作業車両
【課題】移動局を前輪と後輪の間で、かつ本機の左右略中央に脱着可能に設置する構成の場合は、設置時に移動局を手で持ったままの状態で本機に搭乗しなければならず、更に本機に立設した正面視門型に構成したフレームの横架部に設置しなくてはならないため、設置し辛く、手間がかかっていた。
【解決手段】ＧＰＳ１０３のアンテナ１の下部に棒状部材２２を脱着可能に取り付け、作業車両１０１に該棒状部材２２を脱着可能に取り付けるための取り付け部２を設けた。
【解決手段】ＧＰＳ１０３のアンテナ１の下部に棒状部材２２を脱着可能に取り付け、作業車両１０１に該棒状部材２２を脱着可能に取り付けるための取り付け部２を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）と、方位センサや傾斜センサや車速センサ等の内界センサとを具備し、自律的に作業を行う作業車両の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、散布機を具備し、圃場を走行しながら農薬や肥料等の散布作業を行う作業車両の技術は公知となっている。
また、このような散布作業の省力化、高精度化、トレーサビリティの確立（農薬等の使用量や使用時期についての情報取得および記録）等を目的として、ＧＰＳや内界センサ類を具備し、自律的に走行および散布作業を行う作業車両も検討されている。
上記ＧＰＳや内界センサ類を具備して自律的に走行および散布作業を行う作業車両は、センサ類により作物を検知して車輪で踏まないように避けつつ高精度の作業を行うことができ、かつ、作業者が降車した状態でも遠隔操作により操作可能である。従って、作業者が乗車し、作物を車輪で踏まないように手動操作で避けつつ作業を行う従来の作業車両と比較して作業性に優れている。
【０００３】
従来から、移動局としてのＧＰＳ装置は本機（作業車両）側に信号処理部が搭載されているため、ＧＰＳアンテナを予め本機（作業車両）側に搭載し、その状態のままで本機（作業車両）を移動させながら、初期化及び４隅計測を行い、それに基づき各種設定（経路生成）を実行し、自律走行作業を行っていた。しかしながら、本機（作業車両）を移動させながら４隅を計測するため、計測に手間がかかるという不具合があった。
そこで、本機（作業車両）と移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を分離し、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）のみで初期化及び４隅計測をし、計測終了後に本機（作業車両）側と連結し、演算を行い位置情報を確立する方法が考えられている。
【０００４】
このように、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を本機（作業車両）から脱着可能にすると、初期化や４隅計測時に本機（作業車両）を移動させる必要がなくなり、手間がかからず効率良く作業できるという利点がある。
しかしながら、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）は、前輪と後輪の間でかつ本機（作業車両）の左右略中央に脱着可能に設置するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１６１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示される如く、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を前輪と後輪の間で、かつ本機（作業車両）の左右略中央に脱着可能に設置する構成の場合は、設置時に移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を手で持ったままの状態で本機（作業車両）に搭乗しなければならず、更に本機（作業車両）に立設した正面視門型に構成したフレームの横架部に設置しなくてはならないため、設置し辛く、手間がかかっていた。
また、本機（作業車両）にキャビンが設けられている場合には、該キャビンの左右略中央の上面に設置することになるが、やはり設置がし辛く、さらに、設置時のオペレータが昇降用ステップを上るとき等に、キャビンのルーフ等によって衛星電波が遮断され、再度初期化を行う必要が生じることがあり、作業効率が悪いという不具合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、ＧＰＳと、内界センサとを具備した作業車両であって、
ＧＰＳのアンテナに棒状部材を脱着可能に取り付けると共に、
作業車両に該棒状部材を脱着可能に取り付けるための取り付け部を設けたものである。
【０００８】
請求項２においては、前記取り付け部を、
前記作業車両の側部の昇降用ステップの前方若しくは後方に配設したものである。
【０００９】
請求項３においては、前記取り付け部を、
前記作業車両のオペレータが着座する座席よりも後方に配設したものである。
【００１０】
請求項４においては、前記取り付け部の上部及び下部に前記棒状部材と係合可能な係合部を設け、
該係合部のいずれかを前記棒状部材を取り付け部に取り付ける際のガイドとし、
前記取り付け部に、前記棒状部材が取り付け部に対して揺動することを防止する揺動防止具を設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）の本機（作業車両）への脱着が容易なものとなる。特に、キャビン使用の作業車両の場合には、ＧＰＳアンテナをキャビンのルーフより上に保持しながら、本機（作業車両）に取り付けることが容易となり、キャビンのルーフ等によって衛星電波が遮断されることがなくなり、再度初期化を行う必要もなくなる。また、無理な姿勢で昇降する必要もなくなり、より安全にＧＰＳアンテナの設置が行えるようになった。
【００１３】
請求項２においては、作業車両を移動させる場合等において、オペレータの乗降性を損なうことがなくなる。
【００１４】
請求項３においては、本機（作業車両）に移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を配設したままで本機（作業車両）を移動させる際にも、オペレータの視線を遮ることがなく良好な環境で運転が可能となる。
【００１５】
請求項４においては、前記ガイドによって、ＧＰＳアンテナ及び棒状部材を取り付け部に取り付ける作業が容易なものとなる。また、前記取り付け部に揺動防止具を設けたことにより、棒状部材が振動等によって外れることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の乗用管理機１０１の一実施例を示す側面図、図２は同じく正面図、図３は本実施例で利用するＧＰＳユニット１０２の構成を示す模式図、図４はＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を取り付け部２に取り付けた状態を示す側面断面図、図５は上取り付け部２７の平面図と側面図、図６は下取り付け部２８の平面図と側面図、図７は取り付け部２を乗用管理機１０１に固設する上ステー１３と下ステー３４の平面図、図８は基準局設置台６０を示す正面図、図９は図８におけるＡ−Ａ矢視断面図、図１０は本実施例における自律走行による作業手順を示すフローチャート、図１１は基準局ユニット１０４及び４隅計測を行う圃場を示す概略図である。
【００１７】
以下では、図１および図２を用いて、本発明の作業車両の実施の一形態である乗用管理機１０１の全体構成について説明する。なお、進行方向を前方とし、図１における左側を前方として説明する。
そして、本発明は本実施例の乗用管理機１０１に限定されるものではなく、圃場を走行しつつ作業を行う作業車両に広く適用可能である。
【００１８】
本実施例の乗用管理機１０１は圃場に農薬や肥料を散布したりするものであり、薬液タンク２４がキャビン４５の後下方に配設され、キャビン４５の後方にはエンジン９から動力を得て薬液タンク２４内の薬液を圧送する噴霧ポンプ４および該噴霧ポンプ４から吐出される薬液の制御に関わる散布量制御装置３等よりなるポンプ部３６が配設されている。そして、乗用管理機１０１の前方には図示しない噴霧管が配設されており、前記ポンプ部３６から圧送されてくる薬液等を散布できる構成となっている。
乗用管理機１０１の機体前端より後方へ向けて、左右一対の機体フレーム６Ｌ・６Ｒが水平方向に延設されている。該機体フレーム６Ｌ・６Ｒの前部下方には前車輪７・７が支承され、後部下方に後車輪８・８が支承されている。
【００１９】
また、乗用管理機１０１の前部において、機体フレーム６Ｌ・６Ｒ上にはエンジン９を被覆するボンネット１０が配設されている。該ボンネット１０後方のカバー上には操作パネル１１が設けられ、該操作パネル１１の上方には運転ハンドル１２が設けられる。操作パネル１１および運転ハンドル１２等で乗用管理機１０１の操縦部を構成している。前記操作パネル１１下方より後方に向けて、機体フレーム６Ｌ・６Ｒ上にはステップ３３が設けられる。また機体フレーム６Ｌ・６Ｒ後部上には薬液タンク２４が配設されており、該薬液タンク２４の前部中央には座席１４が形成されて、該薬液タンク２４によって側部と後部を取り囲まれるように載置されている。
また、乗用管理機１０１のフレームの各構成部材である機体フレーム６Ｌ・６Ｒ、サブフレーム５２Ｌ・５２Ｒはそれぞれ中空の四角または丸型のパイプまたはＬ型やＨ型等の鋼材が用いられ、軽量かつ高剛性に構成される。
【００２０】
本実施例においては、乗用管理機１０１に、操作パネル１１や運転ハンドル１２等からなる操縦部、および座席１４を覆うキャビン４５が設けられる。
キャビン４５は直射日光や風雨等に加えて、乗用管理機１０１により圃場に散布される薬剤から作業者を保護するものである。
キャビン４５はボンネット１０の後端部左右に立設された一対の前フレーム４６・４６、薬液タンク２４の上面に立設された左右一対の後フレーム４７・４７、前フレーム４６・４６および後フレーム４７・４７に支持されてキャビン４５の上面を形成するルーフ４８、透明な強化プラスチックや強化ガラスからなりキャビン４５の前面を形成するフロントガラス４９、透明な可撓性の樹脂製シートからなりキャビン４５の左右側面を形成する側部被覆体５０・５０、透明な可撓性の樹脂製シートからなりキャビン４５の後面を形成する後部被覆体（図示せず）等で構成される。
【００２１】
ルーフ４８には外気をキャビン４５の内部に送り込むためのファン５１が設けられる。また、ファン５１の外気吸引口には開放時に前方を遮蔽する蓋５１ａが設けられるとともに、薬剤や塵埃等を除去するフィルタ５３が設けられる。さらに、前記側部被覆体５０・５０はキャビン４５の左右側面を全面に渡って被覆するのではなく、作業者の足元部を常に開放している。また、後フレーム４７若しくはルーフ４８若しくは前フレーム４６には後述する取り付け部２を支持する上ステー１３が固設され、薬液タンク２４の上面には、同じく取り付け部２を支持する下ステー３４が固設される。
外気は、薬剤が到達することが少ない圃場表面より高い位置からフィルタ５３により薬剤等を除去された後、ファン５１によりキャビン４５内部に送り込まれ、下向きの気流を形成しつつ下方に移動し、キャビン４５の左右側面の足元部より外部に排出される。このように構成することにより、キャビン４５の内部への散布薬剤の侵入を防止し、作業者を保護している。
【００２２】
ポンプ部３６は、乗用管理機１０１の後部に延設したサブフレーム５２Ｌ・５２Ｒ上に支持部材を介して噴霧ポンプ４のクランク軸が機体前後方向に位置するよう配設されている。ポンプ部３６は主に噴霧ポンプ４および散布量制御装置３からなり、該噴霧ポンプ４のクランクケースの上部には図示せぬエアチャンバや安全弁等が設けられている。そして、散布量制御装置３は図示せぬ流量制御弁及び該流量制御弁の開閉に係るモータ等より構成される。
【００２３】
