WO2018110226A1 - 通信システム - Google Patents
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- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
- G01S19/41—Differential correction, e.g. DGPS [differential GPS]
Definitions
- the present invention relates to a communication system. Specifically, the present invention relates to a communication system between a mobile station and a base station using a predetermined frequency band.
- Patent Document 1 discloses a travel control system including this type of communication system.
- Patent Document 1 only describes that communication between a mobile station (autonomous traveling work vehicle) and a base station (reference station) is performed by a wireless method or the like in the disclosed traveling control system.
- a predetermined frequency band such as specific low power that can be used by anyone can be used.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a communication system in which communication interruption is unlikely to occur.
- this system is a communication system between a mobile station and a base station using a predetermined frequency band.
- This communication system has a first mode in which the mobile station and the base station can perform two-way communication, and a second mode in which the base station distributes positioning correction information.
- the base station stores a plurality of channel lists obtained by dividing a plurality of channels included in the frequency band into a plurality of groups.
- the base station transmits predetermined information to the mobile station.
- the predetermined information includes a channel list used by the base station in the second mode and indicating any channel list selected from the plurality of channel lists.
- the predetermined information includes information indicating a channel used by the base station in the second mode and included in any of the selected channel lists.
- the first mode can be a mode for registering a communication partner, for example, and the second mode can be a mode for distributing positioning correction information.
- the channel used by the base station Since the list and channel information are transmitted to the mobile station and the mobile station knows which channel the base station uses in the second mode, two-way communication is not required in the second mode. Thereby, it is possible to make it difficult to cause communication interruption due to radio wave interference and the like, and the mobile station can acquire accurate positioning correction information without stagnation.
- the base station includes a plurality of transmission modules including a first communication module and a second communication module that distribute the positioning correction information.
- the base station distributes the positioning correction information from the second communication module during a distribution suspension time after the first communication module distributes the positioning correction information.
- a bidirectional communication channel used for bidirectional communication between the base station and the mobile station in the first mode is a channel not included in the plurality of channel lists.
- the bidirectional communication channel and the channels included in the plurality of channel lists are channels that do not cause radio wave interference with each other.
- the base station changes the channel to be used to another channel included in any of the selected channel lists when the positioning correction information cannot be distributed for a predetermined time.
- the mobile station changes the channel to be used to the other channel included in any of the selected channel lists.
- the channel list is stored in the base station and the mobile station, even if the mobile station does not communicate for a predetermined time without transmitting information on the channel used from the base station each time, the channel list By changing to another channel according to, it is possible to match the channel with the base station.
- the channel change method / rule must be shared between the base station and the mobile station, as will be described later. On the other hand, as long as the rules are shared, any rule changes will not affect the implementation of this patent.
- FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a robot tractor that is a mobile station provided in a communication system according to an embodiment of the present invention.
- the block diagram which shows the main structures of the robot tractor as a mobile station.
- the block diagram which shows the main structures of a base station.
- surface which shows the several channel list memorize
- the flowchart which shows the flow of a process mainly at the time of normal mode among the processes performed by the robot tractor side which is a mobile station.
- the flowchart which shows the flow of a process mainly at the time of a normal mode among the processes performed in a base station.
- the flowchart which shows the flow of a process mainly at the time of a registration mode among the processes performed in a base station.
- the present invention for example, as shown in the following embodiment, when one or a plurality of work vehicles are run in a predetermined agricultural field, and all or part of the agricultural work in the agricultural field is executed.
- the present invention is applied to an autonomous traveling system that autonomously travels a vehicle.
- a tractor will be described as an example of a work vehicle.
- a padded work machine such as a rice transplanter, a combiner, a civil engineering / construction work device, a snowplow, a walking work A machine is also included.
- autonomous traveling means that the configuration related to traveling provided by the tractor is controlled by a control unit (ECU) provided in the tractor, and the tractor travels along a predetermined route.
- ECU control unit
- control unit included in the tractor controls the configuration related to the work included in the tractor, and the tractor performs the work along a predetermined route.
- manual running / manual work means that each component provided in the tractor is operated by the user to run / work.
- a tractor that autonomously travels and works autonomously may be referred to as an “unmanned tractor” or a “robot tractor”, and a tractor that travels manually and is manually operated is referred to as a “manned tractor”.
- an unmanned tractor or a “robot tractor”
- a tractor that travels manually and is manually operated is referred to as a “manned tractor”.
- manned tractor Sometimes.
- Performing farm work in a single farm with unmanned tractors and manned tractors may be referred to as cooperative work of farm work, follow-up work, accompanying work, and the like.
- the difference between an unmanned tractor and a manned tractor is the presence or absence of an operation by a user, and each configuration is basically common.
- the user can board (ride) and operate (that is, it can be used as a manned tractor), or even if it is a manned tractor, the user gets off and autonomously travels. It can be operated autonomously (that is, it can be used as an unmanned tractor).
- cooperative work of farm work in addition to “execution of farm work in a single farm field with unmanned vehicles and manned vehicles”, “farm work in different farm fields such as adjacent farm fields can be performed at the same time. "Execution” may be included.
- FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a robot tractor 1 which is a mobile station provided in a communication system 100 according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a plan view of the robot tractor 1.
- FIG. 3 is a block diagram showing a main configuration of the robot tractor 1 as a mobile station.
- a robot tractor (work vehicle) 1 as a mobile station receives positioning correction information from the base station 80 every moment, and the robot tractor 1 as a mobile station It is a communication system that can accurately acquire its own positioning information based on positioning correction information.
- the robot tractor 1 is operated by performing wireless communication with a wireless communication terminal 46 via a short-range wireless network.
- the wireless communication terminal 46 When the user operates the wireless communication terminal 46 and appropriately exchanges signals with the control unit 4 of the tractor 1, the tractor 1 can autonomously travel and work.
- the tractor 1 includes a traveling machine body 2 that can autonomously travel in the field.
- a work machine 3 shown in FIGS. 1 and 2 is detachably attached to the traveling machine body 2.
- Examples of the work machine 3 include various work machines such as a tillage machine, a plow, a fertilizer machine, a mowing machine, and a seeding machine, and a desired work machine 3 is selected from these as required. 2 can be attached.
- the traveling machine body 2 is configured to be able to change the height and posture of the attached work machine 3.
- the traveling body 2 of the tractor 1 is supported at its front by a pair of left and right front wheels (wheels) 7 and 7 and at its rear by a pair of left and right rear wheels 8 and 8. Yes.
- a bonnet 9 is arranged at the front of the traveling machine body 2.
- the bonnet 9 houses an engine 10 and a fuel tank (not shown) that are driving sources of the tractor 1.
- this engine 10 can be comprised, for example with a diesel engine, it is not restricted to this, For example, you may comprise with a gasoline engine. Further, as a drive source, an electric motor may be used in addition to or instead of the engine.
- a cabin 11 for the user to board is arranged behind the hood 9. Inside the cabin 11, there are mainly provided a steering handle 12 for a user to steer, a seat 13 on which a user can be seated, and various operation devices for performing various operations.
- the work vehicle as a mobile station is not limited to the one with the cabin 11 and may be one without the cabin 11.
- the monitor device 14 shown in FIG. 2 the throttle lever 15, the main transmission lever 27, the plurality of hydraulic operation levers 16, the PTO switch 17, the PTO transmission lever 18, the auxiliary transmission lever 19, and the work equipment lift switch 28 etc. can be mentioned as an example.
- These operating devices are arranged in the vicinity of the seat 13 or in the vicinity of the steering handle 12.
- the monitor device 14 is configured to display various information of the tractor 1.
- the throttle lever 15 is an operating tool for setting the output rotational speed of the engine 10.
- the main transmission lever 27 is an operating tool for changing the traveling speed of the tractor 1 in a stepless manner.
- the hydraulic operation lever 16 is an operation tool for switching and operating a hydraulic external take-off valve (not shown).
- the PTO switch 17 is an operating tool for switching the transmission / cutoff of power to a PTO shaft (power take-off shaft) (not shown) protruding from the rear end of the transmission 22.
- the PTO speed change lever 18 is used to change the power input to the work machine 3, and specifically, is an operating tool for changing speed of the rotational speed of the PTO shaft.
- the auxiliary transmission lever 19 is an operating tool for switching the gear ratio of the traveling auxiliary transmission gear mechanism in the transmission 22.
- the work implement raising / lowering switch 28 is an operating tool for raising and lowering the height of the work implement 3 attached to the traveling machine body 2 within a predetermined range.
- a chassis 20 of the tractor 1 is provided at the lower part of the traveling machine body 2.
- the chassis 20 includes a body frame 21, a transmission 22, a front axle 23, a rear axle 24, and the like.
- the fuselage frame 21 is a support member at the front portion of the tractor 1 and supports the engine 10 directly or via a vibration isolation member.
- the transmission 22 changes the power from the engine 10 and transmits it to the front axle 23 and the rear axle 24.
- the front axle 23 is configured to transmit the power input from the transmission 22 to the front wheels 7.
- the rear axle 24 is configured to transmit the power input from the transmission 22 to the rear wheel 8.
- the tractor 1 includes a control unit 4 for controlling the operation of the traveling machine body 2 (forward, reverse, stop, turn, etc.) and the operation of the work machine 3 (elevation, drive, stop, etc.).
- the control unit 4 includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like (not shown), and the CPU can read various programs from the ROM and execute them.
- the control unit 4 includes a controller for controlling each component (for example, the engine 10 and the like) included in the tractor 1 and a wireless communication device for wirelessly communicating with other wireless communication devices according to standards such as CAN. Electrically connected.
- the tractor 1 includes at least an engine controller 41, a vehicle speed controller 42, a steering controller 43, and a lift controller 44. Each controller can control each component of the tractor 1 in accordance with an electrical signal from the control unit 4.
- the engine controller 41 controls the rotational speed of the engine 10 and the like.
- the engine 10 is provided with a governor device (not shown) including an actuator that changes the rotational speed of the engine 10.
- the engine controller 41 can control the rotational speed of the engine 10 by controlling the governor device.
- the engine 10 is provided with a fuel injection device (not shown) that adjusts the injection timing and the injection amount of fuel to be injected (supplied) into the combustion chamber of the engine 10.
- the engine controller 41 can stop the supply of fuel to the engine 10 and stop the driving of the engine 10 by controlling the fuel injection device, for example.
- the vehicle speed controller 42 controls the vehicle speed of the tractor 1.
- the transmission 22 is provided with, for example, a movable swash plate type hydraulic continuously variable transmission (not shown).
- the vehicle speed controller 42 can change the speed ratio of the transmission 22 and realize a desired vehicle speed by changing the angle of the swash plate of the hydraulic continuously variable transmission with an actuator.
- the steering controller 43 controls the turning angle of the steering handle 12. Specifically, a steering actuator (not shown) is provided in the middle of the rotating shaft (steering shaft) of the steering handle 12. With this configuration, when the tractor 1 travels (as an unmanned tractor) on a predetermined route, the control unit 4 calculates an appropriate rotation angle of the steering handle 12 so that the tractor 1 travels along the route. Then, a control signal is output to the steering controller 43 so that the obtained rotation angle is obtained. The steering controller 43 drives the steering actuator based on the control signal input from the control unit 4 and controls the rotation angle of the steering handle 12. Note that the steering controller does not adjust the turning angle of the steering handle 12 but may adjust the steering angle of the front wheel 7 of the tractor 1. Does not rotate.
- the elevating controller 44 controls the elevating of the work machine 3.
- the tractor 1 includes a lifting actuator (not shown) formed of a hydraulic cylinder or the like in the vicinity of a three-point link mechanism that connects the work machine 3 to the traveling machine body 2.
- the elevating controller 44 drives the elevating actuator based on the control signal input from the control unit 4 to appropriately elevate the work implement 3 so that the work implement 3 can perform farm work at a desired height. Can be done.
- the work machine 3 can be supported at a desired height such as a retreat height (a height at which farm work is not performed) and a work height (a height at which farm work is performed).
- the plurality of controllers 41, 42, 43, 44 described above control each unit such as the engine 10 based on a signal input from the control unit 4, so that the control unit 4 substantially controls each unit. You can grasp that you are doing.
- the tractor 1 including the control unit 4 as described above controls various parts of the tractor 1 (the traveling machine body 2, the work implement 3, etc.) by the control unit 4 when the user gets into the cabin 11 and performs various operations.
- the farm work can be performed while traveling in the field.
- the tractor 1 of the present embodiment can perform autonomous traveling and autonomous work based on a predetermined control signal output from the wireless communication terminal 46 without the user getting on the tractor 1. Yes.
- the tractor 1 has various configurations for enabling autonomous traveling and autonomous work.
- the tractor 1 includes a positioning antenna 6 and a first wireless communication antenna 5 that are necessary for accurately acquiring position information of itself (the traveling machine body 2) every moment based on the positioning system.
- the tractor 1 can acquire its own position information based on the positioning system and can autonomously travel on the field.
- the tractor 1 of this embodiment includes a positioning antenna 6, a position information receiver 52, a first wireless communication antenna 5, a mobile station communication device 57, and a second wireless communication.
- the positioning antenna 6 receives a signal from a positioning satellite 105 constituting a positioning system such as a satellite positioning system (GNSS).
- a positioning system such as a satellite positioning system (GNSS).
