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(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】2024-03-06
(45)【発行日】2024-03-14
(54)【発明の名称】測位装置、作業車両、測位方法、及び測位プログラム
(51)【国際特許分類】
G01S 19/04 20100101AFI20240307BHJP
A01B 69/00 20060101ALI20240307BHJP
G01C 21/28 20060101ALI20240307BHJP
G05D 1/43 20240101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
G01S19/04
A01B69/00 303F
G01C21/28
G05D1/43
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2020139843
(22)【出願日】2020-08-21
(65)【公開番号】P2022035490
(43)【公開日】2022-03-04
【審査請求日】2023-02-20
(73)【特許権者】
【識別番号】720001060
【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100167302
【弁理士】
【氏名又は名称】種村 一幸
(74)【代理人】
【識別番号】100135817
【弁理士】
【氏名又は名称】華山 浩伸
(74)【代理人】
【識別番号】100181869
【弁理士】
【氏名又は名称】大久保 雄一
(72)【発明者】
【氏名】松本 圭司
(72)【発明者】
【氏名】西野 光哉
(72)【発明者】
【氏名】楠野 順也
(72)【発明者】
【氏名】寺川 剛史
【審査官】渡辺 慶人
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－３１１１２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０４５４５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０８３２１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２３１４３１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００５－１８９０５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０６６１３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１９４４１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０９０８５６２１（ＣＮ，Ａ）
【文献】戸辺 論 ほか，インターネットを基盤とした高度衛星測位環境，電子情報通信学会技術研究報告，日本，社団法人電子情報通信学会，2004年07月22日，第104巻 第230号，Pages: 45-50，ISSN: 0913-5685
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｓ ５／００ － ５／１４
１９／００ － １９／５５
Ａ０１Ｂ ６９／００ － ６９／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
衛星から受信する衛星信号に基づいて移動体の位置を算出する第１測位を実行する第１測位処理部と、複数の基地局の中から前記第１測位処理部により算出される前記移動体の位置に基づいて一の基地局を選択する基地局サーバーに、前記第１測位処理部により算出される前記移動体の位置に対応する測位情報を送信する送信処理部と、
前記衛星から前記一の基地局が受信する衛星信号に基づいて生成される補正情報を前記基地局サーバーから取得する取得処理部と、
前記取得処理部により取得される前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する第２測位を実行する第２測位処理部と、
を備え、
前記送信処理部は、前記一の基地局である第１基地局に対応する第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記第２測位が可能な間は、前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になる直前の前記測位情報と同一の測位情報を前記基地局サーバーに送信する、測位装置。
【請求項2】
前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記取得処理部は、前記衛星から前記第１基地局が受信する衛星信号に基づいて生成される前記第１補正情報を前記基地局サーバーから取得し、前記第２測位処理部は、前記取得処理部により取得される前記第１補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する、請求項１に記載の測位装置。
【請求項3】
前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記移動体が第２基地局よりも前記第１基地局に近い場所に位置する場合及び前記第１基地局よりも前記第２基地局に近い場所に位置する場合のそれぞれにおいて、前記取得処理部は前記第１補正情報を前記基地局サーバーから取得し、前記第２測位処理部は、前記取得処理部により取得される前記第１補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する、請求項２に記載の測位装置。
【請求項4】
前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記移動体が前記第１基地局に近い場所から前記第２基地局に近い場所に移動した場合であっても、前記取得処理部は前記第１補正情報を前記基地局サーバーから取得し、前記第２測位処理部は、前記取得処理部により取得される前記第１補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する、請求項３に記載の測位装置。
【請求項5】
前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が不可能になった場合に、前記送信処理部は、前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が不可能になった後に前記第１測位処理部により算出される前記移動体の位置に対応する測位情報を前記基地局サーバーに送信する、請求項１～４のいずれかに記載の測位装置。
【請求項6】
前記移動体は、第１基地局及び第２基地局の間に位置する圃場を走行する作業車両であって、前記圃場は、前記第１基地局及び前記第２基地局の中間地点よりも前記第１基地局側の第１領域と前記第２基地局側の第２領域とを含み、
前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記作業車両が前記第１領域を走行する場合及び前記第２領域を走行する場合のそれぞれにおいて、前記第２測位処理部は、前記第１補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する、
請求項１～５のいずれかに記載の測位装置。
【請求項7】
前記移動体は、第１基地局及び第２基地局の間に位置する圃場を走行する作業車両であって、前記圃場は、前記第１基地局及び前記第２基地局の中間地点で分割され、第１分割領域と前記第１分割領域より面積の狭い第２分割領域とを含み、
前記送信処理部は、前記第１分割領域に対応する測位情報を前記基地局サーバーに送信し、
前記取得処理部は、前記第１基地局及び前記第２基地局のうち前記第１分割領域に近い方の基地局が前記衛星から受信する衛星信号に基づいて生成される補正情報を取得し、
前記第２測位処理部は、前記取得処理部により取得される前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する、
請求項１に記載の測位装置。
【請求項8】
前記補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記作業車両が前記第１分割領域を走行する場合及び前記第２分割領域を走行する場合のそれぞれにおいて、前記第２測位処理部は、前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する、請求項７に記載の測位装置。
【請求項9】
前記移動体と前記一の基地局との距離が所定距離未満の場合に、前記一の基地局に対応する前記補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になり、前記移動体と前記一の基地局との距離が所定距離以上の場合に、前記一の基地局に対応する前記補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が不可能になる、請求項１～８のいずれかに記載の測位装置。
【請求項10】
前記測位情報は、少なくとも経度情報、緯度情報、及び時刻情報を含み、前記送信処理部は、前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記移動体の前記第２測位が可能になる直前の前記経度情報及び前記緯度情報と同一の緯度情報及び経度情報を前記基地局サーバーに送信する、
請求項１～９のいずれかに記載の測位装置。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれかに記載の測位装置と、前記測位装置により算出される位置情報に基づいて走行処理を実行する制御装置と、
を備える作業車両。
【請求項12】
