JP6481221B2

JP6481221B2 - Remote control device

Info

Publication number: JP6481221B2
Application number: JP2017193898A
Authority: JP
Inventors: 青木　英明; 英明青木; 康平小倉
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2017-10-03
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP2018027093A

Description

本発明は、自律走行作業車両を遠隔操作するための遠隔操作装置に関する。 The present invention relates to a remote control device for remotely controlling an autonomous traveling work vehicle.

従来、コンバインにより、直線状の作業経路に沿って走行する直進走行と、直線状の作業経路の終端部から次回の直線状の作業経路に向けて予め定めた設定走行パターンにて走行する経路変更用走行とを繰り返す作業形態において、経路変更の煩わしさをなくし、運転者の操作負担を軽減するように、自動で経路変更を可能とし、この経路変更が自動で行われていることを運転者が容易に認識できるように、音声による報知手段を設けた技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, the combine, the straight running to travel along a straight working path, the path changes to running at set running pattern predetermined toward the next straight working path from the terminal end of the linear work path In the work mode that repeats driving, the route change can be made automatically so as to reduce the burden of route change and reduce the operation burden on the driver. Has been known to provide a voice notification means (see, for example, Patent Document 1).

特開２００９−２３２７８３号公報JP 2009-232783 A

前記技術においては、音声による報知手段は、自動で運転しているかどうかを音声により報知するようにしており、コンバインを運転するオペレータが自動かどうかを認識できるだけである。従って、周囲で作業する補助者等に、次の動作を音声により報知するものではないため、不意に思わぬ方向に進行することもあった。 In the above-described technique, the voice notification means notifies whether or not the vehicle is operating automatically, and can only recognize whether or not the operator who operates the combine is automatic. Therefore, since the next operation is not notified by voice to an assistant or the like working in the surroundings, it may proceed unexpectedly.

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、自律走行作業車両の近くにいる作業者が自律走行作業車両の進行方向や作業状態の変化に気づかない場合であっても、遠隔操作装置のオペレータが当該変化に気づくことができる遠隔操作装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above situation, and even if an operator near the autonomous traveling work vehicle is unaware of changes in the traveling direction or working state of the autonomous traveling work vehicle, Provided is a remote operation device that allows an operator of an operation device to notice the change.

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を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１においては、自律走行作業車両を遠隔操作するための遠隔操作装置であって、音声報知手段と、前記音声報知手段と接続された制御装置と、を備え、前記制御装置は、予め設定された走行経路に沿って走行し作業を行う前記自律走行作業車両の進行方向および／または作業状態が変化する場合に、変化開始点から設定距離手前位置または設定時間前で、前記音声報知手段に、前記自律走行作業車両の動作の報知を開始させ、前記遠隔操作装置は、前記自律走行作業車両に随伴して走行する随伴走行作業車両に対して搭載可能に構成されるものである。 That is, in claim 1, a remote operation device for remotely operating an autonomous traveling work vehicle, comprising: voice notification means; and a control device connected to the voice notification means, the control device comprising: When the traveling direction and / or working state of the autonomous traveling work vehicle that travels along a preset traveling route and performs work changes, the audio notification is made at a position before a set distance or before a set time from the change start point Means is started to notify the operation of the autonomous traveling work vehicle, and the remote control device is configured to be mountable on an accompanying traveling work vehicle that travels accompanying the autonomous traveling work vehicle .

請求項２においては、請求項１に記載の遠隔操作装置であって、前記自律走行作業車両の前記動作を表示する表示手段、をさらに備えるものである。 In Claim 2, it is a remote control apparatus of Claim 1, Comprising: The display means which displays the said operation | movement of the said autonomous traveling work vehicle is further provided .

請求項１においては、遠隔操作装置の音声報知手段が自律走行作業車両の動作を報知するため、自律走行作業車両の近くにいる作業者が自律走行作業車両の進行方向や作業状態の変化に気づかない場合であっても、遠隔操作装置のオペレータが当該変化に気づくことができる。上記変化に気づいたオペレータは、遠隔操作装置を操作して自律走行作業車両を停止する等の処置を採ることができる。 In claim 1, since the voice notification means of the remote control device notifies the operation of the autonomous traveling work vehicle, an operator near the autonomous traveling work vehicle notices a change in the traveling direction or working state of the autonomous traveling work vehicle. Even if it is not, the operator of the remote control device can notice the change. An operator who notices the change can take measures such as operating the remote control device to stop the autonomous traveling work vehicle.

また、一般に、自律走行作業車両の走行作業中には、騒音が発生する。このため、例えば、自律走行作業車両自身に音声報知をさせたとしても、自律走行作業車両の周囲で作業をしている作業者は、音声報知に気づかない可能性がある。これに対し、請求項１に係る遠隔操作装置は、随伴走行作業車両に対して搭載可能に構成されている。この構成によれば、遠隔操作装置が搭載された随伴走行作業車両の運転者（オペレータ）が、自律走行作業車両の動作の変化に容易に気づくことができる。当該変化に気づいた運転者は、自律走行作業車両の周囲に作業者がいるか確認し、必要に応じて自律走行作業車両を緊急停止させる等の処置を採ることができる。 In general, noise is generated during the traveling operation of the autonomous traveling work vehicle. For this reason, for example, even if the autonomous traveling work vehicle itself is informed by voice, the worker who is working around the autonomous traveling work vehicle may not be aware of the sound notification. On the other hand, the remote control device according to claim 1 is configured to be mountable on the accompanying traveling work vehicle. According to this configuration, the driver (operator) of the accompanying traveling work vehicle equipped with the remote control device can easily notice a change in the operation of the autonomous traveling work vehicle. The driver who notices the change can check whether there is an operator around the autonomous traveling work vehicle, and can take measures such as urgently stopping the autonomous traveling working vehicle as necessary.

