特許 7319109 作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置

(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】

(24)【登録日】2023-07-24

(45)【発行日】2023-08-01

(54)【発明の名称】作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 11/02 20060101AFI20230725BHJP

   G01S 19/43 20100101ALI20230725BHJP

   G01S 19/53 20100101ALI20230725BHJP

   G01S 19/14 20100101ALI20230725BHJP

【ＦＩ】

B60R11/02 A

G01S19/43

G01S19/53

G01S19/14

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019125168

(22)【出願日】2019-07-04

(65)【公開番号】P2021011139

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-05-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000001878

【氏名又は名称】三菱マヒンドラ農機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】那須 和洋

(72)【発明者】

【氏名】林田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】錦織 将浩

【審査官】菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０７０５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１４９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２０２０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２４６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６８０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１６８３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１１５２１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １１／０２

Ｇ０１Ｓ １９／４３

Ｇ０１Ｓ １９／５３

Ｇ０１Ｓ １９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＧＮＳＳ受信機、可搬型のＲＴＫ固定局からの送信情報を受取る特定小電力無線機、タブレット端末と情報をやり取りする近距離無線機、慣性計測装置、並びにこれらの機器によって走行機体の位置情報と方位情報を演算するＧＮＳＳコントローラを備えるＧＮＳＳユニットと、前記ＧＮＳＳ受信機に接続する位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナと、前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナの夫々を長尺な取付フレームに取付けて受信ユニットとなし、係る受信ユニットを走行機体の上部に取付け、前記近距離無線機にアンテナを内蔵すると共に、係る近距離無線機を備えるＧＮＳＳユニットを前記取付フレームに取付けるに際して、この取付フレームによって近距離無線機のアンテナの電波を遮蔽しないようにＧＮＳＳユニットの下方側を開放させて取付けることを特徴とする作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置。

【請求項2】

ＧＮＳＳ受信機、可搬型のＲＴＫ固定局からの送信情報を受取る特定小電力無線機、タブレット端末と情報をやり取りする近距離無線機、慣性計測装置、並びにこれらの機器によって走行機体の位置情報と方位情報を演算するＧＮＳＳコントローラを備えるＧＮＳＳユニットと、前記ＧＮＳＳ受信機に接続する位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナと、前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナの夫々を長尺な取付フレームに取付けて受信ユニットとなし、係る受信ユニットを走行機体の上部に取付け、前記取付フレームの略中央に無線アンテナとＧＮＳＳユニットを取付けると共に、取付フレームの両端寄りに位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナを取付け、前記近距離無線機にアンテナを内蔵すると共に、係る近距離無線機を備えるＧＮＳＳユニットを前記取付フレームに取付けるに際して、この取付フレームによって近距離無線機のアンテナの電波を遮蔽しないようにＧＮＳＳユニットの下方側を開放させて取付けることを特徴とする作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置。

【請求項3】

前記ＧＮＳＳユニットにＧＮＳＳ受信機や近距離無線機の初期化状態等を表示するディスプレイを設け、このディスプレイをＧＮＳＳユニットの下面に設けて、前記取付フレームに遮られることなく下面側から視認可能になすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置。

【請求項4】

前記ＧＮＳＳユニットを収容するケースの開口する下面を透明樹脂板によって蓋することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置。

【請求項5】

操縦部を覆うキャビンの左右支柱の上部寄りに作業灯の取付部を設け、係る作業灯の取付部に前記受信ユニットの長尺な取付フレームの両端に設ける脚部を取付けて、キャビンのルーフより受信ユニットが上方に位置するように設けることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置。

【請求項6】

前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナをキャビンのルーフより上方に設けると共に、この無線アンテナを可倒式のアンテナで構成することを特徴とする請求項５に記載の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置。

【請求項7】

前記受信ユニットの取付フレームをキャビンの左右支柱の作業灯の取付部に位置調節自在に取付け、キャビンのルーフより上方に設ける受信ユニットの位置を一括して調節可能になすことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トラクタや乗用型田植機等の主に農業用の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置に関し、詳しくは、リアルタイムキネマティック（RTK：Real Time Kinematic）による全地球航法衛星システム（GNSS：Global Navigation Satellite System）によって作業車両の位置や方位を測定する際に用いるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

農業用の作業車両にあっては圃場内で耕起作業や苗の植付作業等を行う。また、作業車両はその作業走行を行う場合、走行機体をできるだけ真っすぐに且つ一定の作業間隔で走行させることが未作業領域や重複作業領域を減らして作業能率を向上させるうえで重要である。そこで、昨今、作業車両の現在位置、作業軌跡及び作業目標経路等を表示して、作業者はその情報に基づいて作業車両を走行させることで無駄のない高精度な作業の実践を支援するナビゲーションシステムが開発されている。

【0003】

そして、このナビゲーションシステムは例えば、ＧＮＳＳアンテナとＧＮＳＳ受信機、及びアップデート可能なナビゲーションソフトをインストールしたタブレット端末等によって構成し、ここでＧＮＳＳアンテナとＧＮＳＳ受信機は、複数の航法衛星から電波で送信された航法信号を受信する。また、ＧＮＳＳ受信機はその航法信号に基づいて測位計算を行い作業車両の位置座標を求める。

【0004】

さらに、この位置座標はタブレット端末に取り込まれ、タブレット端末は作業開始時に手動操舵によってティーチング走行を行った際の位置座標等から作業方位を得て、次回以降の作業目標経路を演算する。また、タブレット端末は作業車両の現在位置と作業目標経路と作業目標経路からの偏差等を自らのディスプレイに数値とともにグラフィック表示して作業者による直進走行のサポートを行う。

【0005】

なお、このような農業用作業車両の作業走行を支援するナビゲーションシステムは、高精度の農作業を行うために位置情報のリアルタイムの取得精度が数センチメートル以下となることが要求されると共に、システムとして安価に提供されることが望ましい。そこで、ＧＮＳＳの測位方式として２つ以上のＧＮＳＳ受信機を用いて位置情報の精度を高めるリアルタイムキネマティック（RTK：Real Time Kinematic）が採用される。

【0006】

そして、このＲＴＫ－ＧＮＳＳは、既知の位置座標を持つ１つ以上のＧＮＳＳ受信機（固定局）から受信情報を得て作業車両に設けるＧＮＳＳ受信機（移動局）によって取得される位置情報を補正する。また、ＲＴＫ－ＧＮＳＳの形態としてネットワーク型が知られている。しかし、ネットワーク型ＲＴＫ－ＧＮＳＳは、情報提供会社との契約と通信回線が必要となって高価になり易く、対して可搬型のＧＮＳＳ受信機を固定局とすると初期投資は必要になるがランニングコストがあまり掛からないので比較的安価に導入することができる。

