JP7101488B2

JP7101488B2 - 作業車管理システム

Info

Publication number: JP7101488B2
Application number: JP2018013904A
Authority: JP
Inventors: 和男安田; 佑樹小田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2038-01-30
Also published as: JP2019129744A

Description

本発明は、複数の作業車を管理する作業車管理システムに関する。

上記のような作業車管理システムとして、例えば、特許文献１に記載のものが既に知られている。この作業車管理システムにおいては、複数の作業車（特許文献１では「コンバイン」）から、各種の情報が農作管理コンピュータシステムに送られる。

特開２０１４－６７３０９号公報

特許文献１には、同一圃場においてタイミングをずらして作業を行う複数の作業車を管理することについては記載されていない。

本発明の目的は、作業車が効率的に作業を行うことのできる作業車管理システムを提供することである。

本発明の特徴は、
同一圃場においてタイミングをずらして作業を行う複数の作業車を管理する作業車管理システムであって、
前記作業のうち先行して行われる先行作業を行う先行車が行った作業の情報である作業情報を生成する作業情報生成部と、
前記作業情報生成部によって生成された前記作業情報を取得する作業情報取得部と、
前記作業のうち前記先行作業よりも後に行われる前記作業であって、圃場における前記先行車による前記先行作業の全てが完了した後に当該圃場において行われる前記作業である後行作業を行う後行車が行うべき作業の指令である作業指令を、前記作業情報取得部により取得された前記作業情報に基づいて生成し、前記後行車に指令する作業指令部と、が備えられており、
前記先行車及び前記後行車として、収穫機を管理し、
前記作業情報生成部によって生成される前記作業情報は、前記先行車による周囲刈りにおける前記先行車の経時的な位置情報を含んでいることにある。

本発明であれば、先行車により行われた先行作業に基づいて、作業情報が生成される。そして、後行車は、生成された作業情報に基づいて、後行作業を行うことができる。

従って、後行車は、先行車により行われた先行作業の情報を有効利用して、後行作業を行うことができる。これにより、後行車の作業が効率的となる。即ち、本発明であれば、作業車が効率的に作業を行うことができる。
さらに、本発明であれば、後行車は、先行車による周囲刈りにおける先行車の経時的な位置情報に基づいて、周囲刈りされた領域の内側に未刈のまま残された領域における収穫作業を効率的に行うことができる。

さらに、本発明において、
前記先行車に、前記作業情報生成部によって生成された前記作業情報を前記作業情報取得部へ出力する作業情報出力部が備えられ、
前記後行車に、前記作業指令部によって指令された前記作業指令を取得する作業指令取得部が備えられていると好適である。

この構成によれば、先行車と後行車との間で、作業情報及び作業指令を通信によって送受信できる。これにより、汎用性の高い作業車管理システムを構築することが可能となる。

さらに、本発明において、
前記先行車として、前記後行車と同一機種であると共に前記後行車よりも小型の作業車を管理すると好適である。

先行車が後行車よりも大型である場合、大型の作業車により行われた先行作業に基づいて、作業情報が生成される。そして、小型の作業車は、生成された作業情報に基づいて、後行作業を行う。

即ち、この場合は、小型の作業車の作業が効率的となる。

これに対し、上記の構成によれば、小型の作業車により行われた先行作業に基づいて、作業情報が生成される。そして、大型の作業車は、生成された作業情報に基づいて、後行作業を行うことができる。

従って、大型の作業車は、小型の作業車により行われた先行作業の情報を有効利用して、後行作業を行うことができる。これにより、大型の作業車の作業が効率的となる。

ここで、小型の作業車の作業が効率的となる場合と、大型の作業車の作業が効率的となる場合と、を比べると、大型の作業車の作業が効率的となる場合の方が、作業全体の効率が向上しやすい。

