JP5886150B2 - Vehicle speed detection device and program for vehicle speed detection device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、測位衛星からの衛星信号に基づいて作業装置を備えた車体の車速を算出して出力する車速検出装置に関する。 The present invention relates to a vehicle speed detection device that calculates and outputs a vehicle speed of a vehicle body equipped with a work device based on a satellite signal from a positioning satellite, for example.
従来より、圃場に施肥を行う施肥装置として、圃場に施肥する肥料の単位面積当たりの施肥量を均一化するために当該施肥装置を搭載する乗用管理機の走行速度(車速)に、施肥量を連動させて施肥を行うものがある。車速の検出する方法は様々ものがあるが、GPSからの信号を用いて施肥装置を搭載する乗用管理機の走行車速を検出する技術として、特許文献1に示すものがある。
Conventionally, as a fertilizer application device that applies fertilizer to the field, in order to uniformize the fertilizer amount per unit area of fertilizer to be applied to the field, the fertilizer amount is set to the traveling speed (vehicle speed) of the riding management machine equipped with the fertilizer device. There is one that performs fertilization in conjunction. Although there are various methods for detecting the vehicle speed,
特許文献1では、GPSからの速度情報に基づく車速と、車体に設けた車輪の回転数を検出する車速センサの車速パルスによる車速とを用いて、GPSから速度情報を得られない場合には、車速センサからの車速を施肥装置に出力する構成となっている。特に、特許文献1では、車速を求めるにあたっては、車速にスリップ率を算入している。
In
特許文献1では、施肥装置の作業中に圃場内で車体がスリップした場合、車輪の回転数を検出する車速センサから得られた車速と、実際の車体の車速とに差が発生するため、車速センサから得られた車速にスリップ率を算入することによって、車速を補正している。しかしながら、スリップ率を用いて車速を補正した場合であっても補正した車速と、施肥装置の実際の車速とを一致させることは難しいことがあり、特許文献1を用いたとしても安定した施肥作業を行うことは困難であった。
In
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、車体のスリップ率に応じて作業装置に出力する車速を決定することによって、作業装置の作業状態に応じた適正な車速を作業装置に入力することができる車速検出装置及び車速検出装置のプログラムを提供することを目的としたものである。 Therefore, in view of the above problems, the present invention can input an appropriate vehicle speed according to the working state of the working device to the working device by determining the vehicle speed to be output to the working device according to the slip ratio of the vehicle body. An object of the present invention is to provide a vehicle speed detection device and a program for the vehicle speed detection device.
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。
本発明の車速検出装置は、測位衛星からの衛星信号を受信し且つ作業装置を備えた車体に取り付けられる受信部と、前記受信部が受信した衛星信号に基づいて前記車体の第1車速を算出する第1車速算出部と、前記車体に設けられた車速検出部によって検出された車輪の回転数に基づく第2車速を算出する第2車速算出部と、前記両車速算出部で算出された第1車速と、前記第2車速とに基づいてスリップ率を算出するスリップ算出部と、前記スリップ算出部で算出されたスリップ率に基づいて第1車速と第2車速とのいずれかの出力を決定する主車速出力決定部と、前記スリップ算出部で算出されたスリップ率の演算結果によって前記衛星信号が不安定であると判断される場合には、前記第2車速算出部で求めた第2車速を出力する車速に決定する従車速出力決定部と、前記主車速出力決定部又は前記従車速出力決定部で決定された車速を出力する車速出力部と、を備えていることを特徴とする。
The technical means of the present invention for solving this technical problem is characterized by the following points.
A vehicle speed detection device according to the present invention receives a satellite signal from a positioning satellite and calculates a first vehicle speed of the vehicle body based on a reception unit attached to a vehicle body provided with a working device and a satellite signal received by the reception unit. A first vehicle speed calculation unit, a second vehicle speed calculation unit that calculates a second vehicle speed based on the number of wheel rotations detected by a vehicle speed detection unit provided in the vehicle body, and a first vehicle speed calculation unit that is calculated by the both vehicle speed calculation units. A slip calculation unit that calculates a slip ratio based on one vehicle speed and the second vehicle speed, and an output of either the first vehicle speed or the second vehicle speed is determined based on the slip ratio calculated by the slip calculation unit. When the satellite signal is determined to be unstable based on the calculation result of the slip ratio calculated by the main vehicle speed output determination unit and the slip calculation unit, the second vehicle speed obtained by the second vehicle speed calculation unit To output vehicle speed Characterized in that it comprises a driven pulley speed output determining unit for a constant, the vehicle speed output section for outputting a speed determined by the main speed output determination unit or said driven pulley speed output determining unit.
