JPH0217512A - ビーム光誘導式作業車の受光装置 - 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、地上側に、誘導用ビーム光を投射するビーム
光投射手段が設けられ、車体に、車体横幅方向での位置
変化に伴って前記誘導用ビーム光の受光位置が変化する
受光手段と、その受光手段の受光情報に基づいて前記誘
導用ビーム光の受光位置を判別する受光位置判別手段と
が設けられているビーム光誘導式作業車の受光装置に関
する。

〔従来の技術〕

上記この種のビーム光誘導式作業車の受光装置は、例え
ば、車体を設定走行軌跡に沿って自動走行させるための
制御情報等として用いるために、車体に、車体横幅方向
での位置変化に伴って誘導用ビーム光の受光位置が変化
する受光手段を設けて、誘導用ビーム光の受光位置を判
別させるようにしたものである。

従って、受光手段には、受光した光の強度に対応した受
光信号を出力する受光素子の複数個を、例えば−列状に
並ぶ状態で備えさせ、誘導用ビーム光の受光状態に対応
する設定強度以上の受光信号を出力する受光素子の位置
に基づいて、受光手段の受光位置を判別させることにな
る。

そして、従来では、受光素子として、受光強度に応じた
受光信号を出力するフォトダイオードやフォトトランジ
スタ等を用いて、それらを設定間隔で並べるようにして
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、フォトダイオードやフォトトランジスタ
等の受光素子の複数個を並べて受光手段を構成すると、
単体の受光素子の受光面の大きさを、誘導用ビーム光の
直径よりも小に形成することは困難であり、受光位置の
検出精度が低い不利があった。

そこで、例えば、ＣＣＤ等を利用した一次元のイメージ
センサを用いて、受光した光の強度に対応した受光信号
を出力する受光素子の複数個が、誘導用ビーム光の直径
よりも小なる間隔で並ぶ状態で備えるようにして、受光
位置の検出精度を向上させることが考えられている。

ところで、上記ＣＣＤ等を利用した一次元のイメージセ
ンサ等のように、受光素子の間隔が誘導用ビーム光の直
径よりも小となるように並べると、その個数が多大なも
のとなり、受光位置を判別するための処理情報量が大と
なる不利がある。又、この種のセンサは、受光信号を出
力するための端子数を少なくするために、各受光素子の
受光信号が一個の出力端子から直列に出力されるように
構成されることが多い。その結果、直列に出力される全
受光素子の受光状態をチエツクしなければ受光位置を正
確には判別できない不利がある。従って、例えば、検出
した受光位置情報を、車体が設定走行軌跡に沿って自動
走行するように制御するための操向制御情報等として用
いるような場合には、制御遅れが生じないように、受光
位置判別の処理速度を高速化する必要がある。

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、受光位置の判別精度を向上させながら、その
受光位置の判別処理を、高速化できるようにすることに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるビーム光誘導式作業車の受光装置は、地上
側に、誘導用ビーム光を投射するビーム光投射手段が設
けられ、車体に、車体横幅方向での位置変化に伴って前
記誘導用ビーム光の受光位置が変化する受光手段と、そ
の受光手段の受光情報に基づいて前記誘導用ビーム光の
受光位置を判別する受光位置判別手段とが設けられてい
るものであって、その特徴構成は、以下の通りである。

すなわち、前記受光手段は、受光した光の強度に対応し
た受光信号を出力する受光素子の複数個を前記誘導用ビ
ーム光の直径よりも小なる間隔で並ぶ状態で備えると共
に、それら受光素子夫々の受光信号を、前記受光素子の
配列順序で一つの出力端子から直列に出力されるように
構成され、前記出力端子から直列に出力される受光信号
が連続して設定閾値より大となる受光素子の個数を計数
する計数手段が設けられ、前記受光位置判別手段は、前
記計数手段にて計数される前記個数が前記誘導用ビーム
光の直径に対応する基準個数以上となる前記受光素子の
位置情報に基づいて、前記誘導用ビーム光の受光位置を
判別するように構成されている点にある。

〔作　用〕

つまり、複数個の受光素子が誘導用ビーム光の直径より
の小なる間隔で並んでいることから、誘導用ビーム光を
受光した受光素子は、誘導用ビーム光の直径に対応する
個数分が、互いに連続して並ぶ状態となる。

