JP6995711B2 - 作業機の測位システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、トラクタ等の作業機の測位システムに関する。

従来、準天頂衛星、即ち、ＱＺＳＳ衛星を用いて測位を行う技術として、特許文献１が知られている。特許文献１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した測位信号に基づいて単独測位を行う一方、単独測位の結果と、ＱＺＳＳ衛星から受信した衛星測位補正データとに基づいて観測データを生成して、生成した観測データに基づいてより精度の高い測位を行っている。

特開２０１８－６６５７７号公報

特許文献１においては、ＧＮＳＳ衛星の測位信号による単独測位と、ＱＺＳＳ衛星からの衛星測位補正データによってより精度の高い測位が期待できる。しかしながら、ＧＮＳＳ衛星の測位信号を受信するＧＮＳＳ測位装置では、ＱＺＳＳ衛星の衛星測位補正データを受信することができず、走行車体にＧＮＳＳ測位装置のみが設けられている場合は、衛星測位補正データを取得するのが難しいのが実情である。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ＧＮＳＳ測位装置を有する作業機であっても、ＱＺＳＳ衛星の衛星信号を受信することができる作業機の測位システムを提供することを目的とする。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業機の測位システムは、第１作業機に設けられ且つ、ＧＮＳＳ衛星から送信された第１衛星信号に基づいて測位が可能な第１ＧＮＳＳ測位装置と、前記第１作業機に設けられ且つ、ＱＺＳＳ衛星から送信された第２衛星信号に基づいて測位が可能なＱＺＳＳ測位装置と、前記第１作業機に設けられ且つ、前記第２衛星信号によって得られた補正情報を、第１作業機とは異なる第２作業機に送信する第１補正情報送信部と、前記第１作業機に設けられ且つ、当該第１作業機から所定距離の範囲内に前記第２作業機が存在する場合、当該第１作業機の前記第１補正情報送信部と前記第２作業機が備える通信装置との間でペアリングによる通信の接続処理を実行する制御装置と、を備え、前記第１補正情報送信部は、ペアリングが成立した前記第２作業機に、前記補正情報を送信する。

作業機の測位システムは、前記第２作業機に設けられ且つ、前記ＧＮＳＳ衛星から送信された第１衛星信号に基づいて測位が可能な第２ＧＮＳＳ測位装置を備え、前記第２ＧＮＳＳ測位装置は、当該第２ＧＮＳＳ測位装置が受信した第１衛星信号の観測データと、前記第１補正情報送信部から送信された補正情報とに基づいて、前記第２作業機の位置を求める位置演算部を備えている。

前記第１補正情報送信部は、前記第２作業機から要求があった場合に前記要求に応じて前記補正情報を送信する。
作業機の測位システムは、前記第２作業機に設けられ、且つ、第１作業機及び第２作業機とは異なる第３作業機に前記第１補正情報送信部から送信された補正情報を送信する第２補正情報送信部を備えている。

前記第１作業機及び前記第２作業機は、走行車体と、前記走行車体に設けられた原動機と、前記走行車体に装着され且つ前記原動機の動力によって作動する作業装置と、前記走行車体の操舵を行う操舵装置と、を備え、前記操舵装置は、測位に基づいて前記走行車体の操舵角を変更する。
前記第１補正情報送信部は、予め定められた作業計画に基づいて、前記補正情報を前記第２作業機に送信する。

本発明によれば、ＧＮＳＳ測位装置を有する作業機であっても、ＱＺＳＳ衛星の衛星信号を受信することができる。

作業機の測位システムを示す図である。 トラクタの構成及び制御ブロック図を示す図である。 第１トラクタにおける測位処理と、第２トラクタに補正情報を送信する送信処理との動作フローである。 第２トラクタが第１トラクタに対して補正情報の送信の要求をする場合の動作フローである。 自動操舵を説明する説明図である。 トラクタの全体図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、準天頂衛星（QZSS（Quasi-Zenith Satellite System）衛星）１０２の衛星信号を、少なくとも１台以上の作業機に送信することができるシステムである。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械、バックホー、ローダ等の建設機械である。
まず、トラクタ１を例にあげて作業機について説明する。

図５に示すように、トラクタ１は、走行装置７を有する走行車両（走行車体）３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７も、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機４は、ディーゼルエンジン、電動モータ等である。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。走行車両３にはキャビン９が設けられ、当該キャビン９内には運転席１０が設けられている。

