JP2010025872A - Method for position coordinate of lawn mower and target plate - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lawn mower capable of being easily initialized in a short time and quickly conducting mowing operation again even when a cycle slip occurs in a one frequency type RTK system to disrupt the RTK positioning. <P>SOLUTION: In the lawn mower which mounts a one frequency type GPS device and advances by electromagnetic navigation while performing RTK positioning after initialization, a twin-lens camera is mounted on the lawn mower for photographing the target plate whose GPS position coordinate is previously specified, taking in the image, and obtaining the distance to the target. When the RTK positioning is disrupted, the target plate is photographed with the twin-lens camera. The image is taken in and is analyzed by the image analysis part of a control device set on the lawn mower, and then is performed operation-processing by an operation part. With these, the distance between the target plate and the GPS device mounted on the lawn mower is measured and positioned. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、ゴルフ場の芝を自動的に刈ることのできるＧＰＳ装置を搭載した芝刈機や、この芝刈機を用いて初期位置計測用の目標板のＧＰＳ位置座標を計測する測位方法に関する。   The present invention relates to a lawn mower equipped with a GPS device capable of automatically mowing grass on a golf course, and a positioning method for measuring the GPS position coordinates of a target plate for initial position measurement using the lawn mower.

ゴルフ場用の芝刈機に、走行中の現在位置を知るためのＧＰＳ装置を搭載し、ＧＰＳ測位をしながら芝を刈る芝刈機がある。ＧＰＳ装置は、電波航法装置とも呼ばれ、この装置は、ＧＰＳアンテナやＧＰＳ受信機等を包有してなり、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波を受信し、芝刈機の現在位置を演算して測位し、電波航法による無人運転を行う装置である。   There is a lawn mower that is equipped with a GPS device for knowing the current position during traveling on a lawn mower for golf courses and mows the lawn while performing GPS positioning. The GPS device is also called a radio navigation device. This device includes a GPS antenna, a GPS receiver, etc., receives GPS radio waves from GPS satellites, calculates the current position of the lawn mower, and measures the position. It is a device that performs unmanned operation by radio navigation.

従来、ＧＰＳ測位において、単独測位では得られないような高い精度が求められるような場合には、一般的に単独測位より高精度な相対測位が行われ、長時間静止した状態でＧＰＳ衛星からの搬送波を受信し、いわゆる整数値バイアスを解くことで高精度の測位を実現しているキネマティック測位が実用化されている。   Conventionally, in GPS positioning, when high accuracy that cannot be obtained by single positioning is required, generally relative positioning with higher accuracy than single positioning is performed, and GPS satellites are kept stationary for a long time. Kinematic positioning has been put into practical use, in which high-accuracy positioning is realized by receiving a carrier wave and solving a so-called integer value bias.

キネマティック測位の中でもリアルタイムキネマティック測位（ＲＴＫという）は、移動局として機能するＧＰＳ装置を搭載した移動自在な芝刈機のほかに固定局を設置し、使用前に静止測位を行い、その後、固定局から移動局としての芝刈機に無線送信するデータを用い芝刈機の位置をリアルタイムに測位する方式であり、この方式を用いれば、ｃｍオーダーの測位精度がリアルタイムで求められるため、種々の移動体の高精度な測位に使用されている。   Among kinematic positioning, real-time kinematic positioning (referred to as RTK) has a stationary station installed in addition to a movable lawn mower equipped with a GPS device that functions as a mobile station, performs stationary positioning before use, and then fixes This is a method for measuring the position of the lawn mower in real time using the data wirelessly transmitted from the station to the lawn mower as a mobile station. By using this method, since the positioning accuracy in the cm order is required in real time, various mobile units It is used for high-precision positioning.

このＧＰＳ装置には、１周波型（Ｌ１帯１５７５．４２ＭＨｚを利用するもの）と、Ｌ１帯の他Ｌ２帯（１２２７．６ＭＨｚを利用するもの）を受信する２周波型と、３周波以上衛星電波を利用する多周波型が存在するが、前者の１周波型が安価である。   This GPS device includes a 1-frequency type (using the L1 band 1575.42 MHz), a 2-frequency type receiving the L1 band and other L2 bands (using 1227.6 MHz), and satellite radio waves of 3 frequencies or more. There is a multi-frequency type using the above, but the former one-frequency type is inexpensive.

１周波方式のＲＴＫ−ＧＰＳ測位は、整数値バイアスの決定（以下、初期化という）の際、静止測位を行い、固定局と移動局との受信電波の位相差により、相対位置（基線ベクトル）を求める。この場合、長時間観測によるＧＰＳ衛星の移動を利用するため、初期化には、十数分前後の時間が必要となる。
特開平９−２８１１５号公報 The one-frequency RTK-GPS positioning performs stationary positioning when determining the integer bias (hereinafter referred to as initialization), and determines the relative position (baseline vector) based on the phase difference between the received radio wave between the fixed station and the mobile station. Ask for. In this case, since the movement of the GPS satellite by long-time observation is used, the initialization requires about ten minutes or more.
JP-A-9-28115

しかるに、従来の1周波型のＲＴＫ方式による測位では、ＧＰＳ衛星からの電波に対し、障害物や雑音電波、多重反射などの影響により受信が瞬時的に中断すると、整数値バイアスの情報が失われる、いわゆるサイクルスリップが生じる。このようなサイクルスリップが生じると、ＲＴＫ測位が中断してしまう。   However, in the conventional positioning by the single-frequency RTK method, when the reception from the GPS satellite is interrupted instantaneously due to the influence of an obstacle, noise radio wave, multiple reflection, etc., the information on the integer bias is lost. So-called cycle slip occurs. When such a cycle slip occurs, RTK positioning is interrupted.

すなわち、図１２は、従来の1周波型のＲＴＫ測位の手順を示す。   That is, FIG. 12 shows a conventional one-frequency RTK positioning procedure.

まず、稼動開始（ステップＳ１０）において、静止測位（ステップＳ１１）を行う。この場合、十数分間の時間を要する。   First, at the start of operation (step S10), stationary positioning (step S11) is performed. In this case, it takes 10 minutes.

静止測位後、ＲＴＫ測位を行う。   After stationary positioning, RTK positioning is performed.

これによって芝刈機を稼動し、走行における現在位置を認識しながら芝刈り作業を行えるようになる（ステップＳ１２）。   As a result, the lawn mower is operated, and the lawn mowing work can be performed while recognizing the current position in the travel (step S12).

ＲＴＫ測位の状況において（ステップＳ１３）、測位に問題がなく正常であれば芝刈機を稼動し続けることができる。   In the situation of RTK positioning (step S13), the lawnmower can continue to operate if there is no problem in positioning and it is normal.

一方、サイクルスリップが生じたような異常事態には、ＲＴＫ測位が中断してしまうため、芝刈機の位置がわからなくなり、作業に支障をきたす。   On the other hand, in an abnormal situation where a cycle slip has occurred, the RTK positioning is interrupted, so that the position of the lawn mower cannot be known and the work is hindered.

