WO2018124058A1 - 位置測位システム及び測位装置 - Google Patents
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- G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
Definitions
- the present invention relates to a position positioning system applicable to, for example, an RTK (Real Time Kinematic) method capable of high-precision positioning in satellite navigation (GNSS: Global Navigation Satellite System).
- RTK Real Time Kinematic
- the RTK method is known as a technique for realizing highly accurate positioning relatively easily.
- two GNSS receivers are used to receive signals from satellites at a fixed station (base station) and a mobile station.
- the first GNSS receiver is arranged as a base station that fixes the absolute position of latitude and longitude at a location where the absolute position coordinates are known (a point where the coordinates of the absolute position are known).
- correction information such as position information of the base station and information acquired by the reference station (distance between satellite receivers, etc.) is transmitted to the mobile station as the second receiver by wireless communication or the like.
- the mobile station it is possible to acquire position information with higher accuracy by correcting the information received from the positioning satellite based on the correction information acquired from the base station.
- Patent Document 1 discloses a technique related to a position detection device in GPS (Global Positioning System).
- This position detection device disclosed in Patent Document 1 has a receiving antenna attached to an upper end portion of a column erected at a measurement point via a horizontal holding unit, and detects a tilt angle and a tilt direction of the column. And the GPS measurement value by the receiving antenna is corrected by the position correction value obtained by calculating the positional deviation between the receiving antenna and the measurement point based on the detection signal of the inclination detecting means.
- this position detection device when a GPS position detection device is installed, the position can be accurately measured even if the column is inclined.
- a base station is installed at a national reference point or a public reference point, and the published coordinates are set as base station coordinates.
- (3) The base station single positioning result is used.
- the measurement error may be large when the base station and the mobile station are separated.
- the method of (3) above when the single positioning result is used as the absolute position, the accuracy of the absolute position coordinates of the base station is low in the first place, and if positioning is performed in RTK-GNSS positioning, high-accuracy positioning based on the absolute position cannot be performed. There is. Further, in the method (3), since the base station is installed, the coordinate (value) in the base station may change every time and may not be stable. Since the method (2) measures the installation location of the base station, the distance between the base station and the mobile station can be shortened, and the RTK-GNSS positioning can be performed with high accuracy. There are advantages.
- Patent Document 2 There is a technique disclosed in Patent Document 2 as a technique for performing the above method (2).
- a recording device that records a position acquired by GPS positioning is provided in a driving head into which a pile main body is driven. Further, in order to obtain the position of the recording device in the surveying device of Patent Document 1, a pole is inserted into the placing head, a writing head attached to the lower end of the pole, and a recording housed in the lower portion of the placing head. The device needs to be close.
- a position detection device using GPS Global Positioning System
- a receiving unit (receiving antenna) is attached to an upper end portion of a support column erected at a measurement point via a horizontal holding unit, and an inclination angle and an inclination direction of the support column are detected.
- a column inclination detection unit is provided, and the GPS measurement value by the reception unit is corrected by a position correction value obtained by calculating the positional deviation between the reception unit and the measurement point based on the detection signal of the inclination detection unit.
- this position detection device when a GPS position detection device is installed, the position can be accurately measured even if the column is inclined.
- RTK-GNSS positioning is a system that can correct the exact position on the mobile station side by transmitting correction information from the base station to the mobile station. Therefore, if the actual position of the base station deviates from the absolute position, an error occurs in the correction information itself.
- Patent Document 1 since the position can be accurately obtained even when the receiving antenna and the measurement point are displaced due to the inclination angle of the support column, for example, when applied to RTK-GNSS positioning, This is useful for obtaining the absolute position accurately.
- Patent Document 1 even when Patent Document 1 is applied to RTK-GNSS positioning, it is necessary to take measures regarding correction information due to a deviation between the actual position and the absolute position of the base station.
- Patent Document 3 it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to the inclination of the support column, but measures for preventing an influence (such as a failure of the positioning device) caused by the falling of the positioning device are considered. Absent. In addition, about the influence (decrease in measurement accuracy, etc.) caused by the reception unit receiving not only the radio waves that arrive directly from the positioning satellite but also the radio waves that arrive indirectly (for example, radio waves that arrive after being reflected on the ground etc.) Not considered.
- an object of the present invention is to provide a position positioning system that can be applied to a base station or the like even when a position shift of a satellite positioning device with respect to a reference position occurs. It is another object of the present invention to provide a position positioning system that can easily acquire the position of a base station. It is another object of the present invention to provide a positioning device that can prevent an influence caused by a fall and reception of radio waves (multipath waves or the like) indirectly received from a positioning satellite with a simple configuration.
- the position positioning system includes a processing unit that processes information about a position, and a satellite positioning device installed at a reference position set on the ground, and a shift that detects a position shift of the satellite positioning device with respect to the reference position.
- a detection device and a first processing device that stops outputting the information to the outside when the displacement detection device detects the position displacement.
- the position positioning system includes a processing unit that processes information about a position, and a satellite positioning device installed at a reference position set on the ground, and a shift that detects a position shift of the satellite positioning device with respect to the reference position.
- the satellite positioning device includes a housing that houses the processing unit, a top plate on which the housing is installed, and a leg portion that extends from the top plate.
- a cable body that is removably attached to the top plate or the housing and has the other end attached to the ground side; and a separation detection unit that detects the displacement by detecting the separation of the cable body. is doing.
- the satellite positioning device includes a housing that houses the processing unit, a top plate on which the housing is installed, and a leg portion that extends from the top plate, and the displacement detection device includes the top plate Alternatively, a displacement detection unit that detects the displacement of the housing and a displacement determination unit that determines that the positional deviation has occurred when the displacement detected by the displacement detection unit is greater than or equal to a predetermined amount. .
- the satellite positioning device includes a housing that houses the processing unit, a top plate on which the housing is installed, and a leg portion that extends from the top plate, and the displacement detection device includes the top plate Alternatively, an irradiation unit that irradiates detection light toward the ground side, a light receiving unit that receives detection light reflected from the top plate or the ground side, and the positional deviation when the light reception unit does not detect detection light. And a light reception determination unit that determines that it has occurred.
- the satellite positioning device includes a housing that houses the processing unit, a top plate on which the housing is installed, and a leg portion that extends from the top plate, and the displacement detection device includes the top plate Or the irradiation part which irradiates detection light toward the ground side, the light receiving part which receives the detection light from the top plate or the ground side, and the positional deviation occurs when the light receiving part does not detect the detection light A light reception determination unit that determines that the light has been received.
- the satellite positioning device includes a storage unit that stores information on a position and a transmission unit that transmits the information to the outside, and the first processing unit is provided in the casing and supplies power to the transmission unit.
- the positioning system includes a pole that can be installed on the ground, an installation base provided on the pole, a satellite positioning device that can be detachably attached to the installation base, the pole or the installation base, and A power supply device connectable to the satellite positioning device, the power supply device including a connector having a plurality of pins, and a power supply unit for supplying power to the connector, the satellite positioning device. Detects the identification information based on the storage unit that stores the relationship between the identification information and the position information, the insertion unit that inserts the plurality of pins, and the conduction or arrangement of the plurality of pins that are inserted into the insertion unit.
- An identification detection unit that outputs position information corresponding to the identification information when position information corresponding to the identification information detected by the identification detection unit is stored in the storage unit, and the identification Identification information detected by the detection section has a, a position measuring unit for measuring the position in the pole or installation stand when not stored as identification information in the storage unit.
- the positioning system includes a pole that can be installed on the ground, an installation base provided on the pole, a satellite positioning device that can be detachably attached to the installation base, the pole or the installation base, and A connector having a plurality of pins, and the satellite positioning device is inserted into the plug-in unit, a storage unit that stores a relationship between identification information and position information, a plug-in unit into which the plurality of pins are plugged.
- An identification detection unit that detects identification information based on conduction or arrangement of a plurality of pins, and the identification information when position information corresponding to the identification information detected by the identification detection unit is stored in the storage unit When the identification information detected by the identification detection unit is not stored as identification information in the storage unit, the position on the pole or the installation stand is output. It has a position measurement unit for performing measurements, a.
- the position positioning system stores position information related to the position measured by the position measuring unit in the storage unit.
- the positioning device includes: a receiving unit that receives positioning information from a positioning satellite; a transmitting unit that transmits information related to a position based on the positioning information received by the receiving unit to a moving body; and the receiving unit and the transmitting unit.
- a disposed metal plate a disposed metal plate.
- the positioning device includes a second accommodating portion that is disposed below the first accommodating portion and accommodates electrical components, and the metal plate is between the lower surface of the first accommodating portion and the upper surface of the second accommodating portion. Is arranged.
- the positioning device includes a second accommodating portion that is disposed below the first accommodating portion and accommodates electrical components, and the metal plate is disposed below the second accommodating portion.
- the electrical component is a battery that stores electric power supplied to the transmission unit.
- the positioning device includes a fixture that fixes the first accommodation portion and the second accommodation portion, and the metal plate is formed between the lower surface of the first accommodation portion and the upper surface of the second accommodation portion by the fixture. It is fixed between.
- the positioning device includes a cable that connects the reception unit or the transmission unit and the electrical component, and the protrusion includes an insertion portion through which the cable is inserted.
- the second housing part has a movable part that can be opened downward, and the projecting part has an opening that avoids interference with the movable part when the movable part is opened.
- the protruding portion has a grip portion that can be gripped by inserting a finger.
- the present invention can be applied to a base station or the like even when the position of the satellite positioning device is shifted from the reference position.
- FIG. 2 is a diagram (part 1) illustrating an example of a configuration and a use procedure of a base station.
- FIG. (2) which shows an example of a structure and use procedure of a base station.
- FIG. (1) which shows an example of the usage condition of a base station. It is FIG.
- FIG. 1 It is a figure which shows an example of the large-scale farm field provided with two or more work places (farm field etc.) in 2nd Embodiment. It is a figure which shows the state before installing the satellite positioning apparatus in 2nd Embodiment in a top plate. It is a figure which shows the state after installing the satellite positioning apparatus in 2nd Embodiment in a top plate. It is a figure which shows the block diagram of the satellite positioning apparatus in the base station in 2nd Embodiment. It is a figure which shows an example of the base station memory
- the position positioning system of the present invention is a device that detects the position, orientation, and the like of a work machine by satellite navigation, in particular, RTK-GNSS positioning using the RTK method capable of highly accurate positioning.
- the position / orientation may be detected by combining RTK-GNSS positioning with other sensors (inertia detection sensors).
- the first GNSS receiver (satellite positioning apparatus 100) is arranged as a base station fixed to a reference position BP (Base Point) indicated by latitude and longitude with a tripod or the like.
- the reference position may be an absolute position on the earth or input position information input by an operator or the like.
- correction information including position information (reference position) of the base station, information obtained by the satellite positioning device 100 from the satellite signal of the positioning satellite (distance between satellite receivers, etc.) is received by the second receiver.
- the data is transmitted to a certain mobile station (positioning detection device 20) by wireless communication.
- the information received from the positioning satellite is corrected based on the correction information acquired from the base station, and the position information with higher accuracy is acquired.
- FIG. 1 shows a block diagram of a tractor and a positioning detection device.
- FIG. 30 is an overall side view of the tractor and shows a diagram in which work devices are connected.
- the front side (left side in FIG. 30) of the driver seated in the driver's seat 8 is front
- the rear side (right side in FIG. 30) is back
- the left side (front side in FIG. 30) is left.
- the right side of the driver (the back side in FIG. 30) will be described as the right side.
- the tractor 1 includes a vehicle (vehicle body) 2 having wheels, a prime mover 3 such as a diesel engine (engine), and a transmission 4 that performs gear shifting.
- the prime mover 3 may be a motor or both a motor and an engine.
- a three-point link mechanism 5 is provided at the rear portion of the vehicle body 2 so as to be movable up and down.
- a work device 6 is detachably attached to the three-point link mechanism 5. Power from the prime mover 3 is transmitted to the work device 6 through the PTO shaft.
- the working device 6 includes a tilling device for plowing, a fertilizer spraying device for spraying fertilizer, an agrochemical spraying device for spraying agricultural chemicals, and a harvesting device for harvesting.
- the example which attached the fertilizer spreader is shown.
- the working device 6 is not limited to the one described above, and may be any type.
- a cabin 7 is provided behind the prime mover 3.
- a driver's seat 8 is provided in the cabin 7.
- a positioning detection device 20 is provided on the top plate of the cabin 7. That is, the positioning detection device 20 is attached to the vehicle body 2 provided with the work device 6 via the cabin 7.
- the positioning detection device 20 may be attached to the work device 6.
- the tractor 1 is equipped with a plurality of devices 10.
- the device 10 is a device that constitutes the tractor 1, and is, for example, a detection device 10a, a switch device 10b, a display device 10c, a control device 10d, and an input / output device 10e.
- the detection device 10a is a device that detects the operating state of the tractor 1, and includes an accelerator pedal sensor, a shift lever detection sensor, a crank position sensor, a fuel sensor, a water temperature sensor, an engine rotation sensor, a steering angle sensor, an oil temperature sensor, an axle. For example, a rotation sensor.
- the switch device 10b is a device that performs switching, and is an ignition switch, a parking brake switch, a PTO switch, or the like.
- the display device 10c is a device that displays various items related to the tractor 1, and is a liquid crystal display device configured with liquid crystal or the like.
- the control device 10d is a device that controls the tractor, and is a CPU or the like.
- the input / output device 10e is a device that outputs data inside the tractor 1 to the outside of the tractor 1 or inputs data outside the tractor 1 to the inside of the tractor 1. It is a communication device that transmits and receives.
- the plurality of devices 10 are connected by an in-vehicle network N1 such as CAN, LIN, or FlexRay.
- the vehicle communication network N1 includes a detection signal detected by the detection device 10a, a switch signal indicating switching of the switch device, and an operating unit (for example, an engine, a solenoid valve, a pump, or the like) that operates the tractor 1 under the control of the control device.
- a command signal (control signal) or the like for operating is output.
- the control device 10d includes a first control device 10d1, a second control device 10d2, and a third control device 10d3.
- the first control device 10d1 is a device that controls the entire tractor 1.
- the first control device 10d1 includes detection values detected by the detection device 10a [for example, an operation amount of an accelerator pedal, a shift lever position (shift speed) when operating a shift lever, an engine speed, a shift speed, an oil temperature, a crank Position, cam position, etc.] are input.
- the first control device 10d1 outputs a control command to the second control device 10d2 and controls the transmission device 4 based on the shift lever position so that the engine has a predetermined rotational speed based on the operation amount of the accelerator pedal. (Shift control).
- the first control device 10d1 controls the elevation of the three-point link mechanism 5 based on the input from the operation member (elevation control).
- the second control device 10d2 is a device that mainly controls the engine 3.
- the second control device 10d2 controls an injector, a common rail, a supply pump, and the like based on inputs such as an accelerator pedal operation amount, a crank position, and a cam position.
- the fuel injection amount, the injection timing, and the fuel injection rate are set in the control of the injector, and the fuel injection pressure is set in the control of the supply pump and the common rail.
- the third control device 10d3 is a device that controls automatic traveling of the tractor 1.
- the third control device 10d3 controls the steering device (steering) 15 or the like that can change the direction of the vehicle body 2 based on various information detected by the positioning detection device 20, and performs automatic traveling.
- FIG. 2 shows an example of a route for automatic traveling of the tractor.
- a route for automatic traveling of the tractor 1 is set using a computer such as a personal computer (PC), a smartphone (multi-function mobile phone), and a tablet.
- FIG. 2 shows an example of a route for automatic traveling of the tractor.
- a route R for automatic traveling of the tractor 1 is set in the work place F displayed on the display unit of the computer.
- the travel start position P1, the travel end position P2, and the route R from the travel start position P1 to the travel end position P2 are set using a computer interface or the like.
- the display area-like work area F has a travel start position P1, a travel end position P2, a straight travel section R1, and a turning section R2 associated with positions (latitude, longitude), and at least the travel start position P1.
- the route for automatic driving may be divided into predetermined sections, and whether each section is forward or backward may be assigned.
- the setting of the route for automatic driving shown in FIG. 2 is an example, and is not limited as a matter of course.
- the setting of the route for automatic driving may be performed by a device mounted on the tractor 1 and is not limited to the computer described above.
- the third control device 10d3 information related to automatic traveling of the tractor (referred to as automatic traveling information) is stored.
- the automatic running information at the time of setting by the computer is transmitted to the input / output device 10e of the tractor 1 by wireless or wired.
- the third control device 10d3 can store the automatic travel information.
- positions such as a travel start position P1, a travel end position P2, a rectilinear portion R1, and a turning portion R2 are stored as automatic travel information.
- the third control is performed as automatic travel information for forward and reverse according to the position. It may be stored in the device 10d3.
- the third control device 10d3 When the third control device 10d3 performs automatic traveling of the tractor 1, the third control device 10d3 refers to the position (target position) indicated by the automatic traveling information, and the position (detected position) detected by the positioning detection device 20 ) And the position (target position) indicated by the automatic travel information are controlled. For example, when the target position matches the detected position and the tractor 1 is traveling on the straight traveling portion R1 indicated by the route R, the third control device 10d3 determines the steering angle by the steering device 15. Keep at zero. When the target position matches the detected position and the tractor 1 is traveling on the turning portion R2 indicated by the route R, the third control device 10d3 determines the steering angle by the steering device 15. It is made to correspond to the angle shown by turning part R2.
- the third control apparatus 10d3 causes the steering apparatus 15 to eliminate the deviation so that the two coincide with each other.
- the travel position of the tractor 1 is corrected by controlling.
- the third control device 10d3 controls the transmission 4 to move the tractor 1 forward or , Switch back.
- the third control device 10d3 outputs the travel information to the positioning detection device 20.
- the third control device 10d3 outputs, as the traveling information, the current traveling state of the tractor 1 and outputs straight (forward, backward), turning, stop, and the like to the positioning detection device 20.
- the third control device 10d3 outputs the information indicated by the route R based on the automatic traveling information when traveling along the route R. For example, when the tractor 1 moves forward or backward along the straight traveling portion R1, the third control device 10d3 outputs traveling information indicating that the vehicle is moving forward or backward to the positioning detection device 20.
- the third control device 10d3 may output travel information of straight traveling to the positioning detection device 20 instead of forward and reverse travel.
- the third control device 10d3 when the tractor 1 is turning along the turning portion R2, the third control device 10d3 outputs traveling information indicating that the tractor 1 is turning to the positioning detection device 20. Moreover, the 3rd control apparatus 10d3 outputs the driving
- the third control device 10d3 operates the operation information (forward, reverse) of the transmission 4 or the operation information (steering) of the steering device 15.
- the current traveling state of the tractor 1 may be output to the positioning detection device 20 based on the angle).
- the third control device 10d3 outputs automatic travel information and the like as travel information to the positioning detection device 20.
- the third control device 10d3 may output the travel information to the first control device 10d1 and the second control device 10d2.
- the position, orientation, etc. of the work implement may be obtained by inertial navigation (INS: Inertial Navigation System). good.
- INS Inertial Navigation System
- the positioning detection device 20 is a device that can detect at least the position (latitude, longitude, etc.) and azimuth (azimuth angle) of the tractor 1 with high accuracy by functioning as a mobile station in the RTK-GNSS positioning technology. As illustrated in FIG. 1, the positioning detection device 20 includes a first acquisition unit 21, a second acquisition unit 22, and a calculation unit 31.
- the first acquisition unit 21, the second acquisition unit 22, and the calculation unit 31 are configured by electronic / electrical parts, programs, and the like provided in the positioning detection device 20.
- the first acquisition unit 21 can acquire a satellite signal from a positioning satellite 24 such as GPS received by the positioning detection device 20.
- the second acquisition unit 22 can acquire correction information (wirelessly transmitted from the satellite positioning device 100 which is a base station in RTK-GNSS positioning described later).
- a third acquisition unit capable of acquiring traveling information is provided, and when the tractor 1 performs automatic traveling, for example, as the traveling information, the vehicle body 2 goes straight (forward, reverse), the vehicle body 2 The turning of the vehicle body 2 and the stop of the vehicle body 2 may be acquired.
- the positioning detection device 20 can acquire at least satellite signals from GPS satellites and correction information wirelessly transmitted from the satellite positioning device 100 as a base station.
- the calculation unit 31 uses the positioning information obtained by the first acquisition unit 21 and the correction information obtained by the second acquisition unit 22 to determine the position of the vehicle body 2 and the positioning information received from the positioning satellite based on the correction information. Correct and detect highly accurate position information.
- the positioning information acquired by the first acquisition unit 21 is, for example, a satellite signal (GNSS data) transmitted from a GPS satellite or the like that is an example of a positioning satellite, but the positioning satellite is not limited to a GPS satellite, It may be a GLONASS satellite or another satellite.
- GNSS data satellite signal
- the positioning satellite is not limited to a GPS satellite, It may be a GLONASS satellite or another satellite.
- GNSS data satellite signal
- the positioning satellite is not limited to a GPS satellite, It may be a GLONASS satellite or another satellite.
- a general known technique can be adopted as the RTK-GN
- the positioning detection device 20 calculates RTK-GNSS positioning information (position, speed, direction) regardless of whether or not the tractor 1 is traveling (regardless of the traveling state).
- the positioning detection apparatus 20 has the output part 34 which outputs positioning information (RTK-GNSS positioning information) outside.
- the output unit 34 is connected to the in-vehicle network N1 of the tractor 1, and outputs the positioning information calculated and acquired by the calculation unit 31 to the third control device 10d3.