以下では、図３を用いて本実施例のＧＰＳについて説明する。
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）とは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のＧＰＳ衛星（六軌道面に四個ずつ配置）、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の受信機で構成される。
ＧＰＳを用いた測量方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられるが、本実施例では測定精度の高いＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式が採用されている。
【００２４】
ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局（基準局ユニット１０４）と、位置を求めようとする観測点（移動局ユニット１０３）とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で観測点にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて観測点の位置をリアルタイムに求める方法である。
詳しくは、基準局と観測点の両点で位相の測定（相対測位）を行い、基準局で観測した位相データを観測点に送信する。観測点のＧＰＳ受信機では、受信データと基準局から送信されたデータとをリアルタイムで解析することにより、観測点の位置を決定する。
なお、本発明に適用されるＧＰＳについては前記の他の方法を用いてもよく、限定されるものではない。
【００２５】
図３に示す如く、本発明のＧＰＳの実施の一形態であるＧＰＳユニット１０２は、主に、乗用管理機１０１本体に搭載される移動局ユニット１０３と、水田などの圃場の近くに設置される基準局ユニット１０４からなる。該基準局ユニット１０４は地面に固定された基準局の役割を果たし、移動局ユニット１０３は位置を求めようとする移動局（観測点）として機能する。
【００２６】
移動局ユニット１０３は、アンテナ１０８を具備したＧＰＳアンテナ１の他、信号処理部１０９や、信号記憶部１０６や、該信号処理部１０９及び該信号記憶部１０６を収納する操作筐体１２８等から構成される。
本実施例では、操作筐体１２８上の図示しないボタン等を操作することより、ＧＰＳアンテナ１のアンテナ１０８で受信されたＧＰＳ衛星１２５・１２５・・・からの電波信号が、有線若しくは無線によって信号処理部１０９（本実施例では操作筐体１２８に収納されている。）を経て、信号記憶部１０６（本実施例では操作筐体１２８に収納されている。）に記憶される。そして、後述するように、ＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を乗用管理機１０１に取り付ける際に、該信号記憶部１０６に記憶された情報をＲＴＫ演算部に送信する。ＲＴＫ演算部では、後述する基準局ユニット１０４から送信されてくる情報を記憶している作業車両記憶部１０５の情報と、該信号記憶部１０６から送信されてくる情報とを演算し、計測した４隅の位置を認識する。
【００２７】
一方、基準局ユニット１０４は、図３に示す如く、ＧＰＳアンテナ１１４、ＧＰＳ信号処理部１１５、処理部１１６、操作部１１７、表示部１１８、無線部１１９などで構成されている。
そして、ＧＰＳアンテナ１１４で受信されたＧＰＳ衛星１２５・１２５・・・からの電波信号を、信号処理部１１５にて解析し、処理部１１６を介して無線データに変換する等して、無線部１１９から乗用管理機１０１側の無線部１１３に該無線データを送信する。
このようにして、乗用管理機１０１側の無線部１１３に送られてきた情報は、前述のように作業車両記憶部１０５に記憶され、４隅計測後において、ＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を乗用管理機１０１に取り付ける際に、ＲＴＫ演算部が、前記信号記憶部１０６から送信されてくる情報と、作業車両記憶部１０５に記憶されている情報とをもとに４隅の位置を演算する。
【００２８】
そして、乗用管理機１０１が移動を始めたときは、乗用管理機１０１側部に配設されたアンテナ１０８で受信されたＧＰＳ衛星１２５・１２５・・・からの電波信号が、有線若しくは無線によって信号処理部１０９等を経て、ＲＴＫ演算部に送信され、ＲＴＫ演算部では、基準局ユニット１０４から送信されてくる情報を記憶している作業車両記憶部１０５の情報と、該信号処理部１０９から随時送信されてくる情報とを演算し、乗用管理機１０１の現在位置を認識するのである。
【００２９】
操作部１１１は後述する自律走行の設定などを行うためのインターフェースであり、処理部１１０にケーブル接続されている。表示部１１２は処理部１１０にケーブル接続されており、処理部１１０におけるデータ処理の状況や、操作部１１１により入力された各種設定を表示する。
本実施例の場合、操作部１１１の機能と表示部１１２の機能とを兼ねるタッチパネル５４がキャビン４５の内部に配置される。
【００３０】
処理部１１０はＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等を備える制御手段であり、その内部に自律走行プログラム１２１ａやナビゲーションプログラム１２１ｂを格納し、ＧＰＳユニット１０２により得られた位置情報や、後述する内界センサ１２２や株倣いセンサ１２３からの信号に基づいて、当該圃場における自律走行経路を生成するとともに自律走行手段１２４に指令を出して乗用管理機１０１に自律走行をさせたり、ナビゲーション走行の経路を生成するものである。
自律走行プログラム１２１ａは、乗用管理機１０１に自律走行による散布作業を行わせるためのプログラムである。自律走行プログラム１２１ａに基づく自律走行の詳細については後述する。
ナビゲーションプログラム１２１ｂは、乗用管理機１０１にナビゲーション走行による散布作業を行わせるためのプログラムである。
【００３１】
無線部１１３は基準局ユニット１０４およびオペレータが携帯する無線操作手段１３３と、移動局ユニット１０３とが無線交信するためのものである。また、無線操作手段１３３からの制御信号を受信し、該無線操作手段１３３からの作動確認信号が途絶えたときは乗用管理機１０１の自律走行を停止させるための受信部１０７が設けられている。
なお、本実施例においては後述するように、ＧＰＳアンテナ１をキャビン４５の側面に配置し、処理部１１０やＲＴＫ演算部等をタッチパネル５４内に配置しているが、例えば操作部１１１や表示部１１２以外のタッチパネル５４内の部材はボンネット１０やダッシュボード等に収納しても良い。
また、操作部１１１はキーボードやスイッチ、レバー、押しボタン、ダイアルなどオペレータが操作可能であればよく、その形式はタッチパネルの形式に限定されない。さらに、処理部１１０、操作部１１１および表示部１１２として、既存のパソコン等を使用してもよい。
【００３２】
次に、本実施例の移動局ユニット１０３のアンテナ１０８を乗用管理機１０１に取り付けるための方法について説明する。
アンテナ１０８は、平面視において円形の形状を持ち、図４及び図８に示すように、上面がテーパ状に形成されているアンテナ上部１０８ｂと、下方に行くにつれて径が小さくなる逆スカート形状のアンテナ下部１０８ｃから構成されている。
アンテナ下部１０８ｃには、下方から径の異なる上部１５ｂと下部１５ｃから構成される段付き円柱１５が嵌入されて固設されている。段付き円柱１５には上部１５ｂの上方に該上部１５ｂの径より径が小さな嵌入部１５ｄが具備され、アンテナ下部１０８ｃには、下面に該嵌入部１５ｄが嵌入される穴１０８ｄが形成されている。
【００３３】
このように、アンテナ１０８は前記段付き円柱１５と固設されて一体化されており、作業者は、このアンテナ１０８と段付き円柱１５が一体化されたＧＰＳアンテナ１だけを持ち運んで、基準局設置台６０や圃場の４隅にて計測を行う。詳しくは、基準局設置台６０にてＧＰＳの初期化を行う際や、乗用管理機１０１に設置して作業を行う際は、前記ＧＰＳアンテナ１をそれぞれ基準局設置台６０や乗用管理機１０１の所定の位置に設置し、圃場の４隅計測を行う際は、後述の棒状部材である取り付けポール２２にＧＰＳアンテナ１を取り付けた状態で前記ＧＰＳアンテナ１を高い位置で保持しながら４隅の場所を記憶させていっても良いし、作業者が前記ＧＰＳアンテナ１のみを保持しながら移動して４隅の場所を記憶させていっても良い。
【００３４】
ＧＰＳアンテナ１に脱着可能な取り付けポール２２は、異なる径の上ポール２２ｂと下ポール２２ｃから構成されている。例えば上ポール２２ｂの径を下ポール２２ｃの径より小さく形成し、上ポール２２ｂが下ポール２２ｃの内周に沿って摺動させて伸縮可能な構成としている。そのため、作業者の好みに応じて、前記取り付けポールの全長を変更させることが可能となっている。ここで、上ポール２２ｂの径を下ポール２２ｃの径よりも大きくして、上ポール２２ｂの内周に沿って下ポール２２ｃを摺動可能に構成しても良い。
そして、上ポール２２ｂの上面には、上ポール２２ｂの径より径が小さなポール嵌入部２２ｄが形成されており、前記段付き円柱１５の下面には、該ポール嵌入部２２ｄを嵌入するための、穴１５ｆが形成されている。該ポール嵌入部２２ｄと該穴１５ｆは固設されるものではなく、作業者が自由に脱着することが可能である。例えば、該ポール嵌入部２２ｄを雄ねじ形状に形成し、該穴１５ｆを雌ねじ形状に形成したり、挿入後にピンで固定するなどして、脱着可能で且つ容易に外れにくい構成とすると好適である。
【００３５】
本実施例では、４隅計測を行う際に、作業者がＧＰＳアンテナ１に取り付けポール２２を取り付けた状態で動き回る場合を想定しているため、４隅に到達したときに該４隅の場所を記憶する信号記憶部１０６を収納した操作筐体１２８を、取り付け片１２８ｂを介して、下ポール２２ｃに着脱自在に取り付けている。作業者は、４隅のうちのいずれかの地点に到達すると、操作筐体１２８表面のボタン（図示しない）を押す等して、該地点を信号処理部１０９を介して信号記憶部１０６に記憶させる。
【００３６】
前記取り付け片１２８ｂは、図４に示す如く、操作筐体１２８の下ポール２２ｃ側に形成されており、該取り付け片１２８ｂには正面視において、略Ｌ字状の切りかき１２８ｃが形成されている。一方下ポール２２ｃには、乗用管理機１０１と反対側の側面に、乗用管理機１０１の進行方向にボルト２３等が突出している。このような構成となっているため、作業者は、前記取り付け片１２８ｂの切りかき１２８ｃを、前記ボルト２３に引っ掛けるようにして、前記信号処理部１０９及び前記信号記憶部１０６等を収納した操作筐体１２８を下ポール２２ｃに取り付けることが可能となる。
そして、乗用管理機１０１に処理部１１０や作業車両記憶部１０５を備えている場合は、４隅計測の後に、信号記憶部１０６に記憶された４隅に関する情報を、ＲＴＫ演算部や処理部１１０を介す等して該作業車両記憶部１０５に記憶させ、処理部１１０等において自律走行プログラム１２１ａやナビゲーションプログラム１２１ｂと共に使用する。
【００３７】
次に、図４乃至図６を参照しながら、乗用管理機１０１側に固設される取り付け部２の構成について説明する。
取り付け部２は、上下方向に長い棒状の固設部材６と、該固設部材６の上部に水平に取り付けられる板状の上取り付け部２７と該固設部材６の下部に水平に取り付けられる板状の下取り付け部２８等から構成される。
【００３８】
