JPH01231809A - 自動走行作業車の撮像式走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走行前方側の車体横幅方向での未処理作業地
と処理済作業地との境界に対応する箇所を、二次元方向
に亘って撮像する撮像手段と、その撮像手段の撮像情報
に基づいて前記境界を繰り返し検出する境界検出手段と
、その境界検出手段の検出情報に基づいて、車体を検出
された境界に対する設定適正状態に自動走行させるため
の目標操向角を設定する目標操向角設定手段と、その目
標操向角設定手段にて設定された目標操向角に操向操作
する操向操作手段と、前記車体が設定目標車速で走行す
るように、前記車体の車速を自動調節する車速制御手段
とが設けられている自動走行作業車の撮像式走行制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の自動走行作業車の撮像式走行制御装置は、
未処理作業地と処理済作業地との明るさが異なることを
利用して、走行前方側を二次元方向に亘って撮像した撮
像情報に基づいて未処理作業地と処理済作業地との境界
を検出し、そして、車体が検出された境界に沿って自動
走行するように、操向制御するように構成されたもので
ある。

但し、時間のかかる画像処理を利用して境界を検出する
ように構成されていることから、境界は間歇的に検出さ
れるものとなる。

従って、操向制御における目標操向角は、車体が次に境
界を検出する地点に走行する間に、車体が前回の処理に
て検出された境界に対して適正通りに追従する状態とな
るように、境界検出のサンプリング間隔に応じた値に設
定する必要がある。

ところで、未処理作業地と処理済作業地との明るさの差
に基づいて境界を検出する場合、例えば、隣接画素に対
する明るさの差が設定閾値より大なる画素を抽出して、
その抽出された画素を結ぶ直線を求め、その直線の情報
を境界に対応する情報として検出することになるが、撮
像情報から明るさの差の大小に応じて抽出される画素数
、つまり、処理すべき画像情報の情報量が、作業地の状
態に応じて変動することになる。その結果、境界検出に
要する処理時間が、作業地ごとの差異等により、変動す
ることになる。

従来では、境界検出のサンプリング間隔つまり境界検出
に要する処理時間を、例えば標準的な作業地での処理時
間に見做す等、一定１直に設定し、そして、車体を一定
の目標速度で走行させることを条件として、検出された
境界に対する目標操向角を決めて、操向制御するように
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

境界検出に要する処理時間は、作業地ごとの差異等によ
り、大きく変動することがあり、その結果、適正な操向
制御を行えない虞れがあった。

説明を加えれば、境界検出に要する処理時間が設定時間
よりも短い場合には、特に問題は無いものの、処理時間
が設定時間よりも長い場合には、次の境界検出までに走
行する距離が長くなって過制御となり、車体を境界に対
して所望通り追従させることができなくなる虞れがあっ
た。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、境界検出に要する処理時間が大きく変動して
も、適正な操向制御を行えるようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による自動走行作業車の撮像式走行制御装置の第
１の特徴構成は、前記境界検出手段の境界検出に要する
処理時間を計測する処理時間計測手段が設けられ、前記
境界が設定距離走行する毎に検出されるように、前記処
理時間計測手段の検出情報に基づいて、前記処理時間が
大なるほど前記車速が小となるように、前記設定目標車
速を自動的に変更調節する目標車速調節手段が設けられ
ている点にある。

又、第２の特徴構成は、以下の通りである。

すなわち、前記目標車速調節手段は、前記処理時間が設
定値よりも小の場合には、前記目標車速を予め設定され
た基準車速に設定するように構成されている点にある。

〔作　用〕

第１の特徴構成では、境界検出に要する処理時間は、１
つの作業地等、ある作業範囲では大きく変動しない点を
利用して、境界検出に要する処理時間を計測して、処理
時間が大なるほど車速が小となるように、処理時間に応
じて目標車速を変更調節させることにより、境界検出が
設定距離を車体が走行する毎に行われるようにするので
ある。