- the satellite positioning device 100 is a device that can constitute a base station in the RTK-GNSS positioning technology. As shown in FIG. 3, the satellite positioning device 100 is installed with a tripod or the like at any reference position BP in the reference position BP set on the ground GL for each work place (farm field or the like) F that is operated by the tractor 1. Is done.
- the satellite positioning device 100 includes a processing unit 110, a storage unit 120, a transmission unit 150, and a power source 160.
- the processing unit 110, the storage unit 120, and the transmission unit 150 are configured by electronic / electrical parts, programs, and the like.
- the power source 160 includes a battery that stores electric power, a commercial power source connected to a power cable, a solar cell that generates power using sunlight, and the like. In this embodiment, the description will proceed assuming that the power source 160 is a battery.
- the processing unit 110 and the transmission unit 150 are operated by electric power supplied from a power source 160 configured from a battery or the like.
- the processing unit 110 performs processing related to at least a position, and has a base station mode that operates as a base station and a mobile station mode that operates as a mobile station. For example, when in the base station mode, the processing unit 110 acquires or calculates correction information (base station position information (reference position), information such as the distance between satellite receivers acquired by the reference station). Further, when in the mobile station mode, the processing unit 110 measures the reference position using, for example, a VRS (virtual reference point method: Virtual Reference Station) positioning technique. In the mobile station mode, the position information input by the input interface etc. is accepted separately from the positioning by the VRS positioning technology, and the position information (input position information) input by the input interface is used as the reference position. Alternatively, position information obtained by positioning other positioning satellites may be acquired as a reference position.
- VRS virtual reference point method
- the storage unit 120 stores a reference position BP measured by the processing of the processing unit 110 in advance.
- the transmission unit 150 transmits information (correction information) on the position obtained by the processing unit 110 to the outside (mobile station), that is, the positioning detection device 20 in a state where power from the power source 160 is supplied.
- the power source 160 is a battery that stores electric power, a commercial power source connected to a power cable, a solar cell that generates power using sunlight, or the like.
- the satellite positioning device 100 includes a casing 51, a top plate 52, and legs 53.
- the housing 51 accommodates the processing unit 110, the storage unit 120, the transmission unit 150, the power source 160, and the like.
- the top plate 52 is a member for installing at least the casing 51. Specifically, an installation base 52a is attached to the upper surface of the top plate 52, and the housing 51 is fitted into the installation base 52a. In addition, you may integrate the top plate 52 and the installation stand 52a. That is, the top plate 52 may include the installation base 52a.
- the leg portion 53 is a member extended from the top plate 52. Specifically, a tripod including a plurality of leg portions (three leg portions) 53 is attached to the lower surface side of the top plate 52. As shown in FIG. 4A, a plurality of legs 53 are erected around a reference position BP whose absolute position coordinates (latitude and longitude) are known, and the casing 51 is positioned above the reference position BP.
- the satellite positioning device 100 can be installed at the reference position BP.
- the position measurement system according to the present invention is not limited to such a tripod.
- the satellite positioning device 100 includes a displacement detection device 170.
- the deviation detecting device 170 detects a positional deviation of the satellite positioning device with respect to the reference position BP.
- the deviation detection device 170 is a device that mechanically detects a positional deviation of the satellite positioning device 100 with respect to the reference position BP.
- the deviation detection device 170 includes a cord body 171 and a separation detection unit 172.
- the cable body 171 is a string, a chain, a rope, a wire or the like, and one end side is attached to the top plate 52 or the casing 51, and the other end side is attached to the ground side (ground GL side).
- a conductive portion that allows current to flow is provided on one end side of the cable body 171, that is, on the side attached to the top plate 52 or the casing 51.
- the position of the satellite positioning device 100 is such that it can be detached from the top plate 52 or the casing 51 when the position of the satellite positioning device 100 deviates (to the extent that a malfunction occurs in automatic operation of the work machine).
- the length of the cord body 171 is set to be equal to or longer than the vertical length from the reference position BP to the separation detection unit 172.
- the cable body 171 shown in the present invention is not limited to a mode in which the cable body 171 is directly attached to the top plate 52 or the casing 51, but indirectly through a member provided on the top plate 52 or the casing 51.
- the aspect attached to the body 51 is also included.
- one end side of the cable body 171 is attached to the separation detection unit 172 accommodated in the housing 51.
- description will be continued assuming that the cable body 171 is attached to the housing 51 (detachment detection unit 172).
- the detachment detecting unit 172 detects a positional deviation of the satellite positioning device 100 when the cable body 171 attached to the housing 51 is detached from the housing 51. Specifically, as shown in FIG. 6, the cable body 171 is connected to the separation detection unit 172 provided in the power supply line 181 that supplies power, and the separation detection unit 172 is a case where the cable body 171 is detached. Detect position shift.
- the power supply line 181 is built in the housing 51.
- the power supply line 181 is a line that is provided in at least the casing 51 and supplies power to the transmission unit 150 that transmits information regarding the position to the outside (mobile station).
- the power supply line 181 includes, for example, a positive line 182 connected to the positive output terminal of the DC power supply 160 and a negative line 183 connected to the negative output terminal.
- the positive electrode line 182 and the negative electrode line 183 are connected to the DC power supply 160 and the transmission unit 150.
- the detachment detection unit 172 includes a holding body 173 provided on the power supply line 181 and capable of detachably holding the rope body 171.
- the holding body 173 is conductive and is provided in the positive electrode line 182.
- the holding body 173 can hold (clamp and hold) the cord body 171 and has elasticity and a shape that can be released when the cord body 171 is pulled downward.
- the holding body 173 energizes the power supply line 181 in the state where the cord body 171 is held, and the state where the cord body 171 is not detached and held (the ground side (the ground GL side) is fixed). When the displacement occurs, the power supply line 181 is cut off in the state where the cable body 171 is pulled and falls off the holding body 173).
- the holding body 173 may be provided in the middle of the negative electrode line 183.
- the satellite positioning device 100 includes a first processing device 180.
- the first processing device 180 stops outputting information about the position (correction information) to the outside when the displacement detection device 170 detects the displacement.
- the first processing device 180 is a power supply line 181 that supplies power to the transmission unit 150. Next, stop of the correction information in the first processing device 180, that is, the power supply line 181 will be described in detail together with the installation of the satellite positioning device 100.
- the satellite positioning device 100 when the satellite positioning device 100 is installed at the reference position BP, one end side (upper end) of the rope body 171 is connected to the holding body 173.
- the power supply line 181 that is, the first processing device 180 energizes the power supply 160 to the transmission unit 150, and the transmission unit 150 relates to the position.
- Information can be transmitted to the outside (mobile station). That is, as long as one end side of the cable body 171 is held by the holding body 173, a closed circuit can be formed by the power supply line 181, and thus the power supply 160 is energized to the transmission unit 150.
- the positioning detection device 20 of the tractor 1 which is a mobile station cannot receive the correction information.
- the automatic operation program of the tractor 1 by acquiring the position information based on the correction information as an interlock for the automatic operation of the tractor 1, the automatic operation is stopped when the position information based on the correction information cannot be acquired. be able to. As a result, it is possible to automatically take measures based on the fact that correct correction information has not been transmitted (such as stopping automatic driving).
- the satellite positioning device 100 may include a second processing device 190.
- the satellite positioning device 100 may include both the first processing device 180 and the second processing device 190, but may include either the first processing device 180 or the second processing device 190.
- the second processing device 190 informs the outside that the displacement has been detected when the displacement detection device 170 detects the displacement.
- the second processing device 190 is composed of electronic / electrical parts, programs, and the like provided in the satellite positioning device 100.
- the second processing device 190 includes an alarm light generator such as Patlite (registered trademark) and a flashlight, an alarm sound generator, and the like.
- the generator of the second processing device 190 is Operates and generates a warning light and / or a warning sound.
- the tractor 1 at the work place F where the work is performed or the supervisor of the automatic operation of the tractor 1 can check the warning light and the warning sound.
- the operator of the tractor 1 at a position away from the base station or the monitor of the tractor 1 that is automatically operating can know that the position shift has occurred in the base station.
- the position measurement system includes the displacement detection device 170 and at least one of the first processing device 180 and the second processing device 190. Therefore, even when the position of the satellite positioning device 100 is shifted, the output of the correction information can be stopped and notification that the position shift has occurred can be applied as a base station.
- position information of the work machine can be obtained with high accuracy using the RTK-GNSS positioning technology.
- a base station misalignment has occurred from a reference position (base station position where the absolute position is known) provided for each area in which the work machine works. In this case, that is, even when an unexpected situation occurs, it is possible to prevent the malfunction of the automatic operation of the work machine.
- the displacement detection device 270 in the position positioning system includes a displacement detection unit 271 and a displacement determination unit 272.
- the displacement detector 271 detects the displacement of the top plate 52 or the casing 51.
- the displacement detection unit 271 is configured by an inertial measurement unit (IMU) incorporated in the casing 51 of the satellite positioning device 100.
- IMU inertial measurement unit
- the displacement detection unit (inertial measurement device) 270 measures the amount of displacement from the installation position where the satellite positioning device 100 (housing 51) is installed at the reference position BP, based on the signal from the gyro sensor and / or accelerometer. . Specifically, the amount of displacement in the horizontal direction and / or the vertical direction from the state where the casing 51 is installed on the top plate 52 and the satellite positioning device 100 is installed at the reference position BP is obtained. Thereby, the displacement of the housing
- the displacement detection part 271 is comprised with the inertial measurement apparatus incorporated in the housing
- the displacement determination unit 272 detects the displacement of the satellite positioning device 100 when the displacement detected by the displacement detector 270, for example, the amount of displacement in the horizontal direction and / or the vertical direction is equal to or larger than a predetermined value (several centimeters). Detect when it occurs.
- the first processing device 180 is a switch that energizes / cuts off the power supply to the transmission unit 150 via the power supply line 181. Therefore, in a state in which the displacement determination unit 272 has not detected a positional shift of the satellite positioning device 100, the first processing device (switch) 180 holds the power supply to the transmission unit 150 in an energized state. On the other hand, in a state in which the displacement determination unit 272 detects a positional shift of the satellite positioning device 100, the first processing device (switch) 180 holds the power supply to the transmission unit 150 in a cutoff state.
- the second processing device 190 has a CPU and the like that can acquire the determination result (presence / absence of positional deviation) of the displacement determination unit 272, and a generator. Therefore, in a state in which the displacement determination unit 272 has not detected a positional shift of the satellite positioning device 100, the second processing device 190 stops generating alarm light and / or alarm sound by the generator. On the other hand, in a state where the displacement determination unit 272 detects a positional shift of the satellite positioning device 100, the second processing device 190 operates the generator to generate an alarm light and / or an alarm sound.
- the displacement detection device 270 can detect the displacement of the satellite positioning device 100 by the displacement detection unit 270 even if the position changes for some reason from the installation position. In addition, when the satellite positioning device 100 is displaced from the installation position more than a predetermined amount, the output of the correction information can be stopped and notification of the displacement can be performed.
- the displacement detection device 370 in the position measurement system is a device that detects a displacement based on the reflected light of the irradiated light, and includes an irradiation unit 371, a light receiving unit 372, and a light reception determination. Part 373.
- the irradiation unit 371 is a light source that irradiates detection light toward the top plate 52.
- the light receiving unit 372 receives the reflected light of the detection light irradiated on the top plate 52 by the irradiation unit 371. That is, the irradiation unit 371 and the light receiving unit 372 are provided on the ground directly below the top plate 52.
- the light reception determination unit 373 is incorporated in the casing 51 and determines that the positional deviation of the satellite positioning device 100 has occurred when the light reception unit 372 does not detect the detection light.
- the light reception determination unit 373 includes electronic / electrical parts and programs provided in the positioning detection device 20, and is connected to the light reception unit 372 wirelessly or by wire.
- the first processing device 180 is a switch that energizes / cuts off the power supply to the transmission unit 150 via the power supply line 181. Therefore, in a state where the light reception determination unit 373 has not detected a positional shift of the satellite positioning device 100, the first processing device (switch) 180 holds the power supply to the transmission unit 150 in an energized state. On the other hand, in a state where the light reception determination unit 373 detects a positional shift of the satellite positioning device 100, the first processing device (switch) 180 holds the power supply to the transmission unit 150 in a cutoff state.
- the second processing device 190 includes a CPU and the like that can acquire the determination result (presence / absence of positional deviation) of the light reception determination unit 373 and a generator. Therefore, in a state where the light reception determination unit 373 has not detected the positional deviation of the satellite positioning device 100, the second processing device 190 stops generating the warning light and / or the warning sound by the generator. On the other hand, in a state in which the light reception determination unit 373 detects a positional shift of the satellite positioning device 100, the second processing device 190 operates the generator to generate an alarm light and / or an alarm sound.
- the irradiation unit 371 and the light receiving unit 372 are provided on the ground directly below the top plate 52, but may be provided on the top plate 52 instead.
- the light receiving unit 372 receives the reflected light of the detection light irradiated by the irradiation unit 371 on the ground. Therefore, in the deviation detection device 370, after the satellite positioning device 100 is installed at the installation position, a position deviation such as a fall occurs from the installation position for some reason, and thus the top plate 52 is no longer directly above the reference position BP. In some cases, it is possible to stop outputting the correction information and notify that a positional deviation has occurred. [Third Modification] As shown in FIGS.
- the shift detection device 670 in the satellite positioning device 100 is a device that detects a positional shift based on the irradiated light, and includes an irradiation unit 671, a light receiving unit 672, and a light reception determining unit 673.
- the irradiation unit 671 is a light source that irradiates detection light toward the top plate 52.
- the light receiving unit 672 receives the detection light emitted from the irradiation unit 671 to the top plate 52. That is, the irradiation unit 671 and the light receiving unit 672 face each other, the irradiation unit 671 is provided on the ground directly below the top plate 52, and the light receiving unit 672 is provided on the top plate 52.
- the light reception determining unit 673 is incorporated in the casing 51 and determines that the positional deviation of the satellite positioning device 100 has occurred when the light receiving unit 672 does not detect the detection light.
- the light reception determination unit 673 is configured by electronic / electrical parts, a program, and the like provided in the positioning detection device 20, and is connected to the light reception unit 672 wirelessly or by wire.
- the first processing device 180 and the second processing device 190 have the same configuration as in the second modification.
- [Second Embodiment] 10 to 13 show the satellite positioning device 100 according to the second embodiment.
- 2nd Embodiment since the structure of a tractor is the same as that of embodiment mentioned above, description is abbreviate
- the satellite positioning device 100 is a device that can constitute a base station in the RTK-GNSS positioning technology.
- the satellite positioning device 100 can also be used as a mobile station as will be described later.
- the satellite positioning device 100 is provided on an arbitrary gantry 250 among a plurality of gantry 250 installed in a work place (a farm field or the like) F where the tractor 1 performs work.
- the satellite positioning device 100 includes an insertion portion 260 that is a connector connection portion.
- the connector 62 connected to the installation base 253 is connected to the insertion unit 260.
- FIG. 11B shows a state in which the satellite positioning device 100 is placed on the installation base 253 of the gantry 250 and the connector 62 is connected to the insertion portion 260.
- the gantry 250 includes a pole 252 and an installation base 253 provided on the pole 252.
- the pole 252 is made of a member that can be installed on the ground 251 and is formed, for example, in a cylindrical or rectangular tube shape.
- a base is installed at a position corresponding to the coordinates (latitude and longitude) of the reference position, and the pole 252 is erected on this base.
- the shape and number of poles 252 are not limited to this embodiment. For example, if the pole 252 is firmly fixed to the base portion with concrete or the like and desired high-precision RTK-GNSS positioning information can be acquired (if it is fixed to the ground and the position of the satellite positioning device 100 is not shifted). Or a tripod or the like.
- the installation base 253 is a base on which the satellite positioning device 100 is placed.
- the installation base 253 is a base on which a case (housing) of the satellite positioning device 100 can be fitted.
- the shape of the installation base 253 is not limited and may be any shape.
- the gantry 250 can be connected to the satellite positioning device 100 and includes a power supply device 260 provided on the pole 252 or the installation base 253.
- the power supply device 260 includes a connector 262 having a plurality of pins, and a power supply unit 261 that supplies power to the connector 262.
- the power supply unit 261 is a battery that stores electric power, a commercial power source connected to an electric power cable, a solar cell that generates power using sunlight, or the like.
- the worker places the satellite positioning device 100 on the installation base 253 of the gantry 250 provided at the reference position corresponding to the work place F where the tractor 1 is automatically operated. Then, as shown in FIG. 11B, the operator connects the connector 262 on the gantry 250 side to the plug-in portion 260 on the satellite positioning device 100 side. As a result, power can be supplied to the satellite positioning device 100 by the power supply unit 261.
- the connector 262 includes a large number of pins, that is, a positive electrode pin 263a for power supply, a negative electrode pin 263b for power supply, and a plurality of BCD (Binary-Coded Decimal) code pins 263c.
- the plurality of BCD code pins 263c is, for example, 16, and numbers from the 0th pin to the 15th pin are assigned to each BCD code pin 263c.
- conduction / non-conduction is set in the plurality of BCD code pins 263c so that identification information (ID numbers) uniquely identifying the plurality of mounts 250 can be identified. For example, as shown in FIG.
- the 0th pin is set to be conductive and the 1st to 15th pins are set to be nonconductive.
- a mark 64 is provided on the main body that supports the pins of the connector 262.
- the insertion unit 260 of the satellite positioning device 100 has a large number of pin holes, that is, a positive electrode pin hole 263a for power supply, a negative electrode pin hole 263b for power supply, and a plurality of BCD code pin holes 263c.
- the plurality of BCD code pin holes 263c are formed of 16 holes, and numbers from the 0th pin hole to the 15th pin hole are assigned to each BCD code pin hole 263c.
- the plurality of BCD code pin holes 263c correspond to the plurality of BCD code pins 263c, and among the plurality of BCD code pins 263c, a predetermined BCD code pin 263c can be inserted into the corresponding BCD code pin hole 263c. is there.
- the satellite positioning device 100 includes a storage unit 210, an identification detection unit 220, a position measurement unit 230, an output unit 240, and a communication unit 250.
- the storage unit 210, the identification detection unit 220, the position measurement unit 230, the output unit 240, and the communication unit 250 are configured by electronic / electrical components, programs, and the like provided in the satellite positioning device 100.
- the storage unit 210 stores a base station storage table 212 indicating the relationship between identification information and position information as shown in FIG.
- the base station storage table 212 stores the identification information field 216 for storing identification information (ID number) for uniquely identifying the gantry 250, and the coordinate information of the reference position corresponding to the identification information (ID number) in the identification information field 216.
- a position information field 218 stored in advance.
- the position information includes latitude information and longitude information, and may include altitude (elevation) information and the like.
- the identification detection unit 220 detects identification information based on conduction of a plurality of pins in the connector 262 inserted into the insertion unit 260.
- the output unit 240 outputs the position information of the reference position corresponding to the identification information to the position measurement unit 230.
- the communication unit 250 transmits various information (correction information) obtained by the position measurement unit 230 to the positioning detection device 20 that is a mobile station by wireless communication.
- the position measurement unit 230 performs processing related to a position, and has a base station mode that operates as a base station and a mobile station mode that operates as a mobile station. For example, in the base station mode, the position measurement unit 230 acquires or calculates correction information (base station position information (reference position), information such as the distance between satellite receivers acquired by the reference station). In the mobile station mode, the position measuring unit 230 measures the reference position on the gantry 250 using, for example, VRS (Virtual Reference Point Station) positioning technology. In the mobile station mode, the position information input by the input interface or the like is received separately from the positioning by the VRS positioning technique, and the position information (input position information) input by the input interface is received in the gantry 250. It may be a reference position, or position information obtained by positioning of other positioning satellites may be acquired as a reference position in the gantry 250.
- base station position information reference position
- VRS Virtual Reference Point Station
- the position measurement unit 230 is in the base station mode, and the satellite signal from the positioning satellite 24 is Based on the above, the correction information is calculated or acquired.
- the position measurement unit 230 enters the mobile station mode.
- the reference position obtained by the mobile station mode is stored in the base station storage table 212 of the storage unit 210.
- the operation of the satellite positioning device 100 will be described.
- an operation of configuring the base station by mounting the satellite positioning device 100 on the gantry 250 identified by the identification information (ID number) “0003” in FIG. 13 will be described.
- the operator places the satellite positioning device 100 on the installation base 253 of the base 250 identified by the ID number 0003.
- the connector 262 on the 250 side is connected to the plug 260 on the satellite positioning device 100 side.
- the BCD code pin 263c of the connector 262 of the pedestal 250 identified by this ID number “0003” is set so that the 0th pin and the 1st pin become conductive when connected to the plug-in portion 260.
- the BCD code pin 263c is set to be non-conductive.
- the identification detection unit 220 detects “0003” as identification information based on the continuity of the plurality of BCD code pins in the connector 262 inserted into the insertion unit 260 in this way.
- the output unit 240 obtains the position information of the reference position (here, latitude 34 ° 70.825N and longitude 135 ° 34.258E) corresponding to the identification information “0003” detected by the identification detection unit 220, as the position measurement unit 230. Output to. Since the identification information is stored as identification information in the storage unit 210, the position measurement unit 230 enters the base station mode, and acquires or calculates correction information.
- the communication unit 250 transmits correction information (position information (reference position) of the base station, distance between satellite receivers obtained by the base station, etc.) to the positioning detection device 20 that is a mobile station by wireless communication.
- the satellite positioning device 100 operates as a base station when the position information is placed on the gantry 250 stored in the storage unit 210, and the correction information is transmitted to the positioning detection device 20 that is a mobile station. Continue sending.
