JP7003798B2 - Field work vehicle management system - Google Patents

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Description

本発明は、圃場で走行しながら作業を行う作業車両の管理システムに関する。 The present invention relates to a work vehicle management system for working while traveling in a field.

重機等の移動機器に追従して移動機器の上空を飛行可能な飛行体と、飛行体に搭載したカメラ等の周囲状況検出手段と、移動機器に搭載または遠隔地に設置され周囲状況検出手段からの検出データを表示する表示手段を備えることにより、移動機器の振動等の影響等を受けることなく、移動機器の周囲を精度よく表示する技術が公知である(例えば、特許文献1)。 From an air vehicle that can fly over mobile equipment by following mobile equipment such as heavy equipment, an ambient condition detection means such as a camera mounted on the air vehicle, and an ambient condition detection means mounted on the mobile equipment or installed in a remote location. A technique for accurately displaying the surroundings of a mobile device without being affected by vibration of the mobile device or the like by providing a display means for displaying the detection data of the above is known (for example, Patent Document 1).

特開2016-181119号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-181119

しかし、上記の技術では、上空から移動機器の周囲の映像をできるが、例えば移動機器側面を見たい場合など、撮影の方向を変更したい場合には飛行体を手動操作に切り替えて操作し、相対位置を変更する必要があった。本発明では、作業車両の周辺の状況をさまざまな方向から簡単に確認することができる作業車両の管理システムを提供することを目的とする。 However, with the above technology, it is possible to take an image of the surroundings of a mobile device from the sky, but if you want to change the shooting direction, for example, when you want to see the side of the mobile device, you can switch the flying object to manual operation and operate it relative to each other. I had to change the position. An object of the present invention is to provide a work vehicle management system that can easily confirm the situation around the work vehicle from various directions.

本発明は、上記課題を解決すべく次のような特徴を有する。 The present invention has the following features in order to solve the above problems.

第1の発明は、圃場(F)内にあらかじめ定められた予定走行経路(R)に沿って自律走行する作業車両(1)と、カメラ(61)を搭載し、作業車両(1)と通信しつつ空中を飛行する無人航空機(31)と、前記作業車両(1)と前記無人航空機(31)と通信する端末装置(41)とを備え、前記無人航空機(31)は地面からの距離を計測する高度センサ(38)を備え、前記端末装置(41)は前記無人航空機(31)と前記作業車両(1)との相対位置を設定する飛行位置設定手段(63)を備え、前記作業車両(1)は第1測位装置(21)を搭載して車両位置情報を取得し、前記無人航空機(31)は第2測位装置(33)を搭載して無人航空機位置情報を取得し、前記作業車両(1)から取得した前記車両位置情報と前記無人航空機位置情報を比較して、前記作業車両(1)の位置を基準とした横方向相対位置(dx)および前後方向相対位置(dy)を算出し、高度センサ(38)により得られる地面からの距離より上下方向相対位置(dz)を算出し、前記横方向相対位置(dx)、前後方向相対位置(dy)および上下方向相対位置(dz)について前記飛行位置設定手段(63)で設定された飛行位置となるように飛行し、前記無人航空機(31)は前記作業車両(1)に対して前方または後方の位置を飛行する場合は、前記作業車両(1)の上方を飛行し、前記作業車両(1)に対して左側方または右側方の位置を飛行する場合は、前記作業車両(1)のルーフ(7a)よりも低い位置を飛行して前記作業車両(1)を撮影することを特徴とする。 The first invention is equipped with a work vehicle (1) that autonomously travels along a predetermined planned travel route (R) in the field (F) and a camera (61), and communicates with the work vehicle (1). It is equipped with an unmanned aerial vehicle (31) that flies in the air while doing so, and a terminal device (41) that communicates with the work vehicle (1) and the unmanned aerial vehicle (31). The terminal device (41) includes an altitude sensor (38) for measuring, the terminal device (41) includes a flight position setting means (63) for setting a relative position between the unmanned aerial vehicle (31) and the work vehicle (1), and the work vehicle. (1) is equipped with a first positioning device (21) to acquire vehicle position information, and the unmanned aerial vehicle (31) is equipped with a second positioning device (33) to acquire unmanned aerial vehicle position information. The vehicle position information acquired from the vehicle (1) is compared with the unmanned aerial vehicle position information , and the lateral relative position (dx) and the front-rear relative position (dy) with respect to the position of the work vehicle (1) are determined. The vertical relative position (dz) is calculated from the calculated distance from the ground obtained by the altitude sensor (38), and the horizontal relative position (dx), the front-back relative position (dy), and the vertical relative position (dz) are calculated. ) To the flight position set by the flight position setting means (63), and the unmanned aerial vehicle (31) flies in front of or behind the work vehicle (1). When flying above the work vehicle (1) and flying at a position on the left side or the right side with respect to the work vehicle (1), the position lower than the roof (7a) of the work vehicle (1). It is characterized by flying and photographing the work vehicle (1) .

