(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業用のトラクタ（１０）側に設けた本機制御用コントローラ（２７）の入力側に、ＰＴＯ入切スイッチとロータリ作業機（３０）に設けた肥料散布作業機（３１）の肥料の重量を検出する重量センサ（３４）と燃料センサ（４１）とを接続すると共に、該本機制御用コントローラ（２７）の出力側にＰＴＯ軸（２４）の回転を入切する切替制御弁のソレノイドバルブ（４２）とリフトアーム（２８）の上昇用切替制御弁のソレノイド（３５）及び下降用切替制御弁のソレノイド（３６）と前記肥料散布作業機（３１）駆動用の電動モータ（３７）とを接続し、トラクタ（１０）側に設けた通信用制御コントローラ（１７）の入力側に、作業開始スイッチ（３Ａ）と休憩用の作業中断スイッチ（３Ｂ）とトラブル時の作業中断スイッチ（３Ｃ）と液晶画面（２）の表示モード切替スイッチ（１９）とＧＰＳ受信器（１）とホスト制御部（５）からの通信用の受信器（４Ｂ）とを接続すると共に、該通信用制御コントローラ（１７）の出力側に、前記液晶画面（２）とホスト制御部（５）への通信用の送信器（４Ａ）とを接続し、前記トラクタ（１０）側に設けた本機制御用コントローラ（２７）と通信用制御コントローラ（１７）とを通信ライン（１８）によって接続し、各トラクタ（１０）及び各保管地から送信される情報を一括して管理する前記ホスト制御部（５）の記憶部に、各保管地の保管地番号と所有者と住所と保有量とを記憶した肥料保有データと、地図データと、各トラクタ（１０）ごとの車両番号と型式と運転者とエンジン馬力数と作業の種類を記憶した作業機別管理データとを格納して、トラクタ（１０）の電源をＯＮにすると、前記本機制御用コントローラ（２７）と通信用制御コントローラ（１７）との通信を開始してエンジン回転数と燃料残量と肥料残量とからなる検出情報を前記液晶画面（２）へ表示し、前記作業開始スイッチ（３Ａ）がＯＮになったことが判定されると前記検出情報のうちの肥料残量情報を前記通信用制御コントローラ（１７）からホスト制御部（５）へ送信し、該ホスト制御部（５）側において、各トラクタ（１０）の肥料の重量を周期的に検出してこの肥料の重量の減少率から各トラクタ（１０）別の作業継続可能時間を算出してホスト制御部（５）側のモニタ（４６）に表示すると共に、各トラクタ（１０）の肥料の減少に伴って複数の保管地の内から肥料の補給候補地として最も近くにある保管地を抽出してこの保管地の位置情報を当該トラクタ（１０）側へ送信するように構成したことを特徴とする農業用のトラクタ管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、農業用のトラクタの管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
近年、農業分野では圃場の大規模化に伴い、個人または法人が複数の農業機械を所有し、地域の圃場を一括して管理委託されるいわゆる委託農業が増加している。このような委託農業は、決められた期間内に特定の作業を完了する必要があり、これを怠ると作物の生育に支障を来たしたり、作物の売価が落ちるという課題があった。
【０００３】
しかしながら、このような作業は一定の地域で一定期間内に集中して行なう為、作業に必要な肥料などの資材が減少してこれを補給するため保管地へ赴いても、この移動中に資材が無くなり、移動時間が無駄になるという課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以上のような課題に顧みて、農業用のトラクタ管理システムを次のように構成した。
【０００５】
即ち、農業用のトラクタ（１０）側に設けた本機制御用コントローラ（２７）の入力側に、ＰＴＯ入切スイッチとロータリ作業機（３０）に設けた肥料散布作業機（３１）の肥料の重量を検出する重量センサ（３４）と燃料センサ（４１）とを接続すると共に、該本機制御用コントローラ（２７）の出力側にＰＴＯ軸（２４）の回転を入切する切替制御弁のソレノイドバルブ（４２）とリフトアーム（２８）の上昇用切替制御弁のソレノイド（３５）及び下降用切替制御弁のソレノイド（３６）と前記肥料散布作業機（３１）駆動用の電動モータ（３７）とを接続し、トラクタ（１０）側に設けた通信用制御コントローラ（１７）の入力側に、作業開始スイッチ（３Ａ）と休憩用の作業中断スイッチ（３Ｂ）