JP7632211B2 - Work vehicle management system - Google Patents
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Description
本発明は、圃場内を自律走行する農業用の作業車両に、容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、燃料を補給することができる作業車両管理システムに関するものである。 The present invention relates to a work vehicle management system that can easily refuel agricultural work vehicles that travel autonomously within a field while reducing the workload of the workers.
圃場内を、耕耘などの作業をおこないながら、自律走行する作業車両は、搭乗者がいないため、作業中に燃料残量を確認することができず、走行中に燃料切れを起こすことがあった。このような場合には、作業を中断して、作業車両を停止させ、燃料を補給することが必要でるが、作業者は圃場内で停止した作業車両の位置まで移動して、燃料の補給をしなければならず、作業者にとって作業負担が大きかった。 Because work vehicles that travel autonomously while performing tasks such as plowing in farm fields do not have a passenger on board, it is not possible to check the remaining fuel level while working, and they sometimes run out of fuel while driving. In such cases, it is necessary to halt the work, stop the work vehicle, and refuel, but the worker must travel to the location of the stopped work vehicle in the field to refuel, which places a heavy workload on the worker.
そこで、特許文献1は、作業車両が圃場の端部に位置しているときに、作業走行を続行すると、次の端部までの間で、燃料切れが起こると判定した場合に、作業走行を続行せず、現在位置している圃場の端部で作業車両を停止させるように構成した作業車両を提案している。 Patent Document 1 proposes a work vehicle that is configured to stop the work vehicle at the edge of the field where it is currently located, without continuing the work drive, if it is determined that the vehicle will run out of fuel on the way to the next edge if the work drive continues when the work vehicle is located at the edge of the field.
特許文献1によれば、作業者は圃場の端部まで行けば、作業車両の燃料を補給することができ、その分、作業者の作業負担を軽減することが可能になる。 According to Patent Document 1, a worker can refuel a work vehicle by going to the edge of the field, thereby reducing the worker's workload.
しかしながら、圃場が広大である場合には、作業車両が停止している圃場の端部にまで行き着くのに作業者は大きな労力を費やさなければならず、また、作業車両が停止している圃場の端部近傍に障害物があるような場合には、作業者は圃場の端部に停止している作業車両まで行っても、燃料を補給することが困難になるから、特許文献1の作業車両によっては、燃料補給のための作業者の負担を十分に軽減することができない。 However, if the field is large, the worker must expend a great deal of effort to reach the edge of the field where the work vehicle is stopped, and if there is an obstacle near the edge of the field where the work vehicle is stopped, it will be difficult for the worker to refuel even if he or she reaches the work vehicle stopped at the edge of the field. Therefore, the work vehicle of Patent Document 1 cannot fully reduce the burden on the worker for refueling.
燃料の補給が必要になった場合に限らず、作業車両にメンテナンスが必要になった場合にも同様の問題がある。 The same problem occurs not only when refueling is required, but also when maintenance is required on a work vehicle.
したがって、本発明は、圃場内を自律走行する農業用の作業車両に,容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、燃料を補給し、または、メンテナンスを行うことができる作業車両管理システムを提供することを目的とするものである。 The present invention therefore aims to provide a work vehicle management system that can easily refuel or perform maintenance on agricultural work vehicles that travel autonomously within a field while reducing the workload of the worker.
本発明のかかる目的は、
圃場を自律走行する作業車両と、
作業者が保持し、作業車両と通信可能な携帯端末と、
圃場の地形情報を取得する圃場形状取得手段と、
作業車両が自律走行する経路を算出する経路算出手段とを備え、
圃場の地形情報と前記携帯端末の現在の位置を示す位置情報とに基づき算出される停止位置へ、作業車両を自律走行により移動させ、停止させることが可能に構成されたことを特徴とする作業車両管理システムによって達成される。
The object of the present invention is to
A work vehicle that travels autonomously in a farm field;
A mobile terminal carried by a worker and capable of communicating with a work vehicle;
A field shape acquisition means for acquiring topographical information of the field;
A route calculation means for calculating a route along which the work vehicle will autonomously travel,
This is achieved by a work vehicle management system that is configured to autonomously move a work vehicle to and stop it at a stopping position calculated based on the topographical information of the field and position information indicating the current position of the mobile terminal.
本発明によれば、圃場の形状情報と携帯端末の現在の位置を示す位置情報に基づいて算出された停止位置へ作業車両を自立走行により移動可能に構成されているから、作業者がアクセスしやすく、給油等のメンテナンスが行い易い場所に作業車両を停止させることができ、容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、作業車両に燃料を補給し、または、作業車両のメンテナンスを行うことが可能になる。 According to the present invention, the work vehicle is configured to be able to move autonomously to a stop position calculated based on the field shape information and the position information indicating the current position of the mobile terminal. This allows the work vehicle to be stopped at a location that is easily accessible to the worker and where maintenance such as refueling can be easily performed. This makes it possible to refuel the work vehicle or perform maintenance on the work vehicle easily and with reduced workload on the worker.
本発明の好ましい実施態様においては、
前記携帯端末上で任意に指定された停止位置へ、作業車両を自律走行により移動させ、停止させることが可能に構成されている。
In a preferred embodiment of the present invention,
The work vehicle is configured to be able to autonomously move to and stop at a stopping position arbitrarily specified on the mobile terminal.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、給油等のメンテナンスが必要となった時に、作業者(携帯端末)がいる場所が、給油等のメンテナンスに相応しくない場所であった場合でも、別の任意の場所を指定し、作業車両を指定した場所に停止させることができるから、利便性が良い。 According to this preferred embodiment of the present invention, when maintenance such as refueling becomes necessary, even if the location of the worker (mobile terminal) is not suitable for maintenance such as refueling, another location of his/her choice can be specified and the work vehicle can be stopped at the specified location, which is very convenient.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
エンジンの燃料タンク中の燃料の残量を検出する燃料残量センサを備え、
現在の作業車両の位置から、前記燃料残量センサによって検出された燃料の残量に基づき算出される走行可能な距離の範囲内で、停止位置を指定可能に構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
a fuel level sensor for detecting the amount of fuel remaining in a fuel tank of the engine;
A stop position can be specified within a travelable distance range calculated based on the remaining fuel level detected by the fuel level sensor from the current position of the work vehicle.
本発明のこの実施態様によれば、エンジンの燃料タンク中の燃料の残量が所定残量以下になった場合に、燃料残量によって走行可能な距離の範囲内で、作業車両が停止すべき位置を指定できるように構成されているから、確実に、アクセスしやすく、給油がしやすい場所に作業車両を停止させて、給油することが可能になる。 According to this embodiment of the invention, when the amount of fuel remaining in the engine fuel tank falls below a predetermined level, the location where the work vehicle should stop can be specified within the distance that can be traveled based on the remaining fuel level, so that the work vehicle can be stopped and refueled reliably in a location that is easy to access and facilitates refueling.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
作業車両に燃料を給油するための給油口が車体の左右いずれの側に配置されているかについての給油口配置情報をあらかじめ有し、
給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に右前側、右後側または左後ろ側にある場合には、前記経路算出手段は、圃場内を周回する外周経路に到達すると右折して右回りに停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に左前側にある場合には、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると右折した後に後進して停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の右側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に左前側、左後側または右後ろ側にある場合には、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると左折して左回りに停止位置まで走行する経路を算出し、
給油口が車体の右側にある場合で、かつ、停止位置が作業車両を基準に右前側にある場合は、前記経路算出手段は、外周経路に到達すると左折した後に後進して停止位置まで走行する経路を算出する。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The system has in advance information on the location of a fuel filler opening for filling the work vehicle with fuel, the information indicating whether the fuel filler opening is located on the left or right side of the vehicle body;
When the fuel filler opening is on the left side of the vehicle body and the stopping position is on the right front side, right rear side or left rear side of the work vehicle, the route calculation means calculates a route for turning right when the vehicle reaches an outer periphery route that goes around the field and traveling clockwise to the stopping position,
When the fuel filler opening is on the left side of the vehicle body and the stop position is on the left front side with respect to the work vehicle, the route calculation means calculates a route in which, when the vehicle reaches the outer circumferential route, the vehicle turns right and then reverses to the stop position;
When the fuel filler opening is on the right side of the vehicle body and the stop position is on the left front side, left rear side or right rear side of the work vehicle, the route calculation means calculates a route that turns left when the outer circumferential route is reached and travels counterclockwise to the stop position,
When the fuel filler opening is on the right side of the vehicle body and the stopping position is on the right front side based on the work vehicle, the route calculation means calculates a route for turning left when the vehicle reaches the outer peripheral route and then reversing to the stopping position.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、給油口が車体の左右いずれにあり、停止位置が作業車両を基準に、右前側、右後側、左前側、左後側のいずれの位置にある場合でも、給油口を圃場の外側へ向けた状態で、作業車両を停止位置に停止させることができ、給油作業を容易に行うことができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, even if the fuel filler port is located on either the left or right side of the vehicle body and the stopping position is on the right front, right rear, left front or left rear side of the work vehicle, the work vehicle can be stopped at the stopping position with the fuel filler port facing outward from the field, making refueling easy.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、
作業車両は、さらに、車体の傾斜角度を検知する傾斜センサを備え、
前記停止位置とその近傍の場所のうち、前記傾斜センサにより検出される車体の傾斜角度が所定の角度以下となる場所に作業車両を停止させる。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The work vehicle further includes an inclination sensor that detects the inclination angle of the vehicle body,
The work vehicle is stopped at the stop position or a location in the vicinity thereof where the inclination angle of the vehicle body detected by the inclination sensor is equal to or smaller than a predetermined angle.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、携帯端末の位置情報に基づき算出された停止位置又は作業者によって指定された停止位置と、その近傍の場所のうち、車体の傾斜角度(すなわち圃場の傾斜角度)が所定の角度以下となる場所に作業車両を停止させるように構成されているから、傾斜角度が所定の角度を上回る給油困難な場所に作業車両が停止してしまう事態を防止し、給油を容易とすることができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the work vehicle is configured to stop at a stopping position calculated based on the position information of the mobile device or a stopping position designated by the worker, or at a nearby location where the inclination angle of the vehicle body (i.e., the inclination angle of the field) is equal to or less than a predetermined angle. This prevents the work vehicle from stopping at a location where refueling is difficult because the inclination angle exceeds the predetermined angle, making refueling easier.