請求項２においては、遠隔操作装置のオペレータは、自律走行作業車両の動向をより確実に認識することができる。 According to the second aspect , the operator of the remote control device can more reliably recognize the trend of the autonomous traveling work vehicle.

自律走行作業車両とＧＰＳ衛星と基準局を示す概略側面図。The schematic side view which shows an autonomous traveling work vehicle, a GPS satellite, and a reference station. 制御ブロック図。Control block diagram. 自律走行作業車両と随伴走行作業車両とによる作業の状態を示す図。The figure which shows the state of the work by an autonomous traveling work vehicle and an accompanying traveling work vehicle. 制御フローチャートを示す図。The figure which shows a control flowchart.

衛星測位システムを利用して自律走行を可能とした自律走行作業車両１をトラクタとし、自律走行作業車両１の後部には作業機としてロータリ耕耘装置２４を装着した実施例について説明する。但し、作業車両はトラクタに限定するものではなく、コンバイン等でもよく、また、作業機はロータリ耕耘装置に限定するものではなく、畝立て機や草刈機やレーキや播種機や施肥機やワゴン等であってもよい。 An embodiment will be described in which an autonomous traveling work vehicle 1 capable of autonomous traveling using a satellite positioning system is used as a tractor, and a rotary tiller 24 is mounted as a work implement at the rear of the autonomous traveling work vehicle 1. However, the work vehicle is not limited to a tractor, and may be a combine. The work machine is not limited to a rotary tiller. It may be.

図１、図２において、自律走行作業車両１となるトラクタの全体構成について説明する。ボンネット２内にエンジン３が内設され、該ボンネット２の後部のキャビン１１内にダッシュボード１４が設けられ、ダッシュボード１４上に操向操作手段となるステアリングハンドル４が設けられている。該ステアリングハンドル４の回動により操舵装置を介して前輪９・９の向きが回動される。自律走行作業車両１の操舵方向は操向センサ２０により検知される。操向センサ２０はロータリエンコーダ等の角度センサからなり、前輪９の回動基部に配置される。但し、操向センサ２０の検知構成は限定するものではなく操舵方向が認識されるものであればよく、ステアリングハンドル４の回動を検知したり、パワーステアリングの作動量を検知してもよい。操向センサ２０により得られた検出値は制御装置３０に入力される。 1 and 2, an overall configuration of a tractor that becomes an autonomous traveling work vehicle 1 will be described. An engine 3 is installed in the hood 2, a dashboard 14 is provided in a cabin 11 at the rear of the hood 2, and a steering handle 4 serving as a steering operation means is provided on the dashboard 14. The steering wheel 4 is rotated to rotate the front wheels 9 and 9 through the steering device. The steering direction of the autonomous traveling work vehicle 1 is detected by the steering sensor 20. The steering sensor 20 is composed of an angle sensor such as a rotary encoder, and is disposed at the rotation base of the front wheel 9. However, the detection configuration of the steering sensor 20 is not limited as long as the steering direction is recognized, and the rotation of the steering handle 4 may be detected or the operation amount of the power steering may be detected. The detection value obtained by the steering sensor 20 is input to the control device 30.

前記ステアリングハンドル４の後方に運転席５が配設され、運転席５下方にミッションケース６が配置される。ミッションケース６の左右両側にリアアクスルケース８・８が連設され、該リアアクスルケース８・８には車軸を介して後輪１０・１０が支承される。エンジン３からの動力はミッションケース６内の変速装置（主変速装置や副変速装置）により変速されて、後輪１０・１０を駆動可能としている。変速装置は例えば油圧式無段変速装置で構成して、可変容量型の油圧ポンプの可動斜板をモータ等の変速手段４４により作動させて変速可能としている。変速手段４４は制御装置３０と接続されている。後輪１０の回転数は車速センサ２７により検知され、走行速度として制御装置３０に入力される。但し、車速の検知方法や車速センサ２７の配置位置は限定するものではない。 A driver seat 5 is disposed behind the steering handle 4, and a mission case 6 is disposed below the driver seat 5. Rear axle cases 8 and 8 are connected to the left and right sides of the transmission case 6, and rear wheels 10 and 10 are supported on the rear axle cases 8 and 8 via axles. The power from the engine 3 is shifted by a transmission (a main transmission or an auxiliary transmission) in the mission case 6 so that the rear wheels 10 and 10 can be driven. The transmission is constituted by, for example, a hydraulic continuously variable transmission, and the movable swash plate of a variable displacement hydraulic pump is operated by a transmission means 44 such as a motor so that the transmission can be changed. The speed change means 44 is connected to the control device 30. The rotational speed of the rear wheel 10 is detected by the vehicle speed sensor 27 and is input to the control device 30 as the traveling speed. However, the vehicle speed detection method and the arrangement position of the vehicle speed sensor 27 are not limited.

ミッションケース６内にはＰＴＯクラッチやＰＴＯ変速装置や制動装置４６が収納され、ＰＴＯクラッチはＰＴＯ入切手段４５により入り切りされ、ＰＴＯ入切手段４５は制御装置３０と接続され、ＰＴＯ軸への動力の断接を制御可能としている。制動装置４６は制御装置３０と接続され、オペレータの操作や自動走行時に制動可能としている。制御装置３０はＣＰＵ（中央演算処理装置）やＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置３０ｍやインターフェース等を備え、記憶装置３０ｍには自律走行作業車両１を動作させるためのプログラムやデータが記憶される。 The transmission case 6 houses a PTO clutch, a PTO transmission, and a braking device 46. The PTO clutch is turned on and off by a PTO on / off means 45, and the PTO on / off means 45 is connected to the control device 30 to power the PTO shaft. It is possible to control the connection / disconnection. The braking device 46 is connected to the control device 30, and can be braked during an operator's operation or automatic traveling. The control device 30 includes a CPU (central processing unit), a storage device 30m such as a RAM and a ROM, an interface, and the like, and a program and data for operating the autonomous traveling work vehicle 1 are stored in the storage device 30m.