とトラブル時の作業中断スイッチ（３Ｃ）と液晶画面（２）の表示モード切替スイッチ（１９）とＧＰＳ受信器（１）とホスト制御部（５）からの通信用の受信器（４Ｂ）とを接続すると共に、該通信用制御コントローラ（１７）の出力側に、前記液晶画面（２）とホスト制御部（５）への通信用の送信器（４Ａ）とを接続し、前記トラクタ（１０）側に設けた本機制御用コントローラ（２７）と通信用制御コントローラ（１７）とを通信ライン（１８）によって接続し、各トラクタ（１０）及び各保管地から送信される情報を一括して管理する前記ホスト制御部（５）の記憶部に、各保管地の保管地番号と所有者と住所と保有量とを記憶した肥料保有データと、地図データと、各トラクタ（１０）ごとの車両番号と型式と運転者とエンジン馬力数と作業の種類を記憶した作業機別管理データとを格納して、トラクタ（１０）の電源をＯＮにすると、前記本機制御用コントローラ（２７）と通信用制御コントローラ（１７）との通信を開始してエンジン回転数と燃料残量と肥料残量とからなる検出情報を前記液晶画面（２）へ表示し、前記作業開始スイッチ（３Ａ）がＯＮになったことが判定されると前記検出情報のうちの肥料残量情報を前記通信用制御コントローラ（１７）からホスト制御部（５）へ送信し、該ホスト制御部（５）側において、各トラクタ（１０）の肥料の重量を周期的に検出してこの肥料の重量の減少率から各トラクタ（１０）別の作業継続可能時間を算出してホスト制御部（５）側のモニタ（４６）に表示すると共に、各トラクタ（１０）の肥料の減少に伴って複数の保管地の内から肥料の補給候補地として最も近くにある保管地を抽出してこの保管地の位置情報を当該トラクタ（１０）側へ送信するように構成したことを特徴とする農業用のトラクタ管理システムとした。
【０００６】
【発明の効果】
以上のように構成することにより、この発明は、次のような効果を奏する。
【０００７】
即ち、各トラクタ１０と、このトラクタ１０用の肥料を保管する場所とを一括して管理するので、刻一刻と変化する肥料の量をリアルタイムで把握して、トラクタ１０の必要に応じることのできる保管候補地を抽出し、この地図情報を送信するものであるので、移動時間が短縮され、作業効率を向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を農業機械、特にトラクタの管理システムについて説明する。
最初に、トラクタ１０の構成について説明する。
トラクタ１０は、図２に示すように、車体前部にエンジン１１を設け、このエンジン１１の回転動力を複数の変速装置を介して後輪１２、または前後輪１２，１３へ伝達して走行する構成となっている。
【０００９】
前記エンジン１１の後方にはメータパネル１４を設け、このメータパネル１４は、後述する地図情報に基づく位置表示手段である液晶画面２を内蔵し、この下方にフロッピィーディスク装着ユニット１５、及びＣＤ−ＲＯＭ装着ユニット１６とを設けている。そして、前記ＣＤ−ＲＯＭ装着ユニット１６に、地図情報を格納したＣＤ−ＲＯＭをセットして、前記画面２に任意の地域地図を表示する構成となっている。また、トラクタ１０のメータパネル１４の上部には、車両の位置検出手段として、複数のＧＰＳ衛星８…からの電波を受信するＧＰＳ受信器１やジャイロセンサ７を設け、この受信情報により後述する通信用制御コントローラ１７がトラクタ１０の位置を演算し、前記地図上に表示する構成となっている。
【００１０】
また、この通信用制御コントローラ１７は、後述するホスト制御部５との通信を行う手段であるホスト送信器４Ａ、及びホスト受信器４Ｂを設けている。メータパネル１４の下部には、液晶画面２のモードを切り替える表示モード切替スイッチ１９と、トラクタ１０の作業状態を設定する手段である作業開始終了スイッチ３Ａ、作業中断（中継）スイッチ３Ｃ、作業中断（トラブル）スイッチ３Ｄとを設けている。そして前記送受信器４Ａ，４Ｂやスイッチ３…の検出信号、設定信号は、前記通信制御用コントローラ１７に入力する構成となっている。尚、表示モード切替スイッチ１９は、前記液晶画面の表示を、地図情報を映し出すか、あるいはエンジン回転や燃料残量等の車両情報を映し出すかを切り替えるスイッチである。
【００１１】
