JP6965678B2 - 作業車両の作業設定システム - Google Patents
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Description
すなわち、請求項1に記載の発明は、複数台の作業車両(V1,V2,V3)と、前記各作業車両(V1,V2,V3)との間で情報の送受信が可能なサーバ(101)と、前記各作業車両(V1,V2,V3)で行う作業の設定を行う作業設定手段(TAB,Pa1)と、を備え、前記作業車両(V1,V2,V3)は、前記作業車両(V1,V2,V3)の位置を計測する位置計測部(TAB4,230)を有し、前記サーバ(101)は、作業を行う複数の圃場(H1,H2)に対して、圃場(H1,H2)毎に、作業車両(V1,V2,V3)のそれぞれに対して、作業設定情報を、作業者(W1,W2,W3)の各人について紐付けて記憶し、前記作業車両(V1,V2,V3)の位置の計測結果に基づいて判別された圃場(H1,H2)と、その圃場(H1,H2)で作業を行う作業車両(V1,V2,V3)と、前記作業設定手段(TAB,Pa1)で認証された作業者(W1,W2,W3)とに紐付けられた作業設定情報が前記サーバ(101)に存在する場合には、当該作業設定情報を読み出すことで、読み出された作業設定情報に応じて前記作業車両(V1,V2,V3)に作業を行わせると共に、作業が行われる圃場(H1,H2)と作業を行う作業車両(V1,V2,V3)と認証された作業者(W1,W2,W3)とに紐付けられた作業設定情報が前記サーバ(101)に存在しない場合であって、同一の圃場(H1,H2)且つ同一の作業車両(V1,V2,V3)且つ他の作業者(W1,W2,W3)に紐付けられた作業設定情報がサーバ(101)に存在する場合には、当該他の作業者(W1,W2,W3)の作業設定を選択するための入力部(342)を前記作業設定手段(TAB,Pa1)に表示し、作業が行われる圃場(H1,H2)と作業を行う作業車両(V1,V2,V3)と認証された作業者(W1,W2,W3)とに紐付けられた作業設定情報が前記サーバ(101)に存在しない場合であって、予め定められた基準設定が前記サーバ(101)に記憶されている場合には、前記基準設定を選択するための入力部(342)を前記作業設定手段(TAB,Pa1)に表示することを特徴とする作業車両の作業設定システムである。
請求項3に記載の発明によれば、作業終了時に作業設定を自動的に更新することができ、更新作業や次回の作業時の作業設定情報の登録作業を省力化できる。
(作業車両)
図1は本実施形態の作業車両の側面図である。
図1において、本実施形態の作業車両の作業設定システムSは、作業車両の一例としての農業機械のトラクタ1を有する。トラクタ1は、走行車体の前後部に前輪2,2と後輪3,3とを備え、走行車体前部のエンジンルーム4内に搭載したエンジンEの回転動力をトランスミッションケース5内の変速装置によって適宜減速して、これらを前輪2,2と後輪3,3に伝えるように構成している。前記エンジンルーム4はボンネット6で覆う構成である。また、機体後部にロータリ耕耘装置18などの作業機を装着し、PTO軸(図示せず)で作業機を駆動する構成としている。
トラクタ1の走行車体の後方にはロータリ耕耘装置18が連結されており、該ロータリ耕耘装置18は、耕耘部18aと、耕耘部18a上方を覆うメインカバー18bと、メインカバー18bの後部に枢着されたリヤカバー18c等を有する。
図2は本実施形態の作業車両の座席前方の操作部材の説明図である。
図3は本実施形態の作業車両の座席右方の操作部材の説明図である。
図2において、キャビン7の室内には、運転座席8から作業者が操作可能な範囲にステアリングハンドル10や、前後進レバー11、メインキー201、耕耘の深さを調整するための耕深調整ダイヤル202、遠隔操作モードと手動操作モードとを切り換える遠隔操作モード切換スイッチ203(切換部材)が配置されている。また、ステアリングハンドル10の下方には、クラッチペダル12やアクセルペダル13、左ブレーキペダルP1、右ブレーキペダルP2等の操作部材が配置されている。
前記操作パネル216には、ブレーキの圧力を調整するためのブレーキ調整ダイヤル216bも設置されている。なお、ブレーキ圧はブレーキが作動する場合の油圧であり、ブレーキ圧が高いと急旋回し易いが圃場が荒れやすく、ブレーキ圧が低いと急旋回しにくいが圃場が荒れにくい。