前記エンジン３を支持するフロントフレーム１３にはフロントアクスルケース７が支持され、該フロントアクスルケース７の両側に前輪９・９が支承され、前記ミッションケース６からの動力が前輪９・９に伝達可能に構成している。前記前輪９・９は操舵輪となっており、ステアリングハンドル４の回動操作により回動可能とするとともに、操舵駆動手段となるパワステシリンダからなる操舵アクチュエータ４０により前輪９・９が左右操舵回動可能となっている。操舵アクチュエータ４０は制御装置３０と接続され、自動走行制御により駆動される。 A front axle case 7 is supported on a front frame 13 that supports the engine 3, front wheels 9 and 9 are supported on both sides of the front axle case 7, and power from the transmission case 6 can be transmitted to the front wheels 9 and 9. It is configured. The front wheels 9, 9 are steered wheels, and can be turned by turning the steering handle 4, and the front wheels 9, 9 can be turned left and right by a steering actuator 40 comprising a power steering cylinder as a steering drive means. It is possible. The steering actuator 40 is connected to the control device 30 and is driven by automatic traveling control.

制御装置３０にはエンジン回転制御手段となるエンジンコントローラ６０が接続され、エンジンコントローラ６０にはエンジン回転数センサ６１や水温センサや油圧センサ等が接続され、エンジンの状態を検知できるようにしている。エンジンコントローラ６０では設定回転数と実回転数から負荷を検出し、過負荷とならないように制御するとともに、後述する遠隔操作装置１１２にエンジン３の状態を送信してディスプレイ１１３で表示できるようにしている。 An engine controller 60 serving as engine rotation control means is connected to the control device 30, and an engine rotation speed sensor 61, a water temperature sensor, a hydraulic pressure sensor, and the like are connected to the engine controller 60 so that the state of the engine can be detected. The engine controller 60 detects the load from the set rotational speed and the actual rotational speed and controls it so as not to be overloaded, and transmits the state of the engine 3 to the remote operation device 112 described later so that it can be displayed on the display 113. Yes.

また、ステップ下方に配置した燃料タンク１５には燃料の液面を検知するレベルセンサ２９が配置されて制御装置３０と接続され、自律走行作業車両１のダッシュボードに設ける表示手段４９には燃料の残量を表示する燃料計が設けられ制御装置３０と接続されている。そして、制御装置３０から遠隔操作装置１１２に燃料残量に関する情報が送信されて、遠隔操作装置１１２のディスプレイ１１３に燃料残量と作業可能時間が表示される。 The fuel tank 15 disposed below the step is provided with a level sensor 29 for detecting the fuel level and is connected to the control device 30. The display means 49 provided on the dashboard of the autonomous traveling work vehicle 1 has a fuel supply. A fuel gauge for displaying the remaining amount is provided and connected to the control device 30. Then, information regarding the remaining amount of fuel is transmitted from the control device 30 to the remote operation device 112, and the remaining fuel amount and workable time are displayed on the display 113 of the remote operation device 112.

前記ダッシュボード１４上にはエンジンの回転計や燃料計や油圧等や異常を示すモニタや設定値等を表示する表示手段４９が配置されている。 On the dashboard 14, display means 49 for displaying an engine tachometer, a fuel gauge, a hydraulic pressure, etc., an abnormal monitor, a set value, and the like are arranged.

また、トラクタ機体後方に作業機装着装置２３を介して作業機としてロータリ耕耘装置２４が昇降自在に装設させて耕耘作業を行うように構成している。前記ミッションケース６上に昇降シリンダ２６が設けられ、該昇降シリンダ２６を伸縮させることにより、作業機装着装置２３を構成する昇降アームを回動させてロータリ耕耘装置２４を昇降できるようにしている。昇降シリンダ２６は昇降アクチュエータ２５の作動により伸縮され、昇降アクチュエータ２５は制御装置３０と接続されている。 Further, a rotary tiller 24 is installed as a work machine behind the tractor body via a work machine mounting device 23 so as to be able to move up and down to perform the tilling work. An elevating cylinder 26 is provided on the transmission case 6, and the elevating arm 26 constituting the work implement mounting device 23 is rotated by moving the elevating cylinder 26 to extend and lower the rotary tiller 24. The lift cylinder 26 is expanded and contracted by the operation of the lift actuator 25, and the lift actuator 25 is connected to the control device 30.

制御装置３０には衛星測位システムを構成する移動通信機３３が接続されている。移動通信機３３には移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８が接続され、移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８は前記キャビン１１上に設けられる。該移動通信機３３には、位置算出手段を備えて緯度と経度を制御装置３０に送信し、現在位置を把握できるようにしている。なお、ＧＰＳ（米国）に加えて準天頂衛星( 日本) やグロナス衛星（ロシア）等の衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を利用することで精度の高い測位ができるが、本実施形態ではＧＰＳを用いて説明する。 A mobile communication device 33 constituting a satellite positioning system is connected to the control device 30. A mobile GPS antenna 34 and a data receiving antenna 38 are connected to the mobile communication device 33, and the mobile GPS antenna 34 and the data receiving antenna 38 are provided on the cabin 11. The mobile communicator 33 is provided with a position calculating means for transmitting latitude and longitude to the control device 30 so that the current position can be grasped. In addition to GPS (United States), high-precision positioning can be performed by using a satellite positioning system (GNSS) such as a quasi-zenith satellite (Japan) or a Glonus satellite (Russia). In this embodiment, GPS is used. explain.