【0007】

そこで、これらを考慮して可搬型のＧＮＳＳ受信機をＲＴＫ固定局とするＲＴＫ－ＧＮＳＳの基にナビゲーションシステムを構築すると、少なくとも固定局と移動局にそれぞれＧＮＳＳアンテナとＧＮＳＳ受信機を設けると共に、ＲＴＫ固定局から移動局に受信情報を発信する特定小電力無線機を設ける必要がある。また、ＲＴＫ固定局から移動局に発信された受信情報に基づいて得られた位置情報を作業車両の操縦部に設けるタブレット端末に伝達する近距離無線機等を設ける必要がある。

【0008】

一方、この種の先行技術文献には、トラクタのキャビンルーフの上面にＧＰＳアンテナを取付け、このＧＰＳアンテナによって受信した情報や、受信情報に基づいて処理された制御値等をＧＰＳモニタに表示して、このＧＰＳモニタを見ながら運転操作することが記載されている（特許文献１参照）。また、作業車両の自律走行等に有効な各種のアンテナ機器を作業車両に効率良く搭載することができる作業車両用アンテナユニットが知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特許第６３４９９９６号公報

【文献】特開２０１８－１２９６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

前述のようにＲＴＫ－ＧＮＳＳ（ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置）を備えたナビゲーションシステムを作業車両に設け、作業車両の現在位置、作業軌跡及び作業目標経路等を見ながら作業車両を走行させると、無駄のない高精度な作業を行うことができる。また、係るナビゲーションシステムに自動操舵装置を加えて作業車両を作業目標経路に倣って自動操舵させると、作業者は操舵操作から解放されて長時間にわたる作業走行にあっても疲労を軽減でき、また、不慣れな作業者でも熟練者並みの作業走行を行うことができる。

【0011】

そして、このようなナビゲーションシステムをユーザーが導入する場合、ナビゲーションシステムを構成する機器をオプションとして備える新しい作業車両を購入すれば良い。しかし、新しい作業車両をオプションと共に購入するためには当然にして少なからぬ費用が発生するから、既に手持ちの作業車両にナビゲーションシステムを後付けして簡単に取付けることができれば、比較的低コストでナビゲーションシステムを導入することができる。

【0012】

そこで、メーカーとしても購入頂いた作業車両にナビゲーションシステムを簡単に後付けできるようにする必要がある。しかし、ナビゲーションシステムに用いる前述のＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置は、作業車両への搭載状態（例えば、アンテナの配置位置、或いはアンテナや受信機の配置位置）によって取得する位置情報に誤りを発生したり、最悪の場合に位置情報を適正に取得することができず、ナビゲーションが度々中断するといった虞がある。

【0013】

そのため、特許文献１のように唯一、単一のＧＰＳアンテナを設ける場合はいざ知らず、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置の複数の機器を誤りなく適正な位置に取付けるためにはそれ相応の困難性を伴うという問題がある。その点、特許文献２のようにユニットベースの長手方向にＧＮＳＳアンテナ、慣性計測装置、無線通信ユニット、無線通信用アンテナ、及び基準局からの情報を受信する基地局アンテナ等を配置してアンテナユニットになすと、各機器の検出精度を向上し、且つ、無線通信ユニットの通信状態を良好に維持した状態で作業車両に効率良く搭載することができる。

【0014】

しかし、このものでは移動局としての作業車両のアンテナユニットにＧＮＳＳアンテナを単体として備えるから、作業車両が圃場に停止している場合は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳによって作業車両の位置情報は取得することができても方位情報は取得することができない。また、農業用の作業車両の場合、時速０．１キロメートルといった超低速作業（根菜類の収穫作業等）を行うこともあり、このような超低速走行では衛星からの電波のドップラー効果を用いて計算する絶対方位や速度も精度良く検出することができない。

【0015】

そのため、ナビゲーション可能な作業車両の走行速度（車速）に最低速度の制約が課せられ、また、作業車両を自動操舵する際に必要となる方位偏差を高精度で得られず、例えば作業目標経路の直線に対する直線ずれが大きくなって必要な作業精度を確保できない虞がある。さらに、このものでは、ＧＮＳＳ受信信号や慣性計測装置の信号から位置、変位、方位情報を求める制御部を走行機体側に設ける。

【0016】

しかし、この制御部をアンテナユニットに設けないと、アンテナユニットに設けるＧＮＳＳアンテナや慣性計測装置を制御部に接続するケーブルが長くなって信号レベルの低下をもたらす虞がある。また、走行機体側に制御部を設ける設置スペースを用意してアンテナユニットとは別にこれを走行機体側に取付ける必要がある。そこで、本発明は係る問題点に鑑み、位置情報と共に方位情報を高精度で得られる受信装置を作業車両に簡単に後付けできるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置は、前述の課題を解決するためＧＮＳＳ受信機、可搬型のＲＴＫ固定局からの送信情報を受取る特定小電力無線機、タブレット端末と情報をやり取りする近距離無線機、慣性計測装置、並びにこれらの機器によって走行機体の位置情報と方位情報を演算するＧＮＳＳコントローラを備えるＧＮＳＳユニットと、前記ＧＮＳＳ受信機に接続する位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナと、前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナの夫々を長尺な取付フレームに取付けて受信ユニットとなし、係る受信ユニットを走行機体の上部に取付け、前記ＧＮＳＳユニットにＧＮＳＳ受信機や近距離無線機の初期化状態等を表示するディスプレイを設け、このディスプレイをＧＮＳＳユニットの下面に設けて、前記取付フレームに遮られることなく下面側から視認可能になすことを特徴とする。また、本発明は、前記ＧＮＳＳユニットを収容するケースの開口する下面を透明樹脂板によって蓋することを特徴とする。