トラクタ１０のステアリングハンドル２０の後方には、操縦席２１を設け、この操縦席２１の側方には、作業機の高さを変更するポジションレバー２２や、走行用の変速レバー２３、車体後部のＰＴＯ軸２４の回転を入り切りするＰＴＯ入切スイッチ２５等を設けている。前記ポジションレバー２２の回動基部には、レバー操作位置を検出するポテンショメータ２６を設け、この検出値を操縦席２１下方の本機制御手段である本機制御用コントローラ２７へ送信して、トラクタ後部のリフトアーム２８を上下回動する構成となっている。
【００１２】
次にトラクタ１０の作業部に付いて説明する。トラクタ１０の後部には、トップリンクと左右ロアリンクとからなる三点リンク機構を設け、これにロータリ作業機３０を連結し、更にこの上部に肥料散布作業機３１を設けた構成となっている。
この肥料散布作業機３１は、作業に伴って減少する消費材の一例である肥料を充填したタンク３２と、これを送り出す電動モータ３７やダクト３３等から構成され、前記モータ３７の回転により耕耘前の圃場に肥料を送り出すことで、耕耘作業に伴って肥料を攪拌する構成となっている。そして、タンク３２下部には、肥料の重量を検出する重量センサ３４を設けている。
【００１３】
前記本機制御用コントローラ２７は、図４に示すように内部に各種情報を処理するＣＰＵや、検出値などを一時記憶するＲＡＭ、ポジション制御などの各種制御プログラムを格納するＲＯＭ等を備え、入力側には、前記ＰＴＯ入切スイッチや、肥料重量センサ３４、燃料センサ４１等を接続して設けている。
また、出力側には、前記ＰＴＯ軸２４の回転を入切する切替制御弁のソレノイド４２、をリフトアーム２８の上昇用、及び下降用の切替制御弁のソレノイド３５，３６、散布作業機の電動モータ３７等を接続して設けている。
【００１４】
前記通信制御用コントローラ１７は、内部に各種情報を処理するＣＰＵや、検出値などを一時記憶するＲＡＭ、通信制御、液晶画面制御などの各種制御プログラムを格納するＲＯＭ等を有する構成となっている。そして、入力側に、前記作業開始スイッチ３Ａ、作業中断（休憩）スイッチ３Ｂ、作業中断（トラブル）スイッチ３Ｃ、表示モード切替スイッチ１９等の設定器と、フロッピィーディスク装着ユニット１５、ＣＤ−ＲＯＭ装着ユニット１６からの接続ケーブル、更にＧＰＳ衛星８…からの電波を受信するＧＰＳ受信器１と、後述するホスト制御部５から情報を入力するホスト受信器４Ｂ等を接続して設けている。そして、出力側には前記液晶画面２、ホスト通信用の送信器４Ａを接続して設けている。
【００１５】
上記トラクタ１０に備えた２つのコントローラ１７，２７は、通信ライン１８で接続され、それぞれの入力情報を送受信可能に構成している。
次に、トラクタ１０の散布作業に必要な資材、即ちここでは肥料を管理する保管地について説明する。
保管地は、例えば地域の農業組合や業者、または個人を示し、前記ホスト制御部５と通信可能とする汎用型のパソコン本体および、その周辺機器（モニタ、キーボード、マウス、フロピィーディスク装着ユニット、ＣＤ−ＲＯＭ装着ユニット等）を有する構成となっている。そして、保管地のオペレータは、肥料の保管量を前記キーボード４７等から入力し、これを通信手段を通じてホスト制御部５へ送信する構成となっている。
【００１６】
次に、前記トラクタ１０、および肥料の保管地を管理するホスト制御部５に付いて説明する。
ホスト制御部５は、例えば、前記農業組合や、業者、または個人であり、前記保管地と同じように汎用型のパソコン本体４０および、その周辺機器（モニタ４１、キーボード４２、マウス４３、フロピィーディスク装着ユニット４４、ＣＤ−ＲＯＭ装着ユニット４５等）を有する構成となっている。
【００１７】
そして、この記憶装置には、各管理地の肥料保有データと地図データ、および各トラクタ１０の作業機別管理データとを格納している。
前記保管地の肥料保有データは、図６に示すデータファイルのように、保管地番号、所有者、住所、保有量等を記憶するものであり、さらに、地図データ呼び出し用のアドレス等を格納している。また、地図データは、前記トラクタ１０と同様のＣＤ−ＲＯＭに記憶する構成となっている。
【００１８】
そして、これらの管理地の各データ５０は、パソコン４５の入力機器（キーボード４７やマウス４８）によって、または前記管理地からの通信によって周期的に、最新情報に書き替え可能に構成している。
また、前記各トラクタ１０のデータファイル構成は、図７に示すように、各車両毎に車両番号や型式、管理者（運転者）、エンジン馬力数、現在行っている作業の種類等の情報を記憶する構成となっている。そして、前記トラクタ１０の肥料タンクの残量を記憶する領域と、作業可能継続時間を記憶する領域を設けている。
