特許 6017861 車速検出装置及び車速検出装置のプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6017861

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】車速検出装置及び車速検出装置のプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/52 20100101AFI20161020BHJP

   G01P 3/50 20060101ALI20161020BHJP

   A01C 15/00 20060101ALI20161020BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20161020BHJP

   A01M 9/00 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   G01S19/52

   G01P3/50 Z

   A01C15/00 G

   A01B69/00 303M

   A01M9/00 D

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-149555(P2012-149555)

(22)【出願日】2012年7月3日

(65)【公開番号】特開2014-10141(P2014-10141A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2014年9月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100061745

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100120341

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】青田 和樹

(72)【発明者】

【氏名】武智 貫太

(72)【発明者】

【氏名】藤本 義知

【審査官】 ▲高▼場 正光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−００２２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７５７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０３６０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８７５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６４８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２７０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０３０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４５８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−００８４２２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ５／００ − Ｇ０１Ｓ ５／１４

Ｇ０１Ｓ １９／００ − Ｇ０１Ｓ １９／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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車速を算出する車速算出部と、前記車速算出部で算出した車速を前記作業装置に出力する車速出力部とを備えた車速検出装置において、
前記車速算出部は、
前記衛星信号の搬送波位相に基づいて車体の車速である第１車速を算出する第１車速算出部と、
前記受信部が衛星信号を受信したときのドップラーシフトに基づいて車体の車速である第２車速を算出する第２車速算出部と、
前記車体に設けられ且つ前記車体の車軸の回転数に基づいて車速を求める車速センサで検出された第３車速が、予め定められた所定速度を超える場合には前記作業装置による作業は高速作業であると判断し、且つ、前記所定速度以下である場合には前記作業装置による作業は低速作業であると判断する作業判断部と、
前記作業判断部によって前記作業装置が低速作業であると判断した場合には前記第１車速算出部による第１車速の算出を選択し、高速作業であると判断した場合には第２車速算出部による第２車速の算出を選択する第２選択部と、
を備えていることを特徴とする車速検出装置。

【請求項2】

前記作業装置は、施肥を行う施肥装置、或いは、薬剤を散布する薬剤散布装置であることを特徴とする請求項１に記載の車速検出装置。

【請求項3】

前記所定速度は、１．０ｋｍ／ｈであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車速検出装置。

【請求項4】

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、
前記車体に設けられ且つ前記車体の車軸の回転数に基づいて車速を求める車速センサで検出された第３車速が、予め定められた所定速度を超える場合には前記作業装置による作業は高速作業と判断し、且つ、前記所定速度以下である場合には前記作業装置による作業は低速作業であると判断するステップと、
前記作業装置が低速作業であると判断された場合には、前記衛星信号の搬送波位相に基づいて車体の車速である第１車速を算出するステップと、
前記作業装置が高速作業であると判断された場合には、前記衛星信号を受信したときのドップラーシフトに基づいて車体の車速である第２車速を算出するステップと、
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１８７５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１は、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という技術であり、どのようにＧＰＳからの車速情報を用いて車速を求めるのか全く開示されていない。
さて、ＧＰＳからの速度情報を用いて車速を求めることを考えた場合、様々な要因によって、車速（演算結果）が変化したり、演算が出来たとしても車速（演算結果）の精度が良くない場合が考えられる。そのため、特許文献１に示すように、単にＧＰＳの速度情報を用いるということだけでは、施肥装置を車速と連動させる場合など、施肥作業を安定的に行うことが難しいのが実情である。

【0006】

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、作業装置に適正な車速を出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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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。
請求項１に係る発明では、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車速を算出する車速算出部と、前記車速算出部で算出した車速を前記作業装置に出力する車速出力部とを備えた車速検出装置において、前記車速算出部は、前記衛星信号の搬送波位相に基づいて車体の車速である第１車速を算出する第１車速算出部と、前記受信部が衛星信号を受信したときのドップラーシフトに基づいて車体の車速である第２車速を算出する第２車速算出部と、前記車体に設けられ且つ前記車体の車軸の回転数に基づいて車速を求める車速センサで検出された第３車速が、予め定められた所定速度を超える場合には前記作業装置による作業は高速作業であると判断し、且つ、前記所定速度以下である場合には前記作業装置による作業は低速作業であると判断する作業判断部と、前記作業判断部によって前記作業装置が低速作業であると判断した場合には前記第１車速算出部による第１車速の算出を選択し、高速作業であると判断した場合には第２車速算出部による第２車速の算出を選択する第２選択部と、を備えていることを特徴とする。

