JP2018169826A - 農用作業車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】過去に蓄積されたスリップ情報を有効に活用することが可能な農用作業車両を提供する。【解決手段】トラクタ1は、走行可能な機体2を備える。また、このトラクタ1は、位置に関連付けられた過去のスリップ率の情報を含む過去状況データを、通信により外部の管理サーバ90から受信する。また、トラクタ1は、前記過去状況データに基づいて、トラクタ1の作業対象である圃場における過去のスリップ率の地理的分布を、トラクタ1に対する指示を行う操作が可能なモニタ装置40に表示可能である。【選択図】図3
Description
本発明は、走行可能な車体を備える農用作業車両において、走行時のスリップ率に関する情報を活用する構成に関する。
従来から、データ解析等のために、圃場で作業を行う際のスリップ率を取得可能な構成の農業機械が知られている。この種の技術は、例えば特許文献1及び2に開示されている。
特許文献1の計測システムは、トラクタ等の車輪の回転数を回転計で検出し、トラクタに搭載された衛星システムの信号を受信するタイミングを基準として、回転計で検出されたパルス数を付与し、車両速度の情報と車輪回転の情報を統合してスリップ率を計測することが開示されている。また、特許文献1では、このスリップ率等に基づいて、走行阻害の程度を視覚化したスリップマップを作成できる旨が述べられている。
特許文献2に記載された作業用走行車としてのクローラトラクタは、GPSの位置データ及びクローラ回転センサ値に基づいてクローラ走行部のスリップ率を演算し、このスリップ率を位置データに関連づけて逐次記憶する。そして、記憶したスリップ率は、所定のマップ化処理によって表示データに変換され、液晶モニタに表示される。また、特許文献2には、スリップ率を利用して自動走行制御を行うことにより、目標軌跡への早期の収束及びハンチングの防止が可能になることが記載されている。
しかし、特許文献1及び2の構成は、スリップマップを作成することができるものの、圃場での作業にあたって当該マップをどのように使用するかについて具体的に開示されていない。従って、同じ圃場であっても、例えばオペレータが変わったり、農業機械が変わったりすると、過去に作成したスリップマップを活用することが困難になる。
また、特許文献2には自動走行制御が記載されているが、検出したスリップ率に基づいてその場で制御を行うものであるために事後的な制御とならざるを得ず、情報の有効活用という観点から改善の余地が残されていた。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、過去に蓄積されたスリップ情報を有効に活用することが可能な農用作業車両を提供することにある。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
本発明の観点によれば、以下の構成の農用作業車両が提供される。即ち、この農用作業車両は、走行可能な機体を備える。農用作業車両は、位置に関連付けられた過去のスリップ率の情報である過去スリップ率情報を、通信により外部の管理装置から受信する。また、農用作業車両は、前記過去スリップ率情報に基づいて、農用作業車両の作業対象領域における過去のスリップ率の地理的分布を、農用作業車両に対する指示を行う操作が可能な指示部に表示可能である。
これにより、過去に管理装置で収集されたスリップ率の情報を有効に活用して、適切な作業を農用作業車両により行うことができる。
前記の農用作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この農用作業車両は、前記機体の位置を取得可能な位置取得部を備える。過去のスリップ率が高い地点に前記機体が近づいた場合に出力されるスリップ対処要求信号により自動制御が行われる。
これにより、大きなスリップが予想される地点に機体が近づくときに、何らかの対処を事前に自動的に行うことができる。
前記の農用作業車両においては、前記スリップ対処要求信号は、前記管理装置が出力するように構成することができる。
これにより、スリップ対処要求信号を出力した記録等を、管理装置で集中的に管理することができる。
前記の農用作業車両においては、前記スリップ対処要求信号は、前記機体が備える制御部が出力するように構成することができる。
これにより、機体のスリップへの対処を素早く行うことができる。
前記の農用作業車両においては、前記制御部は、予め定められた経路に沿って前記機体を自動走行させることが可能であることが好ましい。
これにより、機体のスリップを効果的に回避しつつ自動走行を行うことができる。
前記の農用作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この農用作業車両は、予め定められた経路に沿って前記機体を自動走行させることが可能な制御部を備える。前記スリップ対処要求信号は、前記機体の外部から自動走行に関する指示を行うことが可能な遠隔操作装置が出力する。
これにより、自動走行及びスリップへの対処に関する制御を、遠隔操作装置において円滑に行うことができる。
