(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアルタイムキネマティック測位基準局を構築するためのアンテナ装置がセットされるアンテナ装置台座であって、
あらかじめ得られる、前記アンテナ装置台座の三次元的な台座位置座標が書込まれる台座位置座標書込み部を備え、
前記アンテナ装置は、圃場において作業を行う飛行体の飛行操縦に利用されるデータを発信するアンテナ装置であり、
前記アンテナ装置台座の台座位置は、前記圃場の近傍の位置であり、
前記台座位置座標書込み部には、前記アンテナ装置台座に対応する近傍の圃場だけについての地図に関するデータが書込まれており、
前記セットされるアンテナ装置の前記アンテナ装置台座に対するアンテナ装置相対位置を一意的に設定するためのアンテナ装置相対位置設定機構を備え、
前記アンテナ装置相対位置設定機構は、
前記アンテナ装置の三つの脚が前記アンテナ装置台座の台座表面に形成された三つの凹部へそれぞれ嵌込まれることにより、前記アンテナ装置台座に対する前記アンテナ装置相対位置が一意的に設定され、
前記アンテナ装置は、測位衛星から得られた信号、および前記書込まれた台座位置座標に基づいてリアルタイムキネマティック誤差信号を生成し、
前記飛行体は、前記圃場の地図に関するデータおよび前記リアルタイムキネマティック誤差信号を前記アンテナ装置から受信し利用し、
前記台座位置座標書込み部は、バーコードを利用して設けられることを特徴とするアンテナ装置台座。
【請求項２】
前記圃場の環境に関する測定を行う圃場環境測定ユニットを備えたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置台座。
【請求項３】
請求項１に記載の前記アンテナ装置台座へ前記セットされるアンテナ装置を利用して前記構築されるリアルタイムキネマティック測位基準局であって、
前記アンテナ装置は、一意的に設定される前記アンテナ装置台座に対するアンテナ装置相対位置で前記アンテナ装置台座へセットされ、測位衛星から得られた信号、および前記書込まれた台座位置座標に基づいてリアルタイムキネマティック誤差信号を発信することを特徴とするリアルタイムキネマティック測位基準局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチローターヘリコプターのような飛行体などのためのアンテナ装置台座およびリアルタイムキネマティック測位基準局に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人探査ヘリコプターなどのＵＡＶ（Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）は、米国などで軍事利用を目的として研究されてきた。
【０００３】
近年では、リチウムイオンバッテリー技術が急速に発展してきており、ＬｉＰｏ（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）バッテリーなどのバッテリーを搭載するＵＡＶが農薬散布作業などの農業利用を目的として実用化されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−７６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本発明者は、ＵＡＶのような飛行体がさまざまな利用を目的としてより広く実用化されることが望ましいと考えている。
【０００６】
より具体的には、本発明者は、ドローンとも呼ばれる、マルチローターヘリコプターのような飛行体が、農薬散布などにおいてより積極的に利用されることが望ましいと考えている。
【０００７】
近年では、正確性が農薬散布に要求される場合が比較的に多くなってきた。
【０００８】
たとえば、小麦が栽培されている圃場と米が栽培されている圃場とが隣接している場合においては、収穫にともなうカメムシなどのような害虫の移動も考慮し、許容された散布量の農薬が枕地の農薬散布区域へ正確に散布されることが要求され、無農薬栽培圃場が隣接している場合においては、風などにより農薬のドリフトも考慮し、農薬が無農薬栽培圃場には散布されないように枕地から離れた農薬散布区域へ正確に散布されることが要求される。
【０００９】
正確性が要求される農薬散布を実現するために、マルチローターヘリコプターの無線操縦はＲＴＫ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）測位基準アンテナ装置を利用してしばしば行われ、無線操縦のための圃場地図の作成もＲＴＫ測位基準アンテナ装置を利用して行われることがあるが、ＲＴＫ測位基準局を構築するためのＲＴＫ測位基準アンテナ装置は、かなり高価であるので、夜間などには持帰られるポータブルタイプであることが望ましい。
【００１０】
