JP6672136B2 - 位置測位システム - Google Patents
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Description
(1)国家基準点または公共基準点に基地局を設置して、公開されている座標を基地局座標として設定する。
(2)測量により、基地局設置場所の座標を取得する。
(3)基地局の単独測位結果を使用する。
位置測位システムは、地上に設置可能なポールと、前記ポールに設けられた設置台と、前記設置台に着脱自在に取り付け可能な衛星測位装置と、前記ポール又は前記設置台に設けられ、且つ、前記衛星測位装置に接続可能な電力供給装置と、を備え、前記電力供給装置は、複数のピンを有するコネクタと、前記コネクタに電力を供給する電力供給部と、を有し、前記衛星測位装置は、識別情報と位置情報との関係を記憶する記憶部と、前記複数のピンを差し込む差込部と、前記差込部に差し込まれた複数のピンの導通又は配列に基づいて識別情報を検出する識別検出部と、前記識別検出部によって検出された識別情報に対応する位置情報が前記記憶部に記憶されている場合に前記識別情報に対応する位置情報を出力する出力部と、前記識別検出部によって検出された識別情報が、前記記憶部に識別情報として記憶されていない場合に前記ポール又は設置台における位置の測定を行う位置測定部と、を有している。
本発明の位置測位システムは、衛星航法、特に、高精度な測位が可能なRTK法を用いたRTK-GNSS測位によって、作業機の位置、方位等を検出する装置である。なお、位置測位システムでは、RTK-GNSS測位とその他のセンサ(慣性検出センサ)等を組み合わせて位置・方位を検出してもよい。
図1は、トラクタ及び測位検出装置のブロック図を示している。また、図7は、トラクタの全体側面図であって、作業装置を連結した図を示す図である。説明の便宜上、運転席8に着座した運転者の前側(図7の左側)を前方、運転者の後側(図7の右側)を後方、運転者の左側(図7の手前側)を左方、運転者の右側(図7の奥側)を右方として説明する。
図1に示すように、トラクタ1は、複数の機器10が搭載されている。この機器10は、トラクタ1を構成する機器であって、例えば、検出装置10a、スイッチ装置10b、表示装置10c、制御装置10d、入出力装置10eである。検出装置10aは、トラクタ1の作動状態を検出する装置であって、アクセルペダルセンサ、シフトレバー検出センサ、クランク位置センサ、燃料センサ、水温センサ、エンジン回転センサ、操舵角センサ、油温センサ、車軸回転センサ等である。スイッチ装置10bは、切換を行う装置であって、イグニッションスイッチ、駐車ブレーキスイッチ、PTOスイッチ等である。表示装置10cは、トラクタ1に関する様々な事項を表示する装置であって、液晶等で構成された液晶型表示装置である。制御装置10dは、トラクタを制御する装置であって、CPU等である。入出力装置10eは、トラクタ1の内部のデータを当該トラクタ1の外部に出力したり、トラクタ1の外部のデータをトラクタ1の内部に入力する装置であって、例えば、無線又は有線によってデータを送受信する通信装置である。
トラクタ1の自動走行について説明する。トラクタ1の自動走行を行うにあたって、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン(多機能携帯電話)、タブレット等のコンピュータを用いて、トラクタ1の自動走行のルートの設定を行う。
次に、測位検出装置20について説明する。
測位検出装置20は、RTK-GNSS測位技術における移動局として機能することにより、少なくともトラクタ1の位置(緯度、経度等)、方位(方位角)を、高精度に検出可能な装置である。図1に示すように、測位検出装置20は、第1取得部21と、第2取得部22と、演算部31とを有している。
演算部31は、第1取得部21で得られた測位情報及び第2取得部22で得られた補正情報を用いて、車体2の位置等を、測位衛星から受信した測位情報を補正情報により補正して、高精度の位置情報を検出する。ここで、第1取得部21が取得する測位情報は、例えば、測位衛星に一例であるGPS衛星等から送信された衛星信号(GNSSデータ)であるが、測位衛星はGPS衛星に限定されず、GLONASS衛星であっても、その他の衛星であってもよい。なお、本実施の形態において適用するRTK-GNSS測位技術は、一般的な公知の技術を採用することができる。
さて、図1に示すように、測位検出装置20は、測位情報(RTK-GNSS測位情報)を外部に出力する出力部34を有している。出力部34は、トラクタ1の車載ネットワークN1に接続されていて、演算部31が演算して取得した測位情報を、第3制御装置10d3に出力する。
衛星測位装置100は、RTK-GNSS測位技術における基地局を構成可能な装置である。なお、衛星測位装置100は、後述するように移動局としても用いることが可能である。
図3に示すように、衛星測位装置100は、例えば、トラクタ1で作業を行う作業場(圃場等)Fに設置された複数の架台50のうち、任意の架台50に設けられる。