前記主車速出力決定部は、前記スリップ率が予め定められた閾値以下であるときは前記第2車速算出部で求めた第2車速を出力する車速に決定し、スリップ率が閾値よりも大きいときは前記第1車速算出部で求めた第1車速を出力する車速に決定することを特徴とする。 Before SL main speed output determination unit, when the slip ratio is not greater than the predetermined threshold value is determined on the vehicle speed and outputs a second vehicle speed which has been determined by the second vehicle speed calculating section is larger than the slip rate threshold In some cases, the first vehicle speed calculated by the first vehicle speed calculation unit is determined as the vehicle speed to be output .
本発明の車速検出装置のプログラムは、作業装置を備えた車体に取り付けられ且つ測位衛星からの衛星信号に基づいて前記車体の車速を算出する車速検出装置に組み込まれたプログラムであって、前記車速検出装置に、前記衛星信号に基づいて前記車体の第1車速を算出するステップと、前記第1車速と、前記車体に設けられた車速検出部で検出された第2車速とに基づいてスリップ率を算出するステップと、前記スリップ率の演算結果によって衛星信号が不安定であると判断される場合には、第2車速を出力する車速に決定するステップと、前記スリップ率の演算結果によって衛星信号が安定であると判断される場合は、前記スリップ率が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定し且つ前記スリップ率が閾値よりも大きいときは第1車速を出力する車速に決定するステップと、前記ステップで決定された前記第1車速又は前記第2車速を出力するステップと、を実行させることを特徴とする。 Program in the vehicle speed detection device of the present invention is a program embedded in the vehicle speed detection device for calculating the vehicle body speed based on the satellite signals from the attached and positioning satellites to the vehicle body provided with a working device, the vehicle speed A detecting device calculates a first vehicle speed of the vehicle body based on the satellite signal, a slip rate based on the first vehicle speed, and a second vehicle speed detected by a vehicle speed detector provided on the vehicle body. And when the satellite signal is determined to be unstable based on the result of the slip ratio calculation, the step of determining the vehicle speed to output the second vehicle speed, and the satellite signal based on the result of the slip ratio calculation. Is determined to be stable, it is determined whether or not the slip ratio is greater than a predetermined threshold, and if the slip ratio is greater than the threshold, the first Determining the vehicle speed and outputting the speed, characterized in that to execute the steps of outputting the first vehicle speed or the second speed is determined by the step.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項1に係る発明によれば、車体の作業状態(圃場状態、走行状態)に応じて適正な車速を作業装置に入力することができる。例えば、圃場がスリップし易い軟弱圃場であったり、スリップが発生し易い高速作業中には、第1車速によって実際の車速(対地速度)を検出することができる。一方、圃場がスリップが生じにくい硬い圃場であったり、低速作業中には、第2車速によって正確な対地速度を検出することができる。
The present invention has the following effects.
According to the first aspect of the invention, it is possible to input an appropriate vehicle speed to the working device in accordance with the working state of the vehicle body (farm field state, traveling state). For example, the actual vehicle speed (ground speed) can be detected based on the first vehicle speed when the farm field is a soft field that easily slips or during high-speed work where a slip is likely to occur. On the other hand, when the farm is a hard farm where slip is unlikely to occur or during low-speed work, the accurate ground speed can be detected by the second vehicle speed.
請求項2に係る発明によれば、車体がスリップしながら走行している場合は、スリップ状態でも正確な車速を検出できる第1車速を作業装置に入力することができ、車体が殆どスリップせずに走行している場合は、測位衛星の影響を受けない第2車速を作業装置に入力することができる。即ち、車体がスリップしたときであってもそうでなくても、安定的に車体の車速を作業装置に入力しているため、当該作業装置によって車速連動した作業をスムーズに行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, when the vehicle body is traveling while slipping, the first vehicle speed that can detect the accurate vehicle speed even in the slip state can be input to the working device, and the vehicle body hardly slips. When the vehicle is traveling in the second position, the second vehicle speed that is not affected by the positioning satellite can be input to the work device. In other words, whether or not the vehicle body slips, the vehicle speed of the vehicle body is stably input to the work device, so that the work device can smoothly perform work linked to the vehicle speed.