また、走行車両３の後部には、３点リンク機構等で構成された連結部８が設けられている。連結部８には、作業装置２が着脱可能である。作業装置２を連結部８に連結することによって、走行車両３によって作業装置２を牽引することができる。作業装置２は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図５では、作業装置２として耕耘装置を取り付けた例を示している。

図２に示すように、変速装置５は、主軸（推進軸）５ａと、主変速部５ｂと、副変速部５ｃと、シャトル部５ｄと、ＰＴＯ動力伝達部５ｅと、を備えている。推進軸５ａは、変速装置５のハウジングケースに回転自在に支持され、当該推進軸５ａには、エンジン４のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部５ｂは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部５ｂは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、推進軸５ａから入力された回転を変更して出力する（変速する）。

副変速部５ｃは、主変速部５ｂと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部５ｃは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、主変速部５ｂから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
シャトル部５ｄは、シャトル軸１２と、前後進切換部１３とを有している。シャトル軸１２には、副変速部５ｃから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後進切換部１３は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸１２の回転方向、即ち、トラクタ１の前進及び後進を切り換える。シャトル軸１２は、後輪デフ装置に接続されている。後輪デフ装置は、後輪７Ｒが取り付けられた後車軸２９Ｒを回転自在に支持している。

ＰＴＯ動力伝達部５ｅは、ＰＴＯ推進軸１４と、ＰＴＯクラッチ１５とを有している。ＰＴＯ推進軸１４は、回転自在に支持され、推進軸５ａからの動力が伝達可能である。ＰＴＯ推進軸１４は、ギア等を介してＰＴＯ軸１６に接続されている。ＰＴＯクラッチ１５は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達する状態と、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達しない状態とに切り換わる。

また、トラクタ１は、操舵装置１１を備えている。操舵装置１１は、ハンドル（ステアリングホイール）１１ａと、ハンドル１１ａの回転に伴って回転するステアリングシャフト（回転軸）１１ｂと、ハンドル１１ａの操舵を補助する補助機構（パワーステアリング機構）１１ｃと、を有している。補助機構１１ｃは、油圧ポンプ２１と、油圧ポンプ２１から吐出した作動油が供給される制御弁２２と、制御弁２２により作動するステアリングシリンダ２３とを含んでいる。制御弁２２は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁２２は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁である。また、制御弁２２は、ステアリングシャフト１１ｂの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ２３は、前輪７Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）２４に接続されている。

したがって、運転者がハンドル１１ａを操作すれば、当該ハンドル１１ａに応じて制御弁２２の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁２２の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ２３が左又は右に伸縮することによって、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。つまり、操舵機構１１によって、トラクタ１（走行車体３）の操舵を手動で行うことができる。

トラクタ１（走行車体３）の操舵は自動でも行うことが可能である。図２に示すように、操舵装置１１は、自動操舵機構２５を有している。自動操舵機構２５は、走行車体３の自動操舵を行う機構であって、走行車体３の位置（車体位置）と、予め設定された走行予定ラインに基づいて走行車体３を自動操舵する。自動操舵機構２５は、ステアリングモータ２６と、ギア機構２７と、を備えている。ステアリングモータ２６は、現在位置に基づいて、回転方向、回転速度、回転角度等が制御可能なモータである。ギア機構２７は、ステアリングシャフト１１ｂに設けられ且つ当該ステアリングシャフト１１ｂと供回りするギアと、ステアリングモータ２６の回転軸に設けられ且つ当該回転軸と供回りするギアとを含んでいる。ステアリングモータ２６の回転軸が回転すると、ギア機構２７を介して、ステアリングシャフト１１ｂが自動的に回転（回動）し、車体位置が走行予定ラインに一致するように、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵機構１１は一例であり、上述した構成に限定されない。

トラクタ１は、制御装置１７と、通信装置１８とを備えている。制御装置１７は、運転席の周りに設置された操作具（操作レバー、操作スイッチ、操作ボリューム等）を操作したときの操作信号、走行車体３に搭載された様々なセンサの検出信号等に基づいてトラクタ１の走行系や作業系の制御を行う。例えば、制御装置１７は、操作具の操作（操作信号）に基づいて作業装置２を昇降する制御を行ったり、アクセルペダルセンサに基づいて原動機４の回転数を制御する。なお、制御装置１７は、トラクタの作業系や走行系を制御するものであればよく、制御方式は限定されない。

通信装置１８は、近距離の通信装置、或いは、携帯電話通信網、データ通信網、携帯電話通信網等によって無線通信を行う通信装置であり、少なくともトラクタ１の情報を外部に出力する。通信装置１８の通信方式は限定されず、例えば、通信規格ＩＥＥＥ８０２．１５．１シリーズ、通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズであってもよいし、その他の通信方式であってもよい。

