KR20200055159A - 농업용 작업차 - Google Patents

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Abstract

호스트 컴퓨터와 링크해 최적 작업 형태를 실행할 수 있도록 하기 위해, 호스트 컴퓨터(400)와 통신 장치를 통해 통신 가능하게 함과 함께 원격 조작 장치(112)에 의해 조종 가능한 농업용 작업차(1)로서, 상기 농업용 작업차(1)는, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 기체의 위치를 측정하는 위치 산출 수단과, 조타 장치를 작동시키는 조타 액추에이터와, 엔진 회전 제어 수단과, 변속 수단과, 이들을 제어하는 제어 장치를 구비하고, 과거와 현재의 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보에 의해 연산된 최적 작업 속도와 최적 작업 구동치가, 호스트 컴퓨터(400)로부터 상기 농업용 작업차(1)의 제어 장치(30)로 송신되어, 농업용 작업차(1)는 설정 주행 경로(R)를 따라 최적 작업 속도 및 최적 작업 구동치로 제어되어 작업한다.

Description

농업용 작업차{AGRICULTURAL WORK VEHICLE}
본 발명은, 농업용 작업차의 제어 장치에 관한 것으로, 호스트 컴퓨터와 통신 가능하여, 기상 정보나 작업 정보로부터 최적의 작업을 호스트 컴퓨터가 연산하고, 그 최적 작업 명령을 농업용 작업차로 송신해 농업용 작업차를 제어해 작업시키는 기술에 관한 것이다.
종래, 호스트 제어부에 데이터베이스로서 기계 수리 정보, 기계 성능 정보, 작물의 생육 정보, 작업 정보, 날씨 정보, 지도 정보 등을 보유하고, 통신회선을 통해 트랙터에 송수신 가능하게 하여, 트랙터를 수동 또는 자동 조작 가능하게 한 기술이 공지되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허공개 2002-34308호 공보
상기 기술에서 데이터베이스로서 저장되어 있는 데이터는 과거의 것이다. 예를 들면, 날씨 정보는 과거의 강우량이나 일조량, 기온 등이고, 토지 정보는 토양의 딱딱함 등이며, 이 데이터를 기초로 논밭(이하, 포장(圃場)이라고 한다)의 경도를 상정하고, 포장의 흙의 점성이 크다고 상정될수록 작업기의 상승량을 크게 혹은 고속으로 상승하는 구성으로 하고 있다.
그러나, 과거의 정보만으로는 실제 포장과 다른 경도가 되는 경우가 있어, 실제의 경운 작업에서 과거의 실적에 맞추면, 깊게 경운하게 되어 부하가 커져 작업 효율이 나빠지는 일이 있었다. 또한, 날씨가 좋은 것을 전제로 과거의 실적이 좋은 작업 상태를 재현하도록 작업하였으므로, 비가 온 뒤 작업해야만 하는 경우에는 우천 대책이 행해지지 않은 상태에서의 작업이 되어, 수확량이 감소할 가능성도 있었다.
본 발명은 이상과 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 작업시에 호스트 컴퓨터가 실시간으로 현재의 포장 상태나 날씨 정보를 읽어들여, 최적 작업 형태를 연산해, 최적 작업 형태를 실행하도록 농업용 작업차를 제어하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단을 설명한다.
즉, 본 발명은, 과거의 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보를 저장한 기억 장치를 구비하는 호스트 컴퓨터와 통신 장치를 통해 통신 가능함과 함께, 원격 조작 장치에 의해 조종 가능한 농업용 작업차로서, 상기 농업용 작업차는, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 기체의 위치를 측정하는 위치 산출 수단과, 조타 장치를 작동시키는 조타 액추에이터와, 엔진 회전 제어 수단과, 변속 수단과, 이들을 제어하는 제어 장치를 구비하고, 과거와 현재의 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보에 의해 연산된 최적 작업 속도와 최적 작업 구동치가, 호스트 컴퓨터로부터 상기 농업용 작업차의 제어 장치로 송신되어, 농업용 작업차는 설정 주행 경로를 따라 최적 작업 속도 및 최적 작업 구동치로 제어되어 작업한다.
본 발명에서는, 농업용 작업차의 설정 주행 경로의 설정 주행 속도와, 위성 위치 측정 시스템으로부터 연산한 실제 주행 속도와 주행 거리로부터 슬립률을 연산하여 포장면의 경도를 구하고, 상기 포장면의 경도로부터 설정 주행 속도를 보정한다.
본 발명에서는, 상기 포장의 경도로부터 작업기의 높이를 보정한다.
본 발명은, 상기 농업용 작업차가 복수 대 병주(倂走)해 작업이 행해지는 병주 작업 시스템으로서, 각 자율 주행 작업 차량에는 각각 제어 장치와 통신 장치를 구비하고, 각 통신 장치는 하나의 원격 조작 장치와 통신 가능하게 하여, 상기 원격 조작 장치에 의해 상기 복수의 자율 주행 작업 차량이 원격 조작되도록 한다.
본 발명에서는, 상기 복수의 자율 주행 작업 차량 중 어느 하나의 자율 주행 작업 차량이 작업시에 이상이 생겨 주행 및 작업이 정지되면, 그 외의 자율 주행 작업 차량도 동시에 주행 및 작업이 정지된다.
본 발명에서, 상기 복수의 자율 주행 작업 차량은, 어느 1대를 기준 차량으로 하고, 다른 차량을 종속 차량으로 하고, 각각의 차량은 위성 위치 측정 시스템을 이용해 자차의 위치를 측정하고, 기준 차량과 종속 차량 사이의 거리를 계측하여, 기준 차량과 종속 차량 사이의 거리가 설정 범위보다 가깝거나 또는 멀어지면, 종속 차량의 주행 속도를 변화시켜 설정 범위의 거리 내에 들어가도록 종속 차량의 제어 장치에 의해 변속 수단을 제어한다.
이상과 같은 수단을 이용함으로써, 농업용 작업차는 실시간으로 호스트 컴퓨터와 교신하면서 최적 조건을 연산해 작업할 수 있어, 기상 정보나 포장의 토양의 경도로부터 최적의 작업 속도로 주행하면서, 작업기를 작물에 부합한 최적 조건으로 작업 가능하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 호스트 컴퓨터는, 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보를 통합해 관리할 수 있어, 포장·작업 정보를 집약 가능하여 향후의 작업에 폭넓게 적용할 수 있다. 또한, 하나의 포장을 복수 대로 동시에 작업할 수 있게 되어, 작업 시간을 단축해 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 농업용 작업차, GPS(Global Positioning System) 위성 및 기준국을 나타내는 개략 측면도이다.
도 2는 제어 블록도이다.
도 3은 안테나 유니트의 측면 단면도이다.
도 4는 도 3의 안테나 유니트의 평면도이다.
도 5는 도 3의 안테나 유니트의 다른 실시 형태의 평면도이다.
도 6은 호스트 컴퓨터와 농업용 작업차와 원격 조작 장치의 통신을 나타내는 개략도이다.
도 7은 2대로 작업하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 복수의 농업용 작업차와 GPS 위성과 기준국을 나타내는 개략 측면도이다.