即ち、上記の構成によれば、先行車が後行車よりも大型である場合に比べて、作業全体の効率が向上しやすい。

尚、同一機種とは、作業車としての種類が同一であることを意味する。例えば、先行車が自脱型コンバインであり、後行車が普通型コンバインである場合、先行車及び後行車は何れもコンバインであるため、同一機種である。

さらに、本発明において、
前記先行車として、自脱型コンバイン及び普通型コンバインの何れか一方を管理し、
前記後行車として、前記自脱型コンバイン及び前記普通型コンバインの何れか他方を管理すると好適である。

一般に、自脱型コンバインは、普通型コンバインに比べて収穫ロスが少ない。また、普通型コンバインは、条植えの圃場において、条による制限を受けることなく走行経路を決めることができる。

ここで、上記の構成によれば、自脱型コンバインと普通型コンバインとのそれぞれの長所を組み合わせて、効率的な作業を行いやすい。

さらに、本発明において、
前記先行車として、手動走行機を管理し、
前記後行車として、自動走行機を管理すると好適である。

この構成によれば、手動走行機により行われた先行作業に基づいて、作業情報が生成される。そして、自動走行機は、作業情報に基づいて生成された作業指令に応じて、効率的に後行作業を行うことができる。

作業車管理システムに関する構成を示すブロック図である。第１コンバインによる周囲刈りを示す図である。外周領域及び作業対象領域を示す図である。第２コンバインが収穫走行経路に沿った収穫走行を行う様子を示す図である。複数の圃場で行われる収穫作業を示す図である。複数の圃場で行われる収穫作業を示す図である。複数の圃場で行われる収穫作業を示す図である。複数の圃場で行われる収穫作業を示す図である。第１別実施形態における作業車管理システムに関する構成を示すブロック図である。第１別実施形態における作業車管理システムに関する構成を示すブロック図である。

〔作業車管理システムの構成〕
図１に示すように、作業車管理システムＡは、作業情報生成部１２、作業情報出力部１３、作業情報取得部３１、作業指令部３２、作業指令取得部２３を備えている。そして、作業車管理システムＡは、第１コンバイン１（本発明に係る「作業車」及び「収穫機」に相当）及び第２コンバイン２（本発明に係る「作業車」及び「収穫機」に相当）を管理する。

第１コンバイン１及び第２コンバイン２は、同一圃場においてタイミングをずらして収穫作業を行う。第１コンバイン１は先行車であり、収穫作業のうち先行して行われる先行作業を行う。また、第２コンバイン２は後行車であり、収穫作業のうち先行作業よりも後に行われる後行作業を行う。

ここで、第１コンバイン１及び第２コンバイン２による収穫作業の一例として、第１コンバイン１及び第２コンバイン２が、図２から図４に示す圃場Ｇにおいて収穫作業を行う場合について説明する。

まず、図２に示すように、第１コンバイン１が先行車として、周囲刈りを行う。そして、第１コンバイン１による周囲刈りが完了すると、圃場Ｇは、図３に示す状態となる。即ち、圃場Ｇのうち、第１コンバイン１が周囲刈りを行った部分は既刈領域となる。そして、この既刈領域の内側の領域は、未刈のまま残されている。

尚、図３では、この既刈領域を外周領域ＳＡとして示している。また、外周領域ＳＡの内側に未刈のまま残された領域を、作業対象領域ＣＡとして示している。

そして、図４に示すように、第２コンバイン２が後行車として、作業対象領域ＣＡにおける収穫作業を行う。そして、作業対象領域ＣＡにおける収穫作業が完了すると、圃場Ｇの全体が収穫済みとなる。

尚、第１コンバイン１により行われる周囲刈りは、本発明に係る「先行作業」に相当する。また、第２コンバイン２により行われる作業対象領域ＣＡにおける収穫作業は、本発明に係る「後行作業」に相当する。

また、本実施形態においては、第１コンバイン１は第２コンバイン２よりも小型である。また、第１コンバイン１は自脱型コンバインであり、第２コンバイン２は普通型コンバインである。