これにより、設定された相対位置になるように無人航空機(31)を自動飛行させることができるため、作業車両の周辺の状況をさまざまな方向から簡単に確認することが可能となる。 As a result, the unmanned aerial vehicle (31) can be automatically flown so as to be in the set relative position, so that the situation around the work vehicle can be easily confirmed from various directions.

また、前記無人航空機(31)と前記作業車両(1)との相対位置は予め複数の相対位置が前記端末装置(41)に記憶されており、前記端末装置(41)は前記無人航空機(31)に搭載された前記カメラ(61)で撮影されたカメラ映像(43a)を表示するとともに前記複数の相対位置を指定するボタン(63)を前記カメラ映像(43a)に重ねて表示し、前記複数の相対位置を指定するボタン(63)のうち一つのボタンがタッチ操作されると、選択された相対位置となるように前記無人航空機が飛行することを特徴とする。 Further , a plurality of relative positions of the unmanned aerial vehicle (31) and the work vehicle (1) are stored in advance in the terminal device (41), and the terminal device (41) is the unmanned aerial vehicle (31). ), The camera image (43a) taken by the camera (61) is displayed, and the buttons (63) for designating the plurality of relative positions are displayed superimposed on the camera image (43a). When one of the buttons (63) for designating the relative position of is touch-operated , the unmanned aerial vehicle flies to the selected relative position.

これにより、作業中に相対位置を細かく再設定することなく、予め記憶された相対位置から選択すれば相対位置を変更できるため、作業車両の周辺の状況をさまざまな方向から簡単に確認することが可能となる。 As a result, the relative position can be changed by selecting from the pre-stored relative positions without finely resetting the relative position during work, so it is possible to easily check the situation around the work vehicle from various directions. It will be possible.

の発明は、第の特徴を有する圃場作業車両の管理システム(S)において、前記端末装置(41)は前記作業車両(1)から受信した車速情報(51)を含む車両情報(50)、前記無人航空機(31)から受信した前記カメラ映像(43a)に重ねて表示することを特徴とする。 According to the second invention, in the field work vehicle management system (S) having the first feature, the terminal device (41) includes vehicle information (50) including vehicle speed information (51) received from the work vehicle (1). ) Is superimposed on the camera image (43a) received from the unmanned aerial vehicle (31).

これにより、作業車両(1)の車両情報(50)を取得して端末装置(41)の表示部(43)にカメラ映像(43a)と同時に表示するので、作業車両(1)の周辺の状況を目視しながら車両に関する情報を同時に取得可能となる。 As a result, the vehicle information (50) of the work vehicle (1) is acquired and displayed on the display unit (43) of the terminal device (41) at the same time as the camera image (43a). It is possible to acquire information about the vehicle at the same time while visually observing.

以上の発明の特徴を有する作業車両の管理システムによれば、作業車両の周辺の状況をさまざまな方向から簡単に確認することができる。 According to the work vehicle management system having the characteristics of the above invention, the situation around the work vehicle can be easily confirmed from various directions.

本発明の実施例の作業車両システムの全体説明図。The whole explanatory view of the work vehicle system of the Example of this invention. 本発明の実施例の作業車両の制御システムが有する機能ブロック図の説明図。An explanatory diagram of a functional block diagram included in the control system of the work vehicle according to the embodiment of the present invention. トラクタとドローンとの相対位置の説明図。Explanatory diagram of the relative position of the tractor and the drone. 圃場内のトラクタとドローンの平面図。Top view of the tractor and drone in the field. コントローラのタッチパネル表示画像の説明図。Explanatory drawing of the touch panel display image of a controller.