再稼動させるためには、再びステップＳ１１における静止測位を行い、それを基にＲＴＫ測位復帰といった手順を要し、初期化に時間がかかるという課題があった。   In order to restart the operation, the stationary positioning in step S11 is performed again, and the procedure of returning to the RTK positioning is required based on the stationary positioning, which causes a problem that initialization takes time.

また、上記先行例（特開平９−２８１１５）では、サイクルスリップが生じ、ＲＴＫ測位が中断した場合、それをどのように解決するかについての手段が示されておらず、ＧＰＳ装置が利用できなくなったとき、自律航法装置による運転に切り換えていた。   Further, in the above-mentioned prior example (Japanese Patent Laid-Open No. 9-28115), when a cycle slip occurs and the RTK positioning is interrupted, no means is shown on how to solve it, and the GPS device cannot be used. At that time, it switched to driving by an autonomous navigation device.

このため、絶対的な位置が把握できず、かつ構成が煩雑であるという課題があった。   For this reason, there existed a subject that an absolute position could not be grasped and the composition was complicated.

この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、１周波型を用いたＲＴＫ方式の芝刈機において、サイクルスリップが生じ、ＲＴＫ測位が中断しても容易、かつ短時間で初期化できる芝刈機の測位方法を提供することにある。
また、他の目的として、初期位置計測用のマーク板としての目標板を新たに設けた場合、そのＧＰＳ位置座標をＲＴＫ測位中の芝刈機によって目標板のＧＰＳ位置座標を特定する方法を提供するにある。 The present invention has been proposed in view of the above, and an object of the present invention is to make it easy and short even if RTK positioning is interrupted in an RTK lawn mower using a single frequency type, even if cycle slip occurs. It is to provide a lawn mower positioning method that can be initialized in time.
In addition, as another object, when a target plate is newly provided as a mark plate for initial position measurement, a method for specifying the GPS position coordinate of the target plate by using a lawn mower during the RTK positioning of the GPS position coordinate is provided. It is in.

請求項１の発明は、１周波型のＧＰＳ装置を搭載し、静止測位後、ＲＴＫ測位をしながら電波航法にて走行する芝刈機において、前記芝刈機には、予めＧＰＳ位置座標が特定された目標板を撮像し、その画像を取り込み目標との距離を計測するための２眼カメラが搭載され、前記ＲＴＫ測位が中断した場合、前記２眼カメラにより前記目標板を撮像し、その画像を取り込み芝刈機に設けられた制御装置の画像解析部で解析し、かつ演算部で演算処理して前記目標板から前記芝刈機搭載のＧＰＳ装置までの距離を計測し、ＧＰＳ装置の初期化を行うことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の芝刈機の測位方法において、前記目標板は黒色系をなし、かつ目標板には予め位置座標が特定された赤色系の第１、第２のポイントが設けられたことを特徴とする。
請求項３の発明は、ＧＰＳ装置および目標板を撮像し、その画像を取り込み目標板との間の距離を計測するための２眼カメラが搭載され、ＲＴＫ測位にある芝刈機により新たに別途設けた目標板を撮像してその画像を取り込み、画像を解析して演算処理し、前記目標板のＧＰＳ位置座標を特定することを特徴とする。 The invention of claim 1 is a lawn mower equipped with a one-frequency GPS device and traveling by radio navigation while performing RTK positioning after stationary positioning. In the lawn mower, GPS position coordinates are specified in advance. When the RTK positioning is interrupted, a binocular camera for capturing the target plate, capturing the image and measuring the distance to the target is mounted, and capturing the target plate by the binocular camera Analyzing by the image analysis unit of the control device provided in the lawn mower and calculating the distance from the target plate to the GPS device mounted on the lawn mower by performing arithmetic processing in the arithmetic unit, and initializing the GPS device It is characterized by.
According to a second aspect of the present invention, in the positioning method of the lawn mower according to the first aspect, the target plate has a black color and the first and second points of the red color in which the position coordinates are specified in advance on the target plate. Is provided.
The invention of claim 3 is equipped with a binocular camera for imaging a GPS device and a target plate, taking the image and measuring the distance to the target plate, and newly provided by a lawn mower in RTK positioning. The target plate is imaged, the image is taken in, the image is analyzed and arithmetically processed, and the GPS position coordinates of the target plate are specified.

以上のように本発明によれば、ＲＴＫ測位が中断した場合、従来のようにＧＰＳ衛星の移動を利用しなくても芝刈機３に設けた２眼カメラ６により、所定の場所に設置され、予め位置座標が特定された目標板５を撮像することにより、芝刈機が搭載した１周波型のＧＰＳ装置の初期化を短時間で行うことができる。
また、目標板に撮像用のポイントを設ける場合、目標板は黒色系とし、ポイントは赤色系とすると、ゴルフ場の緑色の芝に対し、赤色系は補色であるため、明確にポイントを撮像し、その画像を取り込むことができる。
さらに、芝刈機はＧＰＳ装置を搭載し、かつ位置座標計測用の２眼カメラも搭載しているため、新たに別の初期位置測定用のマーク板としての目標板を設置した場合、ＲＴＫ測位にある芝刈機を用いて目標板のＧＰＳ位置座標を容易に計測することもできる。 As described above, according to the present invention, when RTK positioning is interrupted, it is installed at a predetermined place by the binocular camera 6 provided in the lawn mower 3 without using the movement of the GPS satellite as in the prior art. By imaging the target plate 5 whose position coordinates are specified in advance, the 1-frequency GPS device mounted on the lawn mower can be initialized in a short time.
In addition, when providing a point for imaging on the target plate, if the target plate is black, and the point is red, the red system is complementary to the green turf of the golf course. The image can be captured.
In addition, the lawn mower is equipped with a GPS device and a binocular camera for measuring position coordinates, so if a new target plate as a mark plate for initial position measurement is newly installed, RTK positioning will be performed. It is also possible to easily measure the GPS position coordinates of the target plate using a certain lawn mower.

以下、図面に沿って、本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明の全体システムの説明図である。
本発明の芝刈機３は、ＧＰＳ装置を搭載した自律走行型の芝刈機であって、例えばゴルフ場の指定領域内の芝を無人で刈るようにしたものである。 FIG. 1 is an explanatory diagram of the entire system of the present invention.
The lawn mower 3 of the present invention is an autonomously traveling lawn mower equipped with a GPS device. For example, the lawn mower 3 can unattendedly cut grass in a designated area of a golf course.