前記の農用作業車両においては、前記スリップ対処要求信号は、機体の走行速度を減速させる信号であることが好ましい。
これにより、機体のスリップを適切に軽減することができる。
前記の農用作業車両においては、以下の構成とすることもできる。即ち、この農用作業車両は、前記機体に装着される作業機の左右傾斜姿勢を保持する制御が可能な作業機制御部を備える。前記スリップ対処要求信号は、前記作業機の左右傾斜姿勢の制御感度を弱める信号である。
これにより、機体にスリップが生じても、作業機による作業の波打ちを抑制することができる。
前記の農用作業車両においては、以下の構成とすることもできる。即ち、この農用作業車両は、前記機体に装着される耕耘作業機の耕耘深さを制御可能な作業機制御部を備える。前記スリップ対処要求信号は、前記耕耘深さを浅くする信号である。
これにより、作業機において発生する抵抗を減らすことができるので、スリップの発生を良好に抑制することができる。
前記の農用作業車両においては、前記機体のスリップ率を取得し、当該機体の位置情報及び前記スリップ率を、通信により外部の管理装置に送信可能に構成されていることが好ましい。
これにより、スリップ率の状況が何らかの理由で変化した場合でも、変化後のスリップ率の情報を管理装置側で容易に収集することができる。
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るトラクタ1と装着される作業機3を示す側面図である。図2は、トラクタ1の座席13の周囲に配置される各種の操作装置を示す平面図である。
図1に示す農用作業車両としてのトラクタ1は、走行可能な機体2を備える。機体2には、ロータリ、ローダ、プラウ、ボックススクレーパー等の各種の作業機3を必要に応じて装着して、機体2を走行させながら各種の作業を行うことができる。図1では、作業機3としてロータリ耕耘機(耕耘作業機)を用いた例が示されている。なお、以下の説明では、単に「左」及び「右」というときは、トラクタ1が前進する方向に向かって左及び右を意味するものとする。
機体2は、図1に示すように、その前部が左右1対の前輪7で支持され、その後部が左右1対の後輪8で支持されている。機体2の前部にはボンネット9が配置されており、当該ボンネット9の内部にはエンジン10等が配置されている。
ボンネット9の後方には、ユーザが搭乗するためのキャビン11が配置されている。キャビン11の内部には、ユーザが操向操作するためのステアリングハンドル12と、ユーザが座ることが可能な座席13と、が設けられている。
キャビン11が備えるルーフ部5の上面には、測位アンテナ6が配置されている。この測位アンテナ6は、衛星測位システム(GNSS)を構成する測位衛星からの電波を受信することができる。この電波に基づいて公知の測位計算が行われることにより、トラクタ1の位置を取得することができる。また、図示しないが、機体2には、3つのジャイロセンサ(角速度センサ)と3つの加速度センサを備える慣性計測装置が設けられている。この慣性計測装置が検出する機体2の角速度及び加速度が補助的に用いられることで、トラクタ1の測位結果の精度が高められている。
機体2の適宜の位置(本実施形態では、ダッシュボードカバーの内部)には、通信アンテナ15が配置されている。通信アンテナ15は移動体通信(無線通信)のための携帯電話アンテナとして構成され、WANの一種であるインターネットに接続された図略の携帯電話基地局と、無線によるデータの送受信を行うことができる。これにより、トラクタ1は、インターネットに接続されたサーバとの間で情報を送受信することができる。
機体2の下部には、トラクタ1のシャーシ20が設けられている。当該シャーシ20は、機体フレーム21、ミッションケース22、フロントアクスル23、及びリアアクスル24等から構成されている。
機体フレーム21は、トラクタ1の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン10を支持している。ミッションケース22は、例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置を収容しており、この変速装置は、エンジン10の出力軸の回転を無段変速してフロントアクスル23及びリアアクスル24に伝達することができる。フロントアクスル23は、ミッションケース22から入力された動力を前輪7に伝達して駆動することができる。リアアクスル24は、ミッションケース22から入力された動力を後輪8に伝達して駆動することができる。
ミッションケース22の後部には、ロワーリンク25が左右1対で配置されるとともに、1つのトップリンク26が配置されている。更に、ミッションケース22の後部からPTO軸27が突出して配置されている。作業機3は、ロワーリンク25及びトップリンク26に連結され、PTO軸27によって駆動される。