- an operation of configuring the base station by placing the satellite positioning device 100 on the gantry 250 identified by the identification information (ID number) “0004” in FIG. 13 will be described.
- the worker places the satellite positioning device 100 on the installation base 253 of the gantry 250 identified by the ID number “0004”, and as shown in FIG. Connects the connector 262 on the gantry 250 side to the insertion part 260 on the satellite positioning device 100 side.
- the BCD code pin 263c of the connector 262 of the gantry 250 identified by this ID number “0004” is set so that the second pin becomes conductive when connected to the plug-in portion 260, and other BCD code pins. 263c is set to non-conduction.
- the identification detection unit 220 detects “0004” as identification information based on the continuity of a plurality of BCD code pins in the connector 262 inserted into the insertion unit 260 in this way.
- the identification detection unit 220 is information indicating that the position information of the reference position corresponding to “0004” which is the identification information detected by the identification detection unit 220 is blank (indicated by a blank field 119 in FIG. 13). Information) is output to the position measurement unit 230.
- the position measuring unit 230 that has acquired the blank information enters the mobile station mode, and measures the reference position and the like on the gantry 250 using the VRS positioning technique.
- the reference position in the gantry 250 measured by the position measurement unit 230 using the VRS positioning technique is stored in the position information field 218 (blank field 119) corresponding to the identification information “0004” in the base station storage table 212 of the storage unit 210. Is done.
- the position measurement unit 230 switches from the mobile station mode to the base station mode, and performs positioning of the base station based on the satellite signal (positioning information) from the positioning satellite 24.
- the communication unit 250 transmits the correction information calculated by the position measurement unit 230 to the positioning detection device 20 that is a mobile station by wireless communication.
- the satellite positioning device 100 when the satellite positioning device 100 is placed on a gantry 250 whose position information is not stored in the storage unit 210, the satellite positioning device 100 once operates as a mobile station and uses the VRS positioning technology to position information on the gantry 250. After acquiring, the correction information is continuously transmitted to the positioning detection device 20 which is a mobile station by operating as a base station.
- position information of a work machine (mobile station) necessary for automatic operation of the work machine can be obtained with high accuracy using the RTK-GNSS positioning technology.
- the satellite positioning device 100 can easily acquire the coordinates of the reference position.
- the operator can acquire the position information of the reference position stored (registered) in the storage unit 210 only by connecting the connector 262 on the gantry 250 side to the insertion unit 260 on the satellite positioning device 100 side. Therefore, in the present embodiment, automatic driving or the like can be performed with the same information (reference position) each time without performing positioning of the reference position or the like in the base station as in the past.
- automatic traveling since relative positioning on the base station (satellite positioning device 100) side and the mobile station (tractor) side can be performed under the same conditions, even if the automatic traveling route is not set every time, You can use the previously used route.
- the identification information is identified by the conduction / non-conduction of the pins of the connector 262.
- the identification information is identified by the arrangement of the pins instead of the conduction / non-conduction. It doesn't matter.
- [Third Embodiment] 14 to 25 show the satellite positioning device 100 in the third embodiment.
- 3rd Embodiment since the structure of a tractor is the same as that of embodiment mentioned above, description is abbreviate
- the satellite positioning device 100 includes a processing unit 410, a storage unit 420, a receiving unit 430, a transmitting unit 450, and an electrical component 460.
- the processing unit 410, the storage unit 420, the receiving unit 430, and the transmitting unit 450 are configured by electronic / electrical parts, programs, and the like.
- the electrical component 460 includes a power source (battery or the like) that supplies power to the processing unit 410, the transmission unit 450, and the like.
- the receiving unit 430 receives positioning information transmitted from the positioning satellite 24.
- the processing unit 410 performs processing related to at least a position, and can operate as a base station.
- the processing unit 410 includes correction information (base station position information (reference position), information such as the distance between satellite receivers acquired by the base station) as information related to the position based on the positioning information received by the receiving unit 430. Acquire or calculate.
- the storage unit 420 stores a reference position BP measured by the processing of the processing unit 410 in advance.
- the transmission unit 450 transmits information (correction information) about the position obtained by the processing unit 410 to the outside (mobile station), that is, a tractor that is a moving body. (Working machine) 1 is transmitted to the positioning detection device 20.
- the satellite positioning device 100 includes a first housing part 311, a second housing part 312, a support part 313, and a leg part 314.
- the arrow A direction in FIG. 15 is forward
- the arrow B direction is backward
- the arrow C direction is right
- the arrow D direction is left
- the arrow E direction is upward
- the arrow F The direction is called downward.
- the 1st accommodating part 311 is comprised from the housing
- the shape of the casing (hereinafter referred to as “first casing 311”) constituting the first housing portion 311 is a substantially rectangular parallelepiped shape.
- casing 311 is not specifically limited, Other shapes (substantially cylindrical shape etc.) may be sufficient.
- the first housing 311 is made of resin, for example.
- the first housing 311 accommodates the processing unit 410, the storage unit 420, the reception unit 430, and the transmission unit 450 described above.
- the transmission unit 450 includes a transmission antenna 451 provided outside the first housing 311.
- the first housing 311 has a main body 311A and a lid 311B.
- the main body 311A has a side plate 311a and a bottom plate 311b.
- the side plate 311 a is formed in a quadrangular frame shape in plan view, and constitutes the side surface of the first housing 311.
- a first connector 317 is attached to the rear portion of the side plate 311a.
- One end of a cable 316 described later is connected to the first connector 317.
- a transmission antenna 451 is attached to the outer surface of the right part of the side plate 311a.
- the bottom plate 311b is fixed to the lower portion of the side plate 311a and constitutes the lower surface of the first housing 311. As shown in FIG.
- the bottom plate 311 b has a plurality of screw holes (hereinafter referred to as “first holes”) 341.
- first holes screw holes
- the four first holes 341 are arranged in a square shape in plan view.
- the lid 311B is detachably attached to the upper portion of the main body 311A, and constitutes the upper surface of the first housing 311.
- the second storage unit 312 is disposed below the first storage unit 311.
- the second housing portion 312 is configured from a housing (hereinafter referred to as “second housing 312”) different from the first housing 311.
- the shape of the second housing 312 is a substantially rectangular parallelepiped.
- casing 312 is not specifically limited, Other shapes (substantially cylindrical shape etc.) may be sufficient.
- the second housing 312 is made of, for example, metal.
- the second housing 312 houses the electrical component 460 described above.
- the electrical component 460 is a battery that stores electric power.
- the electric power stored in the battery is supplied to the transmission unit 450 and the like via the cable 316.
- the electrical component 460 may be a commercial power source connected to a power cable, a solar battery that generates power using sunlight, or the like, and may include other electric / electronic devices. In the following description, it is assumed that the electrical component 460 is a battery.
- the second housing 312 has a main body 312A and a lid 312B.
- the main body 312A has a side plate 312a and a bottom plate 312b.
- the side plate 312a is formed in a rectangular frame shape in plan view and constitutes the side surface of the second housing 312.
- a second connector 318 is attached to the rear portion of the side plate 312a.
- the other end of the cable 316 is connected to the second connector 318.
- the bottom plate 312b is fixed to the lower portion of the side plate 312a and constitutes the lower surface of the second housing 312.
- the lid 312B is detachably mounted on the upper portion of the main body 312A with bolts or the like (not shown).
- the lid body 312B has an upper plate 312c (see FIG. 18) that constitutes the upper surface of the second housing 312.
- the upper plate 312c has a plurality of through holes (hereinafter referred to as “second holes 342”).
- second holes 342 are arranged in a square shape in plan view.
- the position of the second hole 342 corresponds to the position of the first hole 341. That is, as shown in FIG. 18, the second hole 342 is located immediately below the first hole 341.
- the first housing (first housing portion) 311 and the second housing (second housing portion) 312 are fixed by a fixture (bolt) 354.
- the fixture 354 is inserted into the second hole 342 and screwed into the first hole 341.
- the main body 312 ⁇ / b> A of the second housing 312 has a first part 421 and a second part 422.
- the first part 421 is composed of the front part of the main body 312A (the front part of the side plate 312a and the front part of the bottom plate 312b), and the second part 422 is composed of the remaining part of the main body 312A.
- the second part 422 is larger than the first part 421 and forms an internal space in which the battery 260 is accommodated.
- the bottom plate of the first part 421 and the bottom plate of the second part 422 are connected by a hinge (not shown).
- part 421 can be rotated below with respect to the 2nd site
- the first part 421 is a movable part that can be opened downward.
- the front part of the second housing part 312 is opened. Accordingly, the battery 460 accommodated in the second accommodating portion 312 can be easily taken in and out. Therefore, the battery 460 can be easily charged or replaced.
- a cable 316 is provided from the first housing portion 311 to the second housing portion 312.
- the cable 316 electrically connects the device housed in the first housing portion 311 and the device housed in the second housing portion 312.
- the cable 316 electrically connects the transmission unit 450 accommodated in the first accommodation unit 311 and the electrical component (battery) 460 accommodated in the second accommodation unit 312.
- One end side of the cable 316 is connected to the transmission unit 450 via the first connector 317 attached to the first housing 311.
- the other end of the cable 316 is connected to the battery 460 via a second connector 318 attached to the second housing 312.
- the satellite positioning device 100 includes a metal plate 350.
- the metal plate 350 has a fixed part 351 and a protruding part 352.
- the fixed portion 351 and the protruding portion 352 are integrally formed to constitute a single metal plate 350.
- the metal plate 350 is made of, for example, steel (stainless steel, cold rolled steel, etc.).
- the fixing portion 351 is a portion to which the first storage portion 311 and the second storage portion 312 are fixed. In the present embodiment, the fixing portion 351 is fixed between the lower surface of the first housing portion 311 and the upper surface of the second housing portion 312.
- the fixing portion 351 has a flat plate shape and is fixed by being sandwiched between the lower surface of the bottom plate 311b of the first housing 311 and the upper surface of the upper plate 312c of the second housing 312.
- the fixing portion 351 has a plurality of through holes (hereinafter referred to as “third holes”) 353.
- the four third holes 53 are arranged in a square shape in plan view.
- the position of the third hole 353 corresponds to the position of the first hole 341 and the second hole 342.
- the first hole 341 of the first housing 311 is overlapped.
- the second hole 342 of the second housing 312 is overlaid. Then, a bolt 354 as a fixing tool is inserted into the second hole 342 and the third hole 353 and screwed into the first hole 341 which is a screw hole.
- the metal plate 350 is fixed between the lower surface of the first housing portion 311 and the lower surface of the second housing portion 312. That is, the first housing portion 311, the second housing portion 312, and the metal plate 350 are integrated by the fixture (bolt) 354. In other words, the fixture 354 integrates the first housing 311, the second housing 312, and the metal plate 350 together by fastening.
- the integrated first housing 311, second housing 312, and metal plate 350 are collectively referred to as “positioning unit 360”.
- the operation of integrating the first housing portion 311, the second housing portion 312, and the metal plate 350 is first performed by the lid of the first housing 311, the metal plate 350, and the second housing 312.
- the body 312B can be fixed by the fixing tool 354, and then the main body 312A can be attached to the lid 312B.
- the assembly operation of the positioning unit 360 can be easily performed.
- the protruding portion 352 of the metal plate 350 extends outward from the periphery of the fixed portion 351 (in a direction away from the center of the fixed portion 351).
- the protruding portion 352 is a portion that protrudes from the outer periphery of the first housing portion 311 in a state where the fixing portion 351 is sandwiched and fixed between the first housing portion 311 and the second housing portion 312. As shown in FIGS. 17 and 19, in the present embodiment, the protruding portion 352 protrudes from the outer periphery of the first housing portion 311 over the entire periphery. In FIG. 19, the outer periphery of the 1st accommodating part 311 is shown with the virtual line.
- the protruding portion 352 protrudes from the outer periphery of the second housing portion 312 over the entire periphery.
- the protruding amount of the protruding portion 352 (the distance from the outer periphery of the first accommodating portion 311 to the outer periphery of the protruding portion 352) may be constant over the entire periphery or may be different.
- the positioning unit 360 in which the first housing portion 311, the second housing portion 312 and the metal plate 350 are integrated is supported by a leg portion 314 at a predetermined height above the ground.
- the leg portion 314 includes a support leg 441 that is erected on the ground and a support column 442 that extends upward from the upper end of the support leg 441.
- the support leg 441 is composed of three legs, and the lower end is fixed to the ground.
- the support column 442 can expand and contract in the length direction (height direction). In other words, the vertical position of the upper end portion of the support column 442 relative to the support leg 441 can be changed.
- the height of the positioning unit 360 from the ground can be adjusted by extending and contracting the support column 442.
- a support portion 313 is provided at the upper end portion of the support column 442.
- the support portion 313 supports the positioning unit 360 on the upper portion of the leg portion 314 (the upper portion of the support column 442).
- the support portion 313 includes an installation plate 431 and an attachment member 432.
- the positioning unit 360 is installed on the installation plate 431. Specifically, a bolt 343 is inserted into the installation plate 431, and the bolt 343 is screwed into a nut fixed to the bottom plate 312 e of the second housing 312. As a result, the positioning unit 360 is installed in a fixed state above the installation plate 431.
- the attachment member 432 has a first attachment portion 432a and a second attachment portion 432b.
- the first attachment portion 432a is attached to the lower portion of the installation plate 431. Specifically, a bolt 343 is inserted through the first mounting portion 432a, and after the bolt 343 is inserted through the installation plate 431, it is screwed into a nut (not shown) fixed to the bottom plate 312e of the second housing 312. Is done. Thereby, the first attachment portion 432a is fixed to the lower portion of the second container 12 via the installation plate 431.
- the second attachment portion 432b extends downward from the first attachment portion 432a.
- the second attachment portion 432b is attached to the upper end portion of the leg portion 314.
- the attachment member 432 has the first attachment portion 432a fixed to the positioning unit 360 via the installation plate 431, and the second attachment portion 432b attached to the upper end portion of the leg portion 314. Accordingly, the positioning unit 360 is attached to the upper end portion of the leg portion 314 via the attachment member 432.
- the projecting portion 352 contacts the ground GL before the first housing portion 311 and the second housing portion 312 when the satellite positioning device 100 falls.
- the projecting portion 352 contacts the ground, but the first storage portion 311 and the second storage portion 312 do not contact the ground GL. Thereby, when the satellite positioning device 100 falls down, it is possible to reduce the damage received by the devices accommodated in the first accommodation unit 311 and the second accommodation unit 312.
- the protruding portion 352 protrudes from the outer periphery of the first accommodating portion 311 and the second accommodating portion 312 over the entire circumference, the first accommodating portion 311 regardless of the direction in which the satellite positioning device 100 falls. And the protrusion part 352 can be made to contact the ground GL before the 2nd accommodating part 312. FIG. Therefore, even if the satellite positioning device 100 falls in any direction, it is possible to reduce the damage received by the devices accommodated in the first accommodation unit 311 and the second accommodation unit 312.
- the metal plate 350 with the protruding portion 352
- high strength rigidity, impact resistance, etc.
- the metal plate 350 is fixed between the lower surface of the first housing portion 311 and the upper surface of the second housing portion 312, the force (impact force) received when the metal plate 350 collides with the ground. This prevents the side surfaces of the first housing portion 311 and the second housing portion 312 from acting.
- the metal plate 350 is fixed together with the first housing portion 311 and the second housing portion 312, the metal plate 350, the first housing portion 311 and the second housing portion 312 are firmly integrated. Therefore, it is possible to prevent the first housing portion 311 and the second housing portion 312 from coming off due to the impact force received during the fall.
- the protruding portion 352 is disposed below the first accommodating portion 311.
- the first receiving unit 311 houses the receiving unit 430. Therefore, the protruding portion 352 is disposed below the receiving unit 430.
- the protrusion 352 is made of metal (a part of the metal plate 350). Therefore, as shown in FIG. 21, the radio wave W ⁇ b> 1 heading from the lower side of the receiving unit 430 toward the receiving unit 430 can be shielded by the protruding portion 352.
- the radio wave W1 traveling from below the receiving unit 430 toward the receiving unit 430 is, for example, a radio wave including positioning information transmitted from the positioning satellite 24 and reflected to the ground GL or the like and then traveling toward the receiving unit 430 ( Multipath wave etc.).
- a radio wave including positioning information transmitted from the positioning satellite 24 and reflected to the ground GL or the like and then traveling toward the receiving unit 430 Multipath wave etc.
- the protruding portion 352 has an insertion portion 352a through which the cable 316 is inserted.
- the insertion portion 352a is an opening (annular edge) having a size that allows at least the cable 316 to be inserted.
- the position of the insertion part 352a is set according to the position of the cable 316.
- the insertion portion 352 a is also disposed behind the first housing portion 311 and the second housing portion 312. Yes. That is, the insertion part 352 a is provided in the protruding part 352 located at the rear part of the metal plate 350.
- the transmission part 450 accommodated in the first accommodation part 311 and the electrical component (battery) 460 accommodated in the second accommodation part 312. can be connected by a cable 316 at a short distance. Further, since the cable 316 is inserted into the insertion portion 352a provided in the metal plate 350, the cable 316 can be protected from external force. For example, when the satellite positioning device 100 falls, the cable 316 is protected by the metal plate 350, so that damage to the cable 316 can be reduced.
- the protruding portion 352 may have a gripping portion 352b.
- the grip portion 352b is an opening (annular edge portion) having a size that allows a finger to be inserted and gripped.
- the grip portion 352 b is provided at the front portion of the metal plate 350.
- the grip portion 352b is provided on the opposite side to the insertion portion 352a.
- the grip portion 352b is preferably formed in a size that allows insertion of four fingers excluding the thumb.
- the grip portion 352b can be sandwiched between the four fingers and the five fingers of the thumb, and can be reliably gripped.
- the size and position of the grip portion 352b are not limited to the example shown in FIG.
- the first housing portion 311, the second housing portion 312, and the metal plate 350 are integrated by the fixture 354. Therefore, when the gripping portion 352b is provided in the protruding portion 352, the operator can carry the first housing portion 311, the second housing portion 312 and the metal plate 350 integrally by gripping the gripping portion 352b. . Thereby, the positioning unit 360 can be easily carried with one hand.
- the insertion portion 352a may be sized so that the cable 316 can be inserted and fingers can be inserted and gripped.
- the metal plate 350 may not have an opening that constitutes the insertion portion 352a or an opening that constitutes the grip portion 352b. That is, the metal plate 350 may be a plate that does not have an opening in the protruding portion 352.
- the satellite positioning device 100 includes a deviation detection device 470.
- the deviation detecting device 470 detects a positional deviation of the satellite positioning device 100 with respect to the reference position BP.
- the deviation detecting device 470 is a device that mechanically detects a positional deviation of the satellite positioning device 100 with respect to the reference position BP.
- the deviation detection device 470 includes a cable body 471 and a detection unit 472.
- the cord body 471 is a string, a chain, a rope, a wire, or the like.
- One end side of the cable body 471 is attached to the detection unit 472.
- the other end side of the cable body 471 is detachably attached to the reference member 500 fixed to the ground GL.
- the detection unit 472 is accommodated in the second accommodation unit 312.
- the cable body 471 is inserted through a hole provided in the bottom plate 312e of the second housing 312 and extends between the inside and the outside of the second housing 312.
- the cable body 471 has one end (upper end) attached to the detection unit 472 inside the second housing 312 and the other end (lower end) outside the second housing 312. 500.
- the reference member 500 is fixed to the reference position BP of the ground GL.
- the reference member 500 is.
- a metal member is attached to the other end of the cable body 471.
- a metal stay 473 is attached as a metal member.
- a magnet 501 is attached to the reference member 500.
- the magnet 501 is provided at a position higher than the ground GL.
- the stay 473 can be attached to the reference member 500 by the magnetic force of the magnet 501.
- the rope body 471 extends in the vertical direction and is not loose.
- FIG. 22B when the position shift beyond the predetermined distance occurs in the satellite positioning device 100, the stay 473 cannot adhere to the magnet 501 and is detached from the magnet 501 and falls to the ground GL. . Thereby, the one end side (upper end side) of the rope body 471 is pulled downward.
- a downward tensile force acts on one end side of the cord body 471.
- the magnitude of the tensile force generated by the dropping of the cable body 471 can be adjusted by changing the weight of a metal member (stay 473) attached to the other end side of the cable body 471.
- a configuration may be adopted in which a magnet 501 is attached to the other end side of the cable body 471 and a metal member (stay 473) is attached to the reference member 500. That is, the magnet 501 and the metal member (stay 473) may be interchanged.
- the reference member 500 itself can be made of metal (for example, a metal pile). In this case, since the stay 473 is not necessary, the number of parts can be reduced. Further, magnets may be attached to the other end side of the cable body 471 and the reference member 500, and different polarities (N pole and S pole) may be opposed to each other so that the magnets attract each other.
- the configuration of the deviation detection device 470 is not limited to the configuration using the above-described magnetic force. If the satellite positioning device 100 has a configuration in which the other end side of the cord body 471 is separated from the reference member 500 and is dropped when a positional deviation of a predetermined distance or more occurs, the other end side of the cord body 471 is magnetized. You may make it adhere to the reference member 500 by adhesive force (for example, adhesive force etc.) other than. In addition, when the other end side of the rope body 471 is locked or placed on the reference member 500 and the satellite positioning device 100 is displaced by a predetermined distance or more, the other end side of the rope body 471 is moved. It is good also as a structure which falls.
- the detection unit 472 includes a substrate 474, a support shaft 475, a swing member 476, an urging member 477, and a switch (limit switch) 478.