- GPS global positioning system
- the positioning antenna 6 is attached to the upper surface of the roof 26 of the cabin 11 of the tractor 1.
- the positioning signal received by the positioning antenna 6 is input to the position information receiver 52.
- the position information receiver 52 processes the input positioning signal from the positioning satellite to obtain positioning information. In addition, the position information receiver 52 corrects the obtained positioning information based on the positioning correction information acquired by the mobile station communication device 57, so that the traveling machine body 2 of the tractor 1 (strictly, positioning is determined).
- the position information of the antenna 6) is calculated and acquired as latitude / longitude information, for example. By correcting the positioning information in this way, the position of the traveling machine body 2 can be acquired with higher accuracy than the normal GNSS positioning.
- the position information acquired by the position information receiver 52 is stored in the storage unit 55, read out from the storage unit 55 in a timely manner, input to the control unit 4, and used for autonomous traveling.
- the first wireless communication antenna 5 is an antenna corresponding to a communication protocol (in this embodiment, a 920 MHz wireless communication protocol) used for communication with the base station 80. As shown in FIG. 1, the first radio communication antenna 5 is disposed on the upper surface of the roof 26 of the cabin 11. In relation to the base station 80, it can be said that the tractor 1 is a mobile station.
- the first wireless communication antenna 5 receives a signal including positioning correction information (information used for position correction) distributed from the base station 80 every moment.
- the bandwidth of the wireless communication protocol is not limited to 920 MHz.
- the usable band may differ depending on the country, and it is possible to select an appropriate band as appropriate, such as using 860 MHz in Europe and 900 MHz in the United States.
- the mobile station communication device 57 performs signal processing on the signal including the positioning correction information received by the first wireless communication antenna 5, and acquires the positioning correction information.
- the positioning correction information acquired by the mobile station communication device 57 is used to correct the positioning information acquired by the position information receiver 52.
- the second wireless communication antenna 48 is an antenna corresponding to a communication protocol (in this embodiment, 2.4 GHz and 5 GHz wireless communication protocols) used for communication with the wireless communication terminal 46 used by the user. As shown in FIG. 1, the second radio communication antenna 48 is disposed on the upper surface of the roof 26 provided in the cabin 11 of the tractor 1. A signal from the wireless communication terminal 46 received by the second wireless communication antenna 48 is subjected to signal processing by the short-range wireless communication device 51 and then input to the control unit 4. A signal transmitted from the control unit 4 or the like to the wireless communication terminal 46 is subjected to signal processing by the short-range wireless communication device 51, then transmitted from the second wireless communication antenna 48 and received by the wireless communication terminal 46.
- a communication protocol in this embodiment, 2.4 GHz and 5 GHz wireless communication protocols
- the short-range wireless communication device 51 demodulates the signal from the wireless communication terminal 46 received by the second wireless communication antenna 48, extracts information as digital data, and inputs the information to the control unit 4. Thereby, an instruction or the like issued by the user using the wireless communication terminal 46 is input to the control unit 4 and used to control each unit such as the engine 10.
- the camera 56 captures the environment around the tractor 1 (for example, the environment in front of and behind the traveling machine body 2). Although not shown in FIGS. 1 and 2, the camera 56 is attached to the roof 26 of the tractor 1.
- the moving image data shot by the camera 56 is modulated by the short-range wireless communication device 51 by an appropriate method, and is then transmitted from the second wireless communication antenna 48 on a carrier wave in a predetermined frequency band for wireless communication. It is displayed after reception at the terminal 46.
- the inertial measurement device 54 is a unit that can specify the posture (roll angle, pitch angle, yaw angle) of the traveling machine body 2 of the tractor 1. Information on the posture of the traveling machine body 2 acquired by the inertial measurement device 54 is input to the control unit 4 and used to correct position information or used for other controls.
- the storage unit 55 is a memory that stores a travel route for allowing the tractor 1 to travel autonomously, and stores position information of the tractor 1 (strictly speaking, the positioning antenna 6).
- the storage unit 55 of the present embodiment stores information related to frequency channels necessary for the tractor (mobile station) 1 to communicate with the base station 80, and the positioning correction information acquired through communication with the base station 80.
- the storage unit 55 is configured to manage a part of the storage area in units of pages using a page table. Each page is associated with one of the registered base stations 80. The registration of the base station 80 will be described in detail later.
- the storage unit 55 of this embodiment includes a local station ID storage unit 61, a position information storage unit 62, a positioning correction information storage unit 63, a base station ID storage unit 711, a channel list storage unit 712, and The used channel storage unit 713 and the like are provided.
- the own station ID storage unit 61 stores the own station ID number which is the identification number of the own machine (tractor 1).
- the local station ID number is an identification number assigned when the tractor 1 is shipped, for example, and is determined not to cover other tractors.
- the position information storage unit 62 stores the position information of the tractor 1 acquired from the position information receiver 52 in association with time.
- the positioning correction information storage unit 63 stores the positioning correction information acquired by the mobile station communication device 57 in association with time.
- the base station ID storage unit 711 stores a base station ID number that is an identification number of the assigned base station 80.
- the channel list storage unit 712 stores the channel list transmitted from the base station 80.
- the used channel storage unit 713 stores a channel used for receiving positioning correction information from the base station 80.
- the used channel storage unit 713 also stores other information such as a channel change method / rule.
- the base station ID storage unit 711, the channel list storage unit 712, and the used channel storage unit 713 can store information for each registered base station 80.
- the storage unit 55 registers information related to communication with the base station 80 (stored contents of the base station ID storage unit 711, the channel list storage unit 712, and the used channel storage unit 713) in the base station 80.
- FIG. 4 is a block diagram illustrating a main configuration of the base station 80.
- the base station 80 of the present embodiment includes an antenna and a transceiver (detailed configuration will be described later), and is provided so as not to move easily after installation.
- the base station 80 is a predetermined location, is located within a range where radio waves from the positioning satellite 105 can sufficiently reach, and is located within a range where radio waves sufficiently reach the tractor 1.
- As a specific installation location of the base station 80 for example, it is conceivable that the base station 80 is on a hill in the vicinity of a farm field where the tractor 1 performs farm work.
- the base station 80 includes a control unit 82, a positioning antenna 101, a position information receiver 81, two communication antennas 98 and 98, a base station communication device 83, a user interface 99, a storage unit 90, and the like.
- the positioning antenna 101 receives a signal from the positioning satellite 105.
- the positioning signal received by the positioning antenna 101 is input to the position information receiver 81.
- the position information receiver 81 calculates and acquires the position information of the base station 80 (strictly, the positioning antenna 101) as, for example, latitude / longitude information based on the input positioning signal from the positioning satellite.
- the position information acquired by the position information receiver 81 is stored in the storage unit 90 and is read out from the storage unit 90 in a timely manner and input to the control unit 82 to be used for calculating positioning correction information. It is done.
- the control unit 82 includes installation location information (position information stored in the installation location information storage unit 96) that is location information of a location where the base station 80 that is known in advance is installed, and location information obtained by the location information receiver 81. And the positioning correction information, which is a correction value for bringing the positioning information, which is the measurement value, closer to the actual position information, is calculated. Further, the control unit 82 sends this positioning correction information to the base station communication device 83 in a timely manner.
- the above-described installation location information of the base station 80 is set, for example, by the user operating the user interface 99, and is stored in the installation location information storage unit 96.
- Both of the two communication antennas 98 and 98 are antennas corresponding to a communication protocol (920 MHz wireless communication protocol in the present embodiment) used for communication with the tractor 1.
- the communication antennas 98 and 98 transmit signals including positioning correction information from moment to moment.
- signals including positioning correction information are alternately transmitted at regular time intervals using two communication antennas 98. It is conceivable that the frequency of transmitting a signal from each communication antenna 98 is a plurality of times per second.
- the other communication antenna Position correction information can be obtained by receiving radio waves from 98 on the tractor 1 side.
- the reliability of communication is improved by transmitting the positioning correction information from the plurality of communication antennas 98 a plurality of times.
- the base station communication device 83 acquires the data including the positioning correction information from the storage unit 90, modulates the data, puts it on a carrier wave in a predetermined frequency band, and transmits it from the communication antennas 98 and 98.
- the radio wave including the positioning correction information is distributed from the communication antennas 98 and 98 at the timing.
- the base station communication device 83 includes a first transmission module 84 and a second transmission module 85 that are two transmission modules in association with the two communication antennas 98 and 98.
- the base station communicator 83 is controlled by the control unit 82 so that the second transmission module 85 includes the positioning correction information in the distribution suspension time after the first transmission module 84 distributes the signal including the positioning correction information.
- the timing of radio wave transmission is adjusted so that the signal is distributed.
- the positioning correction information can be transmitted alternately from the two communication antennas 98, 98, and the positioning correction information can be distributed over a plurality of times in one second as a whole, and distributed on the mobile station (tractor 1) side.
- the frequency of losing information can be reduced.
- the user interface 99 receives information from the tractor 1 or inputs information to be sent to the tractor 1 when the user is at the base station 80 side. belongs to.
- the user interface 99 of the present embodiment is configured by a touch panel display or the like, and can input installation location information that is location information of a location where the base station 80 is installed.
- the storage unit 90 is a memory that stores various information such as positioning correction information distributed to the tractor 1 and a plurality of channel lists used for communication with the tractor 1.
- the storage unit 90 of the present embodiment stores information related to the frequency channel used by the base station (own station) 80 to communicate with the tractor (mobile station) 1 and information related to the tractor 1 acquired through communication with the tractor 1.
- the storage unit 90 of this embodiment includes a local station ID storage unit 91, a positioning correction information storage unit 92, a channel list storage unit 93, a used channel storage unit 94, and a mobile station ID list storage unit 95. Etc. are provided.
- the own station ID storage unit 91 stores an own station ID number which is an identification number of the own apparatus (base station 80).
- the own station ID number is, for example, an identification number assigned when the base station 80 is registered as being installed in a known location, and is determined not to overlap with other base stations.
- the positioning correction information storage unit 92 stores positioning correction information calculated based on information received by the position information receiver 81 in association with time.
- the channel list storage unit 93 stores in advance a plurality of channel lists obtained by dividing a plurality of channels included in a predetermined frequency band (920 MHz band in the present embodiment) into a plurality of groups.
- FIG. 5 shows channel lists 1, 2,... That are a plurality of channel lists in the present embodiment.
- FIG. 5 is a table showing a plurality of channel lists 1, 2,... Stored in the storage unit 55 of the robot tractor 1.
- FIG. 5 also shows an example of the common channel.
- each channel included in the plurality of channel lists 1, 2,... Has radio interference with any of the other channels included in the plurality of channel lists 1, 2,. It is set not to occur. Any channel included in this channel list is used when the communication mode between the base station 80 and the tractor 1 is the normal mode (second mode).
- the used channel storage unit 94 stores one channel selected as a used channel by the base station 80 (from the channels included in the selected channel list). This use channel is used when the communication mode between the base station 80 and the tractor 1 is the normal mode (second mode).
- the mobile station ID list storage unit 95 stores the ID number of the registered tractor (mobile station) 1 acquired by the base station 80 through communication between the base station 80 and the tractor 1 in the registration mode (first mode). It is something to remember.
- the mobile station ID list storage unit 95 can store the ID numbers of one or more tractors 1 in a list, for example.
- the communication mode between the base station 80 and the tractor 1 includes a registration mode (first mode) in which the base station 80 and the tractor 1 mutually authenticate and register, and the base station 80 to the tractor 1.
- a registration mode first mode
- second mode normal mode
- a communication test mode for performing a communication test between each other, but the following description will focus on the registration mode and the normal mode, which are the main communication modes. I do.
- the control unit 4 first determines whether there is registration information of the base station 80 in the storage unit 55 as shown in FIG. 6 (step S101). Specifically, it is determined whether or not one or more base station management pages 71, 72, 73,. As a result, when registration information of the base station 80 exists, the communication mode is switched to the normal mode in order to attempt to receive positioning correction information from the base station 80, and the subsequent processing (steps S102 to S106) is performed. Done.
- the control unit 4 When the mode is switched to the normal mode, the control unit 4 reads out the channel used for receiving the positioning correction information from the used channel storage unit 713 of the base station management page 71 corresponding to the base station 80 registered in the past. .
- the used channel stored in the used channel storage unit 713 is a.
- control unit 4 sets the channel received by the mobile station communication device 57 to a (step S102), and waits for reception from the base station 80 (step S102). Step S103).
- step S104 While waiting for reception from the base station 80, if the positioning correction information from the base station 80 is received (step S104, Yes), the control unit 4 stores the received positioning correction information in the positioning correction information storage unit 63. Remember. Thereafter, the system returns to the reception standby state, and continues to receive positioning correction information from the base station 80 every moment (repeats step S103 to step S104).
- the control unit 4 reads the channel list specified by the base station 80 from the channel list storage unit 712 of the base station management page 71.
- channel list 1 including channel a is read.
- the control unit 4 refers to the channel list 1 and selects the next channel according to a predetermined channel change method.
- the next largest channel in the channel list is set as the next channel (if there is no next largest numeric channel, the channel list
- the next channel is defined as b (see FIG. 5) in accordance with the change method determined in advance.
- control unit 4 changes the channel received by the mobile station communication device 57 to b in order to try to receive the positioning correction information from the base station 80 again on the new channel b (step S106). In this state, the control unit 4 waits for reception from the base station 80 (returns to step S103).