前記上取り付け部２７は、図５に示す如く、前記取り付けポール２２に取り付けられているＧＰＳアンテナ１を保持できるように、一端にアンテナ保持部２７ｂが形成されている。そして、アンテナ保持部２７ｂは一側（外側）を平面視「Ｃ」状または「Ｕ」状に側方を開放して、内周の径が上部と下部で異なるように、段差部２７ｃが設けられており、該段差部２７ｃに前記ＧＰＳアンテナ１の下部を形成する段付き円柱１５を引っ掛けるようにして、該アンテナ保持部２７ｂにＧＰＳアンテナ１を嵌入する。つまり、アンテナ保持部２７ｂの内径を、下部１５ｃを嵌入できる外径に合わせて構成し、前記段差部２７ｃに段付き円柱１５の上部１５ｂの下面が当接して、ＧＰＳアンテナ１が下方に落下しないようにしている。
また、該アンテナ保持部２７ｂの内周上端は、テーパ形状に形成してあり、該ＧＰＳアンテナ１の下部を形成する段付き円柱１５をアンテナ保持部２７ｂに挿入しやすくしている。
【００３９】
そして、前記上取り付け部２７の他端側には、ボルト孔若しくはねじ孔２７ｆ・２７ｆが、左右方向略中央にも同じくボルト孔若しくはねじ孔２７ｇ・２７ｇが形成されている。そして、外側のボルト孔若しくはねじ孔２７ｆ・２７ｆにボルト若しくはねじを貫通させて、該上取り付け部２７を固設部材６の上部作業機側に取り付けるためのステー２９と締め付ける。ステー２９は図４に示すように、板状部材が側面視において直角に折り曲げられたものであり、上面が該上取り付け部２７と締め付けられ、側面がボルト若しくはねじによって該固設部材６に固設される。
上取り付け部２７の左右方向略中央のボルト孔若しくはねじ孔２７ｇ・２７ｇにもボルト若しくはねじを貫通させて、上方から該ボルト若しくはねじが前記固設部材６にまで到達するように構成する。
このように、ステー２９等を用いて上取り付け部２７を固設部材６に強固に固設する。
【００４０】
前記下取り付け部２８は、図６に示す如く、前記取り付けポール２２の下ポール２２ｃの位置をガイドできるように、一端にガイド部２８ｂが形成されている。該ガイド部２８ｂは一側（外側）を平面視「Ｃ」状または「Ｕ」状に側方を開放して、内周の径が下ポール２２ｃの外径に合わせて嵌合できる大きさとしている。そして、ＧＰＳアンテナ１を保持した取り付けポール２２は、下ポール２２ｃを該ガイド部２８ｂに挟んだ状態で、上ポール２２ｂ中途部をアンテナ保持部２７ｂに係合させ、その後下方へスライドさせ、アンテナ保持部２７ｂの段差部２７ｃに段付き円柱１５の下部１５ｃを嵌合させる。
このようにして、ＧＰＳアンテナ１及び取り付けポール２２を、側方から乗用管理機１０１の側部へ脱着可能な構成としている。
【００４１】
そして、前記下取り付け部２８の他端側には、ボルト孔若しくはねじ孔２８ｆ・２８ｆが、左右方向略中央にも同じくボルト孔若しくはねじ孔２８ｇ・２８ｇが形成されている。そして、外側のボルト孔若しくはねじ孔２８ｆ・２８ｆにボルト若しくはねじを貫通させて、該下取り付け部２８を固設部材６の下部作業機側に取り付けられるステー３０と締め付ける。ステー３０は図４に示すように、板状部材が側面視において直角に折り曲げられたものであり、下面が該下取り付け部２８と締め付けられ、側面がボルト若しくはねじによって該固設部材６に固設される。
下取り付け部２８の左右方向略中央のボルト孔若しくはねじ孔２８ｇ・２８ｇにもボルト若しくはねじを貫通させて、下方から前記固設部材６にまで到達するように構成する。
このようにして、ステー３０等を用いて下取り付け部２８を固設部材６に強固に固設する。
【００４２】
また、図４に示すように、固設部材６の下部に面ファスナーや紐状部材等の、弾性を有し締め付けまたは接着または縛りつけ可能な部材から構成される揺動防止具２０を取り付けておき、該取り付けポール２２を取り付け部２に取り付けた際に、該揺動防止具２０で下ポール２２ｃの下部を固設部材６の下部に締め付け固定しても良い。このように、固設部材６に取り付けた揺動防止具２０によって、取り付けポール２２を固設部材６に締め付けることによって、乗用管理機１０１が移動する際等に取り付けポール２２がぐらぐら揺れることがないように振動を防止でき、かつ、ＧＰＳアンテナ１の前記段付き円柱１５がアンテナ保持部２７ｂから外れたりしてしまうことを防止できる。
【００４３】
次に、図４及び図７を参照しながら、前記取り付け部２を乗用管理機１０１に固設する構成について説明する。
図４に示すように、固設部材６には、上部及び下部の乗用管理機１０１側にボルト等でステー４１・４２の側面が固設されている。ステー４１・４２は、共に側面視において直角に折り曲げられており、水平部と側面部が形成されており、該ステー４１・４２の側面部がともに固設部材６の乗用管理機１０１側に取り付けられている。
【００４４】
そして、ステー４１の上面には、板状の形状を持った上ステー１３がボルト等で固設されている。上ステー１３は、図７（ａ）に示すように、平面視において略直角三角形に形成された板状部材であり、上ステー１３の固設部材６側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔１３ｂ・１３ｂにボルト若しくはねじを貫通させて、前記ステー４１に締め付け固定する。そして上ステー１３の、乗用管理機１０１側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔１３ｃ・１３ｃにボルト若しくはねじを貫通させて、乗用管理機１０１のルーフ４８や後フレーム４７に該ボルト若しくはねじを到達させることで、該上ステー１３を乗用管理機１０１に固設する。
また、上ステー１３の乗用管理機１０１側に切りかき部１３ｄを設けておき、ボルト孔若しくはねじ孔１３ｃ・１３ｃにボルト若しくはねじを貫通させて、乗用管理機１０１のルーフ４８までねじを到達させて該上ステー１３を乗用管理機１０１に固設しながら、後フレーム４７をルーフ４８より上方に延長させて、該後フレーム４７の上端を該切りかき部１３ｄに貫通若しくは当接させる構成としても良い。
このように、ステー４１と上ステー１３によって、固設部材６を乗用管理機１０１のルーフ４８若しくは後フレーム４７の上部に対して固定する。
【００４５】
一方、ステー４２の下面には、板状の形状を持った下ステー３４がボルト等で固設されている。下ステー３４は、図７（ｂ）に示すように、平面視において略長方形に形成された板状部材であり、固設部材６側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔３４ｂ・３４ｂにボルト若しくはねじを貫通させて、下ステー３４を前記ステー４２に締め付け固定する。
そして、下ステー３４の、乗用管理機１０１側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔３４ｃ・３４ｃにボルト若しくはねじを貫通させて、乗用管理機１０１の薬液タンク２４の上面に該ボルト若しくはねじを到達させることで、該下ステー３４を乗用管理機１０１に固設する。
このように、ステー４２と下ステー３４によって、固設部材６を乗用管理機１０１の薬液タンク２４の上面に対して固定する。
【００４６】
このように、ＧＰＳ１０３と、内界センサ１２２とを具備した作業車両であって、
ＧＰＳ１０３のアンテナ１に棒状部材２２を脱着可能に取り付けると共に、
作業車両１０１に該棒状部材２２を脱着可能に取り付けるための取り付け部２を設けたので、
移動局（ＧＰＳアンテナ１、信号処理部１０９、信号記憶部１０６）の本機（作業車両１０１）への脱着が容易なものとなる。特に、キャビン４５使用の作業車両１０１の場合には、ＧＰＳアンテナ１をキャビン４５のルーフ４８より上に保持しながら、本機（作業車両１０１）に取り付けることが容易となり、キャビン４５のルーフ４８等によって衛星電波が遮断されることがなくなり、再度初期化を行う必要もなくなる。また、無理な姿勢で昇降する必要もなくなり、より安全にＧＰＳアンテナ１の設置が行えるようになった。
【００４７】
また、前記取り付け部２の上部及び下部に前記棒状部材２２と係合可能な係合部２７・２８を設け、
該係合部２７・２８のいずれかを前記棒状部材２２を取り付け部２に取り付ける際のガイドとし、
前記取り付け部２に、前記棒状部材２２が取り付け部２に対して揺動することを防止する揺動防止具２０を設けたので、
前記ガイド２７・２８によって、ＧＰＳアンテナ１及び棒状部材２２を取り付け部２に取り付ける作業が容易なものとなる。また、棒状部材２２に揺動防止具２０等（例えば面ファスナー）を設けたことにより、棒状部材２２が振動等によって外れることが防止できる。
【００４８】
上ステー１３及び下ステー３４の取り付け箇所について説明する。
図１に示すように、乗用管理機１０１の前後方向において、取り付け部２の固設位置が、昇降用ステップ５９の前方若しくは後方になるように、上ステー１３及び下ステー３４を乗用管理機１０１に固設する構成とする。
具体的には、取り付け部２を昇降用ステップ５９の前方に取り付ける場合は、ルーフ４８の前部若しくは前フレーム４６の上部に上ステー１３を固設し、前フレーム４６の下部若しくはボンネット１０の上面に下ステー３４を固設する構成とする。
また、取り付け部２を昇降用ステップ５９の後方に取り付ける場合は、ルーフ４８の後部若しくは後フレーム４７の上部に上ステー１３を固設し、後フレーム４７の下部若しくは薬液タンク２４の上面に下ステー３４を固設する構成とする。
【００４９】
このように、前記取り付け部２を、
前記作業車両１０１の側部の昇降用ステップ５９の前方若しくは後方に配設したので、
作業以外で作業車両１０１を移動させる場合、オペレータの乗降性を損なうことがなくなる。
【００５０】
また、前記取り付け部２を、
前記作業車両１０１のオペレータが着座する座席１４よりも後方に配設したので、
本機（作業車両１０１）に移動局（ＧＰＳアンテナ１、信号処理部１０９、信号記憶部１０６）を配設したままで本機（作業車両１０１）を移動させる際にも、オペレータの視線を遮ることがなく良好な環境で運転が可能となる。
【００５１】
図３、図８、図９及び図１１に示す如く、基準局ユニット１０４は、ＧＰＳアンテナ１１４、ＧＰＳ信号処理部１１５、処理部１１６、操作部１１７、表示部１１８、無線部１１９などで構成される。
そして、ＧＰＳアンテナ１１４は基準局設置台６０により地面に立設される。
基準局設置台６０は地面に対して静置される基部６１と、基部アーム６２と、回転軸６３と、回転アーム６４と、ＧＰＳアンテナ保持部６５・６６で構成されている。そして、基部アーム６２の中央部には回転軸６３が回動自在に支持されており、回転アーム６４の左右端部に固設されたＧＰＳアンテナ保持部６５・６６にＧＰＳアンテナ１・１１４を取付可能としている。ここでは、回転軸６３を基部アーム６２に固設して、回転アーム６４の中央部を該回転軸６３に枢支するような構成としても良い。
【００５２】
詳しくは、ＧＰＳアンテナ保持部６５・６６の上端部に前記上取り付け部２７と略同じ形状のアンテナ取り付け部６７・６７を固設し、前記ＧＰＳアンテナ１１４と前記ＧＰＳアンテナ１とを脱着可能に構成している。
ＧＰＳアンテナ１を該基準局設置台６０に設置するときは、前記操作筐体１２８も共に設置できるようにしておけば、より好適である。すなわち、前記ＧＰＳアンテナ保持部６６に、前記下ポール２２ｃに配設されたボルト２３等と同じ突起を設け、該突起等に操作筐体１２８の前記Ｌ字状の切りかき１２８ｃを引っ掛ける構成とするのである。
該信号記憶部１０６は移動局側だけに設置するものではない。すなわち、図８及び図１１に示すように、基準局側にも基準局操作筐体１２７を配設して、該基準局操作筐体１２７に筐体１２０等の機能の一部を具備しておき、基準局側のＧＰＳアンテナ保持部６５や、基準局側のＧＰＳアンテナ１１４の下部に取り付けられているポール等に、前述の下ポール２２ｃやＧＰＳアンテナ保持部６６と同様にボルト２３等のような突起を設けて、該突起に基準局操作筐体１２７に形成した略Ｌ字状の切りかき部を引っ掛けるのである。
【００５３】
そして、平面視において基部アーム６２と回転アーム６４が重なった状態においては、回転アーム６４を基部アーム６２に対して容易に相対回転しない構成としている。詳しくは、図８及び図９に示すように、回転アーム６４にピン孔６４ｂを形成し、基部アーム６２にピン孔６２ｂ・６２ｂを形成し、回転抑止ピン６８を回転アーム６４のピン孔６４ｂに貫通させて基部アーム６２のピン孔６２ｂまで到達させられる構成にしている。