【0019】

また、本発明の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置は、前述の課題を解決するためＧＮＳＳ受信機、可搬型のＲＴＫ固定局からの送信情報を受取る特定小電力無線機、タブレット端末と情報をやり取りする近距離無線機、慣性計測装置、並びにこれらの機器によって走行機体の位置情報と方位情報を演算するＧＮＳＳコントローラを備えるＧＮＳＳユニットと、前記ＧＮＳＳ受信機に接続する位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナと、前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナの夫々を長尺な取付フレームに取付けて受信ユニットとなし、係る受信ユニットを走行機体の上部に取付け、前記取付フレームの略中央に無線アンテナとＧＮＳＳユニットを取付けると共に、取付フレームの両端寄りに位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナを取付け、前記近距離無線機にアンテナを内臓すると共に、係る近距離無線機を備えるＧＮＳＳユニットを前記取付フレームに取付けるに際して、この取付フレームによって近距離無線機のアンテナの電波を遮蔽しないようにＧＮＳＳユニットの下方側を開放させて取付け、前記ＧＮＳＳユニットにＧＮＳＳ受信機や近距離無線機の初期化状態等を表示するディスプレイを設け、このディスプレイをＧＮＳＳユニットの下面に設けて、前記取付フレームに遮られることなく下面側から視認可能になすことを特徴とする。また、本発明は、前記ＧＮＳＳユニットを収容するケースの開口する下面を透明樹脂板によって蓋することを特徴とする。

【0020】

そして、本発明は、操縦部を覆うキャビンの左右支柱の上部寄りに作業灯の取付部を設け、係る作業灯の取付部に前記受信ユニットの長尺な取付フレームの両端に設ける脚部を取付けて、キャビンのルーフより受信ユニットが上方に位置するように設けることを特徴とする。

【0021】

さらに、本発明は、前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナをキャビンのルーフより上方に設けると共に、この無線アンテナを可倒式のアンテナで構成することを特徴とする。また、本発明は、前記受信ユニットの取付フレームをキャビンの左右支柱の作業灯の取付部に位置調節自在に取付け、キャビンのルーフより上方に設ける受信ユニットの位置を一括して調節可能になすことを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明の作業車両におけるＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置によれば、ＧＮＳＳ受信機、可搬型のＲＴＫ固定局からの送信情報を受取る特定小電力無線機、タブレット端末と情報をやり取りする近距離無線機、慣性計測装置、並びにこれらの機器によって走行機体の位置情報と方位情報を演算するＧＮＳＳコントローラを備えるＧＮＳＳユニットと、前記ＧＮＳＳ受信機に接続する位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナと、前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナの夫々を長尺な取付フレームに取付けて受信ユニットとなし、係る受信ユニットを走行機体の上部に取付ける。

【0023】

そのため、ＲＴＫ固定局を用意したうえで、作業車両の操縦部にタブレット端末を備え、或いはタブレット端末と共に操舵ユニットを取付け、また、走行機体の上部に受信ユニットを取付けることによって、作業車両に高精度の農作業を行う支援システムを比較的安価に装置することができる。また、この支援システムを用いることによって未作業領域や重複作業領域を減らして作業能率を向上させることができる。

【0024】

さらに、受信ユニットにＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置として必要な機器をまとめて設けているから、走行機体の上部にＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置を一括して簡単に取付けることができる。しかも、受信ユニットのＧＮＳＳユニットには、走行機体の位置情報と方位情報を演算するＧＮＳＳコントローラを備えるから、走行機体側にＧＮＳＳコントローラを設ける設置スペースを新たに用意する必要がない。

【0025】

また、ＧＮＳＳアンテナとＧＮＳＳ受信機或いは無線アンテナと特定小電力無線機は、互いの間の距離をあまり置かずに受信ユニットにまとめて設け、それにより両者を接続するアンテナケーブルを短くすることができて信号レベルの低下の虞を解消することができる。さらに、受信ユニットに位置及び方位用の２つのＧＮＳＳアンテナとＧＮＳＳ受信機を設けるから、ＧＮＳＳコントローラはこれらから得た信号を用いて走行機体の方位をリアルタイムで取得することができる。

【0026】

そのため、例えば、検出精度の劣る地磁気センサ等を設けることなく、走行機体の方位を精度よくリアルタイムに取得することができるから、作業車両を停止させたり超低速で走行させても高精度で作業車両の位置と方位情報を得ることができ、例えば、作業車両を直進自動操舵する際にも作業目標経路からの偏差を少なくして必要な作業精度を十分に確保することができる。

【0027】

また、本発明によれば、前記取付フレームの略中央に無線アンテナとＧＮＳＳユニットを取付けると共に、取付フレームの両端寄りに位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナを取付ける。そして、このようになすと位置及び方位用のＧＮＳＳアンテナを取付フレームの両端寄りに離して設けることができて、方位情報の必要とする検出精度を確保することができる。

【0028】

さらに、可搬型のＲＴＫ固定局からの送信情報を受取る無線アンテナとＧＮＳＳユニットに設ける特定小電力無線機を取付フレームの略中央に設けて、周囲からのノイズやマルチパスによるフェージング等を少なくして通信障害を防止する。また、無線アンテナと特定小電力無線機を接続するアンテナケーブルを可及的に短くして、受信した信号レベルの低下を防止することができる。

【0029】

また、本発明によれば、前記近距離無線機にアンテナを内臓すると共に、係る近距離無線機を備えるＧＮＳＳユニットを前記取付フレームに取付けるに際して、この取付フレームによって近距離無線機のアンテナの電波を遮蔽しないようにＧＮＳＳユニットの下方側を開放させて取付ける。そのため、ＧＮＳＳユニットに組み込んだ近距離無線機のアンテナと作業車両の操縦部に設けるタブレット端末の近距離無線機のアンテナとの間で行き交う電波が取付フレームに遮られることがないので、通信障害を防止することができる。

【0030】

そして、本発明によれば、前記ＧＮＳＳユニットにＧＮＳＳ受信機や近距離無線機の初期化状態等を表示するディスプレイを設け、このディスプレイをＧＮＳＳユニットの下面に設けて、前記取付フレームに遮られることなく下面側から視認可能になす。そのため、ＧＮＳＳ受信機や近距離無線機の初期化状態、或いは慣性計測装置のセンサ値等をディスプレイに表示してチェックすることができ、これらの故障の有無等を簡単に調べることができる。

【0031】

また、前述のように近距離無線機のアンテナの電波を遮蔽しないようにＧＮＳＳユニットの下方側を開放させ、或いはＧＮＳＳユニットに設けるディスプレイを下面側から視認可能になすためにＧＮＳＳユニットを収容するケースの下面に開口を設けると、例えば作業車両を高圧洗車する際にその洗車水が開口を通してケース内に入って、ＧＮＳＳユニットが水を被ることになる。