ミッションケース22の後部には、左右1対のリフトアーム28と、油圧シリンダとして構成されるリフトシリンダ29と、が設けられている。左右一方のリフトアーム28の先端部は、リンク部材30を介して一方のロワーリンク25に連結され、他方のリフトアーム28の先端部は、ローリングシリンダ31を介して他方のロワーリンク25に連結されている。この構成で、リフトシリンダ29を駆動することにより、作業機3が機体2に支持される高さを変更することができる。
ローリングシリンダ31は油圧シリンダとして構成されており、左右1対のうち右側のリフトアーム28と、右側のロワーリンク25と、を連結するように配置される。この構成で、ローリングシリンダ31を駆動することにより、作業機3が機体2に対して支持される左右方向の傾斜姿勢を変更することができる。
キャビン11の内部には、トラクタ1に対して各種の操作を行うための様々な操作装置が設けられている。この操作装置としては、図2に示すモニタ装置(指示部)40、アクセルレバー41、リバーサレバー42、主変速レバー43、PTOスイッチ44、作業機昇降スイッチ45、作業機上下ダイアル46、傾斜角度設定ダイアル47、及び副変速レバー49等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席13の近傍、又はステアリングハンドル12の近傍に配置されている。
モニタ装置40はディスプレイを備えており、このディスプレイに、トラクタ1に関する様々な情報を表示可能に構成されている。また、モニタ装置40にはボタン及びダイアル等の入力部材が備えられており、この入力部材をユーザが操作することにより、トラクタ1に各種の指示を入力することができる。
アクセルレバー41は、エンジン10の出力回転数を指示することができる。リバーサレバー42は、トラクタ1の前進、後進、及び停止を指示することができる。主変速レバー43は、リバーサレバー42で指示した方向にトラクタ1が走行する速度を無段階で指示することができる。
副変速レバー49は、ミッションケース22内に配置された走行副変速ギア機構の変速段の切換を指示することができる。
PTOスイッチ44は、前述したPTO軸27への動力の伝達/遮断を指示することができる。
作業機昇降スイッチ45は、機体2に装着された作業機3の高さを、上昇位置と、下降位置と、の間で切り換える指示を行うことができる。
作業機上下ダイアル46は、作業機昇降スイッチ45により作業機3を下降させたときの当該作業機3の高さを無段階で指示することができる。
傾斜角度設定ダイアル47は、ダイアル状に構成されており、作業機3の左右傾斜角度を右下がり−水平−右上がりの所定範囲内で無段階で指示することができる。
次に、トラクタ1の電気的な構成について説明する。図3は、トラクタ1の主要な電気的構成を示すブロック図である。
図3に示すように、トラクタ1は、位置情報取得部(位置取得部)61と、通信部62と、を備える。
位置情報取得部61は、測位アンテナ6に電気的に接続されている。位置情報取得部61は、測位アンテナ6で受信した電波に基づく測位信号から、機体2の位置を例えば緯度及び経度の情報として取得する。
本実施形態において、位置情報取得部61は、図示しない基準局からの測位信号を適宜の方法で受信した上で、公知のGNSS−RTK法を利用して測位を行う。しかしながら、これに代えて、例えばディファレンシャルGNSSを用いた測位、又は単独測位等が行われても良い。
通信部62は、通信アンテナ15に電気的に接続されている。この通信部62は、適宜の方式で変調処理又は復調処理を行って、インターネットを介してデータの送受信を行うことができる。
トラクタ1の機体2には、車速センサ65が設けられている。この車速センサ65は、機体2の適宜の位置、例えば前輪7の車軸に配置されている。この車速センサ65は、例えば車軸の回転に応じたパルスを発生させるように構成されている。
また、トラクタ1は、当該トラクタ1が備える各部を制御するためのコントローラとして、車速コントローラ71と、作業機コントローラ(作業機制御部)72と、を備える。
車速コントローラ71は、トラクタ1の車速を制御するものである。具体的には、車速コントローラ71は、ミッションケース22に配置される可動斜板式の無段変速装置における斜板の角度を図略のアクチュエータによって変更することで、変速比を変更し、所望の車速を実現することができる。
作業機コントローラ72は、トラクタ1に装着される作業機3の高さ及び左右傾斜姿勢を制御するものである。具体的には、作業機コントローラ72は、リフトシリンダ29を駆動することで、作業機3の高さを上昇位置と下降位置との間で変更することができる。また、作業機コントローラ72は、ローリングシリンダ31を駆動することで、作業機3の左右傾斜姿勢を変更することができる。
図3に示すように、トラクタ1は、機体2の動作及び作業機3の動作を制御するための制御部4を備える。制御部4は、位置情報取得部61、通信部62、モニタ装置40、車速センサ65、車速コントローラ71、及び作業機コントローラ72等に対して電気的に接続されている。
制御部4は、圃場登録部51と、圃場ID記憶部52と、スリップ率計算部53と、スリップ状況データ作成部54と、注意状況データ作成部55と、状況データ送信部56と、過去状況データ取得部57と、マップデータ作成部58と、位置送信部59と、スリップ対処制御部60と、を備える。