そして、基部アーム６２は図９に示す側面断面視において、回転抑止ピン６８が挿入される部分（ピン孔６２ｂが開口される部分）が頂点となるように、上面６２ｃがテーパ形状をしている。そして、回転抑止ピン６８は下端６８ｂが尖った形状をしている。
【００５４】
そのような構成としたので、回転アーム６４を回転させて、平面視において基部アーム６２と回転アーム６４が重なっていないときは、回転抑止ピン６８は、回転アーム６４のピン孔６４ｂ開口部に引っかかった（ぶら下がった）状態となっているが、平面視において基部アーム６２と回転アーム６４が重なるまで回転アーム６４を回転させてくると、回転抑止ピン６８の下端が基部アーム６２の上面６２ｃに当接し、上面６２ｃのテーパ形状に沿って回転抑止ピン６８が下から上に持ち上げられてくる。
そして、回転抑止ピン６８が基部アーム６２のピン孔６２ｂの略上方に位置するまで、回転アーム６４が回転してくると、回転抑止ピン６８は自重若しくはバネによってピン孔６２ｂに降下する。
【００５５】
そして、回転アーム６４をさらに回転させると、回転抑止ピン６８下端の尖った形状に沿って、回転抑止ピン６８が持ち上がっていき、回転抑止ピン６８がピン孔６２ｂ上から離れると、回転抑止ピン６８は再び基部アーム６２の上面６２ｃのテーパ形状に沿って下降していく。回転抑止ピン６８の下端６８ｂの傾きは、基部アーム６２の上面６２ｃのテーパ形状の傾きに比べてより急なものに形成しているため、回転アーム６４を両アーム６２・６４が重なる位置に向かって回転させるときの方が、両アーム６２・６４が重なった位置から回転アーム６４をずらし始めるときより、回転力は小さくて良い。
このように構成したことにより、回転アーム６４を基部アーム６２に対して回転していくだけで、基部アーム６２の上面６２ｃに沿って自動で回転抑止ピン６８が昇降するので、作業者が回転アーム６４を回転させるときに、わざわざ回転抑止ピン６８を持ち上げて保持せずとも、平面視において回転アーム６４と基部アーム６２とが重なった位置に、容易に回転アーム６４を保持することができる。
【００５６】
そして、図３における基準局ユニット１０４を構成するＧＰＳアンテナ１１４以外の部材は筐体１２０に収納可能に構成されるものとする。
なお、基準局ユニット１０４は本発明の乗用管理機１０１を使用する圃場の近傍に常設してもよく、あるいは使用後撤去可能な構成としても良い。
【００５７】
以下では、図３を用いて本実施例の内界センサ１２２について説明する。
内界センサ１２２は、乗用管理機１０１に設けられ、速度、姿勢、エンジン回転数、ステアリングの操舵角など、乗用管理機１０１を自律走行させる上で必要な情報を検知するためのセンサ類を指す。
内界センサ１２２の具体例としては、エンジン回転数センサ、車速センサ、操舵角センサ、地磁気方位センサ、ロール傾斜センサ、ピッチ傾斜センサなどが挙げられる。これら内界センサ１２２からの検知信号は、処理部１１０に送信される。
【００５８】
以下では、図３を用いて本実施例の株倣いセンサ１２３について説明する。
株倣いセンサ１２３は、乗用管理機１０１の機体前部下面に配設される。株倣いセンサ１２３は乗用管理機１０１が作物を車輪で踏んだりしないように、圃場に所定の間隔を空けて植わっている作物を検知し、該乗用管理機１０１の走行方向を制御するために用いられる。株倣いセンサ１２３からの検知信号も処理部１１０に送信される。
【００５９】
以下では、図３を用いて本実施例の自律走行手段１２４及び無線操作手段１３３について説明する。
自律走行手段１２４は処理部１１０からの信号に基づいて作動するアクチュエータ群であり、具体的には、ステアリング駆動アクチュエータやステアリング駆動電磁弁（図示せず）、アクセルアクチュエータ、主クラッチ用アクチュエータ等が挙げられる。
一方、無線操作手段１３３は作業者が携帯し、乗用管理機１０１から離れた位置で各種の操作を行うためのものである。より具体的には、後で詳述する乗用管理機１０１の自律走行の開始・停止、エンジンの停止、などを該無線操作手段１３３で操作可能に構成される。
【００６０】
以下では、図３及び図１０を用いて本実施例における自律走行による薬液散布作業手順を説明する。
まず、ステップＳ１０１において、基準局設置台６０を圃場５６の外部に設営（固定）し、該基準局設置台６０の回転アーム６４の一端に基準局ユニット１０４のＧＰＳアンテナ１１４を取り付ける。そして、基準局ユニット１０４の電源をオンにし、ステップＳ１０２に移行する。
【００６１】
ステップＳ１０２において、基準局設置台６０の回転アーム６４の他端（基準局ユニット１０４側のＧＰＳアンテナ１１４が取り付けられていない方の端部）に移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を取り付ける。
ＧＰＳアンテナ１の回転アーム６４の他端への取り付け方法は前述の如く、回転アーム６４の端部に取り付けられたＧＰＳアンテナ保持部６６の上端に固設されたアンテナ取り付け部６７の端部に、ＧＰＳアンテナ１を脱着可能に取り付けるものである。
【００６２】
そして、基準局設置台６０のアンテナ取り付け部６７・６７の端部にそれぞれＧＰＳアンテナ１・１１４を取り付けた状態とし、この状態と、回転軸６３を中心として回転アーム６４を１８０度旋回させた（すなわち、ＧＰＳアンテナ１とＧＰＳアンテナ１１４とをスワップした）状態とでＧＰＳユニット１０２の初期化を行う。初期化が完了した時点でステップＳ１０３に移行する。
なお、ＧＰＳユニット１０２の初期化時にＧＰＳアンテナ１およびＧＰＳアンテナ１１４のスワップを行うことにより、初期化に要する時間を短縮することが可能である。
【００６３】
ステップＳ１０３において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を基準局設置台６０のアンテナ取り付け部６７から取り外し、圃場５６の外部に設けられた不動設置点５７に取り付け、不動設置点５７の測位を行う。不動設置点５７の測位は、後日同一の圃場５６で作業を行う際の基準点として用いるものである。不動設置点５７に取り付けたＧＰＳアンテナ１の測位が完了した時点でステップＳ１０４に移行する。
【００６４】
ステップＳ１０４において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を圃場５６の４隅に立設したポール５８ａ・５８ｂ・５８ｃ・５８ｄに順次取り付け、圃場５６の４隅の測位を行う。ただし、ＧＰＳアンテナ１を取り付けポール２２に固設したままで、取り付けポール２２ごとＧＰＳアンテナ１を保持しながら、圃場５６の４隅の測位を行っても良い。圃場５６の４隅の測位が完了した時点でステップＳ１０５に移行する。
なお、圃場５６の４隅の測位については、同一圃場で後日作業を行う際には前回の測位結果を用いても良く、省略することが可能である。
また、本実施例では圃場５６の平面視形状が四角形であったが、圃場の平面視形状がその他の多角形でも良く、その場合には当該角部（隅）を測位する。
【００６５】
ステップＳ１０５において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を取り付けポール２２と一体化した状態で乗用管理機１０１の側面に固設された取り付け部２に取り付ける。ＧＰＳアンテナ１の乗用管理機１０１への取り付け方法は、前述のごとく、取り付けポール２２上部をＧＰＳアンテナ１に嵌入して固定した状態のまま、下ポール２２ｃを下取り付け部２８に挟んでガイドとしながら、上ポール２２ｂ中途部をアンテナ保持部２７ｂに係合させ、その後下方へスライドさせ、アンテナ保持部２７ｂの段差部２７ｃに段付き円柱１５の下部１５ｃを嵌合させる。乗用管理機１０１へのＧＰＳアンテナ１の取付が完了した時点でステップＳ１０６に移行する。
【００６６】
ステップＳ１０６において、自律走行を行うための各種設定を行う。ここで、「各種設定」とは、タッチパネル５４を用いて移動局ユニット１０３の処理部１１０に乗用管理機１０１で使用する薬液の種類、散布薬液の量、濃度（散布薬液を作製するのに使用した薬液の原液の量および水の量）、圃場の単位面積あたりの散布量、等を入力するとともに、ＧＰＳユニット１０２により得られた前記測位データに基づいて、乗用管理機１０１の自律走行経路を自動生成することを指す。各種設定が完了した時点でステップＳ１０７に移行する。
【００６７】
ステップＳ１０７において、無線操作手段１３３の自律走行開始ボタンを押し、自律走行（および散布作業）を開始する。
なお、本実施例における自律走行は、作業者がタッチパネル５４により入力した情報、内界センサ１２２により検出される信号、ＧＰＳユニット１０２により得られる測位データ、等を処理部１１０が取得し、該処理部１１０が自律走行プログラム１２１ａに基づいて自律走行経路を生成し、該自律走行経路に沿って乗用管理機１０１が走行しつつ作業（散布作業）を行うように自律走行手段１２４に指令信号を送信することにより行われる。
また、本実施例の乗用管理機１０１においては、作業者が携帯する無線操作手段１３３に自律走行停止ボタンを設け、作業者が、自律走行中に乗用管理機１０１の進行方向に障害物を発見したときに当該自律走行停止ボタンを操作する（押す）ことにより、乗用管理機１０１を停止させることが可能に構成している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は本発明の乗用管理機１０１の一実施例を示す側面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】本実施例で利用するＧＰＳユニット１０２の構成を示す模式図。
【図４】ＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を取り付け部２に取り付けた状態を示す側面断面図。
【図５】上取り付け部２７の平面図と側面図。
【図６】下取り付け部２８の平面図と側面図。
【図７】取り付け部２を乗用管理機１０１に固設する上ステー１３と下ステー３４の平面図。
【図８】基準局設置台６０を示す正面図。
【図９】図８におけるＡ−Ａ矢視断面図。
【図１０】本実施例における自律走行による作業手順を示すフローチャート。
【図１１】基準局ユニット１０４及び４隅計測を行う圃場を示す概略図。
【符号の説明】
【００６９】
１ ＧＰＳアンテナ（移動局側）
２ 取り付け部
６ 固設部材
１３ 上ステー
２０ 揺動防止具（面ファスナー）
２２ 棒状部材（取り付けポール）
２７ 上取り付け部
２８ 下取り付け部
３４ 下ステー
４５ キャビン
５９ 昇降用ステップ
６２ 基部アーム
６２ｂ ピン孔
６２ｃ 基部アーム６２の上面
６４ 回転アーム
６４ｂ ピン孔
６８ 回転抑止ピン
１０１ 作業車両（乗用管理機）
１１４ ＧＰＳアンテナ（基準局側）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）と、方位センサや傾斜センサや車速センサ等の内界センサとを具備し、自律的に作業を行う作業車両の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、散布機を具備し、圃場を走行しながら農薬や肥料等の散布作業を行う作業車両の技術は公知となっている。
また、このような散布作業の省力化、高精度化、トレーサビリティの確立（農薬等の使用量や使用時期についての情報取得および記録）等を目的として、ＧＰＳや内界センサ類を具備し、自律的に走行および散布作業を行う作業車両も検討されている。
上記ＧＰＳや内界センサ類を具備して自律的に走行および散布作業を行う作業車両は、センサ類により作物を検知して車輪で踏まないように避けつつ高精度の作業を行うことができ、かつ、作業者が降車した状態でも遠隔操作により操作可能である。従って、作業者が乗車し、作物を車輪で踏まないように手動操作で避けつつ作業を行う従来の作業車両と比較して作業性に優れている。
