JP6818638B2 - 作業機の出力変更システム - Google Patents
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Description
作業機の出力変更システムは、作業機に設けられ且つ原動機の最高出力を制御可能であって、前記原動機の回転数に対して最高出力のピークを有する標準制御マップと、前記原動機の回転数に対して前記標準制御マップとは異なる最高出力のピークを有する変更制御マップとのいずれかに基づいて、前記原動機の出力を制御する制御装置と、前記原動機の出力の変更に関する変更情報を出力する外部機器と、を備え、前記外部機器は、設定画面に前記最高出力を入力する情報入力部を表示し且つ、前記情報入力部に入力された最高出力を前記変更情報として前記制御装置に出力し、前記制御装置は、前記情報入力部に入力された最高出力が前記標準制御マップで示された最高出力に対応している場合は前記標準制御マップに基づいて前記原動機の出力を制御し、前記情報入力部に入力された最高出力が前記変更制御マップで示された最高出力に対応している場合は前記変更制御マップに基づいて前記原動機の出力を制御する。
前記位置設定部は、設定画面に圃場を含む圃場マップを表示し、且つ、前記圃場マップで選択された圃場に対応する位置を出力変更位置として設定する。
前記時間設定部は、設定画面に最高出力の変更を開始する開始時刻と、最高出力の変更を終了する終了時刻とを表示し、前記制御装置は、前記計時部で計時した時間が開始時刻である場合に最高出力の変更を開始し、終了時刻である場合に前記最高出力の変更を終了する。
前記外部機器は、前記変更情報として外部認証情報を送信し、前記制御装置は、記憶認証情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された記憶認証情報と前記外部認証情報との認証を行い且つ認証が成立した場合に出力を許可する認証部とを備えている。
前記金融処理部は、前記機械状態に基づいて、前記金融処理として前記ユーザに出力の変更による費用に関する情報を生成する。
[第1実施形態]
図1は、作業機の出力変更システムを示している。作業機の出力変更システムでは、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械、バックホー等の建設機械に設けた原動機の出力を変更することが可能である。まず、トラクタ1を例にとり作業機について説明する。
走行装置7は、前輪及び後輪を有する装置である。前輪、後輪は、タイヤ型であっても、クローラ型であってもよい。原動機4は、車体3に設けられた内燃機関、電動モータ等である。原動機4は、内燃機関のみであってもいし、内燃機関と電動モータとを組み合わせたハイブリッド式であってもよい。内燃機関は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンである。この実施形態では、原動機4は、ディーゼルエンジンである。
図11に示すように、変速装置5は、主軸(推進軸)5aと、主変速部5bと、副変速部5cとを備えている。推進軸5aは、変速装置5のハウジングケースに回転自在に支持され、当該推進軸5aには、原動機4のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部5bは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部5bは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、推進軸5aから入力された回転を変更して出力する(変速する)。
また、変速装置5は、シャトル部5dを備えている。シャトル部5dは、シャトル軸12と、前後進切替部13とを有している。シャトル軸12には、副変速部5cから出力された動力がギア等を介して伝達される。シャトル軸12には、後輪デフ装置14が設けられている。後輪デフ装置14には、後輪を支持する後車軸が回転自在に支持されている。前後切換部13は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸12の回転方向、即ち、トラクタ1の前進及び後進を切り換える。
次に、原動機4の最大出力の変更の例(第1例〜第4例)について順番に説明する。
