JP7134764B2 - 制御端末 - Google Patents
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Description
この発明の目的は、機器を制御するための複数のアプリケーションが搭載されている制御端末であって、制御端末に無線通信接続されている機器に対して使用が禁止されているアプリケーションが、制御端末で使用されるのを確実に禁止できる制御端末を提供することにある。
図1は、この発明の一実施形態に係る制御端末が適用されたアプリ管理システムの構成を示す模式図である。
アプリ管理システム1は、作業車両2と、制御端末3と、販売店PC(Personal Computer)4と、管理サーバ5とを含む。この実施形態では、作業車両2は、トラクタである。作業車両2は、固有の機番(機体番号)を有している。機番は、機器の固有の識別情報の一例である。作業車両2は、基準局7および測位衛星8を利用して作業車両2の位置を測位する機能を備えている。
制御端末3には、作業車両2を制御するための複数のアプリケーション(以下、「車両制御用アプリ」という)が搭載されている。車両制御用アプリには、作業車両2を自動走行させるために使用されるアプリケーションとして、オートアプリ、ロボットアプリ、機能追加アプリ等がある。オートアプリは、作業車両2をオートモードで自動走行させるために使用されるアプリである。
以下において、制御端末3に搭載される複数の車両制御用アプリ各々に対する当該作業車両での使用許可または禁止を表す情報を「アプリ使用許可禁止情報」ということにする。
販売店PC4は、作業車両2の販売店に設置されたパーソナルコンピュータである。販売店PC4は、通信網6を介して、管理サーバ5と通信可能である。管理サーバ5は、アクティベーションキーの作成、発行および管理、車両制御用アプリの提供等を行うサーバである。
作業車両2は、圃場内を走行する車体部としての走行機体12を備えている。走行機体12には、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を選択して装着することができるようになっている。本実施形態においては、作業機13としてロータリ耕耘機が装着されている。
走行機体12の前部にはボンネット19が配置されている。本実施形態では、このボンネット19内に、作業車両2の駆動源であるエンジン20、燃料タンク(図示略)等が収容されている。このエンジン20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よい。また、駆動源として、エンジン20に代えてまたは加えて電気モータを採用してもよい。
キャビン21の屋根15上には、衛星信号受信用アンテナ24、基準局信号受信用アンテナ25および無線通信用アンテナ26が設けられている。衛星信号受信用アンテナ24および基準局信号受信用アンテナ25は、走行機体12の位置情報の算出に使用されるアンテナである。無線通信用アンテナ26は、制御端末3と無線通信を行うために使用されるアンテナである。
機体フレーム31は、作業車両2の前部における支持部であって、直接または防振部材等を介してエンジン20を支持している。トランスミッション32は、エンジン20からの動力を変化させてフロントアクスル33およびリアアクスル34に伝達する。フロントアクスル33は、トランスミッション32から入力された動力を前輪17に伝達する。リアアクスル34は、トランスミッション32から入力された動力を後輪18に伝達する。
この作業機13を図4に示す作業高さまで下降させることで、回転する耕耘爪35が土壌に接触し、当該作業高さに対応する所定深さでの圃場の耕耘作業を行うことができる。また、耕耘爪35の回転を停止したり、作業機13を図2に示す非作業高さまで上昇させたりすることで、耕耘作業を停止させることができる。
作業車両2は、制御部40を備えている。制御部40は、走行機体12の動作(前進、後進、停止、旋回等の動作)と、作業機13の動作(昇降、駆動、停止等の動作)とを制御する。制御部40には、作業車両2の各部を制御するための複数のコントローラが電気的に接続されている。複数のコントローラは、エンジン(図示略)の回転数等を制御するエンジンコントローラ51、作業車両の車速を制御する車速コントローラ52、作業車両2の前輪17の転舵角を制御する操向コントローラ53、作業機13の昇降を制御する昇降コントローラ54、PTO軸の回転を制御するPTOコントローラ55等を含む。
車速コントローラ52は、トランスミッション62を制御することによって、作業車両2の車速を制御するものである。
PTOコントローラ55は、PTO軸の回転を制御するものである。具体的には、作業車両2は、PTO軸(動力伝達軸)への動力の伝達/遮断を切り換えるためのPTOクラッチ65を備えている。PTOコントローラ55は、制御部40から入力される制御信号に基づいて、PTOクラッチ65を切り換えて、PTO軸を介して作業機13を回転駆動させたり、停止させたりすることができる。