また、架台50は、衛星測位装置100に接続可能であって、ポール52又は設置台53に設けられる電力供給装置60を有している。電力供給装置60は、複数のピンを有するコネクタ62と、コネクタ62に電力を供給する電力供給部61とを有する。電力供給部61は、電力を蓄電するバッテリ、電力ケーブルに接続された商用電源、太陽光により発電する太陽電池等である。
記憶部110は、図6に示すような識別情報と位置情報との関係を示す基地局記憶テーブル112を記憶する。基地局記憶テーブル112は、架台50を一意に特定する識別情報(ID番号)を記憶する識別情報フィールド116と、識別情報フィールド116の識別情報(ID番号)に対応して基準位置の座標情報を予め記憶する位置情報フィールド118とを備える。位置情報としては緯度情報及び経度情報を含み、さらに高度(標高)情報等を含めるようにしても良い。
まず、図6の識別情報(ID番号)が「0003」で特定される架台50にこの衛星測位装置100を載置して基地局を構成する動作について説明する。作業者は、図4Aの矢示に示すように、ID番号が0003で特定される架台50の設置台53に衛星測位装置100を載置して、図4Bに示すように、作業者は架台50側のコネクタ62を衛星測位装置100側の差込部160に接続する。このとき、このID番号が「0003」で特定される架台50のコネクタ62のBCDコードピン63cは、差込部160に接続されると0番ピン及び1番ピンが導通するように設定されその他のBCDコードピン63cは非導通に設定されている。識別検出部120は、このようにして差込部160に差し込まれたコネクタ62における複数のBCDコードピンの導通に基づいて、識別情報として「0003」を検出する。
次に、図6の識別情報(ID番号)が「0004」で特定される架台50にこの衛星測位装置100を載置して基地局を構成する動作について説明する。作業者は、図4Aの矢示に示すように、ID番号が「0004」で特定される架台50の設置台53に衛星測位装置100を載置して、図4Bに示すように、作業者は架台50側のコネクタ62を衛星測位装置100側の差込部160に接続する。このとき、このID番号が「0004」で特定される架台50のコネクタ62のBCDコードピン63cは、差込部160に接続されると2番ピンが導通するように設定されその他のBCDコードピン63cは非導通に設定されている。識別検出部120は、このようにして差込部160に差し込まれたコネクタ62における複数のBCDコードピンの導通に基づいて識別情報として「0004」を検出する。
以上のようにして、作業機の自動運転時に必要な作業機(移動局)の位置情報をRTK-GNSS測位技術を用いて高精度に取得することができる。この場合において、例えば大きな面積の大規模圃場において、作業機が作業するエリア毎に設けられた基準位置が複数存在して、1つのエリアでの作業が終了してから次のエリアでの作業に移行する場合に、衛星測位装置100が基準位置の座標を容易に取得することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
53 設置台
60 電力供給装置
61 電力供給部
62 コネクタ
100 衛星測位装置
110 記憶部
120 識別検出部
130 位置測定部
140 出力部
160 差込部
Claims (3)
- 地上に設置可能なポールと、
前記ポールに設けられた設置台と、
前記設置台に着脱自在に取り付け可能な衛星測位装置と、
前記ポール又は前記設置台に設けられ、且つ、前記衛星測位装置に接続可能な電力供給装置と、
を備え、
前記電力供給装置は、
複数のピンを有するコネクタと、
前記コネクタに電力を供給する電力供給部と、
を有し、
前記衛星測位装置は、
識別情報と位置情報との関係を記憶する記憶部と、
前記複数のピンを差し込む差込部と、
前記差込部に差し込まれた複数のピンの導通又は配列に基づいて識別情報を検出する識別検出部と、
前記識別検出部によって検出された識別情報に対応する位置情報が前記記憶部に記憶されている場合に前記識別情報に対応する位置情報を出力する出力部と、
前記識別検出部によって検出された識別情報が、前記記憶部に識別情報として記憶されていない場合に前記ポール又は設置台における位置の測定を行う位置測定部と、
を有している位置測位システム。 - 地上に設置可能なポールと、
前記ポールに設けられた設置台と、
前記設置台に着脱自在に取り付け可能な衛星測位装置と、
前記ポール又は前記設置台に設けられ、且つ、複数のピンを有するコネクタと、
を備え、
前記衛星測位装置は、
識別情報と位置情報との関係を記憶する記憶部と、
前記複数のピンを差し込む差込部と、
前記差込部に差し込まれた複数のピンの導通又は配列に基づいて識別情報を検出する識別検出部と、
前記識別検出部によって検出された識別情報に対応する位置情報が前記記憶部に記憶されている場合に前記識別情報に対応する位置情報を出力する出力部と、
前記識別検出部によって検出された識別情報が、前記記憶部に識別情報として記憶されていない場合に前記ポール又は設置台における位置の測定を行う位置測定部と、
を有している位置測位システム。 - 前記位置測定部によって測定された位置に関する位置情報を、前記記憶部に記憶する請求項1に記載の位置測位システム。
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