- the switch (limit switch) 478 is in an OFF state when the movable contact 478a and the fixed contact 478b come into contact with each other (see FIGS. 23 and 25A) to allow energization, and the movable contact 478a and the fixed contact 478b are separated from each other. (See FIGS. 24 and 25B), the power is turned off.
- the switch (limit switch) 478 is in an ON state when the movable contact 478a and the fixed contact 478b come into contact with each other to allow energization, and is in an OFF state when the movable contact 478a and the fixed contact 478b are separated from each other. It is also possible to cut off energization.
- the substrate 474 is fixed to the upper surface of the bottom plate 312e of the second housing 312 with bolts or the like. On the upper surface of the substrate 474, a bearing portion 474a protrudes upward.
- the support shaft 475 extends parallel to the upper surface of the substrate 474 (parallel to the ground). One end side and the other end side of the support shaft 475 are supported by a bearing portion 474 a of the substrate 474.
- the swing member 476 is provided so as to be swingable about the support shaft 475 as a fulcrum. The swing member 476 extends in a direction orthogonal to the axial direction of the support shaft 475 (the depth direction in FIGS.
- the central portion 476a is supported by the support shaft 475.
- the one part 476b extends from the center part 476a to one side (forward).
- the other portion 476c extends from the center portion 476a to the other side (rear side) opposite to the other side.
- the other portion 476c is lowered when the one portion 476b is raised, and is raised when the one portion 476b is lowered. That is, the swing member 476 can behave like a seesaw with the support shaft 475 as a fulcrum.
- the one portion 476b can switch between the ON state and the OFF state of the switch 478 by raising or lowering as the swinging member 476 swings. Specifically, when the one portion 476b is lowered, the movable contact 478a and the fixed contact 478b of the switch 478 come into contact with each other, and the switch 478 is turned off (see FIG. 23). When the one portion 476b is raised, the movable contact 478a is separated from the fixed contact 478b, and the switch 478 is turned on (see FIG. 24). One end side of the cable body 471 is attached to the other portion 476c.
- the biasing member 477 includes a spring (torsion spring) attached to the support shaft 475.
- the urging member 477 urges one portion 476b of the swinging member 476 downward by an urging force (elastic force of the spring). That is, the swing member 476 is urged by the urging member 477 in a direction in which the one part 476b is lowered and the other part 476c is raised.
- the switch 478 allows energization of the power supply line 481 that supplies power from the battery 460 to the cable 316 when the switch 478 is turned off.
- FIG. 25B when the switch 478 is turned on, the switch 478 cuts off the power supply line 481 that supplies power from the battery 460 to the cable 316.
- the power supply line 481 When the power supply line 481 is de-energized, the supply of power from the battery 460 to the transmission unit 450 is interrupted, so that information on the position (correction information) from the transmission unit 450 to the tractor 1 that is a moving body is transmitted. Is stopped.
- the power supply line 481 is built in the second housing 312.
- the power supply line 481 includes, for example, a positive line 482 connected to the positive output terminal of the battery 460 and a negative line 183 connected to the negative output terminal.
- the positive line 482 and the negative line 483 are connected to the battery 460 and the transmission unit 450.
- the satellite positioning device 100 includes a first processing device 480.
- the first processing device 480 stops outputting information on the position (correction information) to the outside when the displacement detection device 470 detects the displacement.
- the first processing device 480 is a power supply line 481 that supplies power to the transmission unit 450.
- the stoppage of the output of the position information (correction information) to the outside by the first processing device 480 will be described in detail.
- the power supply line 481 that is, the first processing device 480 supplies power from the battery 460 to the transmission unit 450. Therefore, the transmission part 450 can transmit the information regarding the position (correction information) to the outside (the moving body 1). That is, when the satellite positioning device 100 is at the reference position BP, a closed circuit is formed by the power supply line 481, so that power can be supplied from the battery 460 to the transmission unit 450.
- the switch 478 In the second state, the movable contact 478a and the fixed contact 478b are separated from each other, and the switch 478 is turned on.
- the power supply line 481 that is, the first processing device 480 blocks the supply of power from the battery 460 to the transmission unit 450. Therefore, the transmission unit 450 cannot transmit information (correction information) related to the position to the outside (the moving body 1). That is, when the satellite positioning device 100 is deviated from the reference position BP, the closed circuit formed by the power supply line 481 shifts to an open circuit, so that power cannot be supplied from the battery 460 to the transmitter 450.
- the positioning detection device 20 of the tractor (mobile body) 1 which is a mobile station cannot receive the correction information.
- the automatic operation program of the tractor 1 by acquiring the position information based on the correction information as an interlock for the automatic operation of the tractor 1, the automatic operation is performed when the position information based on the correction information can no longer be acquired. Can be stopped. As a result, it is possible to automatically take measures based on the fact that correct correction information has not been transmitted (such as stopping automatic operation).
- the satellite positioning device 100 may include a second processing device 490.
- the satellite positioning device 100 may include both the first processing device 480 and the second processing device 490, or may include either one of the first processing device 480 and the second processing device 490. .
- the second processing device 490 notifies the outside that the positional deviation has been detected when the deviation detecting device 470 detects the positional deviation of the satellite positioning device 100.
- the second processing device 490 includes electronic / electrical parts, programs, and the like provided in the satellite positioning device 100.
- the second processing device 490 includes an alarm light generator such as Patlite (registered trademark) and a flashlight, an alarm sound generator, and the like.
- the generator of the second processing device 490 is activated.
- Alarm light and / or alarm sound is generated.
- the supervisor of the automatic operation of the tractor 1 can confirm the warning light and / or the warning sound.
- the operator of the tractor 1 at a position away from the base station or the supervisor of the tractor 1 that is automatically operating can know that the position shift has occurred in the base station.
- the satellite positioning apparatus 100 of 4th Embodiment demonstrates centering around a different structure from 3rd Embodiment, and abbreviate
- the configuration of the positioning unit 360 is different from that of the fourth embodiment, and the configurations of the support part 313 and the leg part 314 are the same as those of the fourth embodiment.
- the positional relationship among the first housing portion 311, the second housing portion 312, and the metal plate 350 constituting the positioning unit 360 is third. This is different from the embodiment.
- the second storage unit 312 is disposed below the first storage unit 311, and the metal plate 350 is disposed below the second storage unit 312.
- the bottom plate 311b of the first housing 311 constituting the first housing portion 311 and the upper plate 312c of the second housing 312 constituting the second housing portion 312 are fixtures (bolts). 355 is connected.
- a metal plate 350 is connected to the bottom plate 312 b of the second housing 312 by a fixture (bolt) 357.
- the metal plate 350 is connected to the second housing portion 312 but is not connected to the first housing portion 311.
- the 1st accommodating part 311 and the 2nd accommodating part are connected by the fixing tool 355, the 1st accommodating part 311, the 2nd accommodating part 312 and the metal plate 350 are integrated. That is, also in the fourth embodiment, the positioning unit 360 in which the first housing portion 311, the second housing portion 312 and the metal plate 350 are integrated is configured.
- the metal plate 350 has a fixed portion 351 and a protruding portion 352.
- the fixing part 351 is fixed to the second housing part 312.
- the protruding portion 352 extends outward from the periphery of the fixed portion 351.
- the protruding portion 352 is a portion protruding from the outer periphery of the first storage portion 311 and the second storage portion 312. In the case of the present embodiment, the protruding portion 352 protrudes from the outer circumference of the first housing portion 311 and the second housing portion 312 over the entire circumference.
- the protruding portion 352 of the metal plate 350 has the ground GL before the first housing portion 311 and the second housing portion 312 when the satellite positioning device 100 falls. To touch.
- the projecting portion 352 contacts the ground, but the first storage portion 311 and the second storage portion 312 do not contact the ground GL. Thereby, when the satellite positioning device 100 falls down, it is possible to reduce the damage received by the devices accommodated in the first accommodation unit 311 and the second accommodation unit 312.
- the protrusion 352 is disposed below the receiving unit 430 accommodated in the first accommodating unit 311.
- the projecting portion 352 does not block radio waves that reach directly from the positioning satellite 24.
- the protruding portion 352 avoids interference with the movable portion (first portion) 421 when the movable portion (first portion) 421 of the second housing portion 312 is opened downward.
- an opening (annular edge) 356 is provided. The opening 356 is provided in front of and below the second housing 312.
- the movable portion (first portion) 421 When the movable portion (first portion) 421 is opened downward, the movable portion 421 moves (rotates) below the protruding portion 352 through the opening 356. As a result, the projecting portion 352 of the metal plate 350 does not hinder the opening of the movable portion 421 despite the metal plate 350 being disposed below the second housing portion 312, and the battery 460 is charged. And replacement work can be easily performed.
- the movable portion 421 of the second housing portion 312 may have a configuration that can be pulled out (removed) in parallel with the metal plate 350 instead of a configuration that can be opened downward.
- this configuration it is not necessary to provide the opening 356 for avoiding interference with the movable portion 421 in the protruding portion 352 of the metal plate 350. Therefore, the metal plate 350 can be a plate that does not have an opening in the protruding portion 352.
- the positioning unit 360 includes the first storage unit 311, the second storage unit 312, and the metal plate 350, but includes the first storage unit 311 and the metal plate 350. Also good. That is, the positioning unit 360 may be configured by one housing (first housing 311). In this case, the electrical component 460 (battery or the like) may be accommodated in the first accommodating portion 311.
- the positioning unit 360 has one metal plate 350, but may have a plurality of metal plates 350.
- the first metal plate 350 is disposed between the first housing portion 311 and the second housing portion 312, and the second metal plate 350 is disposed below the second housing portion 312. Can do.
- the irradiation unit 671 is provided on the ground and the light receiving unit 672 is provided on the top plate 52. However, the irradiation unit 671 and the light receiving unit 672 may be provided oppositely.
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Abstract
基準位置に対する衛星測位装置の位置ズレが生じた場合でも基地局などに適用することができるようにする。 位置測位システムは、位置に関する情報の処理を行う処理部を有し、且つ地上に設定された基準位置に設置された衛星測位装置と、前記基準位置に対する前記衛星測位装置の位置ズレを検出するズレ検出装置と、前記ズレ検出装置が前記位置ズレを検出した場合に、前記位置に関する情報を外部に出力することを停止する第1処理装置及び前記位置ズレを検出したことを外部に報知する第2処理装置を備える。