図中、１は複数個のＧＰＳ衛星（図示では１つのみ示す）、２はＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ電波ＡをＧＰＳアンテナａを介し受信する固定局、３は、例えばゴルフ場４の指定領域内を走行自在な移動局としての上記芝刈機で、ＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ電波Ａを受ける第１、第２の２つのＧＰＳアンテナａ、ａ’を介しＧＰＳ電波Ａが入力されるＧＰＳ受信機等を有するＧＰＳ装置３ａ（図４参照）が搭載されている。また、固定局２に設けられた無線通信用のアンテナｂから発せられる無線通信Ｂを受けるアンテナｂ’を有し、ＧＰＳ衛星１からの位置情報等を基にＲＴＫ測位しながら走行する。芝刈機３に２つのＧＰＳアンテナａ、ａ’を設け、それぞれからＧＰＳ電波Ａを受けるようにしたのは芝刈機３の方向角がわかるようにしたためである。ここで方向角とは、一般に座標平面上の縦軸（真北）を基準とし、そこからある直線まで右回りに測った角のことである。そして、ＧＰＳアンテナａ、ａ’を設けることによって、上記方向角の定義の座標平面上において、方向角は、ＧＰＳアンテナａ、ａ’がなす線分と座標上の真北とのなす角度により求められる。   In the figure, 1 is a plurality of GPS satellites (only one is shown in the figure), 2 is a fixed station that receives a GPS radio wave A from the GPS satellite 1 via a GPS antenna a, 3 is a designated area of the golf course 4, for example A GPS receiver in which the GPS radio wave A is input via the first and second GPS antennas a and a ′ that receive the GPS radio wave A from the GPS satellite 1 in the lawn mower as a mobile station that can travel inside. A GPS device 3a (see FIG. 4) having the above is mounted. In addition, it has an antenna b 'that receives a radio communication B emitted from a radio communication antenna b provided in the fixed station 2, and travels while performing RTK positioning based on position information from the GPS satellite 1 or the like. The reason why the two lawn mowers 3 are provided with the two GPS antennas a and a 'so as to receive the GPS radio wave A from each is to make it possible to know the direction angle of the lawn mower 3. Here, the direction angle is generally an angle measured clockwise from a vertical axis (true north) on a coordinate plane to a certain straight line. Then, by providing the GPS antennas a and a ′, the direction angle is obtained from the angle formed by the line segment formed by the GPS antennas a and a ′ and true north on the coordinates on the coordinate plane of the definition of the direction angle. It is done.

ＧＰＳ衛星１は、前述のように周波数の異なるＬ１波、Ｌ２波を発信しており、Ｌ１波、Ｌ２波を同時に受信するものを２周波方式、Ｌ１波のみを受信するものを１周波方式というが、本発明のＧＰＳ装置では、ＧＰＳ受信機価格が安価である１周波方式を採用している。   As described above, the GPS satellite 1 transmits L1 waves and L2 waves having different frequencies. The one that receives the L1 wave and the L2 wave at the same time is called a two-frequency method, and the one that receives only the L1 wave is called a one-frequency method. However, the GPS device of the present invention employs a one-frequency system that is inexpensive in GPS receiver.

芝刈機３は、走行用の駆動エンジンまた電動モータの如き駆動手段、走行用のタイヤ、芝刈り用の刈刃、集草バケット等が設けられ、かつ上述のように、ＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ電波Ａと、固定局２からの電波を受け、自動運転する電波航法装置、すなわちＧＰＳ装置３ａを備えているほか、自律走行に必要なセンサ装置３Ｂを備え自立走行用型となっており、また、マニュアル運転もできるよう、座席、ハンドル等の操作手段を備えている。   The lawn mower 3 is provided with a driving means such as a driving engine or electric motor for traveling, a tire for traveling, a cutting blade for lawn mowing, a grass collecting bucket, and the like, and, as described above, a GPS from the GPS satellite 1 In addition to a radio navigation device that receives radio waves A and radio waves from the fixed station 2 and automatically operates, that is, a GPS device 3a, it has a sensor device 3B necessary for autonomous running, and is a self-supporting type. In order to enable manual operation, it is equipped with operating means such as seats and handles.

５は所定の場所に設けられ、第１、第２のポイント１、２が設けられた目標板で、移動局である芝刈機３の初期位置測定用のマーク板として機能する。この目標板５は適宜の場所にそれぞれ設けられている。芝刈機３の前部３ａ’には、図２に示すように、目標板５を撮像する２眼カメラ６が設けられている。   Reference numeral 5 is a target plate provided at a predetermined location and provided with first and second points 1 and 2 and functions as a mark plate for initial position measurement of the lawn mower 3 as a mobile station. The target plate 5 is provided at an appropriate place. As shown in FIG. 2, a binocular camera 6 that captures an image of the target plate 5 is provided at the front portion 3 a ′ of the lawn mower 3.

２眼カメラ６は、一般的にステレオカメラとも称され、２つのカメラＣ１、Ｃ２で被写体（目標板５、第１のポイント１、第２のポイント２）を撮像する。このステレオカメラは、一般に、画像による３次元計測技術として、２台のカメラＣ１、Ｃ２で対象物を異なる位置から撮像した一対の画像の相関を求め、同一物に対する視差からステレオカメラの取付位置や焦点距離等のカメラパラメータを用いて三角測量により距離を求める場合に使用される。   The twin-lens camera 6 is generally called a stereo camera, and images the subject (target plate 5, first point 1, second point 2) with the two cameras C1 and C2. In general, as a three-dimensional measurement technique using images, the stereo camera obtains a correlation between a pair of images obtained by capturing an object from different positions with the two cameras C1 and C2, and determines the stereo camera mounting position and the like from the parallax for the same object. Used when the distance is obtained by triangulation using camera parameters such as focal length.

本発明では、ステレオカメラである２眼カメラ６より、予めＧＰＳ位置座標がわかっている目標板５の第１、第２のポイント１、２を撮像し、２眼カメラ６の三次元位置からＧＰＳ座標系に変換するようにしている。   In the present invention, the first and second points 1 and 2 of the target plate 5 whose GPS position coordinates are known in advance are picked up from the binocular camera 6 that is a stereo camera, and the GPS is detected from the three-dimensional position of the binocular camera 6. The coordinate system is converted.

また、芝刈機３には、タッチパネル式の表示・操作部３Ａが搭載されている。   The lawn mower 3 is equipped with a touch panel type display / operation unit 3A.

目標板５は横長矩形をなし、第１、第２のポイント１、２はほぼ円形となっている。第１、第２のポイント１、２は好ましくは赤色系、その周囲の背景は黒色系となっている。   The target plate 5 has a horizontally long rectangle, and the first and second points 1 and 2 are substantially circular. The first and second points 1 and 2 are preferably red and the surrounding background is black.