ところで、処理時間が非常に短くなる場合は、画像処理
の対象となる境界に対応する画像情報量が少ない状態で
あり、その場合、検出情報の信頼性は低下することにな
る。

従って、処理時間が非常に短くなって、境界を誤検出し
ている虞れがあるにも拘らず、処理時間に応じて車速を
大幅に増大すると、境界を免税する虞れがある。

そこで、第２の特徴構成では、計測した処理時間が設定
値よりも小の場合には、目標車速を予め設定された基準
車速に設定することにより、次の境界検出を行う時点ま
でに走行する距離を制限して、結果的に、短い距離間隔
で繰り返し境界を検出させるのである。尚、前記基準車
速は、種々の値に設定できるものである。

〔発明の効果〕

従って、第１の特徴構成では、境界検出に要する処理時
間が変動しても、境界検出が設定距離を車体が走行する
毎に繰り返し行われるようになるから、境界に対する追
従性を向上できる。

又、第２の特徴構成では、上記請求項１の利点を得ると
共に、境界検出を誤る虞れがあるような処理時間が設定
値よりも短い場合には、車速を基準車速に制限して、境
界からの免税を防止させながら、走行させることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、周囲を処理済作業地としての既刈
地（Ｃ）で囲まれた四角状の未処理作業地としての未刈
地（Ｂ）が形成され、その未刈地（Ｂ）の−辺から対辺
に至る部分が一つの作業行程として設定され、そして、
その一つの作業行程に隣接する未刈地（Ｂ）側に、後述
の芝刈り用の作業車の作業幅に対応した間隔で互いに平
行する複数個の作業行程が設定されている。

そして、第４図及び第５図に示すように、各作業行程で
は、車体横幅方向での前記未刈地（Ｂ）と前記既刈地（
Ｃ）との境界（いとしての第１境界（Ｌ１）が、車体（
Ｖ）の左右何れの側に位置する状態でも、その第１境界
（Ｌ１）を撮像できるように、走行前方側の前記第１境
界化０）に対応する箇所を二次元方向に亘って撮像する
撮像手段としてのイメージセンサ（Ｓ１）が、前記車体
（Ｖ）の前部の左右夫々に設けられている。

つまり、前記車体（Ｖ）　は、各作業行程では、車体横
幅方向での未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との第１境界化
０）に沿って自動走行するように、前記第１境界（Ｌ０
）側に位置する前記イメージセンサ（Ｓ＋）の撮像情報
に基づいて検出される前記第１境界（し０）の位置情報
に基づいて操向制御されることになり、そして、前記第
１境界（Ｌ０）側に位置しない前記イメージセンサ（Ｓ
＋）の撮像情報に基づいて検出される車体前後方向での
未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）　　との第２境界（Ｌ２）
の位置情報に基づいて、一つの作業行程の終端部となる
前記未刈地（Ｂ）の対辺に達するに伴って、その作業行
程に隣接する次の作業行程の始端部に向けて自動的に１
８０度ターンすることになる。

そして、前記既刈地（Ｃ）に隣接した未刈地（Ｂ）を、
その−辺から対辺に至る区間を往復走行することを繰り
返させることにより、いわゆる往復刈り形式で所定範囲
の芝刈り作業を自動的に行わせることになる。

尚、第５図中、（１）は前輪、（２）は後輪、（３）は
モーアである。

ところで、後述の如く、前記前輪（１）及び前記後輪（
２）は、その何れもが操向輪としても駆動輪としても機
能するように、いわゆる４輪ステアリング形式で且つ４
輪駆動式に構成されている。

又、前記各作業行程では、前記前輪（１）のみを操向す
る２輪ステアリング形式を用いて走行させると共に、次
の作業行程に向けてターンさせる時には、前記前後輪（
１）、　（２）を逆位相で操向する４輪ステアリング形
式を用いて走行させるようにしである。

前記イメージセンサ（Ｓ０）の撮像視野（Ａ）について
説明すれば、第６図に示すように、前記車体（Ｖ）が、
前記第１境界（Ｌ１）に対して適正状態に沿っている状
態において、前記第１境界（Ｌ１）が、前記イメージセ
ンサ（Ｓ１）の地表面における撮像視野（Ａ）の横幅方
向中央を、車体進行方向に沿う方向に向けて通る基準線
（Ｌａ）に一致する状態となるように設定しである。