도 9는 복수의 농업용 작업차의 제어 블록도이다.
도 10은 복수의 농업용 작업차가 좌우 경사 방향으로 병주해 작업을 실시하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 전후로 나란히 작업하는 한 쌍이 좌우 경사 방향으로 병주해 작업을 실시하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 복수의 자율 주행 작업 차량과 유인 작업 차량이 좌우 경사 방향으로 병주해 작업을 실시하는 상태를 나타내는 도면이다.
무인으로 자동 주행 가능한 농업용 작업차(1)를 트랙터로 하고, 이 농업용 작업차(1)에 작업기로서 로터리 경운 장치가 장착된 실시 형태에 대해 설명한다. 단, 농업용 작업차(1)는 트랙터로 한정하지 않고 콤바인 등이라도 되며, 또한, 작업기는 로터리 경운 장치로 한정하지 않고 리스터(lister), 제초기, 레이크(rake), 파종기, 시비기(施肥機), 웨건 등이라도 무방하다.
도 1 및 도 2에서, 농업용 작업차(1)이 되는 트랙터의 전체 구성에 대해 설명한다. 보닛(2) 내에 엔진(3)이 마련되고, 보닛(2) 후부의 캐빈(11) 내에 대시보드(14)가 마련되고, 대시보드(14) 상에 조향 조작 수단이 되는 스티어링 핸들(4)이 마련된다. 스티어링 핸들(4)의 회동에 의해 조타 장치를 통해 전륜(9·9)의 방향이 회동된다. 농업용 작업차(1)의 조타 방향은 조향 센서(20)에 의해 검지된다. 조향 센서(20)는 로터리 인코더 등의 각도 센서로 이루어지고, 전륜(9)의 회동 기초부에 배치된다. 단, 조향 센서(20)의 검지 구성은 한정되지 않고, 조타 방향이 인식되는 것이면 된다. 스티어링 핸들(4)의 회동을 검지하거나 파워 스티어링의 작동량을 검지해도 무방하다. 조향 센서(20)에 의해 얻어진 검출치는 제어 장치(30)에 입력된다.
상기 스티어링 핸들(4)의 후방에 운전석(5)이 배치되고, 운전석(5) 하방에 미션 케이스(6)가 배치된다. 미션 케이스(6)의 좌우 양측에 리어 액셀러레이터 케이스(8·8)가 연결되고, 리어 액셀러레이터 케이스(8·8)에는 차축을 통해 후륜(10·10)이 지지된다. 엔진(3)으로부터의 동력은 미션 케이스(6) 내의 변속 장치(주변속 장치나 부변속 장치)에 의해 변속되어, 후륜(10·10)을 구동 가능하게 한다. 변속 장치는 예를 들면 유압식 무단 변속 장치로 구성하고, 가변 용량형 유압 펌프의 가동 경사판을 모터 등의 변속 수단(44)에 의해 작동시켜 변속 가능하게 한다. 변속 수단(44)은 제어 장치(30)와 접속된다. 후륜(10)의 회전수는 차속 센서(27)에 의해 검지되어, 주행 속도로서 제어 장치(30)에 입력된다. 단, 차속의 검지 방법이나 차속 센서(27)의 배치 위치는 한정되지 않는다.
미션 케이스(6) 내에는 PTO 클러치나 PTO 변속 장치가 수납되고, PTO 클러치는 PTO 온·오프 수단(45)에 의해 온·오프되고, PTO 온·오프 수단(45)은 제어 장치(30)에 접속되어 PTO축으로의 동력의 절단·접속을 제어 가능하게 한다.
상기 엔진(3)을 지지하는 프런트 프레임(13)에는 프런트 액셀러레이터 케이스(7)가 지지되고, 프런트 액셀러레이터 케이스(7)의 양측에 전륜(9·9)이 지지되어, 상기 미션 케이스(6)로부터의 동력이 전륜(9·9)에 전달 가능하게 구성된다. 상기 전륜(9·9)은 조타륜으로 되어 있어, 스티어링 핸들(4)의 회동 조작에 의해 회동 가능할 뿐만 아니라, 조타 구동 수단이 되는 파워스티어링 실린더로 이루어지는 조타 액추에이터(40)에 의해 전륜(9·9)이 좌우 조타 회동 가능하게 된다. 조타 액추에이터(40)는 제어 장치(30)와 접속되어, 자동 주행 제어에 의해 구동된다.
제어 장치(30)에는 엔진 회전 제어 수단이 되는 엔진 콘트롤러(60)가 접속되고, 엔진 콘트롤러(60)에는 엔진 회전수 센서(61), 수온 센서 또는 유압 센서 등이 접속되어 엔진의 상태를 검지할 수 있다. 엔진 콘트롤러(60)에서는 설정 회전수와 실제 회전수로부터 부하를 검출해 과부하가 되지 않도록 제어함과 함께, 후술하는 원격 조작 장치(112)로 엔진(3)의 상태를 송신해 디스플레이(113)에서 표시할 수 있게 한다.
또한, 스텝 하방에 배치한 연료 탱크(15)에는 연료의 액면을 검지하는 레벨 센서(29)가 배치되어 제어 장치(30)와 접속되고, 농업용 작업차(1)의 대시보드에 마련하는 표시 수단(49)에는 연료의 잔량을 표시하는 연료계가 마련되어 제어 장치(30)와 접속된다. 그리고, 제어 장치(30)로부터 원격 조작 장치(112)로 연료 잔량에 관한 정보가 송신되어, 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)에 연료 잔량과 작업 가능 시간이 표시된다.
상기 대시보드(14) 상에는 엔진의 회전계, 연료계, 유압 등이나 이상을 나타내는 모니터, 설정치 등을 표시하는 표시 수단(49)이 배치된다.
또한, 트랙터 기체 후방에 작업기 장착 장치(23)를 통해 작업기로서 로터리 경운 장치(24)가 승강 가능하게 장착되어 경운 작업을 실시하도록 구성된다. 상기 미션 케이스(6) 상에 승강 실린더(26)가 마련되고, 승강 실린더(26)를 신축시킴으로써 작업기 장착 장치(23)를 구성하는 승강 아암을 회동시켜 로터리 경운 장치(24)를 승강할 수 있다. 승강 실린더(26)는 승강 액추에이터(25)의 작동에 의해 신축되고, 승강 액추에이터(25)는 제어 장치(30)와 접속된다.
제어 장치(30)에는 위성 위치 측정 시스템을 구성하는 이동 수신기(33)가 접속되어 있다. 이동 수신기(33)에는 이동 GPS 안테나(34)와 데이터 수신 안테나(38)가 접속되고, 이동 GPS 안테나(34)와 데이터 수신 안테나(38)는 상기 캐빈(11) 상에 설치된다. 이동 수신기(33)에는 위치 산출 수단을 구비해, 위도와 경도를 제어 장치(30)로 송신하여 현재 위치를 파악할 수 있도록 한다. 한편, GPS(미국) 외에 준천정 위성(일본)이나 그로나스(GRONASS) 위성(러시아) 등의 위성 위치 측정 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS)을 이용함으로써 정밀도 높은 위치 측정이 가능하지만, 본 실시 형태에서는 GPS를 이용해 설명한다.