- the channel b selected in step S106 is stored in the used channel storage unit 713. That is, the used channel stored in the used channel storage unit 713 is updated from a to b.
- the control unit 4 can receive the positioning correction information distributed from the base station 80 every moment. Even when the base station 80 side changes the channel used for distribution for some reason, the next channel is set in accordance with the channel list 1 received from the base station 80 in advance, and the positioning correction distributed from the base station 80 using this channel again. You can try to receive information. That is, the tractor 1 can smoothly communicate with the base station 80 because the channel list 1 and the like indicate which channel the base station 80 uses in the normal mode. Therefore, the tractor 1 can continue to travel and farm work by acquiring accurate positioning information (position information corrected by the positioning correction information acquired every moment) without delay.
- step S101 determines whether there is no base station registration information. If the result of determination in step S101 is that there is no base station registration information (step S101, No), the communication mode is set to the registration mode.
- the control unit 4 sets a channel used by the mobile station communication device 57 and a mobile station transmitter (not shown) as a common channel and waits for reception from the base station 80 ( Step S107).
- channel x is set as the common channel.
- the control unit 4 transmits a registration request to the base station 80 (step S109).
- the registration request includes information regarding the tractor 1 including the ID number of the tractor 1. In this registration, it is possible to set a time-out as necessary and display an error as appropriate. However, since this is not unique to this patent, a detailed description is omitted.
- the control unit 4 continues the standby state on the channel x until it receives its own station information (base station information) from the base station 80 (step S108, No).
- step S109 In response to the registration request transmitted in step S109, when the mobile station communication device 57 receives a response from the base station 80 sent as reception confirmation (step S110, Yes), the control unit 4 subsequently rejects the registration. It is determined whether or not a notification (rejection notification) to the effect is received from the base station 80 (step S111). If a response from the base station 80 has not been received (step S110, No), the process returns to step S108 and the standby on the channel x is continued.
- a notification rejection notification
- step S111 If a rejection notification is received as a result of the determination in step S111 (step S111, Yes), the mobile station returns to the standby state on channel x in order to try to register at another base station (return to step S108). .
- the base station 80 permits the registration of the tractor 1.
- the base station 80 is configured to immediately transmit channel list / used channel information to the tractor 1 when the registration of the tractor 1 is permitted.
- the control unit 4 When the mobile station communication device 57 receives the channel list / used channel information from the base station 80 (step S112, Yes), the control unit 4 creates the base station management page 71 for the base station 80, and The ID number of the base station 80 is stored in the ID storage unit 711, the channel list received in the channel list storage unit 712, and the used channel received in the used channel storage unit 713 (step S113). In addition, the control unit 4 transmits a response indicating that the information regarding these channels has been received to the base station 80 via the mobile station communication device 57.
- the control unit 4 is requested to perform authentication registration including other base stations. In order to try, it returns to the standby state on channel x (return to step S108).
- the tractor 1 can communicate and register with each other by performing two-way communication with the base station 80 using the common channel.
- the base station 80 informs the tractor 1 in advance of information (channel list / used channel) related to the channel to be used in communication in the normal mode thereafter.
- information channel list / used channel
- two-way communication is not necessary, and it is only necessary to distribute distribution data from the base station to the mobile station in a so-called broadcast type, as will be described later. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation where the bandwidth is insufficient, and it is possible to avoid problems such as difficulty in connection of communication and a decrease in communication speed.
- the positioning correction information can be distributed by the same mechanism as the above-described process without adding a special process.
- control unit 82 When the user on the base station 80 side operates the user interface 99 to set the communication mode to the normal mode, the control unit 82 first uses the channel to be used based on the ID number of the own station as shown in FIG. A list is selected (step S201).
- a plurality of communication systems 100, 100 in order to prevent radio wave interference between the communication systems 100, it is preferable to use channels that do not cause radio wave interference between the communication systems 100 existing in the vicinity.
- a plurality of channel lists 1, 2,... are prepared in advance as shown in FIG. (Disconnect).
- the base station 80 of each communication system 100 has a number (order) corresponding to the remainder obtained by dividing its own ID number (base station ID number) by the number of channel lists. Arrange to use channel list for communication.
- step S201 the control unit 82 reads 18745, which is the ID number of the own station, from the own station ID storage unit 91.
- the control unit 82 selects channel list 1 which is the first channel list.
- the selected channel list 1 is stored in the channel list storage unit 93 separately from the other channel lists 2, 3,.
- the control unit 82 selects a channel (used channel) to be used during communication in the normal mode from the channels included in the channel list 1 (step S202).
- a channel is selected according to a method for determining a channel that has been decided in advance.
- a is selected as a channel to be used according to a pre-arranged method of “when selecting a channel for the first time, select the channel with the smallest numerical value in the channel list” (see FIG. 5). reference).
- control unit 82 determines whether or not the channel a that is the used channel is congested (band is insufficient) (step S203). This determination is performed by a known method such as carrier sense for detecting the usage status of channel a.
- step S203 If the channel a is congested as a result of the determination in step S203 (step S203, Yes), communication may be interrupted if communication is performed using this channel.
- Change to a channel other than a step S204).
- the control unit 82 refers to the channel list 1 and selects the next channel according to a predetermined channel change method. In the case of the example shown here, “if the channel is changed, the next largest channel in the channel list is set as the next channel (if there is no next largest numeric channel, the channel list The channel is selected (changed) as the next channel in accordance with a change method determined in advance (referred to as FIG. 5). Further, the control unit 82 determines whether or not the channel b selected as the next channel is congested (step S203). Thus, step S203 is repeated until a non-congested channel is found. The changed channel b is stored in the used channel storage unit 94.
- step S205 the control unit 82 determines whether or not the communication mode has been switched to the registration mode by operating the user interface 99 or the like. As a result of this determination, when the communication mode is switched to the registration mode (Yes in step S205), the control unit 82 performs a series of processes in the registration mode described later (steps S210 to S218).
- step S205 when the communication mode is maintained in the normal mode (step S205, No), the control unit 82 reads the positioning correction information from the positioning correction information storage unit 92, and performs the positioning. An attempt is made to transmit a signal including correction information to the tractor 1 via the base station communication device 83 (step S206).
- the control unit 82 transmits a signal including positioning correction information via the base station communication device 83 by broadcast.
- step S207 the control unit 82 determines whether or not the transmission of the positioning correction information performed in step S206 has succeeded (has been successfully transmitted) (step S207).
- step S206 it is confirmed whether the used channel is not used in another wireless system before transmission, that is, so-called carrier sense is performed. If the channel is free, transmission is actually performed. The control unit 82 determines that transmission is successful. On the other hand, if the channel is busy in another wireless system and is busy, transmission is not performed, and in this case, it is determined that transmission has failed.
- step S207 if the transmission is successful (step S207, Yes), the positioning correction information is acquired from the positioning correction information storage unit 92 until the communication mode is switched to the registration mode, and the positioning correction information is stored in the tractor. 1 is repeated every moment (steps S205 to S207 are repeated). For example, the control unit 82 distributes the positioning correction information a plurality of times per second.
- step S207 determines whether or not the transmission of the positioning correction information performed in step S206 has failed (No in step S207). If it is determined in step S207 that the transmission of the positioning correction information performed in step S206 has failed (No in step S207), whether or not the number of consecutive failed transmissions has reached a specified number. Is determined (step S208).
- step S208 if the prescribed number of transmissions have failed continuously (step S208, Yes), for example, another system used in the vicinity is using channel a and radio wave interference has occurred. It is considered that this has occurred or the communication band of channel a is insufficient.
- the control unit 82 changes the channel used in the base station communication device 83 to the next channel with reference to the channel list 1 (step S209). Specifically, the control unit 82 reads the channel list 1 from the channel list storage unit 93 and changes the next channel to b by using a predetermined change method. Note that the change method determined in advance is the same as the change method recognized on the tractor 1 side.
- control part 82 tries transmission of positioning correction information anew by this new channel b (step S206). If the number of transmission failures reaches a specified number even if transmission of positioning correction information is attempted on this channel b, the channel is changed to the next channel c and transmission is attempted (see FIG. 5). As described above, the control unit 82 repeats the channel change with reference to the channel list 1 and the change method determined in advance until reaching the communication band where stable communication can be ensured.
- step S206 the channel changed in step S206 is stored in the used channel storage unit 94.
- the used channel stored in the used channel storage unit 94 is updated from a to b (c from some circumstances).
- the control unit 82 can transmit the positioning correction information calculated based on the information received by the position information receiver 81 to the tractor 1 every moment.
- a channel change method is determined in advance, stable communication cannot be ensured, so that even when the base station 80 changes the channel used for distribution, it is transferred to the tractor 1 side each time. There is no need to inform. If transmission of the positioning correction information fails on the channel a selected first, it transmits on the next channel b according to the channel list 1, and if it fails also on the next channel c according to the channel list 1.
- the control unit 82 uses the common channel in the base station communication device 83 as shown in FIG. Using x, the local station information (specifically, the ID number of the base station 80) is transmitted to the tractor 1 within the range where radio waves reach (step S210). In the present embodiment, the ID number information of the base station 80 is distributed by broadcast.
- step S210 the control unit 82 monitors the reception status at a base station receiver (not shown). As a result, when the registration request from the tractor 1 is received (step S211, Yes), the control unit 82 transmits a response as a reception confirmation to the tractor (mobile station) 1 (step S212).
- control unit 82 determines whether or not an operation for permitting registration of the tractor 1 has been performed by the user on the base station 80 side (judgment of authentication, step S213).
- the control unit 82 transmits a rejection notice to the tractor 1 (step S1). S214).
- step S213 when the operation for permitting registration of the tractor 1 is performed by the user (step S213, Yes), the control unit 82 reads the base station 80 read from the own station ID storage unit 91.
- Base station ID number (18745), the channel list 1 used by the own station read from the channel list storage unit 93, and the latest used channel (here, a) read from the used channel storage unit 94, It transmits to the tractor 1 via the station communication device 83 (step S215).
- step S216 When a response indicating that information on these channels has been received is received from the tractor 1 by a base station receiver (not shown) (Yes in step S216), the control unit 82 has authenticated the tractor 1 by the base station 80. As an example, the ID number of the tractor 1 included in the response is read out and registered in the mobile station ID list storage unit 95 (step S217).
- control unit 82 when a predetermined time has elapsed from the start of the registration mode (step S210) (step S218, Yes), the control unit 82 is considered to have completed registration of the neighboring mobile station (tractor 1). Abort mode and switch to normal mode.
- the control unit 82 continues to monitor the reception status from the mobile station until a predetermined time has elapsed from the start of the registration mode (step S211), and registers a plurality of mobile stations in the mobile station ID list storage unit 95. Is also possible. Thereby, it is possible to communicate with a plurality of tractors 1, 1,... Using a single base station 80, and to collectively correct the position information of the plurality of tractors 1, 1,. Can be realized.
- the base station 80 performs two-way communication with the tractor 1 using the common channel, so that the registration of the base station 80 in the tractor 1 and the registration of the tractor 1 in the base station 80 This can be done easily by mutual exchange.
- the tractor 1 is informed in advance of information relating to the channel used for subsequent communication in the normal mode in the registration mode, one-way communication is sufficient in other cases (in the normal mode). Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the communication bandwidth is insufficient, and it is possible to avoid problems such as difficulty in connection of communication and reduction in communication speed. Thereby, the reliability of communication between the base station 80 and the tractor 1 can be improved, and the occurrence of lack of communication can be suppressed.
- the autonomous travel of the tractor 1 is automatically stopped when the reception of positioning correction information is interrupted for a certain time (for example, several seconds). There are many cases.
- the communication system 100 according to the present embodiment since it is possible to prevent the communication between the tractor 1 and the base station 80 from being lost for a long time, it is possible to avoid a situation where the tractor 1 stops due to poor communication. .
- the communication system 100 of this embodiment is a communication system between the tractor (mobile station) 1 and the base station 80 using a predetermined frequency band (920 MHz).
- the communication system 100 includes a registration mode (first mode) in which the tractor 1 and the base station 80 can perform bidirectional communication, and a normal mode (second mode) in which the base station 80 distributes positioning correction information. ).
- the base station 80 stores a plurality of channel lists in which a plurality of channels (a, b,...) Included in the 920 MHz frequency band are divided into a plurality of groups.
- the base station 80 transmits predetermined information to the tractor 1.
- the predetermined information includes a channel list used by the base station 80 in the normal mode and indicating any channel list 1 selected from the plurality of channel lists.
- the predetermined information indicates a channel used by the base station 80 in the normal mode and included in any of the selected channel lists 1 (a in the example shown in the present embodiment). Contains information.
- the base station 80 transmits a base station ID number to the tractor 1, and the tractor 1 transmits a mobile station ID number to the base station 80.
- the tractor 1 stores the channel list and used channel received (received) from the base station 80 in association with the base station ID number.
- the storage unit 55 of the tractor 1 stores the received channel list and used channels for each base station.
- the tractor 1 can change the base station for communication according to the situation. Further, even when the base station that performs communication is changed, it is possible to know which channel each base station uses in the normal mode, so that communication can be established smoothly in the normal mode.
- transmission (distribution) from the base station 80 in the normal mode is broadcast.
- the base station 80 includes a plurality of first transmission modules (first communication modules) 84 and second transmission modules (second communication modules) 85 that distribute positioning correction information.