前記操作パネル216には、トラクタ1の旋回時に自動的に旋回の内輪にブレーキをかけるか否かを設定するオートブレーキスイッチ216cが設置されている。
前記操作パネル216には、トラクタ1が後進する際にロータリ耕耘装置18を自動的に上昇させるか否かを設定するバックアップスイッチ216eが設置されている。
前記操作パネル216には、変速時に油圧クラッチのクラッチ圧の上昇速度を調整することで変速の感度を調整する変速感度調整スイッチ216fと、現在の変速感度の設定(敏感、標準、鈍感)を表示する表示ランプ216gとが設置されている。
図1において、実施形態1の作業車両の作業設定システムSは、情報処理装置の一例としてのサーバ101を有する。サーバ101は、通信回線の一例としてのインターネットワークNを介して、トラクタ1と情報の送受信が可能に構成されている。なお、実施形態1のトラクタ1は、無線通信でネットワークNを介してサーバ101と通信可能に構成されている。
また、ネットワークNには、作業車両の作業設定システムSの管理者が操作する管理者端末102も接続されている。管理者端末102も、サーバ101やトラクタ1と情報の送受信が可能に構成されている。
さらに、実施形態1の作業車両の作業設定システムSは、作業者が使用する端末の一例としてのタブレット端末TABを有する。タブレット端末TABは、トラクタ1との間で、無線通信で情報の送受信が可能に構成されている。
図4は本実施形態の作業車両の操作システムの機能ブロック図である。
図4において、実施形態1の作業車両の作業設定システムSは、トラクタの制御部CA〜CCと、制御部の一例であって作業設定手段の一例としてのとしてのメータパネルPa1、端末の一例であって作業設定手段の一例としてのタブレット端末の端末制御部CD、サーバ101や管理者端末102の制御部(図示せず)等を有する。各制御部CA〜CDは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェース(I/O)、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびに発振器等を有する小型情報処理装置、いわゆる、マイクロコンピュータにより構成されており、前記ROMやRAM、不揮発性メモリ等の記憶部材に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
図4において、タブレット端末TABの端末制御部CDは、入力部の一例としてのタッチパネルTAB1や、電源ボタンや音量変更ボタン等の入力ボタンTAB2、通信部の一例としての通信モジュールTAB3、位置計測部の一例としてのGPSモジュールTAB4等の信号出力要素からの出力信号が入力される。したがって、端末制御部CDには、通信モジュールTAB3を介してトラクタ1の制御部CA〜CCやサーバ101から情報や信号の入力が可能である。
図5において、本実施形態の処理ソフトウェアAP1は、タッチパネルTAB1に、トラクタ1を制御するための入力画像310,320,330,340を表示する。なお、各画像310〜340は、いずれか1つがタッチパネルTAB1に表示され、タッチパネルTAB1に対して、画像310〜340を切り換える操作(タッチ入力、スクロール入力、フリック入力等)がされると、次の画像310〜340が表示される。
なお、本実施形態の処理ソフトウェアAP1では、無線通信の圏外等で、サーバ101と通信が出来ず、認証ができない場合や作業設定情報の受信が出来ない場合、作業設定情報の更新が出来ない場合等には、その旨の表示(図示せず)がされる。
本実施形態のトラクタ1の制御部CA〜CC,Pa1は、一例として、いわゆる、ECU:Electronic Control Unitで構成されている。各制御部CA〜CCは、通信回線としてのCAN:Controller Area Networkで接続されており、互いにアクセス可能に構成されている。また、CANには、位置計測部の一例としての外付けGPS230からのGPSの測位情報を受信したりタブレット端末TABと通信する通信ユニット(通信部)U1や、サーバ101等と通信する通信ユニットU2、トラクタ1のメータパネルPa1、操作パネル216が接続されており、各制御部CA〜CCと通信情報や操作情報などが送受信される。