第１、第２のポイント１、２を赤色とすると、ゴルフコース内で最も多い色はグリーン（芝）の「緑」であり、「緑」に対する補色は「赤」のため、明確に撮像して画像を取り込むことができるためである。なお、補色とは、色相環で正反対に位置する色のことである。また、背景を「黒」とすると、太陽光による反射が少なく、好ましい。さらに、第１、第２のポイント１、２を円形としたのは、各ポイント１、２の中心位置の計算が他の形状に比べ容易なためである。なお、目標板５の形状、背景およびポイントの色は黒、赤に限定されるものではない。   If the first and second points 1 and 2 are red, the most common color in the golf course is “green” of green (turf), and the complementary color to “green” is “red”. This is because the image can be captured. The complementary color is a color located in the opposite direction in the hue circle. Moreover, when the background is “black”, reflection by sunlight is small, which is preferable. Furthermore, the reason why the first and second points 1 and 2 are circular is that calculation of the center position of each point 1 and 2 is easier than other shapes. The shape of the target plate 5, the background and the color of the points are not limited to black and red.

この発明は、ＲＴＫ測位が中断した場合、芝刈機３を目標板５まで移動させ、２眼カメラ６でＧＰＳ位置座標が既知の目標板５を撮像し、その画像を解析して処理することにより、芝刈機搭載のＧＰＳ装置３ａを初期化することに特徴を有している。   In the present invention, when RTK positioning is interrupted, the lawn mower 3 is moved to the target plate 5, the target plate 5 whose GPS position coordinates are known is imaged by the twin-lens camera 6, and the image is analyzed and processed. The GPS device 3a mounted on the lawn mower is initialized.

また、ＲＴＫ測位中のＧＰＳ装置塔載の芝刈機３を、新たに目標板５を設置した場合にそのＧＰＳ位置座標を求めることに使用することについても特徴を有している。   Further, there is a feature in that the lawn mower 3 mounted on the GPS device during RTK positioning is used to obtain the GPS position coordinates when the target plate 5 is newly installed.

図４は、固定局２の構成、移動局としての芝刈機３の構成をブロックで示す。   FIG. 4 shows in block form the configuration of the fixed station 2 and the configuration of the lawn mower 3 as a mobile station.

固定局２はゴルフ場の適宜の場所に設けられ、ＧＰＳアンテナａを介しＧＰＳ電波Ａを受けるＧＰＳ装置２ａと、このＧＰＳ装置２ａからのデータを芝刈機３側に送信する第１の通信装置２ｂを備えている。   The fixed station 2 is provided at an appropriate location on the golf course, and receives a GPS device 2a that receives the GPS radio wave A via the GPS antenna a, and a first communication device 2b that transmits data from the GPS device 2a to the lawn mower 3 side. It has.

芝刈機３には、第１、第２のＧＰＳアンテナａ、ａ’を介し受信したＧＰＳ電波Ａを受けるＧＰＳ装置３ａが搭載され、このＧＰＳ装置３ａからの出力信号は芝刈機３に設けられた制御装置３ｂに送出される。この制御装置３ｂには、第１の通信装置２ｂからの無線通信Ｂを通信アンテナｂ’を介し受信する第２の通信装置３ｃからの出力信号も送出される。また、２眼カメラ６の第１、第２のカメラＣ１、Ｃ２によって目標板５の第１、第２のポイント１、２を撮像したＧＰＳ位置情報も入力される。   The lawn mower 3 is equipped with a GPS device 3a that receives the GPS radio wave A received through the first and second GPS antennas a and a ', and an output signal from the GPS device 3a is provided in the lawn mower 3. It is sent to the control device 3b. An output signal from the second communication device 3c that receives the wireless communication B from the first communication device 2b via the communication antenna b 'is also sent to the control device 3b. Further, GPS position information obtained by imaging the first and second points 1 and 2 of the target plate 5 by the first and second cameras C1 and C2 of the twin-lens camera 6 is also input.

目標板５の第１、第２のポイント１、２の中心の位置座標は予め計測され既知となっている。また、２眼カメラ６からの第１、第２のＧＰＳアンテナａ、ａ’までの距離も既知となっており、制御装置３ｂに入力されている。   The position coordinates of the center of the first and second points 1 and 2 of the target plate 5 are previously measured and known. The distances from the twin-lens camera 6 to the first and second GPS antennas a and a 'are also known and are input to the control device 3b.

制御装置３ｂには、ＧＰＳ装置３ａ、２眼カメラ６からの位置情報、通信装置３ｃからのデータ等も入力され、サイクルスリップが生じた場合、２眼カメラ６からの画像を解析し演算処理し、ＲＴＫ測位を行う。また、制御装置３ｂには表示・操作装置３Ａ、センサ装置３Ｂからの出力信号も入力される。   The GPS device 3a, position information from the twin-lens camera 6, data from the communication device 3c, and the like are also input to the control device 3b. When cycle slip occurs, the image from the twin-lens camera 6 is analyzed and processed. RTK positioning is performed. Further, output signals from the display / operation device 3A and the sensor device 3B are also input to the control device 3b.

ＲＴＫ測位とは、干渉測位の一つで移動局（芝刈機３）の他、固定局２を設ける。干渉測位では搬送波波長の整数値バイアスを決定する必要があるが、ＲＴＫ方式では観測開始時に初期化を行い、以降は芝刈機３側に搭載しているＧＰＳ装置３ａと固定局２側の第１のＧＰＳ装置２ａ間での無線通信Ｂを介し観測データの交信を行い、芝刈機３側に搭載した制御装置３ｂにおいて、ＧＰＳ装置３ａとＧＰＳ装置２ａからのデータとともに所定の演算を行い、芝刈機３の走行に必要な位置を実時間で算出する。   RTK positioning is one of interference positioning, in which a fixed station 2 is provided in addition to a mobile station (lawn mower 3). In the interferometric positioning, it is necessary to determine the integer bias of the carrier wavelength, but in the RTK system, initialization is performed at the start of observation, and thereafter, the GPS device 3a mounted on the lawn mower 3 side and the first on the fixed station 2 side. The observation data is communicated between the GPS devices 2a through the wireless communication B, and the control device 3b mounted on the lawn mower 3 side performs a predetermined calculation together with the data from the GPS device 3a and the GPS device 2a. The position required for the travel of No. 3 is calculated in real time.

図５は制御装置３ｂとセンサ装置３Ｂの構成を示す。   FIG. 5 shows the configuration of the control device 3b and the sensor device 3B.

制御装置３ｂは、２眼カメラ６で取り込まれた画像を解析する画像解析部（図示せず）、その後段に設けられた演算部３ｄ、センサインターフェース３ｅ、駆動系インタフェース３ｆ等を備え、これらはバス３ｇによって接続され、必要な各種データが送受される。なお、制御装置３ｂの演算部３ｄには、予め計測された目標板５の第１、第２のポイント１、２のＧＰＳ位置座標や２眼カメラ６とＧＰＳアンテナａ、ａ’間の距離が入力され、格納されている。   The control device 3b includes an image analysis unit (not shown) that analyzes an image captured by the twin-lens camera 6, a calculation unit 3d, a sensor interface 3e, a drive system interface 3f, and the like provided in the subsequent stage. Connected by the bus 3g, various necessary data are transmitted and received. The calculation unit 3d of the control device 3b includes the GPS position coordinates of the first and second points 1 and 2 of the target plate 5 measured in advance and the distance between the binocular camera 6 and the GPS antennas a and a ′. Entered and stored.