また、第１コンバイン１は作業者によって手動操作される。即ち、第１コンバイン１は手動走行機である。また、第２コンバイン２による収穫走行は、自動的に制御される。即ち、第２コンバイン２は自動走行機である。

このように、作業車管理システムＡは、先行車として、後行車と同一機種であると共に後行車よりも小型の作業車を管理する。また、作業車管理システムＡは、先行車及び後行車として、収穫機を管理する。また、作業車管理システムＡは、先行車として、自脱型コンバインを管理し、後行車として、普通型コンバインを管理する。また、作業車管理システムＡは、先行車として、手動走行機を管理し、後行車として、自動走行機を管理する。

図１に示すように、作業車管理システムＡにおける作業情報生成部１２及び作業情報出力部１３は、第１コンバイン１に備えられている。また、第１コンバイン１は、第１自車位置算出部１１を備えている。

また、作業車管理システムＡにおける作業指令取得部２３は、第２コンバイン２に備えられている。また、第２コンバイン２は、第２自車位置算出部２１及び走行制御部２２を備えている。

また、作業車管理システムＡにおける作業情報取得部３１及び作業指令部３２は、管理サーバ３に備えられている。

第１自車位置算出部１１は、第１コンバイン１の位置座標を経時的に算出する。算出された第１コンバイン１の位置座標は、作業情報生成部１２へ送られる。

作業情報生成部１２は、第１自車位置算出部１１から受け取った位置座標に基づいて、作業情報を生成する。作業情報とは、先行車が行った作業の情報である。作業情報生成部１２によって生成される作業情報は、第１コンバイン１による周囲刈りにおける第１コンバイン１の経時的な位置情報を含んでいる。

尚、作業情報生成部１２によって生成される作業情報は、周囲刈りにおいて第１コンバイン１により収穫された穀粒の収量及び食味の情報を含んでいても良いし、周囲刈りにおける第１コンバイン１の平均車速や、燃料消費量等の情報を含んでいても良い。

このように、作業車管理システムＡは、作業のうち先行して行われる先行作業を行う先行車が行った作業の情報である作業情報を生成する作業情報生成部１２を備えている。

作業情報生成部１２により生成された作業情報は、作業情報出力部１３へ送られる。作業情報出力部１３は、作業情報生成部１２から受け取った作業情報を、作業情報取得部３１へ出力する。そして、作業情報取得部３１は、作業情報出力部１３から取得した作業情報を、作業指令部３２へ送る。

このように、先行車に、作業情報生成部１２によって生成された作業情報を作業情報取得部３１へ出力する作業情報出力部１３が備えられている。また、作業車管理システムＡは、作業情報生成部１２によって生成された作業情報を取得する作業情報取得部３１を備えている。

作業指令部３２は、作業情報取得部３１から受け取った作業情報に基づいて、作業指令を生成し、第２コンバイン２に指令する。尚、作業指令とは、後行車が行うべき作業の指令である。

より具体的には、作業指令部３２は、作業情報取得部３１から受け取った作業情報に基づいて、外周領域ＳＡ及び作業対象領域ＣＡを算出する。例えば、図２から図４に示す圃場Ｇにおける収穫作業では、作業指令部３２は、第１コンバイン１が周囲刈りを行った圃場Ｇの外周側の領域を外周領域ＳＡとして算出する。そして、作業指令部３２は、算出された外周領域ＳＡの内側を、作業対象領域ＣＡとして算出する。

そして、作業指令部３２は、作業対象領域ＣＡにおける収穫走行のための走行経路である収穫走行経路ＬＩを算出する。尚、図３及び図４に示すように、本実施形態においては、収穫走行経路ＬＩは、互いに平行な複数の平行線である。