농업용 작업차(1)는, 기체의 자세 변화 정보를 얻기 위해 관성 계측 장치로서의 자이로 센서(31)와, 진행 방향을 검지하기 위한 방위 센서(32)를 구비하고, 제어 장치(30)와 접속된다. 단, GPS의 위치 계측으로부터 진행 방향을 산출할 수 있으므로, 방위 센서(32)를 생략할 수 있다.
자이로 센서(31)는 농업용 작업차(1)의 기체 전후 방향 경사(pitch)의 각속도, 기체 좌우 방향 경사(roll)의 각속도, 및 선회(yaw)의 각속도를 검출하는 것이다. 이 3개의 각속도를 적분 계산함으로써, 농업용 작업차(1)의 기체 전후 방향 및 좌우 방향으로의 경사 각도, 그리고 선회 각도를 구하는 것이 가능하다. 자이로 센서(31)의 구체적인 예로는, 기계식 자이로 센서, 광학식 자이로 센서, 유체식 자이로 센서, 진동식 자이로 센서 등을 들 수 있다. 자이로 센서(31)는 제어 장치(30)에 접속되어, 당해 3개의 각속도와 관련된 정보를 제어 장치(30)에 입력한다.
방위 센서(32)는 농업용 작업차(1)의 방향(진행 방향)을 검출하는 것이다. 방위 센서(32)의 구체적인 예로는 자기 방위 센서 등을 들 수 있다. 방위 센서(32)는 제어 장치(30)에 접속되어, 기체의 방향과 관련된 정보를 제어 장치(30)에 입력한다.
이렇게 하여 제어 장치(30)는, 상기 자이로 센서(31), 방위 센서(32)로부터 취득한 신호를 자세·방위 연산 수단에 의해 연산해, 농업용 작업차(1)의 자세(방향, 기체 전후 방향 및 기체 좌우 방향의 경사, 선회 방향)를 구한다.
다음으로, 농업용 작업차(1)의 위치 정보를 GPS를 이용해 취득하는 방법에 대해 설명한다.
GPS는 원래 항공기·선박 등의 항법 지원용으로 개발된 시스템으로서, 상공 약 2만 킬로미터를 주회하는 24개의 GPS 위성(6 궤도면에 4개씩 배치), GPS 위성의 추적과 관제를 실시하는 관제국, 위치 측정을 행하기 위한 이용자의 수신기로 구성된다.
GPS를 이용한 위치 측정 방법으로는, 단독 위치 측정, 상대 위치 측정, DGPS(Differential GPS) 위치 측정, RTK-GPS(Real-Time Kinematic-GPS) 위치 측정 등 여러 가지 방법을 들 수 있고, 이들 어느 방법을 이용해도 되지만, 본 실시 형태에서는 측정 정밀도가 높은 RTK-GPS 위치 측정 방식을 채용하고, 이 방법에 대해 도 1 및 도 2를 참조해 설명한다.
RTK-GPS 위치 측정은, 위치를 알고 있는 기준국과, 위치를 구하려고 하는 이동국에서 동시에 GPS 관측을 실시하고, 기준국에서 관측한 데이터를 무선 등의 방법으로 이동국에 실시간으로 송신해, 기준국의 위치 성과에 기초해 이동국의 위치를 실시간으로 구하는 방법이다.
본 실시 형태에서는, 농업용 작업차(1)에 이동국이 되는 이동 수신기(33), 이동 GPS 안테나(34) 및 데이터 수신 안테나(38)가 배치되고, 기준국이 되는 고정 수신기(35), 고정 GPS 안테나(36) 및 데이터 송신 안테나(39)가 포장 작업의 방해가 되지 않는 소정 위치에 배치된다. 본 실시 형태의 RTK-GPS 위치 측정은, 기준국 및 이동국의 양쪽 모두에서 위상의 측정(상대 위치 측정)을 행하고, 기준국의 고정 수신기(35)에서 위치 측정한 데이터를 데이터 송신 안테나(39)로부터 데이터 수신 안테나(38)로 송신한다.
농업용 작업차(1)에 배치된 이동 GPS 안테나(34)는 GPS 위성(37·37…)으로부터의 신호를 수신한다. 이 신호는 이동 수신기(33)로 송신되어 위치 측정된다. 그리고, 동시에 기준국이 되는 고정 GPS 안테나(36)에서 GPS 위성(37·37…)으로부터의 신호를 수신하고, 고정 수신기(35)에서 위치 측정해 이동 수신기(33)로 송신해, 관측된 데이터를 해석해 이동국의 위치를 결정한다. 이렇게 하여 얻어진 위치 정보는 제어 장치(30)로 송신된다.
이렇게 하여, 농업용 작업차(1)에서의 제어 장치(30)는 GPS 위성(37·37…)으로부터 송신되는 전파를 수신해, 이동 수신기(33)에서 설정 시간 간격으로 기체의 위치 정보를 구하고, 자이로 센서(31) 및 방위 센서(32)로부터 기체의 변위 정보 및 방위 정보를 구해, 이들 위치 정보, 변위 정보 및 방위 정보에 기초해 기체가 미리 설정한 설정 경로(R)를 따라 주행하도록 조타 액추에이터(40), 변속 수단(44) 등을 제어한다.
또한, 농업용 작업차(1)에는 장애물 센서(41)가 배치되고 제어 장치(30)와 접속되어, 장애물에 닿지 않도록 한다. 예를 들면, 장애물 센서(41)는 초음파 센서로 구성하고, 기체의 전방, 측방 또는 후방에 배치해 제어 장치(30)와 접속하고, 기체의 전방, 측방 또는 후방에 장애물이 있는지 여부를 검출해, 장애물이 설정 거리 이내로 가까워지면 주행을 정지시키도록 제어한다.
또한, 농업용 작업차(1)에는 전방에 작업기를 촬영하는 카메라(42)가 탑재되고, 제어 장치(30)와 접속된다. 카메라(42)에서 촬영된 영상은 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)에 표시된다. 단, 디스플레이(113)의 표시 화면이 작은 경우는 큰 다른 디스플레이로 표시하거나, 카메라 영상을 다른 전용의 디스플레이로 상시 또는 선택적으로 표시하거나 또는 농업용 작업차(1)에 마련한 표시 수단(49)에 표시하는 것도 가능하다.
원격 조작 장치(112)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 농업용 작업차(1)가 포장(H)에서 무인으로 작업할 수 있도록, 주행 경로(R)를 설정하거나, 농업용 작업차(1)를 원격 조작하거나, 농업용 작업차(1)의 주행 상태나 작업기의 작동 상태를 감시하거나 또는 작업 데이터를 기억하는 것이다. 원격 조작 장치(112)는, 예를 들면 노트형이나 태블릿형의 퍼스널 컴퓨터로 구성할 수 있다. 본 실시 형태에서는 태블릿형 컴퓨터로 구성되어 있다. 한편, 상기 포장(H)의 위치를 정하거나, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 주행하거나 또는 주행 경로(R)를 설정하기 위해 지도 데이터(정보)가 참조되는데, 이 지도 데이터는 인터넷에 공개되고 있는 지도 데이터, 지도 제작사 등이 배신하고 있는 지도 데이터 또는 자동차 내비게이션 지도 데이터 등이 이용된다.
