(57)【要約】【課題】カーナビ用のＤＶＤ等に記録された地図データでは、土地の外形は解るものの、土地内部の地図情報は乏しく、農機や建機といった作業車を作業走行させるには、作業者間で障害物の有無や作業位置を伝聞したり、独自に地図を作成する手法が採られていた。【解決手段】作業車のコントローラと通信できる作業管理端末機１０に、前記地図データ４を記憶するＤＶＤ読取装置、ＧＰＳ受信機及びジャイロセンサを備える。前記地図データ４から作業場の外形を取り込み。この取り込んだ作業場の地図データ４を区画化したり、局所的な情報を自動または手動付加して加工した後、別途記憶する。【選択図】          図１
2004213239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車（Ｔ）に搭載されたコントローラ（Ｃ）と通信する通信手段（１）と、前記センサ情報等を表示する表示装置（３）とを備えた作業管理装置において、
前記作業管理装置には、外部地図データ（４）から作業場の外形を取り込む入力装置（５）と、前記取り込んだ作業場の地図データに局所的な情報を設定する地図データ加工手段（７）と、前記加工された地図データを記憶する記憶装置（６）を備えたことを特徴とする作業管理装置。
【請求項２】
作業車（Ｔ）に搭載されたコントローラ（Ｃ）と通信する通信手段（１）と、前記センサ情報等を表示する表示装置（３）とを備えた作業管理装置において、
前記作業管理装置には、外部地図データ（４）から作業場の外形を取り込む入力装置（５）と、前記取り込んだ作業場の地図データに区画を設定すると共に、前記区画に対して前記コントローラ（Ｃ）から送られるセンサ情報を付加する地図データ加工手段（７）と、前記加工された地図データを記憶する記憶装置（６）を備えたことを特徴とする作業管理装置。
【請求項３】
前記作業管理装置は、複数種の作業車（Ｔ…）に搭載可能に構成され、ＧＰＳ受信機（３０）を備えた携帯型管理装置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業管理装置。
【請求項４】
前記作業管理装置は、ＧＰＳ受信機（３０）を備えた複数種の作業車（Ｔ…）から無線通信手段（８）を介してセンサ情報を受信し、記憶装置（Ｈ１）に蓄積するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びこの補器（Ｈ２…）で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタやコンバインといった農作業車や各種建設機械の作業管理装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平９−１４７１６１号公報に示されるように、コンバイン等に搭載されたコントローラ（制御装置１）と通信する通信手段（通信インターフェース４１）と、前記コントローラからのセンサ情報を記憶する記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ２４）と、前記センサ情報等を表示する表示装置（表示部２３）とを備えた作業管理装置（車両の計器盤）が知られている。
【０００３】
そして前記作業管理装置は、コンバインやトラクタといった多種類の農作業車に搭載可能に構成され、例えば作業時間や燃料消費量といった作業データを計測し、後の農作業計画、経営分析等の営農支援に役立てるものとなっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１４７１６１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、農業は大規模化、法人化されるに従い、前記作業時間や燃料消費といった機械に拠る作業データの他、圃場の地図データ、例えば、圃場がどのような形状で、どの位置に障害物や設備が存在するか、或いは圃場のどの個所で給油、或いは収穫物の荷受ができるかといった、詳細なデータが必要となってきた。
【０００６】
一方、前記地図データは、カーナビゲーション等で用いられる記憶ディスクに記憶されているものが市販されているが、これら地図データでは、土地の形状、即ち圃場の外形は解るものの、圃場内部の地図情報は乏しく、農機や建機を作業走行させるときには、作業者間で障害物の有無や作業位置を伝聞したり、独自に地図を作成する手法が採られていた。
【０００７】
また、前記全ての作業場に対し地図データを作成するには手間がかかる上、データ容量が大幅に増え、車両等に搭載するには、コストがかかるといった課題が生じる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記課題に鑑みて提案するものであり、次のような技術的手段を講じた。即ち、請求項１の発明では、作業車（Ｔ）に搭載されたコントローラ（Ｃ）と通信する通信手段（１）と、前記センサ情報等を表示する表示装置（３）とを備えた作業管理装置において、