メータパネルPa1には、遠隔操作モード切換スイッチ203、その他の図示しない信号出力要素からの出力信号が入力される。
メータパネルPa1は、遠隔操作モード切換スイッチ203の入力が、手動操作モードの場合には、メータパネルPa1の表示部に手動操作モードであることを表示すると共に、各制御部CA〜CCに対して、ステアリングハンドル10やアクセルペダル13、主変速増減スイッチ211,223等の操作部材の入力に応じて、トラクタ1を制御するように制御信号を出力する。また、メータパネルPa1は、遠隔操作モード切換スイッチ203の入力が、遠隔操作モードの場合には、メータパネルPa1の表示部に遠隔操作モードであることを表示すると共に、各制御部CA〜CCに対して、タブレット端末TABからの入力情報(作業設定)に応じて、トラクタ1を制御するように制御信号を出力する。
他にも、サーバ101側の処理(例えば、特定の時間になった場合とか、圃場の特定の領域にトラクタ1が進入した場合等)で、遠隔操作モードと手動操作モードの切り換えが可能な構成とすることも可能である。また、遠隔操作モードと手動操作モードの切り換えは、遠隔操作モード切換スイッチ203への入力と、タブレット端末TABへの入力と、サーバ101の処理とを組み合わせることも可能である。
(走行制御部CAに接続された信号出力要素)
走行制御部CAは、副変速レバー操作位置センサSN1、前後進レバー操作位置センサSN2、主変速増減スイッチ211,223、クラッチボタン212、クラッチペダル踏込検知スイッチSN3、前後進クラッチ圧力センサSN4、1〜4速クラッチ圧力センサSN5a〜SN5d、高速・低速クラッチ圧力センサSN6、アクセルセンサSN7、耕深調整ダイヤル202、定回転スイッチ213等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
走行制御部CAは、前進切換ソレノイドSL1、前後進昇圧ソレノイドSL2、後進切換ソレノイドSL3、クラッチペダルソレノイドSL4、1速ソレノイドSL5、1,3速昇圧ソレノイドSL6、3速ソレノイドSL7、2速ソレノイドSL8、2,4速昇圧ソレノイドSL9、4速ソレノイドSL10、高速昇圧ソレノイドSL11、低速昇圧ソレノイドSL12、その他の図示しない制御要素に接続されている。
エンジン制御部CBは、図示しないエンジン回転センサ等の信号出力要素からの出力信号が入力され、燃料ポンプや、その他の図示しない制御要素に接続されている。
エンジン制御部CBは、前記信号出力要素からの出力信号等に応じた処理を実行して、前記制御要素等に制御信号を出力する機能を有している。エンジン制御部CBは、アクセルレバー221やアクセルペダル13、定回転スイッチ213の入力に応じて、エンジンEの回転数を制御する。なお、このような制御は従来公知であり、例えば、特開2013−24038号公報に記載の構成を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。エンジン制御部CBは、ステアリングハンドル10が切られて旋回中はエンジンの回転数を低下させ、減速した状態で旋回させ、ステアリングハンドル10が直進に戻ると、元の回転数に戻すように制御することも可能である。このように、作業機が上昇して負荷が軽くなる旋回時にエンジン回転数を落とすことで、燃料の無駄な消費を抑えることができる。また、旋回時に速度を下げることで、旋回性能が向上すると共に、車輪が土を抉りにくくなって圃場を傷めにくくなる。
作業機昇降制御部CCは、作業機昇降センサSN31、耕深センサSN32、リフトアームセンサSN33、PTOスイッチ214、作業機用コネクタCON等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
作業機昇降制御部CCは、前記信号出力要素や各制御部などからの出力信号に応じた処理を実行して、前記制御要素や各制御部等に制御信号を出力する機能を有している。
PTOクラッチソレノイドSL23は、PTOスイッチ214の入切の入力に応じて、PTOクラッチへ圧油を供給する制御弁の制御を行う。
図6は実施形態1のサーバが記憶する作業設定情報の一例の説明図である。