衛星から受信する衛星信号に基づいて移動体の位置を算出する第１測位を実行することと、複数の基地局の中から前記算出される前記移動体の位置に基づいて一の基地局を選択する基地局サーバーに、前記算出される前記移動体の位置に対応する測位情報を送信することと、
前記衛星から前記一の基地局が受信する衛星信号に基づいて生成される補正情報を前記基地局サーバーから取得することと、
前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する第２測位を実行することと、
を一又は複数のプロセッサーが実行する測位方法であって、
前記一の基地局である第１基地局に対応する第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記第２測位が可能な間は、前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になる直前の前記測位情報と同一の測位情報を前記基地局サーバーに送信する、測位方法。
【請求項13】
衛星から受信する衛星信号に基づいて移動体の位置を算出する第１測位を実行することと、複数の基地局の中から前記算出される前記移動体の位置に基づいて一の基地局を選択する基地局サーバーに、前記算出される前記移動体の位置に対応する測位情報を送信することと、
前記衛星から前記一の基地局が受信する衛星信号に基づいて生成される補正情報を前記基地局サーバーから取得することと、
前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する第２測位を実行することと、
を一又は複数のプロセッサーに実行させるための測位プログラムであって、
前記一の基地局である第１基地局に対応する第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記第２測位が可能な間は、前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になる直前の前記測位情報と同一の測位情報を前記基地局サーバーに送信する、測位プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動体の現在位置を算出する測位装置などに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、トラクタなどの作業車両を高精度に測位することが可能なリアルタイムキネマティック方式（ＲＴＫ－ＧＰＳ測位方式、以下「ＲＴＫ方式」という。）が知られている。ＲＴＫ方式によれば、作業車両に近い基地局（基準局）に対応する補正情報を利用することにより高精度な測位が可能となる。
【0003】
また、他の測位方式として、ＶＲＳ（仮想基準点：Virtual Reference Station）方式も知られている。例えば特許文献１には、固定基準局（Ｒ１～Ｒ４）からの衛星観測情報を利用してアンテナ局（Ａｋ：Ａ１～Ａｎ）のＶＲＳ参照情報をＶＲＳ情報放送センターによって生成し、生成したＶＲＳ参照情報を移動局に送信する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００２－３１８２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、前記従来の技術では、作業車両に最も近い基地局が選択されて当該基地局に対応する補正情報を利用して作業車両の現在位置を算出するため、例えば２つの基地局の中間地点に作業車両が作業する圃場が存在する場合には、作業車両が圃場内を自律走行中に、前記補正情報に対応する基地局が切り替わってしまう可能性がある。作業車両が自律走行中に基地局が切り替わると、ＲＴＫ方式による測位が一時的に途絶えて作業車両の自律走行が中断してしまう問題が生じる。この問題は、圃場を自律走行する作業車両に限定されず、補正情報を利用して移動体を測位する種々のシステムにおいて同様に起こり得る。
【0006】
本発明の目的は、特定の基地局に対応する補正情報に基づいて移動体を測位する場合に、当該基地局の切り替えを防ぐことが可能な測位装置、作業車両、測位方法、及び測位プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る測位装置は、第１測位処理部と、送信処理部と、取得処理部と、第２測位処理部とを備える。前記第１測位処理部は、衛星から受信する衛星信号に基づいて移動体の位置を算出する第１測位を実行する。前記送信処理部は、複数の基地局の中から前記第１測位処理部により算出される前記移動体の位置に基づいて一の基地局を選択する基地局サーバーに、前記第１測位処理部により算出される前記移動体の位置に対応する測位情報を送信する。前記取得処理部は、前記衛星から前記一の基地局が受信する衛星信号に基づいて生成される補正情報を前記基地局サーバーから取得する。前記第２測位処理部は、前記取得処理部により取得される前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する第２測位を実行する。また、前記送信処理部は、前記一の基地局である第１基地局に対応する第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になる直前の前記測位情報と同一の測位情報を前記基地局サーバーに送信する。
【0008】
本発明に係る作業車両は、前記測位装置と、前記測位装置により算出される位置情報に基づいて走行処理を実行する制御装置と、を備える。
【0009】
本発明に係る測位方法は、衛星から受信する衛星信号に基づいて移動体の位置を算出する第１測位を実行することと、複数の基地局の中から前記算出される前記移動体の位置に基づいて一の基地局を選択する基地局サーバーに、前記算出される前記移動体の位置に対応する測位情報を送信することと、前記衛星から前記一の基地局が受信する衛星信号に基づいて生成される補正情報を前記基地局サーバーから取得することと、前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する第２測位を実行することと、を一又は複数のプロセッサーにより実行する測位方法である。また、前記測位方法では、前記一の基地局である第１基地局に対応する第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になる直前の前記測位情報と同一の測位情報を前記基地局サーバーに送信する。
【0010】
本発明に係る測位プログラムは、衛星から受信する衛星信号に基づいて移動体の位置を算出する第１測位を実行することと、複数の基地局の中から前記算出される前記移動体の位置に基づいて一の基地局を選択する基地局サーバーに、前記算出される前記移動体の位置に対応する測位情報を送信することと、前記衛星から前記一の基地局が受信する衛星信号に基づいて生成される補正情報を前記基地局サーバーから取得することと、前記補正情報に基づいて前記移動体の位置を算出する第２測位を実行することと、を一又は複数のプロセッサーに実行させるための測位プログラムである。また、前記測位プログラムでは、前記一の基地局である第１基地局に対応する第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になった場合に、前記第１補正情報に基づく前記移動体の前記第２測位が可能になる直前の前記測位情報と同一の測位情報を前記基地局サーバーに送信する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、特定の基地局に対応する補正情報に基づいて移動体を測位する場合に、当該基地局の切り替えを防ぐことが可能な測位装置、作業車両、測位方法、及び測位プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0014】
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る測位システム１は、作業車両１０と、基地局サーバー２０と、基地局３０と、衛星４０とを含んでいる。作業車両１０及び基地局サーバー２０は、携帯電話回線網、パケット回線網、又は無線ＬＡＮなどの通信網Ｎ１（図２参照）を介して通信可能である。
【0015】
本実施形態では、作業車両１０がトラクタである場合を例に挙げて説明する。なお、他の実施形態として、作業車両１０は、田植機、コンバイン、建設機械、又は除雪車などであってもよい。作業車両１０は、圃場Ｆ（図４参照）内を走行経路に沿って自律走行（自動走行）可能な構成を備えている。例えば、作業車両１０は、測位システム１により算出される作業車両１０の現在位置の位置情報に基づいて、圃場Ｆに対して予め生成された走行経路に沿って自律走行することが可能である。作業車両１０は、本発明の移動体の一例である。
【0016】
衛星４０は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位システムを構成する測位衛星であり、ＧＮＳＳ信号（衛星信号）を送信する。測位システム１は、複数の衛星４０を含んでいる。基地局３０は、衛星測位システムを構成する基準点（基準局）であり、予め複数の地点に設置される。本実施形態では、２つの基地局３０Ａ，３０Ｂを例示している。基地局サーバー２０は、複数の基地局３０を管理する管理サーバーであり、作業車両１０の現在位置を算出するための補正情報を作業車両１０に送信する。基地局３０Ａは、本発明の第１基地局の一例であり、基地局３０Ｂは、本発明の第２基地局の一例である。
【0017】
作業車両１０は、衛星４０から送信されるＧＮＳＳ信号と、基地局サーバー２０から送信される補正情報とに基づいて、作業車両１０の現在位置（緯度及び経度）を算出する測位処理を実行する。ここで、本実施形態では、測位システム１は、ＲＴＫ方式の測位方法を利用して作業車両１０を測位する。ＲＴＫ方式による測位方法は周知の方法であるため詳細な説明は省略し、概要のみ以下に述べる。例えば、作業車両１０は、衛星４０からＧＮＳＳ信号を受信すると当該ＧＮＳＳ信号に基づいて作業車両１０の位置を算出（単独測位）する。基地局サーバー２０は、作業車両１０に最も近い基地局３０から取得する測位情報（ＧＮＳＳ信号など）に基づいて前記位置を補正するための補正情報を生成する。測位システム１は、算出された作業車両１０の位置を前記補正情報に基づいて補正して、作業車両１０の現在位置を算出する。作業車両１０は、圃場Ｆ内において前記現在位置を取得しながら前記走行経路を自律走行する。