本発明によれば、圃場内を自律走行する農業用の作業車両に,容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、燃料を補給し、または、メンテナンスを行うことができる作業車両管理システムを提供することが可能になる。 The present invention makes it possible to provide a work vehicle management system that can easily refuel or perform maintenance on agricultural work vehicles that travel autonomously within a field while reducing the workload of the worker.
以下、本発明の好ましい実施態様につき、添付図面を参照しつつ、詳細に説明を加える。 Below, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる作業車両管理システムによって管理される作業車両の略側面図である。 Figure 1 is a schematic side view of a work vehicle managed by a work vehicle management system according to a preferred embodiment of the present invention.
図1に示されるように、本実施態様にかかる作業車両管理システムによって管理される作業車両100は、圃場を走行可能な農作業用の車両であり、車体前部には、ボンネット107に覆われたコモンレール式のエンジン105が配設され、このエンジン105の回転動力を、主変速装置および副変速装置を介して、前輪103及び後輪104に伝達することによって走行可能に構成されている。 As shown in FIG. 1, the work vehicle 100 managed by the work vehicle management system of this embodiment is an agricultural work vehicle capable of traveling in fields, and is equipped with a common rail engine 105 covered by a bonnet 107 at the front of the vehicle body. The rotational power of this engine 105 is transmitted to the front wheels 103 and rear wheels 104 via a main transmission and an auxiliary transmission, enabling the vehicle to travel.
また、エンジン105の後方には、操縦部106が設けられ、操縦部106後方の車体後部には、圃場を耕耘可能な作業機140が取り付けられている。 In addition, a control unit 106 is provided behind the engine 105, and a work implement 140 capable of cultivating farm fields is attached to the rear of the vehicle body behind the control unit 106.
操縦部106には、作業車両100を操舵するステアリングホイール150と操縦席153とを備えたキャビンが設けられている。また、キャビンの天井であるキャビンルーフ108にはGNSS受信装置102が設けられており、人工衛星170から所定の時間間隔で電波を受信して、作業車両100の位置を測定することができるように構成されている。 The control section 106 is provided with a cabin equipped with a steering wheel 150 for steering the work vehicle 100 and a driver's seat 153. In addition, a GNSS receiving device 102 is provided on the cabin roof 108, which is the ceiling of the cabin, and is configured to receive radio waves from an artificial satellite 170 at a predetermined time interval and measure the position of the work vehicle 100.
作業車両100の車体後部には、上側にあるトップリンク145aと下側にある左右のロアリンク145bとからなる3点リンク機構145が設けられており、作業機140は3点リンク機構145に連結されている。 A three-point link mechanism 145 consisting of a top link 145a on the upper side and left and right lower links 145b on the lower side is provided at the rear of the vehicle body of the work vehicle 100, and the work machine 140 is connected to the three-point link mechanism 145.
図1に示されるように、作業機140には、圃場の土を耕す耕耘爪146と、耕耘爪146の上方を覆うロータリカバー147と、ロータリカバー147の後部に上下動自在に支持されるリヤカバー148が設けられ、ロータリカバー147上には、作業機140による耕耘の深さを検出する耕深センサ149が設けられている。耕深センサ149は、ポテンショメータ式のセンサであり、ロータリカバー147に対するリヤカバー148の回動角度を耕深度として検出可能に構成されている。 As shown in FIG. 1, the working machine 140 is provided with tilling tines 146 for tilling the soil in the field, a rotary cover 147 that covers the top of the tilling tines 146, and a rear cover 148 that is supported on the rear of the rotary cover 147 so that it can move up and down freely. A tilling depth sensor 149 is provided on the rotary cover 147 to detect the depth of tilling by the working machine 140. The tilling depth sensor 149 is a potentiometer-type sensor that is configured to be able to detect the rotation angle of the rear cover 148 relative to the rotary cover 147 as the tilling depth.
3点リンク機構145のロアリンク145bには、リフトアーム142を介して、作業機昇降シリンダ141が接続されており、作業機昇降シリンダ141を伸縮させることによって、ロアリンク145bを上下させ、作業機140を昇降させることができるように構成されている。また、リフトアーム142の基部には、リフトアーム142の回転角度を検出するリフトアームセンサ143が設けられており、リフトアームセンサ143の検出値に基づいて、昇降させた作業機140の高さが算出されるように構成されている。 The lower link 145b of the three-point link mechanism 145 is connected to a work machine lifting cylinder 141 via a lift arm 142, and the work machine lifting cylinder 141 is extended and retracted to raise and lower the lower link 145b and raise and lower the work machine 140. A lift arm sensor 143 that detects the rotation angle of the lift arm 142 is provided at the base of the lift arm 142, and the height of the lifted and lowered work machine 140 is calculated based on the detection value of the lift arm sensor 143.
したがって、3点リンク機構145は、作業機昇降シリンダ141を伸縮させることにより、連結した作業機140を昇降させることができるので、圃場を耕耘する作業時は作業機140を下ろして、圃場に接地させる一方、非作業時は、作業機140を所定の高さにまで持ち上げて、圃場に接地しないようにしておくことによって、作業機140が不必要に地面と接触し、作業車両100の走行の妨げになることを防止することができる。 The three-point link mechanism 145 can raise and lower the connected work implement 140 by extending and retracting the work implement lifting cylinder 141. When cultivating a field, the work implement 140 is lowered and placed on the ground, while when not working, the work implement 140 is raised to a predetermined height so that it does not touch the ground. This prevents the work implement 140 from unnecessarily coming into contact with the ground and interfering with the travel of the work vehicle 100.
操縦部106の前に設けられたボンネット107の前端部には、車両前方の障害物を検知する障害物センサ160が設けられている。障害物センサ160は、赤外線レーザ光源と赤外線を感知する二次元センサを備え、二次元センサは、フォトダイオードで構成された複数の受光素子を備えている。より詳細には、障害物センサ160は、赤外線レーザ光源からパルス状に変調を加えた赤外線レーザ光を作業車両1の前方のある角度範囲内に照射し、前方のある角度範囲内に存在する障害物によって反射された光を、複数の受光素子を有する二次元センサによって感知し、障害物センサ160から赤外線を放出した時間と、障害物によって反射された光を二次元センサが検出した時間に基づいて、いわゆるToF(Time Of Flight)法により、二次元センサと対象物との距離を求め、こうして算出された障害物までの距離と、障害物センサ160に設けられた二次元センサのどの受光素子が対象物によって反射された光を受光したかによって、障害物センサ160に対する障害物の位置を算出するように構成されている。 An obstacle sensor 160 that detects obstacles in front of the vehicle is provided at the front end of the bonnet 107 provided in front of the steering unit 106. The obstacle sensor 160 is equipped with an infrared laser light source and a two-dimensional sensor that detects infrared rays, and the two-dimensional sensor is equipped with multiple light-receiving elements composed of photodiodes. More specifically, the obstacle sensor 160 emits infrared laser light modulated in a pulse form from an infrared laser light source within a certain angle range ahead of the work vehicle 1, and detects the light reflected by an obstacle present within the certain angle range ahead using a two-dimensional sensor having multiple light receiving elements. Based on the time when the infrared light is emitted from the obstacle sensor 160 and the time when the two-dimensional sensor detects the light reflected by the obstacle, the obstacle sensor 160 calculates the distance between the two-dimensional sensor and the object using the so-called ToF (Time Of Flight) method, and calculates the position of the obstacle relative to the obstacle sensor 160 based on the distance to the obstacle thus calculated and which light receiving element of the two-dimensional sensor provided in the obstacle sensor 160 receives the light reflected by the object.
図2は、図1に示された作業車両100を管理する作業車両管理システムの制御系、検出系、演算系および入力系のブロックダイアグラムである。 Figure 2 is a block diagram of the control system, detection system, calculation system, and input system of the work vehicle management system that manages the work vehicle 100 shown in Figure 1.
図2に示されるように、本実施態様にかかる作業車両管理システムは、作業車両100の全体の動作を制御するコントロールユニット200と、種々の情報を格納可能な記憶装置201と、作業車両100の自立走行を制御する自動運転ECU220と、管理サーバ400を有するクラウドCと、作業者が操作可能な携帯端末300とを備えている。コントロールユニット200はクラウドCと互いに通信可能に構成されている。 As shown in FIG. 2, the work vehicle management system according to this embodiment includes a control unit 200 that controls the overall operation of the work vehicle 100, a storage device 201 that can store various information, an autonomous driving ECU 220 that controls the autonomous driving of the work vehicle 100, a cloud C having a management server 400, and a mobile terminal 300 that can be operated by a worker. The control unit 200 is configured to be able to communicate with the cloud C.
記憶装置201には、作業車両100の給油口が、車体の左右いずれの方に配置されているかについての給油口配置情報が格納されている。 The storage device 201 stores fuel filler port location information indicating whether the fuel filler port of the work vehicle 100 is located on the left or right side of the vehicle body.
また、作業車両管理システムは、検出系として、作業車両100の位置情報を取得するGNSS受信装置102と、エンジン105の回転数を検出するエンジン回転センサ211と、ラジエータ(図示せず)の液温を検出するエンジン水温センサ212と、エンジン105のコモンレール内の圧力を検出するレール圧センサ213と、エンジン105の燃料タンク内の燃料の残量を検出する燃料残量センサ214と、尿素水タンク(図示せず)内の尿素水残量を検出する尿素水残量センサ215と、フィルタ(図示せず)の目詰まりを検出するフィルタ目詰まりセンサ216と、作業車両100の車体の傾斜を検出する傾斜センサ217を備えている。 The work vehicle management system also includes, as a detection system, a GNSS receiver 102 that acquires position information of the work vehicle 100, an engine rotation sensor 211 that detects the rotation speed of the engine 105, an engine water temperature sensor 212 that detects the liquid temperature of the radiator (not shown), a rail pressure sensor 213 that detects the pressure in the common rail of the engine 105, a fuel level sensor 214 that detects the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105, a urea water level sensor 215 that detects the amount of urea water remaining in the urea water tank (not shown), a filter clogging sensor 216 that detects clogging of the filter (not shown), and an inclination sensor 217 that detects the inclination of the body of the work vehicle 100.
さらに、図2に示されるように、自動運転ECU220は、作業車両100の位置情報と、後述するクラウドのデータベースに格納された地形情報に基づいて、作業車両100の走行経路を算出する走行経路算出部221(本発明に係る「経路算出手段」に相当)を備えている。 Furthermore, as shown in FIG. 2, the autonomous driving ECU 220 is equipped with a driving route calculation unit 221 (corresponding to the "route calculation means" according to the present invention) that calculates the driving route of the work vehicle 100 based on the position information of the work vehicle 100 and the topographical information stored in the cloud database described below.
