JP7101579B2 - 自車位置算出システム - Google Patents

Description

本発明は、作業地を衛星航法で自動走行する作業車のための自車位置算出システムに関する。

ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの衛星測位システムを利用し、衛星航法の原理で作業地を自動走行する作業車は、衛星から送られてくる衛星信号の受信感度が低下すると、設定された走行経路の沿った走行が不可能となる。作業車の場合、作業地周辺に山や防風林などが存在しており、これにより特定の時間帯における作業地の特定領域で受信感度が低下し、衛星航法での正確な自動走行が困難となる問題がある。

特許文献１による作業車は、衛星測位システムを利用して作業車両の位置を算出する位置算出手段と、作業車両を走行経路に沿って自動走行させる自動走行手段とを備える。さらに、制御手段は、衛星測位システムの測位障害が発生した場合、その測位障害の発生位置と時間及び測位障害が発生した範囲を記憶装置に記憶する。これにより、測位障害が発生した位置や時間が履歴として残される。この履歴情報を利用することで、電波障害が生じる時間帯での自動走行を回避することや、その時間帯は慣性航法など他の手段で自動走行を行うことが提案されている。

特許文献２には、作業車が衛星航法で自動走行する作業地における衛星信号の受信感度状態を管理する衛星電波感度分布管理システムが開示されている。この衛星電波感度分布管理システムは、衛星位置データ及び受信感度を出力する衛星測位モジュールと、感度低下事象情報を生成する感度低下事象情報生成部とを備えている。感度低下事象情報には、受信感度が異常低下する感度低下事象の発生地点及び発生時刻、さらに感度低下事象の対象となる衛星を特定する衛星特定データとが含まれている。この感度低下事象情報に基づいて、感度低下事象の原因となる受信障害物が決定され、当該信障害物によって感度低下事象の発生が推定される感度低下領域及び感度低下時刻帯が管理される。これにより、作業車が、前記感度低下時刻帯において感度低下領域に進入する可能性が確認された場合、前記感度低下時刻帯を外れるまで、作業車を待機させる。あるいは、作業車が感度低下時刻帯に感度低下領域に進入する可能性が確認された場合には、走行経路を受信感度が良好な場所へ変更することで、感度低下による走行中断による時間的浪費を抑制することも提案されている。

国際公開第２０１５／１４７１１１号 特開２０１８－１３２３２６号公報

車両に衛星測位システムが搭載され始めた頃は、４個の衛星からの衛星信号を利用して自車位置が算出されていた。近年、衛星測位システムのために利用可能な衛星が増加しているので、受信状況がよい場所では、１０個程度の衛星からの衛星信号を良好に利用できる。このため、受信不良のために、自車位置が算出できなくなってしまうことは少なくなっている。できるだけ多くの衛星信号を用いて、受信位置を演算することで、より精度の高い自車位置が得られるので、多くの衛星信号を利用できるように、自車位置算出システムは構築される。

衛星測位システムにおける受信位置の演算では、各衛星までの距離が受信位置を求めるための演算式のパラメータとして用いられる。したがって、この演算式は、良好な衛星信号が受信できる衛星の数の連立方程式となる。その際、簡単に言えば、ｎ個の衛星からの衛星信号が予定されていれば、ｎ個の連立方程式に基づく演算式を用いて、受信位置が演算される。その受信位置から自車位置が算出されて、設定された走行経路に沿った自動走行が行われる。この自動走行の間に、１つの衛星からの衛星信号が受信不良となった場合、衛星までの距離である演算式の入力パラメータの数は、ｎ個からｎ－１個となる。もちろん、この場合でも、大きな精度低下を伴わずに受信位置が演算されるが、入力パラメータの数がｎ個からｎ－１個になった瞬間は、１つの入力パラメータが不明となるので、その演算結果である受信位置がわずかに偏位するという現象が生じる。この偏位に自動操舵機構が追従することで、自動走行での走行軌跡も横にジャンプするという不都合が生じる。

本発明の目的は、１つ以上の衛星からの衛星信号が受信不良となった場合でも、自動走行での走行軌跡の乱れができるだけ抑制される自車位置算出システムを提供することである。