Description
本発明は、例えば、衛星航法(GNSS:Global Navigation Satellite System)において、高精度な測位が可能なRTK(Real Time Kinematic)法などに適用できる位置測位システムに関する。
従来、高精度な測位を比較的簡単に実現する技術としてRTK法が知られている。このRTK法を用いたRTK-GNSS測位においては、GNSS受信器を2台使用して、衛星からの信号を固定局(基地局)と移動局とで受信する。1つ目のGNSS受信器は、緯度及び経度という絶対位置を割り出した場所(絶対位置の座標が既知である点)に固定する基地局として配置する。基地局では、当該基地局の位置情報、基準局で取得した情報(衛星受信機間距離等)等の補正情報を2つ目の受信器である移動局に無線通信等により伝達する。移動局においては、基地局から取得した補正情報に基づいて、測位衛星から受信した情報を補正することにより、より高い精度の位置情報を取得することができる。
さて、GPS(Global Positioning System)における位置検出装置に関する技術として、特許文献1に開示されている。この特許文献1に開示された位置検出装置は、計測点に立設された支柱の上端部に水平保持手段を介して受信アンテナを取り付け、支柱の傾斜角および傾斜方向を検出する支柱傾斜検出手段を設け、この傾斜検出手段の検出信号に基づいて受信アンテナと計測点の位置ズレを演算した位置補正値により、受信アンテナによるGPS計測値を補正するように構成したことを特徴とする。この位置検出装置によると、GPSによる位置検出装置を設置した場合に、支柱が傾斜しても正確に位置を計測することができる。
さて、基地局の座標(絶対位置の座標)を設定する方法として以下の方法が存在する。
(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。
(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。
上記(1)の方法では、基地局の設置場所が限定されてしまうため、基地局と移動局とが離れている場合、測定誤差が大きい場合がある。上記(3)の方法では、単独測位結果を絶対位置として利用するとそもそも基地局の絶対位置の座標の精度が低くRTK-GNSS測位において測位を行った場合に絶対位置による高精度な測位ができない場合がある。また、上記(3)の方法では、基地局を設置するために当該基地局における座標(値)が毎回変わり安定しない場合がある。上記(2)の方法は、基地局の設置場所を測量することから、基地局と移動局との距離を短くすることができ、RTK-GNSS測位において、高精度に測位を行うことができるという利点がある。
上記(2)の方法を行う技術として、特許文献2に開示されている技術がある。特許文献2の測量装置では、杭本体が打ちこまれる打設ヘッドに、GPS測位により取得した位置を記録する記録装置を設けている。また、特許文献1の測量装置において記録装置の位置を取得するためには、ポールを打設ヘッドに差し込み、当該ポールの下端に取付けた書込みヘッドと、当該打設ヘッドの下部に収容された記録装置とを近づける必要がある。
さて、GPS(Global Positioning System)による位置検出装置が特許文献3に開示されている。この特許文献1に開示された位置検出装置は、計測点に立設された支柱の上端部に水平保持手段を介して受信部(受信アンテナ)を取り付け、支柱の傾斜角および傾斜方向を検出する支柱傾斜検出手段を設け、この傾斜検出手段の検出信号に基づいて受信部と計測点の位置ズレを演算した位置補正値により、受信部によるGPS計測値を補正するように構成されている。この位置検出装置によると、GPSによる位置検出装置を設置した場合に、支柱が傾斜しても正確に位置を計測することができる。
上述したように、RTK-GNSS測位においては、補正情報を基地局から移動局に送信することによって、移動局側で正確な位置を補正することができるシステムである。そのため、仮に基地局の実際の位置と、絶対位置とがズレた場合には、補正情報自体に誤りが生じることになる。一方、特許文献1では、支柱の傾斜角が傾くことによって受信アンテナと計測点とが位置ズレをした場合でも正確に位置を求めることができるため、例えば、RTK-GNSS測位に適用した場合は、絶対位置を正確に求める際などに有用である。しかしながら、特許文献1をRTK-GNSS測位に適用した場合であっても、基地局の実際の位置と絶対位置とがズレによる補正情報などに関する対策は必要である。
また、特許文献2の測量装置では、記録装置に記録された位置を取得する際に、打設ヘッドに対して、受信アンテナを取り付けたポールを差し込むという差込作業が必要であり、差込作業が大掛かりで大変である。また、記録装置は常に打設ヘッドの中に収容された状態であって、比較的環境の悪い状態に晒されることになるため、ポールを打設ヘッドに差し込んだ際に、記録装置から位置を取得できない虞がある。
特許文献3の開示技術では、支柱の傾斜に起因する計測精度の低下を防止することはできるが、測位装置の転倒によって生じる影響(測位装置の故障等)を防止するための対策は考慮されていない。また、受信部が、測位衛星から直接届く電波だけでなく間接的に届く電波(例えば、地面等に反射してから届く電波)を受信することに起因する影響(計測精度の低下等)についても考慮されていない。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、基準位置に対する衛星測位装置の位置ズレが生じた場合でも基地局などに適用することができる位置測位システムを提供することを目的とする。また、容易に基地局の位置を取得することができる位置測位システムを提供することを目的とする。また、転倒および測位衛星から間接的に届く電波(マルチパス波等)の受信に起因する影響を簡易な構成にて防止することができる測位装置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。
位置測位システムは、位置に関する情報の処理を行う処理部を有し、且つ地上に設定された基準位置に設置された衛星測位装置と、前記基準位置に対する前記衛星測位装置の位置ズレを検出するズレ検出装置と、前記ズレ検出装置が前記位置ズレを検出した場合に、前記情報を外部に出力することを停止する第1処理装置と、を備えている。
位置測位システムは、位置に関する情報の処理を行う処理部を有し、且つ地上に設定された基準位置に設置された衛星測位装置と、前記基準位置に対する前記衛星測位装置の位置ズレを検出するズレ検出装置と、前記ズレ検出装置が前記位置ズレを検出した場合に、前記情報を外部に出力することを停止する第1処理装置と、を備えている。
位置測位システムは、位置に関する情報の処理を行う処理部を有し、且つ地上に設定された基準位置に設置された衛星測位装置と、前記基準位置に対する前記衛星測位装置の位置ズレを検出するズレ検出装置と、前記ズレ検出装置が前記位置ズレを検出した場合に、前記位置ズレを検出したことを外部に報知する第2処理装置と、を備えている。
前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、前記ズレ検出装置は、一端側が前記天板又は前記筐体に離脱可能に取り付けられ且つ他端側が前記地上側に取付けられた索体と、前記索体の離脱を検出することで前記位置ズレを検出する離脱検出部と、を有している。
前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、前記ズレ検出装置は、一端側が前記天板又は前記筐体に離脱可能に取り付けられ且つ他端側が前記地上側に取付けられた索体と、前記索体の離脱を検出することで前記位置ズレを検出する離脱検出部と、を有している。
前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、前記ズレ検出装置は、前記天板又は前記筐体の変位を検出する変位検出部と、前記変位検出部で検出された変位量が所定以上である場合に前記位置ズレが発生したとして判断する変位判断部と、を有している。
前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、前記ズレ検出装置は、前記天板又は地面側に向けて検出光を照射する照射部と、前記天板又は地面側から反射した検出光を受光する受光部と、前記受光部が検出光を検出しなかった場合に前記位置ズレが発生したとして判断する受光判断部と、を有している。
前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、前記ズレ検出装置は、前記天板又は地面側に向けて検出光を照射する照射部と、前記天板又は地面側から反射した検出光を受光する受光部と、前記受光部が検出光を検出しなかった場合に前記位置ズレが発生したとして判断する受光判断部と、を有している。
前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、前記ズレ検出装置は、前記天板又は地面側に向けて検出光を照射する照射部と、前記天板又は地面側からの検出光を受光する受光部と、前記受光部が検出光を検出しなかった場合に前記位置ズレが発生したとして判断する受光判断部と、を有している。
前記衛星測位装置は、位置に関する情報を記憶する記憶部と、前記情報を外部に送信する送信部とを有し、前記第1処理部は、前記筐体に設けられ且つ前記送信部に電力を供給する電力供給ラインであり、前記離脱検出部は、前記電力供給ライン上に設けられ且つ前記索体を着脱自在に保持可能な保持体であって、前記索体を保持している状態では当該電力供給ラインの通電を行い、前記索体が離脱して保持していない状態では当該電力供給ラインの電力の通電を遮断する保持体である。
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。
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、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。
位置測位システムは、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。
測位装置は、測位衛星からの測位情報を受信する受信部と、前記受信部にて受信した測位情報に基づいた位置に関する情報を移動体に送信する送信部と、前記受信部及び前記送信部を収容する第1収容部と、前記第1収容部を地面の上方に支持する脚部と、前記第1収容部の外周よりも外方に突出する突出部を有し且つ前記受信部の下方に配置された金属板と、を備えている。
測位装置は、測位衛星からの測位情報を受信する受信部と、前記受信部にて受信した測位情報に基づいた位置に関する情報を移動体に送信する送信部と、前記受信部及び前記送信部を収容する第1収容部と、前記第1収容部を地面の上方に支持する脚部と、前記第1収容部の外周よりも外方に突出する突出部を有し且つ前記受信部の下方に配置された金属板と、を備えている。
測位装置は、前記第1収容部の下方に配置されて電装品を収容する第2収容部を備え、前記金属板は、前記第1収容部の下面と前記第2収容部の上面との間に配置されている。
測位装置は、前記第1収容部の下方に配置されて電装品を収容する第2収容部を備え、前記金属板は、前記第2収容部の下方に配置されている。
前記電装品が、前記送信部に供給する電力を蓄えるバッテリである。
測位装置は、前記第1収容部の下方に配置されて電装品を収容する第2収容部を備え、前記金属板は、前記第2収容部の下方に配置されている。
前記電装品が、前記送信部に供給する電力を蓄えるバッテリである。
測位装置は、前記第1収容部と前記第2収容部とを固定する固定具を備え、前記金属板は、前記固定具によって前記第1収容部の下面と前記第2収容部の上面との間に固定されている。
測位装置は、前記受信部又は前記送信部と前記電装品とを接続するケーブルを備え、前記突出部は、前記ケーブルが挿通される挿通部を有している。
測位装置は、前記受信部又は前記送信部と前記電装品とを接続するケーブルを備え、前記突出部は、前記ケーブルが挿通される挿通部を有している。
前記第2収容部は、下方に向けて開放可能な可動部を有し、前記突出部は、前記可動部の開放時に当該可動部との干渉を回避する開口部を有している。
前記突出部は、手指を挿入して把持可能な把持部を有している。
前記突出部は、手指を挿入して把持可能な把持部を有している。
本発明によれば、基準位置に対する衛星測位装置の位置ズレが生じた場合でも基地局などに適用することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
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。
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。
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。上述したように、このRTK-GNSS測位においては、GNSS受信器を2台使用して、衛星からの信号を基地局(以下における衛星測位装置100)と移動局(以下における作業機の一例であるトラクタ1に取り付けられた測位検出装置20)とで受信する。1つ目のGNSS受信器(衛星測位装置100)は、緯度及び経度で示される基準位置BP(Base Point))に三脚等で固定する基地局として配置する。基準位置は、地球上の絶対位置であっても、オペレータ等が入力した入力位置情報であってもよい。
基地局では、当該基地局の位置情報(基準位置)、衛星測位装置100が測位衛星の衛星信号によって求めた情報(衛星受信機間距離等)等を含む補正情報を2つ目の受信器である移動局(測位検出装置20)に無線通信により伝達する。移動局においては、基地局から取得した補正情報に基づいて、測位衛星から受信した情報を補正して、より高い精度の位置情報を取得する。
以下、トラクタを例にとり、測位検出装置(2つ目のGNSS受信器である移動局)等を含めて説明する。
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30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30の左側)を前方、運転者の後側(図30の右側)を後方、運転者の左側(図30の手前側)を左方、運転者の右側(図30の奥側)を右方として説明する。
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30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30の左側)を前方、運転者の後側(図30の右側)を後方、運転者の左側(図30の手前側)を左方、運転者の右側(図30の奥側)を右方として説明する。
図30に示すように、トラクタ1は、車輪を有する走行可能な車両(車体)2と、ディーゼルエンジン(エンジン)等の原動機3と、変速を行う変速装置4とを備えている。原動機3は、モータであっても、モータ及びエンジンの両方であってもよい。車体2の後部には、3点リンク機構5が昇降可能に設けられている。3点リンク機構5には、作業装置6が着脱自在である。作業装置6には、PTO軸を介して原動機3からの動力が伝達される。作業装置6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等である。なお、図30では、肥料散布装置を取り付けた例を示している。作業装置6は、上述したものに限定されず、どのようなものであってもよい。
原動機3の後方には、キャビン7が設けられている。キャビン7内には、運転席8が設けられている。キャビン7の天板には、測位検出装置20が設けられている。即ち、測位検出装置20は、キャビン7を介して作業装置6を備えた車体2に取り付けられている。なお、測位検出装置20は、作業装置6に取り付けられていてもよい。
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。
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。
複数の機器10は、CAN、LIN、FlexRayなどの車載ネットワークN1で接続されている。車両用通信ネットワークN1には、検出装置10aで検出された検出信号、スイッチ装置の切換を示すスイッチ信号、制御装置の制御によってトラクタ1の稼働する稼働部(例えば、エンジン、電磁弁、ポンプ等)を動作させるための指令信号(制御信号)等が出力される。
制御装置10dは、第1制御装置10d1と、第2制御装置10d2と、第3制御装置10d3とを含んでいる。第1制御装置10d1は、トラクタ1の全体を制御する装置である。第1制御装置10d1には、検出装置10aが検出した検出値[例えば、アクセルペダルの操作量、シフトレバーの操作時のシフトレバー位置(変速段)、エンジン回転数、変速段、油温、クランク位置、カム位置等]が入力される。第1制御装置10d1は、アクセルペダルの操作量に基づいてエンジンが所定の回転数になるように、第2制御装置10d2に制御指令を出力すると共に、シフトレバー位置に基づいて変速装置4を制御(変速制御)する。また、第1制御装置10d1は、操作部材からの入力に基づいて3点リンク機構5の昇降を制御する(昇降制御)。
第2制御装置10d2は、主にエンジン3を制御する装置である。第2制御装置10d2は、アクセルペダルの操作量、クランク位置、カム位置等の入力に基づいて、インジェクタ、コモンレール、サプライポンプ等を制御する。なお、第2制御装置10d2におけるエンジン制御では、例えば、インジェクタの制御では燃料噴射量、噴射時期、燃料噴射率が設定され、サプライポンプやコモンレールの制御では燃料噴射圧が設定される。
第3制御装置10d3は、トラクタ1の自動走行を制御する装置である。第3制御装置10d3は、測位検出装置20で検出された様々な情報に基づいて、車体2の向きを変更可能な操舵装置(ステアリング)15等を制御し、自動走行を行う。
第3制御装置10d3は、トラクタ1の自動走行を制御する装置である。第3制御装置10d3は、測位検出装置20で検出された様々な情報に基づいて、車体2の向きを変更可能な操舵装置(ステアリング)15等を制御し、自動走行を行う。
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。
図2は、トラクタの自動走行のルートの一例を示している。自動走行のルートの設定、即ち、走行計画の設定にあたっては、図2に示すように、コンピュータの表示部に、トラクタ1で作業を行う作業場(圃場等)Fを表示する。コンピュータの表示部に表示された作業場Fにトラクタ1の自動走行のルートRを設定する。例えば、作業場Fにおいて、トラクタ1の走行開始位置P1、走行終了位置P2、走行開始位置P1から走行終了位置P2に至るまでのルートRをコンピュータのインターフェース等を用いて設定する。図2に示したルートRでは、トラクタ1を直進させる直進部R1と、トラクタ1を旋回させる旋回部R2とを含んでいる。ルートの設定において、表示部状の作業場Fは、走行開始位置P1、走行終了位置P2、直進部R1及び旋回部R2は、位置(緯度、経度)と関連付けられており、少なくとも、走行開始位置P1、走行終了位置P2、直進部R1及び旋回部R2に対応する位置を、コンピュータの表示部で決定することで、自動走行のルートを設定することができる。なお、自動走行のルートの設定において、ルートを所定の区間に区切り、各区間において、前進であるか後進であるかを割り当ててもよい。なお、図2に示した自動走行のルートの設定は一例であり、当然の如く限定されない。また、自動走行のルートの設定は、トラクタ1に搭載した機器で行ってもよく、上述したコンピュータに限定されない。
図2は、トラクタの自動走行のルートの一例を示している。自動走行のルートの設定、即ち、走行計画の設定にあたっては、図2に示すように、コンピュータの表示部に、トラクタ1で作業を行う作業場(圃場等)Fを表示する。コンピュータの表示部に表示された作業場Fにトラクタ1の自動走行のルートRを設定する。例えば、作業場Fにおいて、トラクタ1の走行開始位置P1、走行終了位置P2、走行開始位置P1から走行終了位置P2に至るまでのルートRをコンピュータのインターフェース等を用いて設定する。図2に示したルートRでは、トラクタ1を直進させる直進部R1と、トラクタ1を旋回させる旋回部R2とを含んでいる。ルートの設定において、表示部状の作業場Fは、走行開始位置P1、走行終了位置P2、直進部R1及び旋回部R2は、位置(緯度、経度)と関連付けられており、少なくとも、走行開始位置P1、走行終了位置P2、直進部R1及び旋回部R2に対応する位置を、コンピュータの表示部で決定することで、自動走行のルートを設定することができる。なお、自動走行のルートの設定において、ルートを所定の区間に区切り、各区間において、前進であるか後進であるかを割り当ててもよい。なお、図2に示した自動走行のルートの設定は一例であり、当然の如く限定されない。また、自動走行のルートの設定は、トラクタ1に搭載した機器で行ってもよく、上述したコンピュータに限定されない。
第3制御装置10d3には、トラクタの自動走行に関する情報(自動走行情報という)が記憶されている。例えば、コンピュータで設定時の自動走行情報を無線又は有線によって、トラクタ1の入出力装置10eに送信する。そして、入出力装置10eが受信した自動走行情報を第3制御装置10d3に書き込むことによって、当該第3制御装置10d3は自動走行情報を記憶することができる。第3制御装置10d3には、自動走行情報として、例えば、走行開始位置P1、走行終了位置P2、直進部R1及び旋回部R2等の位置が記憶されている。なお、上述したように、ルートの設定において、トラクタ1の進行方向(前進、後進)の区間が割り当てられている場合には、位置に合わせて、前進、後進を、自動走行情報として第3制御装置10d3に記憶させてもよい。
第3制御装置10d3は、トラクタ1の自動走行を行う際、第3制御装置10d3は自動走行情報で示された位置(目標位置)を参照し、測位検出装置20で検出された位置(検出位置)と、自動走行情報で示された位置(目標位置)とが一致するように、操舵装置15を制御する。例えば、目標位置と検出位置とが一致している場合で、トラクタ1がルートRで示された直進部R1を走行している場合は、第3制御装置10d3は、操舵装置15による操舵角を零に維持する。また、目標位置と検出位置とが一致している場合で、トラクタ1がルートRで示された旋回部R2を走行している場合は、第3制御装置10d3は、操舵装置15による操舵角を旋回部R2で示された角度に一致させる。また、第3制御装置10d3は、検出位置と、目標位置とに所定以上のズレがある場合には、両者を一致するように、第3制御装置10d3は、操舵装置15をズレが無くなる方に制御して、トラクタ1の走行位置を補正する。なお、第3制御装置10d3は、自動走行のルート上において、前進、後進を行うことが示されている場合、第3制御装置10d3は、変速装置4を制御して、トラクタ1の前進、又は、後進を切り換える。
第3制御装置10d3は、走行情報を測位検出装置20に出力する。例えば、第3制御装置10d3は、走行情報として、現在のトラクタ1の走行状態であって、直進(前進、後進)、旋回、停止等を測位検出装置20に出力する。第3制御装置10d3は、ルートR通りの走行を行っている場合は、自動走行情報に基づいて当該ルートRで示された情報を出力する。例えば、第3制御装置10d3は、直進部R1に沿ってトラクタ1が前進又は後進している場合は、前進又は後進しているという走行情報を測位検出装置20に出力する。第3制御装置10d3は、前進、後進の代わりに、直進という走行情報を測位検出装置20に出力してもよい。また、第3制御装置10d3は、旋回部R2に沿ってトラクタ1が旋回している場合は、旋回しているという走行情報を測位検出装置20に出力する。また、第3制御装置10d3は、トラクタ1が自動走行で停止している場合は、停止しているという走行情報を測位検出装置20に出力する。
なお、トラクタ1が予め設定されたルートRから大幅に外れて走行している場合は、第3制御装置10d3は、変速装置4の作動情報(前進、後進)又は操舵装置15の作動情報(操舵角)等に基づいて、現在のトラクタ1の走行状態を測位検出装置20に出力してもよい。また、第3制御装置10d3は、走行情報として、自動走行情報等を測位検出装置20に出力する。第3制御装置10d3は、走行情報を第1制御装置10d1、第2制御装置10d2に出力してもよい。また、作業場(圃場)Fで自動走行時にトラクタ1の測位情報を求めるにあたって、GNSS-RTK測位に加えて、慣性航法(INS:Inertial Navigation System)によって、作業機の位置、方位等を求めても良い。
以上のように、第1制御装置10d1、第2制御装置10d2及び第3制御装置10d3によって、トラクタ1の走行系の制御、作業系の制御を行うことができる。なお、トラクタ1の走行系及び作業系の制御は、上述したものに限定されない。
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。
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。
第1取得部21、第2取得部22及び演算部31は、測位検出装置20に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成されている。第1取得部21は、測位検出装置20が受信したGPS等の測位衛星24からの衛星信号を取得可能である。第2取得部22は、(後述するRTK-GNSS測位における基地局である衛星測位装置100から無線送信される)補正情報を取得可能である。なお、これらに加えて、走行情報を取得可能な第3取得部を設けて、例えば、トラクタ1が自動走行を行う場合等に、走行情報として、車体2の直進(前進、後進)、車体2の旋回、車体2の停止を取得するようにしても良い。
したがって、測位検出装置20は、トラクタ1の走行時において、少なくとも、GPS衛星等からの衛星信号及び基地局である衛星測位装置100から無線送信される補正情報を取得することが可能である。
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。
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。
したがって、測位検出装置20は、トラクタ1の走行有無に関わらず(走行状態に関係なく)、RTK-GNSS測位情報(位置、速度、方位)を演算する。
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。
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。
次に、衛星測位装置100について説明する。
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。図3に示すように、衛星測位装置100は、トラクタ1で作業を行う作業場(圃場等)Fごとに、地面GLに設定された基準位置BPの中の任意の基準位置BPに三脚等で設置される。
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。図3に示すように、衛星測位装置100は、トラクタ1で作業を行う作業場(圃場等)Fごとに、地面GLに設定された基準位置BPの中の任意の基準位置BPに三脚等で設置される。
図5に示すように、衛星測位装置100は、処理部110と、記憶部120と、送信部150と、電源160とを備えている。処理部110、記憶部120及び送信部150は、電子・電気部品、プログラム等から構成されている。電源160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構成されている。この実施形態では、電源160は、バッテリであるとして説明を進める。
処理部110及び送信部150は、バッテリ等から構成された電源160から供給された電力によって作動する。処理部110は、少なくとも位置に関する処理を行うもので、基地局として動作する基地局モードと、移動局として動作する移動局モードとを有している。処理部110は、例えば、基地局モードである場合には、補正情報(基地局の位置情報(基準位置)、基準局で取得した衛星受信機間距離等の情報)の取得又は演算を行う。また、処理部110は、移動局モードである場合には、例えばVRS(仮想基準点方式:Virtual Reference Station)測位技術を用いて基準位置を測定する。なお、移動局モードである場合には、VRS測位技術による測位とは別に、入力インタフェース等による位置情報の入力の受付を行い、入力インタフェースで入力された位置情報(入力位置情報)を基準位置としてもよいし、その他の測位衛星の測位による位置情報を基準位置として取得してもよい。
