误差修正装置制造方法及图纸

误差修正装置(34)，设于作业车辆，对基于传感器装置的测定值的误差进行修正，传感器装置具备GNSS传感器和陀螺仪传感器，误差修正装置包括：第1取得部(341)，取得由GNSS传感器测定的自身坐标系中的作业车辆的车辆位置、和由陀螺仪传感器测定的传感器坐标系中的角速度，传感器坐标系具有以传感器装置为基准的3个轴；坐标变换部(345)，基于所取得的角速度，将在传感器坐标系中以设定于与传感器装置不同位置的设定位置为起点的传感器装置所设置的测定位置的相对位置矢量坐标变换为自身坐标系中的相对位置矢量；车辆位置修正部(346)，设以自身坐标系的原点为起点的设定位置的位置矢量为P

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】误差修正装置


[0001]本专利技术的实施方式涉及利用设于作业车辆的传感器装置进行的测定值的修正。

技术介绍

[0002]以往，为了实现农业的高效率而进行如下的自动转向控制，使拖拉机、种植机等农用作业车辆沿着指定的行驶路径行驶。根据自动转向控制，基于作为目标的行驶路径上的位置与作业车辆的位置之间的分隔距离，对作业车辆的转向进行控制，以使作业车辆的位置定位于行驶路径上。
[0003]此外，作为与作业车辆的自动转向相关的技术，已知有如下的自动转向系统，其具备：卫星定位模块，基于来自卫星的卫星信息而输出位置信息；前进基准位置算出部，基于位置信息算出前进行驶中的作业车的转向控制的作为基准位置的前进基准位置；后退基准位置算出部，基于位置信息算出后退行驶中的作业车的转向控制的作为基准位置的后退基准位置；转向控制部，在前进行驶时输出基于行驶路径与前进基准位置的偏差而算出的前进用转向控制信号，而且，在后退行驶时输出基于行驶路径与后退基准位置的偏差而算出的后退用转向控制信号；转向机构，基于前进用转向控制信号及后退用转向控制信号进行所述作业车的转向(例如，参照专利文献1)。
[0004]【专利文献1】日本特开2018－120364号公报