前記作業管理装置には、外部地図データ（４）から作業場の外形を取り込む入力装置（５）と、前記取り込んだ作業場の地図データに局所的な情報を設定する地図データ加工手段（７）と、前記加工された地図データを記憶する記憶装置（６）を備えたことを特徴とする作業管理装置とした。
（請求項１の作用）
以上のように構成した請求項１の作業管理装置は、外部地図データ（４）から作業場の外形を取り出して、この外形に対し局所的な情報を設定し、記憶装置（６）に記憶する。
【０００９】
また請求項２の発明では、作業車（Ｔ）に搭載されたコントローラ（Ｃ）と通信する通信手段（１）と、前記センサ情報等を表示する表示装置（３）とを備えた作業管理装置において、
前記作業管理装置には、外部地図データ（４）から作業場の外形を取り込む入力装置（５）と、前記取り込んだ作業場の地図データに区画を設定すると共に、前記区画に対して前記コントローラ（Ｃ）から送られるセンサ情報を付加する地図データ加工手段（７）と、前記加工された地図データを記憶する記憶装置（６）を備えたことを特徴とする作業管理装置とした。
（請求項２の作用）
以上のように構成した請求項２の作業管理装置は、外部地図データ（４）から作業場の外形を取り出して、この外形に対し区画を設定すると共に、局所的な情報を付加して、記憶装置（６）に記憶する。
また請求項３の発明では、前記作業管理装置は、複数種の作業車（Ｔ…）に搭載可能に構成され、ＧＰＳ受信機（３０）を備えた携帯型管理装置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業管理装置とした。
（請求項３の作用）
以上のように構成した請求項３の作業管理装置は、複数種の作業車（Ｔ…）に装着してセンサ情報を収集し、これらセンサ情報を外部地図データ（４）に付加して記憶する。
また請求項４の発明では、前記作業管理装置は、ＧＰＳ受信機（３０）を備えた複数種の作業車（Ｔ…）から無線通信手段（８）を介してセンサ情報を受信し、記憶装置（Ｈ１）に蓄積するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びこの補器（Ｈ２…）で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業管理装置とした。
（請求項４の作用）
以上のように構成した請求項４の作業管理装置では、無線により車両のセンサ情報が収集され、これらセンサ情報を外部地図データ（４）に付加して記憶する。
【００１０】
【発明の効果】
これにより請求項１乃至請求項４の発明では、外部地図データ（４）を利用して、作業場の情報と共に、作業場内における局所的な地図データを参照することができるので、オペレータの経験や土地感に因らず誰でも効率良く作業が行える。
【００１１】
また請求項２の発明では、前記外部地図データを区画設定し、作業車の走行状態、或いは作業状態といった車両側のセンサ情報に基づいて、情報を付加するので、オペレータの入力操作が削減でき、また正確な作業場マップを作成することができる。
【００１２】
また請求項３の発明では、作業管理装置を携帯型に構成し複数種の機械に対して装着できる構成としたので、過去の作業状態を知ることができ、前記同様、オペレータの経験や土地感に因らず誰でも効率良く作業が行える。
また更に請求項４の発明では、作業管理装置をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びこの補器（Ｈ２…）で構成し、無線により各種車両の情報を受信する構成としたので、作業場の地図情報を一元管理することができ、前記同様、作業の効率を向上させると共に、法人等、集団で作業を行う場合は、この運営コストを削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の携帯型作業管理装置（以下、管理端末機１０）の正面図であり、一側部に電源のＯＮスイッチ１１及びＯＦＦスイッチ１２を設け、中央部に液晶モニタ３を設ける構成となっている。そして、側面にＤＶＤ−ＲＯＭ１３のディスクトレイ１４を出し入れ自在に設け、後述する地図データ４を格納したＤＶＤ−ＲＯＭを装着する構成となっている。
【００１４】
また管理端末機１０の裏面には、通信用コネクタ１５を設け、通信ケーブルを介して各種作業車、ここでは農作業車のコントローラＣへ接続する構成となっている。
また前記液晶モニタ３は、タッチパネル式に構成され、モニタ３に写し出された表示項目をオペレータが直接指で押して、各種項目を選択したり、画面の切り替える構成となっている。
【００１５】