本発明による、作業地を衛星航法で自動走行する作業車のための自車位置算出システムは、複数の衛星からの衛星信号を受信する衛星信号受信部と、前記衛星信号受信部における前記衛星信号の受信状態から、正常に前記衛星信号を受信できる正常受信衛星を判定して、前記正常受信衛星の数を含む前記正常受信衛星に関する正常受信衛星情報を作成する衛星状態判定部と、前記正常受信衛星情報に基づいて選択された演算式を用いて前記衛星信号から受信位置を演算する受信位置演算部と、前記受信位置を含む測位データを出力する測位データ出力部と、前記測位データに基づいて前記作業車の自車位置を算出する自車位置算出部とを備え、前記受信位置演算部は、前記正常受信衛星情報に含まれている前記正常受信衛星の数に適応する受信位置演算のための演算式を選択する演算式選択部を有し、
前記受信位置演算部には、前記正常受信衛星の数毎に適応する受信位置演算のための演算式が前記正常受信衛星の数毎に用意され、演算式群として管理されており、前記演算式選択部は、前記正常受信衛星の数に適応する前記演算式を、前記演算式群から選択する。

この構成によれば、正常に衛星信号を受信できる正常受信衛星が判定され、その正常受信衛星の数を含む正常受信衛星情報に基づいて、適正な演算式が選択される。この適正な演算式を用いて受信位置が演算されるので、正常に衛星信号を受信できる正常受信衛星の数が、適用される演算式が要求する衛星の数（入力パラメータの数）に満たないことにより生じる、演算結果としての瞬間的な受信位置の偏位が回避される。

大雨や大雪などの特別な環境条件の悪化がなければ、衛星信号の受信不良の多くは、特定の衛星配置下における作業地の特定領域に生じる。このような受信不良が生じる領域は、当該受信不良が生じた日時及び作業地における作業車位置の蓄積データから予想することができる。受信不良が生じる領域が予想されると、前もって、正常受信衛星の減少に対する対応策、（例えば、適正な演算式の選択など）を講じることができる。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、経時的に取得された前記自車位置における前記正常受信衛星情報を管理する衛星状態管理部と、当該正常受信衛星情報に基づいて前記作業地の各地点における前記正常受信衛星を予測する衛星予測情報を作成する予測情報作成部と、前記衛星予測情報に基づいて前記地点を前記作業車が走行する前に前記地点での前記正常受信衛星情報を作成し、前記受信位置演算部に与える電波障害管理部とが備えられている。

衛星信号の受信不良の多くは、水平線の近くに位置している衛星からの衛星信号が山林や建物、あるいは作業地内の障害物によって遮られることで生じる。したがって、そのような衛星信号を遮蔽する物体の位置が分かっていれば、受信不良が生じる日時と領域、及び受信不良に関係する衛星を求めることができる。なお、ここでの衛星信号を遮蔽する物体には、マルチパスによる信号劣化の原因となる物体も含まれる。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記予測情報作成部は、前記作業地内及び前記作業地周辺の山林または建物の位置を示す地図情報、及び特定日時における前記衛星予測情報に基づいて前記衛星信号を遮蔽する衛星信号遮蔽物体を特定し、当該衛星信号遮蔽物体によって前記衛星信号が遮蔽される前記衛星に関する衛星遮蔽情報を作成し、当該衛星遮蔽情報を前記衛星予測情報に含める。このような、衛星遮蔽情報を含む衛星予測情報に基づいて、各走行位置におけるより正確な正常受信衛星の特定が前もって可能となり、適正な演算式の選択が可能となる。その結果、１つ以上の衛星からの衛星信号が受信不良となった場合でも、自動走行での走行軌跡の乱れができるだけ抑制される。

作業地において、受信不良が生じる日時と領域、及び受信不良に関係する衛星が予め予想できる場合、そのような受信不良をできるだけ回避するような経路で作業車を走行させることが可能となる。したがって、本発明の好適な実施形態の１つでは、自動走行のための目標経路である走行経路を設定する走行経路設定部が備えられ、前記走行経路設定部は、前記衛星予測情報に基づいて、できるだけ多くの前記正常受信衛星の数が得られるように前記走行経路を設定する。これにより、衛星航法を用いた、安定した自動走行が実現する。

