects the current position information of the tractor 1 (corresponding to the mobile station). For example, latitude information / longitude information) is required.

なお、本実施形態ではＧＮＳＳ−ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムを利用しているが、これに限られるものではなく、高精度の位置座標が得られる限りにおいて他の測位システムを用いてもよい。ＧＮＳＳ−ＲＴＫは、位置のわかっている基準局の情報に基づいて、補正して精度を高めた測位方式で、基準局からの情報の配信方法の違いで複数の方式が存在する。本発明はＧＮＳＳ−ＲＴＫ方式には依存しないので、本実施例では詳細は割愛する。 In this embodiment, a high-precision satellite positioning system using the GNSS-RTK method is used, but the present invention is not limited to this, and other positioning systems are used as long as high-precision position coordinates can be obtained. You may. GNSS-RTK is a positioning method that is corrected and improved in accuracy based on the information of a reference station whose position is known, and there are a plurality of methods depending on the method of distributing information from the reference station. Since the present invention does not depend on the GNSS-RTK method, details are omitted in this embodiment.

また、測位測量装置５３は、衛星測位によるトラクタ１（機体２）の位置情報だけでなく、慣性測量による前後左右の傾斜角情報を計測可能になっている。測位測量装置５３で計測された傾斜角情報は、自律走行制御装置５１により位置情報（緯度・経度情報）と対応付けた状態で取得されて、トラクタ１の制御に利用される。なお、測位測量装置５３は、圃場面に対する測位アンテナ６の高さ位置、ひいてはトラクタ１（機体２）の車高を計測することも可能である。 Further, the positioning surveying device 53 can measure not only the position information of the tractor 1 (aircraft 2) by satellite positioning but also the tilt angle information of front, back, left and right by inertial surveying. The tilt angle information measured by the positioning surveying device 53 is acquired by the autonomous traveling control device 51 in a state of being associated with position information (latitude / longitude information), and is used for controlling the tractor 1. The positioning surveying device 53 can also measure the height position of the positioning antenna 6 with respect to the field scene, and thus the vehicle height of the tractor 1 (aircraft 2).

無線通信アンテナユニット４８は、トラクタ１のキャビン１１の屋根１４の上面に配置されており、周波数帯域の異なる第１及び第２無線通信ネットワークと通信接続する第１及び第２無線通信アンテナ４８ａ，４８ｂを備えている。第１無線通信ネットワークは、基準局６０による測位補正情報を通信させるべく、例えば、データ伝送速度の速い９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線などで構築される。第２無線通信ネットワークは、画像データなどのデータ容量の多いデータを高速で通信でさせるべく、例えば、２．４ＧＨｚ帯の小電力データ通信システムなどで構築される。なお、アンテナ４８ａ，４８ｂの一部はキャビン１１内に配置してもよい。 The wireless communication antenna unit 48 is arranged on the upper surface of the roof 14 of the cabin 11 of the tractor 1, and the first and second wireless communication antennas 48a and 48b are connected to the first and second wireless communication networks having different frequency bands. It has. The first wireless communication network is constructed by, for example, a specific low power radio in the 920 MHz band having a high data transmission speed in order to communicate the positioning correction information by the reference station 60. The second wireless communication network is constructed by, for example, a low power data communication system in the 2.4 GHz band in order to communicate data having a large data capacity such as image data at high speed. A part of the antennas 48a and 48b may be arranged in the cabin 11.

第１無線通信アンテナ４８ａは、測位測量装置５３と電気的に接続しており、第２無線通信アンテナ４８ｂは、無線通信ルータ５４と電気的に接続している。第２無線通信アンテナ４８ｂと接続された無線通信ルータ５４は、第２無線通信ネットワークを通じて、トラクタ１外部のオペレータにより操作される画像表示可能な遠隔操作装置７０と通信を行う。無線通信ルータ５４は、遠隔操作装置７０からの制御信号を受信し、自律走行バス回線５６を介して自律走行制御装置５１に送信する。 The first wireless communication antenna 48a is electrically connected to the positioning surveying device 53, and the second wireless communication antenna 48b is electrically connected to the wireless communication router 54. The wireless communication router 54 connected to the second wireless communication antenna 48b communicates with the image displayable remote control device 70 operated by an operator outside the tractor 1 through the second wireless communication network. The wireless communication router 54 receives the control signal from the remote control device 70 and transmits it to the autonomous travel control device 51 via the autonomous travel bus line 56.

また、無線通信ルータ５４は、トラクタ１の前方を撮影するカメラ３６と第２無線通信ネットワークを介した無線通信を行うことで、カメラ３６の撮影画像を受信する。カメラ３６は、キャビン１１の上側位置に取り付けられ、キャビン１１前方のボンネット６周辺などの圃場の状態を撮影する。本実施形態では、カメラ３６は、無線通信アンテナユニット４８に一体に取り付けられるものとしているが、キャビン１１の屋根１４の側方位置や後方位置などの複数箇所に取り付けられるものとしても構わない。 Further, the wireless communication router 54 receives the captured image of the camera 36 by performing wireless communication with the camera 36 that captures the front of the tractor 1 via the second wireless communication network. The camera 36 is attached to the upper position of the cabin 11 and photographs the state of the field such as around the bonnet 6 in front of the cabin 11. In the present embodiment, the camera 36 is integrally attached to the wireless communication antenna unit 48, but it may be attached to a plurality of locations such as a lateral position and a rear position of the roof 14 of the cabin 11.

遠隔操作装置７０は、具体的には、タッチパネルを備えるタブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。オペレータは、遠隔操作装置７０のタッチパネルに表示された情報（例えば、自律走行を行うときに必要な圃場の情報等）を参照して確認することができる。また、オペレータは、遠隔操作装置７０を操作して、トラクタ１の自律走行制御装置５１に、トラクタ１を制御するための制御信号を送信する。なお、実施形態の遠隔操作装置７０はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、トラクタ１とは異なる他のトラクタに搭載されるモニタ装置を遠隔操作装置とすることもできる。 Specifically, the remote control device 70 is configured as a tablet-type personal computer provided with a touch panel. The operator can confirm by referring to the information displayed on the touch panel of the remote control device 70 (for example, the field information required for autonomous driving). Further, the operator operates the remote control device 70 to transmit a control signal for controlling the tractor 1 to the autonomous travel control device 51 of the tractor 1. The remote control device 70 of the embodiment is not limited to the tablet-type personal computer, and instead, for example, a notebook-type personal computer can be configured. Alternatively, a monitor device mounted on another tractor different from the tractor 1 can be used as a remote control device.