そこで、一つの出力端子から直列出力される受光信号が
誘導用ビーム光の受光状態に対応する設定閾値より大と
なり、且つ、その状態が連続する受光素子の個数が、誘
導用ビーム光の直径に対応する基準個数よりも大となる
範囲が、誘導用ビーム光の受光位置範囲となるのである
。

つまり、一つの出力端子から直列出力される受光信号が
誘導用ビーム光の受光状態に対応する設定閾値より大と
なり、且つ、その゛状態が連続する受光素子の個数が、
誘導用ビーム光の直径に対応する基準個数よりも大とな
る受光素子の位置情報に基づいて、受光手段における誘
導用ビーム光の受光位置を判別させるのである。

〔発明の効果〕

従って、装置構成を複雑にすることなく、受光位置の判
別精度の向上、並びに、受光位置の判別処理の高速化を
図ることができるに至った。

〔実施例〕

以下、本発明を、田植え用の作業車が作業行程に沿って
自動走行するように誘導するための装置に適用した場合
における実施例を、図面に基づいて説明する。

先ず、地上側から投射される誘導用ビーム光（Ａ）と車
体（Ｖ）に設けられる受光手段との関係について説明す
る。

第３図乃至第５図に示すように、四角状の圃場の外周囲
となる四辺夫々の略中間部となる圃場の外側箇所の夫々
に、ビーム光投射手段としてのビーム光投射装置（Ｂ）
が、誘導用ビーム光（Ａ）を各辺に沿う方向に走査しな
がら、前記車体（Ｖ）の横側方向から圃場内側方向に向
けて、前記車体（ｖ）の走行面に対して斜め上方に傾斜
した方向に向けて投射するように設置され、そして、前
記車体（Ｖ）の前後左右夫々の上端部に、前記誘導用ビ
ーム光（Ａ）の走査方向に交差する方向となる車体上下
方向での受光位置を検出するための受光手段としての複
数個の受光器（Ｓ１）が、それらの受光面が夫々車体外
側方向を向く状態で取り付けられている。

第３図に示すように、前記ビーム光投射装置（Ｂ）は、
前記車体（ｖ）の走行面に平行で且つビーム光投射位置
を通る仮想面（Ｆ）に平行な方向と、前記仮想面（Ｆ）
に対して設定角度（θ＝５度に設定しである）を傾斜し
た方向の夫々に向けて、前記誘導用ビーム光（Ａ）の二
本（Ａｏ）、　（ＡＩ）を同時に投射するように構成さ
れている。尚、詳述はしないが、前記ビーム光投射装置
（Ｂ）　は、例えば、半導体レーザ等を利用して発生さ
せた二本のビーム光を、回転駆動される反射鏡等によっ
て作業行程の長さ方向に沿って繰り返し走査させること
により、前記誘導用ビーム光（Ａ＞の二本（ＡＯ）、　
（Ａｔ）を同時に発生させることになる。

そして、詳しくは後述するが、前記車体側では、前記仮
想面（Ｆ）　に平行な方向に投射される誘導用ビーム光
（以下の説明において第１誘導用ビーム光（Ａｏ）と表
記する）の受光位置を基準にして、前記仮想面（Ｆ）　
に対して前記設定角度（θ）を傾斜した方向に投射され
る誘導用ビーム光（以下の説明において第２誘導用ビー
ム光（ＡＩ）と表記する）の受光位置との間隔（Ｘ）に
基づいて、前記車体（Ｖ）　と前記ビーム光投射位置と
の間の距離（β）を判別させるように構成されている。

尚、以下の説明において、前記第１誘導用ビーム光（Ａ
。）及び前記第２誘導用ビーム光（ＡＩ＞を誘導用ビー
ム光（Ａ）　と総称することもある。

すなわち、前記第１誘導用ビーム光（ＡＯ）に対して前
記第２誘導用ビーム光（Ａ１）が上方に向かって傾斜し
た方向に投射されているので、前記受光器（Ｓ１）夫々
の受光面における前記第２誘導用ビーム光（Ａ１）の受
光位置は、ビーム光投射位置からの前記車体（Ｖ）の距
離（β）に応じて上下方向に変化することになる。つま
り、ビーム光投射位置からの距離（β）が遠いほど、前
記第２誘導用ビーム光（Ａ１）の受光位置は、前記受光
器（Ｓ１）の受光面の上側に移動することになる。