自律走行作業車両１は、機体の姿勢変化情報を得るためにジャイロセンサ３１、および進行方向を検知するために方位センサ３２を具備し制御装置３０と接続されている。但し、ＧＰＳの位置計測から進行方向を算出できるので、方位センサ３２を省くことができる。ジャイロセンサ３１は自律走行作業車両１の機体前後方向の傾斜（ピッチ）の角速度、機体左右方向の傾斜（ロール）の角速度、および旋回（ヨー）の角速度、を検出するものである。該三つの角速度を積分計算することにより、自律走行作業車両１の機体の前後方向および左右方向への傾斜角度、および旋回角度を求めることが可能である。ジャイロセンサ３１の具体例としては、機械式ジャイロセンサ、光学式ジャイロセンサ、流体式ジャイロセンサ、振動式ジャイロセンサ等が挙げられる。ジャイロセンサ３１は制御装置３０に接続され、当該三つの角速度に係る情報を制御装置３０に入力する。 The autonomous traveling work vehicle 1 includes a gyro sensor 31 for obtaining attitude change information of the airframe, and an orientation sensor 32 for detecting a traveling direction, and is connected to the control device 30. However, since the traveling direction can be calculated from the GPS position measurement, the direction sensor 32 can be omitted. The gyro sensor 31 detects an angular velocity of a tilt (pitch) in the longitudinal direction of the autonomous traveling work vehicle 1, an angular velocity of a tilt (roll) in the lateral direction of the aircraft, and an angular velocity of turning (yaw). By integrating and calculating the three angular velocities, it is possible to obtain the tilt angle in the front-rear direction and the left-right direction and the turning angle of the body of the autonomous traveling work vehicle 1. Specific examples of the gyro sensor 31 include a mechanical gyro sensor, an optical gyro sensor, a fluid gyro sensor, and a vibration gyro sensor. The gyro sensor 31 is connected to the control device 30 and inputs information relating to the three angular velocities to the control device 30.

方位センサ３２は自律走行作業車両１の向き（進行方向）を検出するものである。方位センサ３２の具体例としては磁気方位センサ等が挙げられる。方位センサ３２は制御装置３０に接続され、機体の向きに係る情報を制御装置３０に入力する。 The direction sensor 32 detects the direction (traveling direction) of the autonomous traveling work vehicle 1. A specific example of the direction sensor 32 includes a magnetic direction sensor. The direction sensor 32 is connected to the control device 30 and inputs information related to the orientation of the aircraft to the control device 30.

こうして制御装置３０は、上記ジャイロセンサ３１、方位センサ３２から取得した信号を姿勢・方位演算手段により演算し、自律走行作業車両１の姿勢（向き、機体前後方向及び機体左右方向の傾斜、旋回方向）を求める。 In this way, the control device 30 calculates the signals acquired from the gyro sensor 31 and the azimuth sensor 32 by the attitude / azimuth calculation means, and the attitude of the autonomous traveling work vehicle 1 (orientation, forward / backward direction of the body, left / right direction of the body, turning direction) )

次に、自律走行作業車両１の位置情報をＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）を用いて取得する方法について説明する。ＧＰＳは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のＧＰＳ衛星（六軌道面に四個ずつ配置）、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の通信機で構成される。ＧＰＳを用いた測位方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられ、これらいずれの方法を用いることも可能であるが、本実施形態では測定精度の高いＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式を採用し、この方法について図１、図２より説明する。 Next, a method for acquiring the position information of the autonomous traveling work vehicle 1 using the GPS (global positioning system) will be described. GPS was originally developed as a navigation support system for aircraft, ships, etc., and is composed of 24 GPS satellites (four on six orbital planes) orbiting about 20,000 kilometers above the sky. It consists of a control station that performs tracking and control, and a user communication device that performs positioning. As a positioning method using GPS, there are various methods such as single positioning, relative positioning, DGPS (differential GPS) positioning, RTK-GPS (real-time kinematics-GPS) positioning, and any of these methods can be used. However, in this embodiment, an RTK-GPS positioning method with high measurement accuracy is adopted, and this method will be described with reference to FIGS.

ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局と、位置を求めようとする移動局とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で移動局にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて移動局の位置をリアルタイムに求める方法である。 RTK-GPS (real-time kinematics-GPS) positioning is performed by simultaneously performing GPS observations on a reference station whose position is known and a mobile station whose position is to be obtained. Is transmitted in real time, and the position of the mobile station is obtained in real time based on the position result of the reference station.

本実施形態においては、自律走行作業車両１に移動局となる移動通信機３３と移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８が配置され、基準局となる固定通信機３５と固定ＧＰＳアンテナ３６とデータ送信アンテナ３９が圃場の作業の邪魔にならない所定位置に配設される。本実施形態のＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、基準局および移動局の両方で位相の測定（相対測位）を行い、基準局の固定通信機３５で測位したデータをデータ送信アンテナ３９からデータ受信アンテナ３８に送信する。 In the present embodiment, a mobile communication device 33 serving as a mobile station, a mobile GPS antenna 34, and a data receiving antenna 38 are arranged in the autonomous traveling work vehicle 1, and a fixed communication device 35 serving as a reference station, a fixed GPS antenna 36, and a data transmission antenna. 39 is disposed at a predetermined position that does not interfere with the work in the field. In the RTK-GPS (real-time kinematic-GPS) positioning of the present embodiment, phase measurement (relative positioning) is performed at both the reference station and the mobile station, and data measured by the fixed communication device 35 of the reference station is transmitted from the data transmission antenna 39. Transmit to the data receiving antenna 38.

自律走行作業車両１に配置された移動ＧＰＳアンテナ３４はＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信する。この信号は移動通信機３３に送信され測位される。そして、同時に基準局となる固定ＧＰＳアンテナ３６でＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信し、固定通信機３５で測位し移動通信機３３に送信し、観測されたデータを解析して移動局の位置を決定する。こうして得られた位置情報は制御装置３０に送信される。 The mobile GPS antenna 34 arranged in the autonomous traveling work vehicle 1 receives signals from GPS satellites 37, 37. This signal is transmitted to the mobile communication device 33 for positioning. At the same time, signals from GPS satellites 37, 37... Are received by a fixed GPS antenna 36 serving as a reference station, measured by a fixed communication device 35, transmitted to the mobile communication device 33, and the observed data is analyzed and moved. Determine the station location. The position information obtained in this way is transmitted to the control device 30.