図1は本発明の実施例の作業車両システムの全体説明図である。以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、各図において、発明の説明に不要な部材は適宜図示や説明を省略している。また、本明細書では作業車両の前進方向を向いて左右方向をそれぞれ左、右と言い、前進方向を前、後退方向を後と言うことにする。 FIG. 1 is an overall explanatory view of a work vehicle system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the members unnecessary for the description of the invention are not shown or described as appropriate. Further, in the present specification, the left and right directions facing the forward direction of the work vehicle are referred to as left and right, respectively, the forward direction is referred to as front, and the backward direction is referred to as rear.

図1において、作業車両の管理システムSは、作業車両の一例として、農業機械のトラクタ1を有する。トラクタ1は、機体の前後部に前輪2,2と後輪3,3とを備え、機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などの作業機200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。 In FIG. 1, the work vehicle management system S has an agricultural machine tractor 1 as an example of a work vehicle. The tractor 1 is provided with front wheels 2 and 2 and rear wheels 3 and 3 in the front and rear portions of the airframe, and appropriately decelerates the rotational power of the engine E mounted in the engine room 4 in the front part of the airframe by a transmission device in the transmission case 5. Then, it is configured to transmit to these front wheels 2, 2 and rear wheels 3, 3. The engine room 4 is covered with a bonnet 6. Further, a work machine 200 such as a rotary is mounted on the rear part of the machine body, and the work machine is driven by a PTO axis (not shown).

機体の上部には、キャビン7が支持されている。キャビン7の内部では、トランスミッションケース5の上部位置に運転座席8が配置され、この運転座席8の前方には、ステアリングハンドル11や、駐車ブレーキ(図示せず)や作業機の回転速度を変更するPTO変速レバー(図示せず)等を配置して構成されている。また、運転座席8の前方には、速度メータ(図示せず)や、操作用の各種スイッチ(図示せず)、外部との通信用の通信ユニット(図示せず)などが配置されている。運転座席8の前方下部には、クラッチペダル12や、アクセルペダル13、などが配置されている。 A cabin 7 is supported on the upper part of the fuselage. Inside the cabin 7, the driver's seat 8 is arranged at the upper position of the transmission case 5, and in front of the driver's seat 8, the steering handle 11, the parking brake (not shown), and the rotation speed of the work equipment are changed. It is configured by arranging a PTO shift lever (not shown) and the like. Further, in front of the driver's seat 8, a speed meter (not shown), various switches for operation (not shown), a communication unit for communication with the outside (not shown), and the like are arranged. A clutch pedal 12, an accelerator pedal 13, and the like are arranged in the lower front portion of the driver's seat 8.

キャビン7のルーフ7a上面には、車両位置情報を取得する第1測位装置の一例として、測位衛星から信号を受信して測位を行うGPSユニット21が配置されている。 On the upper surface of the roof 7a of the cabin 7, a GPS unit 21 that receives a signal from a positioning satellite and performs positioning is arranged as an example of a first positioning device that acquires vehicle position information.

作業車両の制御システムSは、無人航空機の一例としてのドローン31を有する。実施例のドローン31は、制御部(図示せず)や、バッテリー(図示せず)、通信ユニット(図示せず)等が備えられた本体部32を有する。本体部32には、無人航空機位置情報を取得する第2測位装置の一例として、測位衛星から信号を受信して測位を行うGPSユニット33が支持されている。前記本体部32には、本体部から水平方向外側に向かって延びるアーム部34が支持されている。 The work vehicle control system S has a drone 31 as an example of an unmanned aerial vehicle. The drone 31 of the embodiment has a main body unit 32 provided with a control unit (not shown), a battery (not shown), a communication unit (not shown), and the like. The main body 32 supports a GPS unit 33 that receives a signal from a positioning satellite and performs positioning as an example of a second positioning device that acquires unmanned aerial vehicle position information. The main body portion 32 is supported by an arm portion 34 extending from the main body portion toward the outside in the horizontal direction.

アーム部34の先端には、駆動源(図示せず)が配置されており、上下方向に延びる駆動軸には、回転翼36が支持されている。実施例では、アーム部34が十字方向に延びて、各アーム部34の先端には各回転翼36が支持されている。すなわち、実施例のドローン1は、いわゆる、クアドコプターとして構成されている。 A drive source (not shown) is arranged at the tip of the arm portion 34, and a rotary blade 36 is supported by a drive shaft extending in the vertical direction. In the embodiment, the arm portion 34 extends in the cross direction, and each rotary blade 36 is supported at the tip of each arm portion 34. That is, the drone 1 of the embodiment is configured as a so-called quadcopter.