記憶部120は、予め処理部110の処理によって測定した基準位置BPを記憶している。送信部150は、電源160からの電力が供給されている状態において、処理部110で求めた位置に関する情報(補正情報)を外部(移動局)、即ち、測位検出装置20へ送信する。なお、電源160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。
図4Aに示すように、衛星測位装置100は、筐体51と、天板52と、脚部53とを有する。筐体51は、処理部110、記憶部120、送信部150及び電源160等を収容している。天板52は、少なくとも筐体51を設置する部材である。具体的には、天板52の上面には、設置台52aが取り付けられ、設置台52aに筐体51が嵌め込まれている。なお、天板52と設置台52aとを一体化してもよい。即ち、天板52が設置台52aを含むものであってもよい。
脚部53は、天板52から延設された部材である。具体的には、天板52の下面側には、複数の脚部(3本の脚部)53を備えた三脚が取り付けられている。図4Aに示すように、絶対位置の座標(緯度及び経度)が既知である基準位置BPの周囲に複数の脚部53を立脚させ、当該基準位置BPの上方に筐体51を位置させることにより、衛星測位装置100を基準位置BPに設置することができる。なお、本発明に係る位置測位システムにおいてはこのような三脚に限定されるものではない。
図5に示すように、衛星測位装置100は、ズレ検出装置170を備えている。ズレ検出装置170は、基準位置BPに対する衛星測位装置の位置ズレを検出する。
ズレ検出装置170は、基準位置BPに対する衛星測位装置100の位置ズレを機械的に検出する装置である。図4A、図4B、図6A及び図6Bに示すように、ズレ検出装置170は、索体171と、離脱検出部172とを有している。索体171は、紐、鎖、ロープ、ワイヤ等であって、一端側が天板52又は筐体51に取付けられ、他端側が地上側(地面GL側)に取付けられる。索体171の一端側、即ち、天板52又は筐体51に取付けられる側には、電流を流す導電部が設けられている。衛星測位装置100の位置が(作業機の自動運転に不具合が発生する程度)ズレたときに天板52又は筐体51から離脱する長さを備えている。例えば、索体171の長さは、基準位置BPから離脱検出部172までの鉛直長さ以上に設定されている、
なお、本発明で示す索体171は、天板52又は筐体51に直接取り付けられる態様だけでなく、天板52又は筐体51に設けられた部材を介して間接的に天板52又は筐体51に取付けられる態様も含む。この実施形態では、索体171の一端側は、筐体51に収容された離脱検出部172に取付けられている。以下、索体171は、筐体51(離脱検出部172)に取付けられていることとして説明を続ける。
ズレ検出装置170は、基準位置BPに対する衛星測位装置100の位置ズレを機械的に検出する装置である。図4A、図4B、図6A及び図6Bに示すように、ズレ検出装置170は、索体171と、離脱検出部172とを有している。索体171は、紐、鎖、ロープ、ワイヤ等であって、一端側が天板52又は筐体51に取付けられ、他端側が地上側(地面GL側)に取付けられる。索体171の一端側、即ち、天板52又は筐体51に取付けられる側には、電流を流す導電部が設けられている。衛星測位装置100の位置が(作業機の自動運転に不具合が発生する程度)ズレたときに天板52又は筐体51から離脱する長さを備えている。例えば、索体171の長さは、基準位置BPから離脱検出部172までの鉛直長さ以上に設定されている、
なお、本発明で示す索体171は、天板52又は筐体51に直接取り付けられる態様だけでなく、天板52又は筐体51に設けられた部材を介して間接的に天板52又は筐体51に取付けられる態様も含む。この実施形態では、索体171の一端側は、筐体51に収容された離脱検出部172に取付けられている。以下、索体171は、筐体51(離脱検出部172)に取付けられていることとして説明を続ける。
離脱検出部172は、筐体51に取付けられた索体171が当該筐体51から離脱した場合に、衛星測位装置100の位置ズレを検出する。具体的には、図6に示すように、索体171は、電力を供給する電力供給ライン181に設けられた離脱検出部172に接続され、当該離脱検出部172は索体171が離脱した場合に位置ズレを検出する。電力供給ライン181は、筐体51に内蔵されている。電力供給ライン181は、少なくとも筐体51に設けられ且つ位置に関する情報を外部(移動局)へ送信する送信部150に電力を供給するラインである。電力供給ライン181は、例えば、直流の電源160の正極側出力端子に接続された正極ライン182と、負極側出力端子に接続された負極ライン183とを含んでいる。正極ライン182及び負極ライン183は、直流の電源160及び送信部150に接続されている。
離脱検出部172は、電力供給ライン181上に設けられ且つ索体171を着脱自在に保持可能な保持体173を備える。例えば、保持体173は、導電性であって、正極ライン182に設けられている。保持体173は、索体171を挟持(挟み込んで保持)することができるともに、索体171が下方に引っ張られた際にその挟持が開放される程度の弾性及び形状を備える。保持体173は、索体171を保持している状態では電力供給ライン181の通電を行い、索体171が離脱して保持していない状態(地上側(地面GL側)は固定されているので位置ズレが発生すると索体171が引っ張られて保持体173から抜け落ちた状態)では電力供給ライン181の通電を遮断する。なお、保持体173は、負極ライン183の途中に設けられていてもよい。
図5に示すように、衛星測位装置100は、第1処理装置180を備えている。第1処理装置180は、ズレ検出装置170が位置ズレを検出した場合に、位置に関する情報(補正情報)を外部に出力することを停止する。第1処理装置180は、送信部150に電力を供給する電力供給ライン181である。
次に、第1処理装置180、即ち、電力供給ライン181における補正情報の停止について、衛星測位装置100の設置と共に詳しく説明する。
次に、第1処理装置180、即ち、電力供給ライン181における補正情報の停止について、衛星測位装置100の設置と共に詳しく説明する。
図4A及び図6Aに示すように、衛星測位装置100を基準位置BPに設置した際、索体171の一端側(上端)を保持体173に接続する。保持体173に索体171の一端側(上端)を接続した状態では、電力供給ライン181、即ち、第1処理装置180によって、電源160から送信部150へ通電されて、送信部150は位置に関する情報(補正情報)を外部(移動局)へ送信することができる。すなわち、索体171の一端側が保持体173により保持されている限り、電力供給ライン181により閉回路を形成できるので電源160から送信部150へ通電される。
図4B及び図6Bに示すように、衛星測位装置100の位置が所定以上ズレると、地上側(地面GL側)は固定された索体171が引っ張られて、索体171の上端が保持体173から抜け落ちる。この状態では、索体171により、電力供給ライン181から送信部150へ向けての通電が遮断されて、送信部150は位置に関する情報(補正情報)を外部(移動局)へ送信することができなくなる。すなわち、索体171の一端側が保持体173から離脱して保持されなくなると、電力供給ライン181により閉回路が開回路に移行するので電源160から送信部150へ通電されなくなる。
これにより、移動局であるトラクタ1の測位検出装置20は、補正情報を受信することができなくなる。トラクタ1の自動運転プログラムにおいて、補正情報に基づく位置情報の取得をトラクタ1の自動運転のインターロックとして機能させておくことにより、補正情報に基づく位置情報を取得できなくなると、自動運転を停止させることができる。その結果、正しい補正情報が送信されていないことに基づいた対応(自動運転の停止等)を自動的に取ることができる。
さて、図5に示すように、衛星測位装置100は、第2処理装置190を備えていてもよい。なお、衛星測位装置100において、第1処理装置180及び第2処理装置190の両方を備えていてもよいが、第1処理装置180及び第2処理装置190のどちらか一方を備えていてもよい。
第2処理装置190は、ズレ検出装置170が位置ズレを検出した場合に、位置ズレを検出したことを外部に報知する。第2処理装置190は、衛星測位装置100に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成されている。具体的には、第2処理装置190は、パトライト(登録商標)、フラッシュライト等の警報光の発生器、警報音の発生器等を有している。
第2処理装置190は、ズレ検出装置170が位置ズレを検出した場合に、位置ズレを検出したことを外部に報知する。第2処理装置190は、衛星測位装置100に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成されている。具体的には、第2処理装置190は、パトライト(登録商標)、フラッシュライト等の警報光の発生器、警報音の発生器等を有している。
例えば、ズレ検出装置170が衛星測位装置100の位置がズレたことにより送信部150への電力供給が遮断されたことを第2処理装置190が検出すると、当該第2処理装置190の発生器が作動し、警報光及び/又は警報音を発生させる。例えば作業を行っている作業場Fのトラクタ1又はトラクタ1の自動運転の監視員は、警報光、警報音を確認することができる。
これにより、基地局から離れた位置のトラクタ1の作業者や自動運転しているトラクタ1の監視員が、基地局において位置ズレが発生していることを知ることができる。その結果、正しい補正情報が送信されていないことに基づいた対応(自動運転の停止等)を取ることができる。
以上のように、位置測位システムは、ズレ検出装置170を備えると共に、少なくとも第1処理装置180及び第2処理装置190のいずれかを備えている。そのため、衛星測位装置100の位置がズレた場合でも補正情報の出力の停止、位置ズレが発生したことの報知を行うことができるため、基地局として適用することができる。その結果、例えば、作業機の自動運転としての基地局として衛星測位装置100を適用した場合、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(絶対位置が既知であるとして設けられる基地局の位置)から基地局の位置ズレが発生した場合、即ち、不測の事態が発生した場合でも、作業機の自動運転の不具合を防止することができる。
以上のように、位置測位システムは、ズレ検出装置170を備えると共に、少なくとも第1処理装置180及び第2処理装置190のいずれかを備えている。そのため、衛星測位装置100の位置がズレた場合でも補正情報の出力の停止、位置ズレが発生したことの報知を行うことができるため、基地局として適用することができる。その結果、例えば、作業機の自動運転としての基地局として衛星測位装置100を適用した場合、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(絶対位置が既知であるとして設けられる基地局の位置)から基地局の位置ズレが発生した場合、即ち、不測の事態が発生した場合でも、作業機の自動運転の不具合を防止することができる。
以下、本発明に係る位置測位システムの変形例について説明する。以下に示す変形例は、いずれも基地局を構成する衛星測位装置100のズレ検出装置に関する。なお、ズレ検出装置以外の構成であって、上述した実施の形態と同じ構造については同じ符号を付して、説明を省略する。
[第1の変形例]
図7に示すように、位置測位システムにおけるズレ検出装置270は、変位検出部271と、変位判断部272とを備えている。変位検出部271は、天板52又は筐体51の変位を検出する。変位検出部271は、衛星測位装置100の筐体51に内蔵された慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)で構成されている。変位検出部(慣性計測装置)270は、ジャイロセンサ及び/又は加速度計からの信号に基づいて、衛星測位装置100(筐体51)を基準位置BPに設置した設置位置からの変位量を測定する。具体的には、筐体51を天板52上に設置し且つ当該衛星測位装置100を基準位置BPに設置した状態からの水平方向及び/又は垂直方向の変位量を求める。これにより、筐体51の変位を検出することができる。なお、変位検出部271を、衛星測位装置100の筐体51に内蔵された慣性計測装置で構成しているが、天板52に取付けた慣性計測装置で構成してもよい。変位判断部272は、変位検出部270で検出された変位量、例えば、水平方向及び/又は垂直方向の変位量が所定以上(数センチ以上)である場合に、衛星測位装置100の位置ズレが発生したと検出する。
[第1の変形例]
図7に示すように、位置測位システムにおけるズレ検出装置270は、変位検出部271と、変位判断部272とを備えている。変位検出部271は、天板52又は筐体51の変位を検出する。変位検出部271は、衛星測位装置100の筐体51に内蔵された慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)で構成されている。変位検出部(慣性計測装置)270は、ジャイロセンサ及び/又は加速度計からの信号に基づいて、衛星測位装置100(筐体51)を基準位置BPに設置した設置位置からの変位量を測定する。具体的には、筐体51を天板52上に設置し且つ当該衛星測位装置100を基準位置BPに設置した状態からの水平方向及び/又は垂直方向の変位量を求める。これにより、筐体51の変位を検出することができる。なお、変位検出部271を、衛星測位装置100の筐体51に内蔵された慣性計測装置で構成しているが、天板52に取付けた慣性計測装置で構成してもよい。変位判断部272は、変位検出部270で検出された変位量、例えば、水平方向及び/又は垂直方向の変位量が所定以上(数センチ以上)である場合に、衛星測位装置100の位置ズレが発生したと検出する。
また、図7に示すように、第1処理装置180は、電力供給ライン181を介した送信部150への電力供給を通電/遮断するスイッチである。したがって、変位判断部272が衛星測位装置100の位置ズレを検出していない状態では、第1処理装置(スイッチ)180は、送信部150への電力供給を通電状態に保持する。一方、変位判断部272が衛星測位装置100の位置ズレを検出した状態では、第1処理装置(スイッチ)180は、送信部150への電力供給を遮断状態に保持する。
また、図7に示すように、第2処理装置190は、変位判断部272の判断結果(位置ズレの有無)を取得可能なCPU等と、発生器と有している。したがって、変位判断部272が衛星測位装置100の位置ズレを検出していない状態では、第2処理装置190は、発生器による警報光及び/又は警報音の発生を停止している。一方、変位判断部272が衛星測位装置100の位置ズレを検出した状態では、第2処理装置190は、発生器を作動させ、警報光及び/又は警報音を発生させる。
したがって、ズレ検出装置270では、衛星測位装置100を設置位置に設置した後、当該設置位置から何らかの事情によって位置が変化した場合でも、変位検出部270によって衛星測位装置100の変位を検出することができ、当該衛星測位装置100が所定以上に設置位置から変位した場合には、補正情報の出力の停止、変位したことの報知を行うことができる。
[第2の変形例]
図8A及び図8Bに示すように、位置測位システムにおけるズレ検出装置370は、照射した光の反射光に基づいて位置ズレを検出する装置であり、照射部371と、受光部372と、受光判断部373とを備えている。照射部371は、天板52に向けて検出光を照射する光源である。受光部372は、照射部371が天板52に照射した検出光の反射光を受光する。即ち、照射部371及び受光部372は、天板52の直下の地上に設けられている。受光判断部373は、筐体51に内蔵され、受光部372が検出光を検出しなかった場合に衛星測位装置100の位置ズレが発生したとして判断する。なお、受光判断部373は、測位検出装置20に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成され、受光部372に無線又は有線によって接続されている。
[第2の変形例]
図8A及び図8Bに示すように、位置測位システムにおけるズレ検出装置370は、照射した光の反射光に基づいて位置ズレを検出する装置であり、照射部371と、受光部372と、受光判断部373とを備えている。照射部371は、天板52に向けて検出光を照射する光源である。受光部372は、照射部371が天板52に照射した検出光の反射光を受光する。即ち、照射部371及び受光部372は、天板52の直下の地上に設けられている。受光判断部373は、筐体51に内蔵され、受光部372が検出光を検出しなかった場合に衛星測位装置100の位置ズレが発生したとして判断する。なお、受光判断部373は、測位検出装置20に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成され、受光部372に無線又は有線によって接続されている。
第1の変形例と同様に、第1処理装置180は、電力供給ライン181を介した送信部150への電力供給を通電/遮断するスイッチである。したがって、受光判断部373が衛星測位装置100の位置ズレを検出していない状態では、第1処理装置(スイッチ)180は、送信部150への電力供給を通電状態に保持する。一方、受光判断部373が衛星測位装置100の位置ズレを検出した状態では、第1処理装置(スイッチ)180は、送信部150への電力供給を遮断状態に保持する。
第1の変形例と同様に、第2処理装置190は、受光判断部373の判断結果(位置ズレの有無)を取得可能なCPU等と、発生器と有している。したがって、受光判断部373が衛星測位装置100の位置ズレを検出していない状態では、第2処理装置190は、発生器による警報光及び/又は警報音の発生を停止している。一方、受光判断部373が衛星測位装置100の位置ズレを検出した状態では、第2処理装置190は、発生器を作動させ、警報光及び/又は警報音を発生させる。
なお、上述した第2の変形例では、照射部371及び受光部372を天板52の直下の地上に設けているが、これに代え、天板52に設けてもよい。この場合、受光部372は、照射部371が地上に照射した検出光の反射光を受光する。
したがって、ズレ検出装置370では、衛星測位装置100を設置位置に設置した後、当該設置位置から何らかの事情によって転倒等の位置ズレが発生することにより、基準位置BPの直上に天板52が無くなった場合等には、補正情報の出力の停止、位置ズレが発生したことの報知を行うことができる。
[第3の変形例]
図9A及び図9Bに示すように、衛星測位装置100におけるズレ検出装置670は、照射した光に基づいて位置ズレを検出する装置であり、照射部671と、受光部672と、受光判断部673とを備えている。照射部671は、天板52に向けて検出光を照射する光源である。受光部672は、照射部671が天板52に照射した検出光を受光する。即ち、照射部671と受光部672とは互いに対向していて、照射部671は天板52の直下の地上に設けられ、受光部672は天板52に設けられている。受光判断部673は、筐体51に内蔵され、受光部672が検出光を検出しなかった場合に衛星測位装置100の位置ズレが発生したとして判断する。なお、受光判断部673は、測位検出装置20に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成され、受光部672に無線又は有線によって接続されている。第3の変形例において、第1処理装置180、第2処理装置190は、第2の変形例と同様の構成である。
[第2実施形態]
図10~図13は、第2実施形態における衛星測位装置100を示している。第2実施形態において、トラクタの構成は上述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
したがって、ズレ検出装置370では、衛星測位装置100を設置位置に設置した後、当該設置位置から何らかの事情によって転倒等の位置ズレが発生することにより、基準位置BPの直上に天板52が無くなった場合等には、補正情報の出力の停止、位置ズレが発生したことの報知を行うことができる。
[第3の変形例]
図9A及び図9Bに示すように、衛星測位装置100におけるズレ検出装置670は、照射した光に基づいて位置ズレを検出する装置であり、照射部671と、受光部672と、受光判断部673とを備えている。照射部671は、天板52に向けて検出光を照射する光源である。受光部672は、照射部671が天板52に照射した検出光を受光する。即ち、照射部671と受光部672とは互いに対向していて、照射部671は天板52の直下の地上に設けられ、受光部672は天板52に設けられている。受光判断部673は、筐体51に内蔵され、受光部672が検出光を検出しなかった場合に衛星測位装置100の位置ズレが発生したとして判断する。なお、受光判断部673は、測位検出装置20に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成され、受光部672に無線又は有線によって接続されている。第3の変形例において、第1処理装置180、第2処理装置190は、第2の変形例と同様の構成である。
[第2実施形態]
図10~図13は、第2実施形態における衛星測位装置100を示している。第2実施形態において、トラクタの構成は上述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
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10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250のうち、任意の架台250に設けられる。
この衛星測位装置100は、図11Aに示すように、コネクタ接続部である差込部260を有している。差込部260には、衛星測位装置100を架台250の設置台253に載置した際に、設置台253に接続されたコネクタ62が接続される。図11Bは、衛星測位装置100を架台250の設置台253に載置して、差込部260にコネクタ62を接続した状態を示している。
図10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250のうち、任意の架台250に設けられる。
この衛星測位装置100は、図11Aに示すように、コネクタ接続部である差込部260を有している。差込部260には、衛星測位装置100を架台250の設置台253に載置した際に、設置台253に接続されたコネクタ62が接続される。図11Bは、衛星測位装置100を架台250の設置台253に載置して、差込部260にコネクタ62を接続した状態を示している。
架台250は、ポール252と、ポール252に設けられた設置台253とを有している。ポール252は、地上251に設置可能な部材から構成されていて、例えば、円筒又は角筒状に形成されている。ポール252が設置される地上251には、例えば、基準位置の座標(緯度及び経度)に対応する位置に基礎部が設置され、この基礎部にポール252が立設している。なお、ポール252の形状及び本数は、この実施形態に限定されない。例えば、ポール252がコンクリート等によって強固に基礎部に固定され、所望の高精度なRTK-GNSS測位情報が取得できるのであれば(地面に固定され衛星測位装置100の位置がずれることがなければ)、三脚等で構成してもよい。
設置台253は、衛星測位装置100が載置される台であって、例えば、衛星測位装置100のケース(筐体)を嵌めることが可能な台である。なお、設置台253の形状は限定されず、どのような形状であってもよい。
また、架台250は、衛星測位装置100に接続可能であって、ポール252又は設置台253に設けられる電力供給装置260を有している。電力供給装置260は、複数のピンを有するコネクタ262と、コネクタ262に電力を供給する電力供給部261とを有する。電力供給部261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。
また、架台250は、衛星測位装置100に接続可能であって、ポール252又は設置台253に設けられる電力供給装置260を有している。電力供給装置260は、複数のピンを有するコネクタ262と、コネクタ262に電力を供給する電力供給部261とを有する。電力供給部261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。
図11Aの矢示に示すように、作業者はトラクタ1を自動運転させる作業場Fに対応する基準位置に設けられた架台250の設置台253に衛星測位装置100を載置する。そして、図11Bに示すように、作業者は、架台250側のコネクタ262を衛星測位装置100側の差込部260に接続する。これにより、電力供給部261により衛星測位装置100に電力を供給可能である。
図12及び図13を参照して、衛星測位装置100及びコネクタ262についてさらに詳しく説明する。コネクタ262は、多数のピン、即ち、電力供給用の正極ピン263a、電力供給用の負極ピン263b、複数のBCD(Binary-Coded Decimal)コードピン263cを有している。複数のBCDコードピン263cは、例えば、16本であって、それぞれのBCDコードピン263cには、0番ピンから15番ピンまでの番号が割り当てられている。また、複数のBCDコードピン263cには、複数の架台250を一意に特定している識別情報(ID番号)を識別できるように、導通/非導通が設定されている。例えば、図13に示すように、識別番号(ID番号)が「0001」の架台250には、0番ピンが導通に設定され且つ1番ピン~15番ピンが非導通に設定されている。なお、コネクタ262のピンを支持する本体には、マーク64が設けられている。
衛星測位装置100の差込部260は、多数のピン穴、即ち、電力供給用の正極ピン穴263a、電力供給用の負極ピン穴263b、複数のBCDコードピン穴263cを有している。複数のBCDコードピン穴263cは、16穴で形成されていて、それぞれのBCDコードピン穴263cには、0番ピン穴から15番ピン穴までの番号が割り当てられている。複数のBCDコードピン穴263cと、複数のBCDコードピン263cとは対応していて、複数のBCDコードピン263cのうち、所定のBCDコードピン263cが、対応するBCDコードピン穴263cに挿入可能である。
衛星測位装置100は、記憶部210と、識別検出部220と、位置測定部230と、出力部240と、通信部250とを備える。これらの記憶部210、識別検出部220、位置測定部230、出力部240、及び通信部250は、衛星測位装置100に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成されている。
記憶部210は、図13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212を記憶する。基地局記憶テーブル212は、架台250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216と、識別情報フィールド216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218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。
記憶部210は、図13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212を記憶する。基地局記憶テーブル212は、架台250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216と、識別情報フィールド216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218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。
識別検出部220は、差込部260に差し込まれたコネクタ262における複数のピンの導通に基づいて識別情報を検出する。出力部240は、識別検出部220によって検出された識別情報が記憶部210に識別情報として記憶されている場合に、識別情報に対応する基準位置の位置情報を位置測定部230へ出力する。通信部250は、位置測定部230により求めた様々な情報(補正情報)を無線通信で移動局である測位検出装置20へ送信する。
位置測定部230は、位置に関する処理を行うもので、基地局として動作する基地局モードと、移動局として動作する移動局モードとを有している。位置測定部230は、例えば、基地局モードである場合には、補正情報(基地局の位置情報(基準位置)、基準局で取得した衛星受信機間距離等の情報)の取得又は演算を行う。また、位置測定部230は、移動局モードである場合には、例えばVRS(仮想基準点方式:Virtual Reference Station)測位技術を用いて架台250における基準位置を測定する。なお、移動局モードである場合には、VRS測位技術による測位とは別に、入力インタフェース等による位置情報の入力の受付を行い、入力インタフェースで入力された位置情報(入力位置情報)を架台250における基準位置としてもよいし、その他の測位衛星の測位による位置情報を架台250における基準位置として取得してもよい。