携帯端末300は、通信網を介してクラウドCと通信可能であり、携帯端末全体の動作を制御するコントロールユニット310を備えている。また、携帯端末300は、種々の情報を格納可能な記憶装置312と、種々の情報を表示可能なタッチパネル式のディスプレイ315と、携帯端末300の位置情報を取得するGNSS受信機317を備えている。 The mobile terminal 300 is capable of communicating with cloud C via a communication network, and is equipped with a control unit 310 that controls the operation of the entire mobile terminal. The mobile terminal 300 also has a storage device 312 capable of storing various information, a touch panel display 315 capable of displaying various information, and a GNSS receiver 317 that acquires the position information of the mobile terminal 300.
このように、作業車両100のコントロールユニット200はクラウドCと通信可能であり、携帯端末300もクラウドCと通信可能であるので、作業車両100と携帯端末300は、クラウドCを媒介にして、互いに通信可能である。 In this way, the control unit 200 of the work vehicle 100 can communicate with cloud C, and the mobile terminal 300 can also communicate with cloud C, so the work vehicle 100 and the mobile terminal 300 can communicate with each other via cloud C.
管理サーバ400には、作業車両100および携帯端末300の位置情報を格納する位置情報データベース401と、圃場の位置と外形形状を示す地形情報を格納する地形情報データベース402と、作業車両100の走行経路に関する情報が格納された走行経路情報データベース403が設けられている。 The management server 400 is provided with a position information database 401 that stores the position information of the work vehicle 100 and the mobile terminal 300, a topographical information database 402 that stores topographical information indicating the position and external shape of the field, and a travel route information database 403 that stores information regarding the travel route of the work vehicle 100.
作業車両100のコントロールユニット200は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしており、作業車両100の位置情報および位置情報データベース401に格納された地形情報データベース402に格納された圃場の位置と形状の情報(以下、地形情報という)を読み取り、自動運転ECU220の走行経路算出部221に出力する。自動運転ECU220の走行経路算出部221は、圃場の地形情報に基づいて、作業範囲を決定し、作業範囲の全域を満遍なく走行できるように作業車両100が走行する圃場内の走行経路を算出(算定)し、算出された作業車両100の圃場内の走行経路に関する情報を記憶装置201およびクラウドCの走行経路情報データベース403に格納する。 The control unit 200 of the work vehicle 100 constantly accesses the management server 400 of cloud C, reads the position information of the work vehicle 100 and the information on the position and shape of the field stored in the topographical information database 402 stored in the position information database 401 (hereinafter referred to as topographical information), and outputs it to the driving route calculation unit 221 of the automatic driving ECU 220. The driving route calculation unit 221 of the automatic driving ECU 220 determines the work range based on the topographical information of the field, calculates (calculates) the driving route in the field along which the work vehicle 100 will travel so that the work vehicle 100 can travel evenly throughout the entire work range, and stores information regarding the calculated driving route in the field of the work vehicle 100 in the storage device 201 and the driving route information database 403 of cloud C.
また、作業者は、携帯端末300を用いて、クラウドCの管理サーバ400にアクセスすることにより、位置情報データベース401に格納された作業車両100の位置情報と、携帯端末300の位置情報を確認することができ、地形情報データベース402に格納された作業車両100ならびに携帯端末300と圃場との位置関係、および、走行経路情報データベース403に格納された作業車両100の圃場内における走行経路を読み取り、作業車両100および携帯端末300と圃場との位置関係を、マップの形で、携帯端末300のディスプレイ315に表示することができる。 In addition, by accessing the management server 400 of cloud C using the mobile terminal 300, the worker can check the position information of the work vehicle 100 stored in the position information database 401 and the position information of the mobile terminal 300, read the positional relationship between the work vehicle 100 and the mobile terminal 300 and the field stored in the topographical information database 402, and the driving path of the work vehicle 100 within the field stored in the driving path information database 403, and display the positional relationship between the work vehicle 100 and the mobile terminal 300 and the field in the form of a map on the display 315 of the mobile terminal 300.
また、図2に示されるように、クラウドCには、燃料タンク内の燃料の残量情報を格納する燃料残量データベース404が設けられており、作業者は、携帯端末300を用いて、クラウドCの燃料残量データベース404にアクセスし、燃料残量データベース404に格納された燃料タンク内の燃料の残量情報を取得することができる。 In addition, as shown in FIG. 2, cloud C is provided with a fuel remaining amount database 404 that stores information about the amount of fuel remaining in the fuel tank. Using the mobile terminal 300, the worker can access the fuel remaining amount database 404 in cloud C and obtain the information about the amount of fuel remaining in the fuel tank that is stored in the fuel remaining amount database 404.
本実施態様においては、作業車両100は、圃場形状取得手段として、あらかじめ、作業者の操縦に基づき、圃場の輪郭に沿うように畔際を走行しつつ、GNSS受信装置102を用いて、地形情報を取得し(いわゆるティーチング)、取得された地形情報をクラウドCに送信するように構成され、地形情報は、クラウドCの地形情報データベース402に格納される。 In this embodiment, the work vehicle 100 is configured as a field shape acquisition means to acquire topographical information using the GNSS receiver 102 (so-called teaching) while traveling along the edge of the field so as to follow the contour of the field based on the operator's operation, and transmit the acquired topographical information to the cloud C, where the topographical information is stored in the topographical information database 402 of the cloud C.
本実施態様においては、作業車両100が圃場内を走行する際に、燃料タンク内に燃料を補給すべきと認められたとき、または、作業車両100のあるコンポーネントのメンテナンスが必要であると認められたとき、作業車両管理システムによって、以下のように、作業車両100の走行が管理される。 In this embodiment, when the work vehicle 100 is traveling in a field and it is determined that fuel should be replenished in the fuel tank, or when it is determined that maintenance is required for a component of the work vehicle 100, the work vehicle management system manages the travel of the work vehicle 100 as follows.
まず、作業車両100のコントロールユニット200は、クラウドCの地形情報データベース402に格納された圃場の位置および外形に関する地形情報を読み取り、自動運転ECU220の走行経路算出部221に出力する。 First, the control unit 200 of the work vehicle 100 reads the topographical information regarding the position and outline of the field stored in the topographical information database 402 of cloud C, and outputs it to the driving path calculation unit 221 of the autonomous driving ECU 220.
走行経路算出部221は、圃場13の地形情報に基づいて、作業範囲を決定し、作業範囲のうちの中央部分である中央領域15(図4参照)において、直進と旋回とを繰り返し行う往復経路と、作業範囲のうち、中央領域の外側の周縁領域16を周回する外周経路R1,R2の両方の走行経路を算出する。コントロールユニット200は、算出された作業車両100の圃場内の走行経路情報を記憶装置201に格納するとともに、クラウドCの管理サーバ400の走行経路情報データベース403に格納する。 The driving path calculation unit 221 determines the work area based on the topographical information of the field 13, and calculates both a round trip path that repeats straight ahead and turns in a central area 15 (see FIG. 4) that is the center of the work area, and peripheral routes R1 and R2 that go around a peripheral area 16 outside the central area of the work area. The control unit 200 stores the calculated driving path information of the work vehicle 100 in the field in the storage device 201, and also stores it in the driving path information database 403 of the management server 400 of cloud C.
次いで、作業車両100のコントロールユニット200は、自動運転ECU220に自動運転信号を出力し、作業車両100が自動運転される。 Next, the control unit 200 of the work vehicle 100 outputs an automatic driving signal to the automatic driving ECU 220, and the work vehicle 100 is automatically driven.
作業車両100のコントロールユニット200は、燃料残量センサ214によって検出された燃料タンク内の燃料の残量を、常時、ウォッチングしており、エンジン105の燃料タンク内の燃料の残量が所定残量以下になったと判定したときは、外部通信網を介して、クラウドCの管理サーバ400に燃料補給信号を出力する。 The control unit 200 of the work vehicle 100 constantly monitors the amount of fuel remaining in the fuel tank detected by the fuel level sensor 214, and when it determines that the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 has fallen below a predetermined level, it outputs a refueling signal to the management server 400 of cloud C via an external communication network.
一方、携帯端末300は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしているから、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号がクラウドCの管理サーバ400に出力されたときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、ただちに、エンジン105の燃料タンク内の燃料が不足し、燃料の補給が必要であることを作業者に通知することができる。 Meanwhile, the mobile terminal 300 is constantly accessing the management server 400 of cloud C, so when a refueling signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100 to the management server 400 of cloud C, the control unit 310 of the mobile terminal 300 can immediately notify the worker that there is a shortage of fuel in the fuel tank of the engine 105 and that refueling is necessary.
本実施態様においては、さらに、作業車両100のコントロールユニット200は、エンジン回転センサ211によって検出されるエンジン105の回転数と、エンジン水温センサ212によって検出されるラジエータの液温と、レール圧センサ213によって検出されるエンジン105のコモンレール内の圧力と、尿素水残量センサ215によって検出される尿素水タンク)内の尿素水残量と、フィルタ目詰まりセンサ216によって検出されるフィルタの目詰まりとを、常時、ウォッチングしており、各センサによって検出された検出値に異常が認められたときは、作業車両100のどのコンポーネントがメンテナンスをする必要があるかを示すメンテナンス信号を、外部通信網を介して、クラウドCの管理サーバ400に出力するように構成されている。 In this embodiment, the control unit 200 of the work vehicle 100 constantly monitors the engine 105 RPM detected by the engine rotation sensor 211, the radiator fluid temperature detected by the engine water temperature sensor 212, the pressure in the common rail of the engine 105 detected by the rail pressure sensor 213, the amount of urea water remaining in the urea water tank detected by the urea water remaining sensor 215, and the filter clogging detected by the filter clogging sensor 216. When an abnormality is detected in the detection values detected by each sensor, the control unit 200 is configured to output a maintenance signal indicating which component of the work vehicle 100 requires maintenance to the management server 400 of the cloud C via an external communication network.
上述のように、携帯端末300は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしているから、作業車両100のコントロールユニット200からメンテナンス信号がクラウドCの管理サーバ400に出力されたときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、ただちに、作業車両100のどのコンポーネントをメンテナンスする必要があるかを作業者に通知することができる。 As described above, the mobile terminal 300 is constantly accessing the management server 400 of cloud C, so when a maintenance signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100 to the management server 400 of cloud C, the control unit 310 of the mobile terminal 300 can immediately notify the worker which component of the work vehicle 100 needs maintenance.