本発明者は、ＲＴＫ測位基準局を構築するときごとに、ポータブルタイプであるＲＴＫ測位基準アンテナ装置の三次元的なアンテナ装置位置座標を得るための面倒な作業が行われなければならず、ＲＴＫ測位基準局の構築が容易ではないことに気付いた。
【００１１】
本発明は、上述された従来の課題を考慮し、ＲＴＫ測位基準局を容易に構築することができるアンテナ装置台座およびリアルタイムキネマティック測位基準局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の本発明は、リアルタイムキネマティック測位基準局を構築するためのアンテナ装置がセットされるアンテナ装置台座であって、
あらかじめ得られる、前記アンテナ装置台座の三次元的な台座位置座標が書込まれる台座位置座標書込み部を備え、
前記アンテナ装置は、圃場において作業を行う飛行体の飛行操縦に利用されるデータを発信するアンテナ装置であり、
前記アンテナ装置台座の台座位置は、前記圃場の近傍の位置であり、
前記台座位置座標書込み部には、前記アンテナ装置台座に対応する近傍の圃場だけについての地図に関するデータが書込まれており、
前記セットされるアンテナ装置の前記アンテナ装置台座に対するアンテナ装置相対位置を一意的に設定するためのアンテナ装置相対位置設定機構を備え、
前記アンテナ装置相対位置設定機構は、
前記アンテナ装置の三つの脚が前記アンテナ装置台座の台座表面に形成された三つの凹部へそれぞれ嵌込まれることにより、前記アンテナ装置台座に対する前記アンテナ装置相対位置が一意的に設定され、
前記アンテナ装置は、測位衛星から得られた信号、および前記書込まれた台座位置座標に基づいてリアルタイムキネマティック誤差信号を生成し、
前記飛行体は、前記圃場の地図に関するデータおよび前記リアルタイムキネマティック誤差信号を前記アンテナ装置から受信し利用し、
前記台座位置座標書込み部は、バーコードを利用して設けられることを特徴とするアンテナ装置台座である。
第２の本発明は、前記圃場の環境に関する測定を行う圃場環境測定ユニットを備えたことを特徴とする第１の本発明のアンテナ装置台座である。
第３の本発明は、第の本発明の前記アンテナ装置台座へ前記セットされるアンテナ装置を利用して前記構築されるリアルタイムキネマティック測位基準局であって、
前記アンテナ装置は、一意的に設定される前記アンテナ装置台座に対するアンテナ装置相対位置で前記アンテナ装置台座へセットされ、測位衛星から得られた信号、および前記書込まれた台座位置座標に基づいてリアルタイムキネマティック誤差信号を発信することを特徴とするリアルタイムキネマティック測位基準局である。
本発明に関連する第１の発明は、リアルタイムキネマティック測位基準局を構築するためのアンテナ装置がセットされるアンテナ装置台座であって、
あらかじめ得られる、前記アンテナ装置台座の三次元的な台座位置座標が書込まれる台座位置座標書込み部を備えたことを特徴とするアンテナ装置台座である。
【００１３】
本発明に関連する第２の発明は、前記セットされるアンテナ装置の前記アンテナ装置台座に対するアンテナ装置相対位置を一意的に設定するためのアンテナ装置相対位置設定機構を備えたことを特徴とする本発明に関連する第１の発明のアンテナ装置台座である。
【００１４】
本発明に関連する第３の発明は、前記アンテナ装置の脚が前記アンテナ装置台座の台座表面に形成された凹部へ嵌込まれることにより、前記アンテナ装置台座に対する前記アンテナ装置相対位置が一意的に設定されることを特徴とする本発明に関連する第２の発明のアンテナ装置台座である。
【００１５】
本発明に関連する第４の発明は、前記台座位置座標書込み部は、ＲＦタグまたはバーコードを利用して設けられることを特徴とする本発明に関連する第１の発明のアンテナ装置台座である。
【００１６】
本発明に関連する第５の発明は、前記アンテナ装置は、圃場において薬剤を散布するための飛行体の無線操縦に利用されるアンテナ装置であり、
前記アンテナ装置台座の台座位置は、前記圃場の近傍の位置であることを特徴とする本発明に関連する第１の発明のアンテナ装置台座である。
【００１７】
本発明に関連する第６の発明は、前記圃場の環境に関する測定を行う圃場環境測定ユニットを備えたことを特徴とする本発明に関連する第５の発明のアンテナ装置台座である。
【００１８】
本発明に関連する第７の発明は、本発明に関連する第１の発明の前記アンテナ装置台座へ前記セットされるアンテナ装置を利用して前記構築されるリアルタイムキネマティック測位基準局であって、
前記アンテナ装置は、一意的に設定される前記アンテナ装置台座に対するアンテナ装置相対位置で前記アンテナ装置台座へセットされ、測位衛星から得られた信号、および前記書込まれた台座位置座標に基づいてリアルタイムキネマティック誤差信号を発信することを特徴とするリアルタイムキネマティック測位基準局である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、ＲＴＫ測位基準局を容易に構築することが可能なアンテナ装置台座およびリアルタイムキネマティック測位基準局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における実施の形態の農薬散布システムの模式的な斜視図