図1は、作業機の測位システムのブロック図を示している。
図1に示すように、作業機の測位システムは、第１ＧＮＳＳ測位装置３１と、ＱＺＳＳ測位装置３２とを備えている。第１ＧＮＳＳ測位装置３１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等のＧＮＳＳ衛星１０１の衛星信号に基づいて測位を行う。ＱＺＳＳ測位装置３２は、みちびき等の準天頂衛星（QZSS（Quasi-Zenith Satellite System）衛星）１０２の衛星信号に基づいて測位を行う。

図1に示すように、第１ＧＮＳＳ測位装置３１及びＱＺＳＳ測位装置３２は、トラクタ１Ａに設けられている。また、トラクタ１Ａは、少なくともＱＺＳＳ測位装置３２における測位に関する情報を他のトラクタ１Ｂに送信する。
以下、第１ＧＮＳＳ測位装置３１及びＱＺＳＳ測位装置３２が設けられたトラクタ１Ａのことを「第１トラクタ１Ａ」といい、トラクタ１Ｂのことを「第２トラクタ１Ｂ」といい説明を進める。なお、第１トラクタ１Ａ及び第２トラクタ１Ｂは、走行車両（走行車体）３、原動機４、変速装置５、走行装置７、操舵装置１１、自動操舵機構２５、制御装置１７、通信装置１８を備えていて、基本的な構成は、第１トラクタ１Ａと第２トラクタ１Ｂとの両方同じである。

第１ＧＮＳＳ測位装置３１及びＱＺＳＳ測位装置３２は、第１トラクタ１Ａに設けられた制御装置１７及び通信装置１８に接続されている。第１ＧＮＳＳ測位装置３１及びＱＺＳＳ測位装置３２は、少なくとも測位に関する情報を制御装置１７及び通信装置１８に出力する。
第１ＧＮＳＳ測位装置３１は、電子・電子部品等を収容する筐体３１ａと、ＧＮＳＳ衛星１０１の衛星信号（第１衛星信号）を受信するアンテナ３１ｂとを有している。筐体３１ａは、第１トラクタ１Ａのキャビン９のルーフ９ａに取付けられている。

アンテナ３１ｂは、第１衛星信号として、ＧＮＳＳ衛星１０１から送信されたＬ１信号（中心周波数1575.42MHz）及びＬ２信号（中心周波数1227.60 MHz）を受信する。Ｌ１信号には、航法メッセージ、Ｃ／Ａコード、Ｌ１搬送波が含まれ、Ｌ２信号には、少なくともＬ２搬送波が含まれている。
第１ＧＮＳＳ測位装置３１は、筐体３１ａ及びアンテナ３１ｂの他に、信号処理部３１ｃと、位置演算部３１ｄと、取得部３１ｅと、出力部３１ｆとを有している。信号処理部３１ｃ、位置演算部３１ｄ及び取得部３１ｅは、第１ＧＮＳＳ測位装置３１に設けられた電子・電子部品等で構成されている。

信号処理部３１は、アンテナ３１ｂが受信した衛星信号の処理を行う部分であって、例えば、アンテナ３１ｂが受信したＬ１信号及びＬ２信号の増幅及び復調を行うことで、観測データを生成する。
位置演算部３１ｄは、信号処理部３１ｃから出力された観測データ（復調されたＬ１信号、Ｌ２信号）に基づいて、測位を行う。即ち、位置演算部３１ｄは、ＧＮＳＳ衛星１０１の観測データ（第１観測データ）に基づいて単独測位を行う。取得部３１ｅは、ＱＺＳＳ測位装置３２から送信された情報を取得し、取得した情報を位置演算部３１ｄに出力する。出力部３１ｆは、位置演算部３１ｄが演算した結果（第１測位結果）を、少なくとも制御装置１７及び通信装置１８のいずれかに出力する。

ＱＺＳＳ測位装置３２は、電子・電子部品等を収容する筐体３２ａと、準天頂衛星１０２の衛星信号（第２衛星信号）を受信するアンテナ３２ｂとを有している。筐体３１ｂは、筐体３１ａに並んで第１トラクタ１Ａのキャビン９のルーフ９ａに取付けられている。
アンテナ３２ｂは、第２衛星信号として、少なくともＱＺＳＳ衛星１０２から送信されたＬ６信号（中心周波数1278.75MHz）を受信する。Ｌ６信号には、補正情報（センチメータ級測位補強情報）が含まれている。補正情報には、衛星時計誤差情報、衛星信号バイアス誤差補正値、衛星軌道誤差情報、対流圏伝播誤差情報、電離層伝播誤差情報等が含まれている。なお、アンテナ３２ｂは、第２衛星信号として、ＱＺＳＳ衛星１０２から送信されたＬ１信号及びＬ２信号を受信してもよい。また、アンテナ３２ｂは、第２衛星信号の他に、ＧＮＳＳ衛星１０１から送信された第１衛星信号（Ｌ１信号及びＬ２信号）を受信するものであってもよい。