自動走行システムを採用したトラクタの側面図である。 トラクタが作業を行いながら作業走行する作業走行経路と、トラクタが作業を中断して旋回走行する旋回走行経路とを模式的に示す説明図である。 トラクタの制御系を示す機能ブロック図である。 衛星信号の処理系における機能部を機能ブロック図である。 衛星航法を用いた自動走行における制御の流れを示す説明図である。

次に、図面を用いて、本発明による自車位置算出システムを採用した、自動走行可能な作業車の実施形態の１つを説明する。図１は、そのような作業車の一例であるトラクタの側面図である。図１に示されているように、このトラクタは、前輪１１と後輪１２とによって支持された車体１の中央部に運転室２０が設けられている。車体１の後部には油圧式の昇降機構を介して作業装置としてのロータリ式の耕耘装置３０が装備されている。前輪１１は操向輪として機能し、その操舵角を変更することでトラクタの走行方向が変更される。前輪１１の操舵角は操舵機構１３の動作によって変更される。操舵機構１３には自動走行のための操舵モータ１４が含まれている。手動走行の際には、前輪１１の操舵は運転室２０に配置されているステアリングホイール２２の操作によって行われる。このトラクタは、自車位置を検出するために、自車位置検出モジュール７を備えている。自車位置検出モジュール７には、衛星航法ユニット７Ａ（図３参照）と慣性航法ユニット７Ｂ（図３参照）とが含まれている。衛星航法ユニット７Ａは、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星等のＧＮＳＳ衛星（以下、単に衛星と称する）からの衛星信号を利用するマルチＧＮＳＳ測位システムを採用している。衛星航法ユニット７Ａの構成要素として、衛星信号を受信するための衛星用アンテナがキャビン２１の天井領域に取り付けられている。慣性航法ユニット７Ｂには、ジャイロ加速度センサや磁気方位センサが組み込まれている。衛星航法ユニット７Ａと慣性航法ユニット７Ｂとが協働して自車位置を算出するための測位データが作成される。もちろん、衛星航法ユニット７Ａ単独で、あるいは慣性航法ユニット７Ｂ単独で、自車位置を測定して、自動走行することも可能である。運転室２０に、汎用型のデータ処理端末４が配置されている。このデータ処理端末４は、ユーザ操作デバイスとして機能するタッチパネル４０を備えたタブレット型コンピュータであり、タッチパネル４０を通じて、運転者による各種操作入力の受け入れ、運転者へ種々の情報を報知する。

図２には、作業地を衛星航法で自動走行しているトラクタが示されている。このトラクタは、作業地において、衛星ＳＡからの衛星信号を受信することで、自車位置を算出し、設定された走行経路に沿って自動走行する。また、このトラクタは、自動走行に関する種々の情報を、クラウドサーバとして機能する、遠隔地の管理コンピュータＣＳとやり取りすることができる。

図２には、さらに、自動走行、または手動走行のために用いられる走行経路の一例が模式的に示されている。この走行経路には、作業走行経路ＳＬと旋回走行経路ＴＬとが含まれている。作業走行経路ＳＬは、作業地である圃場に耕耘装置３０の作業幅に基づいて算出された経路間隔で互いに平行に設定された複数の直線状の走行経路である。作業走行経路ＳＬは、直線または緩い湾曲線である。旋回走行経路ＴＬは、作業走行経路ＳＬと作業走行経路ＳＬとをつなぐ車体１を方向転換するための湾曲した走行経路である。

図３には、このトラクタに構築されている制御系が示されている。この実施形態の制御系は、自車位置検出モジュール７と、第１制御ユニット５と、第２制御ユニット６と、入出力信号処理ユニット８０とを備えている。自車位置検出モジュール７は、衛星航法ユニット７Ａ及び慣性航法ユニット７Ｂによる処理結果である測位データを出力する。第１制御ユニット５は、自車位置検出モジュール７から送られてくる測位データに基づいて自車位置を算出する。第２制御ユニット６は、トラクタの制御を行う。入出力信号処理ユニット８０は、入出力信号に対する信号変換やデータ変換等を行う。自車位置検出モジュール７と、第１制御ユニット５と、第２制御ユニット６と、入出力信号処理ユニット８０とは、互いに車載ＬＡＮ、データ線、または信号線等によって接続されている。この実施形態では、第１制御ユニット５は、データ処理端末４に構築されている。