【図２】本発明における実施の形態のアンテナ装置台座の模式的な斜視図
【図３】本発明における実施の形態のＲＴＫ測位基準局の模式的な断面図
【図４】本発明における変形例の実施の形態のＲＴＫ測位基準局の模式的な斜視図
【図５】本発明における実施の形態の圃場水位測定部の模式的な正面図
【図６】本発明における実施の形態の圃場水位測定部のバッテリー電圧と時間との間の関係の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
以下同様であるが、いくつかの構成要素は図面において示されていないこともあるし透視的にまたは省略的に示されていることもある。
【００２３】
ＲＴＫ測位基準局１０００は、本発明におけるリアルタイムキネマティック測位基準局の例である。
【００２４】
ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００は本発明におけるアンテナ装置の例であり、脚１１１０は本発明における脚の例である。
【００２５】
アンテナ装置台座１２００は、本発明におけるアンテナ装置台座の例である。台座表面１２１０は本発明における台座表面の例であり、凹部１２１２は本発明における凹部の例である。台座位置座標書込み部１２２０は、本発明における台座位置座標書込み部の例である。アンテナ装置相対位置設定機構１２３０は、本発明におけるアンテナ装置相対位置設定機構の例である。圃場環境測定ユニット１２４０は、本発明における圃場環境測定ユニットの例である。
【００２６】
マルチローターヘリコプター２０００は、本発明における飛行体の例である。
【００２７】
本実施の形態のＲＴＫ誤差信号は、本発明におけるリアルタイムキネマティック誤差信号の例である。
【００２８】
本実施の形態の農薬は、本発明における薬剤の例である。
【００２９】
はじめに、図１から３を主として参照しながら、本実施の形態の農薬散布システムについて具体的に説明する。
【００３０】
ここに、図１は本発明における実施の形態の農薬散布システムの模式的な斜視図であり、図２は本発明における実施の形態のアンテナ装置台座１２００の模式的な斜視図であり、図３は本発明における実施の形態のＲＴＫ測位基準局１０００の模式的な断面図である。
【００３１】
本実施の形態の農薬散布システムの動作について説明しながら、本発明に関連した発明の農薬散布方法についても説明する。
【００３２】
ＲＴＫ測位基準局１０００は、アンテナ装置台座１２００へセットされるＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００を利用して構築されるリアルタイムキネマティック測位基準局である。
【００３３】
マルチローターヘリコプター２０００の無線操縦のみならず、インターネットなどを介して無料で提供される地図よりしばしばより正確である、無線操縦のための圃場地図の作成が、ＲＴＫ測位基準局１０００を利用して行われてもよい。このような圃場地図の作成は、圃場Ｆの周囲を巡回する圃場地図作成者によって保持される、ＲＴＫ測位移動アンテナ装置との協働で行われる。
【００３４】
ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００は、一意的に設定されるアンテナ装置台座１２００に対するアンテナ装置相対位置でアンテナ装置台座１２００へセットされ、測位衛星から得られた信号、および書込まれた台座位置座標に基づいてＲＴＫ誤差信号を発信する。
【００３５】
発信されたＲＴＫ誤差信号の受信、および測位衛星から得られた信号のＲＴＫ誤差信号による誤差補正は、マルチローターヘリコプター２０００で行われてもよいし、ユーザー携帯端末装置などで行われてもよい。
【００３６】
たとえば、アンテナ装置台座１２００の台座位置を表現する、台座経度および台座緯度ならびに台座高度の三つ組みである三次元的な台座位置座標が、利用される。
【００３７】
たとえば、ほぼ２キロ平方メートルの範囲においてＲＴＫ誤差信号を発信するために、ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００の脚１１１０はほぼ４メートルの幅で広げられ、アンテナ装置台座１２００に対するアンテナ装置相対高さはほぼ１．５メートルであるように設定される。このような数値データは、ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００のモニターまたはユーザー携帯端末装置などに表示されてもよい。
【００３８】
アンテナ装置台座１２００は、ＲＴＫ測位基準局１０００を構築するためのＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００がセットされるアンテナ装置台座であって、台座位置座標書込み部１２２０と、アンテナ装置相対位置設定機構１２３０と、圃場環境測定ユニット１２４０と、を有する。