作業指令部３２により生成される作業指令は、このように算出された収穫走行経路ＬＩを含んでいる。そして、図１に示すように、作業指令部３２によって指令された作業指令は、作業指令取得部２３により取得される。

このように、作業車管理システムＡは、作業情報取得部３１により取得された作業情報に基づいて、作業のうち先行作業よりも後に行われる後行作業を行う後行車が行うべき作業の指令である作業指令を生成し、後行車に指令する作業指令部３２を備えている。また、後行車に、作業指令部３２によって指令された作業指令を取得する作業指令取得部２３が備えられている。

作業指令取得部２３は、作業指令部３２から取得した作業指令を、走行制御部２２へ送る。

また、第２自車位置算出部２１は、第２コンバイン２の位置座標を経時的に算出する。算出された第２コンバイン２の位置座標は、走行制御部２２へ送られる。

走行制御部２２は、第２自車位置算出部２１から受け取った第２コンバイン２の位置座標と、作業指令取得部２３から受け取った作業指令と、に基づいて、第２コンバイン２の自動走行を制御する。より具体的には、走行制御部２２は、図４に示すように、収穫走行経路ＬＩに沿った自動走行によって収穫走行が行われるように、第２コンバイン２の走行を制御する。

〔複数の圃場における作業について〕
以下では、作業車管理システムＡを利用した収穫作業の例として、第１コンバイン１及び第２コンバイン２が、図５から図８に示す第１圃場Ｈ１、第２圃場Ｈ２、第３圃場Ｈ３で収穫作業を行う場合の流れについて説明する。

最初に、作業者は、第１コンバイン１を手動で操作し、図５に示すように、第１圃場Ｈ１で周囲刈りを行う。本実施形態においては、図５に示すように、３周の周囲刈りが行われる。

第１圃場Ｈ１での周囲刈りが完了すると、図６に示すように、作業指令部３２により、第１圃場Ｈ１の作業対象領域ＣＡにおける収穫走行経路ＬＩが算出される。そして、第２コンバイン２が、収穫走行経路ＬＩに沿った自動走行を開始する。

また、図６に示すように、作業者は、第１コンバイン１を手動で操作し、第２圃場Ｈ２へ移動する。そして、第２圃場Ｈ２における周囲刈りを開始する。

尚、図６に示すように、第１圃場Ｈ１における第２コンバイン２による収穫作業が完了する前に、第２圃場Ｈ２における周囲刈りを開始することができる。即ち、第１コンバイン１は、第２コンバイン２の収穫作業の完了を待たずに、次々と別圃場での周囲刈りを行うことができる。

図７に示すように、第２圃場Ｈ２における周囲刈りが完了すると、図８に示すように、作業指令部３２により、第２圃場Ｈ２の作業対象領域ＣＡにおける収穫走行経路ＬＩが算出される。そして、作業者は、第１コンバイン１を手動で操作し、第３圃場Ｈ３へ移動する。そして、図８に示すように、第３圃場Ｈ３における周囲刈りを開始する。

また、図７に示すように、この例においては、第２圃場Ｈ２における周囲刈りが完了した時点で、第１圃場Ｈ１における第２コンバイン２による収穫作業は完了していない。

図８に示すように、第１圃場Ｈ１における第２コンバイン２による収穫作業が完了すると、第１圃場Ｈ１の全体が収穫済みとなる。これに伴い、第２コンバイン２は第２圃場Ｈ２へ移動する。そして、第２コンバイン２は、第２圃場Ｈ２において、収穫走行経路ＬＩに沿った自動走行を開始する。

その後、図示は省略するが、第２圃場Ｈ２における第２コンバイン２による収穫作業が完了すると、第２圃場Ｈ２の全体が収穫済みとなる。また、第３圃場Ｈ３において、第１コンバイン１による周囲刈りと、第２コンバイン２による収穫作業と、が完了すると、第３圃場Ｈ３の全体が収穫済みとなる。