図2Bに示すように、「6月2日、8時〜18時」における原動機4の最大出力が変更最大出力に設定されているとする。ここで、計時部42で検出された時間が、出力変更時間である「6月2日、8時〜18時」に一致していない場合、原動機4は最大出力を標準最大出力にする。また、計時部42で検出された時間が、出力変更時間(6月2日、8時〜18時)に一致すると、原動機4は、最大出力を標準最大出力から変更最大出力に変更する。
また、作業機の出力変更システムは、取得装置101を備えている。取得装置101は外部装置100の情報(データ)を取得する装置であって、トラクタ1に設けられている。取得装置101は、サーバ100a、管理コンピュータ100bに無線通信によってデータの送受信が可能な通信装置である。通信装置101は、近距離、長距離の通信を行う通信装置で構成され、例えば、通信規格IEEE802.15.1シリーズのBluetooth(登録商標)の仕様におけるBluetooth(登録商標) Low Energy、通信規格IEEE802.11.nシリーズのWiFi(登録商標)等によって無線通信を行う。また、通信装置101は、携帯電話通信網、データ通信網、携帯電話通信網等によって無線通信を行うことも可能である。したがって、通信装置101は、サーバ100aから出力した変更情報を取得することが可能である。
具体的には、管理コンピュータ100bがサーバ100aにログインをして、所定の操作を行うと、図3Aに示すように、位置設定部110は、管理コンピュータ100bに設定画面M1を表示させる。設定画面M1では、圃場を示す圃場マップ45が表示される。圃場マップ45には、位置(緯度、経度)が関連付けられている。設定画面M1において、圃場マップ45の中から所定の圃場(例えば、圃場A)を選択後、当該設定画面M1に示された完了ボタン51を選択すると、位置設定部110は、当該設定画面M1にて選択された圃場A(選択圃場)に対応する位置(緯度、経度)を出力変更位置に設定する。即ち、図3Aに示すように、位置設定部110は、圃場マップ45に示された選択圃場内(圃場A)の全ての位置を出力変更位置に設定する。管理コンピュータ100bは、設定画面M1で設定された出力変更位置を、サーバ100aに送信する。サーバ100aは、受信した出力変更位置を変更情報として通信装置101に送信する。これによって、通信装置101は、管理コンピュータ100b(サーバ100a)によって設定された出力変更位置を取得することができる。
具体的には、管理コンピュータ100bがサーバ100aにログインをして、所定の操作を行うと、図3Bに示すように、時間設定部111は、管理コンピュータ100bに設定画面M2を表示させる。設定画面M2では、時間を入力する時間入力部52が表示される。時間入力部52には、出力変更を開始する開始時刻と、出力変更を終了する終了時刻とを入力可能である。例えば、管理コンピュータ100bに設けられたスイッチ等の設定具(第1設定具)、或いは、管理コンピュータ100bの画面に表示された設定具(第2設定具)の操作により、時間入力部52に入力する時刻(開始時刻、終了時刻)が入力される。設定画面M2に示された完了ボタン51を選択すると、時間設定部111は、当該設定画面M2の時間入力部52に入力された時刻を出力変更時間に設定する。即ち、図3Bに示すように、時間設定部111は、設定画面M2の時間入力部52に入力された開始時刻(6月2日8時)から終了時刻(6月2日18時)の全ての時刻を出力変更時間に設定する。管理コンピュータ100bは、設定画面M2で設定された出力変更時間を、サーバ100aに送信する。サーバ100aは、受信した出力変更時間を変更情報として通信装置101に送信する。これによって、通信装置101は、管理コンピュータ100b(サーバ100a)によって設定された出力変更時間を取得することができる。
図1に示すように、サーバ100aは、出力設定部113を備えている。出力設定部113は、サーバ100aに設けられた電気・電子部品、当該サーバ100a等に組み込まれたプログラム等から構成されている。出力設定部113は、原動機4の出力を変更情報として設定する。