【０００３】
従来から、移動局としてのＧＰＳ装置は本機（作業車両）側に信号処理部が搭載されているため、ＧＰＳアンテナを予め本機（作業車両）側に搭載し、その状態のままで本機（作業車両）を移動させながら、初期化及び４隅計測を行い、それに基づき各種設定（経路生成）を実行し、自律走行作業を行っていた。しかしながら、本機（作業車両）を移動させながら４隅を計測するため、計測に手間がかかるという不具合があった。
そこで、本機（作業車両）と移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を分離し、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）のみで初期化及び４隅計測をし、計測終了後に本機（作業車両）側と連結し、演算を行い位置情報を確立する方法が考えられている。
【０００４】
このように、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を本機（作業車両）から脱着可能にすると、初期化や４隅計測時に本機（作業車両）を移動させる必要がなくなり、手間がかからず効率良く作業できるという利点がある。
しかしながら、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）は、前輪と後輪の間でかつ本機（作業車両）の左右略中央に脱着可能に設置するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１６１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示される如く、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を前輪と後輪の間で、かつ本機（作業車両）の左右略中央に脱着可能に設置する構成の場合は、設置時に移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を手で持ったままの状態で本機（作業車両）に搭乗しなければならず、更に本機（作業車両）に立設した正面視門型に構成したフレームの横架部に設置しなくてはならないため、設置し辛く、手間がかかっていた。
また、本機（作業車両）にキャビンが設けられている場合には、該キャビンの左右略中央の上面に設置することになるが、やはり設置がし辛く、さらに、設置時のオペレータが昇降用ステップを上るとき等に、キャビンのルーフ等によって衛星電波が遮断され、再度初期化を行う必要が生じることがあり、作業効率が悪いという不具合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、ＧＰＳと、内界センサとを具備した作業車両であって、
ＧＰＳのアンテナに棒状部材を脱着可能に取り付けると共に、
作業車両に該棒状部材を脱着可能に取り付けるための取り付け部を設けたものである。
【０００８】
請求項２においては、前記取り付け部を、
前記作業車両の側部の昇降用ステップの前方若しくは後方に配設したものである。
【０００９】
請求項３においては、前記取り付け部を、
前記作業車両のオペレータが着座する座席よりも後方に配設したものである。
【００１０】
請求項４においては、前記取り付け部の上部及び下部に前記棒状部材と係合可能な係合部を設け、
該係合部のいずれかを前記棒状部材を取り付け部に取り付ける際のガイドとし、
前記取り付け部に、前記棒状部材が取り付け部に対して揺動することを防止する揺動防止具を設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）の本機（作業車両）への脱着が容易なものとなる。特に、キャビン使用の作業車両の場合には、ＧＰＳアンテナをキャビンのルーフより上に保持しながら、本機（作業車両）に取り付けることが容易となり、キャビンのルーフ等によって衛星電波が遮断されることがなくなり、再度初期化を行う必要もなくなる。また、無理な姿勢で昇降する必要もなくなり、より安全にＧＰＳアンテナの設置が行えるようになった。
【００１３】
請求項２においては、作業車両を移動させる場合等において、オペレータの乗降性を損なうことがなくなる。
【００１４】
請求項３においては、本機（作業車両）に移動局（ＧＰＳアンテナ、信号処理部、信号記憶部）を配設したままで本機（作業車両）を移動させる際にも、オペレータの視線を遮ることがなく良好な環境で運転が可能となる。
【００１５】
請求項４においては、前記ガイドによって、ＧＰＳアンテナ及び棒状部材を取り付け部に取り付ける作業が容易なものとなる。また、前記取り付け部に揺動防止具を設けたことにより、棒状部材が振動等によって外れることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の乗用管理機１０１の一実施例を示す側面図、図２は同じく正面図、図３は本実施例で利用するＧＰＳユニット１０２の構成を示す模式図、図４はＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を取り付け部２に取り付けた状態を示す側面断面図、図５は上取り付け部２７の平面図と側面図、図６は下取り付け部２８の平面図と側面図、図７は取り付け部２を乗用管理機１０１に固設する上ステー１３と下ステー３４の平面図、図８は基準局設置台６０を示す正面図、図９は図８におけるＡ−Ａ矢視断面図、図１０は本実施例における自律走行による作業手順を示すフローチャート、図１１は基準局ユニット１０４及び４隅計測を行う圃場を示す概略図である。
【００１７】
以下では、図１および図２を用いて、本発明の作業車両の実施の一形態である乗用管理機１０１の全体構成について説明する。なお、進行方向を前方とし、図１における左側を前方として説明する。
そして、本発明は本実施例の乗用管理機１０１に限定されるものではなく、圃場を走行しつつ作業を行う作業車両に広く適用可能である。
【００１８】
本実施例の乗用管理機１０１は圃場に農薬や肥料を散布したりするものであり、薬液タンク２４がキャビン４５の後下方に配設され、キャビン４５の後方にはエンジン９から動力を得て薬液タンク２４内の薬液を圧送する噴霧ポンプ４および該噴霧ポンプ４から吐出される薬液の制御に関わる散布量制御装置３等よりなるポンプ部３６が配設されている。そして、乗用管理機１０１の前方には図示しない噴霧管が配設されており、前記ポンプ部３６から圧送されてくる薬液等を散布できる構成となっている。
乗用管理機１０１の機体前端より後方へ向けて、左右一対の機体フレーム６Ｌ・６Ｒが水平方向に延設されている。該機体フレーム６Ｌ・６Ｒの前部下方には前車輪７・７が支承され、後部下方に後車輪８・８が支承されている。
【００１９】
また、乗用管理機１０１の前部において、機体フレーム６Ｌ・６Ｒ上にはエンジン９を被覆するボンネット１０が配設されている。該ボンネット１０後方のカバー上には操作パネル１１が設けられ、該操作パネル１１の上方には運転ハンドル１２が設けられる。操作パネル１１および運転ハンドル１２等で乗用管理機１０１の操縦部を構成している。前記操作パネル１１下方より後方に向けて、機体フレーム６Ｌ・６Ｒ上にはステップ３３が設けられる。また機体フレーム６Ｌ・６Ｒ後部上には薬液タンク２４が配設されており、該薬液タンク２４の前部中央には座席１４が形成されて、該薬液タンク２４によって側部と後部を取り囲まれるように載置されている。
また、乗用管理機１０１のフレームの各構成部材である機体フレーム６Ｌ・６Ｒ、サブフレーム５２Ｌ・５２Ｒはそれぞれ中空の四角または丸型のパイプまたはＬ型やＨ型等の鋼材が用いられ、軽量かつ高剛性に構成される。
【００２０】
本実施例においては、乗用管理機１０１に、操作パネル１１や運転ハンドル１２等からなる操縦部、および座席１４を覆うキャビン４５が設けられる。
キャビン４５は直射日光や風雨等に加えて、乗用管理機１０１により圃場に散布される薬剤から作業者を保護するものである。
キャビン４５はボンネット１０の後端部左右に立設された一対の前フレーム４６・４６、薬液タンク２４の上面に立設された左右一対の後フレーム４７・４７、前フレーム４６・４６および後フレーム４７・４７に支持されてキャビン４５の上面を形成するルーフ４８、透明な強化プラスチックや強化ガラスからなりキャビン４５の前面を形成するフロントガラス４９、透明な可撓性の樹脂製シートからなりキャビン４５の左右側面を形成する側部被覆体５０・５０、透明な可撓性の樹脂製シートからなりキャビン４５の後面を形成する後部被覆体（図示せず）等で構成される。
【００２１】
ルーフ４８には外気をキャビン４５の内部に送り込むためのファン５１が設けられる。また、ファン５１の外気吸引口には開放時に前方を遮蔽する蓋５１ａが設けられるとともに、薬剤や塵埃等を除去するフィルタ５３が設けられる。さらに、前記側部被覆体５０・５０はキャビン４５の左右側面を全面に渡って被覆するのではなく、作業者の足元部を常に開放している。また、後フレーム４７若しくはルーフ４８若しくは前フレーム４６には後述する取り付け部２を支持する上ステー１３が固設され、薬液タンク２４の上面には、同じく取り付け部２を支持する下ステー３４が固設される。
外気は、薬剤が到達することが少ない圃場表面より高い位置からフィルタ５３により薬剤等を除去された後、ファン５１によりキャビン４５内部に送り込まれ、下向きの気流を形成しつつ下方に移動し、キャビン４５の左右側面の足元部より外部に排出される。このように構成することにより、キャビン４５の内部への散布薬剤の侵入を防止し、作業者を保護している。
【００２２】
ポンプ部３６は、乗用管理機１０１の後部に延設したサブフレーム５２Ｌ・５２Ｒ上に支持部材を介して噴霧ポンプ４のクランク軸が機体前後方向に位置するよう配設されている。ポンプ部３６は主に噴霧ポンプ４および散布量制御装置３からなり、該噴霧ポンプ４のクランクケースの上部には図示せぬエアチャンバや安全弁等が設けられている。そして、散布量制御装置３は図示せぬ流量制御弁及び該流量制御弁の開閉に係るモータ等より構成される。
【００２３】
以下では、図３を用いて本実施例のＧＰＳについて説明する。
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）とは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のＧＰＳ衛星（六軌道面に四個ずつ配置）、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の受信機で構成される。
ＧＰＳを用いた測量方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられるが、本実施例では測定精度の高いＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式が採用されている。
【００２４】
ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局（基準局ユニット１０４）と、位置を求めようとする観測点（移動局ユニット１０３）とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で観測点にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて観測点の位置をリアルタイムに求める方法である。
詳しくは、基準局と観測点の両点で位相の測定（相対測位）を行い、基準局で観測した位相データを観測点に送信する。観測点のＧＰＳ受信機では、受信データと基準局から送信されたデータとをリアルタイムで解析することにより、観測点の位置を決定する。
なお、本発明に適用されるＧＰＳについては前記の他の方法を用いてもよく、限定されるものではない。
【００２５】