【0008】

前記作業装置は、施肥を行う施肥装置、或いは、薬剤を散布する薬剤散布装置であることを特徴とする。

【0009】

前記所定速度は、１．０ｋｍ／ｈであることを特徴とする。

【0010】

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、前記車体に設けられ且つ前記車体の車軸の回転数に基づいて車速を求める車速センサで検出された第３車速が、予め定められた所定速度を超える場合には前記作業装置による作業は高速作業と判断し、且つ、前記所定速度以下である場合には前記作業装置による作業は低速作業であると判断するステップと、前記作業装置が低速作業であると判断された場合には、前記衛星信号の搬送波位相に基づいて車体の車速である第１車速を算出するステップと、前記作業装置が高速作業であると判断された場合には、前記衛星信号を受信したときのドップラーシフトに基づいて車体の車速である第２車速を算出するステップと、を実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、以下の効果を奏する。
搬送波位相による第１車速と、ドップラーシフトによる第２車速とを求められるため、車速検出装置で求めた第１車速又は第２車速を、様々な状況に応じて適正に作業装置に出力することができる。
また、測位衛星の配置環境が良い場合には、精度の高い（分解能の良い）第１車速を作業装置に出力でき、配置環境が低下する場合には、精度よりも安定性を重視した第２車速を作業装置に出力することができ、作業装置は、精度の高い第１車速又は安定した第２車速を用いて作業を行うことができる。

【0012】

また、作業装置（車体）が低速作業中である場合には精度の良い第１車速を当該作業装置に出力することができ、作業開始直後や低速作業中においては精度の良い車速を用いて作業を行うことができる。また、作業装置が高速作業中には、精度よりも安定性を重視した第２車速を作業装置に出力することができ、安定した第２車速を用いて継続的に作業を行うことができる。

【0013】

更に、作業装置の駆動が止められているときには第２車速を作業装置に出力することで、駆動されていない作業装置の作業量調整具を頻繁に駆動させることがなく、振動等も発生しにくい。
また、作業装置が低速作業中である場合には精度の良い第１車速を当該作業装置に出力することができ、作業開始直後や低速作業中においては精度の良い車速を用いて作業を行うことができる。また、作業装置が高速作業中には、精度よりも安定性を重視した第２車速を作業装置に出力することができ、安定した第２車速を用いて継続的に作業を行うことができる。

【0014】

また、車速に連動して作業を行う作業装置での作業を効率よく行わせることができる。
また、搬送波位相による第１車速と、ドップラーシフトによる第２車速とを求めるステップを有するプログラムのため、このプログラムの制御により、車速検出装置で求めた第１車速又は第２車速を、様々な状況に応じて適正に作業装置に出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態における車速検出装置をトラクタに装着した場合の制御ブロック図である。

【図2】車速算出から車速出力までのフローチャートである。

【図3】第２実施形態における車速検出装置をトラクタに装着した場合の制御ブロック図である。

【図4】同実施形態での車速算出から車速出力までのフローチャートである。

【図5】第３実施形態における車速検出装置をトラクタに装着した場合の制御ブロック図である。

【図6】同実施形態での車速算出から車速出力までのフローチャートである。

【図7】図６の変形例を示すフローチャートである。

【図8】トラクタに施肥装置を接続した全体図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第１実施形態]
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。なお、第１実施形態は、参考例である。

【0017】

図１は、車速検出装置をトラクタ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８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８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。

【0018】

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。
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。

【0019】

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。

【0020】

図１に示すように、車速検出装置１３は、測位衛星１５の衛星信号（電波）を受信する受信部２０と、受信部２０が受信した衛星信号に基づいてトラクタ１（車体）の車速を算出する車速算出部２１と、車速算出部２１で求めた車速を外部に出力する車速出力部２２とを備えている。受信部２０、車速算出部２１、車速出力部２２は半導体などの電子部品から構成されていて、図８に示すように、筐体２３内に納められている。