具体的に説明すると、制御部4は公知のコンピュータとして構成されており、図示しないCPU、ROM、RAM、I/O等を備える。CPUは、各種プログラム等をROMから読み出して実行することができる。ROMには、各種のプログラムやデータが記憶されている。そして、上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、制御部4を、圃場登録部51、圃場ID記憶部52、スリップ率計算部53、スリップ状況データ作成部54、注意状況データ作成部55、状況データ送信部56、過去状況データ取得部57、マップデータ作成部58、位置送信部59、及びスリップ対処制御部60等として動作させることができる。
圃場登録部51は、トラクタ1の作業対象領域である圃場の位置及び形状を示す圃場データを登録することができる。圃場の位置及び形状は、例えば、モニタ装置40をユーザが操作して、圃場の輪郭を構成する多角形の頂点を指定することにより取得することができる。また、圃場の位置及び形状は、実際にトラクタ1をユーザが運転することで機体2を当該圃場の輪郭に沿って走行させ、このときに位置情報取得部61から得られる機体2の位置の推移を用いて取得することもできる。
圃場登録部51は、圃場データの新規登録がユーザによって指示されると、当該圃場データを、圃場の情報等を管理する管理サーバ(管理装置)90にインターネットを介して送信する。管理サーバ90は、圃場データを受信すると、当該圃場を一意に識別するための識別情報(圃場ID)を作成して、受信した圃場データを圃場IDとともにデータベースに記憶する。また、作成された圃場IDは、管理サーバ90からインターネットを介してトラクタ1側に送信される。圃場登録部51は、圃場データを、受信した圃場IDとともに、適宜の記憶部に記憶する。
圃場ID記憶部52は、圃場登録部51で登録された圃場のうち、今から作業を行う圃場としてユーザが選択した圃場を示す圃場IDを記憶する。なお、圃場の選択は、ユーザがモニタ装置40を操作することで行うことができる。
スリップ率計算部53は、トラクタ1の走行時に、車速センサ65が車軸の回転を検出することにより得られる速度(車輪の外周速度)と、位置情報取得部61により得られる位置の変化に基づいて得られる車速と、に基づいて、公知の式に従ってスリップ率を計算する。
スリップ状況データ作成部54は、管理サーバ90に送信するためのスリップ状況データを作成する。スリップ状況データは、作業対象の圃場をユーザが選択してトラクタ1を走行させることで、自動的に作成される。このスリップ状況データは、トラクタ1が走行している圃場を示す圃場IDと、位置情報取得部61により得られたトラクタ1の位置と、当該位置におけるトラクタ1のスリップ率としてスリップ率計算部53が計算した結果と、スリップ率が取得された日付及び時刻と、を含んでいる。
注意状況データ作成部55は、管理サーバ90に送信するための注意状況データを作成する。注意状況データは、作業対象の圃場をユーザが選択してトラクタ1を走行させているときに、記録すべき特別な状況に気付いたユーザがモニタ装置40を操作することにより作成される。この注意状況データは、トラクタ1が走行している圃場を示す圃場IDと、位置情報取得部61により得られたトラクタ1の位置と、注意としてユーザが入力した内容と、注意が取得された日付及び時刻と、を含んでいる。注意の内容は、ユーザが入力した文字列であっても良いし、注意すべき状況を示すために予め定められたコードであっても良い。
状況データ送信部56は、スリップ状況データ作成部が作成したスリップ状況データと、注意状況データ作成部が作成した注意状況データと、を管理サーバ90に送信する。
過去状況データ取得部57は、過去のスリップ率のデータ(過去スリップ率情報)及び過去の注意状況のデータを含む過去状況データを管理サーバ90に対して要求し、管理サーバ90から過去状況データを受信することにより取得する。
マップデータ作成部58は、過去状況データ取得部57が取得した過去状況データに基づき、モニタ装置40に表示するためのマップデータを作成する。
位置送信部59は、機体2が圃場を走行しているときに、位置情報取得部61により得られる機体2の位置を管理サーバ90にリアルタイムで送信する。
スリップ対処制御部60は、機体2が圃場を走行して作業を行っている状況で、管理サーバ90からスリップ対処要求信号としての減速要求信号を受信した場合に、自動的に減速するように、車速コントローラ71を介して変速装置を制御する。
次に、図4を参照して、管理サーバ90について詳細に説明する。
管理サーバ90は、インターネットに接続されたコンピュータであり、トラクタ1を含む多数の農用作業車両と情報を送受信することができる。管理サーバ90は、圃場情報登録部91と、スリップ状況受信部92と、注意状況受信部93と、過去状況データ作成部94と、過去状況データ送信部95と、監視車両位置取得部96と、対処要求送信部97と、を備える。