自律走行制御装置５１は、遠隔操作装置７０により生成された作業経路とトラクタ１の位置情報とを比較し、トラクタ１を作業経路に沿って所定の作業を行わせながら所定の走行速度にて自律走行させるために、トラクタ１の操舵角、目標のエンジン回転数や変速比等を算出して、車両バス回線１８を通じて、各制御装置１５〜１７，５２と通信する。これにより、トラクタ１は、当該作業経路に沿って自律走行しつつ、作業機３による農作業を行うことができる。このように、トラクタ１が自律走行する圃場領域（走行領域）内の経路を、以下の説明において「作業ルート」と称する場合がある。また、圃場領域（走行領域）においてトラクタ１の作業機３による農作業の対象となる領域（作業領域）は、圃場領域の全体から枕地及び余裕代を除いた領域として定められ、オペレータ等が後述の登録点の登録作業を実行したときにこれら登録点とトラクタ１の作業幅とに基づいて設定される。 The autonomous travel control device 51 compares the work path generated by the remote control device 70 with the position information of the tractor 1, and autonomously causes the tractor 1 to perform a predetermined work along the work path at a predetermined travel speed. In order to drive the tractor 1, the steering angle of the tractor 1, the target engine speed, the gear ratio, and the like are calculated and communicated with the respective control devices 15 to 17, 52 through the vehicle bus line 18. As a result, the tractor 1 can perform farm work by the work machine 3 while autonomously traveling along the work route. As described above, the route in the field area (traveling area) in which the tractor 1 autonomously travels may be referred to as a "working route" in the following description. Further, in the field area (traveling area), the area (working area) subject to agricultural work by the work machine 3 of the tractor 1 is defined as an area excluding the headland and the margin from the entire field area, and the operator and the like will be described later. It is set based on these registration points and the work width of the tractor 1 when the registration work of the registration points of is executed.

自律走行制御装置５１は、遠隔操作装置７０に対してオペレータが停止操作を実行したとき、エンジン制御装置１５との通信により、コモンレール装置４１における燃料噴射を停止させるとともに、本機制御装置１６との通信により、変速装置４２を中立状態とした上で、後述のブレーキ装置２６による制動動作を作用させる。このとき、自律走行制御装置５２は、操舵制御装置５１との通信により、ハンドル１２を中立位置とするように操舵アクチュエータ４３を制御して、左右の前輪７，７の方向を直進方向に向けるものとしてもよい。 When the operator executes a stop operation on the remote control device 70, the autonomous travel control device 51 stops the fuel injection in the common rail device 41 by communicating with the engine control device 15, and also with the machine control device 16. After the transmission 42 is set to the neutral state by communication, the braking operation by the braking device 26 described later is applied. At this time, the autonomous travel control device 52 controls the steering actuator 43 so that the steering wheel 12 is in the neutral position by communicating with the steering control device 51, and directs the left and right front wheels 7 and 7 in the straight-ahead direction. May be.

自律走行制御装置５１は、測位測量装置５３における基準局６０との通信状態（第１通信ネットワークにおける通信状態）、及び無線通信ルータ５４における遠隔操作装置７０との通信状態（第２通信ネットワークにおける通信状態）それぞれを、自律走行バス回線５６を介して確認する。自律走行制御装置５１は、第１及び第２通信ネットワークのいずれかでの通信状態が遮断されたことを確認すると、エンジン制御装置１５及び変速制御装置１６などと通信することで、トラクタ１の自律走行を停止させる。なお、自律走行制御装置５１は、測位測量装置５３、及び無線通信ルータ５４がそれぞれ、通信相手からの信号を所定期間以上受信しない場合に、当該通信相手との通信が遮断されたものと判定する。 The autonomous travel control device 51 has a communication state with the reference station 60 in the positioning survey device 53 (communication state in the first communication network) and a communication state with the remote control device 70 in the wireless communication router 54 (communication state in the second communication network). ) Each is confirmed via the autonomous traveling bus line 56. When the autonomous travel control device 51 confirms that the communication state in either the first or second communication network is cut off, the autonomous travel control device 51 communicates with the engine control device 15, the shift control device 16, and the like to autonomously control the tractor 1. Stop running. When the positioning surveying device 53 and the wireless communication router 54 do not receive the signal from the communication partner for a predetermined period or longer, the autonomous travel control device 51 determines that the communication with the communication partner is interrupted. ..

更に、トラクタ１には、ブレーキペダルや駐車ブレーキレバーの操作と自動制御という２つの系統によって、左右の後輪８，８にブレーキを掛ける左右一対のブレーキ装置２６，２６を設けている。すなわち、左右両方のブレーキ装置２６，２６は、ブレーキペダル（又は駐車ブレーキレバー）の制動方向への操作によって、左右両方の後輪８，８にブレーキを掛けるように構成されている。また、ハンドル１２の回動角度が所定角度以上になれば、本機制御装置１６の指令によって、旋回内側の後輪８に対するブレーキ装置２６が自動的に制動動作をするように構成されている（いわゆるオートブレーキ）。 Further, the tractor 1 is provided with a pair of left and right braking devices 26, 26 that apply brakes to the left and right rear wheels 8 and 8 by two systems of operation and automatic control of a brake pedal and a parking brake lever. That is, both the left and right braking devices 26 and 26 are configured to apply the brakes to both the left and right rear wheels 8 and 8 by operating the brake pedal (or parking brake lever) in the braking direction. Further, when the rotation angle of the handle 12 becomes equal to or more than a predetermined angle, the braking device 26 for the rear wheel 8 inside the turning is automatically braked by the command of the machine control device 16 ( So-called auto brake).

