JP2019045456A - 測位システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準局4にて測位衛星から受信した測位信号に基づく単独測位を行って、基準局4の現在位置を示す基準局測位情報を求める基準局測位手段43と、基準局測位手段43での単独測位により得られた基準局測位情報と基準局登録手段44で登録された基準局設置位置情報とを比較して、基準局登録手段44で登録された基準局設置位置情報が誤ったものである誤登録状態であるか否かを判定する判定処理を実行する判定手段46とを備えた。
【選択図】図2
Description
前記基準局にて測位衛星から受信した測位信号と、前記基準局登録手段で登録された基準局設置位置情報とに基づいて、前記測位信号に対する補正情報を生成する補正情報生成手段と、
移動機体に設置された移動局にて測位衛星から受信した測位信号と前記補正情報生成手段で生成された補正情報とに基づく測位を行って、前記移動局の現在位置を示す移動局測位情報を求める移動局測位手段とを備えた測位システムであって、
前記基準局にて測位衛星から受信した測位信号に基づく単独測位を行って、前記基準局の現在位置を示す基準局測位情報を求める基準局測位手段と、
前記基準局測位手段での単独測位により得られた基準局測位情報と前記基準局登録手段で登録された基準局設置位置情報とを比較して、前記基準局登録手段で登録された基準局設置位置情報が誤ったものである誤登録状態であるか否かを判定する判定処理を実行する判定手段とを備えた点にある。
従って、前記判定手段で前記誤登録状態であると判定された場合には、例えば直接的又は間接的に移動局測位手段での不正確となる測位を禁止するなどして、当該移動局側で実行される測位の正確性を担保することができる。
前記判定手段が、前記方位角特定手段での方位角特定処理の実行前に前記判定処理を実行する点にある。
前記自動走行制御手段が、前記判定手段で前記誤登録状態であると判定された場合に、前記移動機体の自動走行を停止する点にある。
本実施形態の測位システムは、予め定められた目標走行経路に沿って、移動機体としての作業車両1(図1参照)の自動走行を実行可能な自動走行システムとして構成されている。
尚、図1では、作業車両1としてトラクタを例示しているが、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等、乗用型作業車両に加え、歩行型作業車両も適用可能である。
一方、作業車両1の自動走行を行う圃場等の走行エリアの近傍の固定位置には、作業車両1側と同じ測位衛星3からの測位信号を受信する測位用アンテナ41を有する基準局4を設置している。
そして、これら基準局4と作業車両1との夫々にて受信した測位信号を用いて、作業車両1の現在位置を測位するものとして構成されている。
一方、基準局4には、CPUや記憶装置等で構成された制御部42や記憶部48が設けられており、更には、前述の作業車両1の無線通信部17との間で無線通信を実行可能な無線通信部49が設けられている。また、これら無線通信部17,49の夫々は、ユーザが利用する携帯情報端末2(図1参照)との間でも、WiFi等を通じた無線通信が可能に構成されている。
そして、このような無線通信部17,49により、作業車両1と基準局4との間でリアルタイムの情報の送受信が可能となる。更には、所定のアプリケーションソフトウェアを実行した携帯情報端末2を用いて、作業車両1及び基準局4を遠隔で操作することが可能となる。
例えば、詳細については後述するが、移動局測位手段13により行われる測位としては、ディファレンシャル測位方式(DGPS測位方式)、リアルタイムキネマティック測位方式(RTK−GPS測位方式)等の各種の測位方法を適用することができる。
制御部12は、例えば数秒毎に移動局測位手段13による測位を繰り返し実行し、その測位により得られた移動局測位情報を、測位時の時間情報と関連付けて記憶部16に逐次保存する。
例えば、方位角特定手段14は、移動局測位手段13により現在の移動局測位情報が得られた時点で、記憶部16に保存された直前の移動局測位情報を参照し、その直前の移動局測位情報から現在の移動局測位情報に向かう速度ベクトルの向きを、作業車両1の方位角として特定することができる。
尚、上記直前の移動局測位情報としては、記憶部16に保存された直前の移動局測位手段13での測位により得られた移動局測位情報を用いることができるが、例えば作業車両1の走行開始時においては、単独測位又はユーザが入力して得られた移動局測位情報を用いることもできる。
また、制御部12は、例えば移動局測位手段13による測位が実行される毎に作業車両1の方位角を逐次特定し、それにより得られた作業車両1の方位角を、特定時の時間情報と関連付けて記憶部16に逐次保存する。
例えば、携帯情報端末2において、作業車両1の自動走行に必要な目標走行経路などの情報がユーザにより生成され、その情報が、作業車両1側に送信されて記憶部16に保存される。そして、自動走行制御手段15は、方位角特定手段14で特定された作業車両1の方位角や、3軸のジャイロと3方向の加速度計等を有するIMU(慣性計測装置)で計測される作業車両1の姿勢等を適時参照しながら、作業車両1に装備されたエンジン制御装置、変速装置及び操舵装置等の各種装置を自動制御する。この自動制御により、移動局測位手段13での測位により得られた移動局測位情報が示す作業車両1の現在位置が携帯情報端末2から受信した目標走行経路に沿ったものなるように、作業車両1の自動走行が実行される。
更に、基準局登録手段44は、手動入力作業を省略しながら、正確な基準局設置位置情報を確実に登録するために、基準局4側で基準局4の設置位置を求めて自動的に登録する自動登録処理を実行可能に構成されている。
尚、基準局測位手段43による測位を行うことなく、ユーザが基準局4の設置位置を地図等で調べて、それを基準局4における基準局設置情報として登録しても構わない。