詳しくは、識別検出部220によって検出された識別情報に対応する位置情報が記憶部210に記憶されている場合には、位置測定部230は基地局モードになり、測位衛星24からの衛星信号とに基づいて補正情報の演算又は取得をする。また、識別検出部220によって検出された識別情報に対応する位置情報が記憶部210に記憶されていない場合に、位置測定部230は移動局モードになる。移動局モードにより得られた基準位置は、記憶部210の基地局記憶テーブル212に記憶される。
さらに具体的に、衛星測位装置100の動作について説明する。
まず、図13の識別情報(ID番号)が「0003」で特定される架台250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11Aの矢示に示すように、ID番号が0003で特定される架台250の設置台253に衛星測位装置100を載置して、図11Bに示すように、作業者は架台250側のコネクタ262を衛星測位装置100側の差込部260に接続する。このとき、このID番号が「0003」で特定される架台250のコネクタ262のBCDコードピン263cは、差込部260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263cは非導通に設定されている。識別検出部220は、このようにして差込部260に差し込まれたコネクタ262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。
まず、図13の識別情報(ID番号)が「0003」で特定される架台250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11Aの矢示に示すように、ID番号が0003で特定される架台250の設置台253に衛星測位装置100を載置して、図11Bに示すように、作業者は架台250側のコネクタ262を衛星測位装置100側の差込部260に接続する。このとき、このID番号が「0003」で特定される架台250のコネクタ262のBCDコードピン263cは、差込部260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263cは非導通に設定されている。識別検出部220は、このようにして差込部260に差し込まれたコネクタ262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。
出力部240は、識別検出部220によって検出された識別情報である「0003」に対応する基準位置の位置情報(ここでは緯度34°70.825N及び経度135°34.258E)を位置測定部230へ出力する。位置測定部230は、識別情報が記憶部210に識別情報として記憶されているので基地局モードになり、補正情報の取得又は演算を行う。通信部250は、補正情報(基地局の位置情報(基準位置)、基地局で得られた衛星受信機間の距離等)を無線通信で移動局である測位検出装置20へ送信する。
これにより、この衛星測位装置100は、位置情報が記憶部210に記憶されている架台250に載置された場合には基地局として動作して、移動局である測位検出装置20へ補正情報の送信を継続する。
次に、図13の識別情報(ID番号)が「0004」で特定される架台250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11Aの矢示に示すように、ID番号が「0004」で特定される架台250の設置台253に衛星測位装置100を載置して、図11Bに示すように、作業者は架台250側のコネクタ262を衛星測位装置100側の差込部260に接続する。このとき、このID番号が「0004」で特定される架台250のコネクタ262のBCDコードピン263cは、差込部260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263cは非導通に設定されている。識別検出部220は、このようにして差込部260に差し込まれたコネクタ262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。
次に、図13の識別情報(ID番号)が「0004」で特定される架台250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11Aの矢示に示すように、ID番号が「0004」で特定される架台250の設置台253に衛星測位装置100を載置して、図11Bに示すように、作業者は架台250側のコネクタ262を衛星測位装置100側の差込部260に接続する。このとき、このID番号が「0004」で特定される架台250のコネクタ262のBCDコードピン263cは、差込部260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263cは非導通に設定されている。識別検出部220は、このようにして差込部260に差し込まれたコネクタ262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。
識別検出部220は、識別検出部220によって検出された識別情報である「0004」に対応する基準位置の位置情報がブランク(図13においては空欄フィールド119で示す)であることを示す情報(ブランク情報)を位置測定部230に出力する。ブランク情報を取得した位置測定部230は、移動局モードなり、VRS測位技術を用いて架台250における基準位置等を測定する。位置測定部230がVRS測位技術を用いて測定した架台250における基準位置は、記憶部210の基地局記憶テーブル212の識別情報が「0004」に対応する位置情報フィールド218(空欄フィールド119)に記憶される。その後、位置測定部230は、移動局モードから基地局モードに切り替わり、測位衛星24からの衛星信号(測位情報)に基づいて基地局の測位を行う。通信部250は、位置測定部230により演算された補正情報を無線通信で移動局である測位検出装置20へ送信する。
これにより、この衛星測位装置100は、位置情報が記憶部210に記憶されていない架台250に載置された場合には、一旦移動局として動作してVRS測位技術を用いて架台250における位置情報を取得した後に、基地局として動作して移動局である測位検出装置20へ補正情報の送信を継続する。
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。
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。
また、作業者は架台250側のコネクタ262を衛星測位装置100側の差込部260に接続するだけで、記憶部210に記憶(登録)されている基準位置の位置情報を取得することができるため、本実施形態では、従来のように、基地局における基準位置等の測位を行わなくても、毎回同じ情報(基準位置)で自動走行等を行うことができる。自動走行を行う場合には、基地局(衛星測位装置100)側と移動局(トラクタ)側との相対的な位置測位が同じ条件で行えるため、自動走行のルートを毎回設定しなくても、以前使用したルートを使用することができる。
なお、上述した実施の形態においては、コネクタ262のピンの導通/非導通により識別情報を識別するようにしていたが、導通/非導通ではなく、ピンの配列により識別情報を識別するようにしても構わない。
[第3実施形態]
図14~図25は、第3実施形態における衛星測位装置100を示している。第3実施形態において、トラクタの構成は上述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
[第3実施形態]
図14~図25は、第3実施形態における衛星測位装置100を示している。第3実施形態において、トラクタの構成は上述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
図14に示すように、衛星測位装置100は、処理部410、記憶部420、受信部430、送信部450、電装品460を備えている。処理部410、記憶部420、受信部430、送信部450は、電子・電気部品、プログラム等から構成されている。電装品460は、処理部410、送信部450等に電力を供給する電源(バッテリ等)を含んでいる。
受信部430は、測位衛星24から送信される測位情報を受信する。
処理部410は、少なくとも位置に関する処理を行うもので、基地局として動作することができる。処理部410は、受信部430にて受信した測位情報に基づいた位置に関する情報として、補正情報(基地局の位置情報(基準位置)、基地局で取得した衛星受信機間距離等の情報)の取得又は演算を行う。
処理部410は、少なくとも位置に関する処理を行うもので、基地局として動作することができる。処理部410は、受信部430にて受信した測位情報に基づいた位置に関する情報として、補正情報(基地局の位置情報(基準位置)、基地局で取得した衛星受信機間距離等の情報)の取得又は演算を行う。
記憶部420は、予め処理部410の処理によって測定した基準位置BPを記憶している。送信部450は、電装品460に含まれる電源からの電力が供給されている状態において、処理部410で求めた位置に関する情報(補正情報)を外部(移動局)、即ち、移動体であるトラクタ(作業機)1の測位検出装置20へ送信する。
図15に示すように、衛星測位装置100は、第1収容部311、第2収容部312、支持部313、脚部314を有している。以下、衛星測位装置100の説明においては、便宜上、図15の矢印A方向を前方、矢印B方向を後方、矢印C方向を右方、矢印D方向を左方、矢印E方向を上方、矢印F方向を下方という。
図15に示すように、衛星測位装置100は、第1収容部311、第2収容部312、支持部313、脚部314を有している。以下、衛星測位装置100の説明においては、便宜上、図15の矢印A方向を前方、矢印B方向を後方、矢印C方向を右方、矢印D方向を左方、矢印E方向を上方、矢印F方向を下方という。
第1収容部311は、筐体から構成されている。本実施形態の場合、第1収容部311を構成する筐体(以下、「第1筐体311」という)の形状は、略直方体状である。但し、第1筐体311の形状は、特に限定されず、他の形状(略円筒状等)であってもよい。第1筐体311は、例えば樹脂製である。
第1筐体311は、上述した処理部410、記憶部420、受信部430、送信部450を収容している。送信部450は、第1筐体311の外部に設けられた送信アンテナ451を含んでいる。
第1筐体311は、上述した処理部410、記憶部420、受信部430、送信部450を収容している。送信部450は、第1筐体311の外部に設けられた送信アンテナ451を含んでいる。
図15~図17に示すように、第1筐体311は、本体311Aと蓋体311Bとを有している。本体311Aは、側板311aと底板311bとを有している。側板311aは、平面視にて四角形の枠状に形成されており、第1筐体311の側面を構成している。側板311aの後部には、第1コネクタ317が取り付けられている。第1コネクタ317には、後述するケーブル316の一端側が接続される。側板311aの右部の外面には、送信アンテナ451が取り付けられている。底板311bは、側板311aの下部に固定されており、第1筐体311の下面を構成している。図18に示すように、底板311bは、複数のねじ穴(以下、「第1穴」という)341を有している。本実施形態の場合、4つの第1穴341が平面視にて四角形状に配置されている。蓋体311Bは、本体311Aの上部に取り外し可能に装着されており、第1筐体311の上面を構成している。
第2収容部312は、第1収容部311の下方に配置されている。第2収容部312は、第1筐体311とは別の筐体(以下、「第2筐体312」という)から構成されている。本実施形態の場合、第2筐体312の形状は略直方体である。但し、第2筐体312の形状は、特に限定されず、他の形状(略円筒状等)であってもよい。第2筐体312は、例えば金属製である。
第2筐体312は、上述した電装品460を収容している。電装品460は、本実施形態の場合、電力を蓄えるバッテリである。バッテリに蓄えられた電力は、ケーブル316を介して送信部450等に供給される。なお、電装品460は、電力ケーブルに接続された商用電源や、太陽光により発電する太陽電池等であってもよいし、その他の電気・電子機器を含んでいてもよい。以下の説明では、電装品460がバッテリであるとして説明する。
図16に示すように、第2筐体312は、本体312Aと蓋体312Bとを有している。本体312Aは、側板312aと底板312bとを有している。側板312aは、平面視にて四角形の枠状に形成されており、第2筐体312の側面を構成している。側板312aの後部には、第2コネクタ318が取り付けられている。第2コネクタ318には、ケーブル316の他端側が接続される。底板312bは、側板312aの下部に固定されており、第2筐体312の下面を構成している。蓋体312Bは、ボルト等(図示略)によって本体312Aの上部に取り外し可能に装着されている。蓋体312Bは、第2筐体312の上面を構成する上板312c(図18参照)を有している。上板312cは、複数の貫通穴(以下、「第2穴342」という)を有している。本実施形態の場合、4つの第2穴342が平面視にて四角形状に配置されている。第2穴342の位置は、第1穴341の位置と対応している。即ち、図18に示すように、第2穴342は第1穴341の直下に位置している。
図18に示すように、第1筐体(第1収容部)311と第2筐体(第2収容部)312とは、固定具(ボルト)354により固定される。固定具354は、第2穴342に挿通されて第1穴341に螺合される。
図16に示すように、第2筐体312の本体312Aは、第1部位421と第2部位422とを有している。第1部位421は、本体312Aの前部(側板312aの前部及び底板312bの前部)から構成されている、第2部位422は、本体312Aの残りの部分から構成されている。第2部位422は、第1部位421よりも大きく、バッテリ260が収容される内部空間を形成している。第1部位421の底板と第2部位422の底板とはヒンジ(図示略)により接続されている。これにより、図18に示すように、第1部位421は、ヒンジを支点として第2部位422に対して下方に回動可能となっている。言い換えれば、第1部位421は、下方に向けて開放可能な可動部である。可動部(第1部位)421を下方に向けて開放することによって、第2収容部312の前部が開放される。これによって、第2収容部312に収容されたバッテリ460を容易に出し入れすることができる。そのため、バッテリ460の充電作業や交換作業を容易に行うことができる。
図16に示すように、第2筐体312の本体312Aは、第1部位421と第2部位422とを有している。第1部位421は、本体312Aの前部(側板312aの前部及び底板312bの前部)から構成されている、第2部位422は、本体312Aの残りの部分から構成されている。第2部位422は、第1部位421よりも大きく、バッテリ260が収容される内部空間を形成している。第1部位421の底板と第2部位422の底板とはヒンジ(図示略)により接続されている。これにより、図18に示すように、第1部位421は、ヒンジを支点として第2部位422に対して下方に回動可能となっている。言い換えれば、第1部位421は、下方に向けて開放可能な可動部である。可動部(第1部位)421を下方に向けて開放することによって、第2収容部312の前部が開放される。これによって、第2収容部312に収容されたバッテリ460を容易に出し入れすることができる。そのため、バッテリ460の充電作業や交換作業を容易に行うことができる。
図16~図18に示すように、第1収容部311から第2収容部312に亘ってケーブル316が設けられている。ケーブル316は、第1収容部311に収容された機器と第2収容部312に収容された機器とを電気的に接続する。本実施形態の場合、ケーブル316は、第1収容部311に収容された送信部450と、第2収容部312に収容された電装品(バッテリ)460とを電気的に接続する。ケーブル316の一端側は、第1筐体311に取り付けられた第1コネクタ317を介して送信部450と接続されている。ケーブル316の他端側は、第2筐体312に取り付けられた第2コネクタ318を介してバッテリ460と接続されている。これにより、第2収容部312に収容されたバッテリ460に蓄えられた電力を、ケーブル316を介して、第1収容部311に収容された送信部450に供給することができる。
図15~図18に示すように、衛星測位装置100は、金属板350を備えている。
金属板350は、固定部351と突出部352とを有している。固定部351と突出部352とは一体に形成されて、1枚の金属板350を構成している。金属板350は、例えば、鋼(ステンレス鋼、冷間圧延鋼等)から形成される。
固定部351は、第1収容部311及び第2収容部312が固定される部分である。本実施形態では、固定部351は、第1収容部311の下面と第2収容部312の上面との間に固定される。詳しくは、固定部351は、平板状であって、第1筐体311の底板311bの下面と、第2筐体312の上板312cの上面との間に挟まれて固定される。
金属板350は、固定部351と突出部352とを有している。固定部351と突出部352とは一体に形成されて、1枚の金属板350を構成している。金属板350は、例えば、鋼(ステンレス鋼、冷間圧延鋼等)から形成される。
固定部351は、第1収容部311及び第2収容部312が固定される部分である。本実施形態では、固定部351は、第1収容部311の下面と第2収容部312の上面との間に固定される。詳しくは、固定部351は、平板状であって、第1筐体311の底板311bの下面と、第2筐体312の上板312cの上面との間に挟まれて固定される。
図19に示すように、固定部351は、複数の貫通穴(以下、「第3穴」という)353を有している。本実施形態の場合、4つの第3穴53が平面視にて四角形状に配置されている。図18に示すように、第3穴353の位置は、第1穴341及び第2穴342の位置と対応している。第3穴353の上方には、第1筐体311の第1穴341が重ねられる。第3穴353の下方には、第2筐体312の第2穴342が重ねられる。そして固定具としてのボルト354が、第2穴342と第3穴353に挿通され、ねじ穴である第1穴341に螺合される。これにより、金属板350が、第1収容部311の下面と第2収容部312の下面との間に固定される。つまり、第1収容部311と第2収容部312と金属板350とは、固定具(ボルト)354によって一体化される。言い換えれば、固定具354は、第1収容部311と第2収容部312と金属板350とを共締めによって一体化している。以下、一体化された第1収容部311と第2収容部312と金属板350とをまとめて「測位ユニット360」という。
第1収容部311と第2収容部312と金属板350とを一体化する作業(測位ユニット360の組み立て作業)は、先ず、第1筐体311と金属板350と第2筐体312の蓋体312Bとを固定具354によって固定し、その後、蓋体312Bに対して本体312Aを装着するという手順により行うことができる。このように、第2筐体312を本体312Aと蓋体312Bとに分けて固定することができるため、測位ユニット360の組み立て作業を容易に行うことができる。
金属板350の突出部352は、固定部351の周囲から外方(固定部351の中心から離れる方向)に向けて延出している。突出部352は、固定部351を第1収容部311と第2収容部312との間に挟んで固定した状態において、第1収容部311の外周から突出する部分である。図17、図19に示すように、本実施形態の場合、突出部352は、第1収容部311の外周から全周に亘って突出している。図19において、第1収容部311の外周を仮想線で示している。また、突出部352は、第2収容部312の外周からも全周に亘って突出している。突出部352の突出量(第1収容部311の外周から突出部352の外周までの距離)は、全周に亘って一定であってもよいし、異なっていてもよい。
図15に示すように、第1収容部311と第2収容部312と金属板350を一体化した測位ユニット360は、脚部314によって地面の上方の所定高さに支持される。脚部314は、地面に立設される支持脚441と、支持脚441の上端部から上方に延設された支柱442とを有している。支持脚441は、3本の脚から構成されており、下端部が地面に固定される。支柱442は、長さ方向(高さ方向)に伸縮可能である。言い換えれば、支持脚441に対する支柱442の上端部の上下方向の位置を変更可能である。支柱442を伸縮させることによって、測位ユニット360の地面からの高さを調整することができる。
図15、図21に示すように、支柱442の上端部には支持部313が設けられている。支持部313は、脚部314の上部(支柱442の上部)に測位ユニット360を支持する。
支持部313は、設置板431と取付部材432とを有している。
測位ユニット360は、設置板431の上部に設置される。具体的には、設置板431にボルト343が挿通され、当該ボルト343が第2筐体312の底板312eに固定されたナットに螺合される。これにより、設置板431の上部に測位ユニット360が固定状態で設置される。
支持部313は、設置板431と取付部材432とを有している。
測位ユニット360は、設置板431の上部に設置される。具体的には、設置板431にボルト343が挿通され、当該ボルト343が第2筐体312の底板312eに固定されたナットに螺合される。これにより、設置板431の上部に測位ユニット360が固定状態で設置される。
取付部材432は、第1取付部432aと第2取付部432bとを有している。
第1取付部432aは、設置板431の下部に取り付けられる。具体的には、第1取付部432aにボルト343が挿通され、当該ボルト343が設置板431に挿通された後、第2筐体312の底板312eに固定されたナット(図示略)に螺合される。これにより、第1取付部432aは、設置板431を介して第2収容体12の下部に固定される。第2取付部432bは、第1取付部432aから下方に延設されている。第2取付部432bは、脚部314の上端部に取り付けられる。
第1取付部432aは、設置板431の下部に取り付けられる。具体的には、第1取付部432aにボルト343が挿通され、当該ボルト343が設置板431に挿通された後、第2筐体312の底板312eに固定されたナット(図示略)に螺合される。これにより、第1取付部432aは、設置板431を介して第2収容体12の下部に固定される。第2取付部432bは、第1取付部432aから下方に延設されている。第2取付部432bは、脚部314の上端部に取り付けられる。
このように、取付部材432は、第1取付部432aが設置板431を介して測位ユニット360に固定され、第2取付部432bが脚部314の上端部に取り付けられる。これにより、測位ユニット360は、取付部材432を介して脚部314の上端部に取り付けられる。
図20に示すように、突出部352は、衛星測位装置100が転倒したときに、第1収容部311及び第2収容部312よりも先に地面GLに接触する。好ましくは、衛星測位装置100が転倒したときに、突出部352は地面に接触するが、第1収容部311及び第2収容部312は地面GLに接触しない。これによって、衛星測位装置100が転倒したときに、第1収容部311及び第2収容部312に収容された機器が受けるダメージを低減することができる。
図20に示すように、突出部352は、衛星測位装置100が転倒したときに、第1収容部311及び第2収容部312よりも先に地面GLに接触する。好ましくは、衛星測位装置100が転倒したときに、突出部352は地面に接触するが、第1収容部311及び第2収容部312は地面GLに接触しない。これによって、衛星測位装置100が転倒したときに、第1収容部311及び第2収容部312に収容された機器が受けるダメージを低減することができる。
また、突出部352が、第1収容部311及び第2収容部312の外周から全周に亘って突出していることによって、衛星測位装置100がどの方向に転倒した場合でも、第1収容部311及び第2収容部312よりも先に突出部352を地面GLに接触させることができる。そのため、衛星測位装置100がどの方向に転倒した場合でも、第1収容部311及び第2収容部312に収容された機器が受けるダメージを低減することができる。
また、金属板350に突出部352を設けることによって、突出部352に高い強度(剛性、耐衝撃性等)を確保することができる。そのため、衛星測位装置100が転倒したときの衝撃によって突出部352が破損することが防がれ、第1収容部311及び第2収容部312が地面に接触することを確実に防ぐことができる。
また、金属板350が、第1収容部311の下面と第2収容部312の上面との間に固定されていることによって、金属板350が地面に衝突したときに受ける力(衝撃力)が、第1収容部311及び第2収容部312の側面に作用することが防がれる。そのため、衛星測位装置100が転倒した時に、第1収容部311及び第2収容部312の側面が凹む等の変形が生じにくくなる。また、金属板350が、第1収容部311及び第2収容部312と共締めにより固定されているため、金属板350と第1収容部311と第2収容部312とが強固に一体化され、転倒時に受ける衝撃力によって第1収容部311及び第2収容部312から外れることを防止できる。
また、金属板350が、第1収容部311の下面と第2収容部312の上面との間に固定されていることによって、金属板350が地面に衝突したときに受ける力(衝撃力)が、第1収容部311及び第2収容部312の側面に作用することが防がれる。そのため、衛星測位装置100が転倒した時に、第1収容部311及び第2収容部312の側面が凹む等の変形が生じにくくなる。また、金属板350が、第1収容部311及び第2収容部312と共締めにより固定されているため、金属板350と第1収容部311と第2収容部312とが強固に一体化され、転倒時に受ける衝撃力によって第1収容部311及び第2収容部312から外れることを防止できる。
図16、図18に示すように、突出部352は、第1収容部311の下方に配置されている。第1収容部311には、受信部430が収容されている。そのため、突出部352は、受信部430の下方に配置されている。ここで、突出部352は金属から形成されている(金属板350の一部である)。そのため、図21に示すように、受信部430の下方から当該受信部430に向かう電波W1を突出部352によって遮蔽することができる。受信部430の下方から当該受信部430に向かう電波W1としては、例えば、測位衛星24から送信される測位情報を含む電波であって、地面GL等に反射してから受信部430に向かう電波(マルチパス波等)が挙げられる。このような測位衛星24から直接届く電波W2ではなく間接的に受信部430に向かう電波W1を遮蔽することで、計測精度の低下等の影響が生じることが防がれる。なお、突出部352は、受信部430の下方に配置されていることから、測位衛星24から直接届く電波W2を遮蔽することはない。そのため、測位衛星24から送信される測位情報を受信部430で確実に受信することができる。
図17~図19に示すように、突出部352は、ケーブル316が挿通される挿通部352aを有している。挿通部352aは、少なくともケーブル316を挿通可能な大きさの開口部(環状の縁部)である。挿通部352aの位置は、ケーブル316の位置に応じて設定される。本実施形態の場合、ケーブル316が第1収容部311及び第2収容部312の後方に配置されているため、挿通部352aも第1収容部311及び第2収容部312の後方に配置されている。つまり、挿通部352aは、金属板350の後部に位置する突出部352に設けられている。このように、挿通部352aの位置とケーブル316の位置とを対応させることにより、第1収容部311に収容された送信部450と、第2収容部312に収容された電装品(バッテリ)460とを、ケーブル316によって短い距離で接続することができる。また、ケーブル316が金属板350に設けられた挿通部352aに挿通されていることにより、外力からケーブル316を保護することができる。例えば、衛星測位装置100が転倒した時に、ケーブル316は金属板350によって周囲を保護されるため、ケーブル316が受けるダメージを低減することができる。
また、図17に仮想線で示すように、突出部352は把持部352bを有していてもよい。把持部352bは、手指を挿入して把持可能な大きさの開口部(環状の縁部)である。図17に示す例では、把持部352bは、金属板350の前部に設けられている。言い換えれば、把持部352bは、挿通部352aと反対側に設けられている。把持部352bは、親指を除く4指を挿入可能な大きさに形成することが好ましい。これにより、親指を除く4指を把持部352bに挿入し、当該4指と親指の5指で把持部352bを挟んで確実に把持することができる。なお、把持部352bの大きさや位置は、図17に示す例には限定されない。