尚、前記第１境界（Ｌ１）は、前記作業車が走行する往
路と復路とで、前記車体（Ｖ）の左側に位置する状態と
、右側に位置する状態とに切り換わることになる。

従って、前記車体（Ｖ）がターンして走行方向が１８０
度反転する毎に、前記第１境界（Ｌ０）を撮像するため
に使用する前記イメージセンサ（ｓ１）を、左右に切り
換えることになる。

そして、非使用側となるイメージセンサ（Ｓ＋）を利用
して、前記第２境界（Ｌ２）を検出させるようにしであ
る。

尚、以下の説明において、前記第１境界（Ｌ１）を撮像
する状態にある側のイメージセンサを第１イメージセン
サ（Ｓａ）と呼称し、前記第２境界（Ｌ２）を撮像する
イメージセンサを第２イメージセンサ（Ｓｂ）と呼称す
る。

但し、図中では、便宜上、右側のイメージセンサを前記
第１イメージセンサ（Ｓａ）として表記すると共に、左
側のイメージセンサを前記第２イメージセンサ（Ｓｂ）
として表記しであるが、これら第１イメージセンサ（Ｓ
ａ）と第２イメージセンサ（Ｓｂ）とは、前記車体（Ｖ
）がターンする毎に入れ換わることになる。

前記車体（Ｖ）を自動走行させるための制御構成につい
て説明すれば、第１図に示すように、前記第１、第２の
両イメージセンサ（Ｓａ）、　（Ｓｂ）の撮像情報を画
像処理して、前記第１境界（し０）及び前記第２境界（
Ｌ２）夫々の位置情報を検出すると共に、検出された境
界位置情報に基づいて、前記車体（Ｖ）の走行を制御す
るマイクロコンピュータ利用の制御装置（１０）が設け
られている。

つまり、前記制御装置（１０）を利用して、撮像手段と
しての前記イメージセンサ（Ｓ１）の撮像情報に基づい
て車体横幅方向での未処理作業地と処理済作業地との境
界（Ｌ）　としての前記第１境界（Ｌ０）を繰り返し検
出する境界検出手段（１００）、その境界検出手段（１
００）の検出情報に基づいて前記車体（Ｖ）を検出され
た第１境界（Ｌ１）に対する設定適正状態に自動走行さ
せるための目標操向角（θ［）を設定する目標操向角設
定手段（ｌｏｔ）、操向輪としての前記前輪（１）を前
記目標操向角（θｆ）に操向操作する操向操作手段（１
０２）、前記車体（Ｖ）が設定目標車速（Ｖ１）で走行
するように、前記車体（Ｖ）の車速（Ｖ）を自動調節す
る車速制御手段（１０３）、前記境界検出手＆（１００
）の境界検出に要する処理時間（１）を計測する処理時
間計測手段（１０４）、及び、その処理時間計測手段（
１０４）の検出情報に基づいて前記設定目標車速（Ｖ１
）を自動的に変更調節する目標車速調節手段（１０５）
の夫々が構成されることになる。

尚、第１図中、（４）は前記前輪（１）の操向用油圧シ
リンダ、（５）は前記後輪（２）の操向用油圧シリンダ
、（６）はエンジン（Ｅ）の出力を変速して前記前後輪
（１）、　（２）を駆動する油圧式無段変速装置であっ
て、前後進切り換え自在で且つ前後進ともに変速自在に
構成されている。（７）は変速用モータ、（８）は前記
前輪用油圧シリンダ（４）の制御弁、（９）は前記後輪
用油圧シリンダ（５）の制御弁、（Ｓ２）は前記変速装
置（６）の出力回転数に基づいて前記車体（Ｖ）の走行
距離を検出するための距離センサ、（Ｒ１）は前輪用の
操向角検出用ポテンショメータ、（Ｒ２）は後輪用の操
向角検出用ポテンショメータ、（Ｒ３）は前記変速装置
（６）の操作状態に基づいて車速（Ｖ）を間接的に検出
する車速検出用ポテンショメータである。

以下、前記制御装置（１０）の動作について詳述する。

先ず、第３図に示すフローチャートに基づいて、前記第
１境界（Ｌ１）を検出するための境界検出処理について
詳述する。

但し、以下に説明する境界検出は、前記既刈地（Ｃ）が
前記未刈地（Ｂ）よりも明るく見えることから、前記第
１境界（Ｌ１）又は前記第２境界（Ｌ２）に対応する部
分での前記既刈地（Ｃ）と未刈地（Ｂ）との明るさの差
が、前記既刈地（Ｃ）内や前記未刈地（Ｂ）内における
明るさの差よりも大きくなることを利用して行われるよ
うに構成されている。