請求項3に係る発明によれば、衛星信号が不安定である場合には、第1車速の代わりに測位衛星の影響を全く受けずに求めることができる第2車速を用いて作業装置による作業を行うことができる。
請求項4に係る発明によれば、衛星信号が不安定である場合には、第1車速の代わりに測位衛星の影響を全く受けずに求めることができる第2車速を用いて作業装置による作業を行うことができる。また、スリップ率の演算時に外部からの電波等(電磁波等)によってスリップ率の演算値に影響があったとしても、第2車速によって対応することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the satellite signal is unstable, work by the work device is performed using the second vehicle speed that can be obtained without being affected by the positioning satellite at all instead of the first vehicle speed. It can be performed.
According to the invention of claim 4, when the satellite signal is unstable, the work by the work device is performed using the second vehicle speed that can be obtained without being affected by the positioning satellite at all instead of the first vehicle speed. It can be performed. Further, even if the slip ratio calculation value is affected by an external radio wave (electromagnetic wave or the like) during the calculation of the slip ratio, it can be dealt with by the second vehicle speed.
請求項5に係る発明によれば、衛星信号に基づいて車体の第1車速を算出し、この第1車速と車体に設けられた車速検出部で検出された第2車速とに基づいてスリップ率を算出して、スリップ率に基づいて第1車速と第2車速とのいずれかの出力を決定するプログラムであるため、車体の作業状態(圃場状態、走行状態)に応じて適正な車速を車体に入力することができる。例えば、圃場がスリップし易い軟弱圃場であったり、スリップが発生し易い高速作業中には、第1車速によって実際の車速(対地速度)を検出することができる。一方、圃場がスリップが生じにくい硬い圃場であったり、低速作業中には、第2車速によって正確な対地速度を検出することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the first vehicle speed of the vehicle body is calculated based on the satellite signal, and the slip ratio is based on the first vehicle speed and the second vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit provided on the vehicle body. Since the program calculates the output of either the first vehicle speed or the second vehicle speed based on the slip ratio, the vehicle body is set to an appropriate vehicle speed according to the work state of the vehicle body (farm field state, running state). Can be entered. For example, the actual vehicle speed (ground speed) can be detected based on the first vehicle speed when the farm field is a soft field that easily slips or during high-speed work where a slip is likely to occur. On the other hand, when the farm is a hard farm where slip is unlikely to occur or during low-speed work, the accurate ground speed can be detected by the second vehicle speed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の車速検出装置は、衛星測位システム(Global Positioning System,Galileo、GLONASSなど)を用いて作業装置を備えた車体の車速等を検出するものである。車速検出装置は、施肥装置、薬剤散布装置などの作業装置を牽引する車体(例えば、トラクタ)に
取り付けられるもので、移動する車体の速度(車速)を算出することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The vehicle speed detection device of the present invention detects the vehicle speed of a vehicle body equipped with a work device using a satellite positioning system (Global Positioning System, Galileo, GLONASS, etc.). The vehicle speed detection device is attached to a vehicle body (for example, a tractor) that pulls a working device such as a fertilizer application device or a medicine spraying device, and can calculate the speed (vehicle speed) of the moving vehicle body.
図1は、車速検出装置を作業装置を備えたトラクタ(車体)に装着した場合の制御ブロック図を示したものである。図6はトラクタの全体図を示したものである。以下、トラクタに車速検出装置を装着した場合を例にとり説明する。
図6に示すように、トラクタ1は、前後に車輪を有する走行車両(走行車体)2に、エンジン3、変速装置4が搭載されて構成されている。このトラクタ1には、制御装置5が搭載されている。この制御装置5は、運転席6の周りに設置された操作具を操作したときの操作信号、走行車体2に搭載された様々なセンサの検出信号等に基づいてトラクタ1の走行系や作業系の制御を行う。
FIG. 1 is a control block diagram when the vehicle speed detection device is mounted on a tractor (vehicle body) equipped with a work device. FIG. 6 shows an overall view of the tractor. Hereinafter, the case where the vehicle speed detection device is mounted on the tractor will be described as an example.