位置情報算出部71は、衛星測位システムに基づいて作業車両2の位置情報を算出する。衛星測位システムは、例えば、RTK(Real Time Kinematic)-GNSS(Global Navigation Satellite System)である。RTK-GNSS(リアルタイム・キネマティクGNSS)では、所定位置に設置された基準局7(図1参照)が利用される。基準局7は、所定時間間隔毎に、複数の測位衛星8(図1参照)から受信されたGNSS衛星信号に基づいて算出した当該基準局の測位情報と、予め認識している自己の位置(認識自己位置)との差分を演算し、その差分情報を測位補正信号として送信する。
無線通信部73は、制御部40が制御端末3と通信するための通信インタフェースである。無線通信部73は、例えば、無線LANルータ(Wi-Fi(登録商標)ルータ)から構成されている。無線通信部73には、無線通信用アンテナ26が接続されている。
記憶部75は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。記憶部75には、基本情報記憶部76、自動走行経路記憶部77等が設けられている。基本情報記憶部76には、型番、機種名、機番等が記憶されている。自動走行経路記憶部77には、制御端末3によって生成された自動走行経路が記憶される。
自動走行制御部42は、各種コントローラ51~55を制御することにより、作業車両2を予め生成された自動走行経路に沿って自動走行させたり、自動走行を停止させたりする。また、自動走行制御部42は、無線通信部73を介して、制御端末3と無線通信を行う。
制御端末3は、制御部80を備えている。制御部80には、無線通信部91、操作表示部92、操作部93、記憶部94等が接続されている。
無線通信部91は、制御端末3が作業車両2の制御部40と通信するための通信インタフェースである。無線通信部91は、例えば、無線LANアダプタ(Wi-Fiアダプタ)から構成されている。
記憶部94は、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。記憶部94には、アプリ記憶部95、アプリ使用許可禁止情報記憶部96、自動走行経路記憶部97等が設けられている。
第1機能追加アプリおよび第2機能追加アプリの具体例について説明する。ロボットアプリは、自動走行中において、操作表示部92に、走行予定経路および作業車両の現在位置を含む経路表示画面を表示する機能を備えている。また、ロボットアプリは、手動運転によって作業車両2を圃場の周囲に沿って走行させながら、作業車両2の位置情報を取得し、得られた位置情報に基づいて、圃場の輪郭を認識する機能を有している。
アプリ使用許可禁止情報記憶部96には、作業車両2に対するアプリ使用許可禁止情報が当該作業車両2の機番に関連付けて記憶される。
制御部80は、CPUおよびメモリ(ROM、RAM、不揮発性メモリ等)81を備えたマイクロコンピュータを含む。制御部80は、経路生成/自動走行制御部82、許可禁止情報登録処理部83、アプリ使用制御部84等を含む。
許可禁止情報登録処理部83は、アクティベーションキーを取得し、取得したアクティベーションキーを復号する。そして、許可禁止情報登録処理部83は、当該アクティベーションキーを復号することによって得られたアプリ使用許可禁止情報を、当該アクティベーションキーを復号することによって得られた識別情報に関連付けてアプリ使用許可禁止情報記憶部96に格納する。
作業車両2を販売した販売店の担当者は、販売店PC4を操作して、管理サーバ5が提供しているキー作成用ウェブページを取得する。キー作成用ウェブページには、作業車両2に対するアクティベーションキーを作成するために必要な情報を入力するための情報入力部、アクティベーションキーの発行を依頼するための発行依頼ボタン等が表示される。販売店の担当者は、キー作成用ウェブページ上で、必要な情報を入力した後、発行依頼ボタンを押す。
アプリ使用許可禁止情報には、オートアプリおよびロボットアプリのうちいずれを許可するかを表す「オート/ロボット許可禁止情報」と、機能追加アプリに対する使用許可禁止情報である「機能追加許可禁止情報」とがある。機能追加許可禁止情報は、例えば、第1機能追加アプリおよび第2機能追加アプリの両方が使用禁止である場合には“0”が、第1機能追加アプリのみ使用許可の場合には“101”が、第2機能追加アプリのみ使用許可の場合には“102”が、第1機能追加アプリおよび第2機能追加アプリの両方が使用許可の場合には“103”がそれぞれ設定される。
図7は、アプリ制限情報からアクティベーションキーを作成するための手順を示すフローチャートである。