衛星航法ユニット７Ａは、図４に示されているように、衛星信号受信部７１と、衛星状態判定部７２と、受信位置演算部７３と、測位データ出力部７５とを備えており、マルチＧＮＳＳ測位システムに対応している。衛星信号受信部７１は、複数の衛星（図４では９つの衛星）ＳＡからの衛星信号を受信する。衛星状態判定部７２は、衛星信号受信部７１における各衛星ＳＡ１・・・ＳＡ９からの衛星信号の受信状態から、正常に衛星信号を受信できる正常受信衛星を判定する。さらに、衛星状態判定部７２は、正常受信衛星と判定された衛星の数を含む正常受信衛星に関する正常受信衛星情報を作成する。

受信位置演算部７３は、正常受信衛星の数に適応する受信位置演算のための演算式を選択する演算式選択部７４を有しており、選択された演算式を用いて衛星信号から受信位置を演算する。ここでの演算式の選択という語句は、広い概念で用いられている。文字通りに、正常受信衛星の数毎に演算式が用意され、正常受信衛星情報に含まれている正常受信衛星の数、正常受信衛星の属性データなどによって最適な演算式が選択される構成であってもよい。あるいは、例えば９つの衛星ＳＡからの受信信号を入力パラメータとする演算モジュールが用意され、受信不良の衛星ＳＡのための入力パラメータに無効フラグを与えることで、演算モジュールが適正な演算式として機能するような構成であってよい。

測位データ出力部７５は、受信位置演算部７３の演算結果としての受信位置を含む測位データを出力する。

図３に示すように、入出力インタフェースとして機能する入出力信号処理ユニット８０は、データ線、信号線、車載ＬＡＮと接続可能である。走行状態検出センサ群８１、作業状態検出センサ群８２、自動走行と手動走行とを切り替える自動／手動切替操作具８３などの入力デバイス群が、入出力信号処理ユニット８０と接続している。さらに、車両走行機器群８４、作業装置機器群８５、報知デバイス群８６などの出力デバイス群が、入出力信号処理ユニット８０と接続している。車両走行機器群８４には、操舵機構１３の操舵モータ１４、エンジン制御機器、変速操作機器などが含まれている。作業装置機器群８５には、耕耘装置３０の動力伝達クラッチや昇降シリンダなどが含まれている。報知デバイス群８６には、計器やブザーやランプや液晶ディスプレイも含まれているまた、入出力信号処理ユニット８０には、走行状態検出センサ群８１、作業状態検出センサ群８２、自動／手動切替操作具８３などのスイッチやボタンも接続されている。

通信部Ｃ１は、無線通信回線や有線通信回線を介しての外部とのデータ入出力を行う。
この通信部Ｃ１には、ＵＳＢメモリなどの記録媒体を介しての外部とのデータ入出力も行う通信モジュールも含まれている。

第１制御ユニット５は、自車位置算出部５０と、衛星状態管理部５１と、予測情報作成部５２と、電波障害管理部５３と、地図情報格納部５４と、走行経路設定部５５とを備えている。自車位置算出部５０は、自車位置検出モジュール７からの測位データに基づいて、車体１の自車位置（地図座標値または圃場座標値）を算出する。

衛星状態管理部５１は、衛星航法ユニット７Ａの衛星状態判定部７２から経時的に送られてくる判定結果としての正常受信衛星情報を、自車位置算出部５０によって算出された自車位置及び日時に対応付けて管理する。これにより、トラクタの走行軌跡の各位置において正常に受信できた衛星ＳＡに関する情報（正常受信衛星情報）が管理されることになる。

予測情報作成部５２は、衛星状態管理部５１で管理されている正常受信衛星情報に基づいて、圃場での走行予定地点における正常受信衛星を予測する衛星予測情報を作成する。この実施形態では、予測情報作成部５２は、地図情報格納部５４にアクセスして、圃場内及び圃場周辺の山林または建物の位置を示す地図情報を取得する。特定日時における正常受信衛星情報から得られる衛星配置と受信状態と、山林または建物の位置とに基づいて、各衛星ＳＡからの衛星信号を遮蔽する衛星信号遮蔽物体の特定が可能となる。特定された衛星信号遮蔽物体によって衛星信号が遮蔽される衛星ＳＡが決定されると、日時によって変動する当該衛星ＳＡの衛星信号が受信不良となる圃場領域も求められる。予測情報作成部５２は、このような、特定衛星信号遮蔽物体によって衛星信号が受信不良となる圃場領域に関する情報を衛星遮蔽情報として作成し、衛星予測情報に含める。