本実施態様においては、以下に述べるように、燃料の補給が必要な場合または作業車両100のあるコンポーネントをメンテナンスする必要がある場合には、給油またはメンテナンスがしやすい停止位置に作業車両100を停止(停車)させることができるように構成されている。なお、作業車両100の停止位置は、携帯端末300を保持している作業者が指定できるように構成されているが、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力されているときは、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料を使って、作業車両100が走行可能な距離未満の位置に、作業車両100を停止させ、燃料を補給する必要があるから、本実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200は燃料補給信号を出力するとともに、燃料タンクに残っている燃料残量の値を用いて、作業車両100が走行可能な距離L0(以下、「基準距離L0」という。)を算出し、作業車両100の記憶装置201および携帯端末300の記憶装置312に記憶するように構成されている。 In this embodiment, as described below, when refueling is required or maintenance is required for a component of the work vehicle 100, the work vehicle 100 is configured to be stopped (parked) at a stopping position where refueling or maintenance is easy. The stopping position of the work vehicle 100 is configured to be specified by the worker holding the mobile terminal 300, but when a refueling signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100, the work vehicle 100 needs to be stopped at a position less than the distance that the work vehicle 100 can travel and refueled using the fuel remaining in the fuel tank of the engine 105. Therefore, in this embodiment, the control unit 200 of the work vehicle 100 is configured to output a refueling signal and calculate the distance L0 (hereinafter referred to as the "reference distance L0") that the work vehicle 100 can travel using the value of the remaining fuel remaining in the fuel tank, and store it in the storage device 201 of the work vehicle 100 and the storage device 312 of the mobile terminal 300.
図3は、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量以下になった場合の作業車両100の走行制御を示すフローチャートである。 Figure 3 is a flowchart showing the driving control of the work vehicle 100 when the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 falls below a predetermined remaining amount.
作業車両100は、自動運転ECU220によって自動運転される(ステップs1)。 The work vehicle 100 is automatically driven by the automatic driving ECU 220 (step s1).
作業車両100のコントロールユニット200が、燃料残量センサ214の検出信号に基づき、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったか否かを判定した結果(ステップs2)、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったと判定したときは、作業車両100のコントロールユニット200は、燃料補給信号をクラウドCの管理サーバ400に出力する(ステップs3)。 The control unit 200 of the work vehicle 100 determines whether the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 is equal to or less than the predetermined remaining amount RQ0 based on the detection signal of the fuel remaining sensor 214 (step s2). If it determines that the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 is equal to or less than the predetermined remaining amount RQ0, the control unit 200 of the work vehicle 100 outputs a refueling signal to the management server 400 of cloud C (step s3).
携帯端末300のコントロールユニット310は、常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしているから、作業車両100のコントロールユニット200からクラウドCの管理サーバ400に燃料補給信号が出力されると、携帯端末300のコントロールユニット310は、エンジン105の燃料タンク内の燃料が不足し、燃料の補給が必要であることを作業者に通知することができる。 The control unit 310 of the mobile terminal 300 is constantly accessing the management server 400 of cloud C, so when a refueling signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100 to the management server 400 of cloud C, the control unit 310 of the mobile terminal 300 can notify the worker that there is a shortage of fuel in the fuel tank of the engine 105 and that refueling is necessary.
作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力されているときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100のその時点における位置を示す作業車両位置情報と携帯端末300のその時点における位置を示す携帯端末位置情報を読み取るとともに、走行経路情報データベース403にアクセスして、作業車両100の今後の走行経路を示す走行経路情報を読み取り(ステップs4)、走行経路情報に基づいて、作業車両100の圃場内の走行経路をマップの形で、ディスプレイ315に表示する(ステップs5)。 When a refueling signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100, the control unit 310 of the mobile terminal 300 reads work vehicle position information indicating the position of the work vehicle 100 at that time and mobile terminal position information indicating the position of the mobile terminal 300 at that time, and accesses the travel route information database 403 to read travel route information indicating the future travel route of the work vehicle 100 (step s4), and displays the travel route of the work vehicle 100 in the field in the form of a map on the display 315 based on the travel route information (step s5).
さらに、携帯端末300のコントロールユニット310は、エンジン105の燃料タンクに残っている燃料を使って、作業車両100が走行可能な基準距離L0を記憶装置312から読み出して、作業車両100の現在位置から、走行経路に沿って計測した距離が基準距離L0に等しくなる圃場上の位置(基準位置)をディスプレイ315上に表示されたマップ内に表示する(ステップs6)。 Furthermore, the control unit 310 of the mobile terminal 300 reads from the memory device 312 the reference distance L0 that the work vehicle 100 can travel using the fuel remaining in the fuel tank of the engine 105, and displays on the map displayed on the display 315 the position (reference position) on the field where the distance measured along the travel route from the current position of the work vehicle 100 is equal to the reference distance L0 (step S6).
ここに、基準距離L0は、エンジン105の燃料タンク内に残存する燃料が所定残量RQ0以下になったときに、燃料タンク内に残存する燃料を用いて、作業車両100が走行可能な距離であるから、所定量RQ0の燃料を用いて、作業車両100が走行可能な距離に等しく、あらかじめ算出され、記憶装置312に格納されている。 The reference distance L0 is the distance that the work vehicle 100 can travel using the fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 when the amount of fuel remaining in the fuel tank falls below a predetermined amount RQ0, and is therefore equal to the distance that the work vehicle 100 can travel using the predetermined amount RQ0 of fuel, and is calculated in advance and stored in the memory device 312.
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100の給油のための停止位置を指定すべきことを作業者に求める画面をディスプレイ315に表示する(ステップs7)。 Next, the control unit 310 of the mobile terminal 300 displays a screen on the display 315 requesting the worker to specify a stopping position for refueling the work vehicle 100 (step S7).
具体的には、コントロールユニット310は、携帯端末300の位置情報と、地形情報データベース402より取得した地形情報とに基づき、圃場内において携帯端末300の現在位置に最も近い位置を算出し、その位置を停止位置として提案する。作業者は、提案された位置を停止位置として指定可能である他、提案された位置と異なる任意の場所を指定することもできる(ステップs8)。 Specifically, the control unit 310 calculates the closest position in the field to the current position of the mobile terminal 300 based on the position information of the mobile terminal 300 and the topographical information obtained from the topographical information database 402, and proposes that position as a stop position. The worker can specify the proposed position as the stop position, or can specify any location different from the proposed position (step s8).
任意の場所を指定する場合、ディスプレイ315のマップ中に、作業車両100の現在位置から基準距離L0だけ隔たった基準位置(作業車両100が残りの燃料で到達可能な最も遠い位置)が表示されると、作業者は、マップ中に表示された携帯端末300の位置を参照しつつ、作業車両100を停止させるべき停止位置として、基準位置よりも作業車両100の現在の位置に近い範囲内において、圃場内の任意の位置をディスプレイ315に表示されたマップ中に指定する(ディスプレイ315をタップして指定する)。 When specifying an arbitrary location, a reference position (the farthest position that the work vehicle 100 can reach with the remaining fuel) that is a reference distance L0 away from the current position of the work vehicle 100 is displayed on the map of the display 315. The worker refers to the position of the mobile terminal 300 displayed on the map, and specifies an arbitrary location in the field within a range closer to the current position of the work vehicle 100 than the reference position as the stopping position where the work vehicle 100 should be stopped on the map displayed on the display 315 (by tapping the display 315).
したがって、作業者は、提案された位置が燃料の補給に相応しくない場所である場合に、燃料の補給が行いやすい場所をマップ上でタップして指定することができ、燃料を補給する際の作業者の作業負担を軽減することができる。 Therefore, if the suggested location is not suitable for refueling, the worker can tap on the map to specify a location where refueling is easier, reducing the worker's workload when refueling.
こうして、携帯端末300を所持している作業者によって、作業車両100の停止位置が指定されると、携帯端末300のコントロールユニット310は、停止位置の位置情報をクラウドCの管理サーバ400に出力する(ステップs9)とともに、ディスプレイ315に表示されたマップ中に停止位置を表示する(ステージs10)。 In this way, when the stopping position of the work vehicle 100 is specified by the worker carrying the mobile terminal 300, the control unit 310 of the mobile terminal 300 outputs the position information of the stopping position to the management server 400 of cloud C (step s9) and also displays the stopping position on the map displayed on the display 315 (stage s10).
停止位置の位置情報は、クラウドCの管理サーバ400から、作業車両100のコントロールユニット200に出力され、作業車両100の停止位置は記憶装置201に格納される。 The location information of the stopping position is output from the management server 400 of cloud C to the control unit 200 of the work vehicle 100, and the stopping position of the work vehicle 100 is stored in the storage device 201.
次いで、作業車両100の走行経路算出部221は、作業車両100の現在位置と、指定された停止位置とを結ぶ走行経路を算出し、記憶装置201およびクラウドCの走行経路情報データベース403に格納する。 Next, the driving route calculation unit 221 of the work vehicle 100 calculates a driving route connecting the current position of the work vehicle 100 and the specified stopping position, and stores the route in the storage device 201 and the driving route information database 403 of cloud C.
本実施態様においては、停止位置が記憶装置201に格納されたときに走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行しつつ、作業機140による作業を継続するように構成されている。このように構成することにより、同一の直進行程内で、作業結果が不連続または不均一となる事態を防止できる。 In this embodiment, the machine is configured to continue working with the work implement 140 while continuing to travel straight to the end of the straight path (any of L1 to Ln in Fig. 1) that was travelling when the stop position was stored in the memory device 201. This configuration makes it possible to prevent discontinuous or uneven work results within the same straight path.
さらに、本実施態様においては、作業車両100の走行経路算出部221は、給油口配置情報と、作業車両100の現在位置と指定された停止位置に基づき、自律走行に用いられる以下のような走行経路を算出する(ステップs11)。 Furthermore, in this embodiment, the driving route calculation unit 221 of the work vehicle 100 calculates the following driving route to be used for autonomous driving based on the fuel supply port arrangement information, the current position of the work vehicle 100, and the specified stopping position (step S11).
図4は、給油口が車体の左側にある場合の停止位置への走行経路を示す模式的平面図である。 Figure 4 is a schematic plan view showing the driving route to the stopping position when the fuel filler opening is on the left side of the vehicle body.