ＱＺＳＳ測位装置３２は、筐体３２ａ及び第１アンテナ３２ｂの他に、信号処理部３２ｃと、位置演算部３２ｄと、出力部３２ｅとを有している。信号処理部３２ｃ、位置演算部３２ｄ及び出力部３２ｅは、ＱＺＳＳ測位装置３２に設けられた電子・電子部品等で構成されている。
信号処理部３２ｃは、アンテナ３２ｂが受信した衛星信号の処理を行う部分であって、例えば、アンテナ３２ｂが受信したＬ１信号、Ｌ２信号及びＬ６信号の増幅及び復調を行うことで、観測データを生成する。なお、アンテナ３２ｂが受信したＬ１信号、Ｌ２信号は、ＧＮＳＳ衛星１０１の第１衛星信号であっても、ＱＺＳＳ衛星１０２の第２衛星信号であってもよい。

位置演算部３２ｄは、信号処理部３２から出力された観測データ（復調されたＬ１信号、Ｌ２信号、Ｌ６信号）に基づいて、位置（第２位置）、即ち、３次元座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を演算する。即ち、位置演算部３２ｄは、ＱＺＳＳ衛星１０２の観測データ（第２観測データ）に基づいて、精密な測位を行う。出力部（補正情報出力部）３２ｅは、信号処理部３２ｃで復調されたＬ６信号、即ち、Ｌ６信号により得られた補正情報を通信装置１８に出力する。

さて、第１ＧＮＳＳ測位装置３１（位置演算部３１ｄ）は、アンテナ３１ｂが受信した衛星信号（Ｌ１信号、Ｌ２信号）によって単独測位を行うことが可能であるが、アンテナ３２ｂが受信した衛星信号（Ｌ６信号）の補正情報（補正情報出力部３２ｅが出力した補正情報）を用いて、測位を行ってもよい。
第１ＧＮＳＳ測位装置３１の位置演算部３１ｄは、補正情報出力部３２ｅから出力された補正情報を取得部３１ｅが取得すると、取得した補正情報（衛星時計誤差情報、衛星信号バイアス誤差情報、衛星軌道誤差情報、対流圏伝播誤差情報、電離層伝播誤差情報を含む）と、アンテナ３１ｂが受信したＬ１信号及びＬ２信号（航法メッセージ、Ｃ／Ａコード、Ｌ１搬送波等）の第１観測情報とを用いて、第１ＧＮＳＳ測位装置３１の物理的な位置（緯度、経度、高さ）を求める。このように、出力部３１ｆは、位置演算部３１ｄが補正情報を用いて位置を求めた場合、求めた位置（測位結果）を制御装置１７に出力する。

したがって、第１ＧＮＳＳ測位装置３１は、ＱＺＳＳ測位装置３２によって取得した補正情報を用いて測位を行っているため、測位の精度を向上させることができる。
さて、第１トラクタ１Ａは、ＱＺＳＳ測位装置３２によって取得した補正情報を他のトラクタ、即ち第２トラクタ１Ｂに送信する第１補正情報送信部を備えている。例えば、ＱＺＳＳ測位装置３２のアンテナ３２ｂがＬ６信号を含む第２衛星信号を受信し、受信した第２衛星信号が信号処理部３２ｃによって復調されることによって得られた補正情報を、第２トラクタ１Ｂに送信する。この実施形態では、第１補正情報送信部は、第１トラクタ１Ａに設けられた通信装置１８である。

図３Ａは、第１トラクタ１Ａにおける測位処理と、第２トラクタ１Ｂに補正情報を送信する送信処理との動作フローである。なお、図３Ａは一例であり、限定されない。
図３Ａに示すように、第１トラクタ１Ａにおいて、第１ＧＮＳＳ測位装置３１のアンテナ３１ｂが第１衛星信号を受信する（Ｓ１）と、信号処理部３２ｃによって第１衛星信号が増幅及び復調される（Ｓ２）。また、第１トラクタ１Ａにおいて、ＱＺＳＳ測位装置３２のアンテナ３２ｂが第２衛星信号を受信する（Ｓ３）と、信号処理部３１ｃによって第２衛星信号が増幅及び復調される（Ｓ４）。第１衛星信号及び第２衛星信号が増幅及び復調されると、位置演算部３２ｄによって、第１衛星信号及び第２衛星信号における測位が行われる（Ｓ５）。位置演算部３２ｄの測位では、少なくとも第２衛星信号のうち、補正情報が用いられる。