【0021】

車速算出部２１は、ＣＰＵ等から構成されていて、第１車速算出部２５と、第２車速算出部２６と、第１選択部２７とを備えている。これら第１車速算出部２５、第２車速算出部２６、第１選択部２７は、車速算出部２１に格納されたプログラム等から構成されている。
第１車速算出部２５は、測位衛星１５から送信された衛星信号の搬送波位相に基づいてトラクタ１の車速を算出するものである。具体的には、第１車速算出部２５は、測位衛星１５から送信される衛星信号の搬送波位相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２５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の車速とする。以下、第１車速算出部２５が求めた車速を第１車速という。

【0022】

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ｆ_０は、１５７５．４２ＭＨｚであり、搬送波Ｌ１の波長は約１９ｍである。第１車速算出部２５では、衛星信号の搬送波位相をトラクタ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２５では、分解能の高いトラクタ１の位置と時間とを用いることにより、車速の分解能は１ｃｍ／ｓｅｃとなり、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２５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。

【0023】

第２車速算出部２６は、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の車速を算出するものである。具体的には、第２車速算出部２６は、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２車速算出部２６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の車速とする。以下、第２車速算出部２６が求めた車速を第２車速という。

【0024】

第２車速算出部２６では、ドップラーシフト法に基づいてトラクタ１の位置を求めているため、トラクタ１の位置精度は第１車速算出部２５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。
第１選択部２７は、測位衛星の受信状況（測位衛星の配置状況）に基づいて、第１車速算出部２５による第１車速を行うか、第２車速算出部２６による第２車速の算出を行うかを選択する（切り換える）ものである。

【0025】

具体的には、第１選択部２７は、複数の測位衛星１５、少なくとも４つ以上の測位衛星１５から衛星信号を受信部２０が受信すると、まず、各測位衛星１５の衛星信号等を用いて測位衛星１５の受信状況（測位衛星の配置状況）として、測位衛星１５の水平精度低下率（ＨＤＯＰ）を求める。
そして、第１選択部２７は、ＨＤＯＰの値が低く（例えば、ＨＤＯＰが３未満）、精度が高いと判断すると、車速算出部２１を第１モードする。また、第１選択部２７は、ＨＤＯＰの値が高く（例えば、ＨＤＯＰが３以上）、精度が低いと判断すると、車速算出部２１を第２モードにする。車速算出部２１は、第１モードであるときは第１車速算出部２５による第１車速の算出を実行し、第２モードであるときは第２車速算出部２６による第２車速の算出を実行する。なお、第１選択部２７は、測位衛星１５の受信状況としてＨＤＯＰを求めて選択を行っているが、これに加え、測位衛星１５の垂直精度低下率（ＶＤＯＰ）を求めて、ＨＤＯＰ及びＶＤＯＰを用いて選択（切換）を判断してもよい。

【0026】

車速出力部２２は、第１車速、又は、第２車速を外部に出力するものである。具体的には、車速出力部２２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ている。例えば、車速出力部２２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２２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２２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。

【0027】

図２は、車速算出部２１の動作、即ち、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、車速算出部２１及び車速算出部２１（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衛星であるとする。
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）。衛星信号の受信を開始して受信部２０が少なくとも４機以上のＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信可能になると、Ｓ２では、第１選択部２７によって、受信部２０で受信した各ＧＰＳ衛星からの衛星信号に基づいてＨ
ＤＯＰを算出する（Ｓ２：環境算出）。

【0028】

そして、第１選択部２７によるＨＤＯＰの算出が完了すると、Ｓ３にてＨＤＯＰに基づく受信状況の判断（車速算出の選択）を行う（Ｓ３：受信状況判断）。この受信状況判断では、ＨＤＯＰが３未満であるときは、第１車速算出部２５による車速の算出を行うために当該車速算出部２１を第１モードにする（Ｓ３、ｙｅｓ）。一方、第１選択部２７は、ＨＤＯＰが３以上であるときは、第２車速算出部２６による車速の算出を行うために当該車速算出部２１を第２モードにする（Ｓ３、Ｎｏ）。