こうして、この自律走行作業車両１における制御装置３０は自動走行させる自動走行手段を備えて、自動走行手段はＧＰＳ衛星３７・３７・・・から送信される電波を受信して移動通信機３３において設定時間間隔で機体の位置情報を求め、ジャイロセンサ３１及び方位センサ３２から機体の変位情報および方位情報を求め、これら位置情報と変位情報と方位情報に基づいて機体が予め設定した設定経路Ｒに沿って走行するように、操舵アクチュエータ４０、変速手段４４、昇降アクチュエータ２５、ＰＴＯ入切手段４５、エンジンコントローラ６０等を制御して自動走行し自動で作業できるようにしている。なお、作業範囲となる圃場Ｈの外周の位置情報も周知の方法によって予め設定され、記憶装置に記憶されている。また、圃場Ｈ外では路上走行が可能となるので、圃場外に公道と地図上で認識できると、左右のブレーキペダルをアクチュエータで連結するようにしている。そして、予め自動走行ができる国や地域を設定可能としている。自動走行ができる国や地域を設定すると、設定外の国や地域では自動走行ができず、作業もできなくなり、盗難や転売を未然に防げるようになる。 Thus, the control device 30 in the autonomous traveling work vehicle 1 includes automatic traveling means for automatically traveling. The automatic traveling means receives radio waves transmitted from the GPS satellites 37, 37. The position information of the aircraft is obtained at time intervals, the displacement information and the orientation information of the aircraft are obtained from the gyro sensor 31 and the orientation sensor 32, and along the set route R preset by the aircraft based on the position information, the displacement information, and the orientation information. The steering actuator 40, the speed change means 44, the lifting / lowering actuator 25, the PTO on / off means 45, the engine controller 60, etc. are controlled so as to automatically run and work automatically. Note that the position information of the outer periphery of the farm field H that is the work range is also set in advance by a well-known method and stored in the storage device. Further, since it is possible to travel on the road outside the farm field H, the left and right brake pedals are connected by an actuator when the road can be recognized outside the farm field on the map. In addition, it is possible to set in advance a country or region where automatic driving can be performed. When a country or region where automatic driving can be performed is set, automatic driving cannot be performed in a country or region outside the setting, and work cannot be performed, thereby preventing theft and resale.

また、自律走行作業車両１には障害物検知手段として障害物センサ４１やカメラ４２が配置されて制御装置３０と接続され、障害物に当接しないようにしている。例えば、障害物センサ４１は赤外線センサや超音波センサで構成して機体の前部や側部や後部に配置して制御装置３０と接続し、機体の前方や側方や後方に障害物があるかどうかを検出し、障害物を検出すると、警報を発し、走行速度を低下させたり停止させたりするように制御する。詳細は後述する。 Further, the autonomous traveling work vehicle 1 is provided with an obstacle sensor 41 and a camera 42 as obstacle detection means and is connected to the control device 30 so as not to contact the obstacle. For example, the obstacle sensor 41 is composed of an infrared sensor or an ultrasonic sensor, and is arranged at the front, side, or rear part of the aircraft and connected to the control device 30, and there are obstacles at the front, side, or rear of the aircraft. If an obstacle is detected, an alarm is issued and control is performed to reduce or stop the traveling speed. Details will be described later.

また、自律走行作業車両１には前方や作業機を撮影するカメラ４２が搭載され制御装置３０と接続されている。カメラ４２で撮影された映像は随伴走行作業車両１００に備えられた遠隔操作装置１１２のディスプレイ１１３に表示されるようにしている。 In addition, the autonomous traveling work vehicle 1 is mounted with a camera 42 for photographing the front and the work implement and is connected to the control device 30. The video imaged by the camera 42 is displayed on the display 113 of the remote control device 112 provided in the accompanying traveling work vehicle 100.

遠隔操作装置１１２は前記自律走行作業車両１の設定走行経路Ｒを設定したり、自律走行作業車両１を遠隔操作したり、自律走行作業車両１の走行状態や作業機の作動状態を監視したり、作業データを記憶したりするものである。 The remote control device 112 sets the set travel route R of the autonomous traveling work vehicle 1, remotely operates the autonomous traveling work vehicle 1, monitors the traveling state of the autonomous traveling work vehicle 1, and the operating state of the work implement. Or work data.

本実施形態では、オペレータが随伴走行作業車両１００に乗車して運転操作するとともに、随伴走行作業車両１００に遠隔操作装置１１２を搭載して自律走行作業車両１を操作可能としている。随伴走行作業車両１００は図３に示すように自律走行作業車両１の斜め後方を作業しながら走行し、自律走行作業車両１を監視・操作する。但し、作業形態によっては、自律走行作業車両１の後方を随伴走行作業車両１００が走行して作業をする場合もあり限定するものではない。随伴走行作業車両１００の基本構成は自律走行作業車両１と略同じ構成であるので詳細な説明は省略する。なお、随伴走行作業車両１００にはＧＰＳ用の移動通信機３３や移動ＧＰＳアンテナ３４を備える構成とすることも可能である。 In the present embodiment, an operator gets on the accompanying traveling work vehicle 100 and operates it, and the autonomous traveling working vehicle 1 can be operated by mounting the remote operation device 112 on the accompanying traveling work vehicle 100. As shown in FIG. 3, the accompanying traveling work vehicle 100 travels while working diagonally behind the autonomous traveling work vehicle 1, and monitors and operates the autonomous traveling work vehicle 1. However, there is a case in which the accompanying traveling work vehicle 100 travels behind the autonomous traveling work vehicle 1 to perform work depending on the work mode, and the present invention is not limited thereto. Since the basic configuration of the accompanying traveling work vehicle 100 is substantially the same as that of the autonomous traveling work vehicle 1, detailed description thereof is omitted. The accompanying traveling work vehicle 100 may include a GPS mobile communication device 33 and a mobile GPS antenna 34.