【0032】

そこで、本発明によれば、前記ＧＮＳＳユニットを収容するケースの開口する下面を透明樹脂板によって蓋する。そのため、透明樹脂板によって電波を遮蔽したりディスプレイの視認性を阻害したりすることなくケース内への水や塵埃の侵入を防止することができ、それによってＧＮＳＳユニットの故障を防止することができる。

【0033】

さらに、本発明によれば、操縦部を覆うキャビンの左右支柱の上部寄りに作業灯の取付部を設け、係る作業灯の取付部に前記受信ユニットの長尺な取付フレームの両端に設ける脚部を取付けて、キャビンのルーフより受信ユニットが上方に位置するように設ける。

【0034】

そのため、キャビンのルーフに強度が無く、止む無く支持部材を多く設けて加重を分散して受信ユニットをルーフに取付ける必要がなくなり、受信ユニットを十分に強度を備えるキャビンの左右支柱の上部寄りに設ける作業灯の取付部に、その両端に設ける脚部のみで確実に取付けることができる。また、作業車両を格別改造することなく受信ユニットを後付けすることができ、受信ユニットの着脱も簡単であるから受信ユニットのメンテナンス性も向上させることができる。

【0035】

なお、前述のように受信ユニットをキャビンのルーフより上方に位置するように設け、また、特定小電力無線機の無線アンテナの先端を通信障害を防止するためにキャビンルーフの最高部より高く設けると、係る無線アンテナが障害物に直接接触してアンテナが破損する虞がある。そこで、本発明によれば、前記特定小電力無線機に接続する無線アンテナをキャビンのルーフより上方に設けると共に、この無線アンテナを可倒式のアンテナで構成する。

【0036】

そのため、無線アンテナは障害物に接触するとアンテナ自体が車両の前後方向に倒れるので、大きな破損に至ることを防止することができる。また、無線アンテナを手で起立させたり倒したりしてアンテナの傾きを変更することができ、これにより作業車両の車高を低くしてトラック積み等、輸送上の問題を解決したり、ＲＴＫ固定局から出される偏波の向きに無線アンテナを調節して受信感度を向上させることができる。

【0037】

そのうえ、本発明によれば、前記受信ユニットの取付フレームをキャビンの左右支柱の作業灯の取付部に位置調節自在に取付け、キャビンのルーフより上方に設ける受信ユニットの位置を一括して調節可能になす。そのため、走行機体とキャビンの左右支柱の作業灯の取付部の位置に組立上の誤差等があった場合でも、例えば、後車軸の左右中心付近に受信ユニットの無線アンテナやＧＮＳＳユニットが位置するように調節して取付けることができて、受信ユニットを作業車両の最適な受信位置に設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明を適用するトラクタの側面図である。

【図2】右側後方から見たトラクタの斜視図である。

【図3】操縦部の斜視図である。

【図4】ＧＮＳＳ直進自動装置のブロック図である。

【図5】ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置の斜視図である。

【図6】取付フレームの上方側から見た斜視図である。

【図7】取付フレームの下方側から見た斜視図である。

【図8】ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置の分解図である。

【図9】ＧＮＳＳユニットの斜視図である。

【図10】ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置の別実施形態の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示すように作業車両としての農業用のトラクタ１は、前方からエンジン２、クラッチハウジング３、トランスミッションケース４等を一体的に連結して車体（走行機体）を構成する。また、車体の前部寄りには、エンジン２とエンジン２の補器類を覆うボンネット５とサイドーカバー６を設け、ボンネット５は後部に設けるヒンジを介して前部側を開閉自在に構成する。

【0040】

さらに、エンジン２に固定して前方に延びるフロントブラケット７は、フロントアクスルケースを左右揺動自在に軸支する。このフロントアクスルケースの左右端には、前車軸ケース（キングピンケース及びファイナルケース）を取付ける。また、前車軸ケースは前輪８を取付ける前車軸９を軸支し、操縦部に設けるステアリングホイール１０は左右の前輪８を操舵する。

【0041】

一方、車体の後部寄りにはトランスミッションケース４の左右に連結するリアアクスルケースを設け、リアアクスルケースに軸支する後車軸１１に左右の後輪１２を取付ける。また、車体の後部には、トップリンク１３と左右のロワリンク１４からなる周知の三点リンク機構やドローバ等の連結装置を設け、これらの連結装置にはロータリ耕耘装置、畝立機、或いは播種機や移植機等の作業機を連結し、トランスミッションケース４の後部に軸支するＰＴＯ軸（動力取出軸）から作業機にエンジン動力を伝達する。

【0042】

さらに、エンジン２より後方の車体には、防振ゴムを介して操縦部を覆うキャビン１５を搭載する。ここで、キャビン１５は、左右一対の前側の支柱であるフロントピラー１６と、左右一対の後側の支柱であるリアピラー１７と、両者の間に設ける左右一対の中間の支柱であるミッドピラー１８と、この上下方向に延びる６本の各支柱１６、１７、１８の上端部間を連結固定する方形枠状のルーフフレーム1９と、各支柱１６、１７、１８の下端部間を連結固定する下部フレーム２０等によってキャビンフレームを構成する。

【0043】

そして、キャビンフレームには、左右のドアガラス２１を後部側に設けるヒンジ２２を介して開閉自在に装着すると共に、前面側にフロントガラス２３を、また、後面側にリヤガラス２４をヒンジ２５を介して開閉自在に装着し、更にミッドピラー１８とリアピラー１７の間にはヒンジ２６を介してサイドガラス２７を開閉自在に装着する。また、左右のリアピラー１７の下端部から、前方斜め下方のフロア２８側に向けて後輪１２の前側上方を覆うフェンダ２９を延設する。さらに、前記ルーフフレーム１９にはエアコンユニットやオーディオ機器を取付け、これらをインナールーフとアウタールーフ３０で覆う。

【0044】

また、下部フレーム２０には、左右のフェンダ２９間に位置させて、車体側から設ける操作レバー等を通すサイドコンソールや運転席３１を取付けるシートアンダーカバーを設ける。さらに、フロア２８の前部寄り中央には、車体から立設して運転席３１側に向けて傾斜させて設けるステアリングコラムの周囲を覆うパネルカバー３２とリヤパネルカバー３３を設ける。