そして、制御装置３ｂには、表示・操作装置３Ａ、ＧＰＳ装置３ａ、通信装置３ｃ、２眼カメラ６からの出力信号も入力される。   The control device 3b also receives output signals from the display / operation device 3A, the GPS device 3a, the communication device 3c, and the twin-lens camera 6.

センサインターフェース３ｅには、センサ装置３Ｂを構成する地形の傾斜を検知する２軸傾斜センサ１０、障害物の有無を検知する障害物センサ１１、芝刈機左右の前輪の回転数を検出するロータリーエンコーダ１２等の出力が入力され、処理される。   The sensor interface 3e includes a biaxial inclination sensor 10 that detects the inclination of the terrain constituting the sensor device 3B, an obstacle sensor 11 that detects the presence or absence of an obstacle, and a rotary encoder 12 that detects the rotational speed of the front wheels on the left and right of the lawn mower. Etc. are input and processed.

そして、駆動系インターフェース３ｆからの制御信号によってステアリング、スロットル、刈刃等の制御が行われる。   The steering, throttle, cutting blade, and the like are controlled by a control signal from the drive system interface 3f.

ゴルフ場の芝刈りにあたっては、タッチパネル式の表示・操作装置３Ａの表示部には、ゴルフ場の芝刈りルートの図が示されており、予め作成されたデジタルマップ上の芝刈り経路をオペレーターが入力する。一般的にデジタルマップとは、情報がデジタル化された電子地図のことで、編集・加工が容易で、ネットワークなどを介して情報の共有が可能など多くの特徴を持つ。本芝刈機に関しては、領域内（フェアウエイ）境界のＧＰＳ位置座標、領域内（フェアウエイ）の障害物のＧＰＳ位置座標、領域内の芝刈り方向パターンを有している。デジタルマップのデータは制御装置３ｂ内に格納されている。また、演算部３ｄのＣＰＵボードには予め自律走行用の所定のプログラムが組み込まれ、芝刈機３は、入力された経路にしたがってＧＰＳ装置３ａ、センサ装置３Ｂ等の情報をもとに自己位置を測位しながら無人運転による自動走行し、芝刈り作業を行う。   When mowing a golf course, the touch panel type display / operation device 3A shows a view of the lawn mowing route on the golf course on the display unit. input. In general, a digital map is an electronic map in which information is digitized, and has many features such as easy editing and processing, and sharing of information via a network or the like. The lawn mower has GPS position coordinates within the area (fairway) boundary, GPS position coordinates of obstacles within the area (fairway), and lawn mowing direction patterns within the area. The digital map data is stored in the control device 3b. In addition, a predetermined program for autonomous running is incorporated in advance in the CPU board of the calculation unit 3d, and the lawn mower 3 determines its own position based on information from the GPS device 3a, the sensor device 3B, etc. according to the input route. Autonomous driving by unattended operation while positioning and mowing the lawn.

図６は、目標板５のＧＰＳ位置座標の特定ないし芝刈機３の芝刈り作業のフローチャートを示す。まずステップＳ１に示すように、目標板５のＧＰＳ位置座標を特定する。この特定にあたっては、別のＧＰＳ装置と固定局とを使用し、ＲＴＫ測位によって目標板５のＧＰＳ位置座標を知ることができ特定することができ、それを制御装置３ｂに予め入力する。   FIG. 6 shows a flowchart of specifying the GPS position coordinates of the target plate 5 or mowing the lawn mower 3. First, as shown in step S1, the GPS position coordinates of the target plate 5 are specified. In this specification, the GPS position coordinate of the target plate 5 can be known and specified by RTK positioning using another GPS device and a fixed station, and is input in advance to the control device 3b.

ステップＳ２の稼動開始にあたり、芝刈機３を静止状態として２眼カメラ６を目標板５に向け、表示・操作装置３Ａを介しオペレーターの操作により初期化の指示が与えられると、ステップＳ３に示すように、２眼カメラ６のカメラＣ１、Ｃ２により、目標板５およびＧＰＳ位置座標が既知の第１、第２のポイント１、２を撮像する。２眼カメラ６はその画像を取り込み、制御装置３ｂの画像解析部にデータを送出する。画像解析部でその画像を解析し、演算部３ｄにて演算処理が行われ、第１、第２のポイント１、２と２眼カメラ６との間の距離を算出する。２眼カメラ６からＧＰＳ装置３ａのＧＰＳアンテナａ、ａ’の距離は予め既知で特定されているため、目標板５から２眼カメラ６までの距離の算出値に、２眼カメラ６からＧＰＳアンテナａ、ａ’までの距離を加算すれば、ＧＰＳアンテナａ、ａ’のＧＰＳ位置座標が正確に算出でき、初期化作業を短時間で行うことができる。ＲＴＫ測位中断において、目標板５と２眼カメラ６を用いてのＲＴＫ測位状態への復帰時間、すなわち再初期化に要する時間は、約２６秒で完了した。   At the start of operation in step S2, when the lawn mower 3 is in a stationary state and the binocular camera 6 is directed toward the target plate 5 and an initialization instruction is given by the operator's operation via the display / operation device 3A, as shown in step S3. In addition, the target plate 5 and the first and second points 1 and 2 whose GPS position coordinates are known are imaged by the cameras C1 and C2 of the twin-lens camera 6. The twin-lens camera 6 captures the image and sends the data to the image analysis unit of the control device 3b. The image is analyzed by the image analysis unit, and calculation processing is performed by the calculation unit 3 d to calculate the distance between the first and second points 1 and 2 and the binocular camera 6. Since the distance between the binocular camera 6 and the GPS antennas a and a ′ of the GPS device 3a is known and specified in advance, the calculated distance from the target plate 5 to the binocular camera 6 is calculated as the distance from the binocular camera 6 to the GPS antenna. If the distances to a and a ′ are added, the GPS position coordinates of the GPS antennas a and a ′ can be accurately calculated, and the initialization operation can be performed in a short time. In the RTK positioning interruption, the return time to the RTK positioning state using the target plate 5 and the twin-lens camera 6, that is, the time required for re-initialization was completed in about 26 seconds.

図７はそのフローチャートを示す。初期化後、ステップＳ４に示すように、芝刈機３を稼動する。   FIG. 7 shows the flowchart. After initialization, the lawn mower 3 is operated as shown in step S4.

再び図６において、芝刈機３の走行中は、芝刈機３はＧＰＳ装置３ａによる位置データと固定局２間での無線通信Ｂのデータにより自らの正確な位置検出を行いながら芝刈機３は走行し、芝刈り作業を行う。   Referring again to FIG. 6, while the lawn mower 3 is traveling, the lawn mower 3 travels while accurately detecting its own position based on the position data from the GPS device 3 a and the data of the wireless communication B between the fixed stations 2. And mowing the lawn.