但し、前記ビーム光投射位置に対する前記車体（Ｖ）の
距離（β）が同じであっても、前記車体（Ｖ）が上下動
すると、受光位置も上下に変化することになるが、前記
ビーム光投射位置に対する゛前記車体（Ｖ）の距離（７
）が同じであれば、前記第１誘導用ビーム光（ＡＯ）と
前記第２誘導用ビーム光（Ａ１）夫々の受光位置の間隔
（Ｘ）は、車体上下動に拘わらず変化しない状態となる
。

そこで、二本の誘導用ビーム光（ＡＯ）、　（ＡＩ）夫
々の受光位置の間隔（Ｘ）から、下記（ｉ）式に基づい
て、前記距離＜１＞を求めるようにしているのである。

ｊ！　＝Ｘ−ｃｏｔｏ　−−（ｉ　） 但し、前記受光器（Ｓ１）の夫々は、受光した光の強度
に対応した受光信号を出力する受光素子の複数個を前記
誘導用ビーム光（Ａ）の直径よりも小なる間隔で並ぶ状
態で備え、且つ、それら受光素子夫々の受光信号が、前
記受光素子の配列順序で一つの出力端子から直列に出力
されるように、ＣＣＤ型の一次元イメージセンサを利用
して構成されている。そして、それらの受光面が車体上
下方向に長くなるように、且つ、受光面が車体外側方を
向く状態で、前記車体（Ｖ）の上部に取り付けられてい
る。

尚、前記各受光器（Ｓ１）は、その受光面が同方向を向
く状態で、且つ、車体前後方向に第１設定間隔（Ｌａ）
を隔てて位置し、且つ、車体横幅方向に第２設定間隔（
シｂ）を隔てて位置するように、夫々、同方向に並ぶも
のを一対として備えている。

そして、それら一対の受光器夫々の受光位置情報に基づ
いて求められた一対の距離情報から、前記車体（Ｖ）を
走行させる作業行程の長さ方向に対する前記車体（Ｖ）
の向き（ψ）をも求めることができるようにしである。

説明を加えれば、第４図に示すように、上記（ｉ）式に
基づいて、一対の受光器夫々の受光位置からビーム光投
射位置までの距離（Ａｉ、）。

（ｊ！＋２）の夫々を求め、それら両距離（ｆｚ）。

（１’＋２）と、前記一対の受光器の取り付は間隔（Ｌ
ｉ）とから、下記（ｉｉ　）式に基づいて、前記作業行
程の長さ方向に対する前記車体（Ｖ）の向き（ψ）を求
めるのである。

ψ＝ｓｉｎ−’（（ｊ！＋＋−ｊ！ｔｚ）／Ｌｉ　　−
旧・・（ｉｉ）但し、Ｌｉは車体前後方向での設定間隔
（Ｌａ）又は車体横幅方向での設定間隔（Ｌｂ）の値を
代入することになる。

尚、前記車体向き（ψ）は、車体横側方からの誘導用ビ
ーム光（Ａ）を受光する一対の受光器の受光位置情報の
他、車体前後方向からの誘導用ビーム光（Ａ）を受光す
る一対の受光器の受光位置情報の何れを用いても求める
ことができるが、車体前方からの誘導用ビーム光（Ａ）
を受光する一対の受光器の受光位置情報から求める場合
には、その求めた傾きの値を９０度向き変更して、車体
前後方向での向きに対応する値に変換して用いることに
なる。

又、前記車体前方からの誘導用ビーム光（Ａ）を受光す
る受光器と、車体後方からの誘導用ビーム光（Ａ）を受
光する受光器の受光位置情報に基づいて、作業行程両端
部に位置する辺からの距離を検出して、前記車体（Ｖ）
が各作業行程の始端部や終端部に達したか否かを判別で
きるように構成されている。

説明を加えれば、車体前部側の受光器の受光位置情報に
基づいて、車体進行方向前方側となる圃場の一辺からの
距離を検出し、その距離の値に基づいて、作業行程終端
部に達したか否か、つまり、各作業行程における植え付
は停止位置に達したか否かを判別させ、且つ、車体後部
側の受光器の受光位置情報に基づいて、車体進行方向後
方側となる圃場の一辺からの距離を検出し、その距離の
値に基づいて、作業行程始端部に達したか否か、つまり
、各作業行程における植え付は開始位置に達したか否か
を判別させて、前記苗植え付は装置（１）の作動を自動
的に開始・停止させることができるようにしているので
ある。