圃場情報登録部91は、トラクタ1において圃場登録操作が行われた場合に、トラクタ1から圃場データを受信する。そして、圃場情報登録部91は、得られた圃場データを、作成した圃場IDとともに、管理サーバ90において構築されているデータベースに保存する。作成された圃場IDは、インターネットを介してトラクタ1に送信される。
スリップ状況受信部92は、トラクタ1から送信されたスリップ状況データを、インターネットを介して受信することにより取得する。取得したスリップ状況データは、データベースに蓄積される。
注意状況受信部93は、トラクタ1から送信された注意状況データを、インターネットを介して受信することにより取得する。取得した注意状況データは、スリップ状況データと同様にデータベースに蓄積される。
過去状況データ作成部94は、トラクタ1から管理サーバ90へ圃場のIDを指定して行われる状況データ要求に対して、当該圃場に関してデータベースに過去に記憶されたスリップ状況データ及び注意状況データに基づいて、トラクタ1に送信するための過去状況データを作成する。過去状況データは、単にスリップ状況データ又は注意状況データの集合として構成されても良いし、例えば、圃場をマトリクス状に分割したメッシュごとにスリップ率又は注意の有無を記述したデータとして構成されても良い。
過去状況データ送信部95は、過去状況データ作成部94が作成した過去状況データを、状況データ要求を行ったトラクタ1に対して送信する。
監視車両位置取得部96は、監視対象であるトラクタ1の位置情報を、インターネットを介して受信することにより取得する。
対処要求送信部97は、監視対象であるトラクタ1が、過去にスリップ率が高いことが記録されている地点に近づいていることが検出された場合に、トラクタ1に対し、スリップ対処要求信号である減速要求信号を送信する。
次に、スリップ率等のデータの収集と、スリップマップの生成、及び当該スリップマップに基づく自動制御について順に説明する。
圃場で初めてトラクタ1で作業を行う場合、ユーザはモニタ装置40を操作して、圃場の位置及び形状を指定し、圃場の登録作業を行う。圃場データはトラクタ1から管理サーバ90に送信され、当該圃場を識別するための圃場IDが管理サーバ90によって作成される。
次に、ユーザはモニタ装置40を操作して、先ほど登録した圃場を、作業対象の圃場として選択する。これにより、圃場ID記憶部52には、当該圃場を示す圃場IDが記憶される。ユーザは、機体2を実際に走行させて、作業機3による作業を行う。
このとき、車速コントローラ71は、図2に示す主変速レバー43により指示された車速を実現するように、上述の無段変速装置を制御する。
また、作業機コントローラ72は、作業機昇降スイッチ45によって作業機3の下降が指示されたときは、作業機上下ダイアル46により指示された高さとなるように、作業機3が機体2に支持される高さを制御する。
更に、作業機3が下降した状態で、作業機コントローラ72は、傾斜角度設定ダイアル47で指示された傾斜角度を保持するように、機体2に設けられた図略の傾斜センサ及び角速度センサ等の検出値に基づいて、作業機3の機体2に対する左右傾斜姿勢を制御する。
この作業の過程において、所定の時間が経過する毎に、図3の位置情報取得部61によってトラクタ1の位置が求められるとともに、スリップ率計算部53によってスリップ率が計算される。そして、スリップ状況データ作成部54は、トラクタ1の位置と、当該位置におけるトラクタ1のスリップ率と、を含んだスリップ状況データを作成する。
また、作業をしている途中に、トラクタ1のすぐ前方にぬかるみがあることにユーザが気付いたとする。この場合、ユーザはモニタ装置40を操作し、ぬかるみ注意の記録開始を指示する。すると、注意状況データ作成部55は、位置情報取得部61によって求められたトラクタ1の位置と、注意の内容(ぬかるみ)と、を含んだ注意状況データを作成する。この注意状況データの作成は、ユーザがぬかるみ注意の記録終了を指示するまで、所定の時間が経過する毎に反復される。
圃場に対する作業がひととおり終了すると、ユーザはモニタ装置40を操作し、状況データの送信を指示する。すると、状況データ送信部56は、当該圃場について作成されたスリップ状況データ及び注意状況データを、インターネットを介して管理サーバ90に送信する。このとき、状況データ送信部56によって管理サーバ90に送信される情報には、スリップ状況データ及び注意状況データが作成された対象の圃場を示す圃場ID(即ち、圃場ID記憶部52が記憶している圃場ID)が含められる。
管理サーバ90のスリップ状況受信部92は、スリップ状況データを受信すると、対象の圃場を示す圃場IDと関連付けてデータベースに蓄積する。また、注意状況受信部93も同様に、注意状況データを受信すると、対象の圃場を示す圃場IDと関連付けてデータベースに蓄積する。
次のシーズンを迎え、同じ圃場に対して同様の作業を行うとき、ユーザはトラクタ1のモニタ装置40を操作して、登録されている圃場を選択する。これにより、過去状況データ取得部57は、選択された圃場に対応する圃場IDを指定して、管理サーバ90に過去の状況データを要求する。