상기 관성 계측 장치(자이로 센서)(31), 상기 이동용 GPS 안테나(34), 경보 장치가 되는 스피커(51), 램프(52) 및 회로 기판(53)은 일체적으로 구성해 하나의 케이스(54) 내에 수용하여, 안테나 유니트(50)로 할 수 있다.
안테나 유니트(50)는, 도 1, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 케이스(54)가 투명 또는 반투명의 수지로 반구상으로 구성되어, 원판상의 바닥판(55) 상에 고정된다. 바닥판(55)에는 자석이 일체적으로 부착되어 있어, 캐빈(11)의 루프의 임의 위치에 흡착시켜 장착되도록 한다. 따라서, 용이하게 탈착할 수 있어 설치 위치의 조정이나 유지 보수 등이 손쉽게 가능하다.
상기 바닥판(55)의 중앙 위에는 회로 기판(53)이 마련되고, 회로 기판(53)에는 스피커(51)나 램프(52)의 구동 회로 또는 관성 계측 장치(31)의 급전 회로가 마련되어, 제어 장치(30)와 접속된다. 회로 기판(53) 상에 이동용 GPS 안테나(34)와 관성 계측 장치(31)가 마련되고, 그 외측에 스피커(51)가 배치되고, 또한 외주를 따라 램프(52·52…)가 배치된다.
상기 스피커(51)는 외부로 소리를 낼 수 있도록 하나 또는 복수 개 배치된다. 스피커(51)로부터는 음성, 음악 또는 단속음(斷續音) 등을 발하는 것이 가능하고, 농업용 작업차(1)의 상태에 따라 소리의 종류나 음량이 변경된다. 본 실시 형태에서는, 4개의 스피커(51·51…)가 전후 좌우 방향으로 소리를 발하도록 배치된다. 단, 스피커(51) 대신에 버저를 이용해도 되고, 연속음과 단속음, 혹은, 음색이 다른 버저를 복수 배치해, 농업용 작업차(1)의 상태를 표현해도 된다. 그리고, 스피커(51)로부터 발하는 소리는 램프(52)의 점등과 연동되어 있다.
램프(52)는 본 실시 형태에서는 LED를 이용하고 있지만, 발광체를 한정하는 것은 아니고, 유기 EL이나 전구 등이어도 된다. 램프(52)는 발광색이 상이한 복수의 램프(52·52…)가 나란히 배치된다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 밑에서부터 원주 띠 형상으로 청색, 황색, 적색으로 배치된다. 또는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 세로로 청색열, 황색열, 적색열이 원주 방향으로 차례로 반복해 배치된다. 단, 램프(52)의 배치 위치는 한정되는 것이 아니고, 다른 색의 램프(52)가 복수 세트 차례로 배치되면 된다. 또한, 램프의 발광색도 한정되는 것은 아니다. 이렇게 하여, 농업용 작업차(1)의 상태를 발광하는 색과 소리에 의해 판별할 수 있도록 한다.
구체적으로는, 청색의 램프(52b)가 점등 또는 점멸되고 있는 경우는, 농업용 작업차(1)가 정상적으로 자동 주행되고 있을 때이다. 이때, 스피커(51)로부터는 원활하게 진행되고 있는 것을 알 수 있게 하는 기분 좋은(후진곡이나 동요와 같은) 음악 또는 멜로디 등이 흐르도록 한다. 이렇게 하여, 주위에 농업용 작업차(1)가 접근해 온 것을 주위의 사람이 알 수 있도록 한다.
또한, 황색의 램프(52y)가 점등 또는 점멸되는 경우는, 정지시킬 정도는 아니지만 주의해야 할 사태가 농업용 작업차(1)에 발생했을 때이다. 이때, 스피커(51)로부터 음량이 그다지 크지 않으면서 주의를 촉구하는 소리를 발생시킨다. 또는, 주의 사항을 음성으로 알린다. 예를 들면, 연료가 적어졌을 경우나, 작업기의 과부하가 설정 시간 이상 회복되지 않는 경우, 또는 엔진이나 그 외의 기기의 부품 교환이 가까워진 경우 등이며, 램프(52y)의 발광과 소리에 의해 오퍼레이터나 보조자의 주의를 환기시킬 수 있도록 한다.
또한, 적색의 램프(52r)가 점등 또는 점멸되는 경우는, 농업용 작업차(1)에 이상이 발생해 주행 및 작업을 정지했을 때이다. 이때, 스피커(51)로부터 비교적 큰 음량의 경보음을 발한다. 또는, 이상 사태가 발생한 것을 음성으로 알리도록 한다. 예를 들면, 엔진의 수온이나 유온이 설정 온도 이상으로 상승했을 경우나, 연료 분사계에서 소정량, 소정 시기에 연료가 분사되지 않는 등의 이상, GPS 위치 측정이 불가능한 등의 이상, 주행 경로로부터 벗어나거나 선회하지 않는 등의 조향계의 이상, 작업기가 작동하지 않는 경우, 또는 전기 계통의 단락·단선 등의 이상 등이며, 스피커(51)로부터 음량을 크게 해 경보음을 발한다. 또는, 이상 부분을 음성으로 알린다. 한편, 램프(52)의 발광 타이밍이나 스피커(51)로부터 발하는 소리는 제어 장치(30)에 기억 장치(30m)에 기억되어 있다.
이상과 같이, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 설정한 주행 경로를 따라 자동적으로 주행 및 작업할 수 있도록 하는 농업용 작업차(1)에 장착하는 위성 항법 시스템용 안테나 유니트(50)로서, 이동용 GPS 안테나(34), GPS 안테나(34)의 주위에 배치하는 복수의 램프(52·52…), 스피커(51), 회로 기판(53) 및 관성 계측 장치(31)를 일체적으로 하나의 케이스(54) 내에 수납했으므로, 안테나 유니트(50)가 컴팩트하게 구성되어 설치나 탈착 등을 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 상기 램프(52·52…)는 복수의 색을 발광 가능하게 하여, 발광된 색에 의해 농업용 작업차(1)의 상태를 인식할 수 있도록 했으므로, 농업용 작업차(1)의 루프 상에 장착된 안테나 유니트(50)의 발광색을 확인하는 것만으로, 주위로부터 용이하게 농업용 작업차(1)의 상태를 인식할 수 있다.
또한, 상기 램프(52·52…)와 스피커(51)가 연동되어, 발광색과 스피커(51)로부터 발하는 소리에 의해 농업용 작업차(1)의 상태를 인식할 수 있도록 했으므로, 램프(52)의 발광색과 스피커(51)로부터의 소리에 의해 농업용 작업차(1)의 상태를 실수 없이 확실하게 인식할 수 있다.
상기 원격 조작 장치(112)는 농업용 작업차(1)의 대시보드 등의 조작부에 탈착 가능하게 하여, 원격 조작 장치(112)를 농업용 작업차(1)의 밖으로 꺼내 휴대하면서 조작하는 것도, 농업용 작업차(1)의 대시보드에 부착해 조작하는 것도 가능하다.