そして、ステップＳ５に示すように、芝刈機３はＲＴＫ測位しながら芝刈り作業を行い、測位が正常であれば芝刈機３は稼動し続ける。   As shown in step S5, the lawn mower 3 performs lawn mowing while performing RTK positioning. If the positioning is normal, the lawn mower 3 continues to operate.

一方、何らかの理由でＲＴＫ測位が中断した場合、ステップＳ６に示すように、人力によって芝刈機３をＧＰＳ位置座標が既知である近くの目標板５まで移動させる。   On the other hand, when the RTK positioning is interrupted for some reason, as shown in step S6, the lawn mower 3 is moved manually to a nearby target plate 5 whose GPS position coordinates are known.

そして、ステップＳ３に示すように、芝刈機３に搭載した２眼カメラ６により目標板５の第１、第２のポイント１、２を撮像し、目標板５と２眼カメラ６との正確な位置関係を制御装置３ｂで演算し、求めた位置のデータを制御装置３ｂからＧＰＳ装置３ａに送ることにより、従来のように数十分の静止測位を行うことなく短時間で初期化できＲＴＫ測位状態への復帰を行うことができる。   Then, as shown in step S 3, the first and second points 1 and 2 of the target plate 5 are imaged by the binocular camera 6 mounted on the lawn mower 3, and the target plate 5 and the binocular camera 6 are accurately detected. By calculating the positional relationship with the control device 3b and sending the obtained position data from the control device 3b to the GPS device 3a, initialization can be performed in a short time without performing several dozens of stationary positioning as in the prior art. RTK positioning It is possible to return to the state.

次に、２眼カメラ６によって目標板５を撮像し、目標板５と２眼カメラ６との間の距離を計測する方法について説明する。   Next, a method for imaging the target plate 5 with the twin-lens camera 6 and measuring the distance between the target plate 5 and the twin-lens camera 6 will be described.

図８において左側は、２眼カメラ６の左レンズＣ１で目標板５および第１のポイント１の中心０１を見た場合の映像、右側は右レンズＣ２での目標板５および第１のポイント１の中心０１を見た場合の映像を示す。   In FIG. 8, the left side is an image when the center plate 01 of the target plate 5 and the first point 1 is viewed with the left lens C1 of the binocular camera 6, and the right side is the target plate 5 and the first point 1 with the right lens C2. An image when the center 01 is viewed is shown.

図において、
α：第１、第２のカメラＣ１、Ｃ２の視野角（ｒａｄ）
Ｐ：カメラ画像の水平方向Ｐｉｘｅｌ数
ＰＬａ：左カメラＣ１の画像の左端から対象の第１のポイント１の中心０１までのＰｉｘｅｌ数
ＰＲａ：右カメラＣ２の画像の左端から対象の第１のポイント１の中心０１までのＰｉｘｅｌ数

である。 In the figure,
α: Viewing angle (rad) of the first and second cameras C1 and C2
P: the number of pixels in the horizontal direction of the camera image PLa: the number of pixels from the left end of the image of the left camera C1 to the center 01 of the first point 1 of the object PRa: the first point 1 of the object from the left end of the image of the right camera C2 Pixel number to center 01 of

It is.

図９において左側は２眼カメラ６の左レンズＣ１で目標板５および第２のポイント２等を見た場合の映像、右側は右レンズＣ２で目標板５および第２のポイント２等を見た場合の映像を示す。   In FIG. 9, the left side is an image when the target plate 5 and the second point 2 are viewed with the left lens C1 of the binocular camera 6, and the right side is the target plate 5 and the second point 2 are viewed with the right lens C2. A video of the case is shown.

図において、
α：カメラＣ１、Ｃ２の視野角（ｒａｄ）
Ｐ：カメラ画像の水平方向Ｐｉｘｅｌ数
ＰＬｂ：左カメラＣ１の画像の左端から対象の第２のポイント２の中心０２までのＰｉｘｅｌ数
ＰＲｂ：右カメラＣ２の画像の左端から対象の第２のポイント２の中心０２までのＰｉｘｅｌ数

である。
ここで、ＰＩＸＥＬとは、画像を構成する色情報を持った最小単位、つまり画素のことである。また、カラー画素において一つのピクセルは、光の三原色（青・赤・緑）の輝度を持っている。ピクセルは大きさの単位ではないため、表示する媒体により大きさが異なる。本芝刈機に関しては、２眼カメラのＰＩＸＥＬの数、大きさは既知であるため、ＰＩＸＥＬ数＝距離（長さ）として扱うことが可能となる。 In the figure,
α: Viewing angle (rad) of cameras C1 and C2
P: number of pixels in the horizontal direction PLb of the camera image PLb: number of pixels from the left end of the image of the left camera C1 to the center 02 of the second point 2 of the object PRb: second point 2 of the object from the left end of the image of the right camera C2 Number of pixels up to center 02

It is.
Here, PIXEL is a minimum unit having color information constituting an image, that is, a pixel. In addition, one pixel in the color pixel has luminance of three primary colors of light (blue, red, and green). Since a pixel is not a unit of size, the size varies depending on the medium to be displayed. Regarding the lawn mower, since the number and size of PIXELs of the twin-lens camera are known, it can be handled as the number of PIXELs = distance (length).

図８、図９において、θ１、θ２、ψ１、ψ２の角度は、２眼カメラ６からの撮像より求められる。また、２眼カメラ６の撮像の左端から対象の中心０１までの距離は、制御装置３ｂ内に格納された画像認識プログラムによって二値化（白黒化）された撮像から二つの円を認識させ、その円の中心（第１、第２のポイント１、２の中心０１、０２）を求めることにより得ることができる。なお、画像認識プログラムとは、一般に、入力⇒補正⇒特徴抽出⇒識別⇒認識⇒出力のように幾つかの要素技術の集まりで定義される。まず、実写情景、写真等などから入力系を通して画像信号が得られ、コンピュータで画像処理が可能なように、デジタル化される。次に、歪みやノイズを除き、拡大、縮小、回転など補正処理を施した後、特徴抽出を行って、特徴パラメータあるいは特徴ベクトルを求める。こうして得られた特徴量の中から標準パターンに合致した特徴量、あるいは近い特徴量を識別によって決定、出力している。   8 and 9, the angles θ1, θ2, ψ1, and ψ2 are obtained by imaging from the binocular camera 6. Further, the distance from the left end of the imaging of the binocular camera 6 to the center 01 of the object is such that two circles are recognized from the imaging binarized (monochrome) by the image recognition program stored in the control device 3b, It can be obtained by obtaining the center of the circle (centers 01 and 02 of the first and second points 1 and 2). An image recognition program is generally defined as a collection of several elemental technologies such as input ⇒ correction ⇒ feature extraction ⇒ identification ⇒ recognition ⇒ output. First, an image signal is obtained from an actual scene, a photograph, etc. through an input system, and digitized so that image processing can be performed by a computer. Next, after removing distortion and noise and performing correction processing such as enlargement, reduction, and rotation, feature extraction is performed to obtain feature parameters or feature vectors. Of the feature quantities obtained in this way, feature quantities that match or close to the standard pattern are determined and output by identification.