基準局６０は、補正情報を配信する基準局無線通信アンテナ６４と、測位衛星６３からの信号を受信する基準局測位アンテナ６１と、無線通信アンテナ６４及び測位アンテナ６１それぞれと電気的に接続された基準局通信装置６２とを備える。基準局６０は、移動局となるトラクタ（作業車両）１の位置特定における基準点に設置される。基準点に設置された可搬型基準局６０は、基準局測位アンテナ６１で受信した測位衛星６３からの信号を基準局通信装置６２に送り、基準局通信装置６２において、測定した衛星測位情報と基準点の位置情報等を含む補正情報を生成する。そして、基準局６０は、基準局通信装置６２で生成した補正情報を、第１無線通信ネットワークを介して配信する。なお、基準局６０は、複数部材に分解可能に構成されており、分解した各部材は、所定のケースに収容して運搬可能な大きさに構成されるものとしてもよい。 The reference station 60 is a reference station communication device electrically connected to a reference station wireless communication antenna 64 that distributes correction information, a reference station positioning antenna 61 that receives a signal from the positioning satellite 63, and the wireless communication antenna 64 and the positioning antenna 61, respectively. 62 and. The reference station 60 is installed at a reference point in specifying the position of the tractor (working vehicle) 1 which is a mobile station. The portable reference station 60 installed at the reference point sends a signal from the positioning satellite 63 received by the reference station positioning antenna 61 to the reference station communication device 62, and the satellite positioning information measured by the reference station communication device 62 and the position information of the reference point. And so on to generate correction information. Then, the reference station 60 distributes the correction information generated by the reference station communication device 62 via the first wireless communication network. The reference station 60 is configured to be disassembled into a plurality of members, and each disassembled member may be configured to have a size that can be accommodated in a predetermined case and transported.

＜自律走行システムにおける基本処理動作＞
次に、図５〜図８を参照しながら、圃場Ｈ１における無人トラクタ１の自律走行における基本処理動作について、以下に説明する。図５〜図８に示すように、圃場Ｈ１内の無人トラクタ１に対してキースイッチがＯＮとなると、各制御装置１５〜１７，５１，５２、測位測量装置５３、及び無線通信ルータ５４が電源投入されるとともに、エンジン１０が駆動してアイドリング状態となる。このとき、無人トラクタ１は、左右ブレーキ装置２６の制動作用により停止状態となっている。一方、遠隔操作装置７０の電源が投入されると、タッチパネルで構成されるディスプレイ１４６が表示されるとともに、装置側ソフトウェアを起動する。 <Basic processing operation in autonomous driving system>
Next, with reference to FIGS. 5 to 8, the basic processing operation in the autonomous traveling of the unmanned tractor 1 in the field H1 will be described below. As shown in FIGS. 5 to 8, when the key switch is turned on for the unmanned tractor 1 in the field H1, the control devices 15 to 17, 51, 52, the positioning surveying device 53, and the wireless communication router 54 are powered. As soon as it is turned on, the engine 10 is driven to enter an idling state. At this time, the unmanned tractor 1 is in a stopped state due to the braking action of the left and right braking devices 26. On the other hand, when the power of the remote control device 70 is turned on, the display 146 composed of the touch panel is displayed and the software on the device side is started.

無人トラクタ１は、自律走行制御装置５１により無線通信ルータ５４の通信動作を制御することで、無線通信ルータ５４は、第２無線通信ネットワークを通じて通信可能な遠隔操作装置７０の検索を開始する。すなわち、無線通信ルータ５４は、無人トラクタ１固有のトラクタＩＤ（識別子）を含んだ通信確認信号を生成して、第２無線通信アンテナ４８ｂより送信する。遠隔操作装置７０は、自律走行システムで通信可能な無人トラクタ１のトラクタＩＤを予め記憶している。そして、遠隔操作装置７０は、トラクタＩＤを含む通信確認信号を受信したとき、受信したトラクタＩＤが予め記憶したトラクタＩＤと一致する場合に、無人トラクタ１の無線通信ルータ５４との通信を認証する。 The unmanned tractor 1 controls the communication operation of the wireless communication router 54 by the autonomous travel control device 51, so that the wireless communication router 54 starts searching for a remote control device 70 capable of communicating through the second wireless communication network. That is, the wireless communication router 54 generates a communication confirmation signal including a tractor ID (identifier) unique to the unmanned tractor 1 and transmits it from the second wireless communication antenna 48b. The remote control device 70 stores in advance the tractor ID of the unmanned tractor 1 capable of communicating with the autonomous traveling system. Then, when the remote control device 70 receives the communication confirmation signal including the tractor ID, if the received tractor ID matches the tractor ID stored in advance, the remote control device 70 authenticates the communication with the wireless communication router 54 of the unmanned tractor 1. ..

遠隔操作装置７０は、無人トラクタ１との通信を認証した後、通信確認信号に対する応答信号を生成して、無人トラクタ１の無線通信ルータ５４に送信する。なお、遠隔操作装置７０は、自機器固有の装置ＩＤ（識別子）を含んだ応答信号を生成し、第２無線通信ネットワークを通じて無線通信ルータ５４に送信する。無人トラクタ１は、自律走行システムで通信可能な遠隔操作装置７０の装置ＩＤを、自律走行制御装置５１又は無線通信ルータ５４で予め記憶している。従って、無人トラクタ１は、第２無線通信アンテナ４８ｂを介して無線通信ルータ５４で応答信号を受信すると、受信した応答信号における装置ＩＤと、予め記憶した装置ＩＤとが一致する場合に、遠隔操作装置７０との通信を認証する。 After authenticating the communication with the unmanned tractor 1, the remote control device 70 generates a response signal to the communication confirmation signal and transmits the response signal to the wireless communication router 54 of the unmanned tractor 1. The remote control device 70 generates a response signal including a device ID (identifier) unique to its own device and transmits it to the wireless communication router 54 through the second wireless communication network. The unmanned tractor 1 stores in advance the device ID of the remote control device 70 capable of communicating with the autonomous travel system in the autonomous travel control device 51 or the wireless communication router 54. Therefore, when the unmanned tractor 1 receives the response signal at the wireless communication router 54 via the second wireless communication antenna 48b, the unmanned tractor 1 is remotely operated when the device ID in the received response signal and the device ID stored in advance match. Authenticate communication with device 70.

上述のようにして、無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）と遠隔操作装置７０との間で通信が確立すると、無人トラクタ１は、通信が確立したことをサーバ１００に通知する。このとき、無人トラクタ１は、無人トラクタ１のトラクタＩＤ及び遠隔操作装置７０の装置ＩＤを、車両搭載用端末装置１９より通信ネットワーク網Ｎ１を介してサーバ１００に送信する。 As described above, when communication is established between the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) and the remote control device 70, the unmanned tractor 1 notifies the server 100 that the communication has been established. At this time, the unmanned tractor 1 transmits the tractor ID of the unmanned tractor 1 and the device ID of the remote control device 70 from the vehicle-mounted terminal device 19 to the server 100 via the communication network N1.