トラクタ1側からの要求を受けた管理サーバ90の過去状況データ作成部94は、指定された圃場IDに基づいてデータベースを検索し、当該圃場に関して過去に登録されたスリップ状況データ及び注意状況データに基づいて、過去状況データを作成する。過去状況データ送信部95は、過去状況データ作成部94が作成した過去状況データをトラクタ1側へ送信する。
トラクタ1のマップデータ作成部58は、過去状況データ取得部57が上記のようにして取得した過去のスリップ状況データ及び注意状況データに基づき、スリップ率及び注意すべき状況の地理的分布を示すマップデータを作成する。
このマップデータとしては、例えば図5に示すように、過去に大きなスリップ率が検出された地点を含む領域を異なる色で表示するとともに、過去に注意が入力された地点を特別なマークでプロットした画像データとすることが考えられる。なお、図面での説明の都合上、図5においては、色の違いがハッチングによって表現されている。ユーザは、モニタ装置40に表示されるマップデータを確認することで、スリップが生じ易い地点等を事前に十分に意識した上で作業を行うことができる。
図5はモニタ装置40にマップデータが表示される例を示したものであり、このマップデータに重なるように、トラクタ1を示すアイコン85が表示されている。このアイコン85が表示される位置は、位置情報取得部61によって得られた位置情報に基づいている。これにより、ユーザは、トラクタ1の近くにスリップし易い場所や注意すべき場所があるか否かを、画面を見て直感的に把握することができる。
ユーザが機体2を走行させて作業機3による作業を行うとき、図3の位置送信部59は、所定の時間間隔で、位置情報取得部61が求めたトラクタ1の位置を管理サーバ90に送信する。管理サーバ90の監視車両位置取得部96は、トラクタ1の位置を取得する。
そして、図4に示す管理サーバ90の対処要求送信部97は、データベースに蓄積された過去のスリップ状況データに基づいて、監視車両位置取得部96が取得したトラクタ1の位置が、過去にスリップ率が高いことが検出された地点に近づいているか否かを判定する。そして、このようなスリップ率が高い地点にトラクタ1が近づいている場合は、対処要求送信部97は、減速要求信号(スリップ対処要求信号)をトラクタ1に送信する。
図3に示すトラクタ1のスリップ対処制御部60は、減速要求信号に応じて車速コントローラ71を制御し、機体2の走行速度を直ちに減速させる。これにより、スリップ率が高いことが過去に記録された地点には減速しながら接近することになるので、機体2のスリップを効果的に回避することができる。
また、上記のように自動減速制御が行われた場合は、図6に示すように、モニタ装置40のディスプレイにメッセージが表示される。これにより、今後の慎重な作業をユーザに促すことができる。ただし、ユーザへの注意喚起は、上記のように画面にメッセージを表示する代わりに、例えばランプやブザーによって行うこともできる。
また、図4の対処要求送信部97は、走行速度の減速に代えて、作業機3を下降させたときの左右傾斜姿勢を保持する制御の制御感度を弱める要求を、スリップ対処要求信号として送信することもできる。この場合、機体2にスリップが生じても、作業機3による作業の波打ちを抑制することができる。
更に、対処要求送信部97は、作業機3としてのロータリ耕耘機の耕耘深さを浅くする要求を、スリップ対処要求信号として送信することもできる。この場合、作業機3側で発生する負荷が小さくなるので、スリップの発生を軽減することができる。
今シーズンの作業においても、スリップ状況データ作成部54はスリップ状況データを作成し、注意状況データ作成部55はユーザの操作に応じて注意状況データを作成する。ただし、スリップに対処するための自動制御が行われた場合には、作成されるデータにその旨が併せて記録されることが好ましい。状況データ送信部56は、スリップ状況データ及び注意状況データを、インターネットを介して管理サーバ90に送信し、管理サーバ90は、新しいスリップ状況データ及び注意状況データをデータベースに蓄積する。これにより、最新の状況に即したスリップマップの表示及びスリップ対処制御を行うことができる。
以上に説明したように、本実施形態のトラクタ1は、走行可能な機体2を備える。また、このトラクタ1は、位置に関連付けられた過去のスリップ率の情報を含む過去状況データを、通信により外部の管理サーバ90から受信する。また、トラクタ1は、前記過去状況データに基づいて、トラクタ1の作業対象である圃場における過去のスリップ率の地理的分布を、トラクタ1に対する指示を行う操作が可能なモニタ装置40に表示可能である。
これにより、過去に管理サーバ90で収集されたスリップ率の情報を有効に活用して、適切な作業をトラクタ1により行うことができる。
また、本実施形態のトラクタ1は、機体2の位置を取得可能な位置情報取得部61を備える。このトラクタ1において、過去のスリップ率が高い地点に機体2が近づいた場合に出力されるスリップ対処要求信号により自動制御が行われる。
これにより、大きなスリップが予想される地点に機体2が近づくときに、何らかの対処を事前に自動的に行うことができる。
また、本実施形態のトラクタ1において、スリップ対処要求信号は、管理サーバ90が出力する。
これにより、スリップ対処要求信号を出力した記録等を、管理サーバ90で集中的に管理することができる。