図１０は２眼カメラ６を使って目標板５を撮像した状態の説明図を示し、第１のカメラＣ１（座標ＸＬ、ＹＬ）、第２のカメラＣ２（座標ＸＲ、ＹＲ）で目標板５の第１のポイント１の中心０１（座標Ｘｐ１、Ｙｐ１）、第２のポイント２の中心０２（座標Ｘｐ２、Ｙｐ２）を撮像する。   FIG. 10 is an explanatory diagram of a state in which the target plate 5 is imaged using the twin-lens camera 6. The target plate 5 is captured by the first camera C1 (coordinates XL, YL) and the second camera C2 (coordinates XR, YR). The center 01 (coordinates Xp1, Yp1) of the first point 1 and the center 02 (coordinates Xp2, Yp2) of the second point 2 are imaged.

図１１は２眼カメラ６を使って正弦定理によって距離の計測を行なう説明図である。θ１、θ２、ψ１、ψ２の角度は２眼カメラ６の撮像より求められる。ｄは第１、第２のカメラＣ１、Ｃ２間の距離、Ｌ１は図示の状態において、左側のカメラＣ１から第１のポイント１の中心０１までの距離、Ｒ１は右側のカメラＣ２から第１のポイント１の中心０１までの距離である。また、Ｌ２は右側のカメラＣ２から第２のポイント２の中心０２までの距離、Ｒ２は右側のカメラＣ２から第２のポイント２の中心０２までの距離である。   FIG. 11 is an explanatory diagram for measuring the distance by the sine theorem using the twin-lens camera 6. The angles θ1, θ2, ψ1, and ψ2 are obtained from the image picked up by the binocular camera 6. d is the distance between the first and second cameras C1 and C2, L1 is the distance from the left camera C1 to the center 01 of the first point 1, and R1 is the first distance from the right camera C2 in the state shown in the figure. This is the distance to the center 01 of the point 1. L2 is the distance from the right camera C2 to the center 02 of the second point 2, and R2 is the distance from the right camera C2 to the center 02 of the second point 2.

この図１１の状態が制御装置３ｂの画像解析部で解析される。   The state of FIG. 11 is analyzed by the image analysis unit of the control device 3b.

各距離Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２等は次のようにして求めることができる。   Each distance L1, R1, L2, R2, etc. can be determined as follows.

正弦定理より、
Ｒ１／ｓｉｎθ１＝Ｌ１／ｓｉｎψ１＝ｄ／ｓｉｎ（π−（θ１＋ψ１））
ｄ／ｓｉｎ（π−（θ１＋ψ１）＝ｄ／ｓｉｎ（θ１＋ψ１）より
Ｒ１／ｓｉｎθ１＝ｄ／ｓｉｎ（θ１＋ψ１）
Ｌ１／ｓｉｎψ１＝ｄ／ｓｉｎ（θ１＋ψ１）
Ｒ１＝ｄｓｉｎθ１／ｓｉｎ（θ１＋ψ１）
Ｌ１＝ｄｓｉｎψ１／ｓｉｎ（θ１＋ψ１） From the sine theorem,
R1 / sin θ1 = L1 / sinψ1 = d / sin (π− (θ1 + ψ1))
From d / sin (π− (θ1 + ψ1) = d / sin (θ1 + ψ1), R1 / sin θ1 = d / sin (θ1 + ψ1)
L1 / sinψ1 = d / sin (θ1 + ψ1)
R1 = dsin θ1 / sin (θ1 + ψ1)
L1 = dsinψ1 / sin (θ1 + ψ1)

同様にして、
Ｒ２＝ｄｓｉｎθ２／ｓｉｎ（θ２＋ψ２）
Ｌ２＝ｄｓｉｎψ２／ｓｉｎ（θ２＋ψ２） Similarly,
R2 = dsin θ2 / sin (θ2 + ψ2)
L2 = dsinψ2 / sin (θ2 + ψ2)

左カメラＣ１の座標を（ＸＬ、ＹＬ）とすると、
第１のポイント１の中心０１からの距離がＬ１、第２のポイント２の中心０２からの距離がＬ２なので、（ＸＬ、ＹＬ）は次の式を満たす。
（ＸＬ−Ｘｐ１）^２＋（ＹＬ−Ｙｐ１）^２＝Ｌ１^２
（ＸＬ−Ｘｐ２）^２＋（ＹＬ−Ｙｐ２）^２＝Ｌ２^２ If the coordinates of the left camera C1 are (XL, YL),
Since the distance from the center 01 of the first point 1 is L1 and the distance from the center 02 of the second point 2 is L2, (XL, YL) satisfies the following expression.
(XL-Xp1) ² + (YL-Yp1) ² = L1 ²
(XL-Xp2) ² + (YL-Yp2) ² = L2 ²

同様にして、右カメラＣ２の座標（ＸＲ、ＹＲ）は次の式を満たす。
（ＸＲ−Ｘｐ１）^２＋（ＹＲ−Ｙｐ１）^２＝Ｒ１^２
（ＸＲ−Ｘｐ２）^２＋（ＹＲ−Ｙｐ２）^２＝Ｒ２^２
制御装置３ｂの演算部３ｄでの演算処理によって（ＸＬ、ＹＬ）（ＸＲ、ＹＲ）が確定することにより、２眼カメラ６の現在のＧＰＳ位置座標と方向が決まり、ＲＴＫ測位を復帰、つまり芝刈機３の測位を行うことができる。 Similarly, the coordinates (XR, YR) of the right camera C2 satisfy the following expression.
(XR-Xp1) ² + (YR-Yp1) ² = R1 ²
(XR-Xp2) ² + (YR-Yp2) ² = R2 ²
By determining (XL, YL) (XR, YR) by calculation processing in the calculation unit 3d of the control device 3b, the current GPS position coordinates and direction of the binocular camera 6 are determined, and RTK positioning is restored, that is, lawn mowing. The positioning of the machine 3 can be performed.