また、第１トラクタ１Ａにおいて、少なくとも第２衛星信号を増幅及び復調後に、補正情報が得られると、当該補正情報は、ＱＺＳＳ測位装置３２の出力部３２ｅから第１トラクタ１Ａの通信装置１８に出力され（Ｓ６）、第１トラクタ１Ａの通信装置１８が補正情報を取得すると（Ｓ７）、当該通信装置１８は、取得した補正情報を第２トラクタ１Ｂの通信装置１８に送信する（Ｓ８）。なお、補正情報を第１トラクタ１Ａから第２トラクタ１Ｂに送信する場合、第１トラクタ１Ａと第２トラクタ１Ｂとの通信装置１８間でペアリング等の通信の接続処理を予め行っていることが好ましい。

以上によれば、第２トラクタ１Ｂは、ＱＺＳＳ測位装置３２が取得した補正情報を第１トラクタ１Ａから取得することができる。
さて、図１に示すように、第２トラクタ１Ｂは、第１衛星信号に基づいて測位が可能な第２ＧＮＳＳ測位装置３３を備えている。第２ＧＮＳＳ測位装置３３は、筐体３３ａと、アンテナ３３ｂと、信号処理部３３ｃと、位置演算部３３ｄと、補正情報受信部とを有している。筐体３３ａは、第２トラクタ１Ｂのキャビン９のルーフ９ａに取付けられている。アンテナ３３ｂは、アンテナ３１ｂと同様に第１衛星信号を受信する。

補正情報受信部は、第１トラクタ１Ａから送信された補正情報を受信する装置である。この実施形態では、補正情報受信部は、第２トラクタ１Ｂに設けられた通信装置１８と兼用化されている。なお、補正情報受信部と通信装置１８とを別体に構成してもよい。
信号処理部３３ｃ及び位置演算部３３ｄは、第２ＧＮＳＳ測位装置３３に設けられた電子・電子部品等で構成されている。

信号処理部３３ｃは、アンテナ３３ｂが受信した衛星信号の処理を行う部分であって、例えば、アンテナ３３ｂが受信したＬ１信号及びＬ２信号の増幅及び復調を行うことで、観測データを生成する。
位置演算部３３ｄは、信号処理部３３ｃから出力された観測データ（復調されたＬ１信号、Ｌ２信号）と、第２トラクタ１Ｂの通信装置（補正情報受信部）１８が取得した補正情報、即ち、第１トラクタ１Ａから送信された補正情報とに基づいて、測位を行う。

即ち、位置演算部３３ｄは、補正情報を通信装置１８が受信すると、受信した補正情報と、アンテナ３３ｂが受信したＬ１信号及びＬ２信号（航法メッセージ、Ｃ／Ａコード、Ｌ１搬送波等）の第１観測情報とを用いて、第２ＧＮＳＳ測位装置３３の物理的な位置（緯度、経度、高さ）を求める。
以上によれば、第２トラクタ１Ｂの第２ＧＮＳＳ測位装置３３は、第１トラクタ１Ａから送信された補正情報を用いて、第２トラクタ１Ｂの測位を行うことができる。即ち、第２トラクタ１Ｂが準天頂衛星１０２における補正情報を受信できないような状態であっても、第１トラクタ１Ａから送信された補正情報を用いて、第２トラクタ１Ｂの高精度な測位を行うことができる。

なお、第１トラクタ１Ａから第２トラクタ１Ｂへの補正情報の送信は、逐次行ってもよいが、第１トラクタ１Ａの第１補正情報送信部（通信装置１８）、第２トラクタ１Ｂから要求があった場合に要求に応じて補正情報を送信してもよい。
図３Ｂは、図３Ａに第２トラクタ１Ｂの要求を加えた動作フローである。なお、図３Ｂは一例であり、限定されない。図３Ｂにおいて、Ｓ１～Ｓ６は、図３Ａと同様である。