- the transmission module In the normal mode, in the base station 80, the second transmission module 85 distributes the positioning correction information during the distribution suspension time after the first transmission module 84 distributes the positioning correction information.
- the positioning correction information can be distributed by the second transmission module 85 which is the other communication module by using the distribution suspension time of the first transmission module 84 which is the one communication module. Therefore, it is possible to improve the reliability of distribution of positioning correction information within the limits of the transmission time and the transmission interval for each of the transmission modules 84 and 85.
- the communication system 100 of the present embodiment has the following configuration. That is, the bidirectional communication channels x and y used for bidirectional communication between the base station 80 and the tractor 1 in the registration mode are channels not included in the plurality of channel lists 1, 2,. In addition, the channels included in the bidirectional communication channels x and y and the plurality of channel lists 1, 2,... Are channels that do not cause radio wave interference with each other.
- the channels x and y used for the registration mode are different from the channels in the normal mode, communication necessary for registration and the like can be performed smoothly.
- the channels used in the normal mode do not cause radio wave interference with each other, duplication of communication bands can be avoided and communication failure can be avoided.
- the communication system 100 of the present embodiment has the following configuration. That is, in the normal mode, the base station 80 includes the channel a to be used in the channel list 1 which is one of the selected channel lists when the number of times the positioning correction information distribution has failed reaches a specified number. Change to another channel b. In the normal mode, when the acquisition of the positioning correction information is interrupted for a predetermined time (for example, several seconds), the tractor 1 selects the channel a to be used in the channel list 1 that is one of the selected channel lists. Change to channel b.
- the channel list 1 is stored in the base station 80 and the tractor 1, even if information on the used channel is not transmitted from the base station 80 each time, for example, if communication is not performed for a predetermined time, another channel (B, c, etc.) can be changed.
- the base station 80 has a remainder when the ID number (for example, 18745) of the own station is divided by the number of channel lists (for example, 4) stored in advance.
- the channel list 1 of the number (order) corresponding to the numerical value of is a channel list used by the own station in the normal mode.
- the predetermined frequency band used for communication between the tractor 1 and the base station 80 is 920 MHz.
- the predetermined frequency band is not necessarily limited to this, and other predetermined frequency bands are used.
- the present invention can also be applied to a communication system between a mobile station and a base station to be used.
- the base station 80 stores channel lists 1, 2,... That divide a plurality of channels (a, b,%) Included in the 920 MHz frequency band into a plurality of groups.
- the number of channel lists can be increased or decreased depending on the situation.
- Each of the channels included in the plurality of channel lists 1, 2,... Shown in the above embodiment can be assumed to be a channel that is one channel away from the adjacent channel. Is not limited to one channel. For example, two channels may be skipped instead.
- the base station 80 sets the channel a to be used when the number of times the distribution of positioning correction information has failed reaches a specified number as a channel that is one of the selected channel lists.
- the channel is changed to another channel b included in the list 1.
- this is substantially the same as determining the timing of channel change on a time basis, such as changing to another channel when distribution of positioning correction information cannot be performed for a predetermined time. It can be said.
- the channel changing method determined in advance between the base station 80 and the mobile station (tractor 1) is “if the channel is changed, the next largest channel in the channel list is This is merely an example. That is, the channel changing method previously determined between the base station 80 and the mobile station (tractor 1) may be any other method as long as the channel can be uniquely selected. Specifically, for example, the channel change method is “if the channel is changed, the channel with the next smallest numerical value in the channel list is selected as a candidate channel” or “when the channel is changed, One channel (one channel) may be skipped from the channel list and the next largest numerical channel may be selected as a candidate channel. "
- the base station 80 is a structure that can be carried by the user, and may be appropriately installed in the vicinity of a farm field or the like, or may be permanently installed at a predetermined (known) location.
- the base station 80 includes the two transmission modules 84 and 85 and the two communication antennas 98 and 98 corresponding to these.
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Abstract
この通信システムは、所定の周波数帯域を使用した移動局と基地局との通信システムであり、前記移動局と前記基地局とが双方向通信を行うことが可能な第1のモードと、前記基地局が測位補正情報を配信する第2のモードとを有する。前記基地局は、前記周波数帯域に含まれる複数のチャネルを複数の群に分けた複数のチャネルリストを記憶している。前記第1のモードにおいて前記基地局は前記移動局に対して所定情報を送信する。前記所定情報には、第2のモードにおいて前記基地局が使用するチャネルリストであって、前記複数のチャネルリストから選択された何れかのチャネルリストを示す情報が含まれる。また、前記所定情報には、前記第2のモードにおいて前記基地局が使用するチャネルであって、前記選択された何れかのチャネルリストに含まれるチャネルを示す情報が含まれる。
Description
本発明は、通信システムに関する。詳細には、所定の周波数帯域を使用した移動局と基地局との通信システムに関する。
従来から、移動局と基地局との通信システムであって、移動局が基地局からの測位補正情報を時々刻々と受信し、移動局においてこの測位補正情報に基づいて自らの測位情報を精度よく取得することのできる通信システムが知られている。特許文献1は、この種の通信システムを備える走行制御システムを開示する。
特許文献1には、開示される走行制御システムにおいて移動局(自律走行作業車両)と基地局(基準局)との通信が無線等の方法で行われるとしか記載されていないが、一般的に、移動局と基地局との通信には、例えば誰でも使用することが可能な特定小電力等の所定の周波数帯域が使用されることが考えられる。
ところが、上記のような所定の周波数帯域を使用して移動局と基地局との通信を行う際に、同じ周波数帯を使用する他のシステムが隣接する等の場合、電波が干渉してしまい、通信遮断が生じてしまう可能性があった。例えば特許文献1の走行制御システムのように、移動局の正確な現在位置を途切れることなく継続して取得することが重要なシステムにおいては、測位補正情報配信の通信遮断の発生は回避しなければならず、そのような事態がより生じにくい通信システムの構築が望まれていた。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、通信遮断が生じにくい通信システムを提供することにある。
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とその効果を説明する。
本発明の観点によれば、以下の構成の通信システムが提供される。即ち、このシステムは、所定の周波数帯域を使用した移動局と基地局との通信システムである。この通信システムは、前記移動局と前記基地局とが双方向通信を行うことが可能な第1のモードと、前記基地局が測位補正情報を配信する第2のモードとを有する。前記基地局は、前記周波数帯域に含まれる複数のチャネルを複数の群に分けた複数のチャネルリストを記憶している。前記第1のモードにおいて前記基地局は前記移動局に対して所定情報を送信する。前記所定情報には、第2のモードにおいて前記基地局が使用するチャネルリストであって、前記複数のチャネルリストから選択された何れかのチャネルリストを示す情報が含まれる。また、前記所定情報には、前記第2のモードにおいて前記基地局が使用するチャネルであって、前記選択された何れかのチャネルリストに含まれるチャネルを示す情報が含まれる。
これにより、第1のモードは例えば通信相手を登録するためのモードとし、第2のモードは測位補正情報を配信するためのモードとすることができ、第1のモードでは基地局が使用するチャネルリスト、チャネルの情報が移動局に対して送信され、移動局は第2のモードにおいて基地局がどのチャネルを使用するかが分かるため、第2のモードにおいて双方向通信が必要なくなる。これにより、電波干渉等に由来する通信遮断を引き起こしにくくすることができ、移動局が滞りなく精度のよい測位補正情報を取得することができるようになる。
前記の通信システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記基地局は前記測位補正情報を配信する第1の通信モジュール及び第2の通信モジュールを含む複数の送信モジュールを備えている。前記第2のモードにおいて前記基地局は、前記第1の通信モジュールが前記測位補正情報を配信した後の配信休止時間に、前記第2の通信モジュールが前記測位補正情報を配信する。