ところで、田植え用の作業車においては、苗植え付は装
置（１）が車体後方側に設けられることから、基本的に
は、圃場の外周囲近傍に位置する数行程分の幅を有する
回向用のスペース、いわゆる枕地が形成され、そして、
対向して位置する二辺の枕地の間に、複数個の作業行程
つまり前記車体（Ｖ）を走行させる設定走行軌跡の複数
個が互いに平行に並ぶように設定されることになる。

説明を加えれば、第５図にも示すように、前記車体（Ｖ
）を自動走行させる各作業行程では、前進状態で走行し
ながら一つの作業行程の終端部つまり作業行程の長手方
向両端部に位置する枕地に達するに伴って、隣接する次
の作業行程に向けて１８０度回向させることを繰り返し
て、圃場内を往復走行させることになる。尚、前記各枕
地での植え付は作業は、前記枕地で囲まれた範囲の植え
付は作業を完了した後に行わせることになる。

又、前記複数個の作業行程は、圃場を左右に２分割した
二つのエリアに分けられ、各エリアでは、車体（ｖ）に
対する距離が短い側に位置するビーム光投射装置（Ｂ）
から投射される誘導用ビーム光（Ａ）を用いて前記車体
（Ｖ）を誘導するようにしである。そして、各枕地では
、車体走行方向に対して車体横側となり且つ車体（Ｖ）
に対する距離が短い側に位置するビーム光投射装置（Ｂ
）から投射される誘導用ビーム光（Ａ）を用いて前記車
体（Ｖ）を誘導することになる。

つまり、前記車体（Ｖ）は、圃場の角部の一つに設定さ
れたスタート地点から、車体横側部に位置する状態とな
る辺に設置されたビーム光投射装置（Ｂ）から投射され
る誘導用ビーム光（Ａ）によって誘導されながら、各作
業行程の一端側から他端側に向けて走行開始し、作業行
程の他端に達するに伴って、前記圃場端部に位置する枕
地において走行方向を１８０度反転して、互いに平行な
複数個の作業行程夫々に沿って前進状態で走行すること
になる。そして、圃場の左右半分に相当する箇所に達す
るに伴って、受光位置を判別する誘導用ビーム光（Ａ）
を、反対側の辺に位置するビーム光投射装置（Ｂ）に切
り換えて、残り半分の作業行程を走行することになる。

前記枕地以外の圃場内の全作業行程を走行すると、互い
に交差する方向に位置する二つのビーム光投射装置（Ｂ
）の夫々から投射される誘導用ビーム光（Ａ）を用いて
、圃場端部からの車体前後方向の距離と車体横幅方向の
距離とを判別しながら、圃場外側方向に略９０度回向さ
せた後、枕地の横側に位置するビーム光投射装置（Ｂ）
から投射される誘導用ビーム光（Ａ）　によって、前記
枕地における誘導を開始することになる。

但し、前記枕地においては、前記枕地の間のように作業
行程の端部において１８０度回向するスペースがないの
で、この枕地における各作業行程では、植え付は作業を
停止した状態で作業行程終端部まで一旦後退させた後、
同じ作業行程を前進させて植え付は作業を行わせるよう
に誘導することになる。

そして、一つの枕地の終端部に達すると、同様にして、
互いに交差する方向に位置する２辺夫々に設置されたビ
ーム光投射装置（Ｂ）の夫々から投射される２種類の誘
導用ビーム光（Ａ）によって、次の枕地方向に略９０度
回向させた後、その枕地の横側に位置するビーム光投射
装置（Ｂ）から投射される誘導用ビーム光（Ａ）　によ
って、植え付は作業を停止した状態で圃場端部まで一旦
後退させた後、同じ作業行程を前進状態で植え付は作業
を行わせるように誘導することになる。

尚、第５図において図面上、右上端部の角部において斜
線で囲まれた箇所は、前記車体（Ｖ）を自動走行させる
か手動によって搭乗操縦するかに拘わらず、前記苗植え
付は装置（１）によっては植え付は作業を行えない部分
である。