上述したように、第1収容部311と第2収容部312と金属板350とは固定具354により一体化されている。そのため、突出部352に把持部352bを設けた場合、作業者は把持部352bを把持することで、第1収容部311と第2収容部312と金属板350とを一体的に持ち運ぶことができる。これにより、測位ユニット360の持ち運びを片手でも容易に行うことができる。なお、把持部352bと挿通部352aとを別々に設けずに、挿通部352aが把持部352bを兼ねるように構成してもよい。当該構成を採用する場合、挿通部352aの大きさを、ケーブル316を挿通可能であって且つ手指を挿入して把持可能な大きさとすればよい。
また、金属板350は、挿通部352aを構成する開口部や、把持部352bを構成する開口部を有さないものとしてもよい。即ち、金属板350は、突出部352に開口部を有さない板としてもよい。
図14に示すように、衛星測位装置100は、ズレ検出装置470を備えている。ズレ検出装置470は、基準位置BPに対する衛星測位装置100の位置ズレを検出する。ズレ検出装置470は、基準位置BPに対する衛星測位装置100の位置ズレを機械的に検出する装置である。ズレ検出装置470は、索体471と検出部472とを有している。
図14に示すように、衛星測位装置100は、ズレ検出装置470を備えている。ズレ検出装置470は、基準位置BPに対する衛星測位装置100の位置ズレを検出する。ズレ検出装置470は、基準位置BPに対する衛星測位装置100の位置ズレを機械的に検出する装置である。ズレ検出装置470は、索体471と検出部472とを有している。
索体471は、紐、鎖、ロープ、ワイヤ等である。索体471の一端側は、検出部472に取り付けられる。索体471の他端側は、地面GLに固定された基準部材500に着脱可能に付着される。検出部472は、第2収容部312に収容されている。索体471は、第2筐体312の底板312eに設けられた穴に挿通されており、第2筐体312の内部と外部とに亘って延びている。これによって、索体471は、一端部(上端部)が第2筐体312の内部にある検出部472に取り付けられ、他端部(下端部)が第2筐体312の外部にある基準部材500に取り付けられている。
基準部材500は、地面GLの基準位置BPに固定される。基準部材500は。例えば、地面GLの基準位置BPに打ち込まれた杭等である。索体471の他端部には、金属製の部材が取り付けられている。本実施形態の場合、金属製の部材として、金属製のステー473が取り付けられている。基準部材500には、マグネット501が取り付けられている。マグネット501は、地面GLよりも高い位置に設けられている。
図22Aに示すように、衛星測位装置100が基準位置BPにあるときには、ステー473はマグネット501の磁力によって基準部材500に付着することができる。衛星測位装置100が基準位置BPにあるとき(ステー473がマグネット501に付着しているとき)、索体471は鉛直方向に延びており且つ弛みのない状態となっている。図22Bに示すように、衛星測位装置100に予め定められた距離以上の位置ズレが生じたときには、ステー473はマグネット501に付着することができなくなり、マグネット501から離脱して地面GLに落下する。これにより、索体471の一端側(上端側)が下向きに引っ張られる。つまり、衛星測位装置100が基準位置BPから所定量以上位置ズレした場合、索体471の一端側に下向きの引張力が作用する。索体471の落下により生じる引張力の大きさは、索体471の他端側に取り付けられる金属製の部材(ステー473)の重量を変更することにより調整することができる。
ズレ検出装置470の変更例として、索体471の他端側にマグネット501を取り付け、基準部材500に金属製の部材(ステー473)を取り付ける構成としてもよい。つまり、マグネット501と金属製の部材(ステー473)とを入れ替えてもよい。索体471の他端側にマグネット501を取り付ける場合、基準部材500自体を金属製とする(例えば、金属製の杭とする)こともできる。この場合、ステー473が不要となるため、部品点数を減らすことができる。また、索体471の他端側と基準部材500にそれぞれマグネットを取り付け、互いのマグネットが引き付け合うように、異なる極性(N極とS極)が向かい合うように構成してもよい。
なお、ズレ検出装置470の構成は、上述した磁力を利用する構成には限定されない。衛星測位装置100に予め定められた距離以上の位置ズレが生じたときに、索体471の他端側が基準部材500から離脱して落下する構成であれば、索体471の他端側を磁力以外の付着力(例えば、粘着力等)によって基準部材500に付着させてもよい。また、索体471の他端側を基準部材500に係止或いは載置しておき、衛星測位装置100に予め定められた距離以上の位置ズレが生じたときに、索体471の他端側が落下する構成としてもよい。
図23に示すように、検出部472は、基板474、支軸475、揺動部材476、付勢部材477、スイッチ(リミットスイッチ)478を有している。
スイッチ(リミットスイッチ)478は、可動接点478aと固定接点478bとが接触したとき(図23、図25A参照)にOFF状態となって通電を許容し、可動接点478aと固定接点478bとが離間したとき(図24、図25B参照)にON状態となって通電を遮断する。但し、スイッチ(リミットスイッチ)478は、可動接点478aと固定接点478bとが接触したときにON状態となって通電を許容し、可動接点478aと固定接点478bとが離間したときにOFF状態となって通電を遮断するものであってもよい。
スイッチ(リミットスイッチ)478は、可動接点478aと固定接点478bとが接触したとき(図23、図25A参照)にOFF状態となって通電を許容し、可動接点478aと固定接点478bとが離間したとき(図24、図25B参照)にON状態となって通電を遮断する。但し、スイッチ(リミットスイッチ)478は、可動接点478aと固定接点478bとが接触したときにON状態となって通電を許容し、可動接点478aと固定接点478bとが離間したときにOFF状態となって通電を遮断するものであってもよい。
基板474は、第2筐体312の底板312eの上面にボルト等によって固定されている。基板474の上面には、軸受部474aが上向きに突出している。
支軸475は、基板474の上面と平行(地面と平行)に延びている。支軸475の一端側と他端側は、基板474の軸受部474aに支持されている。
揺動部材476は、支軸475を支点として揺動可能に設けられている。揺動部材476は、支軸475の軸方向(図23、図24における奥行方向)と直交する方向に延びており、中央部476aと、一方部476bと、他方部476cとを有している。中央部476aは、支軸475に支持されている。一方部476bは、中央部476aから一方(前方)に延びている。他方部476cは、中央部476aから一方と反対側の他方(後方)に延びている。他方部476cは、一方部476bが上昇したときには下降し、一方部476bが下降したときには上昇する。つまり、揺動部材476は、支軸475を支点としてシーソーのように挙動することができる。
支軸475は、基板474の上面と平行(地面と平行)に延びている。支軸475の一端側と他端側は、基板474の軸受部474aに支持されている。
揺動部材476は、支軸475を支点として揺動可能に設けられている。揺動部材476は、支軸475の軸方向(図23、図24における奥行方向)と直交する方向に延びており、中央部476aと、一方部476bと、他方部476cとを有している。中央部476aは、支軸475に支持されている。一方部476bは、中央部476aから一方(前方)に延びている。他方部476cは、中央部476aから一方と反対側の他方(後方)に延びている。他方部476cは、一方部476bが上昇したときには下降し、一方部476bが下降したときには上昇する。つまり、揺動部材476は、支軸475を支点としてシーソーのように挙動することができる。
一方部476bは、揺動部材476の揺動に伴う上昇又は下降によって、スイッチ478のON状態とOFF状態とを切り換えることが可能となっている。具体的には、一方部476bが下降したとき、スイッチ478の可動接点478aと固定接点478bとが接触し、スイッチ478はOFF状態となる(図23参照)。一方部476bが上昇したとき、可動接点478aが固定接点478bから離間し、スイッチ478がON状態となる(図24参照)。他方部476cには、索体471の一端側が取り付けられている。
付勢部材477は、支軸475に取り付けられたばね(捩りばね)から構成されている。付勢部材477は、付勢力(ばねの弾性力)によって、揺動部材476の一方部476bを下方向に向けて付勢している。つまり、揺動部材476は、付勢部材477によって、一方部476bが下降し且つ他方部476cが上昇する方向に付勢されている。
図25Aに示すように、スイッチ478は、OFF状態となったとき、バッテリ460から電力をケーブル316に供給する電力供給ライン481の通電を許容する。図25Bに示すように、スイッチ478は、ON状態となったとき、バッテリ460から電力をケーブル316に供給する電力供給ライン481の通電を遮断する。電力供給ライン481の通電が遮断されると、バッテリ460から送信部450への電力の供給が遮断されるため、送信部450から移動体であるトラクタ1への位置に関する情報(補正情報)の送信が停止される。電力供給ライン481は、第2筐体312に内蔵されている。電力供給ライン481は、例えば、バッテリ460の正極側出力端子に接続された正極ライン482と、負極側出力端子に接続された負極ライン183とを含んでいる。正極ライン482及び負極ライン483は、バッテリ460及び送信部450に接続される。
図25Aに示すように、スイッチ478は、OFF状態となったとき、バッテリ460から電力をケーブル316に供給する電力供給ライン481の通電を許容する。図25Bに示すように、スイッチ478は、ON状態となったとき、バッテリ460から電力をケーブル316に供給する電力供給ライン481の通電を遮断する。電力供給ライン481の通電が遮断されると、バッテリ460から送信部450への電力の供給が遮断されるため、送信部450から移動体であるトラクタ1への位置に関する情報(補正情報)の送信が停止される。電力供給ライン481は、第2筐体312に内蔵されている。電力供給ライン481は、例えば、バッテリ460の正極側出力端子に接続された正極ライン482と、負極側出力端子に接続された負極ライン183とを含んでいる。正極ライン482及び負極ライン483は、バッテリ460及び送信部450に接続される。
図24に示すように、衛星測位装置100は、第1処理装置480を備えている。第1処理装置480は、ズレ検出装置470が位置ズレを検出した場合に、位置に関する情報(補正情報)の外部への出力を停止する。本実施形態の場合、第1処理装置480は、送信部450に電力を供給する電力供給ライン481である。
以下、第1処理装置480による位置に関する情報(補正情報)の外部への出力の停止について、詳しく説明する。
以下、第1処理装置480による位置に関する情報(補正情報)の外部への出力の停止について、詳しく説明する。
図22Aに示すように、衛星測位装置100を基準位置BPに設けられた基準部材500の直上に設置した後、索体471の一端側(上端部)を揺動部材476の他方部476cに接続し、他端側(下端部)に取り付けられたステー473を基準部材500に付着する。この状態(設置状態)では、揺動部材476は、付勢部材477の付勢力によって、他方部476cが上昇した状態(第1状態)にある。そのため、索体471は張られた状態にある。この第1状態では、可動接点478aと固定接点478bとが接触し、スイッチ478はOFF状態にある。スイッチ478がOFF状態にあるとき、電力供給ライン481、即ち、第1処理装置480は、バッテリ460から送信部450に電力を供給する。そのため、送信部450は位置に関する情報(補正情報)を外部(移動体1)へ送信することができる。つまり、衛星測位装置100が基準位置BPにある状態では、電力供給ライン481により閉回路が形成されるため、バッテリ460から送信部450に電力を供給することができる。
図25Bに示すように、衛星測位装置100が基準位置BPから所定量以上ずれると、索体471の他端側(下端部)に取り付けられたステー473が基準部材500から離脱して、地面GLに落下する。これにより、索体471は下方に移動し、揺動部材476の他方部476cは付勢部材477の付勢力に抗して下方に移動する。その結果、揺動部材476は、他方部476cが下降し且つ一方部476bが上昇した状態(第2状態)となる。これにより、索体471は、緩んだ状態(張られていない状態)となる。この第2状態では、可動接点478aと固定接点478bとが離間し、スイッチ478はON状態となる。スイッチ478がON状態にあるとき、電力供給ライン481、即ち、第1処理装置480は、バッテリ460から送信部450への電力の供給を遮断する。そのため、送信部450は位置に関する情報(補正情報)を外部(移動体1)へ送信することができなくなる。つまり、衛星測位装置100が基準位置BPからずれると、電力供給ライン481により形成されていた閉回路が開回路に移行するため、バッテリ460から送信部450に電力を供給することができなくなる。
これにより、移動局であるトラクタ(移動体)1の測位検出装置20は、補正情報を受信することができなくなる。トラクタ1の自動運転プログラムにおいて、補正情報に基づく位置情報の取得をトラクタ1の自動運転のインターロックとして機能させておくことにより、補正情報に基づく位置情報を取得できなくなったときに、自動運転を停止させることができる。その結果、正しい補正情報が送信されていないことに基づいた対応(自動運転の停止等)を自動的にとることができる。
図24に示すように、衛星測位装置100は、第2処理装置490を備えていてもよい。また、衛星測位装置100は、第1処理装置480と第2処理装置490の両方を備えていてもよいし、第1処理装置480と第2処理装置490のいずれか一方を備えていてもよい。
第2処理装置490は、ズレ検出装置470が衛星測位装置100の位置ズレを検出した場合に、位置ズレを検出したことを外部に報知する。第2処理装置490は、衛星測位装置100に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成されている。具体的には、第2処理装置490は、パトライト(登録商標)、フラッシュライト等の警報光の発生器、警報音の発生器等を有している。
第2処理装置490は、ズレ検出装置470が衛星測位装置100の位置ズレを検出した場合に、位置ズレを検出したことを外部に報知する。第2処理装置490は、衛星測位装置100に設けられた電子・電気部品、プログラム等から構成されている。具体的には、第2処理装置490は、パトライト(登録商標)、フラッシュライト等の警報光の発生器、警報音の発生器等を有している。
例えば、ズレ検出装置470が衛星測位装置100の位置がずれたことにより送信部450への電力供給を遮断したことを第2処理装置490が検出すると、当該第2処理装置490の発生器が作動し、警報光及び/又は警報音を発生させる。これにより、例えば、トラクタ1の自動運転の監視員は、警報光及び/又は警報音を確認することができる。
これにより、基地局から離れた位置にあるトラクタ1の作業者や自動運転しているトラクタ1の監視員が、基地局において位置ズレが発生していることを知ることができる。その結果、正しい補正情報が送信されていないことに基づいた対応(自動運転の停止等)をとることができる。
[第4実施形態]
次に、衛星測位装置100の第4実施形態について説明する。
これにより、基地局から離れた位置にあるトラクタ1の作業者や自動運転しているトラクタ1の監視員が、基地局において位置ズレが発生していることを知ることができる。その結果、正しい補正情報が送信されていないことに基づいた対応(自動運転の停止等)をとることができる。
[第4実施形態]
次に、衛星測位装置100の第4実施形態について説明する。
なお、第4実施形態の衛星測位装置100については、第3実施形態と異なる構成を中心に説明し、第3実施形態と共通する構成については説明を省略する。第3実施形態の衛星測位装置100は、測位ユニット360の構成が第4実施形態と異なっており、支持部313及び脚部314の構成は第4実施形態と同じである。
図26~図28に示すように、第2実施形態の衛星測位装置100は、測位ユニット360を構成する第1収容部311と第2収容部312と金属板350との位置関係が、第3実施形態とは異なっている。具体的には、第4実施形態の衛星測位装置100は、第1収容部311の下方に第2収容部312が配置され、第2収容部312の下方に金属板350が配置されている。
図26~図28に示すように、第2実施形態の衛星測位装置100は、測位ユニット360を構成する第1収容部311と第2収容部312と金属板350との位置関係が、第3実施形態とは異なっている。具体的には、第4実施形態の衛星測位装置100は、第1収容部311の下方に第2収容部312が配置され、第2収容部312の下方に金属板350が配置されている。
図27に示すように、第1収容部311を構成する第1筐体311の底板311bと、第2収容部312を構成する第2筐体312の上板312cとは、固定具(ボルト)355により接続されている。第2筐体312の底板312bには、金属板350が固定具(ボルト)357により接続されている。
第4実施形態において。金属板350は、第2収容部312に接続されているが、第1収容部311には接続されていない。しかし、第1収容部311と第2収容部とが固定具355により接続されているため、第1収容部311と第2収容部312と金属板350は、一体化されている。つまり、第4実施形態においても、第1収容部311、第2収容部312、金属板350が一体化された測位ユニット360が構成されている。
第4実施形態において。金属板350は、第2収容部312に接続されているが、第1収容部311には接続されていない。しかし、第1収容部311と第2収容部とが固定具355により接続されているため、第1収容部311と第2収容部312と金属板350は、一体化されている。つまり、第4実施形態においても、第1収容部311、第2収容部312、金属板350が一体化された測位ユニット360が構成されている。
第4実施形態と同様に、金属板350は、固定部351と突出部352とを有している。固定部351は、第2収容部312に固定される。突出部352は、固定部351の周囲から外方に向けて延出している。突出部352は、第1収容部311及び第2収容部312の外周から突出する部分である。本実施形態の場合、突出部352は、第1収容部311及び第2収容部312の外周から全周に亘って突出している。
図29に示すように、第4実施形態においても、金属板350の突出部352は、衛星測位装置100が転倒したときに、第1収容部311及び第2収容部312よりも先に地面GLに接触する。好ましくは、衛星測位装置100が転倒したときに、突出部352は地面に接触するが、第1収容部311及び第2収容部312は地面GLに接触しない。これによって、衛星測位装置100が転倒したときに、第1収容部311及び第2収容部312に収容された機器が受けるダメージを低減することができる。
また、第4実施形態においても、突出部352は、第1収容部311に収容された受信部430の下方に配置されている。これにより、受信部430の下方から当該受信部430に向かう電波を突出部352によって遮蔽することができる。また、突出部352が測位衛星24から直接届く電波を遮蔽することはない。
図28に示すように、突出部352は、第2収容部312の可動部(第1部位)421を下方に向けて開放したときに、可動部(第1部位)421との干渉を回避するための開口部(環状の縁部)356を有している。開口部356は、第2収容部312の前方且つ下方に設けられている。可動部(第1部位)421を下方に向けて開放すると、当該可動部421は開口部356を通って突出部352の下方に移動(回動)する。これにより、第2収容部312の下方に金属板350が配置されているにも関わらず、金属板350の突出部352が可動部421の開放の妨げになることがなく、バッテリ460の充電作業や交換作業等を容易に行うことができる。
図28に示すように、突出部352は、第2収容部312の可動部(第1部位)421を下方に向けて開放したときに、可動部(第1部位)421との干渉を回避するための開口部(環状の縁部)356を有している。開口部356は、第2収容部312の前方且つ下方に設けられている。可動部(第1部位)421を下方に向けて開放すると、当該可動部421は開口部356を通って突出部352の下方に移動(回動)する。これにより、第2収容部312の下方に金属板350が配置されているにも関わらず、金属板350の突出部352が可動部421の開放の妨げになることがなく、バッテリ460の充電作業や交換作業等を容易に行うことができる。
なお、第2収容部312の可動部421について、下方に向けて開放可能な構成ではなく、金属板350と平行に引き出し(取り外し)可能な構成としてもよい。この構成を採用する場合、金属板350の突出部352に可動部421との干渉を回避するための開口部356を設ける必要がなくなる。そのため、金属板350は、突出部352に開口部を有さない板とすることができる。
今回開示された実施の形態は全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全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、上記実施形態では、測位ユニット360は、第1収容部311と第2収容部312と金属板350とから構成されているが、第1収容部311と金属板350とから構成されていてもよい。つまり、測位ユニット360が1つの筐体(第1筐体311)から構成されるものとしてもよい。この場合、第1収容部311に電装品460(バッテリ等)を収容すればよい。
例えば、上記実施形態では、測位ユニット360は、第1収容部311と第2収容部312と金属板350とから構成されているが、第1収容部311と金属板350とから構成されていてもよい。つまり、測位ユニット360が1つの筐体(第1筐体311)から構成されるものとしてもよい。この場合、第1収容部311に電装品460(バッテリ等)を収容すればよい。
また、上記実施形態では、測位ユニット360は1枚の金属板350を有しているが、複数枚の金属板350を有するものとしてもよい。この場合、例えば、第1収容部311と第2収容部312の間に第1の金属板350を配置し、第2収容部312の下方に第2の金属板350を配置する構成とすることができる。
なお、上述した第3の変形例では、照射部671を地上、受光部672を天板52に設けているが、照射部671と受光部672とを反対に設けてもよい。
なお、上述した第3の変形例では、照射部671を地上、受光部672を天板52に設けているが、照射部671と受光部672とを反対に設けてもよい。
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。
51 筐体
52 天板
53 脚部
100 衛星測位装置
110 処理部
120 記憶部
150 送信部
171 索体
172 離脱検出部
173 保持体
180 第1処理装置
181 電力供給ライン
190 第2処理装置
170、270、370、470 ズレ検出装置
271 変位検出部
272 変位判断部
371、471 照射部
372、472 受光部
373、474 受光判断部
52 天板
53 脚部
100 衛星測位装置
110 処理部
120 記憶部
150 送信部
171 索体
172 離脱検出部
173 保持体
180 第1処理装置
181 電力供給ライン
190 第2処理装置
170、270、370、470 ズレ検出装置
271 変位検出部
272 変位判断部
371、471 照射部
372、472 受光部
373、474 受光判断部
Claims (18)
- 位置に関する情報の処理を行う処理部を有し、且つ地上に設定された基準位置に設置された衛星測位装置と、
前記基準位置に対する前記衛星測位装置の位置ズレを検出するズレ検出装置と、
前記ズレ検出装置が前記位置ズレを検出した場合に、前記情報を外部に出力することを停止する第1処理装置と、
を備えている位置測位システム。 - 位置に関する情報の処理を行う処理部を有し、且つ地上に設定された基準位置に設置された衛星測位装置と、
前記基準位置に対する前記衛星測位装置の位置ズレを検出するズレ検出装置と、
前記ズレ検出装置が前記位置ズレを検出した場合に、前記位置ズレを検出したことを外部に報知する第2処理装置と、
を備えている位置測位システム。 - 前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、
前記ズレ検出装置は、一端側が前記天板又は前記筐体に離脱可能に取り付けられ且つ他端側が前記地上側に取付けられた索体と、前記索体の離脱を検出することで前記位置ズレを検出する離脱検出部と、を有している請求項1又は2に記載の位置測位システム。 - 前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、
前記ズレ検出装置は、前記天板又は前記筐体の変位を検出する変位検出部と、前記変位検出部で検出された変位量が所定以上である場合に前記位置ズレが発生したとして判断する変位判断部と、を有している請求項1又は2に記載の位置測位システム。 - 前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、
前記ズレ検出装置は、前記天板又は地面側に向けて検出光を照射する照射部と、前記天板又は地面側から反射した検出光を受光する受光部と、前記受光部が検出光を検出しなかった場合に前記位置ズレが発生したとして判断する受光判断部と、を有している請求項1又は2に記載の位置測位システム。 - 前記衛星測位装置は、前記処理部を収容する筐体と、前記筐体を設置する天板と、前記天板から延設された脚部とを有し、
前記ズレ検出装置は、前記天板又は地面側に向けて検出光を照射する照射部と、前記天板又は地面側からの検出光を受光する受光部と、前記受光部が検出光を検出しなかった場合に前記位置ズレが発生したとして判断する受光判断部と、を有している請求項1又は2に記載の位置測位システム。 - 前記衛星測位装置は、位置に関する情報を記憶する記憶部と、前記情報を外部に送信する送信部とを有し、
前記第1処理部は、前記筐体に設けられ且つ前記送信部に電力を供給する電力供給ラインであり、
前記離脱検出部は、前記電力供給ライン上に設けられ且つ前記索体を着脱自在に保持可能な保持体であって、前記索体を保持している状態では当該電力供給ラインの通電を行い、前記索体が離脱して保持していない状態では当該電力供給ラインの電力の通電を遮断する保持体である請求項3に記載の位置測位システム。 - 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、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8に記載の位置測位システム。
- 測位衛星からの測位情報を受信する受信部と、
前記受信部にて受信した測位情報に基づいた位置に関する情報を移動体に送信する送信部と、
前記受信部及び前記送信部を収容する第1収容部と、
前記第1収容部を地面の上方に支持する脚部と、
前記第1収容部の外周よりも外方に突出する突出部を有し且つ前記受信部の下方に配置された金属板と、
を備えている測位装置。 - 前記第1収容部の下方に配置されて電装品を収容する第2収容部を備え、
前記金属板は、前記第1収容部の下面と前記第2収容部の上面との間に配置されている請求項10に記載の測位装置。 - 前記第1収容部の下方に配置されて電装品を収容する第2収容部を備え、
前記金属板は、前記第2収容部の下方に配置されている請求項11に記載の測位装置。 - 前記電装品が、前記送信部に供給する電力を蓄えるバッテリである請求項12又は13に記載の測位装置。
- 前記第1収容部と前記第2収容部とを固定する固定具を備え、
前記金属板は、前記固定具によって前記第1収容部の下面と前記第2収容部の上面との間に固定されている請求項12に記載の測位装置。 - 前記受信部又は前記送信部と前記電装品とを接続するケーブルを備え、
前記突出部は、前記ケーブルが挿通される挿通部を有している請求項12に記載の測位装置。 - 前記第2収容部は、下方に向けて開放可能な可動部を有し、
前記突出部は、前記可動部の開放時に当該可動部との干渉を回避する開口部を有している請求項13に記載の測位装置。 - 前記突出部は、手指を挿入して把持可能な把持部を有している請求項10~17のいずれか1項に記載の測位装置。
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