【0018】
［作業車両１０］
図２及び図３に示されるように、作業車両１０は、車両制御装置１１、走行装置１２、作業装置１３、及び測位装置１４などを備える。車両制御装置１１は、走行装置１２、作業装置１３、及び測位装置１４などに電気的に接続されている。なお、車両制御装置１１及び測位装置１４は、無線通信可能であってもよい。
図２及び図３に示されるように、作業車両１０は、車両制御装置１１、走行装置１２、作業装置１３、及び測位装置１４などを備える。車両制御装置１１は、走行装置１２、作業装置１３、及び測位装置１４などに電気的に接続されている。なお、車両制御装置１１及び測位装置１４は、無線通信可能であってもよい。
【0019】
車両制御装置１１は、一又は複数のプロセッサーと、不揮発性メモリ及びＲＡＭなどの記憶メモリとを備えるコンピュータシステムである。そして、車両制御装置１１は、作業車両１０に対する各種のユーザー操作に応じて当該作業車両１０の動作を制御する。また、車両制御装置１１は、後述の測位装置１４により算出される作業車両１０の現在位置と、予め生成される走行経路（図４参照）とに基づいて、当該作業車両１０の自律走行処理を実行する。車両制御装置１１は、本発明の制御装置の一例であり、前記自律走行処理は、本発明の走行処理の一例である。前記走行経路は、作業車両１０又は作業車両１０を管理するサーバー（不図示）に記憶される。
【0020】
走行装置１２は、作業車両１０を走行させる駆動部である。図３に示されるように、走行装置１２は、エンジン１２１、前輪１２２、後輪１２３、トランスミッション１２４、フロントアクスル１２５、リアアクスル１２６、ハンドル１２７などを備える。なお、前輪１２２及び後輪１２３は、作業車両１０の左右にそれぞれ設けられている。また、走行装置１２は、前輪１２２及び後輪１２３を備えるホイールタイプに限らず、作業車両１０の左右に設けられるクローラを備えるクローラタイプであってもよい。
【0021】
エンジン１２１は、不図示の燃料タンクに補給される燃料を用いて駆動するディーゼルエンジン又はガソリンエンジンなどの駆動源である。走行装置１２は、エンジン１２１と共に、又はエンジン１２１に代えて、電気モーターを駆動源として備えてもよい。なお、エンジン１２１には、不図示の発電機が接続されており、当該発電機から作業車両１０に設けられた車両制御装置１１等の電気部品及びバッテリー等に電力が供給される。なお、前記バッテリーは、前記発電機から供給される電力によって充電される。そして、作業車両１０に設けられている車両制御装置１１及び測位装置１４等の電気部品は、エンジン１２１の停止後も前記バッテリーから供給される電力により駆動可能である。
【0022】
エンジン１２１の駆動力は、トランスミッション１２４及びフロントアクスル１２５を介して前輪１２２に伝達され、トランスミッション１２４及びリアアクスル１２６を介して後輪１２３に伝達される。また、エンジン１２１の駆動力は、不図示のＰＴＯ軸を介して作業装置１３にも伝達される。作業車両１０が自律走行を行う場合、走行装置１２は、車両制御装置１１の命令に従って走行動作を行う。
【0023】
作業装置１３は、例えば耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、又は播種機などであって、作業車両１０に着脱可能である。これにより、作業車両１０は、作業装置１３各々を用いて各種の作業を行うことが可能である。
【0024】
具体的に、図３に示される作業装置１３は、エンジン１２１からの駆動力によって回転軸１３１を中心に回転して圃場を耕耘する複数の耕耘爪１３２を備える耕耘機である。また、作業装置１３は、作業車両１０において、不図示の昇降機構により昇降可能に支持されている。車両制御装置１１は、前記昇降機構を制御して作業装置１３を昇降させる。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が圃場の作業対象領域において前進する場合に作業装置１３を下降させ、作業車両１０が後進する場合には作業装置１３を上昇させる。
【0025】
ハンドル１２７は、ユーザー又は車両制御装置１１によって操作される操作部である。例えば走行装置１２では、車両制御装置１１によるハンドル１２７の操作に応じて、不図示の油圧式パワーステアリング機構などによって前輪１２２の角度が変更され、作業車両１０の進行方向が変更される。
【0026】
また、走行装置１２は、ハンドル１２７の他に、車両制御装置１１によって操作される不図示のシフトレバー、アクセル、ブレーキ等を備える。そして、走行装置１２では、車両制御装置１１による前記シフトレバーの操作に応じて、トランスミッション１２４のギアが前進ギア又はバックギアなどに切り替えられるとともに、変速比が操作され前輪１２２及び後輪１２３の回転数を制御する。作業車両１０の走行態様が前進又は後進などに切り替えられる。また、車両制御装置１１は、前記アクセルを操作してエンジン１２１の回転数を制御する。また、車両制御装置１１は、前記ブレーキを操作して電磁ブレーキを用いて前輪１２２及び後輪１２３の回転を制動する。
【0027】
測位装置１４は、制御部１４１、記憶部１４２、通信部１４３、及び測位用アンテナ１４４などを備える通信機器である。例えば、測位装置１４は、図３に示されるように、ユーザーが搭乗するキャビン１７の上部に設けられている。また、測位装置１４の設置場所はキャビン１７に限らない。さらに、測位装置１４の制御部１４１、記憶部１４２、通信部１４３、及び測位用アンテナ１４４は、作業車両１０において異なる位置に分散して配置されていてもよい。なお、前述したように測位装置１４には前記バッテリーが接続されており、当該測位装置１４は、エンジン１２１の停止中も稼働可能である。また、測位装置１４として、例えば携帯電話端末、スマートフォン、又はタブレット端末などが代用されてもよい。
【0028】
制御部１４１は、一又は複数のプロセッサーと、不揮発性メモリ及びＲＡＭなどの記憶メモリとを備えるコンピュータシステムである。記憶部１４２は、制御部１４１に後述の測位処理（図９参照）を実行させるための測位プログラム、及び後述の測位情報Ｄ１（図５参照）、移動情報Ｄ２（図６参照）などを記憶する不揮発性メモリなどである。例えば、前記測位プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置（不図示）で読み取られて記憶部１４２に記憶される。なお、前記測位プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して測位装置１４にダウンロードされて記憶部１４２に記憶されてもよい。
【0029】
通信部１４３は、測位装置１４を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して基地局サーバー２０などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
【0030】
測位用アンテナ１４４は、衛星４０から発信される電波（ＧＮＳＳ信号）を受信するアンテナである。
【0031】
制御部１４１は、第１測位処理部１５１、送信処理部１５２、取得処理部１５３、及び第２測位処理部１５４などの各種の処理部を含む。なお、制御部１４１は、前記測位プログラムに従って各種の処理を実行することにより前記各種の処理部として機能する。また、他の実施形態として、第１測位処理部１５１、送信処理部１５２、取得処理部１５３、及び第２測位処理部１５４の一部又は全部が電子回路で構成されていてもよい。
【0032】
第１測位処理部１５１は、測位用アンテナ１４４が衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号（本発明の衛星信号の一例）に基づいて作業車両１０の位置を算出する。例えば、作業車両１０が圃場Ｆ内を自律走行する場合に、測位用アンテナ１４４が複数の衛星４０のそれぞれから発信される電波（発信時刻、軌道情報など）を受信すると、第１測位処理部１５１は、測位用アンテナ１４４と各衛星４０との距離を算出し、算出した距離に基づいて作業車両１０の位置（緯度及び経度）を算出する。このように、第１測位処理部１５１は、所謂、単独測位（本発明の第１測位に相当）により作業車両１０の位置を算出する。第１測位処理部１５１は、算出した位置に対応する測位情報（以下、「単独測位情報」という。）を記憶部１４２の測位情報Ｄ１に記録する。第１測位処理部１５１は、本発明の第１測位処理部の一例である。
【0033】
図５は、測位情報Ｄ１の一例を示す図である。測位情報Ｄ１には、単独測位情報及び送信測位情報などが含まれる。第１測位処理部１５１は、衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて前記単独測位情報を算出する。図５では、前記単独測位情報がＸ１～Ｘ１５及びＹ１～Ｙ１５で示されているが、実際の前記単独測位情報には、Ｘ１～Ｘ１５及びＹ１～Ｙ１５に代えて作業車両１０の位置を示す緯度及び経度などが含まれる。なお図５に示す測位情報Ｄ１には時刻情報が示されているが、前記時刻情報は測位情報Ｄ１に含まれなくてもよい。
【0034】
送信処理部１５２は、第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置に対応する測位情報（単独測位情報）を基地局サーバー２０に送信する。
【0035】
具体的には、送信処理部１５２は、所定の送信データフォーマットにより前記単独測位情報を所定の周期（例えば１秒周期）で基地局サーバー２０に送信する。例えば、送信処理部１５２は、ＮＭＥＡ０１８３のデータ伝送規格により、前記単独測位情報に対応する時刻、緯度及び経度を含むＧＧＡメッセージ（センテンス）を１秒周期で基地局サーバー２０に送信する。前記ＧＧＡメッセージは、本発明の測位情報（前記単独測位情報）の一例である。送信処理部１５２は、本発明の送信処理部の一例である。