これにより、一方の通信モジュールの配信休止時間を利用して、他方の通信モジュールで測位補正情報を配信でき、周波数帯域を有効利用できる。
前記の通信システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第1のモードにおける前記基地局と前記移動局との双方向通信に使用される双方向通信用チャネルは、前記複数のチャネルリストに含まれないチャネルである。また、本双方向通信用チャネル及び前記複数のチャネルリストに含まれる各チャネルは、互いに電波干渉を与えないチャネルである。
これにより、双方向通信用のチャネルが設けられることにより、基地局と移動局とが連携する必要がある作業を容易に行うことができる。また、通常モードの時に使用するチャネルは何れのチャネルとも互いに電波干渉を与えないので、通信帯域の重複を避けることができ、通信障害を避けることが可能となる。
前記の通信システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第2のモードにおいて前記基地局は、前記測位補正情報の配信が所定時間実行できない場合に、使用するチャネルを、前記選択された何れかのチャネルリストに含まれる他のチャネルに変更する。前記第2のモードにおいて前記移動局は、前記測位補正情報の取得が所定時間途絶えた場合に、使用するチャネルを、前記選択された何れかのチャネルリストに含まれる前記他のチャネルに変更する。
これにより、チャネルリストは基地局、移動局で互いに記憶されているので、基地局から使用チャネルに関する情報をその都度送信しなくても、移動局は、所定時間にわたって通信が行われなければチャネルリストに従って別チャネルに変更することで、基地局とチャネルを合わせることができる。なお、チャネル変更の方式・ルールに関しては、後述するように、基地局、移動局で共有されていることが必要である。逆に、共有されていさえすればどのようなルールで変更しても、本特許の実施に影響を与えるものではない。
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下では、図面の各図において同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略することがある。また、同一の符号に対応する部材等の名称が、簡略的に言い換えられたり、上位概念又は下位概念の名称で言い換えられたりすることがある。
本発明は、例えば下記の実施形態に示すように、予め定められた圃場内で1台又は複数台の作業車両を走行させて、圃場内における農作業の全部又は一部を実行させるときに、作業車両を自律的に走行させる自律走行システムに適用される。本実施形態では、作業車両としてトラクタを例に説明するが、作業車両としては、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建設作業装置、除雪車等、乗用型作業機に加え、歩行型作業機も含まれる。本明細書において自律走行とは、トラクタが備える制御部(ECU)によりトラクタが備える走行に関する構成が制御されて予め定められた経路に沿ってトラクタが走行することを意味し、自律作業とは、トラクタが備える制御部によりトラクタが備える作業に関する構成が制御されて、予め定められた経路に沿ってトラクタが作業を行うことを意味する。これに対して、手動走行・手動作業とは、トラクタが備える各構成がユーザにより操作され、走行・作業が行われることを意味する。
以下の説明では、自律走行・自律作業されるトラクタを「無人(の)トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称することがあり、手動走行・手動作業されるトラクタを「有人(の)トラクタ」と称することがある。圃場内において農作業の一部が無人トラクタにより実行される場合、残りの農作業は有人トラクタにより実行される。単一の圃場における農作業を無人トラクタ及び有人トラクタで実行することを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等と称することがある。本明細書において無人トラクタと有人トラクタの違いは、ユーザによる操作の有無であり、各構成は基本的に共通であるものとする。即ち、無人トラクタであってもユーザが搭乗(乗車)して操作することが可能であり(即ち、有人トラクタとして使用することができ)、あるいは有人トラクタであってもユーザが降車して自律走行・自律作業させることが可能である(即ち、無人トラクタとして使用することができる)。なお、農作業の協調作業としては、「単一の圃場における農作業を無人車両及び有人車両で実行すること」に加え、「隣接する圃場等の異なる圃場における農作業を同時期に無人車両及び有人車両が実行すること」が含まれていてもよい。
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る通信システム100に備えられる移動局であるロボットトラクタ1の全体的な構成を示す側面図である。図2は、ロボットトラクタ1の平面図である。図3は、移動局としてのロボットトラクタ1の主要な構成を示すブロック図である。
本発明の実施の一形態に係る通信システム100は、移動局としてのロボットトラクタ(作業車両)1が基地局80からの測位補正情報を時々刻々と受信し、移動局としてのロボットトラクタ1においてこの測位補正情報に基づいて自らの測位情報を精度よく取得することのできる、通信システムである。
図1に示すように、ロボットトラクタ1は、無線通信端末46との間で近距離無線網を介して無線通信を行うことにより操作される。ユーザが無線通信端末46を操作して、当該トラクタ1の制御部4との間で信号のやり取りを適宜行うことにより、トラクタ1を自律走行・自律作業させることができる。
トラクタ1は、圃場内を自律走行することが可能な走行機体2を備える。走行機体2には、図1及び図2に示す作業機3が着脱可能に取り付けられている。この作業機3としては、例えば、耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機があり、これらの中から必要に応じて所望の作業機3を選択して走行機体2に装着することができる。走行機体2は、装着された作業機3の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。
トラクタ1の構成について、図1及び図2を参照してより詳細に説明する。トラクタ1の走行機体2は、図1に示すように、その前部が左右1対の前輪(車輪)7,7で支持され、その後部が左右1対の後輪8,8で支持されている。
走行機体2の前部にはボンネット9が配置されている。このボンネット9内には、トラクタ1の駆動源であるエンジン10及び燃料タンク(図略)が収容されている。このエンジン10は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成してもよい。また、駆動源としては、エンジンに加えて、又はこれに代えて、電気モータを使用してもよい。
ボンネット9の後方には、ユーザが搭乗するためのキャビン11が配置されている。このキャビン11の内部には、ユーザが操向操作するためのステアリングハンドル12と、ユーザが着座可能な座席13と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、移動局としての作業車両は、キャビン11付きのものに限るものではなく、キャビン11を備えないものであってもよい。
上記の操作装置としては、図2に示すモニタ装置14、スロットルレバー15、主変速レバー27、複数の油圧操作レバー16、PTOスイッチ17、PTO変速レバー18、副変速レバー19、及び作業機昇降スイッチ28等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席13の近傍、又はステアリングハンドル12の近傍に配置されている。
モニタ装置14は、トラクタ1の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバー15は、エンジン10の出力回転数を設定するための操作具である。主変速レバー27は、トラクタ1の走行速度を無段階で変更するための操作具である。油圧操作レバー16は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作するための操作具である。PTOスイッチ17は、トランスミッション22の後端から突出した図略のPTO軸(動力取出軸)への動力の伝達/遮断を切換操作するための操作具である。即ち、PTOスイッチ17がON状態であるときPTO軸に動力が伝達されたPTO軸が回転し、作業機3が駆動される一方、PTOスイッチ17がOFF状態であるときPTO軸への動力が遮断されてPTO軸が回転せず、作業機3が停止する。PTO変速レバー18は、作業機3に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはPTO軸の回転速度の変速操作を行うための操作具である。副変速レバー19は、トランスミッション22内の走行副変速ギア機構の変速比を切り換えるための操作具である。作業機昇降スイッチ28は、走行機体2に装着された作業機3の高さを所定範囲内で昇降操作するための操作具である。
図1に示すように、走行機体2の下部には、トラクタ1のシャーシ20が設けられている。当該シャーシ20は、機体フレーム21、トランスミッション22、フロントアクスル23、及びリアアクスル24等から構成されている。
機体フレーム21は、トラクタ1の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン10を支持している。トランスミッション22は、エンジン10からの動力を変化させてフロントアクスル23及びリアアクスル24に伝達する。フロントアクスル23は、トランスミッション22から入力された動力を前輪7に伝達するように構成されている。リアアクスル24は、トランスミッション22から入力された動力を後輪8に伝達するように構成されている。
図3に示すように、トラクタ1は、走行機体2の動作(前進、後進、停止及び旋回等)並びに作業機3の動作(昇降、駆動及び停止等)を制御するための制御部4を備える。制御部4は、図示しないCPU、ROM、RAM、I/O等を備えて構成されており、CPUは、各種プログラム等をROMから読み出して実行することができる。制御部4には、トラクタ1が備える各構成(例えば、エンジン10等)を制御するためのコントローラ、及び他の無線通信機器と無線通信するための無線通信機等がそれぞれ、CAN等の規格によって電気的に接続されている。
上記のコントローラとして、トラクタ1は少なくとも、エンジンコントローラ41、車速コントローラ42、操向コントローラ43及び昇降コントローラ44を備える。それぞれのコントローラは、制御部4からの電気信号に応じて、トラクタ1の各構成を制御することができる。
エンジンコントローラ41は、エンジン10の回転数等を制御するものである。具体的には、エンジン10には、当該エンジン10の回転数を変更させるアクチュエータを備えたガバナ装置(図略)が設けられている。エンジンコントローラ41は、ガバナ装置を制御することで、エンジン10の回転数を制御することができる。また、エンジン10には、エンジン10の燃焼室内に噴射(供給)するための燃料の噴射時期・噴射量を調整する燃料噴射装置(図略)が付設されている。エンジンコントローラ41は、燃料噴射装置を制御することで、例えばエンジン10への燃料の供給を停止させ、エンジン10の駆動を停止させることができる。
車速コントローラ42は、トラクタ1の車速を制御するものである。具体的には、トランスミッション22には、例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置(図略)が設けられている。車速コントローラ42は、油圧式無段変速装置の斜板の角度をアクチュエータによって変更することで、トランスミッション22の変速比を変更し、所望の車速を実現することができる。
操向コントローラ43は、ステアリングハンドル12の回動角度を制御するものである。具体的には、ステアリングハンドル12の回転軸(ステアリングシャフト)の中途部には、操向アクチュエータ(図略)が設けられている。この構成で、予め定められた経路をトラクタ1が(無人トラクタとして)走行する場合、制御部4は、当該経路に沿ってトラクタ1が走行するようにステアリングハンドル12の適切な回動角度を計算し、得られた回動角度となるように操向コントローラ43に制御信号を出力する。操向コントローラ43は、制御部4から入力された制御信号に基づいて操向アクチュエータを駆動し、ステアリングハンドル12の回動角度を制御する。なお、操向コントローラはステアリングハンドル12の回動角度を調整するものではなくトラクタ1の前輪7の操舵角を調整するものであってもよく、その場合、旋回走行を行ったとしてもステアリングハンドル12は回転しない。
昇降コントローラ44は、作業機3の昇降を制御するものである。具体的には、トラクタ1は、作業機3を走行機体2に連結している3点リンク機構の近傍に、油圧シリンダ等からなる昇降アクチュエータ(図略)を備えている。この構成で、昇降コントローラ44は、制御部4から入力された制御信号に基づいて昇降アクチュエータを駆動して作業機3を適宜に昇降動作させることにより、所望の高さで作業機3により農作業を行わせることができる。この制御により、作業機3を、退避高さ(農作業を行わない高さ)及び作業高さ(農作業を行う高さ)等の所望の高さで支持することができる。
なお、上述した複数のコントローラ41,42,43,44は、制御部4から入力される信号に基づいてエンジン10等の各部を制御していることから、制御部4が実質的に各部を制御していると把握することができる。
上述のような制御部4を備えるトラクタ1は、ユーザがキャビン11内に搭乗して各種操作をすることにより、当該制御部4によりトラクタ1の各部(走行機体2、作業機3等)を制御して、圃場内を走行しながら農作業を行うことができるように構成されている。加えて、本実施形態のトラクタ1は、ユーザがトラクタ1に搭乗しなくても、無線通信端末46により出力される所定の制御信号に基づいて自律走行及び自律作業をさせることが可能となっている。
具体的には、図3等に示すように、トラクタ1は、自律走行・自律作業を可能とするための各種構成を備えている。例えば、トラクタ1は、測位システムに基づいて自ら(走行機体2)の位置情報を時々刻々と精度よく取得するために必要な測位用アンテナ6及び第1無線通信用アンテナ5等を備える。このような構成により、トラクタ1は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律走行することが可能となっている。
次に、自律走行を可能とするためにトラクタ1が備える構成について、より詳細に説明する。具体的には、本実施形態のトラクタ1は、図3等に示すように、測位用アンテナ6、位置情報受信機52、第1無線通信用アンテナ5、移動局通信機57、第2無線通信用アンテナ48、近距離無線通信機51、カメラ56、慣性計測装置(IMU)54、及び記憶部55等を備える。
測位用アンテナ6は、例えば衛星測位システム(GNSS)等の測位システムを構成する測位衛星105からの信号を受信するものである。なお、本実施形態では、GNSSとして全地球測位システム(GPS等)が用いられている。図1に示すように、測位用アンテナ6は、トラクタ1のキャビン11のルーフ26の上面に取り付けられている。測位用アンテナ6で受信された測位信号は、位置情報受信機52に入力される。
位置情報受信機52は、入力された測位衛星からの測位信号を信号処理して測位情報を取得する。また、位置情報受信機52は、得られた測位情報に対し、移動局通信機57で取得された測位補正情報に基づいて補正を行うことで、トラクタ1の走行機体2(厳密には、測位用アンテナ6)の位置情報を例えば緯度・経度情報として算出し、取得する。このように測位情報に対して補正を行うことで、走行機体2の位置を通常のGNSS測位よりも高い精度で取得することができる。当該位置情報受信機52で取得された位置情報は、記憶部55に記憶されるとともに、適時に記憶部55から読み出されて制御部4に入力されて、自律走行に利用される。
第1無線通信用アンテナ5は、基地局80との通信に用いられる通信プロトコル(本実施形態では、920MHz無線通信プロトコル)に対応したアンテナである。図1に示すように、第1無線通信用アンテナ5は、キャビン11のルーフ26の上面に配置されている。基地局80との関係で、トラクタ1は移動局であるということができる。第1無線通信用アンテナ5により、基地局80から配信される測位補正情報(位置補正に用いられる情報)を含む信号が時々刻々と受信される。なお、無線通信プロトコルの帯域は920MHzに限られるものではない。例えば、国によって使用可能な帯域が異なることがあり、欧州では860MHzを用い、米国では900MHzを用いる等、適宜適切な帯域を選択することが可能である。