また、無人トラクタ１のキースイッチがＯＮとされて、測位測量装置５３が電源投入されると、アンテナ６，４８ａを通じて測位衛星６３及び基準局６０それぞれと通信することで、無人トラクタ１の位置情報（緯度・経度情報）を算出している。そして、上述の無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）及び遠隔操作装置７０間の認証処理後に、サーバ１００に対して、トラクタＩＤ及び装置ＩＤと共に、無人トラクタ１の位置情報を送信する。 Further, when the key switch of the unmanned tractor 1 is turned on and the positioning surveying device 53 is turned on, the position information of the unmanned tractor 1 is obtained by communicating with the positioning satellite 63 and the reference station 60 through the antennas 6 and 48a. Latitude / longitude information) is calculated. Then, after the authentication process between the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) and the remote control device 70 described above, the position information of the unmanned tractor 1 is transmitted to the server 100 together with the tractor ID and the device ID.

サーバ１００は、トラクタＩＤ及び装置ＩＤより自律走行システム使用可能なトラクタ１及び遠隔操作装置であることを確認すると、無人トラクタ１とサーバ１００との通信を可能とすべく、無人トラクタ１を認証する。サーバ１００は、無人トラクタ１を認証すると、無人トラクタ１から受信した位置情報を中心とする地図情報を読み出して、読み出した地図情報を無人トラクタ１に送信する。このとき、サーバ１００は、トラクタＩＤ及び装置ＩＤより、無人トラクタ１を操作するオペレータに対して割り当てられた圃場（作業領域）を確認し、作業対象となる圃場（作業領域）の情報を地図情報に付加して、無人トラクタ１に送信する。 When the server 100 confirms that the tractor 1 and the remote control device can use the autonomous traveling system from the tractor ID and the device ID, the server 100 authenticates the unmanned tractor 1 so as to enable communication between the unmanned tractor 1 and the server 100. .. When the server 100 authenticates the unmanned tractor 1, it reads out the map information centered on the position information received from the unmanned tractor 1 and transmits the read map information to the unmanned tractor 1. At this time, the server 100 confirms the field (work area) assigned to the operator who operates the unmanned tractor 1 from the tractor ID and the device ID, and maps the information of the field (work area) to be worked. Is added to and transmitted to the unmanned tractor 1.

無人トラクタ１は、車両搭載端末装置１９でサーバ１００から地図情報を受信すると、受信した地図情報を自律走行制御装置５１を介して無線通信ルータ５４に与えて、当該地図情報を無線通信ルータ５４より遠隔操作装置７０に送信する。地図情報を受信した遠隔操作装置７０は、受信した地図情報に基づいて、オペレータに割り当てられた圃場（作業領域）を含む地図をディスプレイ１４６（図１０参照）に表示する。 When the unmanned tractor 1 receives the map information from the server 100 on the vehicle-mounted terminal device 19, the unmanned tractor 1 gives the received map information to the wireless communication router 54 via the autonomous travel control device 51, and transfers the map information from the wireless communication router 54. It transmits to the remote control device 70. The remote control device 70 that has received the map information displays a map including the field (work area) assigned to the operator on the display 146 (see FIG. 10) based on the received map information.

オペレータは、遠隔操作装置７０のディスプレイ１４６を構成するタッチパネルを操作するなどして、ディスプレイ１４６上に表示された地図上から、無人トラクタ１による作業対象となる圃場（作業領域）を指定する。また、オペレータは、遠隔操作装置７０に対して無人トラクタ１による作業（耕運作業、播種作業、施肥作業、代掻き作業、畝立て作業など）を行うための作業機及び作業機の大きさなどを指定する。 The operator designates a field (work area) to be worked by the unmanned tractor 1 from the map displayed on the display 146 by operating the touch panel constituting the display 146 of the remote control device 70. Further, the operator determines the size of the work machine and the work machine for performing the work by the unmanned tractor 1 (cultivation work, sowing work, fertilization work, puddling work, ridge work, etc.) on the remote control device 70. specify.

遠隔操作装置７０は、指定された圃場及び作業機による作業に基づいて、演算により無人トラクタ１が移動する作業ルート（作業経路）を生成し、作業ルートをディスプレイ１４６上に表示する。その後、遠隔操作装置７０は、オペレータの操作により、生成された作業ルートが選択された後、自律走行の開始の操作を受け付けると、自律走行を許可する応答信号を生成し、無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）に送信する。この自律走行許可信号となる応答信号には、、オペレータにより指定された圃場（作業領域）、作業機及び作業ルートが含まれる。 The remote control device 70 generates a work route (work route) in which the unmanned tractor 1 moves by calculation based on the work by the designated field and the work machine, and displays the work route on the display 146. After that, when the remote control device 70 receives the operation of starting autonomous driving after the generated work route is selected by the operator's operation, the remote control device 70 generates a response signal permitting autonomous driving, and the unmanned tractor 1 (wireless) It transmits to the communication router 54). The response signal that becomes the autonomous travel permission signal includes a field (work area), a work machine, and a work route designated by the operator.

無人トラクタ１は、自律走行許可信号となる応答信号を無線通信ルータ５４で受信すると、エンジン制御装置１５、本機制御装置１６、作業機制御装置１７、及び操舵制御装置５２を通じて自律走行制御装置５１による各部の制御動作が実行され、無人トラクタ１の自律走行が開始される。このとき、無人トラクタ１は、自律走行制御装置５１で、受信した応答信号より、オペレータに指定された圃場（作業領域）、作業機及び作業ルートを確認する。そして、自律走行制御装置５１が、エンジン制御装置１５、本機制御装置１６、作業機制御装置１７、及び操舵制御装置５２と通信することで、圃場内において設定された作業ルートに沿って機体２を設定車速で移動させながら、作業機３を設定値で駆動させる。 When the unmanned tractor 1 receives the response signal that becomes the autonomous travel permission signal by the wireless communication router 54, the unmanned tractor 1 passes through the engine control device 15, the machine control device 16, the work equipment control device 17, and the steering control device 52, and the autonomous travel control device 51. The control operation of each part is executed, and the autonomous traveling of the unmanned tractor 1 is started. At this time, the unmanned tractor 1 confirms the field (work area), the work machine, and the work route designated by the operator from the received response signal by the autonomous travel control device 51. Then, the autonomous travel control device 51 communicates with the engine control device 15, the machine control device 16, the work machine control device 17, and the steering control device 52, so that the machine body 2 follows the work route set in the field. The work machine 3 is driven by the set value while moving at the set vehicle speed.