As shown in FIG. 6, the
例えば、制御装置5は、走行車両2の後部に設けられた3点リンク機構7を操作具の操作信号に基づいて操作したり、アクセルペダルセンサに基づいてエンジン回転数を制御する。なお、制御装置2は、トラクタ1の作業系や走行系を制御するものであればよく、制御方式は限定されない。
また、トラクタ1には、走行車両2からのデータ(例えば、車軸の回転数)に基づいてトラクタ1の車速を検出する車速検出部(車速センサ)8が設けられている。
For example, the
Further, the
トラクタ1の運転席6の周囲、又は、トラクタ1の運転席6を囲むキャビン14の天板には、測位衛星15からの衛星信号に基づいてトラクタの車速を求める車速検出装置13が着脱自在に設けられている。また、トラクタ1の後部であって3点リンク機構7には、車速検出装置13で求めた車速などと連動して動作して圃場に肥料を供給する施肥装置9が装着されている。施肥装置9は、車輪を有していてトラクタ1の牽引によって走行する。
A vehicle
図1に示すように、施肥装置9の制御装置10は、車速を入力する入力部(インターフェース)11と、入力部11に入力された車速に応じて施肥量を求める施肥量算出部12とを備えている。入力部11は、ハーネス等が接続される接続口とされており、車速検出装置13のハーネスを接続すると、車速検出装置13で求めた車速が入力される。
施肥量算出部12は、施肥装置9から外部に排出する施肥量を単位面積当たりの量が均一となるように車速が速い場合には施肥量を多く、車速が遅い場合は施肥量を少なくするという車速に連動させた施肥量を求める。この施肥装置9によれば、入力部11に入力された車速に応じて施肥量算出部12によって施肥量が算出され、算出された施肥量を圃場へと供給することができる。
As shown in FIG. 1, the
The fertilization
図1に示すように、車速検出装置13は、受信部20と、第1車速算出部21aと、第2車速算出部21bと、車速入力部22と、スリップ算出部23、スリップ率判定部29と、主車速出力決定部24と、車速出力部25とを備えている。受信部20、第1車速算出部21a、第2車速算出部21b、車速入力部22、スリップ算出部23、主車速出力決定部24及び車速出力部25は、半導体などの電子部品或いは当該車速検出装置13を動作させるプログラムから構成され、これらは筐体26内に納められている。
As shown in FIG. 1, the vehicle
受信部20は、測位衛星15からの衛星信号を受信するものである。第1車速算出部21aは、受信部20が受信した衛星信号に基づいてトラクタ1の第1車速を算出するものである。具体的には、第1車速算出部21aは、測位衛星15から送信される衛星信号の搬送波位相(搬送波位相法)に基づいて当該受信部20と測位衛星15との距離を求め、当該距離から受信部20の位置を算出する。そして、第1車速算出部21aは、所定時間内において受信部20が位置変化したときの距離を速度に換算し、換算値をトラクタ1の第1車速とする。
The receiving
測位衛星15がGPS衛星である場合、測位衛星15から送信される衛星信号の基本周波数f0は、1575.42MHzであり、搬送波L1の波長は約19cmである。第1車速算出部21aでは、衛星信号の搬送波位相を用いてトラクタ1の位置を求めているため、トラクタ1の位置を、理論的には波長の10分の1に相当する1.9cm以下の精度で求めることができ、分解能の高い位置検出を行うことができる。そして、第1車速算出部21aでは、分解能の高いトラクタ1の位置と時間とを用いているため、車速の分解能は1cm/secから0.036km/h単位でトラクタ1の速度を検出することができ
る。つまり、第1車速算出部21aでは、分解能が0.036km/hという高精度の車速を求めることができる。
When the
なお、第1速度算出部21aは、衛星信号の搬送波位相に基づいてトラクタ1の第1車速を算出するとしているが、受信部20が衛星信号を受信したときのドップラーシフト(ドップラーシフト法)に基づいてトラクタ1の第1車速を算出してもよい。
ドップラーシフト法の場合、第1車速算出部21aは、例えば、測位衛星15が送信した衛星信号の周波数と受信部20が衛星信号を受信したときの当該衛星信号の周波数とのずれ(ドップラーシフト値)と、衛星信号に基づいて当該受信部20の位置を算出する。第1車速算出部21aは、所定時間内において受信部20が位置変化したときの距離を速度に換算し、換算値をトラクタ1の第1車速とする。このように、ドップラーシフト法に基づいてトラクタ1の位置を求めた場合、トラクタ1の位置精度は搬送波位相を用いた場合に比べて低いものの、環境性能が優れていて安定して衛星からの信号を受けることができ、車速を安定して検出することができる。
The first
In the case of the Doppler shift method, the first vehicle
第2車速算出部21bは、車速検出部(車速センサ)8によって検出された車輪の回転数に基づいて第2車速を算出するものである。この第2車速算出部21bでは車輪等の回転数から第2車速を求めるため、トラクタ1がスリップした場合には、トラクタ1の実際の車速(対地速度)とは異なる値となる。
スリップ算出部23は、測位衛星15の衛星信号に基づいて求めた第1車速と、トラクタ側で検出した第2車速とに基づいてトラクタのスリップ率を算出するものである。スリップ算出部23は、例えば、スリップ率=1−[第1車速算出部の演算結果(第1車速)÷第2車速算出部の演算結果(第2車速)]によりスリップ率を求める。スリップ率の算出に採用する第1車速と、第2車速は、所定時間の演算結果を平均した平均値であってもよい。
The second vehicle
The
スリップ率判定部29は、スリップ算出部23で算出されたスリップ率の大小を判定するものである。スリップ率判定部29は、スリップ率の大きさを判定するための閾値を備えている。ここで、衛星信号から得られた第1車速の演算値と、車速センサ8から得られた第2車速の演算値とが一致している場合、トラクタ1にはスリップが殆ど発生しておらず(スリップ率が小さい)、これらの演算値(第1車速、第2車速)は、実際のトラクタ1の車速(対地速度)と同じであると考えられる。