制御装置30は、クランク位置を検出するクランクセンサ21a、カム位置を検出するカムセンサ21b、原動機4の回転数(エンジン回転数)を検出するエンジン回転センサ21c、アクセルの設定値を検出するアクセルセンサ21dが接続されている。制御装置30は、クランクセンサ21a、カムセンサ21b、エンジン回転センサ21等で検出されたクランク位置、カム位置、エンジン回転数等の信号に基づいて求めた制御信号を、インジェクタ20f、コモンレール20d、サプライポンプ20e等に出力することで、原動機4を制御する。なお、インジェクタの制御では燃料噴射量、噴射時期、燃料噴射率が示された制御信号を当該インジェクタ20fに出力する。また、サプライポンプ20eやコモンレールの制御では燃料噴射圧等が示された信号を、当該サプライポンプ20eやコモンレール20dに出力する。
図4Aに示すように、記憶部32は、原動機4の回転数(エンジン回転数)と出力との関係を示す標準制御マップSCMを記憶している。標準制御マップSCMにおいて、エンジン回転数と出力との関係は、燃料噴射量、噴射時期、燃料噴射率、燃料噴射圧等の複数の制御パラメータによって設定されるもので、制御パラメータの設定値によって、標準制御マップSCMが設定されている。標準制御マップSCMは、原動機4の最大出力の変更をしていない状況下で適用されるマップであって、図4Aに示すように、原動機4の最大出力は、180PSに設定されている。
また、制御装置30の記憶部32は、標準制御マップSCMと変更制御マップPCMとを記憶している。標準制御部33は、変更取得部31が変更指令を取得していない場合に標準制御マップSCMに基づいて原動機4を制御し、変更制御部34は、変更取得部31が変更指令を取得した場合に変更制御マップPCMに基づいて原動機4を制御する。これによれば、標準制御部33によって原動機4の最大出力を標準最大出力(例えば、180PS)に設定した状態で、原動機2の駆動力によって作業装置2を作動させることができる。一方、変更制御部34によって原動機4の最大出力を、標準最大出力よりも増加させた状態である変更最大出力(例えば、200PS)に設定した状態で、原動機2の駆動力によって作業装置2を作動させることができる。原動機4の標準最大出力が180PSであるトラクタ1であっても、一時的に、最大出力を200PSに増加させた状態で、作業装置2を原動機4の駆動力で作動させることができる。
制御装置30は、変更位置取得部35aと、変更位置設定部35bとを有している。変更位置取得部35a及び変更位置設定部35bは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。変更位置取得部35aは、通信装置101が受信した変更情報に出力変更位置が含まれている場合、当該通信装置101が受信した出力変更位置を取得する。制御装置30の記憶部32は、変更位置取得部35aが取得した出力変更位置を記憶する。
制御装置30は、変更時間取得部36aと、変更時間設定部36bとを有している。変更時間取得部36a及び変更時間設定部36bは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。変更時間取得部36aは、通信装置101が受信した変更情報に出力変更時間が含まれている場合、当該通信装置101が受信した出力変更時間を取得する。制御装置30の記憶部32は、変更時間取得部36aが取得した出力変更時間を記憶する。
制御装置30は、変更装置取得部37aと、変更装置設定部37bとを有している。変更装置取得部37a及び変更装置設定部37bは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。変更装置取得部37aは、通信装置101が受信した変更情報に装置情報が含まれている場合、当該通信装置101が受信した装置情報を取得する。制御装置30の記憶部32は、変更装置取得部37aが取得した装置情報を記憶する。
次に、制御装置30が原動機4の最大出力を作業装置2によって変更する構成及び動作について詳しく説明する。
図1に示すように、トラクタ1のイグニッションスイッチがON後に、制御装置30は、通信装置101が受信した変更情報に出力情報が含まれている場合、当該出力情報を参照する。出力情報で示された最高出力が変更制御マップPCMで示された最高出力の場合、制御装置30(変更取得部31)は、原動機4の制御を標準制御マップSCMから変更制御マップPCMに切り換え、変更制御マップPCMに基づいて制御する。