無人トラクタ１は、自律走行を開始すると、機体２及び作業機３の駆動状態（エンジン回転数、機体２の車速、エンジン負荷、機体２の傾き姿勢、作業機３の傾き姿勢、作業機３の昇降位置、左右のブレーキ装置２６の制動操作、ハンドル１０の操舵角、ＰＴＯスイッチの切換など）を、位置情報と共に、サーバ１００に送信する。また、無人トラクタ１は、遠隔操作装置７０に対しても、機体２及び作業機３の駆動状態を示す駆動状態情報を、位置情報及び時刻情報と共に送信する。なお、位置情報は、測位衛星６３及び基準局６０それぞれから受信した情報に基づき、測位測量装置５３で算出した緯度・経度情報であり、時刻情報は、無人トラクタ１の制御装置１５〜１７，５２，５３のいずれかで計時された時刻を示す情報である。 When the unmanned tractor 1 starts autonomous traveling, the driving states of the machine body 2 and the work machine 3 (engine speed, vehicle speed of the machine body 2, engine load, tilt posture of the machine body 2, tilt posture of the work machine 3, and the work machine 3). The elevating position, braking operation of the left and right braking devices 26, steering angle of the steering wheel 10, switching of the PTO switch, etc.) are transmitted to the server 100 together with the position information. Further, the unmanned tractor 1 also transmits the drive state information indicating the drive state of the machine body 2 and the work machine 3 to the remote control device 70 together with the position information and the time information. The position information is latitude / longitude information calculated by the positioning surveying device 53 based on the information received from each of the positioning satellite 63 and the reference station 60, and the time information is the control devices 15 to 17, 52 of the unmanned tractor 1. This is information indicating the time measured by any of 53.

自律走行中の無人トラクタ１は、時間Ｔ１毎に、車両搭載端末装置１９をサーバ１００に通信接続して、機体２及び作業機３の駆動状態を示す駆動状態情報及び位置情報、を、通信ネットワーク網Ｎ１を介してサーバ１００に送信する。サーバ１００は、時間Ｔ１毎に受信した駆動状態情報及び位置情報を、標準時による受信時刻（又は送信時刻）と共に、指定された圃場（作業領域）を示す圃場ＩＤ（識別子）及びトラクタＩＤと関連づけて記憶する。なお、標準時による受信時刻（送信時刻）は、サーバ１００が無人トラクタ１より駆動状態情報及び位置情報を受信（送信）した際の時刻であり、圃場（作業領域）が日本国内にある場合は日本標準時による時刻としてもよいし、世界標準時による時刻としてもよい。 The unmanned tractor 1 during autonomous traveling connects the vehicle-mounted terminal device 19 to the server 100 every time T1, and provides drive state information and position information indicating the drive states of the machine body 2 and the work machine 3 to the communication network. It is transmitted to the server 100 via the network N1. The server 100 associates the drive state information and the position information received for each time T1 with the field ID (identifier) and the tractor ID indicating the designated field (work area) together with the reception time (or transmission time) in standard time. Remember. The reception time (transmission time) in standard time is the time when the server 100 receives (transmits) the drive state information and the position information from the unmanned tractor 1, and if the field (work area) is in Japan, Japan. It may be the time in standard time or the time in world standard time.

また、無人トラクタ１は、時間Ｔ１をｎ等分した時間Ｔ２毎に、無線通信ルータ５４より通信確認信号とともに、機体２及び作業機３の駆動状態を示す駆動状態情報、位置情報、及び時刻情報を、第２無線通信ネットワークを介して、遠隔操作装置７０に送信する。遠隔操作装置７０は、無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）からの通信確認信号を受信すると、自律走行許可信号となる応答信号を無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）に対して返信する。また、遠隔操作装置７０は、時間Ｔ２毎に受信した駆動状態情報、位置情報、及び時刻情報を、指定された圃場（作業領域）を示す圃場ＩＤ及びトラクタＩＤと関連づけて記憶する。このとき、遠隔操作装置７０に記憶される駆動状態情報の項目数が、サーバ１００に記憶される駆動状態情報の項目数よりも多いものとしても構わない。 Further, the unmanned tractor 1 has a communication confirmation signal from the wireless communication router 54 at every time T2 obtained by dividing the time T1 into n equal parts, as well as drive state information, position information, and time information indicating the drive states of the machine 2 and the work machine 3. Is transmitted to the remote control device 70 via the second wireless communication network. When the remote control device 70 receives the communication confirmation signal from the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54), the remote control device 70 returns a response signal, which is an autonomous travel permission signal, to the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54). Further, the remote control device 70 stores the drive state information, the position information, and the time information received for each time T2 in association with the field ID and the tractor ID indicating the designated field (work area). At this time, the number of drive state information items stored in the remote control device 70 may be larger than the number of drive state information items stored in the server 100.

無人トラクタ１は、無線通信ルータ５４において、時間Ｔ２毎に送信した通信確認信号に対して、遠隔操作装置７０からの応答信号の返信の有無を確認し、遠隔操作装置７０からの応答信号の返信が所定時間以上又は所定回数以上なかったとき、自律走行を停止させる。すなわち、オペレータが無人トラクタ１から離れた位置に移動したことにより、遠隔操作装置７０が無線通信ルータ５４との通信可能範囲外に位置した場合、遠隔操作装置７０と無線通信ルータ５４との間の通信が遮断される。このとき、自律走行制御装置５１は、オペレータによる無人トラクタ１の監視が困難な距離であるものと判定し、無人トラクタ１の自律走行を停止する。また、無人トラクタ１は、作業中に自律走行を停止すると、サーバ１００に対して、作業中に自律走行が停止されることを通知する。 The unmanned tractor 1 confirms whether or not a response signal is returned from the remote control device 70 with respect to the communication confirmation signal transmitted every time T2 in the wireless communication router 54, and returns the response signal from the remote control device 70. Stops autonomous driving when is not required for a predetermined time or more or a predetermined number of times. That is, when the remote control device 70 is located outside the communicable range with the wireless communication router 54 due to the operator moving to a position away from the unmanned tractor 1, the remote control device 70 and the wireless communication router 54 are separated from each other. Communication is cut off. At this time, the autonomous travel control device 51 determines that the distance is difficult for the operator to monitor the unmanned tractor 1, and stops the autonomous travel of the unmanned tractor 1. Further, when the unmanned tractor 1 stops the autonomous traveling during the work, the unmanned tractor 1 notifies the server 100 that the autonomous traveling is stopped during the work.