まず、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として右前側、右後側または左後ろ側にある場合には、図4に示されるように、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路(圃場の周縁領域16)に到達すると、右折して右回りに停止位置まで周縁領域を走行する経路を算出する。 First, if the fuel filler opening is on the left side of the vehicle body, and if the specified stopping position is on the right front, right rear, or left rear side of the current position of the work vehicle 100 when calculating the driving path, as shown in FIG. 4, the driving path calculation unit 221 calculates a route that continues straight to the end of the straight-line travel (any of L1 to Ln in FIG. 4) in which the vehicle continues traveling, and when the vehicle reaches the outer periphery path (peripheral area 16 of the field), turns right and travels clockwise around the peripheral area to the stopping position.
また、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として左前側にある場合には、図4に示されるように、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると右折した後に、後進しながら停止位置まで走行する経路を算出する。 In addition, if the fuel filler opening is on the left side of the vehicle body and the designated stopping position is on the left front side based on the current position of the work vehicle 100 when calculating the driving route, as shown in FIG. 4, the driving route calculation unit 221 calculates a route to continue driving straight to the end of the straight travel section (any of L1 to Ln in the figure) in which the vehicle is traveling, turns right when it reaches the outer peripheral route, and then reverses to the stopping position.
同様に、給油口が車体の右側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として左前側、左後側または右後ろ側にある場合には、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると、左折して左回りに停止位置まで周縁領域を走行する経路を算出する。 Similarly, if the fuel filler opening is on the right side of the vehicle body, and if the specified stopping position is on the left front, left rear, or right rear side of the current position of the work vehicle 100 when calculating the driving route, the driving route calculation unit 221 continues driving straight to the end of the straight travel section (any of L1 to Ln in Figures) in which the vehicle is traveling, and when the vehicle reaches the outer peripheral route, it turns left and calculates a route that travels counterclockwise through the peripheral area to the stopping position.
また、給油口が車体の右側にある場合で、かつ、走行経路を算出する際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として右前側にある場合には、走行経路算出部221は、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると左折した後に、後進しながら停止位置まで走行する経路を算出する。 In addition, if the fuel filler opening is on the right side of the vehicle body and the designated stopping position is on the right front side of the current position of the work vehicle 100 when calculating the driving route, the driving route calculation unit 221 calculates a route in which the vehicle continues to travel straight to the end of the straight travel section (any of L1 to Ln in the figure), turns left when it reaches the outer peripheral route, and then travels backward to the stopping position.
このような走行経路を算出することによって、作業車両100を停止位置にて停止させた際に、車体の左側に配置された給油口を、圃場の外側(畔)に向けることができ、給油作業を容易に行うことができる。なお、作業車両100の現在位置を基準として、左前側、左後側、右前側又は右後側のいずれの方向(位置)に停止位置が位置しているのかが、車両の位置情報と走行軌跡より判断される車両の向くベクトルaと、車両の位置から停止位置までのベクトルbとの内積・外積から、車両の位置を中心とする座標系において、停止位置が第1ないし第4象限のうちのいずれに位置しているのかを判定することにより求められる。 By calculating such a travel route, when the work vehicle 100 is stopped at a stopping position, the fuel filler port located on the left side of the vehicle body can be directed toward the outside (bank) of the field, making it easy to perform refueling operations. Note that, based on the current position of the work vehicle 100, whether the stopping position is located on the left front side, left rear side, right front side, or right rear side can be determined by determining in which of the first to fourth quadrants the stopping position is located in a coordinate system centered on the vehicle position, from the dot product and cross product of vector a in which the vehicle is facing, determined from the vehicle position information and travel trajectory, and vector b from the vehicle position to the stopping position.
こうして算出された走行経路に従い、自動運転ECU220は、自動運転(自律走行)により停止位置まで走行する(ステップs12)。 Following the driving route calculated in this way, the automatic driving ECU 220 drives the vehicle automatically (autonomous driving) to the stopping position (step s12).
本実施態様においては、作業車両100は、外周経路(周縁領域16)に突き当たった(到達した)後に、まだ作業が行われていない未作業領域(未耕地領域)である周縁領域16を通って、停止位置まで走行するように構成されており、既耕地を荒らすことがない。 In this embodiment, the work vehicle 100 is configured to travel through the peripheral area 16, which is an unworked area (uncultivated land area) where no work has been performed yet, to a stopping position after encountering (reaching) the outer peripheral route (peripheral area 16), without disturbing cultivated land.
また、図4に示されるように、停車位置へ向かうときに、周縁領域16を通る間、作業車両100は、複数ある外周経路の中から、最も内側の外周経路R1を走行した後に、停止位置の近傍まで走行したら、最も外側の外周経路R2に移動するようにステップs11において走行経路が算出される。 As shown in FIG. 4, when heading toward the stop position, while passing through the peripheral area 16, the travel route of the work vehicle 100 is calculated in step s11 so that, among the multiple peripheral routes, the work vehicle 100 travels along the innermost peripheral route R1, and then when it reaches the vicinity of the stop position, it moves to the outermost peripheral route R2.
このように、作業車両100に、最も内側の外周経路R1を走行させることにより、障害物センサ160による障害物検出の可能性を下げ、停止しないで作業車両100を自律走行により安定して走行させることができる。 In this way, by having the work vehicle 100 travel along the innermost outer peripheral route R1, the possibility of the obstacle sensor 160 detecting an obstacle is reduced, and the work vehicle 100 can travel stably through autonomous driving without stopping.
さらに、停止位置の近傍まで走行した時点で、最も外側の外周経路R2に移動させることにより、作業者が圃場外から直接、または圃場へ少し足を踏み入れるだけで、停止位置に停止している作業車両100に給油を行うことが可能になる。 Furthermore, by moving to the outermost peripheral route R2 when the work vehicle 100 reaches the vicinity of the stopping position, the worker can refuel the work vehicle 100 stopped at the stopping position directly from outside the field or by simply stepping into the field a little.
本実施態様においては、作業車両100が停止位置に停止すると、エンジン105が自動的に切られる(ステップs13)。 In this embodiment, when the work vehicle 100 stops at the stop position, the engine 105 is automatically turned off (step s13).
こうして算出された走行経路に従って走行した後に、作業車両100が停止位置で停止され、給油がなされると、携帯端末300から出力される作業継続信号に基づき、作業車両100のコントロールユニット200は、自動運転ECU220に自動運転信号を出力する。その結果、自動運転ECU220によって、作業車両100の自律走行に基づく作業が再開される(ステップs1)。 After traveling along the travel route calculated in this manner, the work vehicle 100 is stopped at a stop position and refueled. Based on the work continuation signal output from the mobile terminal 300, the control unit 200 of the work vehicle 100 outputs an automatic driving signal to the automatic driving ECU 220. As a result, the automatic driving ECU 220 resumes work based on the autonomous driving of the work vehicle 100 (step s1).
再開時には、停車位置へ向かう直前に走行及び作業が行われた直進行程(L1ないしLnのいずれか)の次の直進行程または外周経路の行程へ作業車両100が自動で移動する。このように、作業車両100が自動で次の直進行程へ向かうため、作業者が操縦する必要がなく、作業者の手間を取らせない。 When restarting, the work vehicle 100 automatically moves to the next straight section or the section of the outer perimeter route after the straight section (any of L1 to Ln) where travel and work were performed immediately before heading to the stopping position. In this way, the work vehicle 100 automatically heads to the next straight section, so there is no need for the worker to operate it, and the worker is not required to take the time and effort.
次の直進行程または外周経路へ向かう際には、作業車両100は、未耕地領域(未作業領域)である周縁領域16において最も内側の外周経路R1を走行する。 When heading for the next straight section or the outer perimeter route, the work vehicle 100 travels along the innermost outer perimeter route R1 in the peripheral area 16, which is an uncultivated area (unworked area).
ここに、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、停車位置までの走行経路を算出した際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として右前側、右後側または左後ろ側にあったため、図4に示されるように、直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると、右折して右回りに停止位置まで周縁領域を走行した場合には、給油が行われた停止位置から、圃場内を右回りに移動して次の直進行程又は外周経路の行程の作業開始位置へ移動するように構成されている。このように構成することにより、作業車両100は前進して(後退することなく)次の行程の作業開始位置へ移動できる。 Here, if the fuel filler opening is on the left side of the vehicle body, and the travel route to the stop position is calculated and the specified stop position is on the right front, right rear, or left rear side of the current position of the work vehicle 100 as a reference, then as shown in FIG. 4, the vehicle continues to travel straight to the end of the straight course (any of the straight courses L1 to Ln in FIG. 4), and when it reaches the outer periphery course, it turns right and travels clockwise through the peripheral area to the stop position. In this case, the vehicle is configured to move clockwise through the field from the stop position where refueling was performed to the work start position of the next straight course or outer periphery course. By configuring the vehicle in this way, the work vehicle 100 can move forward (without moving backward) to the work start position of the next course.
これに対し、給油口が車体の左側にある場合で、かつ、走行経路を算出した際に、指定された停止位置が作業車両100の現在位置を基準として左前側にあったため、図4に示されるように、走行している直進行程(図L1ないしLnのいずれか)の端部まで引き続き直進走行し、外周経路に到達すると右折した後に、後進しながら停止位置まで走行した場合には、作業車両100は、後退してきたルートを戻るように、後退し、次の直進行程の作業開始位置又は外周経路の作業開始位置へ前進により移動する。 In contrast, if the fuel filler opening is on the left side of the vehicle body and the designated stopping position is on the left front side based on the current position of the work vehicle 100 when the driving route is calculated, as shown in FIG. 4, the work vehicle 100 will continue to drive straight to the end of the straight section (any of the sections L1 to Ln in FIG. 4), turn right when it reaches the outer periphery route, and then drive backward to the stopping position. In this case, the work vehicle 100 will reverse as if returning along the route it reversed, and then move forward to the work start position of the next straight section or the work start position of the outer periphery route.
なお、給油口が車体の右側にある場合も同様である。 The same applies if the fuel filler cap is on the right side of the vehicle.
本実施態様によれば、作業者は、基準位置よりも作業車両100の現在位置に近い圃場上の範囲内で、任意に、作業車両100の停止位置を設定することができるから、燃料を補給する際の作業者の作業負担を軽減することが可能になる。 According to this embodiment, the worker can arbitrarily set the stopping position of the work vehicle 100 within a range on the field that is closer to the current position of the work vehicle 100 than the reference position, which reduces the workload of the worker when refueling.