技术实现思路

[0005]在这样的自动转向控制中，测定作业车辆的车辆位置的GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)传感器设置在适于从卫星接收GNSS信号的适当位置。作业车辆中的适于接收GNSS信号的适当位置是以从主体向上方延伸的方式设置的臂的上端部分、或通过该臂连接于其上端而被支承的车顶部。
[0006]此外，在作业车辆于起伏剧烈的农田上行驶的情况下，车辆的姿势会发生倾斜。此时，存在如下问题：由于GNSS传感器安装于上方，因此对于农田上的作业车辆的位置，由GNSS传感器测定的位置产生误差，进而由于该误差而导致自动转向控制的精度降低。
[0007]本专利技术是为了解决上述问题点而做出的，其目的在于提供能够降低利用GNSS传感器测定的作业车辆的车辆位置的误差的误差修正装置。
[0008]为了解决上述课题，本实施方式涉及的误差修正装置，其设于作业车辆，对基于传感器装置的测定值的误差进行修正，所述传感器装置具备GNSS传感器和陀螺仪传感器，所述误差修正装置包括：第1取得部，取得由所述GNSS传感器测定的自身坐标系中的所述作业车辆的车辆位置、和由所述陀螺仪传感器测定的传感器坐标系中的角速度，所述传感器坐标系具有以所述传感器装置为基准的3个轴；坐标变换部，基于所述取得的角速度，将在所述传感器坐标系中以设定于与所述传感器装置不同位置的设定位置为起点的所述传感器装置所设置的测定位置的相对位置矢量坐标变换为所述自身坐标系中的相对位置矢量；车辆位置修正部，设以所述自身坐标系的原点为起点的所述设定位置的位置矢量为P
a
、所述
测定位置的位置矢量为P
S
、所述坐标变换后的相对位置矢量为L，利用P
a
＝P
S
－L的式子算出所述设定位置的位置矢量P
a
并对由所述GNSS传感器测得的车辆位置的误差进行修正。
[0009]根据本专利技术，能够降低利用GNSS传感器测定的作业车辆的车辆位置的误差。
附图说明
[0010]图1是表示实施方式涉及的农用拖拉机的构成的概略侧视图。
[0011]图2是表示实施方式涉及的控制系统的整体构成的框图。
[0012]图3是表示误差修正装置的硬件构成的框图。
[0013]图4是表示误差修正装置的功能构成的框图。
[0014]图5是表示误差修正装置的动作的流程图。
[0015]图6是表示相对位置矢量的概略主视图。
[0016]图7是表示相对位置矢量的概略俯视图。
[0017]图8是表示速度矢量的概略主视图。
具体实施方式
[0018]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。
[0019](作业车辆的构成)
[0020]首先，对具有本实施方式涉及的误差修正装置的作业车辆进行说明。图1是表示实施方式涉及的农用拖拉机的构成的概略侧视图。
[0021]作为本实施方式涉及的自动转向系统的转向对象的车辆是作业车辆，具体而言，为图1所示的农用拖拉机1。该拖拉机1是具备车体10、2个前轮11和2个后轮12的四轮车辆，但只要是可转向的车辆，则不限于作业车辆，可以是任意车辆。此外，拖拉机1具备：供驾驶者就座的座席13、转向柱15、方向盘16、转向驱动装置17、包含油门踏板、制动器等的踏板类18、4个支承框架19a～19d、及车顶部19r。
[0022]对前轮11施加偏转角来转向拖拉机1的转向系统设于转向柱15内，并在转向柱15中内置有用于将由方向盘16或转向驱动装置17所致的方向盘角输入到转向系统的输入轴151，基于该输入轴151的旋转的转向角被施加到前轮11。转向驱动装置17是为了对不具有用于进行自动转向控制的构成、以手动转向为前提的拖拉机1进行自动转向而后附加的装置，在转向驱动装置17的上方安装有方向盘16，在转向驱动装置17的下方嵌合有转向系统的输入轴151的上端部。分别形成为长条状的4个支承框架19a～19d以立起的状态设置在车体10上的前后左右的不同位置，在所述4个支承框架19a～19d上载置有整体呈大致平板状的车顶部19r。
[0023]在车顶部19r的上表面上，以该车顶部19r作为架台而设有传感器装置30。如后所述该传感器装置30包含GNSS传感器，因此为了接收从人造卫星发送的GNSS信号，优选是该传感器装置30安装在车顶部19r这样的拖拉机1的最上部，在拖拉机1不具有车顶部19r的情况下，将支承车顶部19r的4个支承框架19a～19d中的任一个作为架台而设置传感器装置30。此外，在位于前方的支承框架19a、19b的任一个设置有自动转向控制装置21。该自动转向控制装置21对拖拉机1的自动转向进行控制。
[0024]此外，拖拉机1具备：作为在作业车辆上设置的作业机的旋耕机41；以能够使该旋
耕机41升降的方式与拖拉机1连结的连杆机构42；检测旋耕机41与农田的距离作为耕深位置的接地传感器43。接地传感器43具备：接地部431，其以能够以上端部为支点上下摆动的方式设置，以便于下端部设置于农田；检测该接地部431的摆动位移的检测部432。
[0025](控制系统的构成)
[0026]图2是表示实施方式涉及的控制系统的整体构成的框图。
[0027]拖拉机1所具备的控制系统包括自动转向控制系统和耕深控制系统，如图2所示，自动转向控制系统由对转向系统中的输入轴151进行驱动的转向驱动装置17、传感器装置30、自动转向控制装置21和图1中未图示的方向盘角度控制装置22构成，耕深控制系统由经由连杆机构42使旋耕机41向上下方向移动的升降驱动装置45、基于由接地传感器43检测出的旋耕机41的耕深位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种误差修正装置，设于作业车辆，对基于传感器装置的测定值的误差进行修正，所述传感器装置具备GNSS传感器和陀螺仪传感器，所述误差修正装置包括：第1取得部，取得由所述GNSS传感器测定的自身坐标系中的所述作业车辆的车辆位置、和由所述陀螺仪传感器测定的传感器坐标系中的角速度，所述传感器坐标系具有以所述传感器装置为基准的3个轴；坐标变换部，基于所述取得的角速度，将在所述传感器坐标系中以设定于与所述传感器装置不同位置的设定位置为起点的所述传感器装置所设置的测定位置的相对位置矢量坐标变换为所述自身坐标系中的相对位置矢量；以及车辆位置修正部，设以所述自身坐标系的原点为起点的所述设定位置的位置矢量为P
a
、所述测定位置的位置矢量为P
S
、所述坐标变换后的相对位置矢量为L，利用P
a
＝P
S
－L的式子算出所述设定位置的位置矢量P
a
并对由所述GNSS传感器测得的车辆位置的误差进行修正。2.根据权利要求1所述的误差修正装置，其特征在于，所述作业车辆具备以与农田接触的方式被升降控制的作业机，所述传感器坐标系中的1个轴为所述作业车辆的上下方向，所述设定位置预先设定为将所述测定位置投影于所述农田的表面的位置，所述误差修正装置还包括：第2取得部，取得所述作业机的升降控制涉及的升降量；以及设定位置修正部，基于所述取得的升降量来修正所述设定位置，所述坐标变换部对以修正...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田豊織，荒金宏臣，船山正行，岡村信行，内田朗忍，嘉屋和樹，
申请(专利权)人：东京计器株式会社，
类型：发明
国别省市：