移動局通信機57は、第1無線通信用アンテナ5で受信された測位補正情報を含む信号を信号処理して、測位補正情報を取得する。移動局通信機57で取得された測位補正情報は、位置情報受信機52で取得した測位情報を補正するために用いられる。
第2無線通信用アンテナ48は、ユーザが使用する無線通信端末46との通信に用いられる通信プロトコル(本実施形態では、2.4GHz及び5GHz無線通信プロトコル)に対応したアンテナである。図1に示すように、第2無線通信用アンテナ48は、トラクタ1のキャビン11が備えるルーフ26の上面に配置されている。第2無線通信用アンテナ48で受信した無線通信端末46からの信号は、近距離無線通信機51で信号処理された後、制御部4に入力される。また、制御部4等から無線通信端末46に送信する信号は、近距離無線通信機51で信号処理された後、第2無線通信用アンテナ48から送信されて無線通信端末46で受信される。
近距離無線通信機51は、第2無線通信用アンテナ48で受信された無線通信端末46からの信号を復調処理して情報をデジタルデータとして取り出し、制御部4に入力する。これにより、無線通信端末46を用いてユーザが発した指示等が制御部4に入力されて、エンジン10等の各部を制御するのに用いられる。
カメラ56は、トラクタ1の周辺の環境(例えば、走行機体2の前方及び後方の環境)をそれぞれ撮影するものである。図1及び図2には示していないが、カメラ56はトラクタ1のルーフ26に取り付けられている。カメラ56で撮影された動画データは、近距離無線通信機51で適宜の方法で変調処理された後、所定の周波数帯の搬送波に乗せられて第2無線通信用アンテナ48から送信され、無線通信端末46で受信後に表示される。
慣性計測装置54は、トラクタ1の走行機体2の姿勢(ロール角、ピッチ角、ヨー角)を特定することが可能なユニットである。慣性計測装置54で取得された走行機体2の姿勢に関する情報は、制御部4に入力されて、位置情報を補正するのに用いられたり、その他の制御に用いられたりする。
記憶部55は、トラクタ1を自律走行させる走行経路を記憶したり、トラクタ1(厳密には、測位用アンテナ6)の位置情報を記憶したりするメモリである。また、本実施形態の記憶部55は、トラクタ(移動局)1が基地局80と通信するのに必要な周波数チャネルに関する情報を記憶するとともに、基地局80との通信で取得した測位補正情報を記憶する。
更に、記憶部55は、その記憶領域の一部をページテーブルによりページ単位で管理する構成となっている。各ページは、登録された基地局80のうちの1つに対応付けられている。なお、基地局80の登録については、後に詳述する。
より具体的に説明すると、本実施形態の記憶部55は、自局ID記憶部61、位置情報記憶部62、測位補正情報記憶部63、基地局ID記憶部711、チャネルリスト記憶部712、及び使用チャネル記憶部713等を備えた構成となっている。
自局ID記憶部61は、自機(トラクタ1)の識別番号である自局ID番号を記憶するものである。自局ID番号は、例えばトラクタ1が出荷される際に付された識別番号であり、他のトラクタと被らないように定められている。
位置情報記憶部62は、位置情報受信機52から取得したトラクタ1の位置情報を、時間と対応付けて記憶するものである。
測位補正情報記憶部63は、移動局通信機57で取得された測位補正情報を、時間と対応付けて記憶するものである。
基地局ID記憶部711は、割り当てられた基地局80の識別番号である基地局ID番号を記憶する。
チャネルリスト記憶部712は、基地局80から送信されてきたチャネルリストを記憶する。
使用チャネル記憶部713は、基地局80からの測位補正情報の受信に使用するチャネルを記憶する。また、使用チャネル記憶部713は、チャネル変更方式・ルール等のその他の情報も記憶する。
基地局ID記憶部711、チャネルリスト記憶部712、及び使用チャネル記憶部713は、登録された基地局80ごとに情報を記憶することができる。具体的には、記憶部55は、基地局80との通信に関する情報(基地局ID記憶部711、チャネルリスト記憶部712、及び使用チャネル記憶部713の記憶内容)を、基地局80が登録されるごとに生成される基地局管理ページ71,72,73,・・・を単位として管理することができる。これにより、通信相手の基地局80の追加、削除、切替等を容易に行うことができる。
次に、図4を参照して、トラクタ(移動局)1と特定小電力等の中距離無線網を介して通信を行う基地局80の構成について詳細に説明する。図4は、基地局80の主要な構成を示すブロック図である。
本実施形態の基地局80は、アンテナや送受信機(詳細な構成は後述する。)を備えており、設置後は容易に動くことがないように設けられている。基地局80は、予め定められた場所であり、測位衛星105からの電波が十分に届く範囲内であり、かつ、トラクタ1へ電波が十分に届く範囲内の地点に設置される。基地局80の具体的な設置場所としては、例えば、トラクタ1が農作業を行う圃場の近傍の、丘の上等とすることが考えられる。
基地局80は、制御部82、測位用アンテナ101、位置情報受信機81、2本の通信用アンテナ98,98、基地局通信機83、ユーザインタフェース99、及び記憶部90等を備える。
測位用アンテナ101は、測位衛星105からの信号を受信するものである。測位用アンテナ101で受信された測位信号は、位置情報受信機81に入力される。
位置情報受信機81は、入力された測位衛星からの測位信号に基づいて、基地局80(厳密には、測位用アンテナ101)の位置情報を、例えば緯度・経度情報として算出し、取得する。当該位置情報受信機81で取得された位置情報は、記憶部90に記憶されるとともに、適時に記憶部90から読み出されて制御部82に入力されて、測位補正情報を算出するのに用いられる。
制御部82は、予め分かっている基地局80を設置した場所の位置情報である設置場所情報(設置場所情報記憶部96に記憶される位置情報)と、位置情報受信機81により得られる位置情報と、を比較して、測定値である測位情報を実際の位置情報により近づけるための補正値である測位補正情報を算出する。また、制御部82は、この測位補正情報を、適時に基地局通信機83に送る。なお、基地局80の上述の設置場所情報は、例えばユーザがユーザインタフェース99を操作することにより設定され、設置場所情報記憶部96に記憶される。
2本の通信用アンテナ98,98は、何れも、トラクタ1との通信に用いられる通信プロトコル(本実施形態では、920MHz無線通信プロトコル)に対応したアンテナである。通信用アンテナ98,98により、測位補正情報を含む信号が時々刻々と送信される。なお、本実施形態では、2本の通信用アンテナ98を用いて、測位補正情報を含む信号を一定の時間間隔で交互に送信するようにしている。それぞれの通信用アンテナ98から信号を送信する頻度は、1秒間に複数回とすることが考えられる。これにより、例えば一方の通信用アンテナ98からの電波について、いわゆるマルチパスや大地からの反射等の影響で反射波と弱め合ってトラクタ1側の受信レベルが低下しても、他方の通信用アンテナ98からの電波をトラクタ1側で受信して測位補正情報を得ることができる。このように、複数の通信用アンテナ98から測位補正情報を複数回送信することで、通信の信頼性を高めている。
基地局通信機83は、測位補正情報を含むデータを記憶部90から取得して変調処理して、所定の周波数帯の搬送波に乗せて通信用アンテナ98,98から送信できる状態にするとともに、適時のタイミングでこの測位補正情報を含む電波を通信用アンテナ98,98から配信する。基地局通信機83は、2本の通信用アンテナ98,98に対応付けて、2つの送信モジュールである第1送信モジュール84と第2送信モジュール85とを有している。基地局通信機83は、制御部82により制御されることにより、第1送信モジュール84が測位補正情報を含む信号を配信した後の配信休止時間に、第2送信モジュール85が測位補正情報を含む信号を配信するように、電波の送信のタイミングが調整されている。この結果、2本の通信用アンテナ98,98から交互に測位補正情報を送信し、全体として1秒間で複数回にわたり測位補正情報を配信することが可能となり、移動局(トラクタ1)側で配信情報を取りこぼす頻度を抑えることができる。
ユーザインタフェース99は、基地局80がトラクタ1と920MHz無線通信により通信を行う場合に、基地局80側にいるユーザがトラクタ1からの情報を受け取ったり、トラクタ1に送る情報を入力したりするためのものである。本実施形態のユーザインタフェース99は、タッチパネル式のディスプレイ等により構成され、基地局80が設置される場所の位置情報である設置場所情報を入力可能である。
記憶部90は、トラクタ1に配信する測位補正情報や、トラクタ1との通信に用いる複数のチャネルリスト等の、様々な情報を記憶するメモリである。本実施形態の記憶部90は、基地局(自局)80がトラクタ(移動局)1と通信するのに用いる周波数チャネルに関する情報を記憶するとともに、トラクタ1との通信で取得したトラクタ1に関する情報を記憶する。
より具体的に説明すると、本実施形態の記憶部90は、自局ID記憶部91、測位補正情報記憶部92、チャネルリスト記憶部93、使用チャネル記憶部94、及び移動局IDリスト記憶部95等を備えた構成となっている。
自局ID記憶部91は、自機(基地局80)の識別番号である自局ID番号を記憶するものである。自局ID番号は、例えば基地局80が既知の場所に設置するものとして登録された際に付された識別番号であり、他の基地局と重複しないように定められている。
測位補正情報記憶部92は、位置情報受信機81で受信された情報に基づいて算出された測位補正情報を、時間と対応付けて記憶するものである。
チャネルリスト記憶部93は、所定の周波数帯域(本実施形態では、920MHz帯域)に含まれる複数のチャネルを複数の群に分けた複数のチャネルリストを予め記憶するものである。図5に、本実施形態における複数のチャネルリストであるチャネルリスト1,2,・・・を示してある。図5は、ロボットトラクタ1の記憶部55に記憶される複数のチャネルリスト1,2,・・・を示す表である。なお、図5には、共通チャネルの例も示してある。
図5を見れば分かるように、複数のチャネルリスト1,2,・・・に含まれる各チャネルは、複数のチャネルリスト1,2,・・・に含まれる他のチャネルの何れとも電波干渉が発生しないように設定されている。このチャネルリストに含まれる何れかのチャネルは、基地局80とトラクタ1との通信モードが通常モード(第2のモード)の場合に使用される。
なお、複数のチャネルリスト1,2,・・・に含まれる各チャネルを、複数のチャネルリスト1,2,・・・に含まれる他のチャネルの何れとも電波干渉が発生しないように設定するための具体的な方法としては、例えば以下のような方法を取り得る。
即ち、例えば、隣接するチャネル間で電波干渉が発生する場合には、電波干渉が発生しないように各チャネルを例えばひとつ飛ばしで選択することで、同一のチャネルリストに含まれる他のチャネル又は異なるチャネルリストに含まれる複数のチャネルの何れとも被らず、かつ、隣接しないように設定することが必要である。
一方、隣接するチャネル同士で電波干渉が発生しない場合には、各チャネルを他のチャネルと被らないようにすれば足りる。
使用チャネル記憶部94は、基地局80が(選択されたチャネルリストに含まれるチャネルの中から)使用チャネルとして選んだ1つのチャネルを記憶するものである。この使用チャネルは、基地局80とトラクタ1との通信モードが通常モード(第2のモード)の場合に使用される。
移動局IDリスト記憶部95は、基地局80とトラクタ1とが登録モード(第1のモード)で通信することにより基地局80が取得した、登録されたトラクタ(移動局)1のID番号を記憶するものである。移動局IDリスト記憶部95には、1つ又は複数のトラクタ1のID番号を例えばリストにして記憶することが可能である。
以下では、基地局80とトラクタ1との通信モードについて、主として図6から図9までを参照して詳細に説明する。本実施形態の基地局80とトラクタ1との通信モードには、基地局80とトラクタ1とが相互に認証して登録を行う登録モード(第1のモード)と、基地局80からトラクタ1に測位補正情報を配信する通常モード(第2のモード)の他、相互に通信テストを行う通信テストモード等もあるが、以下では、主要な通信モードである登録モードと通常モードとに絞って説明を行う。
初めに、移動局であるトラクタ1側で行われる処理の流れについて、図6及び図7を参照して説明する。
移動局通信機57が起動されると、初めに制御部4は、図6に示すように、記憶部55に基地局80の登録情報があるか否かを判断する(ステップS101)。具体的には、基地局管理ページ71,72,73,・・・が1ページ以上存在するか否かを判断する。その結果、基地局80の登録情報が存在する場合、この基地局80からの測位補正情報の受信を試みるために、通信モードが通常モードに切り換えられ、以降の処理(ステップS102~ステップS106)が行われる。
通常モードに切り換えられたとき、制御部4は、過去に登録された基地局80に対応する基地局管理ページ71の使用チャネル記憶部713から、測位補正情報の受信のために使用するチャネルを読み出す。なお、以下では、使用チャネル記憶部713に記憶されていた使用チャネルがaだったものとして説明を行う。
そして制御部4は、基地局80からの測位補正情報の受信を試みるために、移動局通信機57で受信するチャネルをaに設定し(ステップS102)、基地局80から受信するのを待つ(ステップS103)。
基地局80からの受信を待機していたところ、基地局80からの測位補正情報を受信できたら(ステップS104、Yes)、制御部4は、受信した測位補正情報を測位補正情報記憶部63に記憶する。その後、受信待機状態に戻り、時々刻々と基地局80からの測位補正情報を受信し続ける(ステップS103~ステップS104を繰り返す)。
一方、基地局80からの受信を待機していたところ、所定時間以上にわたって測位補正情報を受信できなかった場合(ステップS104、No、ステップS105、Yes)、基地局80側が何らかの事情により通信に使用するチャネルを変更したことが考えられる。そこで、制御部4は、基地局管理ページ71のチャネルリスト記憶部712から、基地局80が指定しているチャネルリストを読み出す。なお、この例の場合、チャネルaが含まれているチャネルリスト1が読み出される。制御部4は、このチャネルリスト1を参照して、予め取り決めておいたチャネルの変更方式に従って、次のチャネルを選択する。なお、ここで示す例の場合、「チャネルを変更する場合は、チャネルリストのうちの次に大きな数値のチャネルを次のチャネルとする(次に大きな数値のチャネルが存在しない場合には、チャネルリストのうちの最も小さな数値のチャネルとする)」という予め取り決めておいた変更方式に従って、次のチャネルをbと定める(図5を参照)。本実施形態では具体的な説明は割愛するが、チャネル変更方式・ルールとしては、基地局/移動局間で共有されていれば、上記以外の変更方式・ルールも使用可能である。
そして制御部4は、この新たなチャネルbで改めて基地局80からの測位補正情報の受信を試みるために、移動局通信機57で受信するチャネルをbに変更する(ステップS106)。この状態で、制御部4は、基地局80から受信するのを待つ(ステップS103に戻る)。
なお、ステップS106において選択されたチャネルbは、使用チャネル記憶部713に記憶される。即ち、使用チャネル記憶部713に記憶される使用チャネルがaからbに更新される。
このような処理の流れにより、制御部4は、基地局80から配信される測位補正情報を時々刻々と受信することができる。基地局80側が何らかの事情により配信に使用するチャネルを変更した場合にも、あらかじめ基地局80から受信したチャネルリスト1に従って次のチャネルを設定し、このチャネルで改めて基地局80から配信される測位補正情報の受信を試みることができる。即ち、トラクタ1は通常モードにおいて基地局80がどのチャネルを使用するかがチャネルリスト1等により分かるため、円滑に基地局80と通信することができる。よって、トラクタ1は精度のよい測位情報(時々刻々と取得する測位補正情報によって補正した位置情報)を滞りなく取得して走行や農作業を続けることができる。
一方、ステップS101の判断の結果、基地局の登録情報がなかった場合(ステップS101、No)、通信モードが登録モードに設定される。
登録モードにおいて、制御部4は、図7に示すように、移動局通信機57及び図略の移動局送信機で使用するチャネルを共通チャネルに設定し、基地局80から受信するのを待つ(ステップS107)。なお、以下では、共通チャネルとしてチャネルxに設定したものとして説明を行う。
共通チャネルに設定して基地局80からの受信を待機していたところ、基地局80から自局情報(具体的には、基地局80のID番号)を受信できたら(ステップS108、Yes)、基地局80側にトラクタ1を配信先として登録してもらうために、制御部4は、基地局80に登録要求を送信する(ステップS109)。登録要求には、トラクタ1のID番号を含む、トラクタ1に関する情報が含まれている。なお、この登録に際し、必要に応じてタイムアウトを設定して適宜エラー表示がされる構成とすることも可能であるが、本特許特有の事ではないので、詳細な説明は割愛する。