一方、本実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200は、エンジン回転センサ211によって検出されるエンジン105の回転数と、エンジン水温センサ212によって検出されるラジエータの液温と、レール圧センサ213によって検出されるエンジン105のコモンレール内の圧力と、尿素水残量センサ215よって検出される尿素水タンク)内の尿素水残量と、フィルタ目詰まりセンサ216によって検出されるフィルタの目詰まりとを、常時、ウォッチングしており、各センサによって検出された検出値に異常が認められたときは、作業車両100のどのコンポーネントがメンテナンスをする必要があるかを示すメンテナンス信号を、外部通信網を介して、クラウドCの管理サーバ400に出力するように構成されている。常時、クラウドCの管理サーバ400にアクセスしている携帯端末300のコントロールユニット310もまた、作業車両100のどのコンポーネントをメンテナンスする必要があるかを作業者に通知することができる。 On the other hand, in this embodiment, the control unit 200 of the work vehicle 100 constantly monitors the engine 105 RPM detected by the engine rotation sensor 211, the radiator fluid temperature detected by the engine water temperature sensor 212, the pressure in the common rail of the engine 105 detected by the rail pressure sensor 213, the amount of urea water remaining in the urea water tank detected by the urea water remaining amount sensor 215, and the filter clogging detected by the filter clogging sensor 216. When an abnormality is detected in the detection value detected by each sensor, a maintenance signal indicating which component of the work vehicle 100 needs maintenance is output to the management server 400 of the cloud C via an external communication network. The control unit 310 of the mobile terminal 300, which constantly accesses the management server 400 of the cloud C, can also notify the worker which component of the work vehicle 100 needs maintenance.
したがって、本実施態様にかかる作業車両管理システムにおいては、作業車両100の自動運転中に、作業車両100のいずれかによって検出された検出値に異常が認められたときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100のその時点における位置を示す作業車両位置情報と携帯端末300のその時点における位置を示す携帯端末位置情報を読み取るとともに、走行経路情報データベース403にアクセスして、作業車両100の今後の走行経路を示す走行経路情報を読み取り、走行経路情報に基づいて、作業車両100の圃場内の走行経路をマップの形で、ディスプレイ315に表示するとともに、その時点における作業車両100の圃場内の位置関係情報およびその時点における携帯端末300の位置情報を、ディスプレイ315に表示されたマップ中に表示すように構成され、燃料の量が所定残量以下になった場合と同様に、携帯端末300の現在位置に最も近い圃場内の位置、または作業者により携帯端末300上で任意に指定された位置を停止位置として、図4に示されるように、停止位置までの走行経路が算出され、その走行経路に従って、作業車両100が、外周経路R1,R2を走行して停止位置で停止するように構成されている。したがって、異常が認められたコンポーネントのメンテナンスを行う際の作業者の作業負担を大幅に軽減することができる。 Therefore, in the work vehicle management system according to this embodiment, when an abnormality is found in the detection value detected by any of the work vehicles 100 during the automatic driving of the work vehicles 100, the control unit 310 of the mobile terminal 300 reads the work vehicle position information indicating the position of the work vehicle 100 at that time and the mobile terminal position information indicating the position of the mobile terminal 300 at that time, and accesses the travel route information database 403 to read the travel route information indicating the future travel route of the work vehicle 100, and based on the travel route information, displays the travel route of the work vehicle 100 in the field in the form of a map. The display 315 is configured to display the current positional relationship information of the work vehicle 100 in the field and the positional information of the mobile terminal 300 at that time on the map displayed on the display 315. As in the case where the amount of fuel falls below a predetermined level, the position in the field closest to the current position of the mobile terminal 300 or a position arbitrarily specified by the worker on the mobile terminal 300 is set as the stopping position, and as shown in FIG. 4, a driving route to the stopping position is calculated, and the work vehicle 100 drives the outer peripheral routes R1 and R2 according to the driving route and stops at the stopping position. Therefore, the workload of the worker when performing maintenance on a component where an abnormality is found can be significantly reduced.
本実施態様によれば、圃場の形状情報、作業車両100の現在の位置を示す位置情報および携帯端末300の現在の位置を示す位置情報に基づいて算出された停止位置(すなわち「提案された位置」)へ作業車両100を自立走行により移動可能に構成されているから、作業者がアクセスしやすく、給油等のメンテナンスが行い易い場所に作業車両を停止させることができ、容易に、かつ、作業者の作業負担を軽減して、作業車両100に燃料を補給し、または、作業車両100のメンテナンスを行うことが可能になる。 In this embodiment, the work vehicle 100 is configured to be able to move autonomously to a stop position (i.e., a "proposed position") calculated based on the field shape information, the position information indicating the current position of the work vehicle 100, and the position information indicating the current position of the mobile terminal 300. This allows the work vehicle to be stopped at a location that is easy for workers to access and where maintenance such as refueling can be easily performed, making it possible to refuel the work vehicle 100 or perform maintenance on the work vehicle 100 easily and with a reduced workload on the worker.
さらに、本実施態様によれば、給油等のメンテナンスが必要となった時に、作業者がいる場所(携帯端末300が存在する場所)が、給油等のメンテナンスに相応しくない場所であった場合でも、携帯端末300上で、別の任意の場所を指定し、作業車両100を指定した場所(停止位置)に停止(停車)させることができるから、利便性が良い。 Furthermore, according to this embodiment, when maintenance such as refueling becomes necessary, even if the location where the worker is (the location where the mobile terminal 300 is present) is not suitable for maintenance such as refueling, another arbitrary location can be specified on the mobile terminal 300, and the work vehicle 100 can be stopped (parked) at the specified location (stopping position), which is very convenient.
また、本実施態様によれば、エンジン105の燃料タンク中の燃料の残量が所定残量RQ0以下になった場合に、燃料残量によって走行可能な距離(基準距離L0)の範囲内で、作業車両が停止すべき位置を指定できるように構成されているから、確実に、アクセスしやすく、給油がしやすい場所に作業車両100を停止させて、給油することが可能になる。 In addition, according to this embodiment, when the remaining amount of fuel in the fuel tank of the engine 105 falls below a predetermined remaining amount RQ0, the location where the work vehicle should stop can be specified within the range of the distance that can be traveled based on the remaining amount of fuel (reference distance L0). This makes it possible to reliably stop the work vehicle 100 at a location that is easy to access and where refueling can be easily performed, and to refuel.
さらに、本実施態様によれば、給油口の車体(作業車両100)の左右への配置位置や、作業車両100を基準としたときに停止位置が右前側、右後側、左前側、左後側のいずれにあるかに拘わらず、給油口を圃場の外側へ向けた状態で、作業車両100を停止位置に停止させることができ、給油作業を容易に行うことができる。 Furthermore, according to this embodiment, regardless of the position of the fuel filler port on the left or right side of the vehicle body (work vehicle 100) or whether the stopping position is on the right front side, right rear side, left front side, or left rear side when using the work vehicle 100 as a reference, the work vehicle 100 can be stopped at the stopping position with the fuel filler port facing outward from the field, making it easy to perform refueling operations.
図5は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる停止位置への走行経路を示す模式的平面図である。 Figure 5 is a schematic plan view showing a travel path to a stop position according to another preferred embodiment of the present invention.
本実施態様においては、基本的に図1ないし図4に示された前記実施態様の場合と同様に構成されているが、以下に説明を加えるように、給油等のため圃場の畔際に停止(停車)する際に、傾斜センサ217によって検出される直接的には車体の傾斜角(すなわち車体が位置する場所の傾斜角度)により、停止位置、またはその近傍の位置に作業車両100が停止するように構成されている。 This embodiment is basically configured in the same way as the embodiment shown in Figures 1 to 4, but as explained below, when stopping (parking) at the edge of a field for refueling or the like, the work vehicle 100 is configured to stop at a stopping position or a position nearby based on the inclination angle of the vehicle body (i.e. the inclination angle of the place where the vehicle body is located) detected directly by the inclination sensor 217.
本実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力され、圃場内において携帯端末300の現在位置に最も近い位置(すなわち提案された位置)、または作業者により任意にタップされた位置が停止位置として指定されると、走行経路算出部221は、作業車両100の現在位置と、指定された停止位置とを結ぶ走行経路に加え、指定された停止位置から一定の距離範囲内(図5に一点鎖線で示された範囲)のうち、最も外側の外周経路R2上の範囲を停止範囲(図5に破線で図示)として算出するように構成されている。 In this embodiment, when a refueling signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100 and the position in the field closest to the current position of the mobile terminal 300 (i.e., the proposed position) or a position arbitrarily tapped by the worker is specified as the stop position, the travel path calculation unit 221 is configured to calculate, in addition to the travel path connecting the current position of the work vehicle 100 and the specified stop position, the range on the outermost peripheral route R2 within a certain distance range from the specified stop position (the range shown by the dashed line in Figure 5), as the stop range (shown by the dashed line in Figure 5).
こうして、停止位置までの走行経路と、停止範囲とが算出されると、作業車両100は、前記実施態様と同様に、走行中の直進行程(たとえばL4)を端部まで直進走行する。 Once the driving route to the stopping position and the stopping range are calculated in this manner, the work vehicle 100 travels straight up to the end of the straight travel distance (e.g., L4) while traveling, as in the above embodiment.
次いで、記憶装置201に格納された給油口配置情報に基づき判定される作業車両100の給油口の位置がたとえば車体の左側であり、かつ、図5に示されるように、停止位置が、作業車両100を基準として右前側にある場合には、前記実施態様の場合と同様に、外周経路に到達すると、右折して右回りに停止範囲の位置まで周縁領域を走行する。これにより、作業車両100の給油口を、圃場外側へ向けることができる。 Next, if the location of the fuel filler port of the work vehicle 100 determined based on the fuel filler port arrangement information stored in the memory device 201 is, for example, on the left side of the vehicle body, and the stopping position is on the right front side of the work vehicle 100 as shown in FIG. 5, when the outer peripheral route is reached, the vehicle turns right and travels clockwise through the peripheral area to the stopping range position, as in the case of the above embodiment. This allows the fuel filler port of the work vehicle 100 to be oriented toward the outside of the field.
