(57)【要約】【課題】適切な動作制御が実行可能な作業機および作業機管理システムを提供する。【解決手段】作業機３は、トラクタ２に装着可能であり、管理サーバ４によって管理される。作業機３は、作業機３が作業を実行するために必要な作業設定情報を特定するための特定用情報を管理サーバ４に送信し、特定用情報に対応した作業設定情報を管理サーバ４から取得する無線通信部５２を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両に装着可能であり、管理サーバによって管理される作業機であって、
前記作業機が作業を実行するために必要な作業設定情報を特定するための特定用情報を前記管理サーバに送信し、前記特定用情報に対応した前記作業設定情報を前記管理サーバから取得する通信部を含む、作業機。
【請求項２】
作業時に動作する動作部と、前記管理サーバから取得された前記作業設定情報に基づいて、前記動作部を制御する制御部とをさらに含む、請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記作業機の位置情報を取得する位置情報取得部をさらに含み、
前記制御部が、前記通信部が取得した前記作業設定情報が複数存在する場合に、前記通信部が取得した複数の前記作業設定情報のうちから、前記位置情報取得部によって取得された位置情報に対応する作業設定情報を選択して前記動作部を制御する、請求項２に記載の作業機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業機と、前記管理サーバとを含む作業機管理システムであって、
前記特定用情報が、前記作業機が実行する作業の種別に関する作業種別情報を含み、
前記管理サーバが、前記通信部から提供される前記作業種別情報に基づいて、前記作業機が実行する作業の種別に対応した前記作業設定情報を選択する作業設定情報選択部と、前記作業設定情報選択部が選択した前記作業設定情報を前記通信部に向けて送信する送信部とを有する、作業機管理システム。
【請求項５】
前記特定用情報が、前記作業車両の機番情報をさらに含み、
前記作業設定情報選択部が、前記通信部から提供される前記機番情報に基づいてユーザを特定し、特定されたユーザに対応する前記作業設定情報から、前記通信部から提供される前記作業種別情報に基づいて、前記作業機が実行する作業の種別に対応した前記作業設定情報を選択する、請求項４に記載の作業機管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機、および作業機管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、トラクタのコントローラが、トラクタに装着された作業機を識別し、この作業機に適した制御データを遠隔のホストコンピュータから取得して、この制御データに基づいて作業機を制御して最適な動作を実行させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２３１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、機械化の進展に伴い、様々で複雑な機能を有する作業機が多くの専業メーカから提供されており、作業機が最適な作業を実行するために必要な制御データも複雑なものとなっている。特許文献１に記載の技術では、トラクタのコントローラが、制御データに基づいて作業機を動作制御する。そのため、複雑な制御データに基づいて作業機をきめ細やかに制御することが困難である。
【０００５】
たとえば、作業機が肥料散布機で、かつ、制御データが圃場の各位置での肥料散布量を詳細に設定する地図情報である場合には、トラクタのコントローラによって肥料散布機を制御するのは極めて困難である。
そこで、この発明の目的は、適切な動作制御が実行可能な作業機および作業機管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の一実施形態は、作業車両に装着可能であり、管理サーバによって管理される作業機を提供する。前記作業機は、前記作業機が作業を実行するために必要な作業設定情報を特定するための特定用情報を前記管理サーバに送信し、前記送信した特定用情報に対応した前記作業設定情報を前記管理サーバから取得する通信部を含む。
この構成によれば、作業機は、作業車両を介さずに管理サーバと通信し、作業を実行するために必要な作業設定情報を取得する。そのため、作業機は、作業車両によって動作制御されるのではなく、自身が取得した作業設定情報に基づいて適切な動作制御を実行することができる。
【０００７】
この発明の一実施形態では、前記作業機が、作業時に動作する動作部と、前記管理サーバから取得された前記作業設定情報に基づいて、前記動作部を制御する制御部とをさらに含む。
この構成によれば、作業機の動作部は、作業車両によって制御されるのではなく、作業機が管理サーバから直接取得した作業設定情報に基づいて作業機の制御部によって適切に制御される。