また、本実施形態のトラクタ1において、スリップ対処要求信号は、機体2の走行速度を減速させる信号である。
これにより、機体2のスリップを適切に軽減することができる。
ただし、機体2に装着される作業機3の左右傾斜姿勢を保持する制御が可能な作業機コントローラ72を備える構成のトラクタ1において、スリップ対処要求信号は、作業機3の左右傾斜姿勢の制御感度を弱める信号とすることもできる。
この場合、機体2にスリップが生じても、作業機3による作業の波打ちを抑制することができる。
また、機体2に装着される作業機3としてのロータリ耕耘機の耕耘深さを制御可能な作業機コントローラ72を備える構成のトラクタ1において、スリップ対処要求信号は、作業機3の耕耘深さを浅くする信号とすることもできる。
この場合、作業機3において発生する抵抗を減らすことができるので、スリップの発生を良好に抑制することができる。
また、本実施形態のトラクタ1は、機体2のスリップ率を取得し、当該機体2の位置情報及びスリップ率を、通信により外部の管理サーバ90に送信可能に構成されている。
これにより、スリップ率の状況が何らかの理由で変化した場合でも、変化後のスリップ率の情報を管理サーバ90側で容易に収集することができる。
次に、第2実施形態を説明する。図7は、第2実施形態のトラクタ1の電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
図7に示す第2実施形態のトラクタ1は、スリップ対処要求信号を、管理サーバ90ではなく、制御部4が備える対処要求出力部66が出力する点で、第1実施形態(図3)とは異なっている。第2実施形態では、管理サーバ90がトラクタ1の位置を監視しないので、第1実施形態で説明した位置送信部59は備えられていない。また、図示しないが、管理サーバ90においては、監視車両位置取得部96及び対処要求送信部97が省略されることになる。
更に、変形例である図8に示すように、トラクタ1の制御部4が自動走行制御部68を備え、予め定められた経路に沿って前記機体を自動走行(自律走行)させることが可能であるように構成されても良い。この自動走行制御部68は、位置情報取得部61で取得されたトラクタ1の位置に基づいて、モニタ装置40の操作等により予め定められた経路に沿って機体2を自動走行させながら、作業機3による自動作業を行わせることが可能に構成されている。この構成では、機体2のスリップを効果的に回避しつつ自動走行を行うことができる。
以上に説明したように、本実施形態のトラクタ1において、スリップ対処要求信号は、機体2が備える制御部4が出力する。
これにより、機体2のスリップへの対処を素早く行うことができる。
また、図8の構成では、制御部4は、予め定められた経路に沿って機体2を自動走行させることが可能である。
これにより、機体2のスリップを効果的に回避しつつ自動走行を行うことができる。
次に、第3実施形態を説明する。図9は、第3実施形態のトラクタ1の電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
図9に示す第3実施形態のトラクタ1は、ユーザが当該トラクタ1に搭乗しない状態で、自動走行の開始又は停止等を、当該ユーザが携帯する通信端末(指示部、遠隔操作装置)80によって外部から指示できるように構成されている。
通信端末80は、トラクタ1と無線通信をするためのアンテナ81を備える。トラクタ1の機体2には、通信端末80と無線通信をするためのアンテナ82が設けられている。通信端末80とトラクタ1とは、無線LANによって接続され、情報の送受信を行うことができる。
更に、通信端末80は、トラクタ1と無線通信するアンテナ81とは別に、通信アンテナ83を備える。また、通信端末80は、通信アンテナ83に電気的に接続された通信部84を備える。この通信部84は、第1実施形態の通信部62(図3)と実質的に同様の機能を有しており、適宜の方式で変調処理又は復調処理を行って、インターネットを介してデータの送受信を行うことができる。
この構成により、トラクタ1は、無線LANで接続された通信端末80を中継点としてインターネットに接続することができる。従って、本実施形態のトラクタ1の機体2には、インターネットに接続するための通信アンテナ及び通信部が備えられていない。
通信端末80は、ディスプレイ及びタッチパネルを備えるタブレット型のコンピュータとして構成されており、トラクタ1に対して様々な指示を行うことができる。
例えば、ユーザは、ディスプレイに圃場の形状を表示させた上で特定の点を指定することにより、その場所がぬかるんでいる旨の記録をトラクタ1に指示し、制御部4の注意状況データ作成部55に注意状況データを作成させることができる。
また、通信端末80は、過去状況データ取得部57が取得した過去状況データを取得して、モニタ装置40と同様に、図5に示すようなスリップマップをディスプレイに表示することができる。