本体部32の下部には、撮像部材の一例としてのドローン31の下方を撮像するカメラ61が垂直軸周りに回動する第1カメラモータM5と水平軸周りに回動する第2カメラモータM6による回転2自由度のジンバル機構を有するカメラステー62により支持されている。また、本体部32の下部には、下方との距離Hを測定する高度センサの一例としてのレーダ38が支持されている。 At the lower part of the main body 32, a first camera motor M5 in which a camera 61 for imaging the lower part of a drone 31 as an example of an imaging member rotates around a vertical axis and a second camera motor M6 rotating around a horizontal axis are used. It is supported by a camera stay 62 having a gimbal mechanism with two degrees of freedom of rotation. Further, a radar 38 as an example of an altitude sensor for measuring a distance H from below is supported in the lower part of the main body portion 32.

作業車両の制御システムSは、端末装置の一例としてのコントローラ41を有する。コントローラ41は、本体部の一例としてのタブレット端末部42を有する。タブレット端末部42は、制御部(図示せず)や、通信ユニット(図示せず)を有する。また、タブレット端末部42は、表示部の一例であり、入力部の一例としてのタッチパネル43を有する。タッチパネル43には、前記ドローン31のカメラ61のカメラ映像等が表示される。タブレット端末部42に対して左右には、操作部の一例としてのジョイスティック44,46が支持されている。左右のジョイスティック44,46が操作されることで、前記ドローン31を作業者が遠隔操作可能に構成されている。 The work vehicle control system S has a controller 41 as an example of a terminal device. The controller 41 has a tablet terminal unit 42 as an example of the main body unit. The tablet terminal unit 42 has a control unit (not shown) and a communication unit (not shown). Further, the tablet terminal unit 42 is an example of a display unit, and has a touch panel 43 as an example of an input unit. On the touch panel 43, a camera image or the like of the camera 61 of the drone 31 is displayed. Joysticks 44 and 46 as an example of the operation unit are supported on the left and right sides of the tablet terminal unit 42. By operating the left and right joysticks 44 and 46, the drone 31 can be remotely controlled by an operator.

図2は本発明の実施例の作業車両の制御システムが有する機能ブロック図の説明図である。図2において、実施例の作業車両の制御システムSは、ドローンの制御部CA、コントローラの制御部CB、トラクタの位置情報処理制御部CC、トラクタの車両制御部CD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。 FIG. 2 is an explanatory diagram of a functional block diagram included in the control system of the work vehicle according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the work vehicle control system S of the embodiment includes a drone control unit CA, a controller control unit CB, a tractor position information processing control unit CC, and a tractor vehicle control unit CD. Each control unit CA to CD has an input / output interface (I / O) for inputting / outputting signals to and from the outside, a ROM (read-only memory) in which programs and information for performing necessary processing are stored, and necessary. A small information processing device having a RAM (random access memory) for temporarily storing various data, a CPU (central processing unit) that performs processing according to a program stored in a ROM or the like, and an oscillator or the like, so-called It is composed of a microcomputer, and various functions can be realized by executing a program stored in a storage member such as the ROM, RAM, or non-volatile memory.

ここで、実施例のトラクタ1において、位置情報処理制御部CCと、車両制御部CDとは、いわゆる、ECU:Electronic Control Unitで構成されており、通信回線としてのCAN:Controller Area Networkで接続されている。CANには、外部メモリMeが接続されており、トラクタ1の制御部CC,CDが、外部メモリMeに対して互いにアクセス可能に構成されている。 Here, in the tractor 1 of the embodiment, the position information processing control unit CC and the vehicle control unit CD are configured by a so-called ECU: Electronic Control Unit, and are connected by a CAN: Controller Area Network as a communication line. ing. An external memory Me is connected to the CAN, and the control units CC and CD of the tractor 1 are configured to be accessible to the external memory Me.

図2において、ドローンの制御部CAには、GPSユニット33や、カメラ61、下方距離測定用のレーダ38、飛行状態センサSN1、通信ユニット(図示せず)などの出力信号が入力されている。 In FIG. 2, output signals of a GPS unit 33, a camera 61, a radar 38 for lower distance measurement, a flight state sensor SN1, a communication unit (not shown), and the like are input to the drone control unit CA.