以下、前記車体（Ｖ）を自動走行させるための制御構成
について説明する。

第１図に示すように、前記車体（Ｖ）には、左右一対の
前輪（２Ｆ）及び左右一対の後輪（２Ｒ）が設けられ、
エンジン（Ｅ）の出力が、油圧式無段変速装置（３）　
を介して、前記前輪（２Ｆ）及び前記後輪（２Ｒ）を同
時に駆動するように伝動されている。

但し、前記前輪（２Ｆ）及び後輪（２Ｒ）の夫々は、左
右を一対として前後各別に操向自在に構成されている。

つまり、前記前輪（２Ｆ）及び後輪（２Ｒ）は、４輪駆
動式で且つ４輪ステアリング式に構成されているのであ
る。

従って、前記車体（Ｖ）　は、前輪（２Ｆ）のみを操向
する２輪ステアリング形式又は後輪（２Ｒ）のみを操向
する２輪ステアリング形式、前後輪（２Ｆ）。

（２Ｒ）を逆位相で且つ同角度に操向する４輪ステアリ
ング形式、及び、前後輪（２Ｆ）、　（２Ｒ）を同位相
で且つ同角度に操向する平行ステアリング形式の３種類
のステアリング形式を選択利用できるようになっている
。

尚、図中、（４）は前記変速装置（３）を自動的に操作
するための変速用モータ、（５Ｆ）、　（５Ｒ）　ｌｌ
’Ｑ記前輪（２Ｆ）及び後輪（２Ｒ）の夫々を操向操作
する油圧シリンダ、（６Ｆ）、　（６Ｒ）はその制御弁
、（７）は前記苗植え付は装置（１）の駆動を断続する
電磁操作式の植え付はクラッチ、（８）　は前記苗植え
付は装置（１）　を駆動停止状態において昇降操作する
ための油圧シリンダ、（９）はその制御弁、（１０）は
前記各受光器（Ｓ１）の受光位置を判別すると共に、そ
の受光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、（Ｒ１）、
　（Ｒ２）　は前記前輪（２Ｆ）及び後輪（２Ｒ）夫々
の現在の操向角を検出するためのポテンショメータ利用
の操向角センサ、（Ｒａ）は前記変速装置（３）の操作
状態に基づいて車速を間接的に検出するためのポテンシ
ョメータ利用の車速センサである。

つまり、前記制御装置（１０）を利用して、前記受光器
（Ｓ１）夫々の受光位置を判別する受光位置判別手段（
１００）や、前記車体（Ｖ）を自動走行させるための各
手段が構成されることになる。

前記受光器（Ｓ、）の受光位置を判別するための構成に
ついて説明すれば、第１図に示すように、前記受光器（
Ｓ１）は、前述の如く、複数個の受光素子が前記誘導用
ビーム光（八）の直径よりも狭いｒＶＪ隔で並ぶ状態で
備え、そして、それら複数個の受光素子犬々の受光信号
が、読み出し用のクロック信号（Ｃｐ）によって、一つ
の出力端子（０［ＩＴ）から前記複数個の受光素子の配
列順序で直列に読み出されるようになっている。

そして、前記出力端子（ＯＵＴ）から読み出される受光
信号が前記誘導用ビーム光（Ａ）の受光状態に対応する
設定閾値より大である場合には“Ｌ″レベルなり、且つ
、前記受光信号が前記設定閾値より小である場合には“
Ｌ”レベルとなるパルス信号（Ｐ）　に変換するコンパ
レータ（１１）と、前記パルス信号（Ｐ）の個数を、前
記クロック信号（Ｃｐ）に同期して計数する計数手段と
してのカウンタ（１２）とが設けられている。

但し、前記カウンタ（１２）は、前記パルス信号（Ｐ）
が“Ｌ”レベルである場合には、自動的にそれまでの計
数値を零にクリアされるように構成されている。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて、前記カ
ウンタ（１２）の計数値に基づいて、前記受光器（Ｓ１
）の受光位置を判別するための受光位置判別処理につい
て詳述する。

但し、この受光位置判別のための処理は、設定時間毎に
繰り返し実行されるようになっている。

すなわち、前記受光器（Ｓ＋）から出力される受光信号
を、前記受光器（Ｓ１）が備える複数個の受光素子の配
列順序に対応して、設定時間毎に読み出しながら、前記
コンパレータ（１１）によって２値化し、そして、前記
カウンタ（１２）によって、前記コンパレータ（１１）
にて２値化された受光信号の“Ｈ”レベルが連続する個
数（ｎ）を計数させることになる。