また、トラクタ1が自動走行制御部68によって自動走行している場合に、通信端末80は、位置情報取得部61が取得したトラクタ1の位置をリアルタイムに取得している。そして、通信端末80が備える対処要求出力部86は、トラクタ1の位置が、過去にスリップ率が高いことが検出された地点に近づいている場合は、上述と同様に、例えば減速要求信号をトラクタ1に送信する。
この構成によっても、機体2のスリップを適切に回避しながら自動走行を行うことができる。
以上に説明したように、本実施形態のトラクタ1は、予め定められた経路に沿って機体2を自動走行させることが可能な制御部4を備える。そして、スリップ対処要求信号は、機体2の外部から自動走行に関する指示を行うことが可能な通信端末80が出力する。
これにより、自動走行及びスリップへの対処に関する制御を、通信端末80において円滑に行うことができる。
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
スリップ状況データには、トラクタ1の走行速度、トラクタ1に装着されていた作業機の種類等の情報が含まれても良い。
ユーザがモニタ装置40を操作することにより、図5に示すようなスリップマップの表示と、他の画面の表示と、を切換可能に構成しても良い。例えば、スリップマップの表示と収量マップの表示を交互に切換可能とすることが考えられる。
第3実施形態(図9)において、圃場登録部51、圃場ID記憶部52、スリップ率計算部53、スリップ状況データ作成部54、注意状況データ作成部55、状況データ送信部56、過去状況データ取得部57、マップデータ作成部58、及び自動走行制御部68のうち一部又は全部が、トラクタ1の機体2ではなく通信端末80側に備えられても良い。また、第3実施形態において、トラクタ1の機体2側に、インターネットに接続するための通信アンテナ及び通信部が備えられても良い。
トラクタ1が備える通信部62、又は通信端末80が備える通信部84が、無線でなく有線により外部の管理装置とインターネットを介して接続可能に構成されても良い。
スリップ率等を取得して管理サーバ90に送信する作業車両と、過去のスリップ率等を管理サーバ90から取得する作業車両とが、別々であっても良い。
本発明は、トラクタ1以外の農用作業車両、例えば田植機やコンバイン等にも適用することができる。
1 トラクタ(農用作業車両)
2 機体
3 作業機
4 制御部
40 モニタ装置(指示部)
61 位置情報取得部(位置取得部)
80 通信端末(指示部、遠隔操作装置)
90 管理サーバ(管理装置)
2 機体
3 作業機
4 制御部
40 モニタ装置(指示部)
61 位置情報取得部(位置取得部)
80 通信端末(指示部、遠隔操作装置)
90 管理サーバ(管理装置)
Claims (10)
- 走行可能な機体を備え、
位置に関連付けられた過去のスリップ率の情報である過去スリップ率情報を、通信により外部の管理装置から受信し、
前記過去スリップ率情報に基づいて、農用作業車両の作業対象領域における過去のスリップ率の地理的分布を、農用作業車両に対する指示を行う操作が可能な指示部に表示可能であることを特徴とする農用作業車両。 - 請求項1に記載の農用作業車両であって、
前記機体の位置を取得可能な位置取得部を備え、
過去のスリップ率が高い地点に前記機体が近づいた場合に出力されるスリップ対処要求信号により自動制御が行われることを特徴とする農用作業車両。 - 請求項2に記載の農用作業車両であって、
前記スリップ対処要求信号は、前記管理装置が出力することを特徴とする農用作業車両。 - 請求項2に記載の農用作業車両であって、
前記スリップ対処要求信号は、前記機体が備える制御部が出力することを特徴とする農用作業車両。 - 請求項4に記載の農用作業車両であって、
前記制御部は、予め定められた経路に沿って前記機体を自動走行させることが可能であることを特徴とする農用作業車両。 - 請求項2に記載の農用作業車両であって、
予め定められた経路に沿って前記機体を自動走行させることが可能な制御部を備え、
前記スリップ対処要求信号は、前記機体の外部から自動走行に関する指示を行うことが可能な遠隔操作装置が出力することを特徴とする農用作業車両。 - 請求項2から6までの何れか一項に記載の農用作業車両であって、
前記スリップ対処要求信号は、機体の走行速度を減速させる信号であることを特徴とする農用作業車両。 - 請求項2から6までの何れか一項に記載の農用作業車両であって、
前記機体に装着される作業機の左右傾斜姿勢を保持する制御が可能な作業機制御部を備え、
前記スリップ対処要求信号は、前記作業機の左右傾斜姿勢の制御感度を弱める信号であることを特徴とする農用作業車両。 - 請求項2から6までの何れか一項に記載の農用作業車両であって、
前記機体に装着される耕耘作業機の耕耘深さを制御可能な作業機制御部を備え、
前記スリップ対処要求信号は、前記耕耘深さを浅くする信号であることを特徴とする農用作業車両。 - 請求項1から9までの何れか一項に記載の農用作業車両であって、
前記機体のスリップ率を取得し、当該機体の位置情報及び前記スリップ率を、通信により外部の管理装置に送信可能に構成されていることを特徴とする農用作業車両。
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