JP6980087B2 - 自動走行作業車両のための衛星測位システム - Google Patents
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Description
この方式には、リアルタイムキネマティック方式GPS(以下、RTK−GPSと略称する)やディファレンシャル方式GPS(以下、DGPSと略称する)等が含まれる。RTK−GPSを自動走行作業車両に適用した例が、例えば、特許文献1に開示されている。
RTK−GPSを用いた測位方式の運用においては、自動走行作業車両の走行対象となる作業地の近くに、衛星測位基地局ユニットが設置される。この自動走行作業車両が、遠く離れた次の作業地で作業を行う場合には、衛星測位基地局ユニットが取り外され、次の作業地へ搬送され、その適所に設置される。
しかしながら、このように持ち運び可能で地面上の任意の箇所に設置することが可能な衛星測位基地局ユニット9Bであれば、作業者が前回の設置位置と異なる位置に誤って設置するおそれがある。衛星測位基地局ユニット9Bから送信される衛星測位基地局ユニット9Bの設置位置の位置座標が、圃場情報に記述されている適正設置位置と異なれば、衛星測位基地局ユニット9Bを適正な設置位置に移動させることになる。また、衛星測位基地局ユニット9Bで算定された設置位置の位置座標に誤りがあるとみなされる場合には、後述する構成を用いて、トラクタ側から、衛星測位基地局ユニット9Bの設置位置の位置座標を書き換えることも可能である。
例えば、自動操舵モードで走行中に走行モード切替器83を操作することで、手動操舵での走行に切り替えられ、手動操舵での走行中に走行モード切替器83を操作することで、自動操舵での走行に切り替えられる。走行系検出センサ群81には、エンジン回転数調整具、アクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリングホイール22などの操作具の状態を検出するセンサが含まれている。作業系検出センサ群82には、耕耘装置30の駆動状態や姿勢を検出するセンサが含まれている。
(フラグ遷移A)基地局管理モジュール61が衛星測位基地局ユニット9Bにアクセスすることで、パラメータ管理部92から衛星測位基地局ユニット9Bの状態に応じた内容の設定フラグが取得される。例えば、電源ONに対応して「初期化前」フラグ、初期化の開始に対応して「初期化中」、初期位置座標設定に対応して「座標設定済」フラグが与えられる。なお、「初期化前」フラグ及び「初期化中」フラグは「座標未設定」フラグとみなすことができる。
(フラグ遷移B)一方のトラクタに属する基地局管理モジュール61が取得した設定フラグは、無線モジュール4を介しての無線通信で、当該基地局管理モジュール61から他方のトラクタに属する基地局管理モジュール61に転送される。これによって、全てのトタクタの基地局管理モジュール61は、状態遷移にともなって変化する設定フラグの内容を共有することができる。
(状態遷移)一方のトラクタに属する基地局管理モジュール61からの位置座標設定コマンドによって、位置座標を書き換える位置座標変更が行われ、座標変更が完了すると新しい位置座標が設定される。
(フラグ遷移A)位置座標設定コマンドが衛星測位基地局ユニット9Bに送信されることで、位置座標変更処理が始まると、基地局管理モジュール61には、「座標変更中」フラグが与えられる。この「座標変更中」フラグは、新しい位置座標が設定されるまで与えられ、新しい位置座標が設定されると、「座標設定済」フラグが与えられる。なお、「座標変更中」フラグが与えられるまでは、「座標設定済」フラグが有効であり、「座標変更中」フラグから「座標設定済」フラグまで間は、「座標未設定」フラグまたは「変更中」フラグが有効であるとみなされる。
(フラグ遷移B)ここでも、一方の基地局管理モジュール61が与えられている設定フラグは、他方の基地局管理モジュール61に転送されるので、全ての基地局管理モジュール61は、状態遷移にともなって変化する設定フラグの内容を共有する。これにより、いずれかの基地局管理モジュール61が位置座標の変更を行っている間は、他の基地局管理モジュール61が位置座標の変更を行うことを禁止できる。