制御部4は、基地局80からの自局情報(基地局情報)を受信するまで、チャネルxで待機状態を続ける(ステップS108、No)。
ステップS109で送信した登録要求に対して、受信確認として送られてくる基地局80からの応答を移動局通信機57で受信したら(ステップS110、Yes)、続いて制御部4は、登録を拒否する旨の通知(拒否通知)を基地局80から受信したか否かを判断する(ステップS111)。なお、基地局80からの応答を受信しなかった場合は(ステップS110、No)、ステップS108に戻って、チャネルxでの待機を継続する。
ステップS111の判断の結果、拒否通知を受信した場合(ステップS111、Yes)、他の基地局で登録をしてもらうことを試みるために、チャネルxでの待機状態に戻る(ステップS108に戻る)。
一方、拒否通知を受信しなかった場合(ステップS111、No)、基地局80がトラクタ1の登録を許可したものと考えられる。詳細は後述するが、基地局80は、トラクタ1の登録を許可した場合、当該トラクタ1に対してチャネルリスト・使用チャネルの情報を直ちに送信するように構成されている。
移動局通信機57が基地局80からのチャネルリスト・使用チャネルの情報を受信したら(ステップS112、Yes)、制御部4は、この基地局80用の基地局管理ページ71を作成し、基地局ID記憶部711に基地局80のID番号を、チャネルリスト記憶部712に受信したチャネルリストを、使用チャネル記憶部713に受信した使用チャネルをそれぞれ記憶する(ステップS113)。また、制御部4は、これらのチャネルに関する情報を受信した旨の応答を、移動局通信機57を介して基地局80に送信する。
なお、拒否通知は受信しなかったものの、何らかの事情により基地局80からチャネルリスト・使用チャネルの情報を受信しない場合、制御部4は、他の基地局も含めて認証登録をしてもらうことを試みるために、チャネルxでの待機状態に戻る(ステップS108に戻る)。
このような処理の流れにより、共通チャネルを用いてトラクタ1が基地局80と双方向通信することにより、相互にやり取りして登録を行うことができる。また、この登録と併せて、基地局80がその後の通常モードでの通信のときに使用するチャネルに関する情報(チャネルリスト・使用チャネル)を予めトラクタ1に知らせるので、その後の通常モードでの通信のときには双方向通信が必要なくなり、後述するように、いわゆるブロードキャスト型で配信データを基地局から移動局に配信するだけでよい。従って、帯域が不足してしまうような状況が発生することを抑制することができ、通信が繋がりにくくなったり、通信速度が低下したり、といった問題を回避することができる。また、移動局が複数存在しているような場合にも、特別な処理を追加することなく、上述した処理と同じ仕組みで測位補正情報を配信可能である。
続いて、基地局80側で行われる処理の流れについて、図8及び図9を参照して説明する。
基地局80側のユーザがユーザインタフェース99を操作して通信モードを通常モードに設定したとき、制御部82は初めに、図8に示すように、自局のID番号に基づいて、使用するチャネルリストを選択する(ステップS201)。
即ち、近隣の圃場において、通信システム100と同様の通信システム100,100,・・・が複数同時に使用される場合が想定される。その場合に、各通信システム100の間での電波干渉を防ぐためには、近くに存在する通信システム100同士で電波干渉を起こさないチャネルをそれぞれ使用するように設定することが好ましい。これを実現するために、本実施形態の通信システム100では、図5に示すように複数のチャネルリスト1,2,・・・を予め用意し、各通信システム100で使用するチャネルリストが被りにくい(ばらける)ようにしている。
具体的には、本実施形態では、各通信システム100の基地局80は、自局のID番号(基地局ID番号)をチャネルリストの数で割った余りの数に対応する番号(序列)のチャネルリストを通信に用いるように取り決めている。
以下の説明で、基地局80のID番号が18745だったものとして説明すると、ステップS201において、制御部82は自局ID記憶部91から自局のID番号である18745を読み出す。18745をチャネルリストの数で割った余りが1であった場合、制御部82は、1番目のチャネルリストであるチャネルリスト1を選択する。選択されたチャネルリスト1は、他のチャネルリスト2,3,・・・とは区別してチャネルリスト記憶部93に記憶される。
続いて、制御部82は、チャネルリスト1に含まれるチャネルの中から、通常モードでの通信時に使用するチャネル(使用チャネル)を選択する(ステップS202)。本実施形態では、予め取り決めておいたチャネルを決める方式に従って、チャネルを選択する。ここで示す例の場合、「チャネルを初めて選択する場合は、チャネルリストのうちの最も小さい数値のチャネルを選択する」という予め取り決めておいた方式に従って、aを使用チャネルとして選択する(図5を参照)。
続いて、制御部82は、使用チャネルであるチャネルaが混雑しているか(帯域が不足しているか)否かを判断する(ステップS203)。この判断は、例えばチャネルaの利用状況を検知するキャリアセンス等の公知の方法により行われる。
ステップS203での判断の結果、チャネルaが混雑している場合(ステップS203、Yes)、このチャネルを用いて通信したのでは通信遮断が生じる可能性があるから、制御部82は、使用チャネルをa以外の他のチャネルに変更する(ステップS204)。具体的には、制御部82は、チャネルリスト1を参照して、予め取り決めておいたチャネルの変更方式に従って、次のチャネルを選択する。なお、ここで示す例の場合、「チャネルを変更する場合は、チャネルリストのうちの次に大きな数値のチャネルを次のチャネルとする(次に大きな数値のチャネルが存在しない場合には、チャネルリストのうちの最も小さな数値のチャネルとする)」という予め取り決めておいた変更方式に従って、次のチャネルとしてbを選択(変更)する(図5を参照)。また、制御部82は、次のチャネルとして選択したチャネルbが混雑しているか否かを判断する(ステップS203)。こうして、混雑していないチャネルが見つかるまで、ステップS203が繰り返される。なお、変更後のチャネルbは、使用チャネル記憶部94に記憶される。
ステップS203で使用チャネルが混雑していなかった場合(ステップS203、No)には、続いてステップS205の判断が行われる。即ち、ステップS205において、制御部82は、ユーザインタフェース99の操作等により通信モードが登録モードに切り換えられたか否かを判断する。この判断の結果、通信モードが登録モードに切り換えられた場合(ステップS205、Yes)、制御部82は、後述する登録モードの一連の処理を行う(ステップS210~ステップS218)。
一方、ステップS205の判断の結果、通信モードが通常モードのままに維持されていた場合(ステップS205、No)、制御部82は、測位補正情報記憶部92から測位補正情報を読み出して、当該測位補正情報を含む信号を、基地局通信機83を介してトラクタ1に送信することを試みる(ステップS206)。本実施形態では、制御部82は、測位補正情報を含む信号を、基地局通信機83を介して、ブロードキャストにより送信する。これにより、移動局IDリスト記憶部95に記憶されているトラクタ1が複数ある場合においても、各トラクタ1に個別に測位補正情報を送信する必要がない。言い換えれば、全てのトラクタ1に対して一括で測位補正情報を送信(配信)することができ、送信の手順が簡潔となり、配信に必要な帯域を必要最低限に抑えることが可能となる。
続いて、制御部82は、ステップS206で行った測位補正情報の送信に成功したか(正常に送信できたか)否かを判断する(ステップS207)。なお、ステップS206の処理では、送信前に使用チャネルが他の無線システムで使用されていないかの確認、即ちいわゆるキャリアセンスを行い、チャネルが空いていれば送信を実際に行って、この場合に制御部82が送信成功と判断する。一方、チャネルが他の無線システムで使用されていてビジーであれば送信を行わず、この場合に送信失敗と判断される。
ステップS207の判断の結果、送信に成功していたら(ステップS207、Yes)、通信モードが登録モードに切り換えられるまで、測位補正情報記憶部92から測位補正情報を取得して当該測位補正情報をトラクタ1に送信することを時々刻々と繰り返す(ステップS205~ステップS207を繰り返す)。制御部82は、例えば1秒間当たりに複数回にわたって測位補正情報を配信する。
一方、ステップS207の判断で、ステップS206で行った測位補正情報の送信に失敗したと判断された場合(ステップS207、No)、送信に連続して失敗した回数が規定数に達したか否かを判断する(ステップS208)。
ステップS208での判断の結果、規定数だけ連続して送信に失敗していた場合(ステップS208、Yes)、例えば、近隣で使用されている他のシステムがチャネルaを使用しており電波干渉が生じているか、あるいは、チャネルaの通信帯域が不足していることが考えられる。その場合、他のチャネルに切り換えて改めて通信を試みるために、制御部82は、基地局通信機83で使用するチャネルを、チャネルリスト1を参照して次のチャネルに変更する(ステップS209)。具体的には、制御部82は、チャネルリスト記憶部93からチャネルリスト1を読み出すとともに、予め取り決めたおいた変更方式を用いることにより、次のチャネルをbに変更する。なお、この予め取り決めておいた変更方式は、トラクタ1側で把握されている変更方式と共通のものである。
そして制御部82は、この新たなチャネルbで改めて測位補正情報の送信を試みる(ステップS206)。このチャネルbで測位補正情報の送信を試みても送信失敗回数が規定数に達する場合には、更にその次のチャネルcに変更されて、送信が試みられる(図5を参照)。このように、制御部82は、安定した通信が確保できる通信帯域に行き当たるまで、チャネルリスト1と、予め取り決めておいた変更方式と、を参照してチャネルの変更を反復する。
なお、ステップS206で変更されたチャネルは、使用チャネル記憶部94に記憶される。即ち、使用チャネル記憶部94に記憶される使用チャネルがaからbに(状況によってはcに)更新される。
このような処理の流れにより、制御部82は、位置情報受信機81で受信した情報に基づいて算出された測位補正情報を時々刻々とトラクタ1に送信することができる。また、上記のように、チャネルの変更方式を予め取り決めておけば、安定した通信が確保できないために基地局80が配信に用いる使用チャネルを変更した場合においても、トラクタ1側にそれをその都度知らせる必要がない。また、最初に選択したチャネルaで測位補正情報の送信に失敗した場合には、チャネルリスト1に従って次のチャネルbで送信し、それにも失敗した場合にはチャネルリスト1に従ってその次のチャネルcで送信し、というように、通信に用いる周波数帯域を柔軟に変更することができ、他の圃場で使用されている基地局システム、或いは近隣で使用されている他の無線システムとの電波干渉の発生を抑えることが可能となり、長時間の通信遮断を回避することができる。これにより、基地局80からトラクタ1に対して欠けの少ない配信を実現することができる。
基地局80側のユーザがユーザインタフェース99を操作して通信モードを登録モードに設定したとき(ステップS205、Yes)、制御部82は、図9に示すように、基地局通信機83で共通チャネルxを使用して、自局情報(具体的には、基地局80のID番号)を、電波が届く範囲にあるトラクタ1に向けて送信する(ステップS210)。なお、本実施形態では、基地局80のID番号の情報は、ブロードキャストにより配信される。
ステップS210の処理の後、制御部82は、図略の基地局受信機での受信状況を監視する。その結果、トラクタ1からの登録要求を受信した場合(ステップS211、Yes)、制御部82は、受信確認としての応答をそのトラクタ(移動局)1に送信する(ステップS212)。
続いて、制御部82は、トラクタ1の登録を許可する操作が基地局80側のユーザによって行われたか否かを判断する(認証の判断、ステップS213)。基地局80側のユーザが、例えば契約等の何らかの事情によってトラクタ1の登録を許可できないと判断し、その旨の操作を行った場合、制御部82はそのトラクタ1に拒否通知を送信する(ステップS214)。
一方、ステップS213での判断の結果、トラクタ1の登録を許可する旨の操作がユーザによってされた場合(ステップS213、Yes)、制御部82は、自局ID記憶部91から読み出した基地局80のID番号(18745)と、チャネルリスト記憶部93から読み出した自局が使用するチャネルリスト1と、使用チャネル記憶部94から読み出した最新の使用チャネル(ここでは、aとする)とを、基地局通信機83を介してトラクタ1に送信する(ステップS215)。
これらのチャネルに関する情報を受信した旨の応答を当該トラクタ1から図略の基地局受信機で受信した場合(ステップS216、Yes)、制御部82は、基地局80によるトラクタ1の認証が成立したものとして、当該応答に含まれるトラクタ1のID番号を読み出して、移動局IDリスト記憶部95に登録する(ステップS217)。
また、制御部82は、登録モードの開始(ステップS210)から所定時間が経過したら(ステップS218、Yes)、近隣の移動局(トラクタ1)の登録はひととおり完了したものと考えられるので、登録モードを打ち切り、通常モードに移行する。
なお、制御部82は、登録モードの開始から所定時間が経過するまで、移動局からの受信状況を監視し続け(ステップS211)、複数の移動局を移動局IDリスト記憶部95に登録することも可能である。これにより、1台の基地局80を用いて複数台のトラクタ1,1,・・・と通信することができ、複数台のトラクタ1,1,・・・の位置情報の補正を統括的に実現することができる。
このような処理の流れにより、共通チャネルを用いて基地局80がトラクタ1と双方向通信することにより、トラクタ1における基地局80の登録、及び、基地局80におけるトラクタ1の登録が、情報の相互のやり取りによって容易に行うことができる。また、登録モードのときにその後の通常モードでの通信に使用するチャネルに関する情報を予めトラクタ1に知らせるので、それ以外のとき(通常モードのとき)は、一方向の通信で足りることとなる。従って、通信帯域が不足してしまうような状況が発生することを抑制することができ、通信が繋がりにくくなったり、通信速度が低下したり、といった問題を回避することができる。またこれにより、基地局80とトラクタ1との通信の信頼性を高め、通信に欠けが生じることを抑制できる。
本実施形態のトラクタ1のように、自律走行する移動局の場合、測位補正情報の受信が一定時間以上(例えば、数秒)途切れると、トラクタ1の自律走行が自動で停止する構成となっている場合が多く見られる。この点、本実施形態に係る通信システム100においては、トラクタ1と基地局80との通信が長時間欠けることを防止できるため、トラクタ1が通信不良により停止してしまう事態を回避することができる。
以上に説明したように、本実施形態の通信システム100は、所定の周波数帯域(920MHz)を使用したトラクタ(移動局)1と基地局80との通信システムである。この通信システム100は、トラクタ1と基地局80とが双方向通信を行うことが可能な登録モード(第1のモード)と、基地局80が測位補正情報を配信する通常モード(第2のモード)とを有する。基地局80は、920MHz周波数帯域に含まれる複数のチャネル(a,b,・・・)を複数の群に分けた複数のチャネルリストを記憶している。登録モードにおいて基地局80はトラクタ1に対して所定情報を送信する。前記所定情報には、通常モードにおいて基地局80が使用するチャネルリストであって、前記複数のチャネルリストから選択された何れかのチャネルリスト1を示す情報が含まれる。また、前記所定情報には、通常モードにおいて基地局80が使用するチャネルであって、前記選択された何れかのチャネルリスト1に含まれるチャネル(本実施形態で示した例では、a)を示す情報が含まれる。
これにより、登録モードでは基地局80が使用するチャネルリスト1、チャネルaの情報がトラクタ1に対して送信され、トラクタ1は通常モードにおいて基地局80がどのチャネルを使用するかが分かるため、通常モードにおいて双方向通信が必要なくなる。これにより、電波干渉等に由来する通信遮断を引き起こしにくくすることができ、トラクタ1が精度のよい測位情報を滞りなく取得することができるようになる。
また、本実施形態の通信システム100では、第1のモードにおいて、基地局80はトラクタ1に基地局ID番号を送信し、トラクタ1は基地局80に移動局ID番号を送信する。
これにより、基地局80とトラクタ1との間で相互に相手を特定してやり取りすることができるので、登録等の作業が容易になる。
また、本実施形態の通信システム100では、トラクタ1は、基地局80から受信(受領)したチャネルリスト及び使用チャネルを、基地局ID番号と対応付けて記憶する。言い換えれば、トラクタ1の記憶部55は、受信したチャネルリスト及び使用チャネルを基地局毎に記憶する。