又、前記第２境界（Ｌ２）は前記第１境界（Ｌ１）に対
して交差する方向となる以外は、前記未刈地（Ｂ）と既
刈地（Ｃ）との同じ境界であり、この第１境界（Ｌ１）
を検出するため処理を利用して、後述の如く、前記第２
境界（Ｌ２）の位置情報をも検出することになる。

すなわち、前記車体（Ｖ）が設定距離を走行する毎に、
前記イメージセンサ（Ｓｔ）からの撮像情報が、前記制
御装置（１０）に人力されて、二次元方向に並ぶ各画素
夫々の明るさが設定段階に量子化された濃度値に変換さ
れると共に、各画素の周囲に隣接する８近傍画素夫々の
濃度値に基づいて、二次元方向に並ぶ各画素夫々の微分
値が求められる。

但し、前記第１境界（Ｌ０）の位置を検出する場合には
、前記第１境界（Ｌ０）は車体横幅方向での未刈地（Ｂ
）と既刈地（Ｃ）との境界であることから、車体横幅方
向に沿う方向となるＸ軸方向での微分値を求めることに
なり、前記第２境界（Ｌ２）の位置を検出する場合には
、車体前後方向に沿う方向となるｙ軸方向での微分値を
求めることになる。

そして、求められた各画素の微分値が設定闇値よりも大
となる画素を抽出して、前記画像情報を２値化すること
になる。

２値化処理によって明るさ変化が大なる画素を抽出した
後は、ハフ変換を利用して、抽出された画素を通り、且
つ、複数段階に設定された傾きとなる複数本の直線を求
め、その複数本の直線のうちで最大頻度となる一つの直
線を、前記第１境界（Ｌ１）又は前記第２境界（Ｌ２）
に対応する直線として抽出することになる。

説明を加えれば、ハフ変換においては、前記撮像視野（
Ａ）の中心を通るＸ軸を極座標系における基準線として
、抽出された画素を通る複数本の直線を、下記（ｉ）式
に基づいて、前記Ｘ軸に対して０度〜１８０度の範囲に
おいて予め複数段階に設定された傾き（θ）と、原点つ
まり画面中央からの距離（ρ）との組み合わせとして求
めることになる（第８図参照）。

ｐ　”　ｘ　’ｃｏｓθ＋ｙ　０ｓｉｎθ　−−−−−
−（ｉ　）そして、一つの画素について、前記複数段階
に設定された傾き（θ）の値が１８０度に達するまで、
求めた各直線の頻度を計数するための二次元ヒストグラ
ムを加算する処理を繰り返した後、抽出された全画素を
通る複数種の直線の頻度を、各抽出画素毎に計数するこ
とになる。

全抽出画素に対する直線の頻度の計数が完了した後は、
前記二次元ヒストグラムに加算された値から、最大頻度
となる前記傾き（θ）と前記路Ｂ（ρ）の組み合わせを
求めることにより、最大頻度となる一つの直線（Ｌｘ）
　（第８図参照）を決定し、その直線（ＬＸ）を、前記
イメージセンサ（Ｓ１）の撮像面において境界に対応す
る直線として求めることになる。

次に、前記撮像面における直線（Ｌｘ）を、予め実測し
た地表面での前記イメージセンサ（Ｓｔ）の撮像視野（
Ａ）の形状と大きさの記憶情報と、前記最大頻度の直線
（ＬＸ）が通る撮像面での画素の位置（ａ、　ｂ、　ｃ
）　（第８図参照）とに基づいて、地表面における直線
の情報に変換する。

すなわち、前記第１境界（Ｌ０）を検出する場合には、
第６図に示すように、前記撮像視野（Ａ）の横幅方向中
央を前後方向に通る基準線（Ｌａ）に対する傾き（ψ）
と横幅方向での位置（δ）との値として設定される地表
面上における直線の情報に変換することになる。