図３Ｂに示すように、第２トラクタ１Ｂにおいて、当該第２トラクタ１Ｂに設けられたレバー、スイッチ等の操作部材が操作され、第２トラクタ１Ｂの測位が必要になった場合（Ｓ１０、Ｙｅｓ）、第２トラクタ１Ｂの通信装置１８から補正情報の要求を第１トラクタ１Ａの通信装置１８に送信する（Ｓ１１）。第１トラクタ１Ａの通信装置１８は、補正情報の要求を受信する（Ｓ１２）と、出力部３２ｅから第１トラクタ１Ａの通信装置１８に出力された補正情報を第２トラクタ１Ｂの通信装置１８に送信する（Ｓ１３）。

以上によれば、第２トラクタ１Ｂが測位を必要な状況になった時点で、第１トラクタ１Ａから補正情報を取得することができ、当該第２トラクタ１Ｂは、第１トラクタ１Ａから取得した補正情報を用いて測位を行うことができる。
上述した実施形態では、第２ＧＮＳＳ測位装置３３を有する第２トラクタ１Ｂは、ＱＺＳＳ測位装置３２を有する第１トラクタ１Ａから送信された補正情報を用いて、第２ＧＮＳＳ測位装置３３により測位を行っているが、図１に示すように、第２トラクタ１Ｂは、第２ＧＮＳＳ測位装置３３を有する他の第３トラクタ１Ｃに第１トラクタ１Ａから受信した補正情報を送信してもよい。即ち、第２トラクタ１Ｂは、第２補正情報送信部を備えている。第２補正情報送信部は、第２トラクタ１Ｂに設けられた通信装置１８である。第２補正情報送信部（通信装置１８）は、第１トラクタ１Ａから補正信号を受信後に、受信した補正信号を第３トラクタ１Ｃの通信装置１８に送信する。第３トラクタ１Ｃの第２ＧＮＳＳ測位装置３３は、補正信号に用いて第２トラクタ１Ｂと同様に測位を行う。

上述した実施形態では、第２トラクタ１Ｂの操作部材の操作を契機として、第１トラクタ１Ａに補正情報の要求を行っていたが、予め定められた作業計画に基づいて、第１トラクタ１Ａが所定の第２トラクタ１Ｂに補正情報を送信してもよい。
第１トラクタ１Ａにおける農作業の作業開始前、作業途中等に、当該第１トラクタ１Ａの通信装置１８は、携帯端末（スマートフォン、タブレット）２００又は管理サーバ２０１に接続する。携帯端末２００又は管理サーバ２０１は、予め設定された作業計画を、第１トラクタ１Ａの通信装置１８に送信する。作業計画は、トラクタ１Ａの自己で行う自己作業計画と、トラクタ１Ｂの他で行う他人作業計画とが含まれる。自己作業計画及び他人作業計画のいずれも、作業を行う圃場等の作業場、日時などの作業時間、耕耘、代掻き、収穫、刈取、集草、薬剤散布、施肥等の作業内容、機械情報が含まれる。機械情報とは、少なくともトラクタを識別する識別情報が含まれている。

第１トラクタ１Ａの制御装置１７は、自己作業計画及び他人作業計画を、通信装置１８を介して取得すると、自己作業計画及び他人作業計画を参照し、自己作業計画で示された作業場の近くで且つ略同一の作業時間に作業を行う第２トラクタ（近隣トラクタという）１Ｂが存在しないか否かを判定する。例えば、制御装置１７は、第１トラクタ１Ａの作業を行う作業場を中心として、半径が５ｋｍ程度に近隣トラクタが存在しないか否かを判断する。

第１トラクタ１Ａの制御装置１７は、近隣トラクタ１Ｂが存在する場合、当該近隣トラクタ１Ｂの通信装置１８に接続要求を行い、第１トラクタ１Ａの通信装置１８と近隣トラクタ１Ｂの通信装置１８とでペアリングを実行する。第１トラクタ１Ａの通信装置１８と近隣トラクタ１Ｂの通信装置１８とのペアリングが成立すると、当該第１トラクタ１Ａの通信装置１８は、作業中、例えば、走行中、作業装置２の駆動中、原動機４の駆動中等に近隣トラクタ１Ｂに補正情報を送信する。このようにすれば、第１トラクタ１Ａは、所定距離の範囲内に第２トラクタ１Ｂが存在する場合に補正情報を送信することができる。

なお、上述した実施形態では、第１トラクタ１Ａの制御装置１７が近隣トラクタの判断を行っていたが、第２トラクタ１Ｂの制御装置１７が、自己己作業計画で示された作業場の近くで且つ略同一の作業時間に作業を行う第１トラクタ（近隣トラクタという）１Ａが存在しないか否かを判定し、近隣トラクタ１Ａが存在する場合に、近隣トラクタ１Ａに対して補正情報の送信の要求を行ってもよい。