遠隔操作装置１１２は、随伴走行作業車両１００及び自律走行作業車両１のダッシュボード等の操作部に着脱可能としている。遠隔操作装置１１２は随伴走行作業車両１００のダッシュボードに取り付けたまま操作することも、随伴走行作業車両１００の外に持ち出して携帯して操作することも、自律走行作業車両１のダッシュボードに取り付けて操作可能としている。遠隔操作装置１１２は例えばノート型やタブレット型のパーソナルコンピュータで構成することができる。本実施形態ではタブレット型のコンピュータで構成している。 The remote operation device 112 can be attached to and detached from an operation unit such as a dashboard of the accompanying traveling work vehicle 100 and the autonomous traveling work vehicle 1. The remote control device 112 can be operated while attached to the dashboard of the accompanying traveling work vehicle 100, or can be taken out of the accompanying traveling work vehicle 100 to be carried and operated, or attached to the dashboard of the autonomous traveling work vehicle 1. Can be operated. The remote operation device 112 can be configured by, for example, a notebook or tablet personal computer. In this embodiment, a tablet computer is used.

さらに、遠隔操作装置１１２と自律走行作業車両１は無線で相互に通信可能に構成しており、自律走行作業車両１と遠隔操作装置１１２には通信するための送受信機１１０・１１１がそれぞれ設けられている。送受信機１１１は遠隔操作装置１１２に一体的に構成されている。通信手段は例えばＷｉＦｉ等の無線ＬＡＮで相互に通信可能に構成されている。遠隔操作装置１１２は画面に触れることで操作可能なタッチパネル式の操作画面としたディスプレイ１１３を筐体表面に設け、筐体内に送受信機１１１やＣＰＵや記憶装置やバッテリ等を収納している。 Further, the remote operation device 112 and the autonomous traveling work vehicle 1 are configured to be able to communicate with each other wirelessly, and the autonomous traveling work vehicle 1 and the remote operation device 112 are provided with transceivers 110 and 111 for communication, respectively. ing. The transceiver 111 is configured integrally with the remote operation device 112. The communication means is configured to be able to communicate with each other via a wireless LAN such as WiFi. The remote operation device 112 is provided with a display 113 as a touch panel type operation screen that can be operated by touching the screen on the surface of the housing, and a transceiver 111, a CPU, a storage device, a battery, and the like are housed in the housing.

前記自律走行作業車両１は遠隔操作装置１１２により遠隔操作可能としている。例えば、自律走行作業車両１の緊急停止や一時停止や再発進や車速の変更やエンジン回転数の変更や作業機の昇降やＰＴＯクラッチの入り切り等を操作できるようにしている。つまり、遠隔操作装置１１２から送受信機１１１、送受信機１１０、制御装置３０を介してアクセルアクチュエータや変速手段４４や制動装置４６やＰＴＯ入切手段４５等を制御し作業者が容易に自律走行作業車両１を遠隔操作できるのである。 The autonomous traveling work vehicle 1 can be remotely operated by a remote operation device 112. For example, the autonomous traveling work vehicle 1 can be operated for emergency stop, temporary stop, re-start, change of vehicle speed, change of engine speed, raising / lowering of the work machine, turning on / off of the PTO clutch, and the like. That is, the operator can easily operate the autonomous traveling work vehicle by controlling the accelerator actuator, the shifting means 44, the braking device 46, the PTO on / off means 45, etc. from the remote control device 112 via the transceiver 111, the transceiver 110, and the control device 30. 1 can be remotely controlled.

前記ディスプレイ１１３には、前記カメラ４２で撮影した周囲の画像や自律走行作業車両１の状態や作業の状態やＧＰＳに関する情報や操作画面等を表示できるようにし、オペレータが監視できるようにしている。 The display 113 can display surrounding images taken by the camera 42, the state of the autonomous traveling work vehicle 1, the state of work, information on GPS, an operation screen, and the like so that the operator can monitor.

前記自律走行作業車両１の状態としては、走行状態やエンジンの状態や作業機の状態等であり、走行状態としては変速位置や車速や燃料残量やバッテリの電圧等であり、エンジンの状態としてはエンジンの回転数や負荷率等であり、作業機の状態としては作業機の種類やＰＴＯ回転数や作業機高さ等であり、それぞれディスプレイ１１３に数字やレベルメータ等で表示される。 The state of the autonomous traveling work vehicle 1 includes a traveling state, an engine state, a working machine state, and the like. The traveling state includes a shift position, a vehicle speed, a fuel remaining amount, a battery voltage, and the like. Is the engine speed, load factor, etc., and the state of the work machine is the type of work machine, PTO rotation speed, work machine height, etc., which are displayed on the display 113 with numbers, level meters, etc.

前記作業の状態としては、作業経路（目標経路または設定走行経路Ｒ）、作業行程、現在位置、行程から計算される枕地までの距離、残りの経路、行程数、今までの作業時間、残りの作業時間等である。残りの経路は、全体の作業経路から既作業経路を塗りつぶすことで容易に認識できるようにしている。また、現在位置から次の行程を矢印で表示することで、現在から旋回方向等次の行程を容易に認識することができるようにしている。ＧＰＳに関する情報は、自律走行作業車両１の実位置となる経度や緯度、衛星の補足数や電波受信強度や測位システムの異常等である。 The work status includes: work route (target route or set travel route R), work process, current position, distance to the headland calculated from the process, remaining route, number of processes, current work time, remaining Working hours, etc. The remaining paths can be easily recognized by filling the existing work paths from the entire work paths. Further, by displaying the next stroke from the current position with an arrow, it is possible to easily recognize the next stroke such as the turning direction from the current time. The information regarding GPS includes longitude and latitude at which the autonomous traveling work vehicle 1 is actually located, the number of satellites supplemented, radio wave reception intensity, an abnormality in the positioning system, and the like.