The slip
一方、衛星信号から得られた第1車速の演算値と、車速センサ8から得られた第2車速の演算値とが大きく乖離している場合、トラクタ1には大きなスリップが発生しており(スリップ率が大きい)、演算値は、実際のトラクタ1の車速でない可能性がある。第1車速と第2車速との2つの演算値のうち、第1車速の演算値は、衛星信号に基づいて得られたものであるため、トラクタ1のスリップによる影響は無く、第2車速の演算値は、トラクタ1の走行車両から直接得られたものであるため、トラクタ1のスリップによる影響はある。
On the other hand, when the calculated value of the first vehicle speed obtained from the satellite signal and the calculated value of the second vehicle speed obtained from the
主車速出力決定部24は、スリップ率判定部29で判断したスリップの大小に基づいて第1車速と第2車速とのいずれかの出力を決定するものである。
スリップ率が閾値よりも大きい場合は、トラクタ1のスリップ発生時でも適正にトラクタ1の車速を得るために、主車速出力決定部24は、スリップの影響の無い測位衛星15の衛星信号による第1車速を外部に出力する車速と決定する。また、スリップ率が閾値よりも小さい場合は、第1車速と第2車速とのどちらも適用することができると考えられるが、第2車速は第1車速とは異なり、測位衛星の配置などの環境に影響を受けないことから、安定的にトラクタ1の車速を得るために、主車速出力決定部24は、車速センサ8による第2車速を外部に出力する車速と決定する。
The main vehicle speed
When the slip ratio is larger than the threshold value, the main vehicle speed
車速出力部25は、車速を出力する出力端子及び電子部品等から構成されたもので、主車速出力決定部24にて決定した車速(第1車速又は第2車速)を出力する。例えば、車速出力部25の出力端子と施肥装置9の入力部11とをハーネスによって接続することによって施肥装置9に車速を出力することができる。
なお、車速出力部25は、無線によって車速を出力するものであってもよい。例えば、
近距離の無線通信(WiFi(R)、Bluetoooth(R)、ZigBee(R)など)を行うことができる機能が備えられた送受信器によって、車速出力部25を構成してもよい。この場合は、車速を入力する施肥装置9側の入力部を近距離の無線通信を行える送受信器で構成すればよい。
The vehicle
The vehicle
The vehicle
さて、車速検出装置13は、受信部20、第1車速算出部21a、第2車速検出部21b、車速入力部22、スリップ算出部23、主車速出力決定部24及び車速出力部25の他に、衛星判定部27aと、従車速出力決定部28aとを備えている。これら衛星判定部27a及び従車速出力決定部28aは、車速検出装置13に格納されたプログラム等から構成されている。
The vehicle
衛星判定部27aは、測位衛星15の安定度合い(衛星信号の不安定さの程度)を判定するものである。例えば、第1車速算出部21aで求めた第1車速の演算結果が適正でなく当該演算結果に信頼性が無い場合(演算結果が無限大、マイナス、ランク落ち等による演算不能、車体の物理的な車速上限を超えている)は、第1車速の演算結果に基づき、衛星判定部27aは、衛星信号が不安定であると判断し、それ以外の場合、衛星信号は安定していると判断する。
The
従車速出力決定部28aは、衛星判定部27aによって衛星信号が不安定であると判断された場合、第2車速算出部21bで求めた第2車速を出力する車速に決定する。即ち、従車速出力決定部28aは、衛星信号が不安定である場合には、スリップ率に応じて出力する車速を第1車速又は第2車速に決定する主車速出力決定部24の代わりに、第2車速を出力する車速に決定する。
When the
図2は、車速算出から車速出力までのフローチャートを示したものである。図2を用いて、車速検出装置13を実行するプログラムについて説明する。図2の説明では、説明の便宜上、測位衛星15はGPSであるとする。
図2に示すように、S1では、トラクタ1のイグニッションキー等をオンするなど方法により車速検出装置13の電源を投入すると、車速算出部21が起動して受信部20による衛星信号の受信が開始される(S1:測位開始)。また、車速入力部22に車速センサ8からの車軸の回転数が入力される(S2:車速センサ入力)。車軸の回転数が入力されると第2車速算出部21bにより第2車速を算出する(S3:第2車速算出)。第1車速算出部21によって衛星信号による第1車速を算出する(S4:第1車速算出)。
FIG. 2 shows a flowchart from vehicle speed calculation to vehicle speed output. A program for executing the vehicle
As shown in FIG. 2, in S1, when the vehicle
次に、衛星判定部27aによって第1車速の演算結果に基づいて衛星信号の安定の度合いを判定する(S5)。ここで、第1車速の演算結果は適正であり信頼性であって衛星信号が不安定でない場合(S5、yes)、衛星判定部27aは、スリップ算出部23によるスリップ率の算出へと処理を進める。一方、第1車速の信頼性がなく衛星信号が不安定である場合(S5、No)、衛星判定部27aは、従車速出力決定部28aによる第2車速の決定へと処理を進める(S8:第2車速セット)。つまり、S8では、車速出力決定部28は、第1車速算出部21aで算出された第1車速の演算結果によって衛星信号が不安定であるとき、第2車速算出部21bで求めた第2車速を出力する車速に決定する。
Next, the
スリップ算出部23は、第1車速と第2車速とによりスリップ率を求める(S6:スリップ率算出)。