【0029】

Ｓ４では、車速算出部２１は、第１モードであるため第１車速算出部２５により衛星信号の搬送波位相を用いて第１車速を求め（Ｓ４：搬送波位相法）、Ｓ５では、車速算出部２１は、第２モードであるため第２車速算出部２６により衛星信号の周波数差を用いて第２車速を求める（Ｓ５：ドップラーシフト法）。
Ｓ６では、車速算出部２１は、車速出力部２２に第１車速又は第２車速を出力し、当該車速出力部２２は、Ｓ４にて第１車速が求めらた場合、当該第１車速を施肥装置９に出力し、Ｓ５にて第２車速が求めらた場合、当該第２車速を施肥装置９に出力する（Ｓ６：車速出力）。第１車速又は第２車速を出力すると、環境算出Ｓ２に戻る。

【0030】

以上、本発明によれば、車速検出装置１３は、衛星信号の搬送波位相に基づいて第１車速を算出する第１車速算出部２５と、ドップラーシフトに基づいて第２車速を算出する第２車速算出部２６とを備えているため、搬送波位相による第１速度と、ドップラーシフトによる第２車速とを使い分けができるようになり、様々な状況に応じて、車速検出装置１３で求めた車速を作業装置（車体）にて用いることができる。

【0031】

詳しくは、車速検出装置１３（受信部２０）から見てＧＰＳ衛星の配置が良好で衛星の受信状況が非常によい場合は、第１選択部２７によって車速算出部２１を第１モードに切り換え、第１車速算出部２５によって衛星信号の搬送波位相を用いて車速（第１車速）を算出することとしているため、精度の良い車速（分解能の高い車速）を施肥装置９に出力することができる。一方、車速検出装置１３（受信部２０）から見てＧＰＳ衛星の配置が良好でなく衛星環境（配置状況）が低下する場合には、第１選択部２７によって車速算出部２１を第２モードに切り換え、衛星信号の搬送波位相よりも衛星の受信状況（配置状況）の影響を受けにくいドップラーシフトを用いて車速（第２車速）を算出しているため、安定的に車速を施肥装置９に出力することができる。

【0032】

つまり、測位衛星１５の受信状況に応じて、配置状況が良い場合には、より精度の高い車速を施肥装置９に出力するようにし、配置状況が低下する場合には、精度よりも安定性を重視した車速を施肥装置９に出力することができる。
そして、車速出力部２２によって、第１車速算出部２５により算出した第１車速、又は第２車速算出部２６により算出した第２車速を、施肥装置９の制御装置１０に出力するようにしているため、車速検出装置１３から得られた車速に応じて施肥装置９による施肥を行うことができる。

【0033】

施肥装置９に第１車速が入力された場合、第１車速は上述したように非常に分解能が高いため、例えば、０．１ｋｍ／ｈの単位の車速に応じて施肥量を決定することが可能になる。特に、作業開始直後や低速作業時である場合は、分解能の高い０．１ｋｍ／ｈ刻みで車速を出力することが可能であるため、細かい車速に連動した作業を行うことが可能となる。施肥装置９に第２車速が入力された場合、第２車速は第１車速に比べて分解能は低いものの、安定した車速を得ることができるため、車速連動による施肥をスムーズに行うことができる。
[第２実施形態]
第２実施形態は、車速検出装置１３は、作業装置の作業状況に基づいて車速を求めるものである。第１実施形態と異なる部分について説明する。

【0034】

図３は、第２実施形態における車速検出装置１３をトラクタ１に装着した場合の制御ブロック図である。
図３に示すように、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（第３車速）を検出する車速センサ３１が設けられている
。

【0035】

車速算出部２１は、第１車速算出部２５と、第２車速算出部２６と、第２選択部２９と、作業判断部３０とを備えている。第１車速算出部２５、第２車速算出部２６は、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。第２選択部２９及び作業判断部３０は、車速算出部２１に格納されたプログラム等から構成されている。
作業判断部３０は、車速センサ３１で検出された第３車速に基づいてトラクタ１の作業状況を判断するものである。具体的には、作業判断部３０は、車速センサ３１で検出された第３車速が低速（１ｋｍ／ｈ以下）であるときは、トラクタ１は低速作業中であると判断し、車速センサ３１で検出された第３車速が高速（１ｋｍ／ｈ超える）であるときは、トラクタ１は高速作業中であると判断する。