【０００８】
この発明の一実施形態では、前記作業機の位置情報を取得する位置情報取得部をさらに含み、前記制御部が、前記通信部が取得した前記作業設定情報が複数存在する場合に、前記通信部が取得した複数の前記作業設定情報のうちから、前記位置情報取得部によって取得された位置情報に応じた作業設定情報を選択して前記動作部を制御する。
この構成によれば、通信部が取得した作業設定情報が複数存在する場合に、制御部は、通信部が取得した複数の作業設定情報のうちから作業機自身の位置情報に適した作業設定情報を選択して動作部を制御する。そのため、作業機の位置情報に適した作業設定情報を管理サーバに選択させるために作業機の位置情報を管理サーバに送信する必要がない。したがって、通信部の負担を軽減することができる。
【０００９】
この発明の一実施形態では、前記作業機と、前記管理サーバとを含む作業機管理システムを提供する。そして、前記特定用情報が、前記作業機が実行する作業種別に関する作業種別情報を含み、前記管理サーバが、前記通信部から提供される前記作業種別情報に基づいて、前記作業機が実行する作業の種別に対応した前記作業設定情報を選択する作業設定情報選択部と、前記作業設定情報選択部が選択した前記作業設定情報を前記通信部に向けて送信する送信部とを有する。
【００１０】
この構成によれば、管理サーバでは、作業機の通信部から提供される作業種別情報に応じた作業設定情報が適切に選択され、選択された作業設定情報が作業機に向けて送信される。したがって、管理サーバは、適切な作業設定情報を作業機に送信することができる。
この発明の一実施形態では、前記特定用情報が、前記作業車両の機番情報をさらに含み、前記作業設定情報選択部が、前記機番情報に基づいてユーザを特定し、特定されたユーザに対応する前記作業設定情報から、前記作業機が実行する作業の種別に対応した前記作業設定情報を選択する。
【００１１】
この構成によれば、管理サーバの作業設定情報選択部が、作業機の通信部から提供された機番情報に基づいてユーザを特定し、特定されたユーザに対応する作業設定情報から、より適切な作業設定情報を選択する。したがって、管理サーバは、より適切な作業設定情報を作業機に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る作業機管理システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、前記作業機管理システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、前記作業機管理システムに備えられた管理サーバに記憶されたトラクタ情報テーブルの内容例を示す模式図である。
【図４】図４は、前記管理サーバに記憶された作業設定情報テーブルの内容例を示す模式図である。
【図５】図５は、前記作業機に記憶された圃場テーブルの内容例を示す模式図である。
【図６】図６は、前記管理サーバに記憶された作業種別情報テーブルの内容例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る作業機管理システム１の構成を示す模式図である。作業機管理システム１は、トラクタ等の作業車両に装着される作業機を最適に動作制御するために作業機に関する情報を管理するシステムである。
作業機管理システム１は、圃場内を走行する作業車両としてのトラクタ２と、トラクタ２に着脱自在に装着され圃場内で作業を行う作業機３と、作業機３に関する情報を管理する管理サーバ４とを含む。トラクタ２および作業機３は、通信網５を介して管理サーバ４と無線通信可能である。作業機３としては、たとえば、ロールベーラ、耕耘機、プラウ、レベラー、草刈機、播種機、収穫機、肥料散布機、農薬散布機等の種々の作業機を用いることができる。
【００１４】
図２は、作業機管理システム１の電気的構成を示すブロック図である。トラクタ２は、トラクタ２の動作（前進、後進、停止、旋回等の動作）を制御するトラクタ制御部４０を含む。トラクタ制御部４０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＡＭ等）４１を備えたマイクロコンピュータを含む。トラクタ制御部４０には、無線通信部４２および複数のコントローラ４３が電気的に接続されている。無線通信部４２は、管理サーバ４と無線通信するための通信インターフェースである。
【００１５】
複数のコントローラ４３は、トラクタ２の各部を制御する。具体的には、複数のコントローラ４３には、エンジンの回転数を制御するエンジンコントローラ、トラクタ２の車速を制御する車速コントローラ、トラクタ２の向きを制御する操向コントローラ、作業機３の昇降を制御する昇降コントローラ、作業機３に動力を伝達するＰＴＯ軸の回転を制御するＰＴＯコントローラ等が含まれる。
【００１６】