スリップ率の算出が終了すると、スリップ率判定部29は、求めたスリップ率と閾値とを比較し、スリップ率が閾値よりも小さい場合(S7、yes)は、主車速出力決定部24による第2車速の決定へと処理を進める(S8:第2車速セット)。つまり、S8では、主車速出力決定部24は、スリップ率が閾値以下であるときは第2車速算出部21bで求めた第2車速を出力する車速に決定する。
The
When the calculation of the slip ratio is completed, the slip
一方、スリップ率判定部29は、スリップ率が閾値よりも大きい場合(S7、No)は主車速出力決定部24による第1車速の決定へと処理を進める(S9:第1車速セット)。つまり、S9では、主車速出力決定部24は、スリップ率が閾値よりも大きいときは第1車速算出部21aで求めた第1車速を出力する車速に決定する。
なお、スリップ率の大小を判定するための閾値は、作業装置側の作業に影響を与えることがあるスリップ率を「大:閾値超」とし、作業装置側の作業に影響を与えないスリップ
率を「小:閾値以内」」としている。例えば、実用上、スリップ率の閾値は、−3〜+3%にすることが好ましい。
On the other hand, when the slip ratio is larger than the threshold value (S7, No), the slip
In addition, the threshold for determining the magnitude of the slip ratio is a slip ratio that may affect the work on the work device side as “large: over threshold”, and the slip ratio that does not affect the work on the work device side. “Small: Within threshold”. For example, in practice, the threshold of the slip ratio is preferably set to −3 to + 3%.
車速出力部25は、第1車速又は第2車速を施肥装置9に出力する(S10:車速出力)。第1車速又は第2車速を出力すると、車速センサ入力に戻る。
以上、本発明によれば、車速検出装置13は、第1車速を算出する第1車速算出部21aと、第2車速を算出する第2車速算出部21bと、第1車速と第2車速とに基づいてスリップ率を算出するスリップ算出部23と、スリップ率に基づいて第1車速と第2車速とのいずれかの出力を決定するようになっているため、トラクタ、施肥装置の作業状態(圃場状態、走行状態)に応じて適正に車速を出力することができる。例えば、圃場がスリップし易い軟弱圃場であったり、スリップが発生し易い高速作業中には、衛星信号によって求めた第1車速をトラクタの実際の車速とすることができる。また、圃場がスリップが生じにくい硬い圃場状態であったり、スリップ自体が発生しにくい低速作業中には、車速センサによって求めた第2車速をトラクタの実際の車速とすることができる。
The vehicle
As described above, according to the present invention, the vehicle
また、車速検出装置13は、従車速出力決定部28aを備えているため、衛星信号が不安定であるときは、第1車速算出部21aで算出された第1車速の代わりに第2車速を出力することができ、連続的に安定して車速を作業装置に入力することができる。
上述した実施形態では、第1車速の演算結果に基づいて衛星信号の不安定の度合いを判断していたが、受信部20が受信した衛星信号の受信状況に基づいて衛星信号の不安定の度合いを判断してもよい。衛星判定部27aは、例えば、受信部20が受信した衛星信号が途切れた場合、或いは、受信部20が衛星信号の受信感度が弱く車速を算出できない場合など、車速を算出するための衛星信号が得ることができない受信状況のとき、衛星信号が不安定であると判断し、それ以外の場合、衛星信号は安定していると判断する。そして、従車速出力決定部28aは、受信部20が受信した衛星信号の受信状況によって衛星信号が不安定であるときは、第2車速算出部21bで求めた第2車速を出力する。この場合の車速算出から車速出力までのフローは、図3に示すものとなる。なお、図3のS1〜S7、S9、S10は、図2と同様である。
Further, since the vehicle
In the embodiment described above, the degree of instability of the satellite signal is determined based on the calculation result of the first vehicle speed. However, the degree of instability of the satellite signal based on the reception status of the satellite signal received by the receiving
S11では、測位開始後、受信部20が4機未満の測位衛星の衛星信号を得ることしかできなかった場合、或いは、4機以上の測位衛星からの衛星信号を受信可能であったとしても、精度低下率(DOP)、水平精度低下率(HDOP)、垂直精度低下率(VDOP)が大きく当該衛星信号を用いて第1車速を計算することができない場合、衛星判定部27aは、衛星信号が安定でないと判断する(S11、No)。S11の「No」の処理に続いて、S8における第2車速セットの処理に進むと、従車速出力決定部28は、第2車速算出部21bで求めた第2車速を出力する車速に決定する。図3の変形例では、受信部20における衛星信号の受信状況に応じて、作業装置9へと出力する車速を選択することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態は、スリップ率を算出した後に当該スリップ率の演算結果を用いて衛星信号が不安定であるか否かを判断する車速検出装置13を備えたものである。
In S11, if the receiving
[Second Embodiment]
The second embodiment includes a vehicle