또한, 원격 조작 장치(112)와 농업용 작업차(1)는 무선으로 서로 통신 가능하게 구성되고, 농업용 작업차(1)와 원격 조작 장치(112)에는 통신을 위한 송수신기(110·111)이 각각 마련된다. 송수신기(111)는 원격 조작 장치(112)에 일체적으로 구성되어 있다. 통신 수단은, 예를 들면 WiFi 등의 무선 LAN으로 서로 통신 가능하게 구성되어 있다. 원격 조작 장치(112)는 화면에 접촉함으로써 조작 가능한 터치 패널식 조작 화면으로 한 디스플레이(113)를 케이스 표면에 마련하고, 케이스 내에 송수신기(111), CPU, 기억 장치, 배터리 등을 수납한다. 디스플레이(113)에는 상기 카메라(42)로 촬영한 주위의 화상, 농업용 작업차(1)의 상태, 작업 상태, GPS에 관한 정보 또는 조작 화면 등을 표시할 수 있도록 하여 오퍼레이터가 감시할 수 있게 한다.
상기 농업용 작업차(1)의 상태는 주행 상태, 엔진의 상태 또는 작업기의 상태 등으로, 주행 상태는 변속 위치, 차속, 연료 잔량 또는 배터리의 전압 등이고, 엔진 상태는 엔진의 회전수나 부하율 등이고, 작업기 상태는 작업기의 종류, PTO 회전수 또는 작업기 높이 등이며, 각각 디스플레이(113)에 숫자나 레벨 미터 등으로 표시된다.
상기 작업 상태로는, 작업 경로(목표 경로 또는 설정 경로), 작업 행정, 현재 위치, 행정으로부터 계산되는 헤드랜드(headland)까지의 거리, 남은 경로, 행정수, 지금까지의 작업 시간, 남은 작업 시간 등이다. 남은 경로는 전체 작업 경로로부터 기작업 경로를 색칠함으로써 용이하게 인식할 수 있도록 한다. 또한, 현재 위치로부터 다음의 행정을 화살표로 표시함으로써, 현재로부터 선회 방향 등 다음의 행정을 용이하게 인식할 수 있게 한다.
GPS에 관한 정보는, 농업용 작업차(1)의 실제 위치가 되는 경도나 위도, 연결 위성의 수 또는 전파 수신 강도 등이다.
상기 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)는, 카메라(42)에서 촬영한 주위의 화상 외에, 농업용 작업차(1)의 상태나 주행 경로(R) 등도 표시하기 때문에, 한 번에 다수의 정보를 표시할 수 없다. 따라서, 화면을 크게 해 분할 표시하거나 카메라용 디스플레이를 별도로 마련하거나, 또는 필요에 따라 절환시키거나 스크롤 시키는 것도 가능하다. 이렇게 하여, 작업자가 보고자 하는 화면을 용이하게 볼 수 있다.
또한, 상기 농업용 작업차(1)는 원격 조작 장치(112)에 의해 원격 조작 가능하게 한다. 예를 들면, 농업용 작업차(1)의 긴급 정지, 일시 정지, 재발진, 차속의 변경, 엔진 회전수의 변경, 작업기의 승강 또는 PTO 클러치의 온·오프 등을 조작할 수 있게 한다. 즉, 원격 조작 장치(112)로부터 통신 장치(111·110), 제어 장치(30)를 통해 액셀러레이터 액추에이터, 변속 수단(44) 또는 PTO 온·오프 수단(45) 등을 제어해, 작업자가 용이하게 농업용 작업차(1)를 원격 조작할 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 조작 단말이 되는 원격 조작 장치(112)나 농업용 작업차(1)의 제어 장치(30)는, 호스트 컴퓨터(400)와 통신 회선(401)을 통해 접속 가능하게 되어 있다. 호스트 컴퓨터(400)는 다른 사용자의 원격 조작 장치나 농업용 작업차와도 통신 회선을 통해 접속 가능하게 하여, 각 포장으로부터의 작업 정보, 기체 정보, 작업기 정보 또는 작물 정보 등을 입수할 수 있게 한다. 통신 회선(401)은, 공중 전화망(휴대전화 등의 이동 통신도 포함)이나 인터넷을 통해 서로 데이터를 송수신할 수 있도록 구성되어 있다. 호스트 컴퓨터(400)는 제조사의 소정의 장소에 설치된다.
호스트 컴퓨터(400)는, 데이터나 명령 등의 입력부, 입력된 데이터나 연산 후의 데이터 등을 기억하는 기억부, 데이터를 표시 장치 등에 출력하는 출력부, 통신이나 각 처리부를 제어하는 제어부 등을 구비한다. 기억부에는 정보 파일이 데이터베이스화되어 저장되어 있고, 제어부에 의해 입력된 데이터를 파일로 작성하거나 등록, 갱신, 연산 처리, 또는 출력할 수 있도록 한다. 정보 파일은 사용자별로 작성되어, 사용자 ID; 본기나 작업기의 종류나 수리·점검 등의 기체 정보; 날씨, 기온, 강수량 등의 기상 정보; 지도 정보; 작물별 경운 정보, 파종 정보, 제초 정보, 시비(施肥) 정보, 방제 정보, 수확량 정보 등의 작업 정보; 포장별 토양의 질이나 경도 등의 토양 정보; 각종 작물의 파종 시기나 파종량, 이식 시기, 방제 시기, 관리 작업, 수확 시기, 수확량 등의 작물 정보 등으로 이루어진다.
이와 같은 구성에서, 작업을 개시하기 전에, 작업을 실시하는 주행 경로(R)나 작업 속도, 작업 구동치로서 로터리 경운의 경우 작업 높이나 작업 깊이(파종기나 시비기의 경우 공급량, 공급 간격 또는 깊이) 등을 설정해 두고, 작업하는 작물의 종류, 사용하는 작업기 또는 현재 위치에서의 기상 정보(호스트 컴퓨터(400)와 멀리 떨어져 있는 경우)를 호스트 컴퓨터(400)로 송신한다. 호스트 컴퓨터(400)에서는, 송신되어 온 기상 정보에 가장 가까운 과거의 기상 조건에서의 작업 데이터를 검색해, 가장 효율이 좋은 작업으로 수확량이 많은 작업 조건(작업 구동치)을 표시 장치(113)에 표시한다. 이 설정으로 좋다면, 실행을 선택하고, 변경하고 싶은 경우는 각 항목별로 변경한다.