【0036】

第２選択部２９は、作業判断部３０に基づいて、第１車速算出部２５による第１車速の算出を行うか、第２車速算出部２６による第２車速の算出を行うかを選択するものである。具体的には、第２選択部２９は、トラクタ１が低速作業中であるとき、車速算出部２１を第１モードにする。また、第２選択部２９は、トラクタ１が高速作業中であるとき、車速算出部２１を第２モードにする。第１車速算出部２５は、第１モードであるときは搬送波位相を用いて第１車速を求め、第２モードであるときはドッブラーシフトを用いて第２車速を求める。

【0037】

図４は、第２実施形態における車速算出から車速出力するまでのフローチャートを示したものである。
図４に示すように、Ｓ１０では、車速検出装置１３に電源が投入されると、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（Ｓ１０：測位開始）。また、車速算出部２１に車速センサ３１からの車速（第３車速）が入力される（Ｓ１１：車速センサ入力）。

【0038】

次に、Ｓ１２では、作業判断部３０は、入力された車速センサ３１の第３車速が１ｋｍ／ｈ以下であるか否か、即ち、車速センサ３１に計測した第３車速によって、トラクタ１が低速作業中であるか高速作業中であるか否かを判断する（Ｓ１２：作業状態判断）。
第２選択部２９は、トラクタ１が低速作業中であると、車速算出部２１を第１モードにする（Ｓ１２、ｙｅｓ）。一方、第２選択部２９は、トラクタ１が高速作業中であると、車速算出部２１を第２モードにする（Ｓ１２、Ｎｏ）。

【0039】

Ｓ１３では、第１車速算出部２５により衛星信号の搬送波位相を用いて第１車速を求め（Ｓ１３：搬送波位相法）、Ｓ１４では、第２車速算出部２６により衛星信号の周波数差を用いて第２車速を求める（Ｓ１４：ドップラーシフト法）。
Ｓ１５では、車速出力部２２は、Ｓ１３で第１車速が求めらた場合、当該第１車速を施肥装置９に出力し、Ｓ１４で第２車速が求めらた場合、当該第２車速を施肥装置９に出力する（Ｓ１５：車速出力）。第１車速又は第２車速を出力すると、Ｓ１１に戻る。

【0040】

以上、本発明によれば、車速検出装置１３は、第１車速算出部２５と、第２車速算出部２６との他に作業判断部３０及び第２選択部２９を備えているため、トラクタ１（施肥装置９）の作業状況に基づいて、当該トラクタ１に連結した施肥装置９に車速を出力することができる。例えば、施肥装置９が低速作業であるときは、搬送波位相を用いた分解能の高い車速、即ち、０．１ｋｍ／ｈ単位で車速を施肥装置９に出力することができるため、作業開始直後や低速作業時でも施肥装置９は車速に連動して効率よく施肥作業を行うことができる。一方、施肥装置９が高速作業であるときは、ドップラーシフトを用いた安定性の高い車速を施肥装置９に出力することができるため、安定的に車速連動による施肥作業を行うことができる。
[第３実施形態]
第３実施形態は、車速検出装置１３は、車速検出装置１３自体で求めた車速に基づいて低速作業及び高速作業の判断を行って第１車速又は第２車速を出力するものである。

【0041】

図５は、第３実施形態における車速検出装置１３をトラクタ１に装着した場合の制御ブロック図である。
図５に示すように、車速算出部２１は、第１車速算出部２５と、第２車速算出部２６と
、作業判断部３０とを備えている。
第１車速算出部２５及び第２車速算出部２６は、上述したように車速演算部のモードに関わらず、受信部２０にて衛星信号を受信すると、第１車速や第２車速を算出する。第１車速算出部２５及び第２車速算出部２６において車速を算出する処理は、第１、２実施形態と同じであるため説明を省略する。

【0042】

作業判断部３０は、第１車速算出部２５で算出した第１車速に基づいて、トラクタ１の作業状況を判断するものである。具体的には、作業判断部３０は、第１車速算出部２５で算出した第１車速が低速（１ｋｍ／ｈ以下）であるときは、トラクタ１は低速作業中であると判断し、第１車速算出部２５で算出した第１車速が高速（１ｋｍ／ｈ超える）であるときは、トラクタ１は高速作業中であると判断する。車速出力部２２は、トラクタ１が低速作業中であるときは第１車速を出力し、トラクタ１が高速作業中であるときは第２車速を出力するものである。