そして、計数された個数（ｎ）が前記誘導用ビーム光（
Ａ）の直径に対応して設定された基準個数（Ｎ）に達し
たか否かを、前記カウンタ（１２）が計数する毎に判別
する。

前記カウンタ（１２）によって計数される個数（ｎ）が
前記基準個数（Ｎ）　に達するに伴って、前記カウンタ
（１２）の計数を停止させて、前記カウンタ（１２）が
計数した個数（ｎ）を記憶すると共に、最後に計数した
受光素子の位置を前記クロック信号に基づいて求め、そ
の最後に計数した受光素子の位置と前記記憶した個数（
ｎ）とに基づいて、前記誘導用ビーム光（Ａ）の中心を
受光した位置を、前記受光器（Ｓυの受光位置として求
めるのである。

つまり、前記複数個の受光素子の受光信号が前記誘導用
ビーム光（Ａ）の受光に対応する設定閾値より大となる
状態が、前記誘導用ビーム光（Ａ）の直径に対応する受
光素子の基準個数（Ｎ）より大となるまで連続した場合
に、前記受光信号が前記設定閾値より大となる状態が連
続する受光素子の個数（ｎ）　と、最後の受光素子の位
置情報とから、前記誘導用ビーム光（Ａ）の受光を開始
した受光素子の位置と受光を終了した受光素子の位置と
を求めて、前記誘導用ビーム光（Ａ）の中心となる受光
位置を判別させるようにしているのである。

尚、詳述はしないが、前記誘導用ビーム光（Ａ）は、二
本（Ａ。）、（Ａ＋）が投射されていることから、前記
受光器（Ｓ、）の受光位置は、上下三箇所存在する状態
となる。従って、それら上下二箇所の各受光位置を・求
めるためには、上述した受光位置判別の処理を、前記複
数個の受光素子の夫々に対応する受光信号が前記出力端
子（ＯＵＴ）から全部読み出されるまで繰り返して、前
記第１誘導用ビーム光（ＡＯ）及び前記第２誘導用ビー
ム光（Ａ２）夫々の受光位置を判別させることになる。

尚、上記受光位置判別処理の実行周期は、誘導用ビーム
光（Ａ）の走査周期、詳しくは、誘導用ビーム光（Ａ）
が車体（Ｖ）の受光器（Ｓ、）に投射されてから再び受
光器（Ｓυに投射されるまでの時間よりも短く設定され
ている。このため、上記受光位置判別処理を実行しても
誘導用ビーム光（Ａ）の受光位置を判別できないことが
ある。

従って、前記制御装置（１０）は、誘導用ビーム光（Ａ
）の受光位置が判別された場合にのみ、その受光位置情
報に基づいて車体（Ｖ）を自動走行させるための操向制
御処理等を実行することになる。

前記車体（Ｖ）を各作業行程において作業行程の長さ方
向に沿って自動走行させるための操向制御について説明
すれば、前記車体（Ｖ）が走行する作業行程の横側に位
置する辺からの距離（β）と、前記車体（Ｖ）が現在走
行している作業行程の位置情報とに基づいて、作業行程
の横幅方向中心に対する車体横幅方向での偏位（χ）を
求め、そして、その車体横幅方向での偏位（χ）と前記
車体向き（ψ）とから、下記（１１０式に基づいて、目
標操向角【θｆ）を、作業行程に対するずれが大なるほ
ど大となるように設定して、２輪ステアリング形式で摸
向摸作するようにしである。

θｆ＝α１・χ＋α２・ψ＋α、・β　・・・・・・（
ｉｉｉ　）但し、α１．α２．α３は操向特性に応じて
予め設定された定数、βは前進時には前記前輪（２Ｆ）
の現在の操向角が代入されることになり、後進時には前
記後輪（２Ｒ）の現在の操向角が代入されることになる
。

次に、一つの作業行程の終端部に達して次の作業行程の
始端部に移動させるための回向制御について説明する。

先ず、各作業行程において１８０度走行方向を反転させ
るための１８０度回向について説明する。

車体前部側の受光器の受光情報に基づいて、作業行程終
端部つまり植え付は停止位置に達したことを判別するに
伴って、植え付は作業を停止させると共に、前記２輪ス
テアリング形式から４輪ステアリング形式に切り換えて
、最大切り角で次の作業行程側に向けて旋回を開始させ
ることになる。