以上で説明した構成であれば、先行車により行われた先行作業に基づいて、作業情報が生成される。そして、後行車は、生成された作業情報に基づいて、後行作業を行うことができる。

従って、後行車は、先行車により行われた先行作業の情報を有効利用して、後行作業を行うことができる。これにより、後行車の作業が効率的となる。即ち、以上で説明した構成であれば、作業車が効率的に作業を行うことができる。

また、一般に、圃場の外周部分は複雑な形状であることが多い。ここで、以上で説明した構成であれば、先行車として手動走行機が管理される。そのため、圃場の外周部分の形状に沿った走行を行いやすい。

また、周囲刈りが完了した後、未刈のまま残された中央側の領域の周囲には、旋回のためのスペースが確保される。そのため、中央側の領域における収穫作業は、自動走行機であっても適切に行いやすい。ここで、以上で説明した構成であれば、後行車として自動走行機が管理される。従って、中央側の領域における収穫作業を、労力をかけずに行うことができる。

また、以上で説明した構成であれば、先行車として小型の第１コンバイン１が管理される。小型の第１コンバイン１は、大型の第２コンバイン２に比べて小回りが利くため、圃場の外周部分の形状に沿った走行を行いやすい。

また、周囲刈りが完了した後、未刈のまま残された中央側の領域の周囲には、旋回のためのスペースが確保される。そのため、中央側の領域における収穫作業は、大型の第２コンバイン２であっても適切に行いやすい。ここで、以上で説明した構成であれば、後行車として第２コンバイン２が管理される。従って、中央側の領域における収穫作業を、大型の第２コンバイン２によって効率良く行うことができる。

〔第１別実施形態〕
上記実施形態においては、図１に示すように、作業情報取得部３１は管理サーバ３に備えられている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。作業情報取得部３１は、管理サーバ３以外の要素に備えられていても良い。

以下では、本発明に係る第１別実施形態について、上記実施形態とは異なる点を中心に説明する。以下で説明している部分以外の構成は、上記実施形態と同様である。また、上記実施形態と同様の構成については、同じ符号を付している。

図９及び図１０は、本発明に係る第１別実施形態における作業車管理システムＡに関する構成を示す図である。この第１別実施形態において、作業情報取得部３１は、端末Ｔに備えられている。端末Ｔは、第１コンバイン１及び第２コンバイン２に着脱可能に構成されている。

また、この第１別実施形態においては、作業情報出力部１３、作業指令取得部２３は設けられていない。そして、作業指令部３２は、第２コンバイン２に備えられている。

図９に示すように、端末Ｔが第１コンバイン１に装着されている状態では、作業情報生成部１２により生成された作業情報は、端末Ｔにおける作業情報取得部３１によって取得される。

そして、端末Ｔにおける作業情報取得部３１が作業情報を取得した後、図１０に示すように、作業者が端末Ｔを第１コンバイン１から取り外し、第２コンバイン２に装着すると、作業情報が、作業情報取得部３１から第２コンバイン２における作業指令部３２へ送られる。

作業指令部３２は、作業情報取得部３１から受け取った作業情報に基づいて、作業指令を生成する。生成された作業指令は、作業指令部３２から走行制御部２２へ送られる。

尚、以上に記載した各実施形態は一例に過ぎないのであり、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

〔その他の実施形態〕
（１）上記実施形態においては、作業指令部３２により算出される収穫走行経路ＬＩは、互いに平行な複数の平行線であるが、本発明はこれに限定されず、作業指令部３２により算出される収穫走行経路ＬＩは、互いに平行な複数の平行線でなくても良い。例えば、作業指令部３２により算出される収穫走行経路ＬＩは、渦巻き状の走行経路であっても良い。