【0036】
また、送信処理部１５２は、基地局サーバー２０に送信する前記単独測位情報を送信測位情報として測位情報Ｄ１（図５参照）に記録する。図５では、前記送信測位情報がＸ１～Ｘ１２及びＹ１～Ｙ１２で示されているが、実際の前記送信測位情報には、Ｘ１～Ｘ１２及びＹ１～Ｙ１２に代えて作業車両１０の位置を示す緯度及び経度などが含まれる。また、測位情報Ｄ１には、前記単独測位情報及び前記送信測位情報が互いに関連付けられて記録される。
【0037】
基地局サーバー２０は、送信処理部１５２から送信される前記送信測位情報（前記単独測位情報）を受信すると、複数の基地局３０の中から作業車両１０の位置に基づいて一の基地局３０を選択し、選択した基地局３０が衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて前記補正情報を生成する。前記補正情報には、基地局３０がＧＮＳＳ信号に基づいて算出した位置の測位情報、基地局３０が設置された位置の基準位置情報、時刻情報などが含まれる。基地局サーバー２０は、生成した前記補正情報を作業車両１０に送信する。基地局サーバー２０の具体的構成は後述する。
【0038】
取得処理部１５３は、基地局サーバー２０から前記補正情報を取得する。取得処理部１５３は、例えば作業車両１０が自律走行している間、リアルタイムに基地局サーバー２０から前記補正情報を取得する。取得処理部１５３は、取得した前記補正情報を移動情報Ｄ２に記録する。取得処理部１５３は、本発明の取得処理部の一例である。
【0039】
図６は、移動情報Ｄ２の一例を示す図である。移動情報Ｄ２には、単独測位情報、補正情報、及び位置情報などが含まれる。取得処理部１５３は、基地局サーバー２０から前記補正情報を取得すると、前記単独測位情報に関連付けて移動情報Ｄ２に記録する。図６では、前記補正情報がＸｓ３～Ｘｓ１５及びＹｓ３～Ｙｓ１５で示されているが、実際の前記補正情報には、Ｘｓ３～Ｘｓ１５及びＹｓ３～Ｙｓ１５に代えて基地局３０の位置（測位情報、基準位置情報など）を示す緯度及び経度、時刻情報などが含まれる。なお図６に示す移動情報Ｄ２には時刻情報が示されているが、前記時刻情報は移動情報Ｄ２に含まれなくてもよい。
【0040】
第２測位処理部１５４は、取得処理部１５３により取得される前記補正情報に基づいて作業車両１０の位置を算出するＲＴＫ測位（本発明の第２測位に相当）を実行する。例えば、第２測位処理部１５４は、衛星４０から受信した信号に基づく作業車両１０の単独測位情報を、選択された基地局３０の測位情報に対応する補正情報に基づいて補正して、作業車両１０の現在位置を算出する。第２測位処理部１５４は、算出した作業車両１０の現在位置を示す位置情報を移動情報Ｄ２（図６参照）に記録する。上記のようにして作業車両１０の現在位置が算出される。車両制御装置１１は、測位装置１４が作業車両１０の現在位置を算出しながら、当該現在位置及び予め生成された走行経路に基づいて、当該作業車両１０の自律走行処理を実行する。第２測位処理部１５４は、本発明の第２測位処理部の一例である。
【0041】
［基地局サーバー２０］
図２に示されるように、基地局サーバー２０は、制御部２１、記憶部２２、及び通信部２３などを備えるサーバーである。なお、基地局サーバー２０は、１台のコンピュータに限らず、複数台のコンピュータが協働して動作するコンピュータシステムであってもよい。また、基地局サーバー２０で実行される各種の処理は、一又は複数のプロセッサーによって分散して実行されてもよい。
図２に示されるように、基地局サーバー２０は、制御部２１、記憶部２２、及び通信部２３などを備えるサーバーである。なお、基地局サーバー２０は、１台のコンピュータに限らず、複数台のコンピュータが協働して動作するコンピュータシステムであってもよい。また、基地局サーバー２０で実行される各種の処理は、一又は複数のプロセッサーによって分散して実行されてもよい。
【0042】
通信部２３は、基地局サーバー２０を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して一又は複数の作業車両１０などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
【0043】
記憶部２２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。記憶部２２には、制御部２１に各種処理を実行させるための制御プログラムが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、基地局サーバー２０が備えるＣＤドライブ又はＤＶＤドライブなどの読取装置（不図示）で読み取られて記憶部２２に記憶される。なお、前記制御プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して基地局サーバー２０にダウンロードされて記憶部２２に記憶されてもよい。
【0044】
また、記憶部２２には、基地局情報Ｄ３などのデータが含まれる。図７は、基地局情報Ｄ３の一例を示す図である。基地局情報Ｄ３には、基地局名、基準位置情報などが含まれる。前記基地局名は、測位システム１に含まれる全ての基地局３０のそれぞれの名称（識別情報）である。前記基準位置情報は、基地局３０の設置位置を示す位置情報（緯度及び経度）である。基地局３０は、通信事業者、自治体などにより設置され、前記基地局名及び前記基準位置情報は、基地局３０が設置されたときに基地局情報Ｄ３に登録される。
【0045】
制御部２１は、受信処理部２１１、選択処理部２１２、生成処理部２１３、及び送信処理部２１４などの各種の処理部を含む。なお、制御部２１は、前記制御プログラムに従って各種の処理を実行することにより前記各種の処理部として機能する。また、他の実施形態として、受信処理部２１１、選択処理部２１２、生成処理部２１３、及び送信処理部２１４の一部又は全部が電子回路で構成されていてもよい。
【0046】
受信処理部２１１は、作業車両１０に搭載される測位装置１４の第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置に対応する測位情報（単独測位情報）を測位装置１４から受信する。具体的には、受信処理部２１１は、測位装置１４の送信処理部１５２が所定の周期（例えば１秒周期）で送信する前記単独測位情報（図５参照）を受信する。
【0047】
選択処理部２１２は、複数の基地局３０の中から一の基地局３０を作業車両１０の位置に基づいて選択する。具体的には、選択処理部２１２は、予め登録された基地局情報Ｄ３に含まれる複数の基地局３０の中から、受信処理部２１１が受信する前記単独測位情報に対応する作業車両１０の位置に最も近い１つの基地局３０を選択する。
【0048】
図８には、圃場Ｆと圃場Ｆ内で作業を行う作業車両１０とを例示している。圃場Ｆは、２つの基地局３０Ａ，３０Ｂの間に位置している。作業車両１０が作業を開始する地点Ｐ１に位置する場合、受信処理部２１１は、測位装置１４から地点Ｐ１に対応する前記単独測位情報を受信する。この場合、選択処理部２１２は、基地局情報Ｄ３に含まれる複数の基地局３０の中から、地点Ｐ１に最も近い基地局３０（ここでは基地局３０Ａ）を選択する。
【0049】
生成処理部２１３は、測位装置１４の第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置（単独測位情報）を補正するための前記補正情報を生成する。具体的には、生成処理部２１３は、選択処理部２１２により選択される基地局３０が衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号（衛星信号）に基づいて、前記補正情報を生成する。図８に示す例では、生成処理部２１３は、基地局３０Ａが衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて、作業車両１０用の前記補正情報を生成する。前記補正情報には、基地局３０ＡがＧＮＳＳ信号に基づいて算出した位置の測位情報と、基地局３０Ａが設置された位置の基準位置情報（図７の「Ｘａ，Ｙａ」参照）と、時刻情報とが含まれる。
【0050】
送信処理部２１４は、生成処理部２１３により生成される前記補正情報を作業車両１０に送信する。作業車両１０が基地局サーバー２０から最初に送信される前記補正情報を取得した場合に、ＲＴＫ方式による測位（ＲＴＫ測位）が開始される。すなわち、作業車両１０が基地局サーバー２０から最初に送信される前記選択された基地局３０に対応する前記補正情報を取得した時点で、当該基地局３０に対応する前記補正情報に基づくＲＴＫ測位が可能になる。なお、本実施形態では、「選択された一の基地局３０（上記の例では基地局３０Ａ）に対応する補正情報に基づくＲＴＫ測位が可能な状態」を、「作業車両１０と基地局３０（基地局３０Ａ）との通信が確立された状態」ともいう。
【0051】
以上のように、測位システム１は、ＲＴＫ方式により作業車両１０を測位する。また、作業車両１０は、ＲＴＫ方式による測位情報を利用して自律走行を実施する。
【0052】
ところで、例えば２つの基地局３０の中間地点に圃場Ｆが位置する場合には、作業車両１０が圃場Ｆ内を自律走行中に基地局３０が切り替わってしまう可能性がある。例えば図８に示すように、圃場Ｆ内に基地局３０Ａと基地局３０Ｂとの中間地点Ｃ０が位置する場合、圃場Ｆには、中間地点Ｃ０よりも基地局３０Ａ側の第１領域Ｆ１と、中間地点Ｃ０よりも基地局３０Ｂ側の第２領域Ｆ２とが含まれる。この場合に、作業車両１０は、第１領域Ｆ１内では基地局３０Ａに対応する前記補正情報を利用して算出される位置情報を取得しながら自律走行する。しかし、作業車両１０が中間地点Ｃ０を超えて第２領域Ｆ２に入ると、基地局３０Ｂが作業車両１０に最も近い基地局となるため、作業車両１０と通信を確立する基地局３０が切り替わる。これにより、作業車両１０において前記補正情報が切り替わりＲＴＫ方式による測位計算が一時的に途切れ、作業車両１０の自律走行が中断してしまう。なお、図８に示す例では、作業車両１０が第１領域Ｆ１に位置する場合及び第２領域Ｆ２に位置する場合のそれぞれにおいて、基地局３０Ａに対応する補正情報を利用して作業車両１０をＲＴＫ測位することが可能であり、また基地局３０Ｂに対応する補正情報を利用して作業車両１０をＲＴＫ測位することも可能である。すなわち、圃場Ｆでは、複数の基地局３０に対応するそれぞれの補正情報を利用したＲＴＫ測位が可能となっている。