トラクタ制御部４０には、衛星信号受信用アンテナ４４が電気的に接続されている。衛星信号受信用アンテナ４４は、衛星測位システムを構成する測位衛星７（図１参照）からの信号を受信するものである。衛星測位システムは、たとえば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）である。衛星信号受信用アンテナ４４で受信された測位信号は、位置情報算出部（位置情報取得部）４５に入力される。位置情報算出部４５は、トラクタ２（厳密には、衛星信号受信用アンテナ４４）の位置情報を、たとえば緯度・経度情報として算出して、取得する。
【００１７】
作業機３は、作業機３の動作を制御する作業機制御部５０を含む。作業機制御部５０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＡＭ等）５１を備えたマイクロコンピュータを含む。作業機制御部５０には、無線通信部５２、動作部５３および記憶部５４が電気的に接続されている。無線通信部５２は、管理サーバ４と無線通信するための通信インターフェースである。
動作部５３は、作業機３が圃場で作業を行うときに作業機制御部５０によって動作制御される部分である。具体的には、作業機３がたとえば肥料散布機である場合には、動作部５３には、肥料を貯留する肥料タンクの底部に設けられたシャッタが含まれる。作業機３がたとえば農薬散布機である場合には、動作部５３には、農薬を貯留する農薬タンクから農薬を吐出するノズルへの農薬の供給路を開閉するバルブが含まれる。作業機３がたとえば播種機である場合には、動作部５３には、複数個の粒状の種子が収容された種子タンクから種子を繰り出す繰出装置が含まれる。
【００１８】
記憶部５４は、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。記憶部５４は、作業機３が実行する作業の種別に関する情報である作業種別情報を記憶する作業種別情報記憶部５５と、作業機３の型式に関する情報である作業機型式情報を記憶する作業機型式情報記憶部５６とを含む。作業機３が肥料散布機である場合、作業種別情報には、作業種別が肥料散布であるという情報が含まれており、作業機３が農薬散布機である場合、作業種別情報には、作業種別が農薬散布であるという情報が含まれている。作業機３が播種機である場合、作業種別情報には、作業種別が播種であるという情報が含まれている。
【００１９】
作業機制御部５０には、衛星信号受信用アンテナ５７が電気的に接続されている。衛星信号受信用アンテナ５７は、測位衛星７（図１参照）からの信号を受信するものである。衛星信号受信用アンテナ５７で受信された測位信号は、位置情報算出部（位置情報取得部）５８に入力される。位置情報算出部５８は、作業機３（厳密には、衛星信号受信用アンテナ５７）の位置情報を、たとえば、緯度・経度情報として算出して取得する。作業機制御部５０は、取得した位置情報５１Ｂをメモリ５１に保存する。
【００２０】
作業機制御部５０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）５９を介してトラクタ制御部４０や複数のコントローラ４３等のトラクタ２の各部と接続されている。ＣＡＮとは、自動車等において機器間の相互通信に用いられる公知の規格である。作業機制御部５０は、ＣＡＮ５９を介して、トラクタ２に関する情報であるトラクタ情報を取得する。トラクタ情報には、トラクタ２の型式情報および機番情報が含まれる。機番情報は、トラクタ一台ずつに設定された番号である。作業機制御部５０は、取得したトラクタ情報５１Ａをメモリ５１に保存する。
【００２１】
無線通信部５２は、トラクタ情報および作業種別情報を特定用情報として管理サーバ４に向けて送信する。特定用情報は、作業機３が作業を実行するために必要な作業設定情報を特定するための情報である。
管理サーバ４は、管理サーバ４を制御するサーバ制御部６０を含む。サーバ制御部６０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）６１を備えたマイクロコンピュータを含む。サーバ制御部６０には、無線通信部６２および記憶部６３が電気的に接続されている。無線通信部６２は、トラクタ２や作業機３と無線通信するための通信インターフェースである。
【００２２】
サーバ制御部６０の無線通信部６２は、作業機３の無線通信部５２から送信された特定用情報を受信する。サーバ制御部６０は、作業機３から取得した特定用情報６１Ａをメモリ６１に保存する。
サーバ制御部６０は、作業機３から取得した特定用情報６１Ａと、記憶部６３に記憶されたトラクタ情報テーブル（後述する図３参照）および作業設定情報テーブル（後述する図４参照）とに基づいて、作業設定情報を選択する作業設定情報選択部６５を含む。
【００２３】
記憶部６３は、トラクタ情報テーブルを記憶するトラクタ情報テーブル記憶部６６と、作業設定情報テーブルを記憶する作業設定情報テーブル記憶部６７とを含む。図３は、トラクタ情報テーブルの内容例を示す模式図である。図４は、作業設定情報テーブルの内容例を示す模式図である。