図３に示す如く、本発明のＧＰＳの実施の一形態であるＧＰＳユニット１０２は、主に、乗用管理機１０１本体に搭載される移動局ユニット１０３と、水田などの圃場の近くに設置される基準局ユニット１０４からなる。該基準局ユニット１０４は地面に固定された基準局の役割を果たし、移動局ユニット１０３は位置を求めようとする移動局（観測点）として機能する。
【００２６】
移動局ユニット１０３は、アンテナ１０８を具備したＧＰＳアンテナ１の他、信号処理部１０９や、信号記憶部１０６や、該信号処理部１０９及び該信号記憶部１０６を収納する操作筐体１２８等から構成される。
本実施例では、操作筐体１２８上の図示しないボタン等を操作することより、ＧＰＳアンテナ１のアンテナ１０８で受信されたＧＰＳ衛星１２５・１２５・・・からの電波信号が、有線若しくは無線によって信号処理部１０９（本実施例では操作筐体１２８に収納されている。）を経て、信号記憶部１０６（本実施例では操作筐体１２８に収納されている。）に記憶される。そして、後述するように、ＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を乗用管理機１０１に取り付ける際に、該信号記憶部１０６に記憶された情報をＲＴＫ演算部に送信する。ＲＴＫ演算部では、後述する基準局ユニット１０４から送信されてくる情報を記憶している作業車両記憶部１０５の情報と、該信号記憶部１０６から送信されてくる情報とを演算し、計測した４隅の位置を認識する。
【００２７】
一方、基準局ユニット１０４は、図３に示す如く、ＧＰＳアンテナ１１４、ＧＰＳ信号処理部１１５、処理部１１６、操作部１１７、表示部１１８、無線部１１９などで構成されている。
そして、ＧＰＳアンテナ１１４で受信されたＧＰＳ衛星１２５・１２５・・・からの電波信号を、信号処理部１１５にて解析し、処理部１１６を介して無線データに変換する等して、無線部１１９から乗用管理機１０１側の無線部１１３に該無線データを送信する。
このようにして、乗用管理機１０１側の無線部１１３に送られてきた情報は、前述のように作業車両記憶部１０５に記憶され、４隅計測後において、ＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を乗用管理機１０１に取り付ける際に、ＲＴＫ演算部が、前記信号記憶部１０６から送信されてくる情報と、作業車両記憶部１０５に記憶されている情報とをもとに４隅の位置を演算する。
【００２８】
そして、乗用管理機１０１が移動を始めたときは、乗用管理機１０１側部に配設されたアンテナ１０８で受信されたＧＰＳ衛星１２５・１２５・・・からの電波信号が、有線若しくは無線によって信号処理部１０９等を経て、ＲＴＫ演算部に送信され、ＲＴＫ演算部では、基準局ユニット１０４から送信されてくる情報を記憶している作業車両記憶部１０５の情報と、該信号処理部１０９から随時送信されてくる情報とを演算し、乗用管理機１０１の現在位置を認識するのである。
【００２９】
操作部１１１は後述する自律走行の設定などを行うためのインターフェースであり、処理部１１０にケーブル接続されている。表示部１１２は処理部１１０にケーブル接続されており、処理部１１０におけるデータ処理の状況や、操作部１１１により入力された各種設定を表示する。
本実施例の場合、操作部１１１の機能と表示部１１２の機能とを兼ねるタッチパネル５４がキャビン４５の内部に配置される。
【００３０】
処理部１１０はＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等を備える制御手段であり、その内部に自律走行プログラム１２１ａやナビゲーションプログラム１２１ｂを格納し、ＧＰＳユニット１０２により得られた位置情報や、後述する内界センサ１２２や株倣いセンサ１２３からの信号に基づいて、当該圃場における自律走行経路を生成するとともに自律走行手段１２４に指令を出して乗用管理機１０１に自律走行をさせたり、ナビゲーション走行の経路を生成するものである。
自律走行プログラム１２１ａは、乗用管理機１０１に自律走行による散布作業を行わせるためのプログラムである。自律走行プログラム１２１ａに基づく自律走行の詳細については後述する。
ナビゲーションプログラム１２１ｂは、乗用管理機１０１にナビゲーション走行による散布作業を行わせるためのプログラムである。
【００３１】
無線部１１３は基準局ユニット１０４およびオペレータが携帯する無線操作手段１３３と、移動局ユニット１０３とが無線交信するためのものである。また、無線操作手段１３３からの制御信号を受信し、該無線操作手段１３３からの作動確認信号が途絶えたときは乗用管理機１０１の自律走行を停止させるための受信部１０７が設けられている。
なお、本実施例においては後述するように、ＧＰＳアンテナ１をキャビン４５の側面に配置し、処理部１１０やＲＴＫ演算部等をタッチパネル５４内に配置しているが、例えば操作部１１１や表示部１１２以外のタッチパネル５４内の部材はボンネット１０やダッシュボード等に収納しても良い。
また、操作部１１１はキーボードやスイッチ、レバー、押しボタン、ダイアルなどオペレータが操作可能であればよく、その形式はタッチパネルの形式に限定されない。さらに、処理部１１０、操作部１１１および表示部１１２として、既存のパソコン等を使用してもよい。
【００３２】
次に、本実施例の移動局ユニット１０３のアンテナ１０８を乗用管理機１０１に取り付けるための方法について説明する。
アンテナ１０８は、平面視において円形の形状を持ち、図４及び図８に示すように、上面がテーパ状に形成されているアンテナ上部１０８ｂと、下方に行くにつれて径が小さくなる逆スカート形状のアンテナ下部１０８ｃから構成されている。
アンテナ下部１０８ｃには、下方から径の異なる上部１５ｂと下部１５ｃから構成される段付き円柱１５が嵌入されて固設されている。段付き円柱１５には上部１５ｂの上方に該上部１５ｂの径より径が小さな嵌入部１５ｄが具備され、アンテナ下部１０８ｃには、下面に該嵌入部１５ｄが嵌入される穴１０８ｄが形成されている。
【００３３】
このように、アンテナ１０８は前記段付き円柱１５と固設されて一体化されており、作業者は、このアンテナ１０８と段付き円柱１５が一体化されたＧＰＳアンテナ１だけを持ち運んで、基準局設置台６０や圃場の４隅にて計測を行う。詳しくは、基準局設置台６０にてＧＰＳの初期化を行う際や、乗用管理機１０１に設置して作業を行う際は、前記ＧＰＳアンテナ１をそれぞれ基準局設置台６０や乗用管理機１０１の所定の位置に設置し、圃場の４隅計測を行う際は、後述の棒状部材である取り付けポール２２にＧＰＳアンテナ１を取り付けた状態で前記ＧＰＳアンテナ１を高い位置で保持しながら４隅の場所を記憶させていっても良いし、作業者が前記ＧＰＳアンテナ１のみを保持しながら移動して４隅の場所を記憶させていっても良い。
【００３４】
ＧＰＳアンテナ１に脱着可能な取り付けポール２２は、異なる径の上ポール２２ｂと下ポール２２ｃから構成されている。例えば上ポール２２ｂの径を下ポール２２ｃの径より小さく形成し、上ポール２２ｂが下ポール２２ｃの内周に沿って摺動させて伸縮可能な構成としている。そのため、作業者の好みに応じて、前記取り付けポールの全長を変更させることが可能となっている。ここで、上ポール２２ｂの径を下ポール２２ｃの径よりも大きくして、上ポール２２ｂの内周に沿って下ポール２２ｃを摺動可能に構成しても良い。
そして、上ポール２２ｂの上面には、上ポール２２ｂの径より径が小さなポール嵌入部２２ｄが形成されており、前記段付き円柱１５の下面には、該ポール嵌入部２２ｄを嵌入するための、穴１５ｆが形成されている。該ポール嵌入部２２ｄと該穴１５ｆは固設されるものではなく、作業者が自由に脱着することが可能である。例えば、該ポール嵌入部２２ｄを雄ねじ形状に形成し、該穴１５ｆを雌ねじ形状に形成したり、挿入後にピンで固定するなどして、脱着可能で且つ容易に外れにくい構成とすると好適である。
【００３５】
本実施例では、４隅計測を行う際に、作業者がＧＰＳアンテナ１に取り付けポール２２を取り付けた状態で動き回る場合を想定しているため、４隅に到達したときに該４隅の場所を記憶する信号記憶部１０６を収納した操作筐体１２８を、取り付け片１２８ｂを介して、下ポール２２ｃに着脱自在に取り付けている。作業者は、４隅のうちのいずれかの地点に到達すると、操作筐体１２８表面のボタン（図示しない）を押す等して、該地点を信号処理部１０９を介して信号記憶部１０６に記憶させる。
【００３６】
前記取り付け片１２８ｂは、図４に示す如く、操作筐体１２８の下ポール２２ｃ側に形成されており、該取り付け片１２８ｂには正面視において、略Ｌ字状の切りかき１２８ｃが形成されている。一方下ポール２２ｃには、乗用管理機１０１と反対側の側面に、乗用管理機１０１の進行方向にボルト２３等が突出している。このような構成となっているため、作業者は、前記取り付け片１２８ｂの切りかき１２８ｃを、前記ボルト２３に引っ掛けるようにして、前記信号処理部１０９及び前記信号記憶部１０６等を収納した操作筐体１２８を下ポール２２ｃに取り付けることが可能となる。
そして、乗用管理機１０１に処理部１１０や作業車両記憶部１０５を備えている場合は、４隅計測の後に、信号記憶部１０６に記憶された４隅に関する情報を、ＲＴＫ演算部や処理部１１０を介す等して該作業車両記憶部１０５に記憶させ、処理部１１０等において自律走行プログラム１２１ａやナビゲーションプログラム１２１ｂと共に使用する。
【００３７】
次に、図４乃至図６を参照しながら、乗用管理機１０１側に固設される取り付け部２の構成について説明する。
取り付け部２は、上下方向に長い棒状の固設部材６と、該固設部材６の上部に水平に取り付けられる板状の上取り付け部２７と該固設部材６の下部に水平に取り付けられる板状の下取り付け部２８等から構成される。
【００３８】
前記上取り付け部２７は、図５に示す如く、前記取り付けポール２２に取り付けられているＧＰＳアンテナ１を保持できるように、一端にアンテナ保持部２７ｂが形成されている。そして、アンテナ保持部２７ｂは一側（外側）を平面視「Ｃ」状または「Ｕ」状に側方を開放して、内周の径が上部と下部で異なるように、段差部２７ｃが設けられており、該段差部２７ｃに前記ＧＰＳアンテナ１の下部を形成する段付き円柱１５を引っ掛けるようにして、該アンテナ保持部２７ｂにＧＰＳアンテナ１を嵌入する。つまり、アンテナ保持部２７ｂの内径を、下部１５ｃを嵌入できる外径に合わせて構成し、前記段差部２７ｃに段付き円柱１５の上部１５ｂの下面が当接して、ＧＰＳアンテナ１が下方に落下しないようにしている。
また、該アンテナ保持部２７ｂの内周上端は、テーパ形状に形成してあり、該ＧＰＳアンテナ１の下部を形成する段付き円柱１５をアンテナ保持部２７ｂに挿入しやすくしている。
【００３９】
そして、前記上取り付け部２７の他端側には、ボルト孔若しくはねじ孔２７ｆ・２７ｆが、左右方向略中央にも同じくボルト孔若しくはねじ孔２７ｇ・２７ｇが形成されている。そして、外側のボルト孔若しくはねじ孔２７ｆ・２７ｆにボルト若しくはねじを貫通させて、該上取り付け部２７を固設部材６の上部作業機側に取り付けるためのステー２９と締め付ける。ステー２９は図４に示すように、板状部材が側面視において直角に折り曲げられたものであり、上面が該上取り付け部２７と締め付けられ、側面がボルト若しくはねじによって該固設部材６に固設される。
上取り付け部２７の左右方向略中央のボルト孔若しくはねじ孔２７ｇ・２７ｇにもボルト若しくはねじを貫通させて、上方から該ボルト若しくはねじが前記固設部材６にまで到達するように構成する。
このように、ステー２９等を用いて上取り付け部２７を固設部材６に強固に固設する。
【００４０】