작업 개시 후에는, 포장의 상태를 검출하고, 호스트 컴퓨터(400)에 저장되어 있는 데이터와 비교해, 설정치 이상 상이한 경우에는 실시간으로 작업 조건을 보정한다. 예를 들면, 트랙터를 설정한 주행 속도로 작업하고 있어도, 주행 경로(R)를 주행한 거리와 시간을 계측하면, 도달 시간이 설정 시간보다 길어지는 경우가 있다. 이 경우는 슬립이 발생하고 있는 것으로 판정한다. 또는, 부하가 커져 회전수가 저하되었다고 판단한다. 슬립이 발생하고 있는 경우는, 토양이 우천 후에 부드러워져 있으므로 경운 깊이도 깊어진다. 따라서, 호스트 컴퓨터(400)에서, 설정 주행 속도, 실제 주행 속도 및 주행 거리(GPS 위치 측정으로 연산)로부터 슬립 상태(슬립률)를 연산해, 그 슬립이 클수록 작업기의 높이를 높이도록 하는 것이다. 또한, 작업기가 파종기, 시비기 또는 방제기 등인 경우, 슬립률이 높으면 파종이나 시비의 간격이 짧아지고, 방제의 경우에는 과잉이 되어 버리므로, 슬립률에 맞추어 파종 간격이나 시비 간격을 넓히고 방제량을 감소시키도록, 호스트 컴퓨터(400)에서 연산해 농업용 작업차에 통신 장치를 통해 주행 속도나 작업 구동치의 보정량을 송신한다. 농업용 작업차는 작업 구동치에 따라 액추에이터의 제어량을 보정해 작동시킨다.
또한, 작업시 또는 작업 설정시에 호스트 컴퓨터(400)에서, 중장기의 기상 정보를 인터넷 등으로부터 취득해 데이터로서 저장하고, 중장기의 기상 정보가 비가 많아진다는 예보인 경우에는, 두둑 만들기 작업을 할 경우에, 두둑의 높이를 높게 하여 물빠짐이 좋도록 승강 액추에이터를 제어한다. 또한, 파종 작업이나 이식 작업을 행할 때에는, 병이나 해충의 증가를 피하고 통풍이 좋아지도록, 파종 간격이나 이식 간격이 길어지게 공급 액추에이터를 제어한다. 또한, 단기 기상 예보 정보를 이용하는 경우에는, 아침 작업중에 오후부터 비가 내린다는 예보가 되었을 경우, 오전 중에 어중간한 작업 범위가 남지 않도록, 1 구획에서 비가 내리기 전까지 완전히 종료할 수 있게 작업 속도를 올리도록 제어한다.
또한, 농업용 작업차(1)는 전후 2대에서 다른 작업을 실시하는 것도 가능하다. 이 경우, 선행의 농업용 작업차(1A)가 포장을 검지해 호스트 컴퓨터(400)로 검출치를 송신하고, 후속의 농업용 작업차(1B)로 실제 포장 상태에 맞출 수 있도록 보정치를 송신해, 실시간으로 피드백할 수 있도록 한다. 한편, 농업용 작업차(1A·1B)는 전부 무인이거나, 또는, 한쪽이 무인, 다른 쪽이 유인이어도 된다.
예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 선행의 농업용 작업차(1A)는 로터리 경운 장치(24)에 의해 경운 작업을 실시하고, 후속의 농업용 작업차(1B)는 파종기(240)를 장착해 파종 작업을 실시하는 경우, 전후의 농업용 작업차(1A·1B)는 호스트 컴퓨터(400)로부터 과거의 작업 데이터를 참조해 작업 구동치가 결정되어, 작업 효율이 좋은 작업 구동치로 작업을 개시한다. 작업 개시 후에, 비가 내린 후의 영향 등으로 작업 도중에 토양이 부드러워졌을 경우, 선행의 농업용 작업차(1A)에서 슬립이 발생하거나 로터리 경운 장치의 경운 깊이가 깊어진다. 이 정보가 호스트 컴퓨터(400)로 송신되고 보정치가 연산된다. 호스트 컴퓨터(400)로부터 보정 정보가 선행의 농업용 작업차(1A)로 송신됨과 동시에, 후속의 농업용 작업차(1B)에도 보정치가 송신된다. 이렇게 하여, 부드러워지는 위치가 선행의 농업용 작업차(1A)에 의해 검출되기 때문에, 후속 농업용 작업차(1B)의 제어 지연이 없고, 정확한 보정 제어가 가능해진다.
한편, 상기 파종기(240), 시비기 또는 방제기 등의 작업기에 구비되는 센서나 액추에이터와 본기의 제어 장치(30) 사이는, 통신 장치(ISO-BUS)를 통해 정보 통신 가능하게 하여, 작업기로부터의 정보를 본기의 제어 장치(30)를 통해 호스트 컴퓨터(400)로 송신할 수 있고, 호스트 컴퓨터(400)로부터의 지령에 의해 작업기의 액추에이터를 작동시킬 수도 있다. 예를 들면, 파종기의 경우, 파종수, 파종 간격을 설정하고, 액추에이터가 되는 공급 모터를 작동시켜 파종 작업을 실시하면, 특정(등록)된 포장에 어느 종류의 종자를 어느 정도의 양으로 어떤 깊이와 어떤 간격으로 파종했는지가 호스트 컴퓨터(400)로 송신된다. 이때의 본기의 제어 장치(30)로부터 작업 속도, 포장 정보, 기상 정보 또는 기체의 정보 등도 호스트 컴퓨터(400)로 송신되어, 데이터베이스로서 보존된다.
또한, 호스트 컴퓨터(400)에는, 다른 농업용 작업차에 의해 작업이 행해졌을 때의 작업 정보가 저장되어 있어, 부근에서 행해진 같은 작업 내용과 비교할 수 있도록 하여, 최적의 작업 조건을 도출할 수 있게 한다. 이 정보는, 원격 조작 장치(112)로 송신되어 참고로 하거나 그 정보를 받아들여 현재의 작업에 적용할 수 있게 해, 최적의 작업이 되도록 제어하는 것을 가능하게 한다.
한편, 상기 다른 1대의 농업용 작업차(1)를 유인 주행 차량으로 했을 경우, 오퍼레이터가 한쪽 농업용 작업차(1)에 승차해 운전 조작함과 함께, 한쪽 농업용 작업차(1)에 원격 조작 장치(112)를 탑재해 다른 쪽 농업용 작업차(1)를 조작 가능하게 한다. 농업용 작업차(1A)와 농업용 작업차(1B)의 기본 구성은 같은 것으로 한다.
이상과 같이, 과거의 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보를 저장한 기억 장치를 구비하는 호스트 컴퓨터(400)와 통신 장치를 통해 통신 가능함과 함께, 원격 조작 장치(112)에 의해 조종 가능한 농업용 작업차(1)로서, 상기 농업용 작업차(1)는, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 기체의 위치를 측정하는 위치 산출 수단과, 조타 장치를 작동시키는 조타 액추에이터와, 엔진 회전 제어 수단과, 변속 수단과, 이들을 제어하는 제어 장치를 구비하고, 과거와 현재의 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보에 의해 연산된 최적 작업 속도와 최적 작업 구동치가, 호스트 컴퓨터(400)로부터 상기 농업용 작업차(1)의 제어 장치(30)로 송신되어, 농업용 작업차(1)는 설정 주행 경로(R)를 따라 최적 작업 속도 및 최적 작업 구동치로 제어되어 작업하므로, 농업용 작업차(1)는 실시간으로 호스트 컴퓨터(400)와 교신하면서 최적 조건을 연산해 작업할 수 있어, 기상 정보나 포장의 토양 경도로부터 최적의 작업 속도로 주행하면서, 작업기를 작물에 부합한 최적 조건으로 작업시킬 수 있다. 또한, 호스트 컴퓨터(400)는, 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보를 통합해 관리할 수 있고, 포장 정보를 집약할 수 있어, 향후의 작업에 폭넓게 적용할 수 있다.