旋°回を開始した後は、前記車体（Ｖ）が略９０旋回回
するに要する設定時間経過するに伴って、旋回方向に対
して外側に位置する前後一対の受光器の受光位置情報に
基づいて車体向き（ψ）を検出して、車体横側に位置す
る辺に対して車体向きが平行となるように補正した後、
更に９０度旋回させながら、車体後方側に位置する左右
−対の一対の受光器の受光位置情報に基づいて、車体の
向きが次の作業行程の長さ方向に対して平行となるよう
に車体向きを修正して、車体（Ｖ）を１８０度旋旋回せ
ることになる。

車体（Ｖ）を１８０度旋旋回せた後は、４輪ステアリン
グ形式から平行ステアリング形式に切り換えて、車体（
ｖ）を次の作業行程側に平行移動させながら、作業行程
に対する車体の横幅方向での位置を修正させることにな
る。

前記車体（Ｖ）の横幅方向での位置が、次の作業行程に
対して適正位置に位置する状態になるに伴って、平行ス
テアリング形式から２輪ステアリンリグ形式に切り換え
て、前述の如く操向制御しながら、車体後方側の受光器
の受光位置情報に基づいて車体（Ｖ）の位置が植え付は
開始位置に達したか否かを判別させ、植え付は開始位置
に達するに伴って、植え付は作業を再開させることにな
る。

一方、前記車体（Ｖ）を、前記枕地間の作業行程の終端
部から前記枕地の始端部に移動させる場合には、車体前
部側の受光器の受光情報に基づいて、車体進行方向に位
置する辺からの距離が植え付は停止位置に達したか否か
を判別させ、植え付は停止位置に達するに伴って、植え
付は作業を停止させると共に、前記１８０度旋口の場合
と同様にして、２輪ステアリング形式から４輪ステアリ
ング形式に切り換えて、車体（Ｖ）を前記枕地の始端部
から遠ざかる方向に向けて９０度旋回させて一旦停止さ
せることになる。但し、９０度旋回させた後の停止位置
は、前記受光器のうちの車体前部側及び車体横側の両方
によって検出される互いに交差する方向に位置する二辺
からの距離情報に基づいて判別させることになる。

９０度旋回して一旦停止した後は、４輪ステアリング形
式から平行ステアリング形式に切り換えると共に、前後
進を切り換えて、前記受光器のうちの車体前部側及び車
体横側の両方によって検出される互いに交差する方向に
位置する二辺からの距離情報に基づいて、車体（ｖ）が
前記枕地の始端部に位置する作業行程上に位置する状態
となるまで、最大切り角で後退させることになる。

車体（Ｖ）が前記枕地の始端部に位置する作業行程上に
位置する状態になると、平行ステアリング形式から前記
後輪（２Ｒ）のみを操向する２輪ステアリング形式に切
り換えて、前記枕地の横側の辺に位置するビーム光投射
装置（Ｂ）から投射される誘導用ビーム光（Ａ）の受光
情報に基づいて操向制御しながら、前記ビーム光投射装
置（Ｂ）が位置する辺の終端部、つまり、前記枕地にお
ける植え付は開始位置に達するまで、植え付は停止状態
で後退させることになる。

車体（Ｖ）が前記枕地における植え付は開始位置に達す
るに伴って一旦停止させ、そして、前記後輪（２Ｒ）を
操向する２輪ステアリング形式から前記前輪（２Ｆ）を
操向する２輪ステアリング形式に切り換える共に、前進
状態に切り換えて、後退時と同様に操向制御しながら、
植え付は作業を開始させることになる。

但し、前記枕地における一つの作業行程の終端部に達し
た場合には、２輪ステアリング形式から平行ステアリン
グ形式に切り換えると共に、前後進を切り換えて、後退
させながら次の作業行程に平行移動させ、そして、前述
の如く、次の作業行程上を後退状態で操向制御して、そ
の作業行程の始端部まで一旦後退させた後、再度前進状
態に切り換えて操向制御しながら植え付は作業を行わせ
ることを、その枕地の終端部に達するまで繰り返させる
ことになる。