外部機器100は、原動機4の出力を変更情報として設定する出力設定部113を有している。このため、ユーザ等が外部機器110によって原動機4の出力を設定するだけで、原動機4の出力を増加させたり減少させたりすることができる。
また、外部機器100は、携帯端末であってもよく、携帯端末に、位置設定部110、時間設定部111、装置設定部112、出力設定部113のいずれかを設けることが好ましい。この場合、ユーザは、作業を行う際などに携帯端末を所持することにより、変更情報(出力変更場所、出力変更時間、装置情報、出力情報等)を作業前、作業中、作業後のいずれにおいても設定することができる。携帯端末は、通信装置101に設定後の変更情報(出力変更場所、出力変更時間、装置情報、出力情報等)を送信することができる。
また、携帯端末、管理コンピュータ、電子記憶媒体、サーバを任意に組み合わせることで外部機器100としてもよい。この場合、携帯端末、管理コンピュータ、サーバのいずれかに、位置設定部110、時間設定部111、装置設定部112、出力設定部113のいずれかを設けることが好ましい。
[第2実施形態]
図5は、第2実施形態における作業機の出力変更システムを示している。第2実施形態では、第1実施形態と異なる構成について説明する。
トラクタ1は、表示装置50を備えている。表示装置50は様々な情報を表示する装置であって液晶パネル等で構成されている。表示装置50は、原動機4の出力の変更によって発生する費用を表示する。原動機4の最大出力を変更する際(機械位置が出力変更位置に一致した場合、計時時間が出力変更時間に一致した場合、作業装置が装置情報を示している場合)に、図6に示すように、表示装置50は、出力の変更によって発生する費用が示された確認画面M5を表示し、当該確認画面M5に割り当てられた費用表示部81に費用を表示する。確認画面M5に表示された確認部材[費用が発生することを確認(了承)したことを示すボタン]57が選択されると、制御装置30は、原動機4の出力の変更、例えば、標準最大出力から変更最大出力に変更する。表示装置50は、確認画面M5に割り当てられた出力表示部82に変更予定の最大出力を表示してもよい。
図6に示したように、確認画面M5の確認部材57が選択され、ユーザが費用を発生することを了承すると、費用についての処理がサーバ100a等によって行われる。
また、費用管理部115は、作業、機械等の様々な評価パラメータ等を用いて、作業計画で示された作業を標準最高出力から変更最高出力に変更した場合の評価値を算出する。例えば、評価パラメータを「日数」とした場合、費用管理部115は、標準最大出力によって作業した場合の通常日数と、変更最大出力で作業した場合の特別日数との日数差を評価値として算出する。費用管理部115は、標準最大出力で作業した場合の日数を日付設定部122で示された通常日数に設定する。費用管理部115は、標準最大出力を変更最大出力で除算した比率(標準最大出力/変更最大出力)を求め、通常日数に比率を積算することで特別日数を算出[特別日数=通常日数×比率(標準最大出力/変更最大出力)]し、特別日数と通常日数とを除算することで日数差を求める。なお、特別日数、通常日数と特別日数との差等は、上述した方法に限定されない。また、費用管理部115は、評価パラメータは、日数に限定されず、燃費、人件費等の労務費であってもよいし、その他であってもよく限定されない。
なお、上述した実施形態では、費用を貨幣として算出していたが、これに代えて、提供者側が設定したポイント(サービスポイント)に置き換えてもよい。ユーザ側が費用を提供者に支払う場合、当該ユーザに割り当てられたサービスポイントを減算し、提供者が費用をユーザに支払う場合、当該ユーザに割り当てられたサービスポイントを加算する。サービスポイントが所定以上になった場合は、ユーザが提供者に対してサービスポイントを支払うことによって、提供者が提供するサービス(部品の交換、修理、作業機のメンテナンス等)を受けることができる。
[第3実施形態]
図10は、第3実施形態における作業機の出力変更システムを示している。第3実施形態では、第1実施形態又は第3実施形態と異なる構成について説明する。