前記下取り付け部２８は、図６に示す如く、前記取り付けポール２２の下ポール２２ｃの位置をガイドできるように、一端にガイド部２８ｂが形成されている。該ガイド部２８ｂは一側（外側）を平面視「Ｃ」状または「Ｕ」状に側方を開放して、内周の径が下ポール２２ｃの外径に合わせて嵌合できる大きさとしている。そして、ＧＰＳアンテナ１を保持した取り付けポール２２は、下ポール２２ｃを該ガイド部２８ｂに挟んだ状態で、上ポール２２ｂ中途部をアンテナ保持部２７ｂに係合させ、その後下方へスライドさせ、アンテナ保持部２７ｂの段差部２７ｃに段付き円柱１５の下部１５ｃを嵌合させる。
このようにして、ＧＰＳアンテナ１及び取り付けポール２２を、側方から乗用管理機１０１の側部へ脱着可能な構成としている。
【００４１】
そして、前記下取り付け部２８の他端側には、ボルト孔若しくはねじ孔２８ｆ・２８ｆが、左右方向略中央にも同じくボルト孔若しくはねじ孔２８ｇ・２８ｇが形成されている。そして、外側のボルト孔若しくはねじ孔２８ｆ・２８ｆにボルト若しくはねじを貫通させて、該下取り付け部２８を固設部材６の下部作業機側に取り付けられるステー３０と締め付ける。ステー３０は図４に示すように、板状部材が側面視において直角に折り曲げられたものであり、下面が該下取り付け部２８と締め付けられ、側面がボルト若しくはねじによって該固設部材６に固設される。
下取り付け部２８の左右方向略中央のボルト孔若しくはねじ孔２８ｇ・２８ｇにもボルト若しくはねじを貫通させて、下方から前記固設部材６にまで到達するように構成する。
このようにして、ステー３０等を用いて下取り付け部２８を固設部材６に強固に固設する。
【００４２】
また、図４に示すように、固設部材６の下部に面ファスナーや紐状部材等の、弾性を有し締め付けまたは接着または縛りつけ可能な部材から構成される揺動防止具２０を取り付けておき、該取り付けポール２２を取り付け部２に取り付けた際に、該揺動防止具２０で下ポール２２ｃの下部を固設部材６の下部に締め付け固定しても良い。このように、固設部材６に取り付けた揺動防止具２０によって、取り付けポール２２を固設部材６に締め付けることによって、乗用管理機１０１が移動する際等に取り付けポール２２がぐらぐら揺れることがないように振動を防止でき、かつ、ＧＰＳアンテナ１の前記段付き円柱１５がアンテナ保持部２７ｂから外れたりしてしまうことを防止できる。
【００４３】
次に、図４及び図７を参照しながら、前記取り付け部２を乗用管理機１０１に固設する構成について説明する。
図４に示すように、固設部材６には、上部及び下部の乗用管理機１０１側にボルト等でステー４１・４２の側面が固設されている。ステー４１・４２は、共に側面視において直角に折り曲げられており、水平部と側面部が形成されており、該ステー４１・４２の側面部がともに固設部材６の乗用管理機１０１側に取り付けられている。
【００４４】
そして、ステー４１の上面には、板状の形状を持った上ステー１３がボルト等で固設されている。上ステー１３は、図７（ａ）に示すように、平面視において略直角三角形に形成された板状部材であり、上ステー１３の固設部材６側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔１３ｂ・１３ｂにボルト若しくはねじを貫通させて、前記ステー４１に締め付け固定する。そして上ステー１３の、乗用管理機１０１側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔１３ｃ・１３ｃにボルト若しくはねじを貫通させて、乗用管理機１０１のルーフ４８や後フレーム４７に該ボルト若しくはねじを到達させることで、該上ステー１３を乗用管理機１０１に固設する。
また、上ステー１３の乗用管理機１０１側に切りかき部１３ｄを設けておき、ボルト孔若しくはねじ孔１３ｃ・１３ｃにボルト若しくはねじを貫通させて、乗用管理機１０１のルーフ４８までねじを到達させて該上ステー１３を乗用管理機１０１に固設しながら、後フレーム４７をルーフ４８より上方に延長させて、該後フレーム４７の上端を該切りかき部１３ｄに貫通若しくは当接させる構成としても良い。
このように、ステー４１と上ステー１３によって、固設部材６を乗用管理機１０１のルーフ４８若しくは後フレーム４７の上部に対して固定する。
【００４５】
一方、ステー４２の下面には、板状の形状を持った下ステー３４がボルト等で固設されている。下ステー３４は、図７（ｂ）に示すように、平面視において略長方形に形成された板状部材であり、固設部材６側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔３４ｂ・３４ｂにボルト若しくはねじを貫通させて、下ステー３４を前記ステー４２に締め付け固定する。
そして、下ステー３４の、乗用管理機１０１側に形成されたボルト孔若しくはねじ孔３４ｃ・３４ｃにボルト若しくはねじを貫通させて、乗用管理機１０１の薬液タンク２４の上面に該ボルト若しくはねじを到達させることで、該下ステー３４を乗用管理機１０１に固設する。
このように、ステー４２と下ステー３４によって、固設部材６を乗用管理機１０１の薬液タンク２４の上面に対して固定する。
【００４６】
このように、ＧＰＳ１０３と、内界センサ１２２とを具備した作業車両であって、
ＧＰＳ１０３のアンテナ１に棒状部材２２を脱着可能に取り付けると共に、
作業車両１０１に該棒状部材２２を脱着可能に取り付けるための取り付け部２を設けたので、
移動局（ＧＰＳアンテナ１、信号処理部１０９、信号記憶部１０６）の本機（作業車両１０１）への脱着が容易なものとなる。特に、キャビン４５使用の作業車両１０１の場合には、ＧＰＳアンテナ１をキャビン４５のルーフ４８より上に保持しながら、本機（作業車両１０１）に取り付けることが容易となり、キャビン４５のルーフ４８等によって衛星電波が遮断されることがなくなり、再度初期化を行う必要もなくなる。また、無理な姿勢で昇降する必要もなくなり、より安全にＧＰＳアンテナ１の設置が行えるようになった。
【００４７】
また、前記取り付け部２の上部及び下部に前記棒状部材２２と係合可能な係合部２７・２８を設け、
該係合部２７・２８のいずれかを前記棒状部材２２を取り付け部２に取り付ける際のガイドとし、
前記取り付け部２に、前記棒状部材２２が取り付け部２に対して揺動することを防止する揺動防止具２０を設けたので、
前記ガイド２７・２８によって、ＧＰＳアンテナ１及び棒状部材２２を取り付け部２に取り付ける作業が容易なものとなる。また、棒状部材２２に揺動防止具２０等（例えば面ファスナー）を設けたことにより、棒状部材２２が振動等によって外れることが防止できる。
【００４８】
上ステー１３及び下ステー３４の取り付け箇所について説明する。
図１に示すように、乗用管理機１０１の前後方向において、取り付け部２の固設位置が、昇降用ステップ５９の前方若しくは後方になるように、上ステー１３及び下ステー３４を乗用管理機１０１に固設する構成とする。
具体的には、取り付け部２を昇降用ステップ５９の前方に取り付ける場合は、ルーフ４８の前部若しくは前フレーム４６の上部に上ステー１３を固設し、前フレーム４６の下部若しくはボンネット１０の上面に下ステー３４を固設する構成とする。
また、取り付け部２を昇降用ステップ５９の後方に取り付ける場合は、ルーフ４８の後部若しくは後フレーム４７の上部に上ステー１３を固設し、後フレーム４７の下部若しくは薬液タンク２４の上面に下ステー３４を固設する構成とする。
【００４９】
このように、前記取り付け部２を、
前記作業車両１０１の側部の昇降用ステップ５９の前方若しくは後方に配設したので、
作業以外で作業車両１０１を移動させる場合、オペレータの乗降性を損なうことがなくなる。
【００５０】
また、前記取り付け部２を、
前記作業車両１０１のオペレータが着座する座席１４よりも後方に配設したので、
本機（作業車両１０１）に移動局（ＧＰＳアンテナ１、信号処理部１０９、信号記憶部１０６）を配設したままで本機（作業車両１０１）を移動させる際にも、オペレータの視線を遮ることがなく良好な環境で運転が可能となる。
【００５１】
図３、図８、図９及び図１１に示す如く、基準局ユニット１０４は、ＧＰＳアンテナ１１４、ＧＰＳ信号処理部１１５、処理部１１６、操作部１１７、表示部１１８、無線部１１９などで構成される。
そして、ＧＰＳアンテナ１１４は基準局設置台６０により地面に立設される。
基準局設置台６０は地面に対して静置される基部６１と、基部アーム６２と、回転軸６３と、回転アーム６４と、ＧＰＳアンテナ保持部６５・６６で構成されている。そして、基部アーム６２の中央部には回転軸６３が回動自在に支持されており、回転アーム６４の左右端部に固設されたＧＰＳアンテナ保持部６５・６６にＧＰＳアンテナ１・１１４を取付可能としている。ここでは、回転軸６３を基部アーム６２に固設して、回転アーム６４の中央部を該回転軸６３に枢支するような構成としても良い。
【００５２】
詳しくは、ＧＰＳアンテナ保持部６５・６６の上端部に前記上取り付け部２７と略同じ形状のアンテナ取り付け部６７・６７を固設し、前記ＧＰＳアンテナ１１４と前記ＧＰＳアンテナ１とを脱着可能に構成している。
ＧＰＳアンテナ１を該基準局設置台６０に設置するときは、前記操作筐体１２８も共に設置できるようにしておけば、より好適である。すなわち、前記ＧＰＳアンテナ保持部６６に、前記下ポール２２ｃに配設されたボルト２３等と同じ突起を設け、該突起等に操作筐体１２８の前記Ｌ字状の切りかき１２８ｃを引っ掛ける構成とするのである。
該信号記憶部１０６は移動局側だけに設置するものではない。すなわち、図８及び図１１に示すように、基準局側にも基準局操作筐体１２７を配設して、該基準局操作筐体１２７に筐体１２０等の機能の一部を具備しておき、基準局側のＧＰＳアンテナ保持部６５や、基準局側のＧＰＳアンテナ１１４の下部に取り付けられているポール等に、前述の下ポール２２ｃやＧＰＳアンテナ保持部６６と同様にボルト２３等のような突起を設けて、該突起に基準局操作筐体１２７に形成した略Ｌ字状の切りかき部を引っ掛けるのである。
【００５３】
そして、平面視において基部アーム６２と回転アーム６４が重なった状態においては、回転アーム６４を基部アーム６２に対して容易に相対回転しない構成としている。詳しくは、図８及び図９に示すように、回転アーム６４にピン孔６４ｂを形成し、基部アーム６２にピン孔６２ｂ・６２ｂを形成し、回転抑止ピン６８を回転アーム６４のピン孔６４ｂに貫通させて基部アーム６２のピン孔６２ｂまで到達させられる構成にしている。
そして、基部アーム６２は図９に示す側面断面視において、回転抑止ピン６８が挿入される部分（ピン孔６２ｂが開口される部分）が頂点となるように、上面６２ｃがテーパ形状をしている。そして、回転抑止ピン６８は下端６８ｂが尖った形状をしている。
【００５４】
そのような構成としたので、回転アーム６４を回転させて、平面視において基部アーム６２と回転アーム６４が重なっていないときは、回転抑止ピン６８は、回転アーム６４のピン孔６４ｂ開口部に引っかかった（ぶら下がった）状態となっているが、平面視において基部アーム６２と回転アーム６４が重なるまで回転アーム６４を回転させてくると、回転抑止ピン６８の下端が基部アーム６２の上面６２ｃに当接し、上面６２ｃのテーパ形状に沿って回転抑止ピン６８が下から上に持ち上げられてくる。
そして、回転抑止ピン６８が基部アーム６２のピン孔６２ｂの略上方に位置するまで、回転アーム６４が回転してくると、回転抑止ピン６８は自重若しくはバネによってピン孔６２ｂに降下する。
【００５５】
そして、回転アーム６４をさらに回転させると、回転抑止ピン６８下端の尖った形状に沿って、回転抑止ピン６８が持ち上がっていき、回転抑止ピン６８がピン孔６２ｂ上から離れると、回転抑止ピン６８は再び基部アーム６２の上面６２ｃのテーパ形状に沿って下降していく。回転抑止ピン６８の下端６８ｂの傾きは、基部アーム６２の上面６２ｃのテーパ形状の傾きに比べてより急なものに形成しているため、回転アーム６４を両アーム６２・６４が重なる位置に向かって回転させるときの方が、両アーム６２・６４が重なった位置から回転アーム６４をずらし始めるときより、回転力は小さくて良い。