説明を加えれば、前記第１境界（Ｌ０）に交差する方向
となる前記撮像視野（Ａ）の前後２辺の長さ（ｆｆｌ　
＋＞、　（Ａ　３２）、視野中央を撮像する画素の位置
（Ｘ・１６．　ｙ＝０）における前記撮像視野（Ａ）の
横幅方向の長さ（ｊ２．６）、及び、前記前後２辺間の
距離（ｈ）の夫々を予め実測して、前記制御装置（１０
）に記憶させておくことになる。

そして、前記撮像面における直線（Ｌｘ）が前記撮像視
野（Ａ）の前後２辺に対応するＸ軸に交差する画素の位
置（ａ、　ｂ）　（ｙ＝１６．　ｙ＝−１６となる位置
）のＸ座標の値（Ｘｌ、Ｘ３２）と、前記直線（Ｌｘ）
が画面中央を通るＸ軸に交差する画素のＸ座標の値（Ｘ
ｉ）　　とを、上記（ｉ）式を変形した下記（１１）式
から求める。

但し、Ｙｉは、夫々１６．０．−１６を代入することに
なる。

そして、上記（ｉｉ　）式にて求められたＸ軸での座標
値に基づいて、下記（ｉｉｉ　）式及び（ｉｖ）式から
、前記基準線（Ｌａ）に対する傾き（ψ）と、横幅方向
での距＃（δ）とを求め、求めた傾き（ψ）と距離（δ
）との値を、地表面における補正された直線つまり前記
第１境界（Ｌ１）に対応する直線の位置情報として算出
することになる。

従って、後述の操向制御においては、前記基準線（Ｌａ
）に対する傾き（ψ）と横幅方向での距離（δ）とを共
に零に近づけるように、操向操作することになる。

但し、前記第２境界（Ｌ２）を検出する場合には、第７
図にも示すように、前記撮像視野（Ａ）の前後方向中央
を横幅方向に通る基準線（Ｌｂ）に対する撮像視野（Ａ
）の左右両端部夫々での距離（Ｐ０）。

（Ｐ２）を、前記車体（Ｖ）から前記第２境界（Ｌ２）
までの距離に対応する位置情報として求めるようにしで
ある。

説明を加えれば前記第２境界（Ｌ２）は、前記Ｘ軸方向
に向かう直線として検出されることから、前記最大頻度
の直線（ＬＸ）が画面の左右両端部を通る位置（ａ）、
　（ｂ）に基づいて、地表面における前記撮像視野（Ａ
）の前後方向中央を通る基準線（Ｌｂ）に対する左右両
端部での距離（Ｐ０）、　（Ｐ２）の夫々を求めるので
ある。

従って、前記基準線（Ｌｂ）に対する左右側距離（ＰＩ
）、　（ｐ２）の値に基づいて、前記車体（Ｖ）が作業
行程の終端部つまり回向地点に達したか否かを判別する
ことになる。

もって、以上説明した境界検出処理が、車体横幅方向で
の未処理作業地と処理済作業地との第１境界（Ｌ１）を
検出するための境界検出手段（１００）に対応すること
になる。

但し、この境界検出の処理においては、明るさ変化が大
なる画素を抽出して、その画素を通る最大頻度の直線を
、境界に対応する情報として検出するようにしているの
で、抽出される画素数、つまり、処理される画像情報量
が大なるほど、境界検出に要する処理時間が大になるこ
とになる。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて、前記車
体（Ｖ）を前記第１境界（Ｌ１）の沿って自動走行させ
るための処理について説明する。

但し、前記左右のイメージセンサ（Ｓ０）の何れによっ
て前記第１境界（Ｌ１）を撮像させるかは、走行開始前
に予め設定しておくことになり、そして、ターンする毎
に、左右を切り換えることになる。

先ず、走行開始前に、前記作業行程の長さや走行する作
業行程数等の作業データ設定処理が行われることになり
、その作業データ設定処理を行った後に、設定速度で走
行開始させることになる（ステップ＃１）。

走行開始後は、前記境界検出手段（１００）による前記
第１境界（Ｌ１）の検出に要する処理時間（１）を計測
するためのタイマカウンタをクリアした後、前記第１イ
メージセンサ（Ｓａ）の撮像情報に基づいて、前記第１
境界（し０）を検出する画像処理つまり前記境界検出処
理を開始した後、その処理が終了するまで待機する（ス
テップ＃２乃至ステップ＃４）。