또한, 농업용 작업차(1)의 설정 주행 경로(R)의 설정 주행 속도와 위성 위치 측정 시스템으로부터 연산한 실제 주행 속도와 주행 거리로부터 슬립률을 연산해 포장면의 경도를 구해, 그 포장면의 경도로부터 설정 주행 속도를 보정하므로, 과거의 정보에 더해 현재의 정보에 의해 최적 작업을 실시할 수 있다.
또한, 상기 포장의 경도로부터 작업기의 높이를 보정하므로, 실제의 경도에 부합하는 높이로 작업할 수 있으므로 작업 효율이 높아져, 식부하는 작물의 성장이나 수확의 향상을 도모할 수 있다.
다음으로, 복수 대의 농업용 작업차(1·1…)를 자율 주행시켜, 원격 조작 장치(112)에 의해 제어를 실시하는 실시 형태에 대해 설명한다. 도 8 내지 도 10에서, 복수의 농업용 작업차를 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B), 제3 자율 주행 작업 차량(1C)으로 설명한다.
제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)에는 각각 미리 설정한 설정 경로(R)가 각 기억 장치(30m)에 기억되어, 원격 조작 장치(112)에 의해 작업 개시의 조작이 행해지면, 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)이 병주해, 포장(H) 내를 설정한 주행 경로(R)를 따라 왕복 주행하면서 작업을 실시하고, 오퍼레이터가 그 근방에서 원격 조작 장치(112)를 갖고 조작을 실시하는 것으로 한다. 또한, 각 제어 장치(30·30·30)와 원격 조작 장치(112)는 통신 장치(110·110·110·111), 통신 회선(401)을 통해 호스트 컴퓨터(400)와 접속 가능하게 한다.
원격 조작 장치(112)에서는 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)의 개개의 제어가 가능하고, 제1 자율 주행 작업 차량(1A)과 제2 자율 주행 작업 차량(1B)과 제3 자율 주행 작업 차량(1C)으로 절환해 조작할 수 있고, 작업 개시나 긴급 정지는 3대 동시에 제어할 수 있도록 한다. 한편, 작업 차량을 4대 이상 병주시켜 작업할 수도 있어, 작업 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)에는 각각 같은 작업기로서 로터리 경운 장치(24)가 장착된다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)은 왼쪽 전방(포장 중앙측)으로부터 비스듬히 오른쪽 후방측(포장단 코너측)으로 차례로 어긋나게 배치하고, 소정 간격을 두고 헤드랜드단의 작업 개시 위치로부터 순차적으로 작업을 개시시킨다. 작업시의 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)의 위치는, 각각 위성 위치 측정 시스템을 이용해 현재 위치가 파악되고, 통신 장치(110·110·110·111)를 통해 원격 조작 장치(112)로 송신되어 각각의 위치가 설정 경로(R) 상에 표시되고, 각각의 기체의 상대 거리가 연산된다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 3대가 좌우 방향으로 늘어서 병주해 작업하는 경우에는, 포장단에 도달하면 2조 건너뛰어 선회해 다음의 작업을 재개한다. 이렇게 하여 한 번에 3조의 작업을 실시하므로, 작업 시간을 단축해 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 이 경우의 작업은 경운 작업이나 제초, 예취, 수확, 살포 작업 등을 실시할 수 있다.
또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 전후로 나란히 작업하는 제1 자율 주행 작업 차량(1A)과 제2 자율 주행 작업 차량(1B)의 쌍과, 제3 자율 주행 작업 차량(1C)과 제4 자율 주행 작업 차량(1D)의 쌍이 좌우 경사 방향으로 병주해 작업을 실시할 수도 있다. 선행하는 제1 자율 주행 작업 차량(1A·1C)과 후속의 제2 자율 주행 작업 차량(1B·1D)은 다른 작업을 한다. 예를 들면, 전측을 로터리 경운 장치(24)로 하고 후측을 파종기로 한 경우나, 전측을 로터리 경운 장치로 하고 후측을 리스터로 한 경우 등이다. 이 경우 2조 병렬해 작업을 실시하므로, 헤드랜드 선회 시에는 1조 건너뛰어 선회해 작업을 재개한다.
이와 같은 작업 형태에 있어서, 작업 속도는 모든 차량에서 같은 속도로 설정되어 있지만, 포장의 흙의 질(점도, 경도, 수분의 차이 등)이 다른 경우나 트랙터의 차종이 다른 경우, 같은 차종에서도 기체 고유의 오차가 있는 등에 의해, 긴 거리를 작업함에 따라 기체간 거리가 멀어지거나 가까워지는 일이 있다.
따라서, 복수의 자율 주행 작업 차량 중 어느 1대를 기준 차량으로 하고, 다른 차량을 종속 차량으로 하여, 각각의 차량은 위성 위치 측정 시스템을 이용해 자차의 위치를 측정하고, 기준 차량과 종속 차량 사이의 거리를 계측해, 기준 차량과 종속 차량 사이의 거리가 설정 범위보다 가까워지거나 또는 멀어지면, 종속 차량의 주행 속도를 변화시켜 설정 범위의 거리 내로 들어가도록 종속 차량의 제어 장치에 의해 변속 수단을 제어하도록 한다. 한편, 기준 차량은 가장 작업 속도가 느린 농업용 작업차로 함으로써, 작업 속도가 느린 농업용 작업차의 속도를 높여 작업이 조잡해지는 것을 방지할 수 있다.
도 10의 작업에서는, 제1 자율 주행 작업 차량(1A)을 기준 차량으로 하고, 제2 자율 주행 작업 차량(1B)과 제3 자율 주행 작업 차량(1C)을 종속 차량으로 하여, 각각의 위치로부터 상대 거리를 연산해, 제1 자율 주행 작업 차량(1A)에 대해 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)의 위치가 설정 거리 이하가 되면 넓히도록 제어하고, 설정 거리 이상이 되면 좁아지도록 제어한다. 구체적으로, 제1 자율 주행 작업 차량(1A)에 대해 제2 자율 주행 작업 차량(1B)이 설정 거리 이하로 가까워지면, 제2 자율 주행 작업 차량(1B)의 변속 수단(44)을 저속측으로 변속하고, 설정 거리 이내가 되면 원래 속도로 되돌리도록 제어한다. 또한, 설정 거리 이상 지나치게 멀어지면, 제2 자율 주행 작업 차량(1B)의 변속 수단(44)을 고속측으로 변속하고, 설정 거리 이내가 되면 원래 속도로 되돌리도록 제어한다. 제1 자율 주행 작업 차량(1A)에 대해 제3 자율 주행 작업 차량(1C)도 이와 같이 제어한다.