これにより、トラクタ1は、状況に応じて、通信を行う基地局を変更することができる。また、通信を行う基地局を変更した場合にも、それぞれの基地局が通常モードにおいてどのチャネルを使用するかが分かるため、通常モードにおいて円滑に通信を確立することができる。
また、本実施形態の通信システム100においては、通常モードにおける基地局80からの送信(配信)はブロードキャストである。
これにより、登録モードで1つの基地局80に対して複数のトラクタ1,1,・・・が登録されたような場合においても、各トラクタ1に個別に測位補正情報を送信する必要がない。言い換えれば、全てのトラクタ1,1,・・・に対して測位補正情報を一斉送信することができ、送信の手順が簡潔となる。
また、本実施形態の通信システム100においては、基地局80は測位補正情報を配信する第1送信モジュール(第1の通信モジュール)84及び第2送信モジュール(第2の通信モジュール)85を含む複数の送信モジュールを備えている。通常モードにおいて基地局80は、第1送信モジュール84が測位補正情報を配信した後の配信休止時間に、第2送信モジュール85が測位補正情報を配信する。
これにより、一方の通信モジュールである第1送信モジュール84の配信休止時間を利用して、他方の通信モジュールである第2送信モジュール85で測位補正情報を配信することができる。従って、それぞれの送信モジュール84,85について送信時間及び送信間隔の制限内で、測位補正情報の配信の信頼性を向上させることができる。
また、本実施形態の通信システム100は、以下の構成とされる。即ち、登録モードにおける基地局80とトラクタ1との双方向通信に使用される双方向通信用チャネルx、yは、前記複数のチャネルリスト1,2,・・・に含まれないチャネルである。また、本双方向通信用チャネルx,y及び前記複数のチャネルリスト1,2,・・・に含まれる各チャネルは、互いに電波干渉を与えないチャネルである。
これにより、登録モードに用いるチャネルx、yが通常モードのチャネルとは別になるため、登録等に必要な通信を円滑に行うことができる。また、通常モードの時に使用するチャネルが何れのチャネルとも互いに電波干渉を与えないので、通信帯域の重複を避けることができ、通信障害を避けることが可能となる。
また、本実施形態の通信システム100は、以下の構成とされる。即ち、通常モードにおいて基地局80は、測位補正情報の配信に失敗した回数が規定数に達した場合に、使用するチャネルaを、前記選択された何れかのチャネルリストであるチャネルリスト1に含まれる他のチャネルbに変更する。通常モードにおいてトラクタ1は、測位補正情報の取得が所定時間(例えば、数秒)途絶えた場合に、使用するチャネルaを、前記選択された何れかのチャネルリストであるチャネルリスト1に含まれる他のチャネルbに変更する。
これにより、チャネルリスト1は基地局80及びトラクタ1で互いに記憶されているので、基地局80から使用チャネルに関する情報をその都度送信しなくても、例えば所定時間にわたって通信が行われなくなれば別チャネル(b、c等)に変更可能である。
また、本実施形態の通信システム100では、基地局80は、自局のID番号(例えば、18745)を、予め記憶している複数のチャネルリストの数(例えば、4)で割ったときの余りの数値に対応する番号(序列)のチャネルリスト1を、通常モードにおいて自局が使用するチャネルリストとする。
これにより、近隣の圃場において通信システム100と同様の通信システム100,100,・・・が複数同時に使用される場合等に、近くに存在する通信システム100同士で異なるチャネルリストに従ってチャネルが選ばれるようにすることができ、使用するチャネルに被りが生じることをなるべく避けることができる。よって、このような簡単な方法で、電波干渉を生じにくくすることができる。また、近隣に同じ周波数帯を使用する他のシステムが存在する場合にも、図8のステップS208及びステップS209に示すルーチンによって、干渉する場合にはチャネルが自動的に変更されるため、他のシステムとの電波干渉を回避可能である。
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
上記の実施形態では、トラクタ1と基地局80とが通信に使用する所定の周波数帯域は920MHzであるものとしたが、上述したように必ずしもこれに限るものではなく、他の所定の周波数帯域を使用する移動局と基地局との通信システムにも、本発明を適用することができる。
上記の実施形態では、基地局80は、920MHz周波数帯域に含まれる複数のチャネル(a,b,・・・)を複数の群に分けたチャネルリスト1,2,・・・を記憶しているものとしたが、チャネルリストの数は状況に応じて増減することができる。
上記の実施形態で示した複数のチャネルリスト1,2,・・・に含まれる各チャネルは、例えば隣接するチャネルに対して1チャネルだけ離れたチャネルであるものとすることができるが、スキップ数は1チャネルに限るものではなく、例えばこれに代えて2チャネル飛ばしとしてもよい。
上記の実施形態では、通常モードにおいて基地局80は、測位補正情報の配信に失敗した回数が規定数に達した場合に、使用するチャネルaを、前記選択された何れかのチャネルリストであるチャネルリスト1に含まれる他のチャネルbに変更するものとした。しかしながら、これは、測位補正情報の配信が所定時間にわたって実行できない場合に、他のチャネルに変更する、というように、時間ベースでチャネルの変更のタイミングを決めることと、実質的には同じであるということができる。
上記の実施形態では、基地局80と移動局(トラクタ1)との間で予め取り決められたチャネルの変更方式は、「チャネルを変更する場合は、チャネルリストのうち次に大きな数値のチャネルを次のチャネルとする」という方式であるものとしたが、これは例示に過ぎない。即ち、基地局80と移動局(トラクタ1)との間で予め取り決められるチャネルの変更方式は、一義にチャネルを選択できるものであれば、他の方式であってもよい。具体的には、例えば、チャネルの変更方式を、「チャネルを変更する場合は、チャネルリストのうち次に小さな数値のチャネルを候補のチャネルとして選択する」としたり、「チャネルを変更する場合は、チャネルリストのうち、1つ(1チャネル)飛ばして次に大きな数値のチャネルを候補のチャネルとして選択する」としたりしてもよい。
基地局80は、ユーザが持ち運び可能な構造体であり圃場の近傍等に適宜設置されるものであってもよく、所定(既知)の場所に常設されるものとしてもよい。
上記の実施形態では、基地局80は2つの送信モジュール84,85を備えるとともに、これらに対応した2つの通信用アンテナ98,98を備えるものとした。しかしながら、通信の信頼性を高めるために複数の送信モジュール及び通信用アンテナを備えるものであればよく、その数は3つ以上であってもよい。
1 トラクタ(移動局)
80 基地局
80 基地局
Claims (4)
- 所定の周波数帯域を使用した移動局と基地局との通信システムであって、
前記移動局と前記基地局とが双方向通信を行うことが可能な第1のモードと、前記基地局が測位補正情報を配信する第2のモードとを有し、
前記基地局は、前記周波数帯域に含まれる複数のチャネルを複数の群に分けた複数のチャネルリストを記憶しており、
前記第1のモードにおいて前記基地局は前記移動局に対して所定情報を送信するものであって、
前記所定情報には、
前記第2のモードにおいて前記基地局が使用するチャネルリストであって、前記複数のチャネルリストから選択された何れかのチャネルリストを示す情報と、
前記第2のモードにおいて前記基地局が使用するチャネルであって、前記選択された何れかのチャネルリストに含まれるチャネルを示す情報と、
が含まれることを特徴とする通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
前記基地局は前記測位補正情報を配信する第1の通信モジュール及び第2の通信モジュールを含む複数の送信モジュールを備えており、
前記第2のモードにおいて前記基地局は、前記第1の通信モジュールが前記測位補正情報を配信した後の配信休止時間に、前記第2の通信モジュールが前記測位補正情報を配信することを特徴とする通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
前記第1のモードにおける前記基地局と前記移動局との双方向通信に使用される双方向通信用チャネルは、前記複数のチャネルリストに含まれないチャネルであり、
前記複数のチャネルリストに含まれる各チャネルは、互いに電波干渉を起こさないチャネルであることを特徴とする通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
前記第2のモードにおいて前記基地局は、前記測位補正情報の配信が所定時間実行できない場合に、使用するチャネルを、前記選択された何れかのチャネルリストに含まれる他のチャネルに変更し、
前記第2のモードにおいて前記移動局は、前記測位補正情報の取得が所定時間途絶えた場合に、使用するチャネルを、前記選択された何れかのチャネルリストに含まれる前記他のチャネルに変更することを特徴とする通信システム。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2003219448A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-31 | Hitachi Ltd | 位置補正情報配信システム |
JP2012120222A (ja) * | 1994-09-06 | 2012-06-21 | Interdigital Technology Corp | ダイバーシチ送信を伴う加入者位置測定のための無線電話システム |
JP2014502833A (ja) * | 2011-01-14 | 2014-02-03 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | テレビジョンホワイトスペース(tvws)有効化信号に基づいてtvws内で通信するための方法および装置 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6184829B1 (en) * | 1999-01-08 | 2001-02-06 | Trueposition, Inc. | Calibration for wireless location system |
JP3662473B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2005-06-22 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | マルチキャストサービス提供方法及び情報配信装置 |
JP2004320602A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | 基地局、通信システム及び基地局制御装置 |
CN101771445B (zh) * | 2003-04-23 | 2013-05-01 | 高通股份有限公司 | 增强无线通信***性能的方法和设备 |
JP4313092B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2009-08-12 | 京セラ株式会社 | 通信方法およびそれを利用した端末装置 |
CN1679364A (zh) * | 2003-06-27 | 2005-10-05 | 三菱电机株式会社 | 通信***以及发送台和接收台 |
DE102004025792B4 (de) * | 2004-05-19 | 2006-08-24 | Siemens Ag | Verfahren zur Feststellung einer Signallaufzeit zwischen einem Mobilfunkendgerät und einer Basisstation |
JP2006197281A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 無線通信ネットワーク |
JPWO2006088082A1 (ja) * | 2005-02-18 | 2008-07-03 | 三菱電機株式会社 | マルチバンド無線通信方法および基地局 |
JP4940087B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2012-05-30 | 株式会社日立製作所 | Ofdm無線通信方法及び無線通信装置 |
JP5096058B2 (ja) * | 2007-07-23 | 2012-12-12 | 京セラ株式会社 | 無線基地局及び無線通信方法 |
JP2009177410A (ja) * | 2008-01-23 | 2009-08-06 | Toshiba Corp | 移動通信システム、基地局制御装置、基地局及び、通信接続方法 |
JP2010021794A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Sii Data Service Kk | 無線通信システム及び制御チャネル変更方法 |
CN103501216B (zh) * | 2008-08-04 | 2017-06-23 | 太阳专利信托公司 | 终端装置、集成电路、基站装置、接收方法以及发送方法 |
US8599773B2 (en) * | 2009-11-17 | 2013-12-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for selective scalable channel-based station enablement and de-enablement in television band white spaces |
JP5402771B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2014-01-29 | ソニー株式会社 | 管理サーバ、基地局、通信システム、および通信方法 |
JP2013168730A (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 無線通信システム |
JP5656925B2 (ja) * | 2012-06-20 | 2015-01-21 | ソフトバンクモバイル株式会社 | ネットワーク変換装置 |
EP2914033B1 (en) * | 2012-10-26 | 2020-01-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Multichannel wireless communication system, base station, and method for using channel |
WO2015119265A1 (ja) | 2014-02-06 | 2015-08-13 | ヤンマー株式会社 | 走行制御システム |
-
2016
- 2016-12-12 JP JP2016240736A patent/JP2018096799A/ja active Pending
-
2017
- 2017-11-21 WO PCT/JP2017/041906 patent/WO2018110226A1/ja active Application Filing
- 2017-11-21 KR KR1020197006795A patent/KR20190038889A/ko active IP Right Grant
- 2017-11-21 CN CN201780059133.8A patent/CN110023786A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012120222A (ja) * | 1994-09-06 | 2012-06-21 | Interdigital Technology Corp | ダイバーシチ送信を伴う加入者位置測定のための無線電話システム |
JP2003219448A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-31 | Hitachi Ltd | 位置補正情報配信システム |
JP2014502833A (ja) * | 2011-01-14 | 2014-02-03 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | テレビジョンホワイトスペース(tvws)有効化信号に基づいてtvws内で通信するための方法および装置 |
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---|---|
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