尚、一つの枕地から次の枕地に移動させる場合にも、同
様にして、４輪ステアリング形式による９０度旋回と平
行ステアリング形式による後退状態での平行移動とを組
み合わせて次の枕地の最初の作業行程に移動させ、そし
て、各枕地における各作業行程では、同じ作業行程上を
圃場端部まで一旦後退させた後、前進状態に切り換えて
植え付は作業を行わせることになる。

〔別実施例〕

上記実施例では、誘導用ビーム光（ＡＣ＋）、　（ＡＩ
）の二本を用いて誘導するようにした場合を例示したが
、前記走行面に平行な方向に投射される第１誘導用ビー
ム光（Ａ。）を省略して、前記第２誘導用ビーム光（Ａ
１）のみを用いて誘導するようにしてもよい。又、各受
光器（Ｓ１）を同方向には一つの受光器のみ位置するよ
うに設けて、車体向き（ψ）は検出しないように簡素化
してもよい。

又、上記実施例では、本発明を田植え用の作業車を自動
走行させるための装置に適用した場合を例示したが、本
発明は、各種の作業車を所定範囲の作業地内を自動走行
させたり、作業地内における車体位置を検出するための
各種の装置に適用できるものであって、作業車の具体構
成や作業地の具体的な形態等、各部の具体構成は各種変
更できる。

ちなみに、誘導用ビーム光（Ａ）を車体ｍに対して上方
側から設定走行軌跡の長さ方向に走査しながら、地上側
に向けて投射させ、受光手段を車体上方かろの誘導用ビ
ーム光（Ａ）を受光して、車体横幅方向での受光位置を
検出するように、複数個の受光素子が車体横幅方向に並
ぶ状態で車体（ｖ）の上面に設けるようにしたり、誘導
用ビーム光（Ａ）を上下方向に走査しながら、車体（ｖ
）の前後方向から投射させ、そして、受光手段を車体前
後方向からの誘導用ビーム光（Ａ）を受光して、車体横
幅方向での受光位置を検出するように、複数個の受光素
子が車体横幅方向に並ぶように配置してもよい。

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ビーム光誘導式作業車の受光装置の
実施例を示し、第１図は制御構成のブロック図、第２図
は受光位置判別処理のフローチャート、第３図は誘導用
ビーム光と車体側の受光器との関係を示す正面図、第４
図は同平面図、第５図は作業地の概略平面図である。 （Ａ）・・・・・・誘導用ビーム光、（Ｂ）・・・・・
・ビーム光投射手段、（Ｖ）・・・・・・車体、（Ｓ１
）・・・・・・受光手段、（ｎ）・・・・・・受光素子
の個数、（Ｎ）・・・・・・基準個数、（１２）・・・
・・・計数手段、（１００）・・・・・・受光位置判別
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地上側に、誘導用ビーム光（Ａ）を投射するビーム光投
   射手段（Ｂ）が設けられ、車体（Ｖ）に、車体横幅方向
   での位置変化に伴って前記誘導用ビーム光（Ａ）の受光
   位置が変化する受光手段（Ｓ＿１）と、その受光手段（
   Ｓ＿１）の受光情報に基づいて前記誘導用ビーム光（Ａ
   ）の受光位置を判別する受光位置判別手段（１００）と
   が設けられているビーム光誘導式作業車の受光装置であ
   って、前記受光手段（Ｓ＿１）は、受光した光の強度に
   対応した受光信号を出力する受光素子の複数個を前記誘
   導用ビーム光（Ａ）の直径よりも小なる間隔で並ぶ状態
   で備えると共に、それら受光素子夫々の受光信号を、前
   記受光素子の配列順序で一つの出力端子から直列に出力
   されるように構成され、前記出力端子から直列に出力さ
   れる受光信号が連続して設定閾値より大となる受光素子
   の個数（ｎ）を計数する計数手段（１２）が設けられ、
   前記受光位置判別手段（１００）は、前記計数手段（１
   ２）にて計数される前記個数（ｎ）が前記誘導用ビーム
   光（Ａ）の直径に対応する基準個数（Ｎ）以上となる前
   記受光素子の位置情報に基づいて、前記誘導用ビーム光
   （Ａ）の受光位置を判別するように構成されているビー
   ム光誘導式作業車の受光装置。