尚、前記図１のモニタ３内の表示は、後述する「機械」モードの内、「トラクタ」を選択した画面であり、車速、走行距離、エンジン回転数といった他の作業車両一般の表示項目と共に、耕深値といったトラクタ特有の情報を所定のフォーマットで表示する構成となっている。
【００１６】
また前記モニタ３の表示では、前記「機械」モードの他、圃場毎の情報を表示する「圃場情報」モード、更には天気情報や各種ニュースを表示できる「インターネットブラウザ」モード等、表示モード毎に表示ウインドが設定され、この表示ウインド下のタブ部を押すことにより画面を切り替える構成となっている。
【００１７】
一方、作業車となるトラクタＴには、図２に示すように、ステアリングハンドル２０の前方にメータパネル２１を設け、このメータパネル２１の側方に前記管理端末機１０のコネクタ１５と接続する車両側コネクタを設けて、前記管理端末機１０を取り付ける構成となっている。
【００１８】
これにより、オペレータはトラクタＴのメータパネル２１に表示される車両情報と、管理端末機１０に表示される各種情報を見比べて作業を行うことができる。
またトラクタＴの操縦席２２側方には、各種設定器２３…や操作レバー２４を設け、これら設定器２３の設定値やレバー２４の操作位置、或いはリフトアームといった制御駆動部の位置情報を制御部を構成するコントローラＣへ送信する構成となっている。
【００１９】
次に、前記管理端末機１０の内部構成とトラクタＴのコントローラＣの構成を図３に基づいて説明する。
前記管理端末機１０には、入出力情報を処理し、この発明の地図データ加工手段となるＣＰＵ７や、各種記憶装置、詳しくはナビゲーション用制御プログラムや加工後の地図データ及びこれに付加する各種情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ６、各種センサ値や制御プログラムを一時的に読み込んで記憶するＲＡＭ２等を有する構成となっている。
【００２０】
そして、この入力部には、ＧＰＳ受信機３０、ジャイロセンサ３１、前記電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１，１２、そしてタッチパネルの操作部３ｂを接続して設けている。
また出力部には、前記液晶モニタ３ａ、スピーカ３３等を接続する構成となっている。
【００２１】
また更に、前記管理端末機１０には、車両のコントローラＣとの通信手段となる通信インターフェース１、そして前記ＤＶＤ−ＲＯＭ１３に格納されたデータを読み取る外部機器インターフェース５を内装する構成となっている。
尚、前記管理端末機１０では、ＤＶＤ−ＲＯＭ１３に記憶されている地図データ４を読み出す構成としたが、地図データが格納されているのであれば他の記憶メディア、例えば、スティック状の記憶装置や増設式ハードディスクであっても良い。
【００２２】
また前記トラクタＴのコントローラＣにも、前記管理端末機１０同様、入出力情報を処理するＣＰＵ３５や、耕深制御等、各種制御プログラムを格納したＥＥＰＲＯＭ３６、各種プログラムやセンサ情報を一時的に取り出して記憶するＲＡＭ３７等を有する構成となっている。
そして、この入力部には、例えば前記耕深制御に用いられる耕深センサ３８、リフトアーム角センサ３９の他、各種センサ４０…や設定器２３…を接続して設けている。
【００２３】
また、出力部には、例えば、前記リフトアームを操作する作業機上昇用及び下降用の制御弁のソレノイド４１，４２の他、各種アクチュエータ４３…、パイロットランプ４４…、そして車両側液晶モニタ４５等を接続する構成となっている。
【００２４】
以上のように構成した管理端末機１０では、図４乃至図６に示すように、地図データ加工制御が行われる。
まず、前記管理端末機１０では、前記電源ＯＮスイッチ１１により電源を投入すると、前記ＧＰＳ受信機３０から現在位置を算出すると共に、前記ＤＶＤ−ＲＯＭ１３から地図データ４を読み出す（ＳＴＥＰ１〜２）。
【００２５】
そして、前記モニタ３ａの表示モードを判定、詳しくは前記ウインド画面の下のどのタブが選択されたかを判定し、これが「コンバイン」や「トラクタ」といった機械名が示されたタブが選択されていれば、「機械」モードと判定し、ＳＴＥＰ４へ進み、各機械のコントローラＣと通信を行ない、前記モニタ３ａ上に車両情報を表示する。
【００２６】
また、この「機械」モードで得られた車両のセンサ情報は、後述する「圃場情報」モードでの圃場全体、或いは圃場の区画毎のデータとして自動的に入力する構成となっている。例えば、コンバインの作業にて得られた籾の総排出量であれば、圃場全体の収穫量として入力される。また、トラクタＴの作業にて得られた耕深センサ検出値であれば、圃場区画毎の耕深値として、自動で記録する構成となっている。また、ハンドル２０に切角センサを備える農作業車であれば、作業走行中に一定角以上の急速なハンドル操作が検出された場合、前記モニタ３上で圃場内の障害物が有ったか否かを問い、障害物が存在するものであれば、この種類を選択して圃場のマップ上に特定のマーク（図８中符号Ｍ１：木立，Ｍ２：電柱）を設定する。