【００３９】
台座位置座標書込み部１２２０は、あらかじめ得られる、アンテナ装置台座１２００の三次元的な台座位置座標が書込まれる台座位置座標書込み部である。
【００４０】
アンテナ装置相対位置設定機構１２３０は、セットされるＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００のアンテナ装置台座１２００に対するアンテナ装置相対位置を一意的に設定するためのアンテナ装置相対位置設定機構である。
【００４１】
錘球１１２１がＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００からアンテナ装置台座１２００の上面の錘球標的１２１１へ向かって錘糸１１２２で吊架されることにより、アンテナ装置台座１２００に対するアンテナ装置相対位置が一意的に設定される。
【００４２】
なお、図４に示されているように、ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００の脚１１１０がアンテナ装置台座１２００の台座表面１２１０に形成された凹部１２１２へ嵌込まれることにより、アンテナ装置台座１２００に対するアンテナ装置相対位置が一意的に設定されてもよい。
【００４３】
ここに、図４は、本発明における変形例の実施の形態のＲＴＫ測位基準局１０００の模式的な斜視図である。
【００４４】
脚１１１０の個数は三脚が構成されるように３であるので、凹部１２１２の個数も３である。
【００４５】
セットされるＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００のアンテナ装置台座１２００に対するアンテナ装置相対位置は一意的に設定されるので、ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００はそれ自身のアンテナ装置位置を表現する三次元的なアンテナ装置位置座標を、アンテナ装置相対位置に基づいて、台座位置座標書込み部１２２０へ書込まれた台座位置座標から正確に算出することができる。
【００４６】
ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００は、アンテナ装置相対位置をあらかじめ認識していることが望ましい。
【００４７】
台座位置座標書込み部１２２０は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグまたはバーコードを利用して設けられる。
【００４８】
ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００がアンテナ装置台座１２００へセットされたときに、台座位置座標は電気的なまたは光学的な読込みにより自動で入力されてもよいし手動で入力されてもよい。
【００４９】
たとえば、上述された圃場地図に関するデータは、クラウドサーバーなどへアップロードされて管理されてもよいが、台座位置座標書込み部１２２０のデータ容量に余裕がある場合には、台座位置が圃場Ｆの近傍の位置であるアンテナ装置台座１２００との対応関係がはっきりするように、台座位置座標とともに台座位置座標書込み部１２２０へ書込まれてもよい。
【００５０】
つぎに、図１および３を主として参照しながら、本実施の形態の農薬散布システムについてより具体的に説明する。
【００５１】
ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００は、圃場Ｆにおいて農薬を散布するためのマルチローターヘリコプター２０００の無線操縦に利用されるアンテナ装置である。
【００５２】
アンテナ装置台座１２００の台座位置は、圃場Ｆの近傍の位置である。
【００５３】
圃場環境測定ユニット１２４０は、圃場Ｆの環境に関する測定を行う圃場環境測定ユニットである。
【００５４】
圃場Ｆの環境に関する測定は、たとえば、ＲＴＫ測位基準アンテナ装置１１００に内蔵されている、設置されたマイクロコンピューター、バッテリーおよびカメラを利用して、圃場温度、圃場湿度および圃場水位について行われる。
【００５５】
圃場環境測定ユニット１２４０は、地下に埋設されていてもよいし、地上に露出していてもよい。
【００５６】
図５に示されているように、圃場水位は、スプリングまたはマグネットなどの付勢力に抗して回動される、水Ｗの高さに応じて鉛直方向に配列されたフロート部材１２４１ｆの移動によりオンオフされる複数のスイッチ部材１２４１ｓを有する圃場環境測定ユニット１２４０の圃場水位測定部１２４１により測定される。
【００５７】
ここに、図５は、本発明における実施の形態の圃場水位測定部１２４１の模式的な正面図である。
【００５８】
圃場Ｆの環境に関する測定の結果は、無線通信を利用して、ネットワークを経てユーザー携帯端末装置などに通知されてもよい。
【００５９】