また、制御部42は、例えば数秒毎に繰り返して補正情報生成手段45により補正情報を生成し、その生成した補正情報を、無線通信部17,49を通じてリアルタイムに作業車両1側に送信する。そして、作業車両1側では、基準局4側から受信した補正情報を、移動局測位手段13におけるディファレンシャル測位方式又はリアルタイムキネマティック測位方式での測位に利用する。
そして、作業車両1側において、移動局測位手段13は、ディファレンシャル測位方式で測位を行うにあたり、単独測位を実行して作業車両1の現在位置を求め、その単独測位により得られた現在位置を基準局4側から受信した差分データにより補正することで、作業車両1の正確な現在位置の緯度・経度等を示す移動局測位情報を求める。
そして、作業車両1側において、移動局測位手段13は、リアルタイムキネマティック測位方式で測位を行うにあたり、作業車両1側の測位用アンテナ11で受信した測位信号の位相データと、基準局4側の測位用アンテナ41で受信した測位信号の位相データとをリアルタイムで解析する。この解析により、基準局4の設置位置に対する作業車両1の現在位置の相対位置関係を求め、その相対位置関係と基準局設置位置情報とから、作業車両1の正確な現在位置の緯度・経度等を示す移動局測位情報を求める。
具体的に、判定手段46は、予め登録された基準局4の設置位置を示す基準局設置位置情報が、基準局測位手段43により単独測位を実行して求めた基準局測位情報に対して、少なくとも単独測位で生じる例えば数m〜十数m程度の誤差以上の所定範囲を超えて乖離しているか否かを判定する。そして、乖離している場合には、基準局設置位置情報が誤登録されているとして、上記誤登録状態であると判定する。
具体的に、基準局4では、図3に示すように、電源投入時(ステップ#10)において、移動局測位手段13による単独測位が実行される(ステップ#11)。そして、その単独測位により得られた基準局測位情報を予め登録された基準局設置位置情報と比較する形態で判定手段46による判定処理(ステップ#13)が実行される。
一方、この判定処理(ステップ#13)において、誤登録状態であると判定された場合には、基準局4側の補正情報生成手段45から作業車両1側の移動局測位手段13への補正情報の送信が送信停止手段47により禁止された状態となる(ステップ#15)。
一方、この無線通信チェック(ステップ#21)において、補正情報を受信できないと判定された場合には、誤った補正情報を用いることで不正確となる移動局測位手段13による測位や方位角特定手段14による作業車両1の方位角の特定が実行されなくなる。結果、これらを利用して実行される自動走行制御手段15による作業車両1の自動走行が禁止された非アクティブ状態となる(ステップ#23)。
この構成により、誤った補正情報を用いた不正確な測位や方位角の特定に起因する作業車両1の自動走行の不都合が確実に防止されることになる。
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
3 測位衛星
4 基準局
13 移動局測位手段
14 方位角特定手段
15 自動走行制御手段
43 基準局測位手段
44 基準局登録手段
45 補正情報生成手段
46 判定手段
47 送信停止手段
Claims (5)
- 固定位置に設置された基準局の設置位置を示す基準局設置位置情報を登録する基準局登録手段と、
前記基準局にて測位衛星から受信した測位信号と、前記基準局登録手段で登録された基準局設置位置情報とに基づいて、前記測位信号に対する補正情報を生成する補正情報生成手段と、
移動機体に設置された移動局にて測位衛星から受信した測位信号と前記補正情報生成手段で生成された補正情報とに基づく測位を行って、前記移動局の現在位置を示す移動局測位情報を求める移動局測位手段とを備えた測位システムであって、
前記基準局にて測位衛星から受信した測位信号に基づく単独測位を行って、前記基準局の現在位置を示す基準局測位情報を求める基準局測位手段と、
前記基準局測位手段での単独測位により得られた基準局測位情報と前記基準局登録手段で登録された基準局設置位置情報とを比較して、前記基準局登録手段で登録された基準局設置位置情報が誤ったものである誤登録状態であるか否かを判定する判定処理を実行する判定手段とを備えたことを特徴とする測位システム。 - 前記判定手段で前記誤登録状態であると判定された場合に、前記補正情報生成手段から前記移動局測位手段への前記補正情報の送信を停止する送信停止手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の測位システム。
- 前記基準局登録手段が、前記基準局測位手段により単独測位を複数回実行して、当該複数回の単独測位により得られた複数の基準局測位情報の平均を、前記基準局設置位置情報として登録する自動登録処理を実行可能に構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の測位システム。
- 前記移動機体の移動に伴って前記移動局測位手段で求められた前記移動局測位情報の変化状態から前記移動機体の方位角を求める方位角特定処理を実行する方位角特定手段を備え、
前記判定手段が、前記方位角特定手段での方位角特定処理の実行前に前記判定処理を実行することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の測位システム。 - 前記移動局測位手段で求められた移動局測位情報を用いて、予め定められた目標走行経路に沿った前記移動機体の自動走行を実行する自動走行制御手段を備え、
前記自動走行制御手段が、前記判定手段で前記誤登録状態であると判定された場合に、前記移動機体の自動走行を停止することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の測位システム。
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