【0053】
これに対し、以下に説明するように、本実施形態に係る測位装置１４によれば、特定の基地局３０に対応する補正情報に基づいて作業車両１０を測位する場合に、当該基地局３０の切り替えを防ぐことが可能である。
【0054】
ここでは図８に示す例を挙げて説明する。作業車両１０が第１領域Ｆ１の地点Ｐ１に位置する場合、基地局サーバー２０は、作業車両１０から受信する地点Ｐ１に対応する前記単独測位情報に基づいて基地局３０Ａ（地点Ｐ１に最も近い基地局）を選択し、選択した基地局３０Ａに対応する補正情報を生成して作業車両１０に送信する。測位装置１４の取得処理部１５３が基地局サーバー２０から最初の前記補正情報を取得すると、基地局３０Ａに対応するＲＴＫ測位が可能になる。すなわち、作業車両１０と基地局３０Ａとの通信が確立される。
【0055】
基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位（本発明の第２測位に相当）が可能になった場合に、測位装置１４の送信処理部１５２は、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前の前記単独測位情報と同一の測位情報を基地局サーバー２０に送信する。なお、前記単独測位情報には、少なくとも緯度情報、経度情報、及び時刻情報が含まれる。例えば、送信処理部１５２は、作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になった場合に、作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前の前記経度情報及び前記緯度情報と同一の緯度情報及び経度情報を基地局サーバー２０に送信する。
【0056】
例えば、測位装置１４が単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」（図５参照）を基地局サーバー２０に送信し、基地局サーバー２０が、単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」に基づいて基地局３０Ａを選択し、選択した基地局３０Ａが衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて補正情報を生成し、最初の補正情報を作業車両１０に送信したと仮定する。測位装置１４は、基地局サーバー２０から最初の前記補正情報を取得することにより、基地局３０Ａに対応する前記補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる。この場合に、測位装置１４の送信処理部１５２は、図５に示すように、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前に送信した前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」と同一の測位情報「Ｘ３，Ｙ３」を基地局サーバー２０に送信する。すなわち、測位装置１４から基地局サーバー２０に送信する前記送信測位情報を、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前の前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」に固定する（図５参照）。
【0057】
これにより、送信処理部１５２は、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能である間、作業車両１０の位置に関わらず同一の前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」を基地局サーバー２０に送信し続ける。例えば図８に示す例において、圃場Ｆ内の全ての位置において基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能な場合には、作業車両１０が第１領域Ｆ１から第２領域Ｆ２の地点Ｐ２に移動した場合であっても、送信処理部１５２は、第１領域Ｆ１内の位置に対応する前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」を基地局サーバー２０に送信し続ける。このため、基地局サーバー２０は、作業車両１０の実際の位置に関わらず同一の前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」（送信測位情報）を受信するため、基地局３０Ａを選択し続け、基地局３０Ｂを選択しない。そして、基地局サーバー２０は、基地局３０Ａに対応する前記補正情報を作業車両１０に送信し続ける。これにより、測位装置１４は、作業車両１０が少なくとも圃場Ｆ内を走行している間は、基地局３０Ａに対応する前記補正情報を途切れることなく受信し続け、作業車両１０の現在位置を算出し続ける。よって、圃場Ｆ内において作業車両１０の自律走行が中断してしまうことを防ぐことができる。
【0058】
このように、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になった場合に、測位装置１４の取得処理部１５３は、衛星４０から基地局３０Ａが受信するＧＮＳＳ信号に基づいて生成される前記補正情報を基地局サーバー２０から取得し、第２測位処理部１５４は、取得処理部１５３により取得される基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて作業車両１０を測位する。具体的には、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になった場合に、作業車両１０が基地局３０Ｂよりも基地局３０Ａに近い場所（図８では第１領域Ｆ１）に位置する場合及び基地局３０Ａよりも基地局３０Ｂに近い場所（図８では第２領域Ｆ２）に位置する場合のそれぞれにおいて、取得処理部１５３は基地局３０Ａに対応する補正情報を基地局サーバー２０から取得し、第２測位処理部１５４は、取得処理部１５３により取得される基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて作業車両１０の位置を算出する。換言すると、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になった場合に、作業車両１０が第１領域Ｆ１を走行する場合及び第２領域Ｆ２を走行する場合のそれぞれにおいて、第２測位処理部１５４は、作業車両１０の位置を基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて測位する。
【0059】
また、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になった場合に、作業車両１０が基地局３０Ａに近い場所（図８では第１領域Ｆ１）から基地局３０Ｂに近い場所（図８では第２領域Ｆ２）に移動した場合であっても、取得処理部１５３は基地局３０Ａに対応する補正情報を基地局サーバー２０から取得し、第２測位処理部１５４は、作業車両１０の位置を取得処理部１５３により取得される基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて測位する。このようにして、測位装置１４は、作業車両１０の現在位置を算出する。
【0060】
［測位処理］
以下、図９を参照しつつ、測位装置１４の制御部１４１によって実行される前記測位処理の一例について説明する。例えば、前記測位処理は、制御部１４１が衛星４０から衛星信号（ＧＮＳＳ信号）を受信した場合に制御部１４１によって開始される。また、前記測位処理は、測位装置１４を搭載した作業車両１０に対する所定のユーザー操作に応じて開始されてもよい。
以下、図９を参照しつつ、測位装置１４の制御部１４１によって実行される前記測位処理の一例について説明する。例えば、前記測位処理は、制御部１４１が衛星４０から衛星信号（ＧＮＳＳ信号）を受信した場合に制御部１４１によって開始される。また、前記測位処理は、測位装置１４を搭載した作業車両１０に対する所定のユーザー操作に応じて開始されてもよい。
【0061】
なお、本願発明は、制御部１４１により前記測位処理の一部又は全部を実行する測位方法の発明、又は、当該測位方法の一部又は全部を制御部１４１に実行させるための測位プログラムの発明として捉えてもよい。また、前記測位処理は、一又は複数のプロセッサーによって実行されてもよい。例えば、前記測位処理は、測位装置１４の制御部１４１及び基地局サーバー２０の制御部２１によって協働して実行されてもよい。
【0062】
ステップＳ１において、制御部１４１は、衛星４０からＧＮＳＳ信号を受信する受信処理を開始する。例えば、制御部１４１は、複数（４個）の衛星４０のそれぞれから発信時刻、軌道情報などを含む電波（ＧＮＳＳ信号）を受信する。
【0063】
ステップＳ２において、制御部１４１（第１測位処理部１５１）は、衛星４０から受信したＧＮＳＳ信号に基づいて作業車両１０の位置を算出する単独測位を開始する。制御部１４１は、算出した位置に対応する測位情報（単独測位情報）を記憶部１４２の測位情報Ｄ１（図５参照）に記録する。
【0064】