【0045】

そして、パネルカバー３２にはメーターパネル３４を設ける他、エンジンのスタータスイッチ３５や、トラクタ１の各種の自動制御を行う操作スイッチユニット３６等を設ける。なお、３７は前後進レバー、３８はエンジンコントロールレバー、３９はコンビネーションスイッチレバー、４０は作業機昇降レバーである。また、ステアリングホイール１０下方のフロア２８には主クラッチペダルと左右のブレーキペダル等を設ける。

【0046】

次に、トラクタ１にオプションとして提供するＧＮＳＳ直進自動操舵装置４１について説明する。図４のブロック図に示すようにＧＮＳＳ直進自動操舵装置４１は、既存のトラクタ１に拡張機能を備えた自動操舵装置を後付け可能とし、最高ではないにしても必要な作業精度を十分に備えて非常に安価にＧＮＳＳを用いた自動操舵装置を提供するものであり、未熟な作業者でも熟練者並みの直進作業を可能として、作業者の長時間に亘る作業走行における疲労を軽減する。

【0047】

そのため、ＧＮＳＳ直進自動操舵装置４１は、センチメートル級の精度で走行機体（トラクタ１）の位置を取得すると共に走行機体の絶対方位を高精度で取得するＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２と、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２を補完するＲＴＫ固定局４３と、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２が測位計算した位置情報と方位情報等に基づいて作業目標経路とこの作業目標経路に導くための操舵量を演算するタブレット端末４４と、タブレット端末４４が演算した操舵量に一致するように前輪８を操舵する操舵ユニット４５を設ける。

【0048】

そして、この内、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２は、ＧＮＳＳ衛星から出される電波を捉える２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７、これら２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７が捉えた夫々の衛星から出された信号を受取ってこれを復調して情報を復元する２つのＧＮＳＳ受信機４８、４９、ＲＴＫ固定局４３から出された電波を捉える無線アンテナ５０、この無線アンテナ５０が捉えた信号を受取ってこれを復調して情報を復元する特定小電力無線機５１を備える。

【0049】

また、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２は、走行機体の姿勢を検出する３軸のジャイロと３方向の加速度計からなる慣性計測装置５２、タブレット端末４４との間で情報を交換するアンテナ内蔵型の近距離無線機５３、電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって構成するＧＮＳＳコントローラ５４、７セグメントＬＥＤで構成するディスプレイ５５、電源リレー５６等を備える。なお、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２は、ＧＮＳＳアンテナ４６、４７と無線アンテナ５０と電源リレー５６を除いた各機器４８、４９、５１、５２、５３、５４、５５を単一のボードに纏めてＧＮＳＳユニット５７に構成する。

【0050】

一方、ＲＴＫ固定局４３は、設置高さを確保する三脚とこの三脚の上に設ける衛星から出される電波を捉えるＧＮＳＳアンテナ５８、ＧＮＳＳアンテナ５８が捉えた衛星から出された信号を受取ってこれを復調して情報を復元するＧＮＳＳ受信機５９、ＧＮＳＳ受信機５９が復元した情報をＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２に向けて発信する特定小電力無線機６０とその無線アンテナ６１、乾電池で構成する電源バッテリー６２等から構成し、例えば、移動局となるトラクタ１が作業を行う圃場から３００メートル以内で周囲に山や木、高い建物などの障害物がない見通しの良い安定した場所に設置する。

【0051】

また、タッチパネル付きの液晶ディスプレイを備える薄型軽量のコンピュータであるタブレット端末４４は、無線ＬＡＮを内蔵すると共に、その通信距離を約１０メートルとする内臓アンテナ式の近距離無線機６３を搭載する。そして、このタブレット端末４４は、例えば三脚式スタンドに取付けてトラクタ１の操縦部に据え置き、また、必要に応じてトラクタ１に備える電源取出しコネクタ等を利用して内臓バッテリに充電しながら使用する。

【0052】

なお、このタブレット端末４４には、ＧＮＳＳ直進自動操舵を行うナビゲションソフトウェアが予めインストールしてあり、このナビゲションソフトウェアがその機能を拡張した場合には、無線ＬＡＮ等を用いてインターネット上からアップデートすることも可能である。また、タブレット端末４４の近距離無線機６３とＧＮＳＳユニット５７の近距離無線機５３は予めペアリングを行って、次回以降は自動的に接続できるようにしておく。

【0053】

また、操舵ユニット４５は、電子制御ユニットによって構成する操舵ＥＣＵ６４、操作スイッチ群６５、ＬＥＤランプ群６６、ステッピングモータ６７、伝動部６８等によって構成し、図３に示すように全体を樹脂製のカバーや底板で覆った操舵ユニット４５をステアリングホイール１０下方のステアリングコラムの上部に取付け、ステアリングシャフトをステアリングホイール１０と共に回動させて前輪８を操舵する。

【0054】

なお、この操舵ユニット４５の取付けにあたっては、先ずステアリングシャフトの上部に設けるステアリングホイール１０を取外し、次にステアリングシャフトの上部に伝動部６８に設ける継手シャフトの下部を嵌合させた状態で操舵ユニット４５をステアリングコラムの上部に取付ける。さらに、継手シャフトの上部に取外したステアリングホイール１０を取付けて、操舵ユニット４５を既存のトラクタ１に後付けすることができる。

【0055】

そして、このように操舵ユニット４５を取付けると、手動操作によってステアリングホイール１０を回した際には、前述の継手シャフトを介してステアリングシャフトを回動させて、また、ステアリングシャフトは全油圧式パワーステアリングユニットを介して前輪８を操舵する。一方、操舵ユニット４５のステッピングモータ６７が操舵ＥＣＵ６４からの指令に基づいて正逆回転すると、ステッピングモータ６７は伝動部６８に設ける歯車減速装置を介して継手シャフトを回動させて、以下手動操作と同様に前輪８を自動操舵する。

【0056】

なお、操舵ユニット４５の操舵ＥＣＵ６４とＧＮＳＳユニット５７のＧＮＳＳコントローラ５４はコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）で情報のやり取りを行い、また、操舵ユニット４５とＧＮＳＳユニット５７の各機器はトラクタ１のバッテリ６９を電源とし、スタータスイッチ３５を入れて操舵ユニット４５のメインスイッチ６５ａを入りにすると、操舵ユニット４５とＧＮＳＳユニット５７は、作業機電源コネクタを介してバッテリ６９と繋がり起動する。