サーバ101は、トラクタ1やタブレット端末TAB、管理者端末102からの情報を受信し、処理し、処理結果を送信する。本実施形態のサーバ101は、作業設定情報を記憶する。図6において、本実施形態の作業設定情報では、作業者毎に、作業設定が紐付けられて記憶されている。具体的には、作業者W1,W2,W3のそれぞれに対して、作業設定が登録されている。さらに、本実施形態では、作業者W1〜W3毎に、複数台のトラクタV1,V2,V3のそれぞれに対して、作業設定が紐付けられて記憶されている。
なお、本実施形態では、タブレット端末TABのGPSの位置情報を使用する構成を例示したが、これに限定されず、トラクタ1に搭載された外付けGPS230の位置情報を使用したり、両方の位置情報を使用する構成とすることも可能である。
また、本実施形態では、各作業者W1〜W3に、基準設定A,B,Cも記憶されている。各トラクタV1〜V3や圃場H1,H2に対して個別の作業設定の登録がない場合でも、作業者W1〜W3に応じた変速感度等の基準となる作業設定が記憶されている。図6に示す例では、全ての作業者W1〜W3に対して基準設定が登録されている場合を例示しているが、これに限定されず、一部の作業者に対してのみ基準設定が登録されている場合や、全ての作業者に対して基準設定が設定されない構成とすることも可能である。
さらに、本実施形態では、管理者端末102で管理者が設定した作業設定S0も記憶されている。なお、管理者の作業設定S0は、図6では、一例として、作業者W3がトラクタV3を使用して圃場H2で作業を行う場合に対して設定がされているが、これに限定されない。特定の圃場に対してのみ適用するようにしたり、特定のトラクタに対して適用するようにしたり、特定の作業者に対して適用したり、全ての状況に対して管理者設定を適用したりすることも可能である。
また、対象の作業者の作業設定が登録されておらず、且つ、基準設定が存在したり、他の作業者の作業設定が複数存在する場合に、利用者がタブレット端末TABで選択する構成としたが、これに限定されない。例えば、管理者が、基準設定や他の作業者の作業設定の中からどの作業設定を実行するかを予め登録しておき、管理者が設定した作業設定で作業を実行する構成とすることも可能である。したがって、この場合は、管理者の設定が優先され、利用者の作業設定の選択が行われないように構成することも可能である。また、管理者を予め選択、登録しておく構成は、利用者毎や車両毎、圃場毎に個別に行うことも可能であるし、特定の利用者の作業設定全てとか、特定の圃場の作業設定全てとか、全体を一括してとか、のように行うことも可能である。そして、管理者が予め選択、登録されている作業者、車両、圃場の場合は、自動的に管理者が選択した作業設定が選択され、管理者が予め選択、登録されていない作業者、車両、圃場の場合は、利用者がタブレット端末TABで選択するように構成することも可能である。
また、本実施形態では、トラクタ自体が未登録の場合は、トラクタが未登録である旨のエラー情報をタブレット端末TABに送信する。なお、トラクタが未登録の場合でも、基準設定が登録されていれば、基準設定を送信して、作業を実行する構成とすることも可能である。そして、作業終了後は、作業設定を更新登録する際に、未登録のトラクタをサーバ101に新規登録するように構成することも可能である。同様に、圃場についても、未登録である場合に、作業設定の登録時に、未登録の圃場をサーバ101に新規登録するように構成することも可能である。
次に、実施形態1の作業車両の作業設定システムSにおける制御の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
(作業設定処理のフローチャートの説明)
図7は実施形態1の作業設定処理のフローチャートの説明図である。
図7のフローチャートの各ステップSTの処理は、タブレット端末TABの端末制御部CDに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はタブレット端末TABの他の各種処理と並行して実行される。
図7に示すフローチャートはタブレット端末TABの処理ソフトウェアAP1の起動により開始される。