ステップＳ３において、制御部１４１（送信処理部１５２）は、ステップＳ２で算出した作業車両１０の位置に対応する単独測位情報を基地局サーバー２０に送信する送信処理を開始する。例えば、制御部１４１は、ＮＭＥＡ０１８３のデータ伝送規格により、前記単独測位情報に対応する時刻、緯度及び経度を含むＧＧＡメッセージを１秒周期で基地局サーバー２０に送信する。また、制御部１４１は、基地局サーバー２０に送信する前記単独測位情報を送信測位情報として測位情報Ｄ１（図５参照）に記録する。
【0065】
基地局サーバー２０は、測位装置１４から送信される前記単独測位情報に基づいて作業車両１０に最も近い基地局３０を選択して、選択した基地局３０に対応する補正情報を生成して作業車両１０に送信する。
【0066】
ステップＳ４において、制御部１４１は、ＲＴＫ測位が可能になったか否かを判定する。例えば、制御部１４１は、基地局サーバー２０から最初の前記補正情報を取得した場合にＲＴＫ測位が可能になったと判定し（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ５に移行する。制御部１４１は、基地局サーバー２０から最初の前記補正情報を取得するまで待機する（Ｓ４：Ｎｏ）。例えば、図８に示す例において、制御部１４１が、基地局サーバー２０から基地局３０Ａに対応する最初の前記補正情報を取得した場合に、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づくＲＴＫ測位が可能になったと判定する。
【0067】
ステップＳ５において、制御部１４１（送信処理部１５２）は、基地局サーバー２０に送信する前記単独測位情報（送信測位情報）を、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前の前記単独測位情報（図５の「Ｘ３，Ｙ３」参照）に固定する。すなわち、上記の例では、制御部１４１は、前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」（ＧＧＡメッセージ）を１秒周期で基地局サーバー２０に送信する。また、制御部１４１は、前記単独測位情報のうち緯度情報及び経度情報（「Ｘ３，Ｙ３」）のみを１秒周期で基地局サーバー２０に送信する。なお、前記ＧＧＡメッセージに含まれる時刻情報は更新される。
【0068】
ステップＳ６において、制御部１４１（取得処理部１５３）は、基地局サーバー２０から前記補正情報を取得したか否かを判定する。ここでは、制御部１４１は、基地局３０Ａに対応する前記補正情報を取得したか否かを判定する。制御部１４１が前記補正情報を取得した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７に移行する。制御部１４１は、前記補正情報を取得するまで待機する（Ｓ６：Ｎｏ）。
【0069】
なお、前記単独測位情報が固定された後は、制御部１４１は、同一の前記単独測位情報（「Ｘ３，Ｙ３」）を基地局サーバー２０に送信し続ける。また、基地局サーバー２０は、測位装置１４から送信される前記単独測位情報（「Ｘ３，Ｙ３」）に基づいて基地局３０Ａを選択し、選択した基地局３０Ａに対応する補正情報を生成して作業車両１０に送信し続ける。これにより、制御部１４１は、作業車両１０の位置に関わらず同一の基地局３０Ａに対応する補正情報を取得し続ける。
【0070】
ステップＳ７において、制御部１４１（第２測位処理部１５４）は、ステップＳ２において算出した作業車両１０の前記単独測位情報に対応する位置を、ステップＳ６において取得した前記補正情報に基づいて補正して、作業車両１０の現在位置を算出する。ここでは、制御部１４１は、前記単独測位情報に対応する位置を、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて補正して、作業車両１０の現在位置を算出する。また、図８に示すように、作業車両１０が第１領域Ｆ１に位置する場合であっても、第２領域Ｆ２に位置する場合であっても、制御部１４１は、基地局３０Ａに対応する補正情報を利用して作業車両１０の現在位置を算出する。
【0071】
ステップＳ８において、制御部１４１は、作業車両１０による作業が終了したか否かを判定する。例えば、作業車両１０が圃場Ｆ内の全ての領域の作業を完了した場合、すなわち設定された走行経路の自律走行が完了した場合に、制御部１４１は、作業車両１０による作業が終了した判定する（Ｓ８：Ｙｅｓ）。作業が終了すると、制御部１４１は前記測位処理を終了させる。一方、制御部１４１が作業車両１０による作業が終了していないと判定した場合（Ｓ８：Ｎｏ）、処理はステップＳ６に移行する。ステップＳ６に移行すると、制御部１４１は、基地局サーバー２０から前記補正情報を取得して作業車両１０の現在位置を算出する処理を継続する。以上のようにして、制御部１４１は、前記測位処理を実行する。
【0072】
ところで、測位装置１４は、作業車両１０と基地局３０との距離Ｌ１０が所定距離以上になると基地局３０との通信環境が悪化して測位対象の移動体（本実施形態では作業車両１０）の測位（ＲＴＫ測位）を行うことができなくなる。例えば、作業車両１０（測位装置１４）が基地局３０Ａから５ｋｍ以上離れると、測位装置１４は基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて作業車両１０のＲＴＫ測位を行うことができなくなる。
【0073】
ここで図８に示す例において、例えば、作業車両１０が圃場Ｆ内のどの位置にいても作業車両１０と基地局３０Ａとの距離Ｌ１０が所定距離未満である場合には、測位装置１４は基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいてＲＴＫ測位が可能である。しかし、例えば図１０に示すように、作業車両１０が圃場Ｆ外の地点Ｐ４に移動するなどして、作業車両１０と基地局３０Ａとの距離Ｌ１０が所定距離以上になると、測位装置１４が基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて作業車両１０のＲＴＫ測位を行うことができなくなる問題が生じる。なお、測位装置１４が基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいてＲＴＫ測位が可能な前記所定距離は、測位装置１４と基地局３０との通信環境などに応じて変化する。このため、例えば、測位装置１４が基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいてＲＴＫ測位が可能な状態である場合に作業車両１０が基地局３０Ａから離れ過ぎると、その時点で測位装置１４が前記ＲＴＫ測位を行うことが不可能になる。
【0074】
そこで、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になった場合には、送信処理部１５２は、前記単独測位情報の固定を解除して、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になった後に第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置に対応する単独測位情報を基地局サーバー２０に送信する。
【0075】
例えば図５において、時刻ｔ９は、作業車両１０が移動したことにより基地局３０Ａに対応する前記補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になった時刻を表している。基地局３０Ａに対応する前記補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になると、送信処理部１５２は、前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」の固定を解除して、解除後に第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置に対応する単独測位情報「Ｘ９，Ｙ９」を基地局サーバー２０に送信する。その後、送信処理部１５２は、作業車両１０の位置に応じて第１測位処理部１５１により算出される新たな単独測位情報を順次、基地局サーバー２０に送信する。
【0076】
また、前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」の固定が解除されると、例えば作業車両１０が中間地点Ｃ０を超えて基地局３０Ｂ側に移動した場合に、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂ側の前記単独測位情報を取得するため、基地局３０Ｂを選択することになる。そして、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂが衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて補正情報を生成して測位装置１４に送信する。測位装置１４では、取得処理部１５３が、基地局３０Ｂに対応する補正情報を基地局サーバー２０から取得し、第２測位処理部１５４が、第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の前記単独測位情報に対応する位置を、取得処理部１５３により取得される基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づいて測位して、作業車両１０の現在位置を算出する。
【0077】
上記のように作業車両１０と通信を確立する基地局３０を切り替えて作業車両１０の現在位置を算出する構成は、例えば図１１に示すように作業車両１０が圃場Ｆａ内の作業を終了した後に圃場Ｆｂに移動して圃場Ｆｂ内で作業を行う場合に有効である。図１１に示す例では、作業車両１０は圃場Ｆｂ内の地点Ｐ５において作業を開始する。なお、地点Ｐ５において、作業車両１０と基地局３０Ｂとの距離Ｌ１０は所定距離未満である。
【0078】