【0057】

以上、ＧＮＳＳ直進自動操舵装置４１の機器構成について説明したが、ここでＧＮＳＳ直進自動操舵装置４１の使用方法の概要について説明すると、トラクタ１を圃場に移動させてスタータスイッチ３５を入りにしてエンジン２を始動させ、操舵ユニット４５のメインスイッチ６５ａを入りにすると操舵ユニット４５とＧＮＳＳユニット５７は起動し、また、タブレット端末４４を起動させると、ＧＮＳＳユニット５７が近距離無線機５３、６３どうしを無線接続し、ＧＮＳＳユニット５７とタブレット端末４４のナビゲションソフトウェアが通信を開始する。

【0058】

なお、タブレット端末４４のナビゲションソフトウェアは、ガイダンス画面と設定画面とドキュメント画面を備え、例えばガイダンス画面では、トラクタ１の現在位置、自動操舵状態、方角を表示するコンパス、経路誤差、作業距離と面積、受信衛星状態等を表示すると共に、経路生成のためのＡ点生成ボタン、Ｂ点生成ボタン、現在位置を基準位置として経路を再設定するリセットボタン、経路修正ボタン、追従性ボタン等を備える。

【0059】

また、上述のＡ点生成ボタン、Ｂ点生成ボタン、現在位置を基準位置として経路を再設定するリセットボタン、追従性ボタン等に相当するスイッチは、操舵ユニット４５の操作スイッチ群６５の中にそれぞれスイッチ６５ｃ～６５ｆとして備え、これらの機能はタブレット端末４４側と操舵ユニット４５側の何れの側でも行うことができるようになっている。但し、操舵ユニット４５の操作スイッチ群６５の中には自動操舵を開始又は停止させる自動操舵スイッチ６５ｂを設けているが、係るスイッチ６５ｂに相当するボタンはガイダンス画面に設けていない。

【0060】

一方、ナビゲションソフトウェアの設定画面では、近距離無線機のＧＮＳＳユニット５７との接続、ＧＮＳＳアンテナ位置、慣性計測装置の取付位置と向き、自動操舵パラメータ、初期設定、経路作成間隔や基準方位の直接指定又は解除等の設定等を行うことができ、これらの設定は支援システムの導入時に一括して行うことができる。また、ドキュメント画面に切り替えると過去に生成された経路や作業履歴等を表示させることができ、これらは今後の参考情報となる。

【0061】

従って、圃場においてＧＮＳＳ直進自動操舵を実行する場合は、ナビゲションソフトウェアは主にガイダンス画面を表示させ、また、操舵ユニット４５のＬＥＤランプ群６６の表示等から、ナビゲションソフトウェアとＧＮＳＳユニット５７と操舵ユニット４５が正しく接続されて自動操舵の経路設定が行える状態であることを確認し、次に作業者はトラクタ１を手動操舵してティーチング走行を行わせる。

【0062】

そして、このティーチング走行において、トラクタ１が基準線の開始点であるＡ点と終了点であるＢ点に至ると作業者はボタン又はスイッチを操作してＧＮＳＳコントローラ５４にこれを知らせる。そこで、ＧＮＳＳコントローラ５４はＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２とＲＴＫ固定局４３が受信した情報に基づいて測位計算を行ってＡ点とＢ点の位置情報と基準線の方位情報を求め、この情報をナビゲションソフトウェアに送信する。

【0063】

また、ナビゲションソフトウェアはＡ点とＢ点の位置情報と基準線の方位情報を得ると、次回以降の作業目標経路を演算し、ガイダンス画面にトラクタ１の現在位置と作業目標経路等を表示する。そして、ティーチング走行を終えて次行程となる作業目標経路の開始位置にトラクタ１が至って作業者が自動操舵スイッチ６５ｂを入りにすると直進自動操舵制御が開始される。

【0064】

ここで、ＧＮＳＳコントローラ５４はトラクタ１の現在の位置情報や方位情報等をリアルタイムで求め、この情報をナビゲションソフトウェアに送信する。また、この情報に基づいてナビゲションソフトウェアは作業目標経路からの位置偏差と方位偏差を求め、これをガイダンス画面に表示する。さらに、ナビゲションソフトウェアは位置偏差と方位偏差が解消されるための前輪８の操舵量を、例えばモデル予測制御（MPC：Model Predictive Control）等を利用して演算し、この演算した操舵量をＧＮＳＳコントローラ５４を経由して操舵ＥＣＵ６４に伝える。

【0065】

そこで、操舵ＥＣＵ６４は前輪８の操舵量が指示された操舵量になるように出力パルス数をカウントしながらステッピングモータ６７を正逆回転させ、また、ステッピングモータ６７は伝動部６８に設ける歯車減速装置を介して継手シャフトを回動させ、さらに、継手シャフトの回転に伴ってステアリングシャフトは回転し、前輪８は最終的に全油圧式パワーステアリングユニットを介して指令された操舵量に操舵される。

【0066】

そして、係る自動直進制御のもとにトラクタ１が作業目標経路の１行程の終端に至ると、作業者は自動操舵スイッチ６５ｂを切りにして直進自動操舵制御を終了させ、次行程に移るためにトラクタ１を手動操作で旋回させる。また、それ以後は前述の自動操舵と手動操作の繰り返しによって作業走行を終えることになる。

【0067】

以上、ＧＮＳＳ直進自動操舵装置４１の使用方法について説明したが、次に本発明の特徴とするＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２の詳細について説明すると、図５乃至図８に示すようにＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信装置４２は、角パイプをベースにして形成する長尺な取付フレーム７０を備え、この取付フレーム７０の長手方向の略中央にＧＮＳＳユニット５７を載置して取付ける第１のブラケット７１を固着する。また、コ字状に折り曲げて形成するカバー７２を設け、このカバー７２は第１のブラケット７１にボルトによって着脱自在に取付ける。

【0068】

さらに、取付フレーム７０の長手方向の両端寄りには、ＧＮＳＳ衛星から出される電波を捉える２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７を夫々取付ける第２と第３のブラケット７３、７４を固着する。そして、取付フレーム７０の長手方向の両端にはコ字状の取付座７５，７６を固着する。また、取付フレーム７０は、上記取付座７５，７６にボルトで取付ける２つの脚部７７、７８を備え、この脚部７７、７８は上面にタップを立てた円柱７７ａ、７８ａと、円柱７７ａ、７８ａの下面に固着するコ字状の台座７７ｂ、７８ｂと、台座７７ｂ、７８ｂの下部に固着する取付座７７ｃ、７８ｃによって形成する。