停止範囲の位置に至ると、作業車両100は、車速を下げてそのまま停止範囲内を走行しつつ、車体の傾斜角度(作業車両100の傾斜角度)を検出し続け、停止範囲内で、かつ、車体の傾斜角度(車体が位置する地点の傾斜角度)が所定の角度以下(水平に近い角度)である地点で停止する。 When the work vehicle 100 reaches the stopping range, it reduces its vehicle speed and continues to travel within the stopping range while continuing to detect the vehicle body inclination angle (the inclination angle of the work vehicle 100), and stops at a point within the stopping range where the vehicle body inclination angle (the inclination angle at the point where the vehicle body is located) is equal to or less than a predetermined angle (an angle close to horizontal).
このように、本実施態様においては、停止範囲内で、かつ、一定の傾斜以下の地点で作業車両100が停止(停車)するように構成されているから、作業者によって指定された停止位置に近く、且つ、水平に近い給油条件の良い地点で作業車両100を停止させることができ、給油に向かない傾斜地に作業車両100が停車してしまう事態を防止することができる。 In this manner, in this embodiment, the work vehicle 100 is configured to stop (park) within the stopping range and at a point below a certain slope, so the work vehicle 100 can be stopped at a point close to the stopping position specified by the worker and close to horizontal, providing good refueling conditions, preventing the work vehicle 100 from stopping on a slope that is not suitable for refueling.
本実施態様においては、停止範囲内に、車体の角度が所定の角度以下となる地点(停止範囲内での圃場の傾斜が所定の角度以下である地点)がない場合には、作業車両100は、停止範囲の端部(停止位置を過ぎた端部)に停車するように構成されている。しかしながら、停止位置を過ぎた後に停止範囲の端部に至るまで、車体の角度が所定の角度以下となる地点がなかった場合に、作業車両100は、停止範囲内で最も水平に近い地点まで戻って停車するように構成してもよく、この構成は、傾斜センサ217の検出値と、停止範囲内の記憶点(停止範囲内の各地点の位置情報)とを紐づけて都度、記憶装置201に格納することにより実施可能である。 In this embodiment, if there is no point within the stopping range where the angle of the vehicle body is equal to or less than a predetermined angle (a point within the stopping range where the inclination of the field is equal to or less than a predetermined angle), the work vehicle 100 is configured to stop at the end of the stopping range (the end past the stopping position). However, if there is no point where the angle of the vehicle body is equal to or less than the predetermined angle after passing the stopping position until reaching the end of the stopping range, the work vehicle 100 may be configured to return to the point within the stopping range that is closest to horizontal and stop there. This configuration can be implemented by linking the detection value of the inclination sensor 217 with the memory points within the stopping range (position information of each point within the stopping range) and storing them in the memory device 201 each time.
本実施態様においては、作業車両100が停止範囲内に停止すると、エンジン105が自動的に切られるように構成されており、燃料消費の抑制と、給油作業の効率の向上が図られている。 In this embodiment, the engine 105 is automatically turned off when the work vehicle 100 stops within the stopping range, reducing fuel consumption and improving the efficiency of refueling operations.
なお、燃料補給の前後にそれぞれ、現状の燃料残量と、直前の直進行程L1ないしLn-1を直進走行したときの燃料消費量から、現状の燃料残量により、あといくつの行程(行程数)を作業できるのかを算出し、携帯端末300のディスプレイ315に表示させるように構成してもよく、この場合には、残りの行程に必要な燃料の量を把握できるため、燃料の補給後に、再度燃料が不足してしまう事態を防止できる。燃料残量センサ214による燃料タンク内の燃料の残量検出は、正確に検出を行うために、傾斜センサ217により検出される車体の角度がある程度水平なときに行うように構成することが望ましいが、現状の燃料残量により作業可能な行程数を算出する際に、燃料残量について、車体の傾斜角度を考慮して算出するように構成してもよい。 Before and after refueling, the system may be configured to calculate how many more trips (number of trips) can be completed based on the current remaining fuel amount, based on the current fuel amount and the fuel consumption amount when traveling straight along the immediately preceding straight trips L1 to Ln-1, and display this on the display 315 of the mobile terminal 300. In this case, the amount of fuel required for the remaining trips can be known, so that a situation in which fuel runs out again after refueling can be prevented. In order to perform accurate detection, it is desirable to configure the fuel remaining amount sensor 214 to detect the amount of fuel remaining in the fuel tank when the angle of the vehicle body detected by the inclination sensor 217 is relatively horizontal, but when calculating the number of trips that can be completed based on the current remaining fuel amount, the remaining fuel amount may be calculated taking into account the inclination angle of the vehicle body.
本実施態様によれば、携帯端末300の位置情報に基づき算出された停止位置および作業者によって指定された停止位置およびその近傍の場所のうち(すなわち停止範囲内)で、圃場の傾斜角度が所定の角度以下である場所に作業車両100を停止させるように構成されているから、傾斜角度が所定の角度を上回る給油困難な場所に作業車両100が停止してしまう事態を防止し、給油を容易とすることができる。 According to this embodiment, the work vehicle 100 is configured to stop at a location where the inclination angle of the field is equal to or less than a predetermined angle among the stopping positions calculated based on the position information of the mobile terminal 300, the stopping positions designated by the worker, and nearby locations (i.e., within the stopping range). This prevents the work vehicle 100 from stopping at a location where refueling is difficult because the inclination angle exceeds the predetermined angle, making refueling easier.
以上、本実施態様においてコントロールユニット200から燃料補給信号が出力されたときの流れについて説明を加えたが、作業車両100に設けられた種々のセンサにより各コンポーネントのメンテナンスが必要となった場合においても、燃料補給信号が出力された場合と同様に、作業車両100は、停止位置を含む停止範囲内であって、圃場の傾斜角度が所定の角度以下である場所に停止するように構成されているが、このように構成することは必ずしも必要でない。 The above describes the flow when a refueling signal is output from the control unit 200 in this embodiment. However, even if various sensors installed in the work vehicle 100 indicate that maintenance of each component is necessary, the work vehicle 100 is configured to stop at a location within the stopping range that includes the stopping position and where the inclination angle of the field is equal to or less than a predetermined angle, just as when a refueling signal is output, but this configuration is not necessarily required.
図6は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる作業車両管理システムにおいて、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量以下になった場合の作業車両100の走行制御を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the driving control of the work vehicle 100 when the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 falls below a predetermined remaining amount in a work vehicle management system according to yet another preferred embodiment of the present invention.
本実施態様においては、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったと判定したときに、現在の自動運転工程の終端部の位置が、走行経路に沿って測定した距離が作業車両100の現在位置から、基準距離L0以内にある場合には、現在の自動運転工程が完了するまで、作業車両100を停止させず、現在の自動運転工程の終端部で作業車両100を停止させ、給油するように構成されている。 In this embodiment, when it is determined that the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 is equal to or less than a predetermined remaining amount RQ0, if the position of the end point of the current automatic driving process is within a reference distance L0 from the current position of the work vehicle 100 as measured along the driving route, the work vehicle 100 is not stopped until the current automatic driving process is completed, but is stopped at the end point of the current automatic driving process and refueled.
すなわち、作業車両100は、自動運転ECU220によって自動運転されている(ステップss1)とき、作業車両100のコントロールユニット200が、燃料残量センサ214の検出信号に基づき、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったか否かを判定した結果(ステップss2)、エンジン105の燃料タンク内に残存している燃料の量が所定残量RQ0以下になったと判定したときは、作業車両100のコントロールユニット200は、燃料補給信号をクラウドCの管理サーバ400に出力する(ステップss3)。 That is, when the work vehicle 100 is being driven automatically by the automatic driving ECU 220 (step ss1), the control unit 200 of the work vehicle 100 determines whether the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 is equal to or less than the predetermined remaining amount RQ0 based on the detection signal of the fuel level sensor 214 (step ss2). If it is determined that the amount of fuel remaining in the fuel tank of the engine 105 is equal to or less than the predetermined remaining amount RQ0, the control unit 200 of the work vehicle 100 outputs a refueling signal to the management server 400 of cloud C (step ss3).
作業車両100のコントロールユニット200からクラウドCの管理サーバ400に燃料補給信号が出力されると、携帯端末300のコントロールユニット310は、クラウドCの管理サーバ400から、作業車両100のその時点における位置を示す作業車両位置情報と携帯端末300のその時点における位置を示す携帯端末位置情報を読み取るとともに、作業車両100の今後の走行経路を示す走行経路情報を読み取り(ステップss4)、走行経路情報に基づいて、作業車両100の圃場内の走行経路をマップの形で、ディスプレイ315に表示する(ステップss5)。 When a refueling signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100 to the management server 400 of cloud C, the control unit 310 of the mobile terminal 300 reads, from the management server 400 of cloud C, work vehicle position information indicating the position of the work vehicle 100 at that time and mobile terminal position information indicating the position of the mobile terminal 300 at that time, and also reads driving route information indicating the future driving route of the work vehicle 100 (step ss4), and displays the driving route of the work vehicle 100 in the field in the form of a map on the display 315 based on the driving route information (step ss5).
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100の現在位置から、走行経路に沿って計測した距離が基準距離L0に等しくなる圃場上の位置(基準位置)をディスプレイ315上に表示されたマップ内に表示する(ステップss6)。 Next, the control unit 310 of the mobile terminal 300 displays on the map displayed on the display 315 the position on the field (reference position) where the distance measured along the travel route from the current position of the work vehicle 100 is equal to the reference distance L0 (step ss6).
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、走行経路情報、作業車両100ならびに携帯端末300の圃場内の位置関係情報をディスプレイ315に表示するとともに、作業車両100の停止位置を決定すべきことを作業者に求めるメッセージをディスプレイ315に表示する(ステップss7)。 Next, the control unit 310 of the mobile terminal 300 displays on the display 315 the travel route information, the positional relationship information of the work vehicle 100 and the mobile terminal 300 within the field, and also displays on the display 315 a message requesting the operator to determine the stopping position of the work vehicle 100 (step ss7).
さらに、携帯端末300のコントロールユニット310は、携帯端末300のディスプレイ315にマップの形で表示された作業車両100の走行経路上に、現在の自動運転工程の終端部の位置を表示する(ステップss8)。 Furthermore, the control unit 310 of the mobile terminal 300 displays the position of the end point of the current automated driving process on the driving route of the work vehicle 100 displayed in the form of a map on the display 315 of the mobile terminal 300 (step ss8).
ここに、本実施態様においては、現在の自動運転工程の終端部の位置があらかじめ携帯端末300の記憶装置312に格納されている。 In this embodiment, the location of the end point of the current automated driving process is stored in advance in the memory device 312 of the mobile terminal 300.