作業車両１０が作業を開始する地点Ｐ５に位置する場合、送信処理部１５２は、第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置に対応する単独測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」（図５参照）を基地局サーバー２０に送信する。基地局サーバー２０の受信処理部２１１は、測位装置１４から地点Ｐ５に対応する前記単独測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」を受信する。この場合、選択処理部２１２は、基地局情報Ｄ３に含まれる複数の基地局３０の中から、地点Ｐ５に最も近い基地局３０Ｂを選択する。生成処理部２１３は、基地局３０Ｂが衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて作業車両１０用の前記補正情報を生成し、送信処理部２１４は生成された基地局３０Ｂに対応する前記補正情報を作業車両１０に送信する。作業車両１０が基地局サーバー２０から最初に送信される前記選択された基地局３０Ｂに対応する前記補正情報を取得した時点で、当該基地局３０Ｂに対応する前記補正情報に基づくＲＴＫ測位が可能となる。
【0079】
また、測位装置１４の送信処理部１５２は、図５に示すように、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前に送信した前記単独測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」と同一の測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」を基地局サーバー２０に送信する。すなわち、測位装置１４から基地局サーバー２０に送信する前記送信測位情報を、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前の前記単独測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」に固定する（図５参照）。
【0080】
これにより、送信処理部１５２は、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能である間、作業車両１０の位置に関わらず同一の前記単独測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」を基地局サーバー２０に送信し続ける。そして、圃場Ｆｂ内の全ての位置において基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能な場合には、送信処理部１５２は、同一の前記単独測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」を基地局サーバー２０に送信し続ける。このため、基地局サーバー２０は、作業車両１０の実際の位置に関わらず同一の前記単独測位情報「Ｘ１２，Ｙ１２」（送信測位情報）を受信するため、基地局３０Ｂを選択し続け、他の基地局３０を選択しない。そして、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂに対応する前記補正情報を作業車両１０に送信し続ける。これにより、測位装置１４は、作業車両１０が少なくとも圃場Ｆｂ内を走行している間は、基地局３０Ｂに対応する前記補正情報を途切れることなく受信し続け、作業車両１０の現在位置を算出し続ける。よって、圃場Ｆｂ内において作業車両１０の自律走行が中断してしまうことを防ぐことができる。
【0081】
図１０及び図１１に示す例に対応する前記測位処理の一例について、図１２を参照しつつ説明する。なお、図１２に示す測位処理において、図９に示した前記測位処理と同一の処理については同一のステップ番号を付しその説明を省略する。図１２に示す測位処理では、図９に示す前記測位処理にさらにステップＳ８１，Ｓ８２の処理が追加されている。
【0082】
ステップＳ８において、制御部１４１が作業車両１０による作業が終了していないと判定した場合（Ｓ８：Ｎｏ）、処理はステップＳ８１に移行する。
【0083】
ステップＳ８１において、制御部１４１は、作業車両１０と通信を確立している基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて作業車両１０のＲＴＫ測位を行うことが不可能になったか否かを判定する。制御部１４１により基地局３０Ａに対応するＲＴＫ測位が不可能になったと判定された場合（Ｓ８１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８２に移行する。一方、制御部１４１により基地局３０Ａに対応するＲＴＫ測位が可能であると判定された場合（Ｓ８１：Ｎｏ）、処理はステップＳ６に移行する。
【0084】
ステップＳ８２において、制御部１４１は、前記単独測位情報の固定を解除する。例えば図１０に示すように、作業車両１０が地点Ｐ３から地点Ｐ４に移動したことにより作業車両１０が基地局３０Ａから前記補正情報を取得できずＲＴＫ測位が不可能になった場合に、制御部１４１は、前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」の固定を解除する（図５参照）。制御部１４１は、前記単独測位情報「Ｘ３，Ｙ３」の固定を解除すると、その後、ステップＳ３において、作業車両１０の位置に応じた単独測位情報の送信を開始する。
【0085】
その後ステップＳ４において、制御部１４１は、作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になったか否かを判定する。ここでは例えば、図１０及び図１１に示す例において、制御部１４１が、基地局サーバー２０から基地局３０Ｂに対応する最初の前記補正情報を取得した場合に、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づくＲＴＫ測位が可能になったと判定する（Ｓ４：Ｙｅｓ）。
【0086】
またステップＳ５において、制御部１４１は、基地局サーバー２０に送信する前記単独測位情報（送信測位情報）を、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前の前記単独測位情報（図５の「Ｘ１２，Ｙ１２」参照）に固定する。そして、制御部１４１は、基地局３０Ｂに対応する補正情報を取得して（ステップＳ６）、ステップＳ２において算出した作業車両１０の前記単独測位情報に対応する位置を、ステップＳ６において取得した前記補正情報に基づいて補正して、作業車両１０の現在位置を算出する（ステップＳ７）。
【0087】
以上説明したように、測位装置１４は、衛星４０から受信する衛星信号（ＧＮＳＳ信号）に基づいて移動体（作業車両１０）の位置（単独測位情報）を算出（単独測位）し、算出した単独測位情報を基地局サーバー２０に送信する。基地局サーバー２０は、複数の基地局３０の中から前記単独測位情報に基づいて一の基地局３０を選択して、選択した基地局３０に対応する補正情報を生成して測位装置１４に送信する。測位装置１４は、基地局サーバー２０から前記補正情報を取得すると、前記補正情報に基づいて作業車両１０を測位する。また、測位装置１４は、選択された基地局３０に対応する補正情報に基づく前記移動体のＲＴＫ測位が可能になった場合に、当該補正情報に基づく前記移動体のＲＴＫ測位が可能になる直前に送信した前記単独測位情報と同一の測位情報を基地局サーバー２０に送信する。このように、測位装置１４は、基地局サーバー２０において基地局３０が切り替えられないように、前記単独測位情報の位置情報を固定する。これにより、例えば２つの基地局の中間地点に圃場Ｆが位置する場合（図８参照）において、作業車両１０が圃場Ｆ内を自律走行中に、前記補正情報に対応する基地局３０が切り替わることを防ぐことができる。このため、例えば基地局サーバー２０から前記補正情報の受信が途絶えて作業車両１０の自律走行が中断してしまうことを防ぐことができる。
【0088】
［他の実施形態］
以下、本実施形態に係る測位システム１の他の実施形態について説明する。
以下、本実施形態に係る測位システム１の他の実施形態について説明する。
【0089】
他の実施形態として、測位装置１４は、ＲＴＫ測位が可能な範囲（以下、「測位可能範囲ＡＲ」という。）を予め設定してもよい。例えば、測位装置１４は、作業車両１０（測位装置１４）を中心として半径Ｒ（例えば５ｋｍ）の範囲を前記測位可能範囲ＡＲに設定する。
【0090】
ここで図１３に示す例において、例えば、作業車両１０が圃場Ｆ内のどの位置にいても基地局３０Ａが測位可能範囲ＡＲに含まれる場合にはＲＴＫ測位が可能である。しかし、例えば、作業車両１０が圃場Ｆ外の地点Ｐ４に位置する場合には、基地局３０Ａが測位可能範囲ＡＲから外れてしまう。なお、図１３において、「ＡＲ４」は地点Ｐ４に対応する前記測位可能範囲ＡＲを示し、「ＡＲ３」は地点Ｐ３に対応する前記測位可能範囲ＡＲを示している。この場合、測位装置１４が基地局３０Ａに対応する補正情報に基づいて作業車両１０のＲＴＫ測位を行うことができなくなる。
【0091】
制御部１４１は、前記補正情報に含まれる基地局３０Ａの測位情報に基づいて、基地局３０Ａが測位可能範囲ＡＲ内にあるか否かを判定し、基地局３０Ａが測位可能範囲ＡＲから外れた場合に、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になったと判断する。すなわち、基地局３０Ａが作業車両１０から所定範囲（測位可能範囲ＡＲ）内に位置する場合に、基地局３０Ａに対応する前記補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になり、基地局３０Ａが作業車両１０から所定範囲外に位置する場合に、基地局３０Ａに対応する前記補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になる。
【0092】