電波障害管理部５３は、予測情報作成部５２から与えられる衛星予測情報に基づいてトラクタの走行予定地点での正常受信衛星情報を作成し、受信位置演算部７３に与える。受信位置演算部７３は、特定の衛星ＳＡからの衛星信号の受信が不良となることが予想される地点をトラクタが走行する前に、当該衛星信号を用いない演算式に切り替えて、特定の衛星ＳＡ以外の衛星ＳＡを用いた受信位置演算を行う。

走行経路設定部５５は、図２で示されたような自動走行のための目標経路となる走行経路を設定する。この実施形態では、走行経路のうち作業走行経路ＳＬは自動操舵で走行され、旋回走行経路ＴＬは手動操舵で走行される。作業走行経路ＳＬは、作業前に、所定の走行経路算出アルゴリズムで算出され、走行経路設定部５５に与えられる。走行経路設定部５５は、与えられた旋回走行経路ＴＬを、メモリに展開する。その際、走行経路設定部５５は、旋回走行経路ＴＬの走行順番も設定可能である。したがって、走行経路設定部５５は、衛星予測情報に基づいて、できるだけ多くの正常受信衛星の数が得られるように旋回走行経路ＴＬの走行順番を変更することも可能である。

図３に示されているように、第２制御ユニット６には、トラクタ本体を制御するための制御機能部として、操舵制御部６０、走行制御部６１、作業制御部６２が備えられている。

操舵制御部６０は、自動操舵制御モードと手動操舵制御モードとを有する。自動操舵制御モードが選択されると、操舵制御部６０は、自動操舵の目標となる目標走行経路と自車位置とに基づいて、車体１が目標走行経路に沿って走行するように、操舵機構１３の操舵モータ１４に動作制御信号を出力する。手動操舵制御モードが選択されると、操舵制御部６０は、運転者によるステアリングホイール２２の操作に基づいて、操舵モータ１４に動作制御信号を出力する。

走行制御部６１も、自動走行制御モードと手動走行制御モードとを有する。自動走行制御モードが選択されると、走行制御部６１は、予め設定された自動走行パラメータに基づいて、車両走行機器群８４に制御信号を与え、自動走行パラメータで規定されたエンジン回転数や車速でもって車体１を走行させる。手動走行制御モードが選択されると、運転者によるアクセルペダルや変速レバーに対する操作に基づいて車両走行機器群８４に制御信号が与えられる。さらに、作業制御部６２も、自動作業制御モードと手動作業制御モードとを有する。自動作業制御モードが選択されると、自動作業パラメータに基づいて作業装置機器群８５に信号が与えられ、自動作業パラメータで規定された耕耘装置３０の姿勢維持や耕耘装置３０の昇降が実現する。手動作業制御モードが選択されると、運転者による作業操作具に対する操作に基づいて作業装置機器群８５に制御信号が与えられる。

自動／手動切替操作具８３は、自動操舵で走行する自動走行モードと手動操舵で走行する手動操舵モードとのいずれかを選択するスイッチである。例えば、自動操舵モードで走行中に自動／手動切替操作具８３を操作することで、手動操舵での走行に切り替えられ、手動操舵での走行中に自動／手動切替操作具８３を操作することで、自動操舵での走行に切り替えられる。

この実施形態では、第１制御ユニット５で作成された正常受信衛星情報や衛星予測情報は、トラクタの走行軌跡データとともに、管理コンピュータＣＳにアップロードされる。管理コンピュータＣＳは、クラウドサーバとして機能し、インターネット等のＷＡＮを通じて多数のクライアント（作業車に搭載された自車位置算出システム）とデータ交換するために通信部Ｃ２を備えている。