次に、管理サーバ5は、被暗号化データを暗号化する(ステップS4)。次に、管理サーバ5は、得られた暗号の桁数が所定の桁数(例えば16)となるように、桁数調整を行う(ステップS5)。これにより、アクティベーションキーが生成される。
図8は、許可禁止情報登録処理部83によって実行される許可禁止情報登録処理の手順を示すフローチャートである。
ユーザが制御端末3に対してアクティベーションキー入力画面を表示させるための操作を行うと、許可禁止情報登録処理部83は、操作表示部92にアクティベーションキー入力画面をさせる(ステップS11)。ユーザは、アクティベーションキー入力画面上で、アクティベーションキーを入力する。
次に、許可禁止情報登録処理部83は、アクティベーションキーの復号によって得られたアプリ制限情報からチェックサムを算出する(ステップS14)。そして、許可禁止情報登録処理部83は、アクティベーションキーの復号によって得られたチェックサムと、ステップS14で算出されたチェックサムとが一致するか否かを判別する(ステップS15)。
前記ステップS15において、両チェックサムが一致すると判別された場合には(ステップS15:YES)、許可禁止情報登録処理部83は、ステップS16に移行する。
図9は、アプリ使用制御部84によって実行されるアプリ使用制御処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、アプリ使用許可禁止情報記憶部96にアプリ使用許可禁止情報が記憶されているものとする。
オートアプリの起動操作が行われると(ステップS21)、アプリ使用制御部84は、制御端末3の作業車両2への無線通信接続(Wi-Fi通信接続)が開始されるのを待機する(ステップS22)。
次に、アプリ使用制御部84は、ステップS23で取得した機番に対応したアプリ使用許可禁止情報(以下、「機番対応許可禁止情報」という)が、アプリ使用許可禁止情報記憶部96に記憶されているか否かを判別する(ステップS24)。
前記ステップS24において、機番対応許可禁止情報がアプリ使用許可禁止情報記憶部96に記憶されていると判別された場合には(ステップS24:YES)、アプリ使用制御部84はステップS26に移行する。
前述の実施形態では、制御端末3に無線通信接続されている作業車両2の機番に関連付けて記憶されているアプリ使用許可禁止情報に基づいて、制御端末3に搭載されている複数の車両制御用アプリの使用を制御することができる。したがって、制御端末3に無線通信接続されている作業車両2に対して使用が禁止されている車両制御用アプリが、制御端末3で使用されるのを確実に禁止できる。
この実施形態においても、作業車両2の電気的構成は、図5に示される前述の実施形態の作業車両2の電気的構成とほぼ同様である。図10に示すように、作業車両2のエンジンコントローラ51の記憶部100内には、出力特性マップ記憶部101と、修正特性マップ記憶部102とが設けられている。出力特性マップ記憶部101には、エンジン20(図2参照)の回転速度とトルクとの関係を示す出力特性データとしての出力特性マップM0が記憶されている。エンジンコントローラ51は、基本的には、エンジンの回転速度およびトルクと出力特性データとを用いて目標燃料噴射量を算出し、算出された目標燃料噴射量に基づいてコモンレール装置61を制御する。
この実施形態では、制御端末3の記憶部94には、アプリ記憶部95と、自動走行経路記憶部97と、修正特性マップ記憶部98と、マップ使用許可禁止情報記憶部99等が設けられている。
マップ使用許可禁止情報記憶部99には、修正特性マップ記憶部98に記憶されている1または複数の修正特性マップ各々に対する作業車両2での使用許可または禁止を表すマップ使用許可禁止情報が、作業車両2の機番に関連付けて記憶されている。この実施形態では、マップ使用許可禁止情報記憶部99には、第1修正特性マップM1および第2修正特性マップM2各々に対する作業車両2での使用許可または禁止を表すマップ使用許可禁止情報が、作業車両2の機番に関連付けて記憶されている。
制御端末3の制御部80と作業車両2の制御部40とは、接続ケーブルによって有線通信接続できるようになっているものとする。
制御部80は、マップ使用許可禁止情報記憶部99に、取得した機番に対応するマップ使用許可禁止情報が記憶されているか否かを判別する。取得した機番に対応するマップ使用許可禁止情報がマップ使用許可禁止情報記憶部99に記憶されていない場合には、制御端末3は、修正特性マップ書込用アプリを終了する。
しかし、図12に示すように、特定のエンジンを制御するためのエンジンコントローラ51が作業車両2に搭載される前の段階において、当該エンジンコントローラ51と制御端末3とを接続ケーブル111によって接続し、当該エンジンコントローラ51への修正特性マップの書き込みを制御するようにしてもよい。