基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になった場合には、送信処理部１５２は、前記単独測位情報の固定を解除して、基地局３０Ａに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が不可能になった後に第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置に対応する単独測位情報を基地局サーバー２０に送信する。
【0093】
その後、例えば作業車両１０が中間地点Ｃ０を超えて基地局３０Ｂ側に移動した場合に、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂ側の前記単独測位情報を取得するため、基地局３０Ｂを選択することになる。そして、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂが衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて補正情報を生成して測位装置１４に送信する。測位装置１４では、取得処理部１５３が、基地局３０Ｂに対応する補正情報を基地局サーバー２０から取得し、第２測位処理部１５４が、第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の前記単独測位情報に対応する位置を、取得処理部１５３により取得される基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づいて測位して、作業車両１０の現在位置を算出する。
【0094】
ここで、図１４に示すように、基地局３０Ｂ側に圃場Ｆｂが存在し、作業車両１０が圃場Ｆａ内の作業を終了した後に圃場Ｆｂに移動して圃場Ｆｂ内で作業を行う場合には、測位装置１４は、上述の実施形態と同様の処理を実行して作業車両１０の現在位置を算出する。
【0095】
また、他の実施形態として、測位装置１４は、作業車両１０と基地局３０との距離を測定し、ＲＴＫ測位の対象となる基地局３０を、作業車両１０に近い方の基地局３０に切り替える構成を備えてもよい。例えば、図１１に示すように、作業車両１０が圃場Ｆｂ内に位置する場合において、測位装置１４は、作業車両１０が中間地点Ｃ０を超えて基地局３０Ｂ側に移動した時点で、ＲＴＫ測位の対象となる基地局３０を基地局３０Ａから基地局３０Ｂに切り替える。
【0096】
具体的には、作業車両１０に最も近い基地局３０が基地局３０Ａから基地局３０Ｂに変化した場合に、送信処理部１５２は、前記単独測位情報の固定を解除して、第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の位置に対応する単独測位情報を基地局サーバー２０に送信する。これにより、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂ側の前記単独測位情報を取得するため、基地局３０Ｂを選択する。そして、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂが衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて補正情報を生成して測位装置１４に送信する。測位装置１４では、取得処理部１５３が、基地局３０Ｂに対応する補正情報を基地局サーバー２０から取得し、第２測位処理部１５４が、第１測位処理部１５１により算出される作業車両１０の前記単独測位情報に対応する位置を、取得処理部１５３により取得される基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づいて測位して、作業車両１０の現在位置を算出する。
【0097】
このように、測位装置１４は、作業車両１０と基地局３０との距離を監視し、ＲＴＫ測位の対象となる基地局３０を、作業車両１０に最も近い基地局３０に自ら切り替えてもよい。
【0098】
例えば図１５に示すように、２つの基地局３０Ａ，３０Ｂの間に位置する圃場Ｆがいずれかの基地局側（ここでは基地局３０Ｂ側）に位置する場合がある。すなわち、圃場Ｆは、基地局３０Ａ及び基地局３０Ｂの中間地点で分割される２つの分割領域を含み、一方の分割領域が他方の分割領域よりも面積が広くなっている。ここでは、圃場Ｆが基地局３０Ａ側の第１領域Ｆ１と基地局３０Ｂ側の第２領域Ｆ２とに分割され、第２領域Ｆ２が第１領域Ｆ１よりも面積が広くなっている。このような圃場Ｆを走行する作業車両１０を測位する場合には、測位の精度の観点からは、面積が広い第２領域Ｆ２側の基地局３０Ｂに対応する補正情報を利用して作業車両１０を測位することが望ましい。
【0099】
しかし、例えば作業車両１０が地点Ｐ１に位置するタイミングで基地局サーバー２０が基地局３０Ａを選択して基地局３０Ａに対応する補正情報を生成して測位装置１４に送信した場合には、測位装置１４は、圃場Ｆ内の作業車両１０の位置に関わらず基地局３０Ａに対応する補正情報を利用して作業車両１０の現在位置を算出することになる。このため、例えば作業車両１０が第２領域Ｆ２に位置する場合には、作業車両１０と基地局３０Ａとの距離が遠くなるため作業車両１０の測位の精度が低下する恐れがある。
【0100】
そこで、他の実施形態として、送信処理部１５２は、面積が広い第２領域Ｆ２（本発明の第１分割領域の一例）に対応する単独測位情報を基地局サーバー２０に送信する。また、取得処理部１５３は、面積が広い第２領域Ｆ２に近い基地局３０Ｂが衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて生成される補正情報を取得する。そして、第２測位処理部１５４は、取得処理部１５３により取得される前記補正情報に基づいて作業車両１０の位置を算出（測位）する。
【0101】
具体的には、測位装置１４は、作業車両１０が初めに面積の狭い第１領域Ｆ１に位置する場合には、単独測位情報に基づいて作業車両１０の現在位置を算出する。すなわち、作業車両１０は、作業開始地点が第１領域Ｆ１である場合には、第１領域Ｆ１を走行する間は、第１測位処理部１５１により算出される単独測位情報に基づいて算出される位置情報を利用して自律走行を行う。このため、送信処理部１５２は、作業車両１０が第１領域Ｆ１を走行する間は、前記単独測位情報を基地局サーバー２０に送信しない。
【0102】
その後、作業車両１０が面積の広い第２領域Ｆ２に入ると、送信処理部１５２は、第１測位処理部１５１により算出される第２領域Ｆ２内の単独測位情報を基地局サーバー２０に送信する。これにより、基地局サーバー２０は、基地局３０Ｂを選択して基地局３０Ｂに対応する補正情報を生成して測位装置１４に送信する。測位装置１４が基地局サーバー２０から前記補正情報を取得して前記補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になると、送信処理部１５２は、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前に送信した前記単独測位情報と同一の測位情報を基地局サーバー２０に送信する。すなわち、測位装置１４から基地局サーバー２０に送信される前記送信測位情報を、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になる直前の前記単独測位情報に固定する。
【0103】
そして、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づく作業車両１０のＲＴＫ測位が可能になった場合に、作業車両１０が第１領域Ｆ１を走行する場合及び第２領域Ｆ２を走行する場合のそれぞれにおいて、第２測位処理部１５４は、基地局３０Ｂに対応する補正情報に基づいて作業車両１０の位置を算出する。
【0104】
これにより、前記単独測位情報が固定された後は、測位装置１４は、圃場Ｆ内の作業車両１０の位置（第１領域Ｆ１、第２領域Ｆ２）に関わらず基地局３０Ｂに対応する補正情報を利用して作業車両１０の現在位置を算出することが可能になる。このように、測位装置１４は、面積の狭い第１領域Ｆ１では単独測位により作業車両１０の現在位置を算出し、その後に面積の広い第２領域Ｆ２に移動した場合には、それ以降は、第２領域Ｆ２に近い基地局３０Ｂに対応する補正情報を利用したＲＴＫ測位により作業車両１０の現在位置を算出する。
【0105】
なお、作業車両１０が初めに面積が広い第２領域Ｆ２に位置する場合には、前記実施形態に示す構成により、圃場Ｆ全体において、基地局３０Ｂに対応する補正情報を利用して作業車両１０の現在位置を算出することが可能である。
【0106】
上述した各実施形態では、本発明の移動体（移動局）として作業車両を例に挙げたが、本発明の移動体は作業車両に限定されない。例えば、本発明の移動体は、測位装置１４を所持して移動する作業者であってもよい。また、本発明の測位装置は、車両に予め搭載された機器であってもよいし、車両に持ち込み可能（着脱可能）な携帯機器であってもよい。また、上述した各実施形態では、測位装置１４により算出される位置情報に基づいて作業車両１０が自律走行を行う場合を例に挙げたが、測位装置１４により算出される位置情報の利用形態は作業車両１０の自律走行に限定されない。例えば、測位装置１４により算出される位置情報は、作業車両１０の走行経路の作成処理、作業車両１０が作業時に走行した走行軌跡の作成処理などに利用されてもよい。
【符号の説明】
【0107】
１ ：測位システム
１０ ：作業車両
１４ ：測位装置
２０ ：基地局サーバー
３０ ：基地局
４０ ：衛星
１４４ ：測位用アンテナ
１５１ ：第１測位処理部
１５２ ：送信処理部
１５３ ：取得処理部
１５４ ：第２測位処理部
２１１ ：受信処理部
２１２ ：選択処理部
２１３ ：生成処理部
２１４ ：送信処理部
１０ ：作業車両
１４ ：測位装置
２０ ：基地局サーバー
３０ ：基地局
４０ ：衛星
１４４ ：測位用アンテナ
１５１ ：第１測位処理部
１５２ ：送信処理部
１５３ ：取得処理部
１５４ ：第２測位処理部
２１１ ：受信処理部
２１２ ：選択処理部
２１３ ：生成処理部
２１４ ：送信処理部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】