なお、芝刈機搭載のＧＰＳ装置３ａの初期化のために使用する目標板５は作業領域に複数個所設ける必要がある。本発明において、別の場所に、新たに目標板５を設置し、そのＧＰＳ位置座標の特定にあたり、静止測位によってＧＰＳ測位状態とした、ＧＰＳ装置３ａ搭載の芝刈機３の２眼カメラ６によって目標板５を撮像すれば、ＲＴＫ測位により芝刈機３の位置は正確にわかっているため、目標板５の位置を算出してＧＰＳ位置座標を特定することができ、芝刈機３をこのように使うこともできる。なお、新たな目標板５のＧＰＳ位置座標は、芝刈機３の制御装置３ｂの演算部３ｄに入力される。   Note that a plurality of target plates 5 used for initialization of the GPS device 3a mounted on the lawn mower need to be provided in the work area. In the present invention, the target plate 5 is newly installed at another location, and the GPS position coordinates are specified by the stationary positioning in order to specify the GPS position coordinates by the binocular camera 6 of the lawn mower 3 equipped with the GPS device 3a. If the board 5 is imaged, the position of the lawn mower 3 is accurately known by RTK positioning, so the position of the target board 5 can be calculated and the GPS position coordinates can be specified, and the lawn mower 3 is used in this way. You can also. Note that the GPS position coordinates of the new target plate 5 are input to the calculation unit 3d of the control device 3b of the lawn mower 3.

なお、上記実施例では移動局を芝刈機とした場合について説明したが、例えば農業機械などのようなその他の移動体にも適用し得る。   In the above embodiment, the case where the mobile station is a lawn mower has been described, but the present invention can also be applied to other mobile bodies such as agricultural machines.

本発明に係るＧＰＳ芝刈りシステムの概念の説明図を示す。The explanatory view of the concept of the GPS lawn mowing system concerning the present invention is shown. 本発明で用いられる芝刈機前部の部分斜視図を示す。The partial perspective view of the front part of the lawn mower used by this invention is shown. 本発明で用いられる目標板と２眼カメラとの関係を示す。The relationship between the target plate and the twin-lens camera used in the present invention is shown. 本発明で用いられる芝刈機固定局等の各構成をブロックで示した説明図である。It is explanatory drawing which showed each structure of the lawn mower fixed station etc. used by this invention with the block. 本発明の制御装置とセンサ装置の構成のブロック図を示す。The block diagram of the structure of the control apparatus and sensor apparatus of this invention is shown. 本発明の動作をフローチャートで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of this invention with a flowchart. 本発明において、２眼カメラで取り込んだ目標板の撮像から初期化を行うフローチャートを示す。The flowchart which initializes from the imaging of the target board taken in with the twin-lens camera in this invention is shown. 本発明において、２眼カメラで目標板を撮像した場合の左右のレンズの映像を示す。In this invention, the image of the lens on either side at the time of imaging a target board with a twin-lens camera is shown. 同じく本発明において、２眼カメラで目標板を撮像した場合の左右のレンズの映像を示す。Similarly, in the present invention, the images of the left and right lenses when the target plate is imaged with a twin-lens camera are shown. 本発明で用いられる芝刈機の２眼カメラで目標板を撮像して目標板と２眼カメラとの距離を測定する状態の説明図を示す。An explanatory view of a state in which a target plate is imaged by a binocular camera of a lawn mower used in the present invention and a distance between the target plate and the binocular camera is measured is shown. 同じく本発明において、芝刈機の２眼カメラで目標板を撮像して目標板と２眼カメラとの距離を測定する説明図を示す。Similarly, in the present invention, an explanatory diagram is shown in which a target plate is imaged by a binocular camera of a lawn mower and a distance between the target plate and the binocular camera is measured. １周波型のＧＰＳ装置でＲＴＫ測位を行うフローチャートを示す。The flowchart which performs RTK positioning with a 1 frequency type GPS apparatus is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＧＰＳ衛星
２ 固定局
２ａ ＧＰＳ装置
２ｂ 第１の通信装置
３ 芝刈機
３ａ ＧＰＳ装置
３ａ’ 芝刈機前部
３ｂ 制御装置
３ｃ 第２の通信装置
３ｄ 演算部
３ｅ センサインターフェース
４ ゴルフ場
５ 目標板
６ ２眼カメラ
１０ ２軸傾斜センサ
１１ 障害物センサ
Ｃ１ 第１のカメラ
Ｃ２ 第２のカメラ
ａ，ａ’ ＧＰＳアンテナ
ｂ，ｂ’ 通信用アンテナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GPS satellite 2 Fixed station 2a GPS apparatus 2b 1st communication apparatus 3 Lawn mower 3a GPS apparatus 3a 'Lawn mower front part 3b Control apparatus 3c 2nd communication apparatus 3d Operation part 3e Sensor interface 4 Golf course 5 Target board 6 2 Eye camera 10 Biaxial tilt sensor 11 Obstacle sensor C1 First camera C2 Second camera a, a ′ GPS antenna b, b ′ Communication antenna

Claims (3)

１周波型のＧＰＳ装置を搭載し、静止測位後、ＲＴＫ測位をしながら電波航法にて走行する芝刈機において、
前記芝刈機には、予めＧＰＳ位置座標が特定された目標板を撮像し、その画像を取り込み目標との距離を計測するための２眼カメラが搭載され、
前記ＲＴＫ測位が中断した場合、前記２眼カメラにより前記目標板を撮像し、その画像を取り込み芝刈機に設けられた制御装置の画像解析部で解析し、かつ演算部で演算処理して前記目標板から前記芝刈機搭載のＧＰＳ装置までの距離を計測し、ＧＰＳ装置の初期化を行うことを特徴とする芝刈機の測位方法。 In a lawn mower that is equipped with a single-frequency GPS device and that travels by radio navigation while performing RTK positioning after stationary positioning,
The lawn mower is equipped with a twin-lens camera for imaging a target plate whose GPS position coordinates are specified in advance, capturing the image and measuring the distance to the target,
When the RTK positioning is interrupted, the target plate is imaged by the binocular camera, the image is captured and analyzed by the image analysis unit of the control device provided in the lawn mower, and the arithmetic unit performs arithmetic processing to obtain the target A positioning method of a lawn mower characterized by measuring a distance from a board to the GPS device mounted on the lawn mower and initializing the GPS device. 請求項１記載の芝刈機の測位方法において、
前記目標板は黒色系をなし、かつ目標板には予め位置座標が特定された赤色系の第１、第２のポイントが設けられたことを特徴とする芝刈機の測位方法。 The positioning method of the lawn mower according to claim 1,
A lawn mower positioning method, wherein the target plate is black and the target plate is provided with first and second red points whose position coordinates are specified in advance. ＧＰＳ装置および目標板を撮像し、その画像を取り込み目標板との間の距離を計測するための２眼カメラが搭載され、ＲＴＫ測位にある芝刈機により新たに別途設けた目標板を撮像してその画像を取り込み、画像を解析して演算処理し、前記目標板のＧＰＳ位置座標を特定することを特徴とする目標板の測位方法。   A GPS camera and a target plate are imaged, a binocular camera is installed to capture the image and measure the distance between the target plate, and a new target plate provided by a lawn mower in RTK positioning is imaged. A target plate positioning method, comprising: capturing the image, analyzing the image, performing arithmetic processing, and specifying a GPS position coordinate of the target plate.

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