しかし、修正特性マップ記憶部メモリ102内に複数の修正特性マップが記憶されており、そのうちの1つがエンジン制御に使用される有効修正特性マップとして設定されるような仕様であってもよい。このような仕様において、エンジン制御に使用される修正特性マップの切替を制御端末3が指示する場合の実施形態について説明する。
この実施形態においても、制御端末3の電気的構成は、図11に示された構成とほぼ同様であるが、制御端末3内の記憶部94内に修正特性マップ記憶部98は設けられていなくてもよい。制御端末3内のマップ使用許可禁止情報記憶部99には、図11に示すように、第1修正特性マップM1および第2修正特性マップM2各々に対する作業車両2での使用許可または禁止を表すマップ使用許可禁止情報が、作業車両2の機番に関連付けて記憶されている。
一方、取得した機番に対応するマップ使用許可禁止情報がマップ使用許可禁止情報記憶部99に記憶されている場合には、制御部80は、マップ使用許可禁止情報に基づいて、使用可能な修正特性マップのリストを表示する。ユーザは、表示されたリストから、エンジン制御に使用したい修正特性マップを選択する。
しかし、図14に示すように、特定のエンジンを制御するためのエンジンコントローラ51が作業車両2に搭載される前の段階において、当該エンジンコントローラ51と制御端末3とを接続ケーブル111によって接続し、当該エンジンコントローラ51に記憶されている複数の修正特性マップの切替を制御するようにしてもよい。
前述の実施形態では、作業車両はトラクタであるが、作業車両は、田植え機、コンバイン、土木・建設作業装置、除雪車、乗用型作業機、歩行型作業機等であってもよい。
前述の実施形態では、この発明を、作業車両2を制御するための制御端末3に適用した場合について説明したが、この発明は、作業車両2以外の機器を制御するための制御端末にも適用することができる。
2 作業車両
3 制御端末
4 販売店PC
5 管理サーバ
6 通信網
7 基準局
8 測位衛星
12 走行機体
13 作業機
12 走行機体
13 作業機
40 制御部
41 メモリ
71 位置情報算出部
72 慣性計測装置
73 無線通信部
74 操作表示部
75 記憶部
77 基本情報記憶部
78 自動走行経路記憶部
80 制御部
81 メモリ
82 経路生成/自動走行制御部
83 許可禁止情報登録処理部
84 アプリ使用制御部
91 無線通信部
92 操作表示部
93 操作部
94 記憶部
95 アプリ記憶部
96 アプリ使用許可禁止情報記憶部
97 自動走行経路記憶部
Claims (3)
- 固有の識別情報を有する機器と無線通信接続可能であり、かつ前記機器を制御するための複数のアプリケーションが搭載されている制御端末であって、
前記複数のアプリケーション各々に対する前記機器での使用許可または禁止を表すアプリ使用許可禁止情報が、当該機器の識別情報に関連付けて記憶されている記憶部と、
前記機器への無線通信接続が開始される毎に、前記機器から当該機器の識別情報を受信し、受信した識別情報に対応したアプリ使用許可禁止情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判別し、受信した識別情報に対応したアプリ使用許可禁止情報が前記記憶部に記憶されていると判別された場合には、受信した識別情報に対応したアプリ使用許可禁止情報によって使用が許可されているアプリケーションを使用可能状態に設定するアプリ使用制御部とを含む、制御端末。 - 前記制御端末は、固有の識別情報をそれぞれ有する複数の機器を制御可能であり、
前記記憶部には、前記複数の機器各々に対して予め設定されているアプリ使用許可禁止情報が、その機器の識別情報に関連付けて記憶されており、
前記アプリ使用制御部は、前記複数の機器のうちの任意の1つの機器への無線通信接続が開始される毎に、当該機器から当該機器の識別情報を受信し、複数のアプリ使用許可禁止情報が記憶されている前記記憶部に、受信した識別情報に対応したアプリ使用許可禁止情報が記憶されているか否かを判別し、受信した識別情報に対応したアプリ使用許可禁止情報が前記記憶部に記憶されていると判別された場合には、受信した識別情報に対応したアプリ使用許可禁止情報によって使用が許可されているアプリケーションを使用可能状態に設定するように構成されている、請求項1に記載の制御端末。 - 前記機器毎に、前記複数のアプリケーション各々に対する当該機器での使用許可または禁止を表すアプリ使用許可禁止情報と当該機器の識別情報とを含む情報が暗号化されることによって生成されたアクティベーションキーを取得し、取得した当該アクティベーションキーを復号し、前記復号によって得られたアプリ使用許可禁止情報を、前記復号によって得られた識別情報に関連付けて前記記憶部に格納する許可禁止情報登録処理部とをさらに含む、請求項1または2に記載の制御端末。
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