画像処理が終了するに伴って、その処理結果となる画像
データつまり検出された第１境界（Ｌ１）の位置情報を
取り込んで、それらの値に基づいて、目標操向角（θｆ
）を設定し、そして、前記前輪（１）をその目標操向角
（θｆ）に操向操作する境界追従操向制御を実行する（
ステップ＃５．ステップ＃６）。

説明を加えれば、前記撮像視野（Ａ）の横幅方向中央を
通る基準線（Ｌａ）に対する第１境界（Ｌ０）の横幅方
向の位置（δ）と、長さ方向に対する傾き（ψ）と、前
記前輪（１）　の現在の操向角（θ）とに基づいて、下
記（Ｖ）式によって、前記前輪（１）の目標操向角（θ
ｆ）を設定し、そして、前記前輪用の操向角検出用ポテ
ンショメーク（Ｒ１）にて検出される前記前輪（１）の
操向角（θ）が、前記目標操向角（θｆ）に対して設定
不感帯内となるように前記操向用油圧シリンダ（４）の
前記制御弁（８）を駆動することになる。

θｆ＝に、・δ＋に２・ψ＋に３・θ　・・団・（Ｖ）
つまり、上記（Ｖ）式によって目標操向角（θｆ）を設
定する処理が、目標操向角設定手段（１０１）に対応し
、前記前輪用の操向角検出用ポテンショメータ（Ｒυに
て検出される前記前輪（１）の操向角（θ）が、前記目
ＰＡ摸向角（θｆ）に対して設定不感帯内となるように
前記操向用油圧シリンダ（４）の前記制御弁（８）を駆
動する処理が、操向操作手段（１０２）に対応すること
になる。

そして、操向操作の処理が終わった後は、前記カウンタ
タイマのデータを前記処理時間（１）として読み込み、
その値に基づいて、下記（Ｖｉ）式によって、設定目標
車速（Ｖ０）を前記処理時間（１）が大なるほど小とな
るように、予め設定された基準車速（Ｖ０）から増減速
した値に変更設定する（ステップ＃７．ステップ＃８）
。

Ｖ、＝ｖ、ｘｔｓ／ｌ　　　　＝（Ｖｉ）但し、ｔｓは
、通常の作業地において変動する処理時間範囲の最小処
理時間に対応して予め設定した設定値としての基準サン
プリング時間であり、前記タイマカウンタデータの基準
値として設定しである。又、ｖＯは、前記基準サンプリ
ング間隔（ｔｓ）に対応する値に設定されている。

尚、図示を省略するが、前記タイマカウンタは、前記制
御装置（１０）の内部機能を利用して構成されることに
なる。

つまり、前記タイマカウンタのデータに基づいて処理時
間（１）を計測する処理（ステップ＃７）が、処理時間
計測手段（１０４）に対応することになり、その処理時
間（１）に基づいて設定目標車速（Ｖ１）を変更設定す
る処理（ステップ＃８）が、目標車速調節手段（１０５
）に対応することになる。

設定目標車速（Ｖ１）を変更設定した後は、前記車速検
出用ポテンショメータ（Ｒ３）にて検出される車速（Ｖ
）つまり前記変速装置（６）の操作状態が、前記設定目
標車速（Ｖ１）に対して設定不感帯内となるように、前
記変速用モータ（７）を駆動する車速制御を実行するこ
とになる（ステップ＃９）。

つまり、前記車速検出用ポテンショメータ（Ｒ３）にて
検出される車速（Ｖ）が前記設定目標車速（Ｖ１）に対
して設定不感帯内となるように、前記変速用モータ（７
）を駆動する車速制御の処理（ステップ＃９）が、車速
制御手段（１０３）に対応することになる。