【0069】

そして、以上のように構成する取付フレーム７０にＧＮＳＳユニット５７とＲＴＫ固定局４３から出された電波を捉える無線アンテナ５０とＧＮＳＳ衛星から出される電波を捉える２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７を取付け、また、取付フレーム７０に脚部７７、７８を取付けて受信ユニットＵとなし、係る受信ユニットＵを走行機体の上部に取付ける。そこで、次に取付フレーム７０への受信装置４２の各機器の取付方法を説明する。

【0070】

先ず、ＧＮＳＳユニット５７は図９に示すように、２つのＧＮＳＳ受信機４８、４９と特定小電力無線機５１と慣性計測装置５２と近距離無線機５３とＧＮＳＳコントローラ５４とディスプレイ５５等を単一のボードに纏めてケース７９に収容している。このケース７９の下面は開口しており、この開口から近距離無線機５３の内臓アンテナが発する電波がケース７９等に遮られることなく出される。また、ボードの下面にディスプレイ５５を設けてケース７９の開口を通してディスプレイ５５を見ることができるようにしている。

【0071】

一方、前述の取付フレーム７０の略中央に固着する第１のブラケット７１の中央部には、ＧＮＳＳユニット５７のケース７９の開口に合わせて開口７１ａを設け、この開口７１ａにケース７９の開口を合わせてケース７９を第１のブラケット７１にボルトとナットを用いて取付ける。なお、ケース７９の開口から例えば、トラクタ１を高圧洗車する場合の洗車水が開口を通してケース内に入ったり塵埃が侵入してＧＮＳＳユニット５７が故障する虞がある。

【0072】

そこで、これを防止するためにケース７９の開口する下面を透明樹脂板８０によって蓋して第１のブラケット７１に取付ける。従って、ケース７９の開口は透明樹脂板８０によって塞がれるが、近距離無線機５３の内臓アンテナが発する電波は、透明樹脂板８０に遮られることなく第１のブラケット７１の開口７１ａを通ってトラクタ１の操縦部に設けるタブレット端末４４側に届く。

【0073】

また、タブレット端末４４に搭載する近距離無線機６３の内臓アンテナから出された電波も逆経路を辿ってＧＮＳＳユニット５７の近距離無線機５３に支障なく届くことになる。さらに、透明樹脂板８０を設けても同様に第１のブラケット７１の開口７１ａと透明樹脂板８０を通してディスプレイ５５を見ることができるから、ＧＮＳＳ受信機４８、４９や近距離無線機５３の初期化状態、或いは慣性計測装置５２のセンサ値等を見てチェックすることができ、これらの故障の有無等を簡単に調べることができる。

【0074】

次に、ＲＴＫ固定局４３から出された電波を捉える無線アンテナ５０は、ＧＮＳＳユニット５７の上方を覆うカバー７２の上面に取付けて、取付フレーム７０の長手方向の略中央に設ける。そのため、無線アンテナ５０の高さを高くしてＲＴＫ固定局４３から出された電波を捉え易くすると共に、周囲からのノイズやマルチパスによるフェージング等を少なくして通信障害を無くすことができる。

【0075】

また、ＧＮＳＳユニット５７の上方に無線アンテナ５０を設けることで、ＧＮＳＳユニット５７に設ける特定小電力無線機５１と無線アンテナ５０を接続するアンテナケーブル８１の長さを短くすることができ、信号レベルの低下を防止することができる。なお、無線アンテナ５０は可倒式のアンテナで構成し、無線アンテナ５０を取付フレーム７０の長手方向に直交する方向にその傾きを変更することができる。従って、後述するように取付フレーム７０を走行機体の左右方向に取付けた際には、無線アンテナ５０を前後方向に倒すことができる。

【0076】

そのため、無線アンテナ５０の先端を通信障害を防止するためにキャビン１５のアウタールーフ３０の最高部より高く設けると、無線アンテナ５０が障害物に直接接触してアンテナ５０が破損する虞があるが、このように可倒式のアンテナで構成すると、無線アンテナ５０は障害物に接触するとアンテナ自体が車両の前後方向に倒れるので、大きな破損に至ることを防止することができる。また、無線アンテナ５０を手で起立させたり倒したりしてアンテナ５０の傾きを変更すると、トラクタ１の車高を低くしてトラック積み等、輸送上の問題を解決したり、ＲＴＫ固定局４３から出される偏波の向きに無線アンテナ５０を調節して受信感度を向上させることもできる。

【0077】

一方、ＧＮＳＳ衛星から出される電波を捉える２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７は、一方のＧＮＳＳアンテナ４６が位置情報の基準となるアンテナであり、また、他方のＧＮＳＳアンテナ４７は走行機体の方位情報を得るためのアンテナである。ところで、ＧＰＳコンパスとして知られているように走行機体の絶対方位を求めるためには２つのアンテナを離して設け、この２つのアンテナに届いた電波をＧＮＳＳ受信機４８、４９で受信して測定した２つのアンテナと衛星間の行路差と、アンテナ間の基線ベクトルを変化させて計算で求めた行路差を比較し、最も誤差が小さい基線ベクトルから走行機体の方位をリアルタイムで取得することができる。

【0078】

そのため、２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７は、方位精度を高めるために所定距離以上離して設ける必要があり、この場合、取付フレーム７０の長手方向の両端寄りに設ける第２と第３のブラケット７３、７４にＧＮＳＳアンテナ４６、４７を振り分けて取付ける。そして、このＧＮＳＳアンテナ４６、４７の取付けにあたって、第２と第３のブラケット７３、７４は夫々上方に向けて立上がる４つの壁の底部を塞いだ角皿状の基底部７３ａ、７４ａと、この基底部７３ａ、７４ａの上面に固着するドーナツ状の円板で構成する遮蔽部７３ｂ、７４ｂを備える。

【0079】

従って、係る第２と第３のブラケット７３、７４にＧＮＳＳアンテナ４６、４７を上方から差し込んで、ＧＮＳＳアンテナ４６、４７を基底部７３ａ、７４ａに下方からボルトによって固定するとＧＮＳＳアンテナ４６、４７の下方側は基底部７３ａ、７４ａと遮蔽部７３ｂ、７４ｂによって覆い、衛星電波のマルチパスを遮蔽するグランドプレーンとなる。