또한, 전후 중앙의 차량을 기준으로 하여, 그 전후의 차량의 속도를 증감시켜 전후의 차량 간격이 일정(설정 거리)하게 되도록 제어하는 것도 가능하다. 예를 들면, 제1 자율 주행 작업 차량과 제2 자율 주행 작업 차량의 간격이 설정 거리 이상 변화하면, 제1 자율 주행 작업 차량의 속도를 증감시켜 제2 자율 주행 작업 차량과의 간격이 설정 거리가 되도록 제어하고, 제2 자율 주행 작업 차량과 제3 자율 주행 작업 차량의 간격이 설정 거리 이상 변화하면, 제3 자율 주행 작업 차량의 속도를 증감시켜 제2 자율 주행 작업 차량과의 간격이 설정 거리가 되도록 제어한다. 마찬가지로, 전후 가장 끝의 차량을 기준으로, 상호의 거리가 설정 거리 이상 변화하면, 그 전방을 주행하는 차량의 속도를 증감시키도록 제어하는 것도 가능하다. 그 변속 제어는 상기와 동일하게 행해진다. 단, 헤드랜드에서 선회를 실시하고 있을 때는, 상호의 간격을 일정하게 하는 제어는 행해지지 않는다.
또한, 작업중에 제1 자율 주행 작업 차량, 제2 자율 주행 작업 차량 및 제3 자율 주행 작업 차량 중 어느 1대에 이상이 발생해 정지했을 경우, 다른 차량도 동시에 정지시킨다. 정지시켜야만 하는 이상으로는, 엔진의 냉각수나 온수의 온도 상승이나 연료 분사계의 이상, 작업기의 작동 불량, 전기 계통의 단락, 단선, 위성 위치 측정 불가 등이다.
예를 들면, 제2 자율 주행 작업 차량에 정지해야만 하는 이상이 발생하면, 변속 수단(44)을 중립으로 하고, PTO 온·오프 수단(45)을 「오프」로 한다. 혹은, 엔진 콘트롤러(60)에 의해 엔진(3)을 정지시킨다. 그리고 동시에, 제1 자율 주행 작업 차량과 제3 자율 주행 작업 차량도 변속 수단(44)을 중립으로 하고, PTO 온·오프 수단(45)을 「오프」로 한다. 혹은, 엔진 콘트롤러(60)에 의해 엔진(3)을 정지시킨다. 이렇게 하여, 제1 자율 주행 작업 차량이 제2 자율 주행 작업 차량으로부터 지나치게 멀어지지 않게 하고, 제3 자율 주행 작업 차량이 제2 자율 주행 작업 차량에 충돌하지 않게 한다. 제1 자율 주행 작업 차량(1A) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)에 정지해야만 하는 이상이 발생했을 때에도 마찬가지로 제어된다.
또한, 복수 대의 자율 주행 작업 차량(1A·1B…)과 원격 조작 장치(112)를 지닌 오퍼레이터를 태우고 작업을 실시하는 유인 주행 작업 차량(100)을 병주해 작업을 실시하도록 할 수도 있다. 예를 들면, 도 12에 나타낸 바와 같이, 3대 병렬로 배치한 자율 주행 작업 차량(1A·1B·1C)의 마지막에 오퍼레이터가 승차한 유인 주행 작업 차량(100)을 배치하고, 자율 주행 작업 차량(1A·1B·1C)은 설정 주행 경로(R)를 따라 자동 주행하고, 원격 조작 장치(112)에 의해 원격 조작 가능하게 하고, 유인 주행 작업 차량(100)은 오퍼레이터가 조종해 작업한다. 단, 유인 주행 작업 차량(100)은, 3대 병주 작업하는 자율 주행 작업 차량(1A·1B·1C)의 선두에 배치할 수도 있고, 자율 주행 작업 차량(1A·1B·1C)의 사이에 배치할 수도 있다. 한편, 유인 주행 작업 차량(100)의 기본 구성은 자율 주행 작업 차량(1)과 대략 같은 구성이므로, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 작업 차량이 전후 좌우 방향으로 병주하는 경우에도, 유인 주행 작업 차량(100)은 선두 위치, 최후미 또는 그 사이의 위치에서 주행하면서 작업 가능하다.
또한, 전술한 바와 같이, 과거와 현재(일기 예보도 포함)의 기상 정보, 포장 정보, 작업 정보, 작업기 정보 및 작물 정보에 의해 연산된 최적 작업 속도와 최적 작업 구동치가, 호스트 컴퓨터(400)로부터 3대 이상의 각 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)의 제어 장치(30)로 송신되고, 각 제1 자율 주행 작업 차량(1A), 제2 자율 주행 작업 차량(1B) 및 제3 자율 주행 작업 차량(1C)은 각 설정 주행 경로(R)를 따라 최적 작업 속도 및 최적 작업 구동치로 제어되어 작업하도록 할 수도 있다. 예를 들면, 선행 주행 작업 차량의 작업 상태의 검출치가 호스트 컴퓨터(400)로 송신되고, 호스트 컴퓨터(400)로부터 상기 검출치를 해석해 최적의 값을 연산해, 선행 작업 차량에 송신함과 함께 후속의 작업 차량에도 송신하여, 후속 작업 차량에 대해서 제어 지연이 없도록 할 수 있다.
〈산업상의 이용 가능성〉
본 발명은, 위성 위치 측정 시스템을 이용해, 복수의 작업 차량이 소정의 포장 등에서 작업을 실시하는 건설 기계나 농업용 작업차 등에 이용 가능하다.
1: 농업용 작업차
30: 제어 장치
40: 조타 액추에이터
44: 변속 수단
60: 엔진 콘트롤러
112: 원격 조작 장치
400: 호스트 컴퓨터

Claims (3)

  1. 복수의 자율 주행 작업 차량에 의해 작업이 행해지는 작업 시스템으로서,
    상기 자율 주행 작업 차량의 자율 주행을 실현하는 제어부와,
    상기 자율 주행 작업 차량을 조작 가능한 원격 조작 장치와 통신 가능한 통신부를 구비하고,
    복수의 상기 자율 주행 작업 차량은, 각각 제어부와 통신부를 갖고,
    상기 원격 조작 장치에 의해 상기 복수의 자율 주행 작업 차량이 원격 조작 가능한 것을 특징으로 하는 작업 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 자율 주행 작업 차량 중 어느 하나의 자율 주행 작업 차량이 작업시에 이상이 생겨 주행 및/또는 작업이 정지되면, 그 외의 자율 주행 작업 차량도 동시에 주행 및/또는 작업이 정지되는 것을 특징으로 하는 작업 시스템.
  3. 자율 주행 작업 차량이 복수 대 병주해 작업이 행해지는 병주 작업 시스템으로서,
    상기 자율 주행 작업 차량의 자율 주행을 실현하는 제어부와,
    상기 자율 주행 작업 차량을 조작 가능한 원격 조작 장치와 상기 자율 주행 작업 차량이 통신 가능해지는 통신부를 구비하고,
    복수의 상기 자율 주행 작업 차량은, 어느 1대를 기준 차량으로 하고, 다른 차량을 종속 차량으로 하고, 각각의 차량은 위성 위치 측정 시스템을 이용해 자차의 위치를 측정하고, 기준 차량과 종속 차량 사이의 거리를 계측하여, 기준 차량과 종속 차량 사이의 거리가 설정 범위보다 가깝거나 또는 멀어지면, 종속 차량의 주행 속도를 변화시켜 설정 범위의 거리 내에 들어가도록 종속 차량의 제어 장치에 의해 변속 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 병주 작업 시스템.

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