次に、自律走行作業車両１が設定走行経路Ｒに沿って走行し作業する場合の次の動作予告報知について、図１乃至図３より説明する。自律走行作業車両１には音声報知手段としてスピーカ５１が設けられ、該スピーカ５１は制御装置３０と接続される。また、遠隔操作装置１１２には音声報知手段としてスピーカ１５１が設けられ、該スピーカ１５１は制御装置１３０を介して遠隔操作装置１１２と接続されている。 Next, the next operation advance notice when the autonomous traveling work vehicle 1 travels and works along the set travel route R will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The autonomous traveling work vehicle 1 is provided with a speaker 51 as voice notification means, and the speaker 51 is connected to the control device 30. In addition, the remote operation device 112 is provided with a speaker 151 as a voice notification unit, and the speaker 151 is connected to the remote operation device 112 via the control device 130.

そして、自律走行作業車両１が、設定走行経路Ｒに沿って走行し、作業を行っているときに、進行方向を変化させる場合や作業状態を変化させる場合には、その変化させる変化開始点Ｐから設定距離Ｌの手前位置でスピーカ５１及びスピーカ１５１から予告報知を行うと同時に、表示手段４９及びディスプレイ１１３に設定距離Ｌ手前であることを表示するようにしている。但し、予告報知のタイミングは変化開始点Ｐから設定距離Ｌに限定するものではなく、変化開始点Ｐに至る設定時間前に予告報知するようにしてもよい。また、予告報知は1 回だけでなく、設定距離を複数設けて、段階的に予告報知するようにしてもよい。前記設定距離Ｌ前、設定時間前は設定手段により任意に変更できるものとする。 When the autonomous traveling work vehicle 1 travels along the set travel route R and performs work, when the traveling direction is changed or the work state is changed, the change start point P to be changed is changed. From the speaker 51 and the speaker 151 at a position before the set distance L, the notification means 49 and the display 113 display that the set distance L is short. However, the notification timing is not limited to the set distance L from the change start point P, but may be notified before the set time to reach the change start point P. Further, notifying the notice in advance, it is also possible to provide a plurality of set distances and notify the notice step by step. The setting distance L and the setting time can be arbitrarily changed by setting means.

進行方向を変化させる場合の報知としては、「右旋回します」「左旋回します」「バックします」「停止します」等であり、作業状態を変化させる場合の報知としては、「作業機を上昇します」「作業機を下降します」「・・・作業を開始（終了）します」「・・・が間もなくなります」「・・・が間もなく満杯になります」等である。 Notifications when changing the direction of travel are “turn right”, “turn left”, “back”, “stop”, etc. "... will lower the work implement", "... start (end) the work", "... will soon be gone", "... will soon be full".

そして、変化開始点Ｐに至ると、現在の動作をスピーカ５１及びスピーカ１５１から現在の動作を報知すると同時に、表示手段４９及びディスプレイ１１３に現在の動作を表示するようにしている。現在の動作が終了すると、現在の動作の報知及び表示を停止し、次の報知に備える。なお、現在の動作を報知しているときに、次の変化点の予告報知を行う地点に到達すると、現在の動作の報知は中断され予告報知が優先される。また、ロータリ耕耘作業の場合、圃場端に到達した変化開始点Ｐにおいては、旋回と作業機の上昇が同時に行われるが、このときはいずれか一方を優先して、または、選択して報知するようにしている。 When the change start point P is reached, the current operation is notified from the speaker 51 and the speaker 151, and at the same time, the current operation is displayed on the display means 49 and the display 113. When the current operation ends, the notification and display of the current operation are stopped, and the next notification is prepared. Note that when the current operation is being notified and the point where the next change point notification is to be made is reached, the current operation notification is interrupted and the notification notification is given priority. Further, in the case of rotary tillage work, at the change start point P that has reached the end of the field, turning and raising of the work implement are performed at the same time. At this time, either one is given priority or selected and notified. I am doing so.

図３、図４より具体的に説明する。但し、本実施形態では作業予告の説明は省略し、進行方向を変化させる場合の予告報知についてのみ説明する。自律走行作業車両１が設定走行経路Ｒに沿って走行しているときに、制御装置３０は変化開始点Ｐまでの距離を演算し（Ｓ１）、変化開始点Ｐまでの距離Ｌ１が設定距離Ｌに至ったか判断し（Ｓ２）、変化開始点Ｐまでの距離Ｌ１が設定距離Ｌに至ると、スピーカ５１及びスピーカ１５１から進行方向変化の予告報知を行う（Ｓ３）。例えば、圃場端から１０メートル手前に至ると、スピーカ５１及びスピーカ１５１から「まもなく左旋回します」と音声で知らせる。なお、スピーカ１５１は、制御装置３０から送受信機１１０と送受信機１１１を介して制御装置１３０に制御信号が送信され、制御装置１３０から報知信号がスピーカ１５１に送信されて報知を行う。 This will be described more specifically with reference to FIGS. However, in the present embodiment, description of the work advance notice is omitted, and only the advance notice when changing the traveling direction is described. When the autonomous traveling work vehicle 1 travels along the set travel route R, the control device 30 calculates the distance to the change start point P (S1), and the distance L1 to the change start point P is the set distance L. (S2), and when the distance L1 to the change start point P reaches the set distance L, the speaker 51 and the speaker 151 notify the advance of a change in traveling direction (S3). For example, when reaching 10 meters from the end of the field, the speaker 51 and the speaker 151 notify the user that “I will turn left soon”. Note that the speaker 151 transmits a control signal from the control device 30 to the control device 130 via the transceiver 110 and the transceiver 111, and transmits a notification signal from the control device 130 to the speaker 151 for notification.