車速（Ｖ）を調節した後は、前述の如く、前記第２境界
（Ｌ２）の検出情報に基づいて前記車体（Ｖ）が回向地
点に達したか否かを判別する（ステップ＃１ｏ）。

説明を加えれば、前記距離センサ（ｓ２）にて検出され
る前記車体（Ｖ）の走行距離が、各作業行程の長さに基
づいて、その長さよりも短い値に設定された設定距離に
達するに伴って、操向制御を停止して直進状態を維持さ
せながら、前記第１境界（Ｌ１）を検出する状態から、
前記第２境界（Ｌ２）を検出する状態に切り換えて、前
記車体　　　　　゛（Ｖ）に対する前記第２境界化２）
までの距離を検出し、その検出した距離を走行するに伴
って、回向地点に達したと判別させることになる。

そして、回向地点に達している場合には、走行した行程
数等に基づいて、作業終了か否かが判別され、作業終了
の場合には、走行停止させて、全処理を終了することに
なる（ステップ＃１１．ステフブ＃１２）。

作業終了でない場合には、次の作業行程の始端部に向け
て１８０度旋回させた後、使用するイメージセンサ（Ｓ
１）の左右を切り換える回向制御を実行した後、走行し
た行程数を更新する行程データ更新処理を実行する（ス
テップ＃１３．ステップ＃１４）。

行程データを更新した後は、前記境界検出手段（１００
）にて繰り返し検出される前記第１境界（Ｌ１）の検出
情報に基づいて操向制御しながら、境界検出に要する処
理時間（１）　　に基づいて車速（Ｖ）を自動調節する
処理を、次の作業行程の終端側の回向地点に達するまで
、境界検出が完了する毎に繰り返すことになる。

従って、境界検出に要する処理時間（１）　に応じて車
速（Ｖ）を自動調節するので、前記第１境界（Ｌ０）は
、その境界検出に要する処理時間（１）が大小に変動し
ても、設定距離間隔毎に繰り返し検出されることになる
のである。

〔別実施例〕

上記実施例では、境界検出に要する処理時間（１）が基
準値（ｔｓ）よりも小となると、設定目標車速（Ｖ１）
を増大させるようにした場合を例示したが、上限を制限
するようにしてもよい。

説明を加えれば、前記境界検出手段（１００）が、処理
対象となる画像情報量に応じて、境界検出に要する処理
時間（１）が変動することから、例えば、未刈地（Ｂ）
と既刈地（Ｃ）との明るさの差が小さい場合には、抽出
される画素数が極端に小になって、処理時間（１）が非
常に短くなる状態となる。

つまり、処理時間（１）が短くなる理由は、境界に対応
する画像情報量が少なくなっている状態であり、その結
果、検出される第１境界（Ｌ１）の信頼性は、画像情報
量が多い場合よりも低下するものである。

検出される第１境界（Ｌ１）の信頼性が低いままで、高
速走行させると、次の境界検出地点に走行する間に、前
記第１境界化０）を免税する虞れがある。

そこで、上記実施例における第２図のフローチャートに
おいて目標車速（Ｖ０）を変更調節する処理（ステップ
＃８）の部分を、第９図に示すように、前記処理時間（
１）が前記基準値（ｔｓ）よりも小であるか否かを判別
し、前記処理時間（１）が設定値としての前記基準値（
ｔｓ）よりも小である場合には、前記目標車速（Ｖ１）
を前記基準車速（Ｖｏ）に設定して、車速（Ｖ）の上限
を制限するようにしてもよい。

但し、前記処理時間（１）が前記基準値（ｔｓ）よりも
大である場合には、第１境界（Ｌ１）を見失う確率は低
いので、上記実施例と同様の手段を用いて、処理時間（
１）に応じて、前記基準車速（Ｖ０）から減速した値に
設定することになる。

又、上記実施例では、画像処理の開始時点から目標操向
角（θｆ）を設定して操向操作するまでの時間を、境界
検出に要する処理時間（１）　として計測させるように
した場合を例示したが、撮像開始から境界情報を検出す
るまでの間の画像処理に要する時間を、処理時間（１）
として計測させたり、画像処理の開始時点から目標車速
（Ｖ１）を変更調節して車速制御するまでの時間、つま
り、制御ループが一巡する時間を処理時間（１）として
計測させるようにしてもよく、境界検出に要する処理時
間（１）　　として計測する時点は各種変更できる。