ST2において、サーバ101との通信が可能か否かの判別を行う。すなわち、通信可能エリアの圏外であったりして、通信ができない状態か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST4にすすみ、ノー(N)の場合はST3に進む。
ST3において、サーバと通信できない旨のエラー表示をタッチパネルTAB1に行って、ST2に戻って、通信が可能になるまで待機する。
ST5において、作業開始入力部321への入力がされたか否かを判別する。ノー(N)の場合はST6にすすみ、イエス(Y)の場合はST8に進む。
ST6において、作業設定登録部322への入力がされたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST7に進み、ノー(N)の場合はST5に戻る。
ST7において、作業設定処理、すなわち、作業設定を登録するための画像330をタッチパネルTAB1に表示し、各入力部331〜337への入力がされ、登録用の入力部338への入力がされた場合に、サーバ101に作業設定の情報を送信して登録する処理を実行して、ST1に戻る。
ST9において、サーバ101からデータを受信し、ST10に進む。
ST10において、サーバ101にトラクタ1が登録されているか否かを判別する。ノー(N)の場合はST11に進み、イエス(Y)の場合はST12に進む。
ST11において、この車両は未登録である旨のエラー表示をタッチパネルTAB1に行う。そして、ST1に戻る。
ST13において、サーバ101から管理者の作業設定を受信(ダウンロード)する。そして、ST16に進む。
ST14において、サーバ101に対象車両(使用中のトラクタ1)、対象オペレータ(利用中の作業者)、対象圃場の作業設定の情報が登録されているか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST15に進み、ノー(N)の場合はST19に進む。
ST15において、サーバ101から作業設定の情報を受信(ダウンロード)する。そして、ST16に進む。
ST17において、タブレット端末TABにおいて、作業終了の入力がされたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST18に進み、ノー(N)の場合はST17を繰り返す。
ST18において、使用された作業設定をサーバ101に送信して、サーバ101に登録されている作業設定を更新する。そして、ST1に戻る。
ST20において、対象車両且つ対象圃場で、他のオペレータの作業設定があるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST21に進み、ノー(N)の場合はST23に進む。
ST21において、作業設定の選択画像340を表示する。そして、ST22に進む。
ST22において、作業設定の選択画像340で基準設定が選択されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST23に進み、ノー(N)の場合はST24に進む。
ST24において、サーバ101から、選択された他のオペレータの作業設定を受信(ダウンロード)して、ST16に進む。
ST25において、対象車両且つ対象圃場で、他のオペレータの作業設定があるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST26に進み、ノー(N)の場合はST28に進む。
ST27において、作業設定の選択画像340で他のオペレータが選択されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST24に進み、ノー(N)の場合はST27を繰り返す(他のオペレータが選択されない場合は、入力ボタンTAB2の操作で終了される)。
ST28において、利用可能な作業設定が存在しない旨のエラー表示をタッチパネルTAB1に行う。そして、ST1に戻る。
ここで、大規模農家のように複数台のトラクタを所有し、複数の作業者で複数の農場で作業を行う状況では、同じ作業者でもトラクタが異なる場合、トラクタ1の個体差(ハンドルやアクセル、ブレーキの堅さ等)で同一の作業設定では、作業が円滑に行えない場合があった。そして、トラクタに作業設定が登録されている従来技術では、トラクタ毎に作業設定を行う必要があった。これに対して、本実施形態では、サーバ101から作業設定情報を受信することで、各トラクタにおける作業設定の入力を省力化することができる。