さて、第１トラクタ１Ａ及び第２トラクタ１Ｂのそれぞれの制御装置１７は、位置等の測位した結果に基づいて自動操舵を行うことができる。
図４は、自動操舵におけるトラクタ１の位置（車体位置）Ｚ１と、走行予定ラインＺ２との関係を示している。以下、第２トラクタ１Ｂを例にとり、自動操舵について説明する。

走行予定ラインＺ２は、予めパーソナルコンピュータ、携帯端末（スマートフォン、タブレット）によって設定して、無線通信、有線通信、或いは記憶媒体により制御装置１７等に転送される。なお、トラクタ１にタッチパネル式等の表示装置５１を設けて、当該表示装置５１に走行予定ラインＺ２を入力できるようにしてもよい。走行予定ラインＺ２は、設定時に緯度、経度に対応付けられている。

トラクタ１Ｂにおいて、作業者が所定の操作を行うことによって、自動操舵が制御装置１７に指令されると、当該制御装置１７は、第２ＧＮＳＳ測位装置３３が求めた位置を走行車体３の位置（車体位置）Ｚ１として取得する。図４に示すように、車体位置Ｚ１と走行予定ラインＺ２との偏差（位置偏差）ΔＬ１が閾値未満である場合、制御装置１７は、ステアリングモータ２６の回転軸の回転角を維持する。車体位置Ｚ１と走行予定ラインＺ２との位置偏差ΔＬ１が閾値以上であって、トラクタ１Ｂが走行予定ラインＺ２に対して左側に位置している場合は、制御装置１７は、トラクタ１Ｂの操舵方向が右方向となるようにステアリングモータ２６の回転軸を回転する。車体位置Ｚ１と走行予定ラインＺ２との位置偏差ΔＬ１が閾値以上であって、トラクタ１Ｂが走行予定ラインＺ２に対して右側に位置している場合は、制御装置１７は、トラクタ１Ｂの操舵方向が左方向となるようにステアリングモータ２６の回転軸を回転する。

なお、上述した実施形態では、車体位置Ｚ１と走行予定ラインＺ２との位置偏差ΔＬ１基づいて操舵装置１１の操舵角を変更していたが、走行予定ラインＺ２の方位（ライン方位）Ｆ２とトラクタ１Ｂの進行方向の方位（車体方位）Ｆ１とが異なる場合、制御装置１７は、トラクタ１Ｂの車体方位Ｆ１が走行予定ラインＺ２のライン方位Ｆ２に一致するように操舵角を設定してもよい。この場合、制御装置１７は、車体方位Ｆ１とライン方位Ｆ２との方位差ΔＦを求め、方位差ΔＦが零となるように、操舵装置１１の操舵角を変更する。上述した実施形態における自動操舵における操舵角の設定は一例であり、限定されない。

作業機の測位システムは、第１作業機（第１トラクタ１Ａ）に設けられ且つ、ＧＮＳＳ衛星１０１から送信された第１衛星信号に基づいて測位が可能な第１ＧＮＳＳ測位装置３１と、第１作業機（第１トラクタ１Ａ）に設けられ且つＱＺＳＳ衛星から送信された第２衛星信号に基づいて測位が可能なＱＺＳＳ測位装置３２と、第１作業機（第１トラクタ１Ａ）に設けられ且つ、第２衛星信号によって得られた補正情報を第１作業機（第１トラクタ１Ａ）とは異なる第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）に送信する第１補正情報送信部（通信装置１８）と、を備えている。これによれば、第１作業機（第１トラクタ１Ａ）が第１ＧＮＳＳ測位装置３１だけでなくＱＺＳＳ測位装置３２及び第１補正情報送信部（通信装置１８）を備えているため、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）は、第１作業機（第１トラクタ１Ａ）から簡単に補正情報を取得することができる。

作業機の測位システムは、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）に設けられ且つ、ＧＮＳＳ衛星１０１から送信された第１衛星信号に基づいて測位が可能な第２ＧＮＳＳ測位装置３３を備え、第２ＧＮＳＳ測位装置３３は、当該第２ＧＮＳＳ測位装置３３が受信した第１衛星信号の観測データと、第１補正情報送信部から送信された補正情報とに基づいて、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）の位置を求める位置演算部３３ｄを備えている。これによれば、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）は、第１作業機（第１トラクタ１Ａ）から送信された補正情報及びＧＮＳＳ衛星１０１から送信された第１衛星信号によって、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）の高精度な位置を求めることができる。