又、上記実施例では、前輪（１）のみを操向する２輪ス
テアリング形式で操向させるようにした場合を例示した
が、第１境界（Ｌ１）に対する横幅方向の位置（δ）の
修正を平行ステアリング形式で行い、且つ、傾き（ψ）
の修正を４輪ステアリング形式で行わせるようにしても
よく、目標操向角設定手段（１０１）、並びに、操向操
作手段（１０２）の具体構成は、各種変更できる。同様
に、ターンの形態も各種変更できる。例えば、走行方向
を反転させないで一行程毎に前後進を繰り返して往復走
行させる形態や、略９０度方向転換させるいわゆる回り
走行形式で走行させる形態で実施してもよい。

又、上記実施例では、本発明を、芝刈り用の作業車に適
用して、境界検出手段（１００）を、未刈地（Ｂ）と既
刈地（Ｃ）との第１境界（Ｌ１）や第２境界（Ｌ２）に
対応する地表面における直線を求めるように構成した場
合を例示したが、前記各境界（Ｌ１）、　（Ｌ２）を検
出するための具体構成は、各種変更できる。又、検出す
る境界や作業地の具体的な形態等も、各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動走行作業車の撮像式走行制御装
置の実施例を示し、第１図は制御構成のブロック図、第
２図は走行制御のフローチャート、第３図は境界検出処
理のフローチャート、第４図は作業地の平面図、第５図
は撮像視野の側面図、第６図は車体横幅方向での境界と
撮像視野の関係を示す平面図、第７図は車体前後方向で
の境界と撮像視野の関係を示す平面図、第８図はハフ変
換の説明図、第９図は別実施例における目標車速設定処
理のフローチャートである。 （Ｂ）・・・・・・未処理作業地、（Ｃ）・・・・・・
処理済作業地、（Ｌ）・・・・・・境界、（Ｖ）・・・
・・・車体、（Ｓ１）・・・・・・撮像手段、（θｆ）
・・・・・・目標操向角、（Ｖ）・・・・・・車速、（
Ｖ１）・・・・・・設定目標車速、（Ｖ０）・・・・・
・基準車速、（１）・・・・・・処理時間、（ｔｓ）・
・・・・・設定値、（１００）・・・・・・境界検出手
段、（１０１）・・・・・・目標操向角設定手段、（１
０２）・・・・・・操向操作手段、（１０３）・・・・
・・車速制御手段、（１０４）・・・・・・処理時間計
測手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行前方側の車体横幅方向での未処理作業地（Ｂ）
   と処理済作業地（Ｃ）との境界（Ｌ）に対応する箇所を
   、二次元方向に亘って撮像する撮像手段（Ｓ＿１）と、
   その撮像手段（Ｓ＿１）の撮像情報に基づいて前記境界
   （Ｌ）を繰り返し検出する境界検出手段（１００）と、
   その境界検出手段（１００）の検出情報に基づいて、車
   体（Ｖ）を検出された境界（Ｌ）に対する設定適正状態
   に自動走行させるための目標操向角（θｆ）を設定する
   目標操向角設定手段（１０１）と、その目標操向角設定
   手段（１０１）にて設定された目標操向角（θｆ）に操
   向操作する操向操作手段（１０２）と、前記車体（Ｖ）
   が設定目標車速（Ｖ＿１）で走行するように、前記車体
   （Ｖ）の車速（Ｖ）を自動調節する車速制御手段（１０
   ３）とが設けられている自動走行作業車の撮像式走行制
   御装置であって、前記境界検出手段（１００）の境界検
   出に要する処理時間（ｔ）を計測する処理時間計測手段
   （１０４）が設けられ、前記境界（Ｌ）が設定距離走行
   する毎に検出されるように、前記処理時間計測手段（１
   ０４）の検出情報に基づいて、前記処理時間（ｔ）が大
   なるほど前記車速（Ｖ）が小となるように、前記設定目
   標車速（Ｖ＿１）を自動的に変更調節する目標車速調節
   手段（１０５）が設けられている自動走行作業車の撮像
   式走行制御装置。 ２、前記目標車速調節手段（１０５）は、前記処理時間
   （ｔ）が設定値（ｔｓ）よりも小の場合には、前記目標
   車速（Ｖ＿１）を予め設定された基準車速（Ｖ＿０）に
   設定するように構成されている請求項１記載の自動走行
   作業車の撮像式走行制御装置。