さらに前進して、変化点Ｐに至ると（Ｓ４）、現在の動作をスピーカ５１及びスピーカ１５１から報知する（Ｓ５）。例えば、「旋回します」「バックします」等の音声である。現在動作が終了すると（Ｓ６）、音声報知を終了させる（Ｓ７）。 When the vehicle further moves forward and reaches the change point P (S4), the current operation is notified from the speaker 51 and the speaker 151 (S5) . For example, voices such as “turn” and “back”. When the current operation is finished (S6) , the voice notification is finished (S7).

こうして、衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段と、設定した走行経路に沿って自動的に走行及び作業をさせる制御装置３０とを備えた自律走行作業車両１において、前記制御装置３０には音声報知手段となるスピーカ５１が接続され、進行方向を変化させる場合や作業状態を変化させる場合、変化開始点Ｐから設定距離Ｌ１の手前位置で、前記制御装置３０はスピーカ５１により次の動作の予告報知を行うので、自律走行作業車両１の操作を行うオペレータや周囲の作業者等に自律走行作業車両の次の動作が容易に認識させることができ、急に旋回したり、後進したりして驚かすことがない。 Thus, in the autonomous traveling work vehicle 1 including the position calculating means for measuring the position of the aircraft using the satellite positioning system and the control device 30 for automatically traveling and working along the set traveling route, The control device 30 is connected to a speaker 51 serving as a sound notification means. When changing the traveling direction or changing the work state, the control device 30 is positioned at a position near the set distance L1 from the change start point P. The next operation is notified in advance, so that the operator who operates the autonomous traveling work vehicle 1 and surrounding workers can easily recognize the next operation of the autonomous traveling work vehicle, I wo n’t be surprised to go backwards.

また、前記制御装置３０は、現在の動作を音声報知手段となるスピーカ５１により報知するので、周囲の作業者等に自律走行作業車両１の現在の動作を認識させることができ、オペレータの死角に人がいる場合でも注意を喚起できる。 Moreover, since the said control apparatus 30 alert | reports the present operation | movement with the speaker 51 used as an audio | voice alerting | reporting means, a surrounding worker etc. can be made to recognize the present operation | movement of the autonomous running work vehicle 1, and an operator's blind spot can be made. You can call attention even if there are people.

また、予告報知や現在の動作報知を、音声に加えて光報知手段により行うことも可能である。具体的には、光報知手段として方向指示器を制御装置３０に接続して変化開始点Ｐから設定距離Ｌ１の手前位置で、方向指示器を点滅させたり、回転灯を設けて旋回する方向に回転点灯させたりする。また、光報知手段としてディスプレイパネル６４を設けて制御装置３０と接続し、旋回する方向に矢印を表示したり、言葉を表示したりする。また、バックライトを制御装置３０と接続し、後進する時にはバックライトを点灯させたり、ディスプレイパネル６４に「後進中」と表示させたりするのである。 Moreover, it is also possible to carry out notice notification and current operation notification by light notification means in addition to voice. Specifically, a direction indicator is connected to the control device 30 as a light notification means, and the direction indicator is blinked at a position before the set distance L1 from the change start point P, or a turn lamp is provided in a turning direction. Turn it on. In addition, a display panel 64 is provided as a light notification unit and connected to the control device 30 to display an arrow or a word in a turning direction. In addition, the backlight is connected to the control device 30 so that the backlight is turned on when the vehicle travels backward, or the display panel 64 displays “backward traveling”.

上記のように、前記制御装置３０には、光報知手段が接続され、該光報知手段により、次の動作と現在の動作を報知するので、遠く離れた位置からでも容易に自律走行作業車両１の動向を認識することができる。 As described above, since the light notification means is connected to the control device 30 and the next action and the current action are notified by the light notification means, the autonomous traveling work vehicle 1 can be easily operated even from a distant position. Can recognize trends.

また、前記制御装置３０には、表示手段４９とディスプレイ１１３が通信可能とされ、表示手段４９とディスプレイ１１３には、次の動作と現在の動作が表示されるので、走行時や作業時に任意に自律走行作業車両１の動向を認識でき、目で確認できる。 Further, the control device 30 can communicate with the display means 49 and the display 113, and the display means 49 and the display 113 display the next operation and the current operation. The trend of the autonomous traveling work vehicle 1 can be recognized and visually confirmed.

１自律走行作業車両
３０制御装置
３０ｍ記憶装置
４９表示手段
５１スピーカ
１１２遠隔操作装置
１１３ディスプレイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Autonomous traveling work vehicle 30 Control apparatus 30m Memory | storage device 49 Display means 51 Speaker 112 Remote operation apparatus 113 Display

Claims

自律走行作業車両を遠隔操作するための遠隔操作装置であって、
音声報知手段と、前記音声報知手段と接続された制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
予め設定された走行経路に沿って走行し作業を行う前記自律走行作業車両の進行方向および／または作業状態が変化する場合に、
変化開始点から設定距離手前位置または設定時間前で、前記音声報知手段に、前記自律走行作業車両の動作の報知を開始させ、
前記遠隔操作装置は、
前記自律走行作業車両に随伴して走行する随伴走行作業車両に対して搭載可能に構成される、
遠隔操作装置。 A remote control device for remotely operating an autonomous traveling work vehicle,
Voice notification means, and a control device connected to the voice notification means,
The control device includes:
When the traveling direction and / or work state of the autonomous traveling work vehicle that travels and works along a preset traveling route changes,
In the position before the set distance from the change start point or before the set time, the voice notification means starts notification of the operation of the autonomous traveling work vehicle ,
The remote control device is:
It is configured to be mountable to an accompanying traveling work vehicle that travels accompanying the autonomous traveling working vehicle .
Remote control device.

請求項１に記載の遠隔操作装置であって、
前記自律走行作業車両の前記動作を表示する表示手段、をさらに備える、
遠隔操作装置。 The remote control device according to claim 1,
Display means for displaying the operation of the autonomous traveling work vehicle ,
Remote control device.