【００１９】
以上のように構成した複数のトラクタ１０…と複数の肥料管理地とホスト制御部５とからなる管理システムは、図９に示したトラクタ１０の通信制御用コントローラ１７の制御フローチャートのように作用する。
最初に、トラクタ１０の電源をＯＮにすると、本機制御コントローラ２７との通信が始まり、エンジン回転数、燃料残量、肥料残量など各種検出情報を読み込んでこれを液晶画面２へ表示する（ステップ１〜３）。そして、前記作業開始スイッチ３ＡがＯＮかどうかを判定し、これがＹＥＳであれば前記情報のうち肥料残量情報などの予め設定した情報を前記ホスト制御部５へ送信する（ステップ５）。また、このときに作業中断スイッチ（トラブル）３Ｃのオンオフ状況を判定し、これがＹＥＳであればこの緊急情報をホスト制御部５へ送信する（ステップ６〜７）。
【００２０】
これにより、ホスト制御部５のモニタに４６は、図８に示すように、各トラクタ別に作業継続可能時間が表示される。尚、この作業継続可能時間は、図１０に示すフローチャートのように、肥料の重量を周期的に検出して、この減少率を演算し初期積載量から算出する構成となっている。
また、通信制御コントローラ１７は、ホスト制御部５からの通信情報についても周期的に検出し、これに応じて、液晶画面の表示を切り替えメッセージや前記肥料の保管地をマップ上へ示す構成となっている。
【００２１】
また、ホスト制御部５では、前記トラクタ１０の情報を入力するとともに、保管地からの肥料保管量等の情報を入力する構成としているので、例えば、図８中のトラクタＣに対し、最も近くにある保管地を抽出して、この地図情報を送信する。
以上のように構成したトラクタ１０の管理システムは、各車両と、この車両の消費材を保管する場所とを一括して管理するので、刻一刻と変化する消費材の量をリアルタイムで把握して、作業車両の必要に応じることのできる保管候補地を抽出し、この地図情報を送信する構成としたので、移動時間が短縮され、作業効率を向上することができる。
【００２２】
また、特に各トラクタを無人で作業させる場合等では、地図情報を送信するシステムに替えて、各圃場へ肥料補給チームを効率よく巡回させる等して、可及的に長時間にわたり各車両の作業を継続させることもできる。
尚、上記発明の別形態としては、前記肥料に替えて薬液や、田植機の苗補給に応用することができる。また、作業に伴って減少する消費材に替えて、作業に伴って増加する収穫物、例えばコンバインの籾がグレンタンクに満載されるまでの時間を演算し、作業を中断する前に籾回収チームを巡回させる等して作業を継続させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  システム概要図。
【図２】  トラクタの全体側面図。
【図３】  マップ上に保管地を表示しているときのメータパネル。
【図４】  トラクタのコントローラの接続状態を示す図。
【図５】  ホスト制御部の構成を示すブロック図。
【図６】  保管地のデータを格納するデータファイル。
【図７】  トラクタのデータを格納するデータファイル。
【図８】  トラクタの作業継続可能時間等を表示例。
【図９】  通信制御の概要を示す制御フローチャート。
【図１０】  肥料残量を演算処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１    ＧＰＳ受信器
２    液晶画面
３Ａ  作業開始スイッチ
３Ｂ  休憩用の作業中断スイッチ
３Ｃ  トラブル時の作業中断スイッチ
４Ａ  送信器
４Ｂ  受信器
５    ホスト制御部
１０    トラクタ
１７    通信用制御コントローラ
１８  通信ライン
１９  表示モード切替スイッチ
２４    ＰＴＯ軸
２７    本機制御用コントローラ
２８    リフトアーム
３０    ロータリ作業機
３１    肥料散布作業機
３４    重量センサ
３５    ソレノイド
３６    ソレノイド
３７    電動モータ
４１    燃料センサ
４２    ソレノイドバルブ
４６  モニタ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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