次いで、携帯端末300のコントロールユニット310は、作業車両100の現在位置から、現在の自動運転工程の終端部の位置が基準位置よりも近いか否かを判定する(ステップss9)。 Next, the control unit 310 of the mobile terminal 300 determines whether the position of the end point of the current automated driving process is closer to the current position of the work vehicle 100 than the reference position (step ss9).
その結果、現在の自動運転工程の終端部の位置が、作業車両100の現在位置から基準位置よりも近いときは、携帯端末300のコントロールユニット310は、終端部の位置を停止位置として決定し、ディスプレイ315上に表示されたマップ内に表示し(ステップss10)、終端部まで作業を続行し、停止する(ステップss12)。 As a result, when the position of the end point of the current automated driving process is closer to the current position of the work vehicle 100 than the reference position, the control unit 310 of the mobile terminal 300 determines the position of the end point as the stop position, displays it on the map displayed on the display 315 (step ss10), continues the work up to the end point, and then stops (step ss12).
このように、現在の自動運転工程の終端部の位置が作業車両100の停止位置として指定されるように構成されているのは、自動運転による作業車両100の作業中に燃料不足が検出されたときに、現在の自動運転工程が終了する前に、作業車両100を停止させる場合には、作業の連続性が損なわれ、作業ムラが発生する原因となるためである。 In this way, the position of the end of the current automated driving process is configured to be specified as the stopping position of the work vehicle 100. If a fuel shortage is detected while the work vehicle 100 is operating in an automated manner, and the work vehicle 100 is stopped before the current automated driving process ends, the continuity of the work will be lost, causing unevenness in the work.
これに対して、現在の自動運転工程の終端部の位置が、作業車両100の現在位置から基準位置よりも遠いときは、エンジン105の燃料タンク内に残存する燃料を用いても、自動運転工程の終端部に到達することができないから、携帯端末300のコントロールユニット310は、基準位置よりも作業車両100の現在位置に近い位置に、作業車両100の給油のための停止位置を指定すべきことを作業者に求めるメッセージをディスプレイ315に表示し(ステップss11)、自動運転により指定位置まで走行し、停止する(ステップss13)。 In contrast, when the position of the end point of the current automatic driving process is farther from the current position of the work vehicle 100 than the reference position, the end point of the automatic driving process cannot be reached even with the fuel remaining in the fuel tank of the engine 105, so the control unit 310 of the mobile terminal 300 displays a message on the display 315 requesting the operator to specify a stopping position for refueling the work vehicle 100 at a position closer to the current position of the work vehicle 100 than the reference position (step ss11), and the work vehicle 100 drives automatically to the specified position and stops there (step ss13).
一方、本実施態様においては、圃場内の枕地を走行するときには、障害物センサ160の畔側の感度を低く(検知範囲を狭く)調整するように構成されており、畔側の障害物誤検知の防止が図られている。障害物センサ160により、障害物が検知された場合には、作業車両100を停止させ、ブザー等により作業者(監視者)の確認を促すことが望ましく、作業車両100の停止後、走行再開の許可があれば、障害物センサ160の感度を所定の時間に亘って低く調整した状態で、走行を再開するように構成してもよい。 On the other hand, in this embodiment, when traveling on a headland in a farm field, the sensitivity of the obstacle sensor 160 on the bank side is adjusted to be low (the detection range is narrowed) to prevent erroneous detection of an obstacle on the bank side. When an obstacle is detected by the obstacle sensor 160, it is desirable to stop the work vehicle 100 and prompt the worker (supervisor) to check with a buzzer or the like, and after the work vehicle 100 has stopped, if permission to resume traveling is given, the sensitivity of the obstacle sensor 160 may be adjusted low for a predetermined period of time and the vehicle may resume traveling.
障害物センサ160の感度が調整されたときには、本実施態様において作業車両100に設けられたカメラであって、感度調整が行われた側のカメラの映像を携帯端末300に表示した状態で固定するように構成されており、これにより、安全確認をより一層促すことができる。加えて、畔側のカメラ映像を拡大可能としてもよく、この場合には、拡大映像の表示を開始してから、数秒後に自動的に元のサイズへ縮小されるように構成してもよい。 When the sensitivity of the obstacle sensor 160 is adjusted, in this embodiment, the image from the camera mounted on the work vehicle 100 on the side where the sensitivity adjustment was performed is fixed in a displayed state on the mobile terminal 300, which further encourages safety confirmation. In addition, the image from the camera on the bank side may be made enlargeable, and in this case, the image may be automatically reduced to its original size several seconds after the enlarged image starts to be displayed.
以上、本発明の好ましい実施態様につき説明を加えたが、本発明は、かかる実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 Although the above describes preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that these are also included within the scope of the present invention.
たとえば、図1ないし図6に示される各実施態様においては、作業機140は、圃場を耕耘可能な耕耘機として構成されているが、作業機の種類はとくに限定されない。 For example, in each embodiment shown in Figures 1 to 6, the working machine 140 is configured as a tiller capable of tilling a field, but the type of working machine is not particularly limited.
また、図1ないし図6に示される各実施態様においては、携帯端末300は、クラウドCを介して作業車両100と通信可能に構成されているが、本発明に係る作業車両管理システムが、クラウドCを備えることは必ずしも必要でなく、携帯端末と作業車両との間で直接通信が行われるように構成してもよい。 In addition, in each embodiment shown in Figures 1 to 6, the mobile terminal 300 is configured to be able to communicate with the work vehicle 100 via cloud C, but the work vehicle management system according to the present invention does not necessarily need to be equipped with cloud C, and may be configured so that communication is performed directly between the mobile terminal and the work vehicle.
さらに、図5に示される実施態様においては、作業車両100のコントロールユニット200から燃料補給信号が出力された際に、圃場内において携帯端末300の現在位置に最も近い位置(すなわち提案された位置)、または作業者により任意にタップされた位置が停止位置として指定され、停止位置から一定の距離範囲内で、かつ、最も外側の外周経路R2上の範囲を停止範囲として算出するように構成されているが、携帯端末300上で、作業者によって、外周経路(周縁領域)内の多数の記憶点(たとえば64個の記憶点)の中から(たとえば指でなぞって)複数点が選択されることにより、停止範囲を設定可能に構成してもよい。この場合には、携帯端末300上で作業者により選択された停止範囲内のうちで、車体の傾斜角度(すなわち圃場の傾斜角度)が所定の角度以下である地点に作業車両が停止される。 Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 5, when a refueling signal is output from the control unit 200 of the work vehicle 100, the position in the field closest to the current position of the mobile terminal 300 (i.e., the proposed position) or a position arbitrarily tapped by the operator is specified as the stop position, and the range on the outermost peripheral route R2 within a certain distance range from the stop position is calculated as the stop range. However, the stop range may be set by the operator selecting multiple points (e.g., by tracing with a finger) from among a large number of memory points (e.g., 64 memory points) within the peripheral route (peripheral area) on the mobile terminal 300. In this case, the work vehicle is stopped at a point within the stop range selected by the operator on the mobile terminal 300 where the inclination angle of the vehicle body (i.e., the inclination angle of the field) is equal to or less than a predetermined angle.
13 圃場
15 中央領域
16 周縁領域
100 作業車両
102 GNSS受信装置
103 前輪
104 後輪
105 エンジン
106 操縦部
107 ボンネット
108 キャビンルーフ
140 作業機
141 昇降シリンダ
142 リフトアーム
143 リフトアームセンサ
145 3点リンク機構
145a トップリンク
145b ロアリンク
146 耕耘爪
147 ロータリカバー
148 リヤカバー
149 耕深センサ
150 ステアリングホイール
153 操縦席
160 前方障害物センサ
170 人工衛星
200 コントロールユニット
201 記録装置
211 エンジン回転センサ
212 エンジン水温センサ
213 レール圧センサ
214 燃料残量センサ
215 尿素水残量センサ
216 フィルタ目詰まりセンサ
217 傾斜センサ
221 走行経路算定部
300 携帯端末
310 コントロールユニット
312 記憶装置
315 ディスプレイ
317 GNSS受信機
400 管理サーバ
401 位置情報データベース
402 地形情報データベース
403 走行経路情報データベース
404 燃料残量データベース
C クラウド
13 farm field 15 central area 16 peripheral area 100 work vehicle 102 GNSS receiver 103 front wheels 104 rear wheels 105 engine 106 control section 107 bonnet 108 cabin roof 140 work implement 141 lifting cylinder 142 lift arm 143 lift arm sensor 145 three-point link mechanism 145a top link 145b lower link 146 tillage tines 147 rotary cover 148 rear cover 149 tillage depth sensor 150 steering wheel 153 cockpit 160 forward obstacle sensor 170 artificial satellite 200 control unit 201 recording device 211 engine revolution sensor 212 engine water temperature sensor 213 rail pressure sensor 214 fuel remaining amount sensor 215 urea water remaining amount sensor 216 filter clogging sensor 217 inclination sensor 221 Travel route calculation unit 300 Portable terminal 310 Control unit 312 Storage device 315 Display 317 GNSS receiver 400 Management server 401 Position information database 402 Topographical information database 403 Travel route information database 404 Fuel remaining amount database C Cloud
Claims (1)
作業者が保持し、作業車両と通信可能な携帯端末と、
圃場の地形情報を取得する圃場形状取得手段と、
作業車両が自律走行する経路を算出する経路算出手段と、車体の傾斜角度を検知する傾斜センサとを備え、
圃場の地形情報と前記携帯端末の現在の位置を示す位置情報とに基づき算出される停止位置へ、作業車両を自律走行により移動させ、停止させることが可能に構成され、
前記停止位置とその近傍の場所のうち、前記傾斜センサにより検出される車体の傾斜角度が所定の角度以下となる場所に作業車両を停止させることを特徴とする作業車両管理システム。 A work vehicle that travels autonomously in a farm field;
A mobile terminal carried by a worker and capable of communicating with a work vehicle;
A field shape acquisition means for acquiring topographical information of the field;
A route calculation means for calculating a route along which the work vehicle will autonomously travel, and an inclination sensor for detecting an inclination angle of the vehicle body,
The system is configured to move the work vehicle by autonomous driving to a stop position calculated based on topographical information of the field and position information indicating the current position of the mobile terminal, and to stop the work vehicle at the stop position;
A work vehicle management system characterized in that the work vehicle is stopped at a location among the stopping position and a location in the vicinity thereof where the inclination angle of the vehicle body detected by the inclination sensor is equal to or less than a predetermined angle.
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