管理コンピュータＣＳは、作業地情報格納部９１と、衛星情報管理部９２と、走行経路算出部９３とを備えている。作業地情報格納部９１は、このクラウドサービスに登録されているユーザによって作業が行われる作業地の位置、大きさ、地質状態、作業地周辺の山林や建物の位置、などを含む作業地情報を格納している。衛星情報管理部９２は、各作業車からアップロードされる正常受信衛星情報や衛星予測情報を作業地別に管理している。走行経路算出部９３は、ユーザからの指令に基づいて、作業車が作業地を自動走行するための走行経路を算出し、当該ユーザの作業車の走行経路設定部５５に送る。さらに、作業対象となっている作業地における正常受信衛星情報や衛星予測情報や当該作業地の地図情報が衛星情報管理部９２に管理されていれば、ユーザからの指令に基づいて、当該情報を、当該ユーザの作業車に送る。

次に、図５を用いて、この上述した自車位置算出システムにおける制御の流れを説明する。この制御には、第１制御モードと第２制御モードとに分けることができる。まず、＃０１～＃０６で示された、第１制御モードでの制御の流れを説明する。トラクタの走行が開始されると、各衛星ＳＡから送信される衛星信号の受信状態が衛星状態判定部７２よってしきい値を用いて判定され、受信感度がしきい値以上である衛星（正常受信衛星）のＩＤ及びその数が、正常受信衛星情報として演算式選択部７４に与えられる（＃０１）。演算式選択部７４は、正常受信衛星情報に基づいて、正常受信衛星からの受信信号だけを有効入力パラメータとする演算式を選択し（＃０２）、この演算式を用いて測位演算処理を行い、測位データを出力する（＃０３）。出力された測位データは、自車位置算出部５０で、自車位置の算出に用いられる。算出された自車位置（＃０４）と、走行経路設定部５５で設定された目標走行経路（＃０５）との間のずれ量を解消するための操舵制御信号が、操舵制御部６０から出力される（＃０６）。

次に、＃１１～＃２２で示された、第１制御モードでの制御の流れを説明する。
各衛星ＳＡから送信される衛星信号の受信状態が衛星状態判定部７２よって判定され、その判定結果である受信状態が衛星状態管理部５１に与えられる（＃１１）。受信状態には、受信感度がしきい値以上である衛星（正常受信衛星）のＩＤ及びその数、受信感度がしきい値未満である衛星（異常受信衛星）のＩＤ及びその数が含まれている。衛星状態管理部５１には、さらに、自車位置算出部５０から自車位置が与えられる（＃１２）。衛星状態管理部５１は、受信状態と自車位置とを組み合わせて、走行位置において衛星信号を正常に受信できる衛星を特定して、正常受信衛星情報を作成する。さらに、衛星状態管理部５１は、この正常受信衛星情報を経時的に管理するとともに、この正常受信衛星情報を予測情報作成部５２に与える（＃１３）。

予測情報作成部５２は、地図情報格納部５４にアクセスして、圃場及び圃場周辺の地図情報を取り込む（＃１４）。予測情報作成部５２は、正常受信衛星情報から得られる異常受信衛星の衛星位置及び正常受信衛星の衛星位置から、圃場の各位置における受信状態を予測して、衛星予測情報を作成する。その際、地図情報から、衛星信号を遮蔽する遮蔽物体が特定されると、予測情報作成部５２は、当該遮蔽物体に関する衛星遮蔽情報を作成して、衛星予測情報に含ませ、電波障害管理部５３に与える（＃１５）。

電波障害管理部５３には、常時、自車位置が自車位置算出部５０から与えられているので（＃１６）、電波障害管理部５３は、これから走行する地点での正常受信情報を作成して、演算式選択部７４に与える（＃１７）。演算式選択部７４は、電波障害管理部５３から与えられた正常受信衛星情報に基づいて、正常受信衛星からの受信信号だけを有効入力パラメータとする演算式を選択し（＃１８）、この演算式を用いて測位演算処理を行い、測位データを出力する（＃１９）。出力された測位データは、自車位置算出部５０で、自車位置の算出に用いられる。算出された自車位置（＃２０）と、走行経路設定部５５で設定された目標走行経路（＃２１）との間のずれ量を解消するための操舵制御信号が、操舵制御部６０から出力される（＃２２）。