また、遠隔操作装置７０が、自律走行停止の操作を受け付けると、遠隔操作装置７０は、無人トラクタ１（無線通信ルータ５４）との通信を遮断し、応答信号の返信を停止する。これにより、無人トラクタ１は、無線通信ルータ５４において、通信確認信号に対する応答信号の返信がないことを確認するため、自律走行制御装置５１により自律走行を停止させる。従って、人や動物などが圃場（作業領域）Ｈ１内へ侵入した場合や、無人トラクタ１が作業ルートから外れた場合に、無人トラクタ１を監視するオペレータが、遠隔操作装置７０のディスプレイ１４６上に表示される停止ボタン（図示省略）をタッチ操作することで、無人トラクタ１を停止することができ、自律走行システムを安全に稼働できる。 Further, when the remote control device 70 accepts the operation of autonomous traveling stop, the remote control device 70 cuts off the communication with the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) and stops the reply of the response signal. As a result, the unmanned tractor 1 stops the autonomous traveling by the autonomous traveling control device 51 in order to confirm that the wireless communication router 54 does not return the response signal to the communication confirmation signal. Therefore, when a person or animal invades the field (work area) H1 or the unmanned tractor 1 deviates from the work route, an operator who monitors the unmanned tractor 1 is displayed on the display 146 of the remote control device 70. The unmanned tractor 1 can be stopped by touch-controlling the displayed stop button (not shown), and the autonomous traveling system can be operated safely.

＜作業ルート設定処理＞
以下において、遠隔操作装置７０における作業ルート設定処理について、図９〜図１２を参照して説明する。図９に示すように、無人トラクタ１と通信が確立された遠隔操作装置７０が、無人トラクタ１を通じてサーバ１００より地図情報を受信して、トラクタ１の現在位置周辺の地図をディスプレイ１４６に表示する（ＳＴＥＰ５０１）。このとき、サーバ１００は、トラクタＩＤ及び装置ＩＤより、トラクタ１を操作するオペレータに対して割り当てられた圃場（作業領域）を確認し、作業対象となる圃場（作業領域）の情報を地図情報に付加して、遠隔操作装置７０に送信する。 <Work route setting process>
Hereinafter, the work route setting process in the remote control device 70 will be described with reference to FIGS. 9 to 12. As shown in FIG. 9, the remote control device 70, which has established communication with the unmanned tractor 1, receives map information from the server 100 through the unmanned tractor 1 and displays a map around the current position of the tractor 1 on the display 146. (STEP501). At this time, the server 100 confirms the field (work area) assigned to the operator who operates the tractor 1 from the tractor ID and the device ID, and uses the information of the field (work area) to be worked as map information. In addition, it is transmitted to the remote control device 70.

すなわち、サーバ１００は、トラクタ１より受信した位置情報により、トラクタ１の現在位置周辺の圃場ＨＡ〜ＨＨを含む地図情報を読み出す。そして、サーバ１００は、装置ＩＤにより確認されるオペレータの作業対象となる圃場が、圃場ＨＣ，ＨＤ，ＨＧ，ＨＨであることを確認して、地図情報と共に遠隔操作装置７０に通知する。そして、図１０に示すように、地図情報を受信した遠隔操作装置７０は、受信した地図情報に基づいて、作業対象となる圃場（作業領域）ＨＣ，ＨＤ，ＨＧ，ＨＨ及び対象外となる圃場ＨＡ，ＨＢ，ＨＦを含む地図をディスプレイ１４６に表示する。 That is, the server 100 reads out the map information including the fields HA to HH around the current position of the tractor 1 from the position information received from the tractor 1. Then, the server 100 confirms that the field to be worked by the operator confirmed by the device ID is the field HC, HD, HG, HH, and notifies the remote control device 70 together with the map information. Then, as shown in FIG. 10, the remote control device 70 that has received the map information has the field (work area) HC, HD, HG, HH to be worked and the field to be excluded based on the received map information. A map including HA, HB, and HF is displayed on the display 146.

オペレータは、遠隔操作装置７０のディスプレイ１４６を構成するタッチパネルを操作するなどして、ディスプレイ上に表示された地図上から、トラクタ１による作業対象となる圃場（作業領域）ＨＤを指定する。遠隔操作装置７０は、オペレータにより圃場（作業領域）が選択されると（ＳＴＥＰ５０２で「決定」）、図１１に示すように、トラクタ１による作業（耕運作業、播種作業、施肥作業、代掻き作業、畝立て作業など）の指定をオペレータに要求するための画面を、ディスプレイ４６に表示する（ＳＴＥＰ５０３）。そして、オペレータは、図１１のように画面表示された遠隔操作装置７０のタッチパネルを操作することで、トラクタ１による作業（耕運作業、播種作業、施肥作業、代掻き作業、畝立て作業など）を行うための作業機３（作業内容）を指定する。 The operator designates the field (work area) HD to be worked by the tractor 1 from the map displayed on the display by operating the touch panel constituting the display 146 of the remote control device 70. When the field (work area) is selected by the operator (“determined” in STEP 502), the remote control device 70 uses the tractor 1 (cultivation work, sowing work, fertilization work, scraping work) as shown in FIG. A screen for requesting the operator to specify (, ridge work, etc.) is displayed on the display 46 (STEP 503). Then, the operator operates the touch panel of the remote control device 70 displayed on the screen as shown in FIG. 11 to perform the work by the tractor 1 (cultivation work, sowing work, fertilization work, puddling work, ridge work, etc.). Designate the work machine 3 (work content) to be performed.