例えば、トラクタ1のレンタル時や購入時などに、ユーザ登録を行う際、サーバ100aはトラクタ1(通信装置101)に記憶認証情報を送信して、記憶認証情報を記憶部32に記憶する。一方、使用者は、ユーザに、サーバ100aで通知した記憶認証情報に対応する認証情報(外部認証情報)を記憶した外部機器の1つであるキー装置73を渡す。キー装置73は、イグニッションスイッチをONするための装置であって、始動キー、ICカード、携帯端末等である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
2 作業装置
3 車両(車体)
4 原動機
100 外部機器
110 位置設定部
111 時間設定部
112 装置設定部
113 出力設定部
Claims (9)
- 作業機に設けられ且つ原動機の最高出力を制御可能であって、前記原動機の回転数に対して最高出力のピークを有する標準制御マップと、前記原動機の回転数に対して前記標準制御マップとは異なる最高出力のピークを有する変更制御マップとのいずれかに基づいて、前記原動機の出力を制御する制御装置と、
前記原動機の出力の変更に関する変更情報を出力する外部機器と、
を備え、
前記外部機器は、設定画面に前記最高出力を入力する情報入力部を表示し且つ、前記情報入力部に入力された最高出力を前記変更情報として前記制御装置に出力し、
前記制御装置は、前記情報入力部に入力された最高出力が前記標準制御マップで示された最高出力に対応している場合は前記標準制御マップに基づいて前記原動機の出力を制御し、前記情報入力部に入力された最高出力が前記変更制御マップで示された最高出力に対応している場合は前記変更制御マップに基づいて前記原動機の出力を制御する作業機の出力変更システム。 - 前記作業機の位置である機械位置を検出する位置検出装置を備え、
前記外部機器は、前記最高出力の変更する位置である出力変更位置を前記変更情報として設定する位置設定部を有し、且つ、前記位置設定部で設定した前記出力変更位置を前記制御装置に出力し、
前記制御装置は、前記機械位置が前記出力変更位置に一致する場合に前記最高出力を変更する請求項1に記載の作業機の出力変更システム。 - 前記位置設定部は、設定画面に圃場を含む圃場マップを表示し、且つ、前記圃場マップで選択された圃場に対応する位置を出力変更位置として設定する請求項2に記載の作業機の出力変更システム。
- 時間を計時する計時部を備え、
前記外部機器は、前記最高出力の変更する時間である出力変更時間を前記変更情報として設定する時間設定部を有し、且つ、前記時間設定部で設定した出力変更時間を前記制御装置に出力し、
前記制御装置は、前記計時部で計時した時間が前記出力変更時間と一致した場合に前記最高出力を変更する請求項1に記載の作業機の出力変更システム。 - 前記時間設定部は、設定画面に最高出力の変更を開始する開始時刻と、最高出力の変更を終了する終了時刻とを表示し、
前記制御装置は、前記計時部で計時した時間が開始時刻である場合に最高出力の変更を開始し、終了時刻である場合に前記最高出力の変更を終了する請求項1に記載の作業機の出力変更システム。 - 前記作業機の設けられた作業装置を備え、
前記外部機器は、前記出力の変更可能な作業装置の装置情報を前記変更情報として設定する装置設定部を有し、且つ、前記装置設定部で設定した装置情報を前記制御装置に出力し、
前記制御装置は、前記装置情報が前記作業機に設けられた作業装置を示している場合に前記最高出力を変更する請求項1に記載の作業機の出力変更システム。 - 前記外部機器は、前記変更情報として外部認証情報を送信し、
前記制御装置は、記憶認証情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された記憶認証情報と前記外部認証情報との認証を行い且つ認証が成立した場合に出力を許可する認証部とを備えている請求項1〜6のいずれかに記載の作業機の出力変更システム。 - 前記出力の変更後の前記作業機の機械状態を前記外部機器に送信する通信装置を備え、
前記外部機器は、前記機械状態に基づいて前記作業機に対応付けられたユーザに対して金融に関する金融処理を行う金融処理部を有している請求項1〜7のいずれかに記載の作業機の出力変更システム。 - 前記金融処理部は、前記機械状態に基づいて、前記金融処理として前記ユーザに出力の変更による費用に関する情報を生成する請求項8に記載の作業機の出力変更システム。
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