さらに、本実施形態では、基準設定が登録されており、作業設定が登録されていない状況では、基準設定が使用される。すなわち、作業者が、ある圃場において、今まで使用していたトラクタ1とは別のトラクタ1を初めて使用する場合や、初めての圃場で作業を行う場合でも、作業設定を一から入力する場合に比べて、作業者の好みや癖に応じて設定された基準設定を使用することで、作業設定の省力化ができる。
また、本実施形態では、管理者の作業設定がされている場合には、管理者の作業設定が優先される。営農団体のような大規模農家では、管理者の品質管理やトラクタ1や圃場の管理上、各作業者の好みよりも、管理者の管理を優先したい場合がある。したがって、本実施形態では、管理者の設定を優先したい場合には、管理者の作業設定で優先して作業を実行することができる。
101…サーバ、
A,B,C…基準設定、
AB1,BB1,AC1…他の作業者の作業設定、
H1,H2…圃場、
S…作業車両の作業設定システム、
S0…管理者の作業設定、
TAB,Pa1…作業設定手段、
TAB4,230…位置計測部、
W1,W2,W3…作業者。
Claims (3)
- 複数台の作業車両(V1,V2,V3)と、
前記各作業車両(V1,V2,V3)との間で情報の送受信が可能なサーバ(101)と、
前記各作業車両(V1,V2,V3)で行う作業の設定を行う作業設定手段(TAB,Pa1)と、
を備え、
前記作業車両(V1,V2,V3)は、前記作業車両(V1,V2,V3)の位置を計測する位置計測部(TAB4,230)を有し、
前記サーバ(101)は、作業を行う複数の圃場(H1,H2)に対して、圃場(H1,H2)毎に、作業車両(V1,V2,V3)のそれぞれに対して、作業設定情報を、作業者(W1,W2,W3)の各人について紐付けて記憶し、
前記作業車両(V1,V2,V3)の位置の計測結果に基づいて判別された圃場(H1,H2)と、その圃場(H1,H2)で作業を行う作業車両(V1,V2,V3)と、前記作業設定手段(TAB,Pa1)で認証された作業者(W1,W2,W3)とに紐付けられた作業設定情報が前記サーバ(101)に存在する場合には、当該作業設定情報を読み出すことで、読み出された作業設定情報に応じて前記作業車両(V1,V2,V3)に作業を行わせると共に、
作業が行われる圃場(H1,H2)と作業を行う作業車両(V1,V2,V3)と認証された作業者(W1,W2,W3)とに紐付けられた作業設定情報が前記サーバ(101)に存在しない場合であって、同一の圃場(H1,H2)且つ同一の作業車両(V1,V2,V3)且つ他の作業者(W1,W2,W3)に紐付けられた作業設定情報がサーバ(101)に存在する場合には、当該他の作業者(W1,W2,W3)の作業設定を選択するための入力部(342)を前記作業設定手段(TAB,Pa1)に表示し、
作業が行われる圃場(H1,H2)と作業を行う作業車両(V1,V2,V3)と認証された作業者(W1,W2,W3)とに紐付けられた作業設定情報が前記サーバ(101)に存在しない場合であって、予め定められた基準設定が前記サーバ(101)に記憶されている場合には、前記基準設定を選択するための入力部(342)を前記作業設定手段(TAB,Pa1)に表示する
ことを特徴とする作業車両の作業設定システム。 - 前記サーバ(101)の管理者が登録した前記作業設定情報が前記サーバ(101)に記憶されている場合には、作業が行われる圃場(H1,H2)と作業を行う作業車両(V1,V2,V3)と認証された作業者(W1,W2,W3)とに紐付けられた作業設定情報が存在していても、前記管理者の作業設定情報を優先的に使用して作業を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の作業車両の作業設定システム。 - 作業が終了すると、作業終了時の作業設定を前記サーバ(101)に送信して、作業設定の登録情報を更新する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の作業車両の作業設定システム。
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