ここで、実施例の飛行状態センサSN1は、いわゆる、6軸ジャイロセンサにより構成されている。飛行状態センサSN1は、ドローン31に固定された3軸直交方向について、各軸方向の加速度と、各軸周りの角速度とを検出して、ドローン31の加速度や姿勢状態などの飛行状態を検出する。 Here, the flight state sensor SN1 of the embodiment is composed of a so-called 6-axis gyro sensor. The flight state sensor SN1 detects the acceleration in each axis direction and the angular velocity around each axis in the three-axis orthogonal directions fixed to the drone 31, and detects the flight state such as the acceleration and the attitude state of the drone 31. ..

実施例では、ドローンの姿勢状態は、角速度の時間積分により重力方向に対する各軸の回転角度として検出可能である。すなわち、重力方向(重力加速度方向)を基準とする各軸周りの回転角度により、ドローン31の姿勢状態を検出することが可能である。なお、実施例では、6軸ジャイロセンサの構成を例示するが、加速度を検出するセンサと角速度を検出するセンサとを、別々に設ける構成も可能である。また、制御部CAは、回転翼36のモータM1~M4の制御信号や、通信ユニットの制御信号などを出力している。 In the embodiment, the attitude state of the drone can be detected as the rotation angle of each axis with respect to the direction of gravity by time integration of the angular velocity. That is, it is possible to detect the posture state of the drone 31 by the rotation angle around each axis with respect to the gravity direction (gravitational acceleration direction). In the embodiment, the configuration of the 6-axis gyro sensor is illustrated, but it is also possible to separately provide the sensor for detecting the acceleration and the sensor for detecting the angular velocity. Further, the control unit CA outputs control signals of the motors M1 to M4 of the rotary blade 36, control signals of the communication unit, and the like.

図2において、位置情報処理制御部CCは、GPSユニット21や、通信ユニット(図示せず)などの出力信号が入力されている。また、位置情報処理制御部CCは、通信ユニットの制御信号などを出力している。 In FIG. 2, the position information processing control unit CC is input with output signals such as a GPS unit 21 and a communication unit (not shown). Further, the position information processing control unit CC outputs a control signal of the communication unit and the like.

図2において、位置情報処理制御部CCは、前記信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、前記制御要素に制御信号を出力する機能を有しおり、コントローラ41に記憶されている圃場情報や、作業工程の情報を取得して、外部メモリMeに記憶させる。 In FIG. 2, the position information processing control unit CC has a function of executing processing according to an output signal from the signal output element and outputting a control signal to the control element, and is stored in the controller 41. The field information and the work process information are acquired and stored in the external memory Me.

車両制御部CDは、車速センサSN11から車速情報、ハンドル切れ角センサSN12から前輪2,2の操舵角情報、変速センサSN13から変速段情報、PTO回転数センサSN14からPTO回転情報が入力されている。また車両制御部CDは、エンジンEや、ステアリングモータM11、変速装置HS、ブレーキシリンダBS、その他の図示しない制御要素に接続されている。 The vehicle control unit CD inputs vehicle speed information from the vehicle speed sensor SN11, steering angle information of the front wheels 2 and 2 from the steering wheel turning angle sensor SN12, shift stage information from the shift sensor SN13, and PTO rotation information from the PTO rotation speed sensor SN14. .. Further, the vehicle control unit CD is connected to the engine E, the steering motor M11, the transmission HS, the brake cylinder BS, and other control elements (not shown).

位置情報処理制御部CCと車両制御部CDは有線接続により情報通信を行い、ドローン制御部CA、コントローラ制御部CB、車両制御部CDはそれぞれドローン通信ユニットAU、コントローラ通信ユニットBU、車両通信ユニットDUを有しており、相互に無線通信を行う。車両制御部CDは車両認識手段の一例としての車両識別情報IDを有しており、これをドローン制御部CAとコントローラ制御部CBが受信して撮影対象車両を認識できる。 The position information processing control unit CC and the vehicle control unit CD communicate information by wired connection, and the drone control unit CA, the controller control unit CB, and the vehicle control unit CD are the drone communication unit AU, the controller communication unit BU, and the vehicle communication unit DU, respectively. And communicate wirelessly with each other. The vehicle control unit CD has a vehicle identification information ID as an example of the vehicle recognition means, and the drone control unit CA and the controller control unit CB can receive the vehicle identification information ID and recognize the vehicle to be photographed.

図3はトラクタとドローンとの相対位置の説明図である。トラクタ1とドローン31との相対位置は車両位置情報の一例としてのトラクタ位置情報と無人航空機位置情報の一例としてのドローン位置情報、及びドローン31のレーダ38の検出値から算出される。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the relative positions of the tractor and the drone. The relative position between the tractor 1 and the drone 31 is calculated from the tractor position information as an example of vehicle position information, the drone position information as an example of unmanned aerial vehicle position information, and the detection value of the radar 38 of the drone 31.