図３を参照して、トラクタ情報テーブルには、トラクタの型式情報（トラクタ型式）および機番情報（トラクタ機番）がユーザ毎に記憶されている。トラクタ情報テーブルを用いることによって、機番情報に基づいて対応するトラクタの所有者が判定できるようになっている。図３の例では、機番情報に含まれる機番が「１００１」、「１００２」、「２００１」であるトラクタの所有者は、ユーザＡであり、機番情報に含まれる機番が「３００１」、「４００１」、「１００３」であるトラクタの所有者は、ユーザＢであり、機番情報に含まれる機番が「４００２」、「３００２」であるトラクタの所有者は、ユーザＣである。
【００２４】
図４を参照して、作業設定情報テーブルには、作業種別、圃場名称（圃場ＩＤ）、作業設定情報が、ユーザ毎に記憶されている。作業設定情報は、種子、農薬、肥料等の散布物の散布量を、圃場内の各位置において詳細に設定するための地図情報である。
たとえば、作業機３が農薬散布機であり、トラクタ２の機番が「１００２」である場合、図３を参照して、作業設定情報選択部６５は、作業機３と接続されたトラクタ２のユーザがユーザＡであると特定する。そして、図４を参照して、作業設定情報選択部６５は、ユーザＡに対応する作業設定情報のうちから、作業種別が農薬散布である作業設定情報を選択する。図４の例では、作業設定情報として「Ａ４．ｔａｓｋ」および「Ａ５．ｔａｓｋ」が選択される。
【００２５】
また、たとえば、作業機３が肥料散布機であり、トラクタ２の機番が「３００１」である場合、図３を参照して、作業設定情報選択部６５は、作業機３と接続されたトラクタ２のユーザがユーザＢであると特定する。そして、図４を参照して、作業設定情報選択部６５は、ユーザＢに対応する作業設定情報のうちから、作業種別が肥料散布である作業設定情報を選択する。図４の例では、作業設定情報として「Ｂ１．ｔａｓｋ」および「Ｂ２．ｔａｓｋ」が選択される。
【００２６】
管理サーバ４の無線通信部６２は、作業設定情報選択部６５によって選択された作業設定情報と、当該作業設定情報に対応する圃場名称とを、作業機３に送信する。管理サーバ４の無線通信部６２は、作業設定情報選択部６５が選択した作業設定情報を作業機３の無線通信部５２に向けて送信する送信部の一例である。
作業機３の無線通信部５２は、特定用情報に対応した作業設定情報と圃場名称とを管理サーバ４から受信（取得）する。無線通信部５２は、特定用情報を管理サーバ４に送信し、特定用情報に対応した作業設定情報を管理サーバ４から取得する通信部の一例である。
【００２７】
作業機制御部５０は、管理サーバ４から取得した作業設定情報が複数存在する場合には、無線通信部５２が取得した複数の作業設定情報のうちから、作業機３の位置情報（現在位置）に対応する作業設定情報５１Ｃを選択してメモリ５１に設定する。
詳しくは、圃場名称と各圃場についての圃場特定情報とが対応付けられた圃場テーブル（図５を参照）が用いられる。圃場特定情報は、作業機３を使用するユーザが所有する圃場の位置を特定するための情報である。圃場特定情報は、たとえば、圃場の輪郭上の複数の特徴点の位置情報である。作業機３の記憶部５４は、圃場テーブルを記憶する圃場テーブル記憶部７０をさらに含んでいる。作業機制御部５０は、圃場テーブルと、位置情報算出部５８によって取得される位置情報とに基づいて、作業機３の現在位置が存在する圃場名称を特定し、無線通信部５２が取得した複数の作業設定情報のうちから、作業機３の現在位置が存在する圃場名称に対応する作業設定情報を選択する。
【００２８】
無線通信部５２が作業設定情報として「Ａ４．ｔａｓｋ」および「Ａ５．ｔａｓｋ」を取得した場合で、作業機３の現在位置が圃場Ｆ１内に存在するときには、作業設定情報として「Ａ４．ｔａｓｋ」が選択される。無線通信部５２が作業設定情報として「Ａ４．ｔａｓｋ」および「Ａ５．ｔａｓｋ」を取得した場合で、作業機３の現在位置が圃場Ｆ４内に存在するときには、作業設定情報として「Ａ５．ｔａｓｋ」が選択される。そして、作業機制御部５０は、作業機３の現在位置に対応して選択された作業設定情報に基づいて動作部５３を制御する。
【００２９】
トラクタ２のトラクタ制御部４０は、ＣＡＮ５９を介して作業機３と通信するため、この実施形態とは異なりトラクタ制御部４０が作業設定情報に基づいて作業機３の動作部５３を制御する場合には、複雑な作業設定情報に基づいて作業機３の動作部５３をきめ細やかに制御することが困難である。また、この実施形態とは異なり、トラクタ２の無線通信部４２が管理サーバ４から作業設定情報を取得し、トラクタ制御部４０がＣＡＮ５９を介して作業機３に作業設定情報を送信する構成も考え得る。このような構成では、トラクタ制御部４０が複雑な作業設定情報のファイル形式をＣＡＮ５９で送信可能な形式に変換した後、ＣＡＮ５９を介して作業機制御部５０に向けて送信し、作業設定情報のファイル形式を作業機制御部５０が動作部５３を制御できる形式に再び変換しなければならない。そのため、ファイル形式の変換に時間を要するばかりか、ファイル形式の変換時に変換ミスが生じ作業設定情報の内容が変更されるおそれがある。
【００３０】