第１補正情報送信部（通信装置１８）は、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）から要求があった場合に要求に応じて補正情報を送信する。これによれば、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）側において、高精度な位置が必要になった場合に補正情報を効率よく取得することができる。
作業機の測位システムは、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）に設けられ且つ第１作業機（第１トラクタ１Ａ）及び第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）とは異なる第３作業機（第３トラクタ１Ｃ）に、第１作業機（第１トラクタ１Ａ）の第１補正情報送信部から送信された補正情報を送信する第２補正情報送信部を備えている。これによれば、第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）から第３作業機（第３トラクタ１Ｃ）に補正情報を送信することができる。

第１作業機（第１トラクタ１Ａ）及び第２作業機（第２トラクタ１Ｂ）は、走行車体３と、走行車体３に設けられた原動機４と、走行車体３に装着され且つ原動機４の動力によって作動する作業装置２と、走行車体３の操舵を行う操舵装置１１と、を備えている。これによれば、作業装置２を原動機４の動力によって作動させるような作業機（第１作業機、第２作業機）において、それぞれのより正確な測位を行うことができる。

操舵装置１１は、測位に基づいて走行車体３の操舵角を変更する。これによれば、第１ＧＮＳＳ測位装置３１又は第２ＧＮＳＳ測位装置３３の正確な測位を用いて、操舵装置１１により操舵を行うことができる。
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。

１Ａ 第１トラクタ（第１作業機）
１Ｂ 第２トラクタ（第２作業機）
１Ｃ 第３トラクタ（第３作業機）
２ 作業装置
３ 走行車体
１１ 操舵装置
３１ 第１ＧＮＳＳ測位装置
３２ ＱＺＳＳ測位装置
１８ 通信装置（第１補正情報送信部、第２補正情報送信部）
３３ 第２ＧＮＳＳ測位装置
３３ｄ 位置演算部
１０１ ＧＮＳＳ衛星
１０２ ＱＺＳＳ衛星

Claims (6)

1. 第１作業機に設けられ且つ、ＧＮＳＳ衛星から送信された第１衛星信号に基づいて測位が可能な第１ＧＮＳＳ測位装置と、
   前記第１作業機に設けられ且つ、ＱＺＳＳ衛星から送信された第２衛星信号に基づいて測位が可能なＱＺＳＳ測位装置と、
   前記第１作業機に設けられ且つ、前記第２衛星信号によって得られた補正情報を、第１作業機とは異なる第２作業機に送信する第１補正情報送信部と、
   前記第１作業機に設けられ且つ、当該第１作業機から所定距離の範囲内に前記第２作業機が存在する場合、当該第１作業機の前記第１補正情報送信部と前記第２作業機が備える通信装置との間でペアリングによる通信の接続処理を実行する制御装置と、
   を備え、
   前記第１補正情報送信部は、ペアリングが成立した前記第２作業機に、前記補正情報を送信する作業機の測位システム。
2. 前記第２作業機に設けられ且つ、前記ＧＮＳＳ衛星から送信された第１衛星信号に基づいて測位が可能な第２ＧＮＳＳ測位装置を備え、
   前記第２ＧＮＳＳ測位装置は、当該第２ＧＮＳＳ測位装置が受信した第１衛星信号の観測データと、前記第１補正情報送信部から送信された補正情報とに基づいて、前記第２作業機の位置を求める位置演算部を備えている請求項１に記載の作業機の測位システム。
3. 前記第１補正情報送信部は、前記第２作業機から要求があった場合に前記要求に応じて前記補正情報を送信する請求項１に記載の作業機の測位システム。
4. 前記第２作業機に設けられ、且つ、第１作業機及び第２作業機とは異なる第３作業機に前記第１補正情報送信部から送信された補正情報を送信する第２補正情報送信部を備えている請求項１～３のいずれかに記載の作業機の測位システム。
5. 前記第１作業機及び前記第２作業機は、
   走行車体と、
   前記走行車体に設けられた原動機と、
   前記走行車体に装着され且つ前記原動機の動力によって作動する作業装置と、
   前記走行車体の操舵を行う操舵装置と、
   を備え、
   前記操舵装置は、測位に基づいて前記走行車体の操舵角を変更する請求項１～４のいずれかに記載の作業機の測位システム。
6. 前記第１補正情報送信部は、予め定められた作業計画に基づいて、前記補正情報を前記第２作業機に送信する請求項１又は２に記載の作業機の測位システム。

Images