このように構成したことにより、回転アーム６４を基部アーム６２に対して回転していくだけで、基部アーム６２の上面６２ｃに沿って自動で回転抑止ピン６８が昇降するので、作業者が回転アーム６４を回転させるときに、わざわざ回転抑止ピン６８を持ち上げて保持せずとも、平面視において回転アーム６４と基部アーム６２とが重なった位置に、容易に回転アーム６４を保持することができる。
【００５６】
そして、図３における基準局ユニット１０４を構成するＧＰＳアンテナ１１４以外の部材は筐体１２０に収納可能に構成されるものとする。
なお、基準局ユニット１０４は本発明の乗用管理機１０１を使用する圃場の近傍に常設してもよく、あるいは使用後撤去可能な構成としても良い。
【００５７】
以下では、図３を用いて本実施例の内界センサ１２２について説明する。
内界センサ１２２は、乗用管理機１０１に設けられ、速度、姿勢、エンジン回転数、ステアリングの操舵角など、乗用管理機１０１を自律走行させる上で必要な情報を検知するためのセンサ類を指す。
内界センサ１２２の具体例としては、エンジン回転数センサ、車速センサ、操舵角センサ、地磁気方位センサ、ロール傾斜センサ、ピッチ傾斜センサなどが挙げられる。これら内界センサ１２２からの検知信号は、処理部１１０に送信される。
【００５８】
以下では、図３を用いて本実施例の株倣いセンサ１２３について説明する。
株倣いセンサ１２３は、乗用管理機１０１の機体前部下面に配設される。株倣いセンサ１２３は乗用管理機１０１が作物を車輪で踏んだりしないように、圃場に所定の間隔を空けて植わっている作物を検知し、該乗用管理機１０１の走行方向を制御するために用いられる。株倣いセンサ１２３からの検知信号も処理部１１０に送信される。
【００５９】
以下では、図３を用いて本実施例の自律走行手段１２４及び無線操作手段１３３について説明する。
自律走行手段１２４は処理部１１０からの信号に基づいて作動するアクチュエータ群であり、具体的には、ステアリング駆動アクチュエータやステアリング駆動電磁弁（図示せず）、アクセルアクチュエータ、主クラッチ用アクチュエータ等が挙げられる。
一方、無線操作手段１３３は作業者が携帯し、乗用管理機１０１から離れた位置で各種の操作を行うためのものである。より具体的には、後で詳述する乗用管理機１０１の自律走行の開始・停止、エンジンの停止、などを該無線操作手段１３３で操作可能に構成される。
【００６０】
以下では、図３及び図１０を用いて本実施例における自律走行による薬液散布作業手順を説明する。
まず、ステップＳ１０１において、基準局設置台６０を圃場５６の外部に設営（固定）し、該基準局設置台６０の回転アーム６４の一端に基準局ユニット１０４のＧＰＳアンテナ１１４を取り付ける。そして、基準局ユニット１０４の電源をオンにし、ステップＳ１０２に移行する。
【００６１】
ステップＳ１０２において、基準局設置台６０の回転アーム６４の他端（基準局ユニット１０４側のＧＰＳアンテナ１１４が取り付けられていない方の端部）に移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を取り付ける。
ＧＰＳアンテナ１の回転アーム６４の他端への取り付け方法は前述の如く、回転アーム６４の端部に取り付けられたＧＰＳアンテナ保持部６６の上端に固設されたアンテナ取り付け部６７の端部に、ＧＰＳアンテナ１を脱着可能に取り付けるものである。
【００６２】
そして、基準局設置台６０のアンテナ取り付け部６７・６７の端部にそれぞれＧＰＳアンテナ１・１１４を取り付けた状態とし、この状態と、回転軸６３を中心として回転アーム６４を１８０度旋回させた（すなわち、ＧＰＳアンテナ１とＧＰＳアンテナ１１４とをスワップした）状態とでＧＰＳユニット１０２の初期化を行う。初期化が完了した時点でステップＳ１０３に移行する。
なお、ＧＰＳユニット１０２の初期化時にＧＰＳアンテナ１およびＧＰＳアンテナ１１４のスワップを行うことにより、初期化に要する時間を短縮することが可能である。
【００６３】
ステップＳ１０３において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を基準局設置台６０のアンテナ取り付け部６７から取り外し、圃場５６の外部に設けられた不動設置点５７に取り付け、不動設置点５７の測位を行う。不動設置点５７の測位は、後日同一の圃場５６で作業を行う際の基準点として用いるものである。不動設置点５７に取り付けたＧＰＳアンテナ１の測位が完了した時点でステップＳ１０４に移行する。
【００６４】
ステップＳ１０４において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を圃場５６の４隅に立設したポール５８ａ・５８ｂ・５８ｃ・５８ｄに順次取り付け、圃場５６の４隅の測位を行う。ただし、ＧＰＳアンテナ１を取り付けポール２２に固設したままで、取り付けポール２２ごとＧＰＳアンテナ１を保持しながら、圃場５６の４隅の測位を行っても良い。圃場５６の４隅の測位が完了した時点でステップＳ１０５に移行する。
なお、圃場５６の４隅の測位については、同一圃場で後日作業を行う際には前回の測位結果を用いても良く、省略することが可能である。
また、本実施例では圃場５６の平面視形状が四角形であったが、圃場の平面視形状がその他の多角形でも良く、その場合には当該角部（隅）を測位する。
【００６５】
ステップＳ１０５において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１を取り付けポール２２と一体化した状態で乗用管理機１０１の側面に固設された取り付け部２に取り付ける。ＧＰＳアンテナ１の乗用管理機１０１への取り付け方法は、前述のごとく、取り付けポール２２上部をＧＰＳアンテナ１に嵌入して固定した状態のまま、下ポール２２ｃを下取り付け部２８に挟んでガイドとしながら、上ポール２２ｂ中途部をアンテナ保持部２７ｂに係合させ、その後下方へスライドさせ、アンテナ保持部２７ｂの段差部２７ｃに段付き円柱１５の下部１５ｃを嵌合させる。乗用管理機１０１へのＧＰＳアンテナ１の取付が完了した時点でステップＳ１０６に移行する。
【００６６】
ステップＳ１０６において、自律走行を行うための各種設定を行う。ここで、「各種設定」とは、タッチパネル５４を用いて移動局ユニット１０３の処理部１１０に乗用管理機１０１で使用する薬液の種類、散布薬液の量、濃度（散布薬液を作製するのに使用した薬液の原液の量および水の量）、圃場の単位面積あたりの散布量、等を入力するとともに、ＧＰＳユニット１０２により得られた前記測位データに基づいて、乗用管理機１０１の自律走行経路を自動生成することを指す。各種設定が完了した時点でステップＳ１０７に移行する。
【００６７】
ステップＳ１０７において、無線操作手段１３３の自律走行開始ボタンを押し、自律走行（および散布作業）を開始する。
なお、本実施例における自律走行は、作業者がタッチパネル５４により入力した情報、内界センサ１２２により検出される信号、ＧＰＳユニット１０２により得られる測位データ、等を処理部１１０が取得し、該処理部１１０が自律走行プログラム１２１ａに基づいて自律走行経路を生成し、該自律走行経路に沿って乗用管理機１０１が走行しつつ作業（散布作業）を行うように自律走行手段１２４に指令信号を送信することにより行われる。
また、本実施例の乗用管理機１０１においては、作業者が携帯する無線操作手段１３３に自律走行停止ボタンを設け、作業者が、自律走行中に乗用管理機１０１の進行方向に障害物を発見したときに当該自律走行停止ボタンを操作する（押す）ことにより、乗用管理機１０１を停止させることが可能に構成している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は本発明の乗用管理機１０１の一実施例を示す側面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】本実施例で利用するＧＰＳユニット１０２の構成を示す模式図。
【図４】ＧＰＳアンテナ１と取り付けポール２２を取り付け部２に取り付けた状態を示す側面断面図。
【図５】上取り付け部２７の平面図と側面図。
【図６】下取り付け部２８の平面図と側面図。
【図７】取り付け部２を乗用管理機１０１に固設する上ステー１３と下ステー３４の平面図。
【図８】基準局設置台６０を示す正面図。
【図９】図８におけるＡ−Ａ矢視断面図。
【図１０】本実施例における自律走行による作業手順を示すフローチャート。
【図１１】基準局ユニット１０４及び４隅計測を行う圃場を示す概略図。
【符号の説明】
【００６９】
１ ＧＰＳアンテナ（移動局側）
２ 取り付け部
６ 固設部材
１３ 上ステー
２０ 揺動防止具（面ファスナー）
２２ 棒状部材（取り付けポール）
２７ 上取り付け部
２８ 下取り付け部
３４ 下ステー
４５ キャビン
５９ 昇降用ステップ
６２ 基部アーム
６２ｂ ピン孔
６２ｃ 基部アーム６２の上面
６４ 回転アーム
６４ｂ ピン孔
６８ 回転抑止ピン
１０１ 作業車両（乗用管理機）
１１４ ＧＰＳアンテナ（基準局側）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳと、内界センサとを具備した作業車両であって、
ＧＰＳのアンテナに棒状部材を脱着可能に取り付けると共に、
作業車両に該棒状部材を脱着可能に取り付けるための取り付け部を設けた
ことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記取り付け部を、
前記作業車両の側部の昇降用ステップの前方若しくは後方に配設した
ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記取り付け部を、
前記作業車両のオペレータが着座する座席よりも後方に配設した
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記取り付け部の上部及び下部に前記棒状部材と係合可能な係合部を設け、
該係合部のいずれかを前記棒状部材を取り付け部に取り付ける際のガイドとし、
前記取り付け部に、前記棒状部材が取り付け部に対して揺動することを防止する揺動防止具を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の作業車両。
【請求項１】
ＧＰＳと、内界センサとを具備した作業車両であって、
ＧＰＳのアンテナに棒状部材を脱着可能に取り付けると共に、
作業車両に該棒状部材を脱着可能に取り付けるための取り付け部を設けた
ことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記取り付け部を、
前記作業車両の側部の昇降用ステップの前方若しくは後方に配設した
ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記取り付け部を、
前記作業車両のオペレータが着座する座席よりも後方に配設した
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記取り付け部の上部及び下部に前記棒状部材と係合可能な係合部を設け、
該係合部のいずれかを前記棒状部材を取り付け部に取り付ける際のガイドとし、
前記取り付け部に、前記棒状部材が取り付け部に対して揺動することを防止する揺動防止具を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の作業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−５６２８０（Ｐ２００６−５６２８０Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３７２９０（Ｐ２００４−２３７２９０）
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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