図６に示されているように、圃場環境測定ユニット１２４０においては、バッテリー出力電圧Ｖαのバッテリー電圧Ｖが出力される期間Ｔα、およびバッテリースリープ期間に対応する、バッテリー電圧Ｖが出力されない期間Ｔβが消費電力などを考慮して調節される。
【００６０】
ここに、図６は、本発明における実施の形態の圃場水位測定部１２４１のバッテリー電圧Ｖと時間ｔとの間の関係の説明図である。
【００６１】
圃場環境測定ユニット１２４０の消費電力を抑制するために、１５０アンペアおよび３．２ボルトのバッテリー仕様で駆動するタイマーが利用されることが望ましい。ほぼ１０分間のユニット駆動が１回の測定の結果の通知のために必要であり、１日あたり１０回の測定の結果の通知はほぼ一年間にわたってバッテリー充電なしに行われる。もちろん、圃場水位は、たとえば、１日あたり３回しか測定されなくてもよい。
【００６２】
なお、本発明に関連した発明のプログラムは、上述された本発明に関連した発明の農薬散布方法の全部または一部のステップ（または工程、動作および作用など）の動作をコンピューターに実行させるためのプログラムであって、コンピューターと協働して動作するプログラムである。
【００６３】
また、本発明に関連した発明の記録媒体は、上述された本発明に関連した発明の農薬散布方法の全部または一部のステップ（または工程、動作および作用など）の全部または一部の動作をコンピューターに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、読取られたプログラムがコンピューターと協働して利用されるコンピューター読取り可能な記録媒体である。
【００６４】
なお、上述された「一部のステップ（または工程、動作および作用など）」は、それらの複数のステップの内の一つまたはいくつかのステップを意味する。
【００６５】
また、上述された「ステップ（または工程、動作および作用など）の動作」は、上述されたステップの全部または一部の動作を意味する。
【００６６】
また、本発明に関連した発明のプログラムの一利用形態は、インターネット、光、電波または音波などのような伝送媒体の中を伝送され、コンピューターにより読取られ、コンピューターと協働して動作するという形態であってもよい。
【００６７】
また、記録媒体としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などが含まれる。
【００６８】
また、コンピューターは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのような純然たるハードウェアに限らず、ファームウェア、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、そしてさらに周辺機器を含んでもよい。
【００６９】
なお、上述されたように、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現されてもよいし、ハードウェア的に実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明におけるアンテナ装置台座およびリアルタイムキネマティック測位基準局は、ＲＴＫ測位基準局を容易に構築することができ、マルチローターヘリコプターのような飛行体などのためのアンテナ装置台座およびリアルタイムキネマティック測位基準局に利用する目的に有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１０００  ＲＴＫ測位基準局
１１００  ＲＴＫ測位基準アンテナ装置
１１１０  脚
１１２１  錘球
１１２２  錘糸
１２００  アンテナ装置台座
１２１０  台座表面
１２１１  錘球標的
１２１２  凹部
１２２０  台座位置座標書込み部
１２３０  アンテナ装置相対位置設定機構
１２４０  圃場環境測定ユニット
１２４１  圃場水位測定部
１２４１ｆ  フロート部材
１２４１ｓ  スイッチ部材
２０００  マルチローターヘリコプター
Ｆ  圃場
Ｗ  水
【要約】
本発明者は、ＲＴＫ測位基準局を構築するときごとに、ポータブルタイプであるＲＴＫ測位基準アンテナ装置の三次元的なアンテナ装置位置座標を得るための面倒な作業が行われなければならず、ＲＴＫ測位基準局の構築が容易ではないことに気付いた。
ＲＴＫ測位基準局（１０００）を構築するためのＲＴＫ測位基準アンテナ装置（１１００）がセットされるアンテナ装置台座（１２００）であって、あらかじめ得られる、アンテナ装置台座（１２００）の三次元的な台座位置座標が書込まれる台座位置座標書込み部（１２２０）を備えたアンテナ装置台座（１２００）である。【図１】
0006882629.tif 000002
【図２】
0006882629.tif 000003
【図３】
0006882629.tif 000004
【図４】
0006882629.tif 000005
【図５】
0006882629.tif 000006
【図６】
0006882629.tif 000007