【００２７】
また前記表示モードが「ナビゲーション」モードに選択されていれば、図９に示すように、前記モニタ３ａにＤＶＤ−ＲＯＭの地図データを表示し、ＧＰＳ受信機３０、ジャイロセンサ３１に基づいて、車両の位置や圃場の位置を表示する（ＳＴＥＰ５）。
【００２８】
またこの「ナビゲーション」モードにて圃場内を走行する場合は、既に作成さている圃場加工マップの情報に基づいて圃場内のナビゲーションが行なわれる。具体的には、図９の圃場の表示部に示すように、稲作圃場Ｂをコンバインで走行する場合、過去の田植作業時に苗の植付方向を記憶しておき、コンバインの作業順路を表示する構成となっている。これにより、経験の少ないオペレータが作業する際や、植付作業時とは異なるオペレータが操縦する時にでも無駄な走行が無くなり、作業効率を向上することができる。
【００２９】
また、過去の作業で進路先に、木立や泥濘地、或いは電柱等の障害物が設定されていれば、事前に警報やスピーカを鳴らして注意を喚起したり、或いは前記車両側のコントローラＣとの通信により車速を自動で減速させたり、アクチュエータによりハンドルを切る等して針路変更を行う構成となっている。
これにより、経験の少ないオペレータが圃場を作業する時にも、作物に隠れた障害物等に車両を接触させることが防止され、車体や設備の損傷を防止することができる。
【００３０】
また前記表示モードが「圃場情報」モードに選択されていれば、ＳＴＥＰ６へ進み、オペレータが地図上に示された特定の圃場を選択する操作を待機し、これが完了すると、当該圃場のデータが既に設定されているかどうかを判定（ＳＴＥＰ７）し、これがＹＥＳの場合は、既に設定された情報を、モニタ３ａへ表示する。
一方、前記ＳＴＥＰ７の判定がＮＯの場合は、前記地図データ４から圃場の外形を取り込み、ＳＴＥＰ９にて区画設定処理を行う。その後、前記圃場ナンバーと共に付加情報を前記ＥＥＰＲＯＭ６に記憶する。
【００３１】
次に図５及び図７に基づいて、前記区画設定処理の制御プログラムについて説明する。
前記区画設定処理では、最初に、選択された圃場の外形を表示すると共に、この圃場の進入口を指定するよう案内が表示される。そして進入口が指定されると、この進入口から標準となる区画、ここでは１ｍ２の正方形となる区画が設定される（ＳＴＥＰ３）。この際、圃場端部などの前記標準区画に当て嵌まらない地域がある場合は、別途異形区画として記憶する構成となっている（ＳＴＥＰ４〜６）。
そして、ＳＴＥＰ７の処理にて、区画が設定された後はこの結果を表示し、確認画面にてオペレータの確認操作を待って、これが完了するとＥＮＤとなる。
【００３２】
次に、図６に基づいて前記データ手動入力処理の制御プログラムについて説明する。
このデータ手動入力処理とは、前記区画が設定された圃場に対し、マップ上で各種情報を手動で入力或いは修正するものである。
【００３３】
同処理では、最初にオペレータによって前記地図データ４から特定の圃場が選択されるのを待ち、これが完了すると区画設定された圃場を表示する。そして、圃場全体に対して、或いは１つの区画毎、若しくは区画範囲に対して各種データを入力する。詳しくは、圃場全体に設定するデータは、所有者、面積等を入力し、また圃場の区画毎に設定するデータは、植付作物の種類、植付方向、植付数、立ち枯れの有無、最新の生育状況といった作物情報や、電柱や木立、用水路のブロックといった障害物の位置情報、そして耕深、施肥量等を設定する構成となっている。
【００３４】
前記データの設定操作は、前記タッチパネル３ｂ上で１つの圃場を選択すると、前記図９に示すように、区画化されたグリッド状の圃場と設定項目が表示される。
その後、前記圃場全体、或いは区画、或いは区画範囲を一度に指定し、設定項目を選択し、別途表示させた入力キー画面により文字情報、あるいは数値情報を入力する構成となっている。例えば、前記植付作物の名称等、文字情報であれば、文字入力キーにて作物名を入力し、前記耕深値など数字情報であれば数字入力キーにて数値を入力する。
【００３５】
その後、確認画面を表示後、オペレータの確認操作が完了すると前記データ、即ち圃場毎、または区画毎に設定された情報が前記ＥＥＰＲＯＭ６に記憶される。
以上のように構成した管理端末機１０では、外部地図データ４を利用して、圃場周囲の情報と共に、圃場内における局所的な地図データを参照することができるので、オペレータの経験や土地鑑に因らず誰でも効率良く作業が行える。また必要な圃場だけのデータを作成し記憶するので、管理端末機１０に搭載するデータ記憶容量を極力削減することができ、生産コストも抑えることができる。
【００３６】