この実施形態によれば、作業機３は、トラクタ２を介さずに管理サーバ４と通信し、作業を実行するために必要な作業設定情報を取得する。そして、管理サーバ４から取得された作業設定情報に基づいて、作業機制御部５０が動作部５３を制御する。つまり、作業機３の動作部５３は、トラクタ制御部４０によって制御されるのではなく、作業機３が管理サーバ４から直接取得した作業設定情報に基づいて作業機制御部５０によって制御される。したがって、作業機３は、適切な動作制御を実行することができる。
【００３１】
作業機３の位置情報を管理サーバ４に随時送信する場合には、無線通信部５２の負担が増大する。この実施形態では、無線通信部５２が取得した作業設定情報が複数存在する場合に、作業機制御部５０は、位置情報算出部４５によって取得された作業機３自身の位置情報に対応する作業設定情報を適切に選択する。そのため、管理サーバ４に作業機３の位置情報を随時送信して作業機３の現在位置に適した作業設定情報を管理サーバ４に選択させる必要がなく、管理サーバ４から圃場特定情報を一度受け取るだけで、適切な作業設定情報を選択することができる。したがって、無線通信部５２の負担を軽減することができる。
【００３２】
この構成によれば、管理サーバ４のサーバ制御部６０の作業設定情報選択部６５が、作業機３の無線通信部５２から提供される機番情報に基づいてユーザを特定する。そして、作業設定情報選択部６５は、特定されたユーザに対応する作業設定情報から、無線通信部５２から提供される作業種別情報に対応する作業設定情報を適切に選択する。したがって、管理サーバ４は、適切な作業設定情報を作業機３に送信することができる。
【００３３】
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、上述の実施形態では、トラクタ２から管理サーバ４に送信される特定用情報には、トラクタ情報および作業種別情報が含まれている。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、トラクタ２から管理サーバ４に送信される特定用情報には、作業種別情報の代わりに作業機型式情報が含まれていてもよい。この場合、管理サーバ４の記憶部６３が、作業機の型式と、各型式の作業機によって行われる作業の種別とが対応付けられた作業種別情報テーブル（図６を参照）を記憶する作業種別情報テーブル記憶部６８（図２の二点鎖線を参照）を含んでいる必要がある。
【００３４】
また、上述の実施形態では、特定用情報に含まれるトラクタ情報には、トラクタ２の型式情報とトラクタ２の機番情報とが含まれている。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、特定用情報に含まれるトラクタ情報には、トラクタ２の型式情報が含まれておらず、トラクタ２の機番情報のみが含まれていてもよい。この場合であっても、上述の実施形態と同様に、トラクタ情報テーブルを用いて、機番情報に基づいてトラクタの所有者を判定することができる。
【００３５】
上述の実施形態では、管理サーバ４の無線通信部６２が作業設定情報とともに圃場特定情報を作業機３に向けて送信する。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、サーバ制御部６０の作業設定情報選択部６５が、圃場特定情報と作業機３の現在の位置情報とに基づいて作業設定情報を選択し、管理サーバ４の無線通信部６２が、作業設定情報のみを作業機３に向けて送信してもよい。そのためには、作業機３の無線通信部５２が、作業機３の位置情報を特定用情報とともに管理サーバ４へ向けて送信するように構成されている必要がある。
【００３６】
上述の実施形態とは異なり、作業機３には、位置情報算出部５８および衛星信号受信用アンテナ５７が設けられていない場合には、位置情報算出部４５によって取得されるトラクタ２の位置情報を作業機３の位置情報として用いてもよい。あるいは、位置情報算出部４５によって取得されるトラクタ２の位置情報を、トラクタ２と作業機３との間の距離に基づいて補正することによって、作業機３の位置情報を予測してもよい。
【００３７】
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１      ：作業機管理システム
２      ：トラクタ（作業車両）
３      ：作業機
４      ：管理サーバ
５０    ：作業機制御部（制御部）
５２    ：無線通信部（通信部）
５８    ：位置情報算出部（位置情報取得部）
６２    ：無線通信部（送信部）
６５    ：作業設定情報選択部
【図１】
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【図２】
2020154783.tif 000004
【図３】
2020154783.tif 000005
【図４】
2020154783.tif 000006
【図５】
2020154783.tif 000007
【図６】
2020154783.tif 000008