【0043】

図６は、第３実施形態における車速算出から車速出力するまでのフローチャートを示したものである。図６のＳ２０は図４のＳ１０と同様であるため説明を省略する。
図６に示すように、Ｓ２１では、測位開始後、第１車速算出部２５により第１車速を求め（Ｓ２１：搬送波位相法）、Ｓ２２では、第２車速算出部２６により第２車速を求める（Ｓ２２：ドップラーシフト法）。

【0044】

次に、Ｓ２３では、作業判断部３０により第１車速算出部２５で求めた第１車速（演算値）が１ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ２３：作業状態判断）。ここで、第１車速（演算値）が１ｋｍ／ｈ以下である場合、作業判断部３０は、低速作業であると判断する（Ｓ２３、ｙｅｓ）。Ｓ２４にて第１車速算出部２５で求めた第１車速を、車速出力部２２によって施肥装置９に出力する（Ｓ２４：第１車速出力）
一方、第１車速（演算値）が１ｋｍ／ｈ超える場合、作業判断部３０は、高速作業であると判断し（Ｓ２３、Ｎｏ）、Ｓ２５にて第２車速算出部２６で求めた第２車速を、車速出力部２２によって施肥装置９に出力する（Ｓ２５：第２車速出力）。

【0045】

このように、図６の処理では、第１車速算出部２５によって第１車速を求めておき、この第１車速からトラクタ１の作業状態が高速作業中であるか低速作業中であるかを判断し、低速作業中であれば第１車速をそのまま継続して出力し、高速作業中であればドップラーシフトによって求めた第２車速を出力する。言い換えれば、搬送波位相を用いて分解能の高い第１車速と、ドップラーシフトを用いて安定性の高い第２車速との両方を予め求めておき、低速作業中は、第１車速と第２車速のうち、分解能の高い第１車速を出力し、高速作業中は、第１車速と第２車速のうち、安定性の高い第２車速を出力することとしている。

【0046】

さて、車速を求めるにあたっては、測位衛星１５の受信状況も考慮すると良い。図７は、測位衛星の受信状況を考慮したフローであって、図６の変形例のフローチャートを示したものである。なお、測位衛生の受信状況の判断は車速算出部で行う。図７のＳ３０は図４のＳ１０と同様であるため説明を省略する。
図７に示すように、受信部２０が少なくとも４機以上のＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信可能になると、Ｓ３１では、車速算出部２１によって、受信部２０で受信した各ＧＰＳ衛星からの衛星信号に基づいてＨＤＯＰを算出する（Ｓ３１：環境算出）。

【0047】

そして、ＨＤＯＰの算出が完了すると、Ｓ３２にてＨＤＯＰに基づく受信状況判断（車速算出の選択）を行う（Ｓ３２：受信状況判断）。ＨＤＯＰが３未満であるときは（Ｓ３２、ｙｅｓ）、次の処理であるＳ３３に進み、Ｓ３３にて第１車速算出部２５により第１車速を求める（Ｓ３３：搬送波位相法）。
次に、Ｓ３４では、作業判断部３０により第１車速算出部２５で求めた第１車速が１ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断する。ここで、第１車速（演算値）が１ｋｍ／ｈ以下である場合（Ｓ３４、ｙｅｓ）、Ｓ３５の処理に進み、第１車速を車速出力部２２によって施肥装置９に出力する。

【0048】

一方、第１車速が１ｋｍ／ｈ超える場合（Ｓ３４、Ｎｏ）、Ｓ３６に進み、第２車速算出部２６により第２車速を求める（Ｓ３６：ドップラーシフト法）。そして、第２車速を
求めると、当該第２車速を車速出力部２２によって施肥装置９に出力する。
このように、図７では、測位衛星１５の受信状況も考慮して車速を求めるようにしているため、車速検出装置１３から出力される車速の誤差等を向上させることができると共に車速検出装置１３から出力される車速の途切れを防止することができる。

【0049】

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。

【0050】

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２２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。

【符号の説明】

【0051】

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
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
２１ 車速算出部
２２ 車速出力部
２３ 筐体
２５ 第１車速算出部
２６ 第２車速算出部
２７ 第１選択部
２８ 車速出力部
２９ 第２選択部
３０ 作業判断部
３１ 車速センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】