（２）作業車管理システムＡは、先行車として自動走行機を管理しても良い。

（３）作業車管理システムＡは、後行車として手動走行機を管理しても良い。

（４）作業車管理システムＡは、先行車として普通型コンバインを管理しても良い。

（５）作業車管理システムＡは、後行車として自脱型コンバインを管理しても良い。

（６）先行車によって周囲刈りが行われなくても良い。即ち、作業情報には、先行車による周囲刈りにおける先行車の経時的な位置情報が含まれていなくても良い。

（７）先行車と後行車とは、異なる機種であっても良い。例えば、先行車が田植機であり、後行車がコンバインであっても良い。また、先行車がトラクタであり、後行車が田植機であっても良い。

（８）先行車は、後行車と同等の大きさを有していても良いし、後行車よりも大型の作業車であっても良い。

（９）先行作業は、複数の作業車によって行われても良い。即ち、作業車管理システムＡは、複数の先行車を管理しても良い。

（１０）後行作業は、複数の作業車によって行われても良い。即ち、作業車管理システムＡは、複数の後行車を管理しても良い。

（１１）作業情報生成部１２は、第１コンバイン１以外の要素に備えられていても良い。例えば、作業情報生成部１２は、第２コンバイン２に備えられていても良いし、管理サーバ３に備えられていても良い。

（１２）作業情報取得部３１は、管理サーバ３以外の要素に備えられていても良い。例えば、作業情報取得部３１は、第１コンバイン１に備えられていても良いし、第２コンバイン２に備えられていても良い。

（１３）作業指令部３２は、管理サーバ３以外の要素に備えられていても良い。例えば、作業指令部３２は、第１コンバイン１に備えられていても良いし、第２コンバイン２に備えられていても良い。

（１４）作業情報取得部３１及び作業指令部３２が第２コンバイン２に備えられていても良い。即ち、管理サーバ３を介することなく、第１コンバイン１と第２コンバイン２との間での直接的な通信によって、作業情報が送受信されても良い。

本発明は、コンバインだけではなく、トウモロコシ収穫機、田植機、トラクタ等にも利用可能である。

１第１コンバイン（先行車）
２第２コンバイン（後行車）
１２作業情報生成部
１３作業情報出力部
２３作業指令取得部
３１作業情報取得部
３２作業指令部
Ａ作業車管理システム

Claims

同一圃場においてタイミングをずらして作業を行う複数の作業車を管理する作業車管理システムであって、
前記作業のうち先行して行われる先行作業を行う先行車が行った作業の情報である作業情報を生成する作業情報生成部と、
前記作業情報生成部によって生成された前記作業情報を取得する作業情報取得部と、
前記作業のうち前記先行作業よりも後に行われる前記作業であって、圃場における前記先行車による前記先行作業の全てが完了した後に当該圃場において行われる前記作業である後行作業を行う後行車が行うべき作業の指令である作業指令を、前記作業情報取得部により取得された前記作業情報に基づいて生成し、前記後行車に指令する作業指令部と、が備えられており、
前記先行車及び前記後行車として、収穫機を管理し、
前記作業情報生成部によって生成される前記作業情報は、前記先行車による周囲刈りにおける前記先行車の経時的な位置情報を含んでいる作業車管理システム。
前記先行車に、前記作業情報生成部によって生成された前記作業情報を前記作業情報取得部へ出力する作業情報出力部が備えられ、
前記後行車に、前記作業指令部によって指令された前記作業指令を取得する作業指令取得部が備えられている請求項１に記載の作業車管理システム。
前記先行車として、前記後行車と同一機種であると共に前記後行車よりも小型の作業車を管理する請求項１または２に記載の作業車管理システム。
前記先行車として、自脱型コンバイン及び普通型コンバインの何れか一方を管理し、
前記後行車として、前記自脱型コンバイン及び前記普通型コンバインの何れか他方を管理する請求項１から３の何れか一項に記載の作業車管理システム。
前記先行車として、手動走行機を管理し、
前記後行車として、自動走行機を管理する請求項１から４の何れか一項に記載の作業車管理システム。