また前記外部地図データ４を区画設定し、トラクタ等、各種農作業車の走行状態、或いは作業状態といった車両側のセンサ情報に基づいて、区画毎に情報を付加するので、オペレータの入力操作が削減でき、また正確な圃場マップを作成することができる。
【００３７】
また携帯型管理端末機１０では、複数種の機械に対して装着できるので、過去の作業状態を知ることができ、前記同様、オペレータの経験や土地鑑に因らず誰でも効率良く作業が行える。
尚、前記管理端末機１０の別形態としては、前記ＣＰＵにより「機械」モードと、「ナビゲーション」モード、「圃場情報」モードを同時に処理し、画面を切り替えること無く、適宜情報を記録しながら、圃場内を案内し、その都度修正できるよう構成して良い。また前記管理端末機１０及び農作業車のコントローラＣは、各役割によって複数に分割され、その間を通信により情報を送受信する構成であっても良い。
【００３８】
また更に管理端末を装着する機械としては、作業に関する設置型の機械、例えば稲作であれば乾燥機や籾摺り機といったコントローラとも通信可能に構成すると共に、前記圃場全体の収穫量や籾の生育状況に応じて張り込み量や乾燥時間、或いは籾摺り機のローラ調整を自動で設定する構成としても良い。
また、管理端末機１０に備える記憶装置は、家電や各種情報機器と共用できる着脱式の記憶装置としても良い。
【００３９】
次に図１０に基づいて、パーソナルコンピュータＰＣ及びこの補器Ｈ１，Ｈ２…で構成した設置型の作業管理装置（以下、作業管理システム９）に付いて説明する。
尚、前記と同様の構成に付いては説明を省略する。
【００４０】
ここでは、前記トラクタＴ等の作業機械側に、少なくともＧＰＳ受信機及びジャイロセンサを設け、無線電話回線及びインターネット網を介して前記作業管理システム９に接続する通信モデム４７を設け、前記ＥＥＰＲＯＭ３６に、前記作業管理システム９から送信される情報、或いはインターネット上の天気情報等を格納する構成となっている。またモデム４７にて受信した情報、即ち、前記機械モードや圃場モード、或いはナビゲーションモードにおける情報を、既存の前記モニタ４５に表示する構成となっている。
【００４１】
また作業管理システム９には、モニタやキーボード、マウスを備えたパーソナルコンピュータＰＣと、前記地図データ４を格納したハードディスクＨ１と、前記トラクタ等の各種作業車のコントローラＣと通信する通信モデムＨ２、更には各種データを一覧として、或いは圃場毎のデータとしてプリントアウトできるプリンタＨ３などを備える構成となっている。
【００４２】
以上のように構成した作業管理システム９では、前記同様、ＤＶＤ−ＲＯＭに記憶された地図データ４により圃場の外形を取り出し、この外形に対して区画を設定すると共に、この区画毎に、車両側のコントローラＣから送信されたセンサ値を圃場全体情報、または区画として自動で付加する構成となっている。
【００４３】
また前記加工後のデータを、キーボードから手動で入力修正可能に構成され、これら加工データを前記ハードディスクＨ１に記憶する構成となっている。
これにより、圃場の地図情報を一元管理することができ、前記同様、作業の効率を向上させると共に、法人等、集団で作業を行う場合は、この運営コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】携帯型作業管理装置（管理端末機）の正面図。
【図２】管理端末機をトラクタに装着した場合の平面図。
【図３】管理端末機とトラクタのコントローラの接続状態を示すブロック図。
【図４】マップ作成処理に係るプログラムの概要を示すフローチャート。
【図５】区画設定処理に係るプログラムの概要を示すフローチャート。
【図６】データ手動入力処理に係るプログラムの概要を示すフローチャート。
【図７】区画設定処理での表示画面を示す図。
【図８】ナビゲーションモードの画面を示す図。
【図９】ナビゲーションモードの画面を示す図。
【図１０】設置型作業管理装置（作業管理システム）とトラクタのコントローラの接続状態を示すブロック図。
【符号の説明】
１    通信インターフェース
２    ＲＡＭ
３    タッチパネル
３ａ  タッチパネルのモニタ
３ｂ  タッチパネルの操作部
４  ＤＶＤ−ＲＯＭ内の地図データ
５  外部インターフェース
６  ＥＥＰＲＯＭ
７  ＣＰＵ
９  設置型作業管理装置（管理システム）
１０  携帯型作業管理装置（管理端末機）
【図１】
2004213239.tif 000003
【図２】
2004213239.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004213239.tif 000009
【図８】
2004213239.tif 000010
【図９】
2004213239.tif 000011
【図１０】
2004213239.tif 000012