トラクタ1を基準としたドローン31の横方向相対位置dxはトラクタ1のGPSユニット21を中心としてトラクタ1の右方向を正とした値で算出される。前後方向相対位置dyはトラクタ1の後方向を正とした値で算出される。上下方向相対位置dzはドローン31のレーダ38により得られる地面との距離H(図1参照)が適用される。 The lateral relative position dx of the drone 31 with respect to the tractor 1 is calculated as a value with the GPS unit 21 of the tractor 1 as the center and the right direction of the tractor 1 as positive. The relative position dy in the front-rear direction is calculated with the rear direction of the tractor 1 as a positive value. The distance H (see FIG. 1) with the ground obtained by the radar 38 of the drone 31 is applied to the vertical relative position dz.

ドローン31のヨー角に関するカメラモータM5は前後方向相対位置dyと横方向相対位置dxの比から求められる角度a1に基づいて制御され、ピッチ角に関するカメラモータM6は上下方向相対位置dzと前後方向相対位置dyから求められる角度a2に基づいて制御されて常にトラクタ1を撮影するようにカメラ61の向きが調整される。 The camera motor M5 regarding the yaw angle of the drone 31 is controlled based on the angle a1 obtained from the ratio of the relative position dy in the front-rear direction and the relative position dx in the lateral direction, and the camera motor M6 regarding the pitch angle is relative to the relative position dz in the vertical direction. The direction of the camera 61 is adjusted so as to always shoot the tractor 1 under the control based on the angle a2 obtained from the position dy.

これにより、手動操作の必要なくコントローラ41のタッチパネル43には常にトラクタ1が表示されるため、管理者は簡単にトラクタ1の周辺状況を確認することができる。 As a result, the tractor 1 is always displayed on the touch panel 43 of the controller 41 without the need for manual operation, so that the administrator can easily check the surrounding situation of the tractor 1.

図4は圃場を走行するトラクタとドローンの平面図である。トラクタ1は圃場F内にあらかじめ定められた予定走行経路Rに沿って自律運転を行う。コントローラ41でドローン31の飛行位置が設定されると、コントローラ制御部CBに予め記憶されている複数の相対位置の中から対応する横方向相対位置dx、前後方向相対位置dy、上下方向相対位置dzの組み合わせが目標値としてドローン制御部CAに送信され、ドローン制御部CAは受信した目標値に合致するようにドローン31を制御する。 FIG. 4 is a plan view of a tractor and a drone traveling in a field. The tractor 1 autonomously operates in the field F along a predetermined planned travel route R. When the flight position of the drone 31 is set by the controller 41, the corresponding lateral relative position dx, the front-back relative position dy, and the vertical relative position dz are selected from the plurality of relative positions stored in advance in the controller control unit CB. The combination of the above is transmitted to the drone control unit CA as a target value, and the drone control unit CA controls the drone 31 so as to match the received target value.

例えば、トラクタ1の後方位置P1が指定された場合は、横方向相対位置dxが0、前後方向相対位置dyが正の所定値(例えば、5m)、上下方向相対位置dzも正の所定値(例えば、7m)が指示される。前方位置P4の場合は横方向相対位置dx、上下方向相対位置dzは後方位置P1と同様の値で、前後方向相対位置dyだけ負の所定値(例えば、-5m)となる。 For example, when the rear position P1 of the tractor 1 is specified, the lateral relative position dx is 0, the front-rear relative position dy is a positive predetermined value (for example, 5 m), and the vertical relative position dz is also a positive predetermined value (for example). For example, 7 m) is instructed. In the case of the front position P4, the lateral relative position dx and the vertical relative position dz have the same values as the rear position P1, and only the front-rear relative position dy has a negative predetermined value (for example, −5 m).

右側方位置P2や左側方位置P3が指定された場合、前後方向相対位置dyが0となり、横方向相対位置dxが所定値を取り、上下方向相対位置dzはキャビン7のルーフ7aよりも低い位置(例えば、2m)が指示され、トラクタ1を真横から撮影できる位置を飛行する。 When the right side position P2 or the left side position P3 is specified, the front-rear direction relative position dy becomes 0, the lateral direction relative position dx takes a predetermined value, and the vertical direction relative position dz is a position lower than the roof 7a of the cabin 7. (For example, 2 m) is instructed to fly at a position where the tractor 1 can be photographed from the side.