【0080】

なお、ＧＮＳＳアンテナ４６、４７の下方寄りの側部にアンテナケーブル８２の接続部を設けているため、基底部７３ａ、７４ａと遮蔽部７３ｂ、７４ｂの夫々にはアンテナケーブル８２引き出し用の切欠きｋを設けている。また、取付フレーム７０の第１のブラケット７１の隣には電源リレー５６を含むケーブル中継部を設ける。

【0081】

そして、以上のように２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７を取付フレーム７０に振り分けて取付けると、２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７を必要な方位精度を得ることができる距離だけ離して設けることができ、トラクタ１を停止させたり超低速で走行させても高精度で位置と方位情報を取得することができる。また、２つのＧＮＳＳアンテナ４６、４７の中間にＧＮＳＳ受信機４８、４９を備えるＧＮＳＳユニット５７を設けるから、夫々のアンテナケーブル８２の長さを短くすることができて信号レベルの低下を防止することができる。

【0082】

次いで、以上のように取付フレーム７０にＧＮＳＳユニット５７と無線アンテナ５０とＧＮＳＳアンテナ４６、４７を取付けた受信ユニットＵを走行機体の上部に後付けする方法について説明すると、図１、図２、及び図８に示すようにキャビン１５の左右のリアピラー１７の上部寄りにキャビン１５を吊り上げる際に用いる係止穴８３と作業灯８４を取付ける取付部８５を夫々固着している。そこで、この取付部８５を利用して受信ユニットＵを取付ける際に、先ず取付部８５からボルトを抜き取って作業灯８４を取り外す。

【0083】

次いで、作業灯８４を取り外した左右の取付部８５に脚部７７、７８をその取付座７７ｃ、７８ｃと台座７７ｂ、７８ｂの間に設ける隙間を利用して差し込み、また、下方からボルトを取付座７７ｃ、７８ｃのボルト通し穴７７ｄ、７８ｄを通して取付部８５に固着したナットに螺着し、脚部７７、７８を左右の取付部８５に取付ける。さらに、脚立等を用意して左右の脚部７７、７８の円柱７７ａ、７８ａの上面に座金を介して取付フレーム７０の取付座７５，７６を載せて、上方からボルトを通して円柱７７ａ、７８ａの上面に螺着する。

【0084】

そのため、受信ユニットＵは左右の脚部７７、７８を介して十分な強度を備えるリアピラー１７の上部寄りに固着する取付部８５に確実に後付けすることができ、これによって受信ユニットＵはキャビン１５のアウタールーフ３０の後部寄りの上面より上方に位置するように設けることができる。また、先に取り外した左右の作業灯８４は、取付部８５に取付けた左右の脚部７７、７８の取付座７７ｃ、７８ｃの後部にボルトで取付け、以前と同様に夜間作業において走行機体の後方を照らすことができる。

【0085】

なお、取付フレーム７０の取付座７５，７６に設けるボルト通し穴７５ａ，７６ａは取付フレーム７０の長手方向に長い長穴としている。そのため、脚部７７、７８に取付フレーム７０を取付ける際に受信ユニットＵを左右方向に所定量位置を変えて取付けることができる。従って、キャビン１５の左右のリアピラー１７の位置、ひいては作業灯の取付部８５の位置がキャビン１５を走行機体へ搭載する際の個体差によって変動する場合であっても、後車軸１１の左右中心に受信ユニットＵの無線アンテナ５０やＧＮＳＳユニット５７が位置するように調節して取付けることができて、受信ユニットＵをトラクタ１の最適な受信位置に設置することができる。

【0086】

また、前述した受信ユニットＵの取付フレーム７０として、図１０に示す別実施形態の取付フレームは、２つの長尺な角パイプ８６ａ、８６ｂと２つの短尺な取付座８７ａ、８７ｂを方形枠状に連結して構成する。そして、この場合、受信ユニットＵの無線アンテナ５０とＧＮＳＳユニット５７を中央寄りに左右方向に並べて取付け、更に無線アンテナ５０の先端部を除いてこれらをコ字状のカバー８８で覆う。そのため、無線アンテナ５０をやや低い位置に設けることになって可倒式のアンテナにする必要が無くなる。

【0087】

さらに、取付フレーム７０の略中央に固着する第１のブラケット７１の中央部に開口７１ａを設ける必要が無くなり、２つの角パイプ８６ａ、８６ｂの間に形成される間隙が開口７１ａの役割を担うことになる。但し、このように取付フレームを強固になすと受信ユニットＵの重量が増してコスト面で不利となる虞がある。

【0088】

また、以上の実施形態では受信ユニットＵを後車軸１１の左右中心付近の上方に左右方向となるように設置したが、これはナビゲーション又は自動操舵を行う上でトラクタ１の基準位置を後車軸１１の左右中心としてシステムを構築していることに起因し、このトラクタ１の基準位置上に受信ユニットＵを設けることによって基準位置から受信ユニットＵに至るオフセット量の誤差等を極力少なくして位置検出精度を向上させることを目的とする。

【0089】

そのため、ナビゲションの基準位置を前車軸９の左右中心、前車軸９と後車軸１１の中間位置、トラクタ１の重心位置等になす場合には、後車軸１１の左右中心付近の上方に受信ユニットＵを必ずしも設ける必要はなく、走行機体の上方であれば何れの箇所に設けても良い。また、同様に受信ユニットＵを走行機体の前後方向を向くように取付けても構わない。

【0090】

さらに、トラクタ１の位置情報や方位情報等をＧＮＳＳコントローラ５４によって求めさせ、また、ナビゲションソフトウェア、即ちタブレット端末４４のコンピュータによって作業目標経路や前輪８の操舵量を計算させ、演算負荷を分散させてナビゲーション精度を上げるようになすが、演算能力に余力があればＧＮＳＳコントローラ５４によって作業目標経路や前輪８の操舵量を計算させたり、逆にトラクタ１の位置情報や方位情報等をタブレット端末４４側で行わせても良く、本発明は前述の実施形態に必ずしも限定されるものではない。

【符号の説明】

【0091】

１ トラクタ（作業車両）
８ 前輪
１２ 後輪
４３ ＲＴＫ固定局
４４ タブレット端末
４６ ＧＮＳＳアンテナ（位置）
４７ ＧＮＳＳアンテナ（方位）
４８ ＧＮＳＳ受信機
４９ ＧＮＳＳ受信機
５０ 無線アンテナ
５１ 特定小電力無線機
５２ 慣性計測装置
５３ 近距離無線機
５４ ＧＮＳＳコントローラ
５７ ＧＮＳＳユニット
７０ 取付フレーム
Ｕ 受信ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】