図4に示すように、車速検出装置13は、受信部20と、第1車速算出部21aと、第2車速算出部21bと、車速入力部22と、スリップ算出部23、スリップ率判定部29と、主車速出力決定部24と、車速出力部25と、衛星判定部27bと、従車速出力決定部28bとを備えている。第1車速算出部21a、第2車速算出部21b、車速入力部22、スリップ算出部23、スリップ率判定部29、主車速出力決定部24及び車速出力部25は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
As shown in FIG. 4, the vehicle
衛星判定部27bは、スリップ率の演算結果に基づいて測位衛星15の安定度合いを判定するものである。例えば、スリップ算出部23で求めたスリップ率の演算結果が適正でなく当該演算結果に信頼性が無い場合(演算結果が無限大、100%を超える、演算できない)は、スリップ率の演算結果に基づき、衛星判定部27bは、衛星信号が不安定であると判断し、それ以外の場合、衛星信号は安定していると判断する。
The
従車速出力決定部28bは、衛星判定部27bによって衛星信号が不安定であると判断
された場合、第2車速算出部21bで求めた第2車速を出力する車速に決定する。
衛星判定部27b及び従車速出力決定部28bを車速検出装置13に設けた場合の車速算出から車速出力までのフローは、図5に示すものとなる。なお、図5のS1〜7、S9、S10は、図2と同様である。
When the
The flow from the vehicle speed calculation to the vehicle speed output when the
S12では、スリップ率の算出後、スリップ率の大小の判定と同時、或いは、スリップ率の大小の判定を行う前において、スリップ率の演算結果が適正でない場合、衛星判定部27bは、衛星信号が不安定であると判断し(S12、no)、従車速出力決定部28bによる第2車速の決定へと処理を進める(S8:第2車速セット)。S8では、主車速出力決定部24は、第2車速算出部21bで求めた第2車速を出力する車速に決定する。一方、スリップ率の演算結果が適正である場合、衛星判定部27bは、衛星信号は安定であると判断し、それ以外の場合、衛星信号は安定していると判断し(S12、yes)、スリップ率判定部29によるスリップ率の判定に進む。このように、第2実施形態では、スリップ率の算出後であっても、スリップ率の演算結果によって衛星信号が不安定であると判断して、不安定な場合には、第2車速を出力することができる。
In S12, after the slip ratio is calculated, when the slip ratio calculation result is not appropriate at the same time when the slip ratio is determined or before the slip ratio is determined, the
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。上述した実施形態では、車速検出装置13は、薬剤散布装置等の他の作業装置9に車速を出力するものであってもよいし、作業装置9に装着されていてもよい。即ち、車速検出装置13は、車両側に搭載されていても作業装置側に搭載されていてもよい。
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. In the above-described embodiment, the vehicle
また、車速検出装置13は、トラクタの他、コンバイン、移植機等の車体に装着されるものであってもよい。さらに、トラクタ、コンバイン、移植機等の車体にも車速を出力する場合は、車速出力部25は、車体に設けた車両用通信ネットワーク(Controller Area Networkなど)に車速を出力するようにしてもよい。このように、車両用通信ネットワークに車速を出力すれば、車両用通信ネットワークを介して車体に搭載した作業装置9や各種機器に車速を入力することができる。作業装置9や各種機器を、車速検出装置13で検出した車速と連動して作動させることができる。
In addition to the tractor, the vehicle
1 トラクタ
2 走行車体
3 エンジン
4 変速装置
5 制御装置
6 運転席
7 3点リンク機構
8 車速検出部(車速センサ)
9 施肥装置
10 制御装置
11 入力部
12 施肥量算出部
13 車速検出装置
14 キャビン
15 測位衛星
20 受信部
21a 第1車速算出部
21b 第2車速算出部
22 車速入力部
23 スリップ算出部
24 主車速出力決定部
25 車速出力部
26 筐体
27a、27b 衛星判定部
28a、28b 従車速出力決定部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記受信部が受信した衛星信号に基づいて前記車体の第1車速を算出する第1車速算出部と、
前記車体に設けられた車速検出部によって検出された車輪の回転数に基づく第2車速を算出する第2車速算出部と、
前記両車速算出部で算出された第1車速と、前記第2車速とに基づいてスリップ率を算出するスリップ算出部と、
前記スリップ算出部で算出されたスリップ率に基づいて第1車速と第2車速とのいずれかの出力を決定する主車速出力決定部と、
前記スリップ算出部で算出されたスリップ率の演算結果によって前記衛星信号が不安定であると判断される場合には、前記第2車速算出部で求めた第2車速を出力する車速に決定する従車速出力決定部と、
前記主車速出力決定部又は前記従車速出力決定部で決定された車速を出力する車速出力部と、
を備えていることを特徴とする車速検出装置。 A receiver that receives a satellite signal from a positioning satellite and is attached to a vehicle body equipped with a working device;
A first vehicle speed calculation unit that calculates a first vehicle speed of the vehicle body based on a satellite signal received by the reception unit;