〔別実施の形態〕
（１）図５では、第１制御モードによる自車位置算出制御と、第２制御モードによる自車位置算出制御とが説明されている。本発明による自車位置算出システムでは、第１制御モードのみ、または第２制御モードのみが採用される構成であってもよい。もちろん、第１制御モード及び第２制御モードが採用される構成でもよい。
（２）図３及び図４で示された機能ブロック図における各機能部の区分けは、説明を分かりやすくするための一例であり、任意に、種々の機能部を統合したり、単一の機能部を複数に分割したりすることが可能である。また、管理コンピュータＣＳに供えられた機能の少なくとも一部を作業車に備えてもよい。
（３）上述した実施形態では、作業装置として耕耘装置３０を装備したトラクタが作業車として取り上げられたが、耕耘装置３０以外の作業装置を装備したトラクタ、さらには、コンバインや田植機などの農作業機や建機などに、上述の自車位置算出システムを装備してもよい。

本発明は、作業地を衛星航法で自動走行する作業車のための自車位置算出システムに適用可能である。

１ ：車体
４ ：データ処理端末
５ ：第１制御ユニット
６ ：第２制御ユニット
５０ ：自車位置算出部
５１ ：衛星状態管理部
５２ ：予測情報作成部
５３ ：電波障害管理部
５４ ：地図情報格納部
５５ ：走行経路設定部
７ ：自車位置検出モジュール
７Ａ ：衛星航法ユニット
７Ｂ ：慣性航法ユニット
７１ ：衛星信号受信部
７２ ：衛星状態判定部
７３ ：受信位置演算部
７４ ：演算式選択部
７５ ：測位データ出力部
ＳＡ ：衛星

Claims (4)

1. 作業地を衛星航法で自動走行する作業車のための自車位置算出システムであって、
   複数の衛星からの衛星信号を受信する衛星信号受信部と、
   前記衛星信号受信部における前記衛星信号の受信状態から、正常に前記衛星信号を受信できる正常受信衛星を判定して、前記正常受信衛星の数を含む前記正常受信衛星に関する正常受信衛星情報を作成する衛星状態判定部と、
   前記正常受信衛星情報に基づいて選択された演算式を用いて前記衛星信号から受信位置を演算する受信位置演算部と、
   前記受信位置を含む測位データを出力する測位データ出力部と、
   前記測位データに基づいて前記作業車の自車位置を算出する自車位置算出部と、を備え、
   前記受信位置演算部は、前記正常受信衛星情報に含まれている前記正常受信衛星の数に適応する受信位置演算のための演算式を選択する演算式選択部を有し、
   前記受信位置演算部には、前記正常受信衛星の数毎に適応する受信位置演算のための演算式が、前記正常受信衛星の数毎に用意され、演算式群として管理されており、前記演算式選択部は、前記正常受信衛星の数に適応する前記演算式を、前記演算式群から選択する自車位置算出システム。
2. 経時的に取得された前記自車位置における前記正常受信衛星情報を管理する衛星状態管理部と、当該正常受信衛星情報に基づいて、前記作業地の各地点における前記正常受信衛星を予測する衛星予測情報を作成する予測情報作成部と、前記衛星予測情報に基づいて前記地点を前記作業車が走行する前に前記地点での前記正常受信衛星情報を作成し、前記受信位置演算部に与える電波障害管理部とが備えられている請求項１に記載の自車位置算出システム。
3. 前記予測情報作成部は、前記作業地内及び前記作業地周辺の山林または建物の位置を示す地図情報、及び特定日時における前記衛星予測情報に基づいて前記衛星信号を遮蔽する衛星信号遮蔽物体を特定し、当該衛星信号遮蔽物体によって前記衛星信号が遮蔽される前記衛星に関する衛星遮蔽情報を作成し、当該衛星遮蔽情報を前記衛星予測情報に含める請求項２に記載の自車位置算出システム。
4. 自動走行のための目標経路である走行経路を設定する走行経路設定部が備えられ、前記走行経路設定部は、前記衛星予測情報に基づいて、できるだけ多くの前記正常受信衛星の数が得られるように前記走行経路を設定する請求項２または３に記載の自車位置算出システム。

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