図5はコントローラのタッチパネル表示画像の説明図である。タッチパネル43にはドローン31のカメラ61で撮影されるカメラ映像43aが表示される。コントローラ制御部CBは、タッチパネル43にドローン制御部CAから受信したカメラ37のカメラ映像43aを表示するとともに、撮影対象車両の車両制御部CDから受信した車速情報51、PTO回転情報52、変速段情報53を含む車両情報50を撮影画像43aに重ねて表示する。 FIG. 5 is an explanatory diagram of a touch panel display image of the controller. The camera image 43a taken by the camera 61 of the drone 31 is displayed on the touch panel 43. The controller control unit CB displays the camera image 43a of the camera 37 received from the drone control unit CA on the touch panel 43, and also displays the vehicle speed information 51, the PTO rotation information 52, and the shift stage information received from the vehicle control unit CD of the vehicle to be photographed. The vehicle information 50 including the 53 is superimposed and displayed on the captured image 43a.

これにより、タッチパネル43に作業車両1の周辺の状況を目視確認できるカメラ映像43aと同時に、映像からだけでは把握することが困難な車速情報、PTO回転情報、変速情報を表示できるため、作業車両の周辺の状況を目視しながら車両に関する情報を同時に取得可能となる。 As a result, the touch panel 43 can display the vehicle speed information, the PTO rotation information, and the shift information, which are difficult to grasp only from the image, at the same time as the camera image 43a that can visually confirm the situation around the work vehicle 1. It is possible to acquire information about the vehicle at the same time while visually observing the surrounding conditions.

また、タッチパネル43には撮影画像43aに重ねて飛行位置設定手段の一例としてのドローン位置ボタン63が表示される。ドローン位置ボタン63は現在選択されている位置が色反転して表示され、他のボタンがタッチ操作されると、操作されたボタンに対応する横方向相対位置dx、前後方向相対位置dy、上下方向相対位置dzの組み合わせが目標値としてドローン制御部CAに送信される。 Further, on the touch panel 43, a drone position button 63 as an example of the flight position setting means is displayed on the photographed image 43a. The currently selected position of the drone position button 63 is displayed in reverse color, and when another button is touch-operated, the horizontal relative position dx, the front-back relative position dy, and the vertical direction corresponding to the operated button are displayed. The combination of relative positions dz is transmitted to the drone control unit CA as a target value.

上記実施例に係る作業車両の管理システムによれば、作業車両の周辺の状況をさまざまな方向から簡単に確認することが可能となる。 According to the work vehicle management system according to the above embodiment, it is possible to easily check the situation around the work vehicle from various directions.

1 トラクタ(作業車両)
31 ドローン(無人航空機)
41 コントローラ(端末装置)
43a カメラ映像
50 車両情報
51 車速情報
61 カメラ
63 ドローン位置ボタン(飛行位置設定手段)
F 圃場
M5 カメラモータ
M6 カメラモータ
1 Tractor (working vehicle)
31 Drone (unmanned aerial vehicle)
41 Controller (terminal device)
43a Camera image 50 Vehicle information 51 Vehicle speed information 61 Camera 63 Drone position button (flight position setting means)
F Field M5 Camera Motor M6 Camera Motor

Claims (2)