(1)上述した実施形態では、基地局管理モジュール61が汎用端末装置6に構築されていたが、これに代えて、基地局管理モジュール61が制御ユニット5に構築されてもよい。
(2)上述した実施形態では、衛星測位システムの測位データ生成方式としてRTK−GPS方式が採用されていたが、DGPS方式など他の方式が採用されてもよい。
(3)図4や図5で示された機能ブロック図における各機能部は、主に説明目的で区分けされている。実際には、各機能部は他の機能部と統合してもよいし、またはさらに複数の機能部に分けてもよい。
(4)上述した実施形態では、自動走行作業車両として、耕耘装置30を作業装置として装備したトラクタを取り上げたが、そのようなトラクタ以外にも、例えば、田植機、施肥機、コンバインなどの農作業車、建設作業車両、などの種々の作業車両にも、本願発明を適用することができる。また、協調作業を行う複数台の自動走行作業車両は同一種類の作業車でなくてもよく、例えば、一方がコンバインで他方がトラクタでもよい。
5 :制御ユニット
50 :作業走行制御モジュール
51 :走行制御部
52 :作業制御部
53 :エンジン制御部
54 :自動作業走行指令部
55 :走行経路生成部
56 :協調走行管理部
57 :自車位置算出部
6 :汎用端末装置
60 :タッチパネル
61 :基地局管理モジュール
62 :位置座標設定部
63 :設定状態管理モジュール
64 :設定状態送信部
65 :設定状態受信部
7 :出力処理部
8 :入力処理部
9A :車載衛星測位ユニット
9B :衛星測位基地局ユニット
90 :無線モジュール
91 :補正データ生成部
92 :パラメータ管理部
AS :衛星(GNSS衛星)
Claims (7)
- 自動走行作業車両のための衛星測位システムであって、
設置された位置を示すパラメータである位置座標と衛星からの電波とに基づいて生成された補正データを送信する衛星測位基地局ユニットと、
前記衛星からの電波と前記補正データとを用いて測位データを算出する車載衛星測位ユニットと、
前記自動走行作業車両に備えられた設定状態管理モジュールと、
を備え、
前記衛星測位基地局ユニットの前記位置座標は無線通信を用いて外部から設定可能であり、
前記設定状態管理モジュールは設定状態受信部を有し、
前記設定状態受信部が、前記衛星測位基地局ユニットの外部から設定された前記衛星測位基地局ユニットにおける前記位置座標の設定状態を受信することで、前記設定状態が複数の前記自動走行作業車両に共有される自動走行作業車両のための衛星測位システム。 - 無線通信を用いて前記衛星測位基地局ユニットの前記位置座標を外部から設定する位置座標設定部が、前記自動走行作業車両に備えられている請求項1に記載の自動走行作業車両のための衛星測位システム。
- 前記位置座標の設定状態を他の前記自動走行作業車両に送信する設定状態送信部が、前記自動走行作業車両に備えられている請求項1または2に記載の自動走行作業車両のための衛星測位システム。
- 前記設定状態を示すフラグには、前記位置座標の設定前及び設定中を示す座標未設定フラグと前記位置座標の設定完了を示す座標設定済フラグとが含まれている請求項1から3のいずれか一項に記載の自動走行作業車両のための衛星測位システム。
- 前記座標未設定フラグには、前記衛星測位基地局ユニットにおける前記位置座標の初期化中を示す初期化中フラグと、設定されている前記位置座標の変更中を示す変更中フラグが含まれている請求項4に記載の自動走行作業車両のための衛星測位システム。
- 前記位置座標設定部の1つが前記位置座標の設定中または変更中である場合、他の前記位置座標設定部による前記位置座標の設定または変更は禁止される請求項5に記載の自動走行作業車両のための衛星測位システム。
- 前記衛星測位基地局ユニットは複数台の前記自動走行作業車両によって共用され、当該自動走行作業車両のそれぞれが、制御ユニット及び前記制御ユニットに接続される汎用端末装置を備え、前記汎用端末装置同士の間で、前記設定状態が無線通信を通じて共有できる請求項1から6のいずれか一項に記載の自動走行作業車両のための衛星測位システム。
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