A second vehicle speed calculation unit that calculates a second vehicle speed based on the rotational speed of the wheel detected by the vehicle speed detection unit provided in the vehicle body;
A slip calculation unit for calculating a slip ratio based on the first vehicle speed calculated by the both vehicle speed calculation unit and the second vehicle speed;
A main vehicle speed output determination unit that determines an output of either the first vehicle speed or the second vehicle speed based on the slip ratio calculated by the slip calculation unit;
If it is determined that the satellite signal is unstable based on the slip ratio calculation result calculated by the slip calculation unit, the second vehicle speed obtained by the second vehicle speed calculation unit is determined as the vehicle speed to be output. A vehicle speed output determination unit;
A vehicle speed output unit that outputs the vehicle speed determined by the main vehicle speed output determination unit or the slave vehicle speed output determination unit;
A vehicle speed detection device comprising:
前記車速検出装置に、
前記衛星信号に基づいて前記車体の第1車速を算出するステップと、
前記第1車速と、前記車体に設けられた車速検出部で検出された第2車速とに基づいてスリップ率を算出するステップと、
前記スリップ率の演算結果によって衛星信号が不安定であると判断される場合には、第2車速を出力する車速に決定するステップと、
前記スリップ率の演算結果によって衛星信号が安定であると判断される場合は、前記スリップ率が予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定し且つ前記スリップ率が閾値よりも大きいときは第1車速を出力する車速に決定するステップと、
前記ステップで決定された前記第1車速又は前記第2車速を出力するステップと、
を実行させることを特徴とする車速検出装置のプログラム。 A program installed in a vehicle speed detection device that is attached to a vehicle body equipped with a working device and calculates a vehicle speed of the vehicle body based on a satellite signal from a positioning satellite,
In the vehicle speed detection device,
Calculating a first vehicle speed of the vehicle body based on the satellite signal;
Calculating a slip ratio based on the first vehicle speed and a second vehicle speed detected by a vehicle speed detector provided on the vehicle body;
If the satellite signal is determined to be unstable according to the calculation result of the slip ratio, determining the vehicle speed to output the second vehicle speed;
When it is determined that the satellite signal is stable based on the calculation result of the slip ratio, it is determined whether or not the slip ratio is larger than a predetermined threshold, and when the slip ratio is larger than the threshold, Determining the vehicle speed to output one vehicle speed;
Outputting the first vehicle speed or the second vehicle speed determined in the step;
The program of the vehicle speed detection apparatus characterized by performing this .
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