遠隔操作装置７０は、オペレータにより作業機３（作業内容）が選択されると（ＳＴＥＰ５０４で「決定」）、選択された圃場Ｈ１と作業機３から作業ルートを設定した後、標準で設定された車速に基づく作業時間を算出し、図１２に示すように、設定した作業ルートと共に作業時間をディスプレイ１４６上に画面表示する（ＳＴＥＰ５０５〜ＳＴＥＰ５０７）。このとき、遠隔操作装置７０は、作業ルート上の直線経路を標準直線車速ＶＡで走行するものとし、作業ルート上の旋回経路を標準旋回時間ＴＡで旋回するものとする。そして、設定された作業ルーにおいて、直線経路の長さがＬとなり、旋回回数がＲＮとなる場合、作業時間（Ｌ／ＶＡ＋ＴＡ×ＲＮ）かかるものと算出する。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、旋回経路は１８０°旋回とするが、９０°旋回の場合については、９０°旋回用に標準旋回時間が設定されている。 When the work machine 3 (work content) is selected by the operator (“determined” in STEP 504), the remote control device 70 is set as standard after setting the work route from the selected field H1 and the work machine 3. The work time based on the vehicle speed is calculated, and as shown in FIG. 12, the work time is displayed on the display 146 together with the set work route (STEP505 to STEP507). At this time, the remote control device 70 shall travel on the straight path on the work route at the standard straight vehicle speed VA, and shall turn the turning path on the working route at the standard turning time TA. Then, in the set work loop, when the length of the straight path is L and the number of turns is RN, it is calculated that the work time (L / VA + TA × RN) is required. In the present embodiment, the turning path is 180 ° turning for the sake of simplicity, but in the case of 90 ° turning, a standard turning time is set for 90 ° turning.

遠隔操作装置７０は、標準設定による直線車速ＶＡ及び旋回時間ＴＡによる作業時間及び作業ルートに対して、オペレータによる時間短縮の要求を受け付けたとき（ＳＴＥＰ５０８で「時間短縮」）、作業内容が、施肥作業や播種作業といった直線車速を標準直線車速ＶＡで一定とする作業であるか否かを確認する（ＳＴＥＰ５０９）。直線車速の変更を可能とする作業である場合（ＳＴＥＰ５０９でＹｅｓ）、直線車速を上限車速Ｖｍａｘとして、作業時間（Ｌ／Ｖｍａｘ＋ＴＡ×ＲＮ）を算出し、ディスプレイ１４６に算出した作業時間（Ｌ／Ｖｍａｘ＋ＴＡ×ＲＮ）を表示する（ＳＴＥＰ５１０〜ＳＴＥＰ５１１）。 When the remote control device 70 receives a request for time reduction by the operator for the work time and work route according to the straight vehicle speed VA and the turning time TA according to the standard settings (“time reduction” in STEP 508), the work content is fertilized. It is confirmed whether or not the work such as the work and the seeding work keeps the straight vehicle speed constant at the standard straight vehicle speed VA (STEP 509). When the work enables the change of the straight vehicle speed (Yes in STEP 509), the work time (L / Vmax + TA × RN) is calculated with the straight vehicle speed as the upper limit vehicle speed Vmax, and the work time (L / Vmax + TA) calculated on the display 146 is calculated. × RN) is displayed (STEP510 to STEP511).

直線車速を標準直線車速ＶＡで一定とする作業である場合（ＳＴＥＰ５０９でＹｅｓ）、又は、直線車速の変更後の作業時間に対して更なる短縮が求められた場合（ＳＴＥＰ５１２で「時間短縮」）、無人トラクタ１の旋回時の横転を防止できる上限となる旋回車速による最小旋回時間Ｔｍｉｎとする（ＳＴＥＰ５１３）。なお、ＳＴＥＰ５０９からＳＴＥＰ５１３に移行した場合は、遠隔操作装置７０は、作業時間（Ｌ／ＶＡ＋Ｔｍｉｎ×ＲＮ）を算出して、ディスプレイ１４６に算出した作業時間（Ｌ／ＶＡ＋Ｔｍｉｎ×ＲＮ）を表示する（ＳＴＥＰ５１４）。一方、ＳＴＥＰ５１２からＳＴＥＰ５１３に移行した場合は、遠隔操作装置７０は、作業時間（Ｌ／Ｖｍａｘ＋Ｔｍｉｎ×ＲＮ）を算出して、ディスプレイ１４６に算出した作業時間（Ｌ／Ｖｍａｘ＋Ｔｍｉｎ×ＲＮ）を表示する（ＳＴＥＰ５１４）。 When the work is to keep the straight vehicle speed constant at the standard straight vehicle speed VA (Yes in STEP 509), or when a further reduction is required for the work time after changing the straight vehicle speed (“Time reduction” in STEP 512). The minimum turning time Tmin at the turning vehicle speed, which is the upper limit for preventing the unmanned tractor 1 from rolling over during turning, is set (STEP 513). When shifting from STEP 509 to STEP 513, the remote control device 70 calculates the working time (L / VA + Tmin × RN) and displays the calculated working time (L / VA + Tmin × RN) on the display 146 (STEP 514). ). On the other hand, when the transition from STEP 512 to STEP 513 is performed, the remote control device 70 calculates the working time (L / Vmax + Tmin × RN) and displays the calculated working time (L / Vmax + Tmin × RN) on the display 146 (STEP514). ).

遠隔操作装置７０は、旋回時間の変更後の作業時間に対して更なる短縮が求められた場合（ＳＴＥＰ５１５で「時間短縮」）、又は、設定された作業ルートの変更が求められた場合（ＳＴＥＰ５０８で「ルート変更」）、ＳＴＥＰ５０５に移行して、作業ルートを設定し直す。なお、ＳＴＥＰ５０８からＳＴＥＰ５０５に移行した場合は、遠隔操作装置７０は、ＳＴＥＰ５０６において、標準直線車速ＶＡ及び標準旋回時間ＴＡによる作業時間を算出する。一方、ＳＴＥＰ５１５からＳＴＥＰ５０５に移行した場合は、遠隔操作装置７０は、ＳＴＥＰ５０６において、変更された直線車速及び旋回時間により作業時間を算出し、作業時間が短縮されなかった場合は、ＳＴＥＰ５０７において、ＳＴＥＰ５１４で表示した元の作業ルートと作業時間をディスプレイ１４６上に表示する。 The remote control device 70 is required to further reduce the working time after changing the turning time (“time reduction” in STEP 515), or when it is required to change the set work route (STEP 508). In "Change route"), move to STEP505 and reset the work route. When shifting from STEP 508 to STEP 505, the remote control device 70 calculates the working time based on the standard linear vehicle speed VA and the standard turning time TA in STEP 506. On the other hand, when shifting from STEP 515 to STEP 505, the remote control device 70 calculates the working time based on the changed straight line vehicle speed and turning time in STEP 506, and if the working time is not shortened, in STEP 507, in STEP 514. The original work route and work time displayed are displayed on the display 146.