圃場内にあらかじめ定められた予定走行経路に沿って自律走行する作業車両と、
カメラを搭載し、作業車両と通信しつつ空中を飛行する無人航空機と、
前記作業車両と前記無人航空機と通信する端末装置とを備え、
前記無人航空機は地面からの距離を計測する高度センサを備え、
前記端末装置は前記無人航空機と前記作業車両との相対位置を設定する飛行位置設定手段を備え、
前記作業車両は第1測位装置を搭載して車両位置情報を取得し、
前記無人航空機は第2測位装置を搭載して無人航空機位置情報を取得し、
前記作業車両から取得した前記車両位置情報と前記無人航空機位置情報を比較して、前記作業車両の位置を基準とした横方向相対位置および前後方向相対位置を算出し、
高度センサにより得られる地面からの距離より上下方向相対位置を算出し、
前記横方向相対位置、前後方向相対位置および上下方向相対位置について前記飛行位置設定手段で設定された飛行位置となるように飛行し、
前記無人航空機は前記作業車両に対して前方または後方の位置を飛行する場合は、前記作業車両の上方を飛行し、
前記作業車両に対して左側方または右側方の位置を飛行する場合は、前記作業車両のルーフよりも低い位置を飛行して作業車両を撮影し、
前記無人航空機と前記作業車両との相対位置は予め複数の相対位置が端末装置に記憶されており、
前記端末装置は前記無人航空機に搭載された前記カメラで撮影されたカメラ映像を表示するとともに前記複数の相対位置を指定するボタンを前記カメラ映像に重ねて表示し、
前記複数の相対位置を指定するボタンのうち一つのボタンがタッチ操作されると、選択された相対位置となるように前記無人航空機が飛行する、
圃場作業車両の管理システム。
A work vehicle that autonomously travels along a predetermined travel route in the field,
An unmanned aerial vehicle equipped with a camera and flying in the air while communicating with the work vehicle,
A terminal device for communicating with the work vehicle and the unmanned aerial vehicle is provided.
The unmanned aerial vehicle is equipped with an altitude sensor that measures the distance from the ground.
The terminal device includes flight position setting means for setting a relative position between the unmanned aerial vehicle and the work vehicle.
The work vehicle is equipped with a first positioning device to acquire vehicle position information and obtain vehicle position information.
The unmanned aerial vehicle is equipped with a second positioning device to acquire unmanned aerial vehicle position information.
The vehicle position information acquired from the work vehicle and the unmanned aerial vehicle position information are compared to calculate the lateral relative position and the front-rear relative position with respect to the position of the work vehicle.
Calculate the vertical relative position from the distance from the ground obtained by the altitude sensor,
Fly so that the flight positions are set by the flight position setting means for the lateral relative position, the front-back relative position, and the vertical relative position .
When the unmanned aerial vehicle flies in a position forward or backward with respect to the work vehicle, the unmanned aerial vehicle flies above the work vehicle.
When flying at a position on the left side or the right side with respect to the work vehicle, the work vehicle is photographed by flying at a position lower than the roof of the work vehicle.
As for the relative positions of the unmanned aerial vehicle and the work vehicle, a plurality of relative positions are stored in the terminal device in advance.
The terminal device displays a camera image taken by the camera mounted on the unmanned aerial vehicle, and also displays a button for designating the plurality of relative positions superimposed on the camera image.
When one of the buttons for designating the plurality of relative positions is touch-operated, the unmanned aerial vehicle flies to the selected relative position.
Field work vehicle management system.
前記端末装置は前記作業車両から受信した車速情報を含む車両情報、前記無人航空機から受信した前記カメラ映像に重ねて表示する
請求項1に記載の圃場作業車両の管理システム。
The terminal device displays vehicle information including vehicle speed information received from the work vehicle superimposed on the camera image received from the unmanned aerial vehicle .
The management system for field work vehicles according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022032206A (en) * 2020-08-11 2022-02-25 コベルコ建機株式会社 Work support device
CN115364255B (en) * 2022-09-27 2023-09-01 江苏理工学院 Virus disinfection device with wide application range and stable disinfection and control method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016129671A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 ヤンマー株式会社 Control system for autonomously traveling work vehicle
JP2017027396A (en) 2015-07-23 2017-02-02 三菱自動車工業株式会社 Vehicular driving support device
JP2017097640A (en) 2015-11-25 2017-06-01 株式会社Ihiエアロスペース Remote control image acquisition device, remote control image acquisition method and remote control device
JP2017207815A (en) 2016-05-16 2017-11-24 井関農機株式会社 Control system of work vehicle
JP2018196066A (en) 2017-05-19 2018-12-06 株式会社ユピテル Drive recorder, display device for drive recorder, and program
JP2019101765A (en) 2017-12-02 2019-06-24 学校法人早稲田大学 Tracking image presentation system for moving object

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016129671A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 ヤンマー株式会社 Control system for autonomously traveling work vehicle
JP2017027396A (en) 2015-07-23 2017-02-02 三菱自動車工業株式会社 Vehicular driving support device
JP2017097640A (en) 2015-11-25 2017-06-01 株式会社Ihiエアロスペース Remote control image acquisition device, remote control image acquisition method and remote control device
JP2017207815A (en) 2016-05-16 2017-11-24 井関農機株式会社 Control system of work vehicle
JP2018196066A (en) 2017-05-19 2018-12-06 株式会社ユピテル Drive recorder, display device for drive recorder, and program
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