オペレータが、ディスプレイ１４６に表示された作業ルート及び作業時間での作業を承諾し、ディスプレイ１４６に表示される決定ボタンを操作したとき（ＳＴＥＰ５０８、ＳＴＥＰ５１２、ＳＴＥＰ５１５それぞれで「決定」）、遠隔操作装置７０は、設定した作業ルートを無人トラクタ１に送信する。なお、図１２に示すように、作業ルート設定後の画面表示において、作業時間が表示されるものとしたが、現在時刻と作業時間から予測される作業終了時刻を表示されるものとしても構わない。 When the operator accepts the work in the work route and the work time displayed on the display 146 and operates the enter button displayed on the display 146 (“decision” in STEP 508, STEP 512, STEP 515, respectively), the remote control device 70 Sends the set work route to the unmanned tractor 1. As shown in FIG. 12, the work time is displayed on the screen display after the work route is set, but the current time and the work end time predicted from the work time may be displayed. ..

また、本実施形態では、作業ルートを設定した後に算出された作業時間に対して、オペレータが作業時間の短縮を要求するものとしたが、図１３のフローチャートに示すように、予め、オペレータが希望する作業時間を入力するものとしても構わない。この場合、オペレータが希望する作業時間が入力されると（ＳＴＥＰ５５１で「決定」）、遠隔操作装置７０は、オペレータの希望する時間に近い作業時間で作業を完了できる作業ルートを設定し、その作業時間と共に作業ルートをディスプレイ１４６に表示する（ＳＴＥＰ５０５〜ＳＴＥＰ５０７）。その後、時間短縮の要求を受け付けた場合、図９のフローチャートによる動作と同様、直線車速又は旋回時間を変更して、作業時間を変更させる。なお、作業時間の代わりに作業終了時刻が入力され、現在時刻と作業終了時刻より、オペレータが希望する作業時間を算出し、作業ルートが設定されるものとしても構わない。 Further, in the present embodiment, the operator requests the work time to be shortened with respect to the work time calculated after setting the work route. However, as shown in the flowchart of FIG. 13, the operator desires in advance. You may enter the work time to be done. In this case, when the work time desired by the operator is input (“determined” in STEP551), the remote control device 70 sets a work route that can complete the work in a work time close to the time desired by the operator, and the work is performed. The work route is displayed on the display 146 with time (STEP505 to STEP507). After that, when the request for time reduction is received, the working time is changed by changing the straight vehicle speed or the turning time as in the operation according to the flowchart of FIG. The work end time may be input instead of the work time, the work time desired by the operator may be calculated from the current time and the work end time, and the work route may be set.

本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。すなわち、上述の実施形態では、圃場内において単一のトラクタ１で作業されるものとしたが、複数のトラクタ１で作業されるものとしてもよい。このとき、例えば、図１４に示すように、圃場内において農作業の一部が無人トラクタ１により行われるとともに、残りの農作業は有人トラクタ１Ａにより行う。無人トラクタ１及び有人トラクタ１Ａにより農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等を実行することで、単一の圃場において農作業を分担して行える。また、上記の協調作業では、ある圃場において農作業を無人トラクタ１が行い、それと同時に別の圃場において農作業を有人トラクタ１Ａが行うものとしてもよい。更に、図１５に示すように、複数の無人トラクタ１，１Ａ，１Ｂにより、上記協調作業、追従作業、随伴作業のいずれかを実行させるものとしても構わない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various aspects. The configuration of each part is not limited to the illustrated embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. That is, in the above-described embodiment, the work is performed by a single tractor 1 in the field, but the work may be performed by a plurality of tractors 1. At this time, for example, as shown in FIG. 14, a part of the agricultural work is performed by the unmanned tractor 1 in the field, and the remaining agricultural work is performed by the manned tractor 1A. By executing the cooperative work, the follow-up work, the accompanying work, and the like of the agricultural work by the unmanned tractor 1 and the manned tractor 1A, the agricultural work can be shared in a single field. Further, in the above-mentioned cooperative work, the unmanned tractor 1 may perform the farm work in one field, and at the same time, the manned tractor 1A may perform the farm work in another field. Further, as shown in FIG. 15, a plurality of unmanned tractors 1, 1A, 1B may execute any of the above-mentioned cooperative work, follow-up work, and accompanying work.

１トラクタ（作業車両）
１５エンジン制御装置
１６本機制御装置
１７作業機制御装置
１８車両バス回線
１９車両搭載端末装置
４８無線通信アンテナユニット
４８ａ第１無線通信アンテナ
４８ｂ第２無線通信アンテナ
５１自律走行制御装置
５２操舵制御装置
５３測位側量装置
５４無線通信ルータ
５６自律走行バス回線
６０基準局
６３測位衛星
７０遠隔操作装置
８０外部端末装置
９０アクセスポイント
１００サーバ
Ｃ１管理センター
Ｈ１圃場（作業領域）
Ｎ１通信ネットワーク網
Ｏ１事務所 1 Tractor (working vehicle)
15 Engine control device 16 This machine control device 17 Work machine control device 18 Vehicle bus line 19 Vehicle-mounted terminal device 48 Wireless communication antenna unit 48a 1st wireless communication antenna 48b 2nd wireless communication antenna 51 Autonomous driving control device 52 Steering control device 53 Positioning side quantity device 54 Wireless communication router 56 Autonomous traveling bus line 60 Reference station 63 Positioning satellite 70 Remote control device 80 External terminal device 90 Access point 100 Server C1 Management center H1 Field (work area)
N1 communication network O1 office

Claims

It is an autonomous traveling system of an agricultural work vehicle in which the autonomous traveling of the agricultural work vehicle is controlled by a remote control device capable of communicating with the agricultural work vehicle.
The working time when the remote control device sets a work route in the work area according to the work area in which the farm work vehicle works and the work content by the farm work vehicle, and works along the set work route. Is calculated and displayed,
The remote control device is characterized in that when it receives a reduction in the work time, it calculates and displays a new work time by increasing the vehicle speed in the work route based on the set work content. Autonomous driving system.

The working path includes a straight path and a turning path.
The autonomous traveling system for an agricultural work vehicle according to claim 1, wherein the remote control device calculates and displays a new working time by increasing the vehicle speed of the straight route.

2. The remote control device is characterized in that, when the vehicle speed of the straight route cannot be increased, a new working time is calculated and displayed by increasing the vehicle speed of the turning route. The autonomous driving system of the described agricultural work vehicle.