JPH0814767B2

JPH0814767B2 - 自動走行作業車の操向制御装置

Info

Publication number: JPH0814767B2
Application number: JP62147225A
Authority: JP
Inventors: 和男長濱; 愼吾 ▲吉▼村
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPS63311410A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、車体に備えた基準方位設定手段で予め設定
された基準方位に向かって前記車体が走行するように、
前記基準方位に対する前記車体の向き偏位を検出する車
体向き検出手段と、その検出情報に基づいて操向制御す
る操向制御手段とが設けられた自動走行作業車の操向制
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操向制御装置は、例え
ば、作業車が予め設定された作業行程の長さ方向に向け
て直進するように、作業行程の長さ方向に対応して予め
設定された基準方位に対する車体の向き偏位を検出する
車体向き検出手段の検出情報に基づいて操向制御するよ
うにしたものである。

ところで、設定された基準方位が作業行程の長さ方向
に対して一致していない場合には、車体の向きが作業行
程の長さ方向に一致しているにも拘らず、車体が作業行
程の向きからずれた方向に走行する虞れがある。

そこで、従来では、車体向き検出手段の検出情報に基
づいて操向制御する操向制御手段の他に、送信機を用い
て遠隔操縦する遠隔操縦手段を並設して、作業車の向き
が作業行程の方向から大きくずれた場合には、自動走行
を中断して遠隔操縦手段に切り換えて、その後の走行を
人為的な操向操作にて行うようにしてあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来構成では、車体の操向を遠隔
操縦にて人為的に行うために、作業車を直進させるよう
に操向操作するためには熟練を要し、操向操作が困難で
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、基準方位を遠隔操作にて補正できるように
することで、作業車の自動走行を中断させることなく、
走行方向を簡単に修正できるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による自動走行作業車の操向制御装置の特徴構
成は、前記基準方位を変更する指示情報を前記車体側に
向けて送信する送信機が設けられ、前記車体側には、前
記送信機による指示情報に基づいて、自動走行状態を維
持したままで、前記基準方位を変更する基準方位変更手
段が設けられている点にあり、その作業並びに効果は以
下の通りである。

〔作用〕

すなわち、基準方位設定手段により予め設定された基
準方位を、送信機を用いて、自動走行を中断することな
く遠隔操作で変更することになる。そして、基準方位を
変更した後は、操向制御手段によって、変更された基準
方位に向かって直進するように自動走行することにな
る。

〔発明の効果〕

従って、所定走行行程に対して車体進行向きにずれが
生じた場合でも、単に遠隔操作で基準方位を変更すると
いう簡単な操作で、車体の走行方向を修正することがで
きることになるので、熟練していない作業車であっても
簡易に走行方向修正が可能となるとともに、わざわざ車
体がわの基準方位設定手段での修正を一旦走行停止させ
て行わなくても良いので作業能率を向上できるに至っ
た。

〔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図及び第５図に示すように、各別にステアリング
操作自在な左右一対の前輪（1F）及び左右一対の後輪
（1R）を備えた車体（Ｖ）の下腹部に、芝刈り装置
（２）を昇降自在に且つ駆動停止自在に懸架して、主に
雑草や芝等の刈取作業に用いる作業車が構成されてい
る。

尚、第４図中、（３）は前記芝刈り装置（２）の昇降
用油圧シリンダである。

そして、第６図に示すように、前記作業車は、基本的
には、周囲を既刈地（Ｃ）で囲まれた四角状の未刈地
（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との境界（Ｌ）に沿う前記未刈地
（Ｂ）部分の一辺から対辺に至る区間を一つの作業行程
として、その長さ方向に向けて予め設定された基準方位
（ψ₀）に向かって自動走行し、一つの作業行程の終端
部に達するに伴って、その作業行程に交差する方向の次
の作業行程の始端部に移動するようにターンさせて、前
記四角状の未刈地（Ｂ）の外周囲に位置する未刈地部分
を、内側方向に向けて作業行程を減じながら、所定範囲
の芝刈り作業を自動的に行えるように構成されている。

但し、前記車体（Ｖ）は、自動走行の他、作業者が搭
乗して人為的に運転する搭乗操縦や遠隔操縦（ラジコ
ン）によっても走行させることができるように構成され
ている。

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、前記前後輪（1
F），（1R）の夫々を各別に向き変更するステアリング
用油圧シリンダ（4F），（4R）、それらの制御弁（5
F），（5R）、前記芝刈り装置（２）の昇降用油圧シリ
ンダ（３）に対する制御弁（６）、前記芝刈り装置
（２）の駆動断続用の電磁操作式クラッチ（７）、前後
進切り換え並びに前後進ともに変速自在な油圧式無段変
速装置（８）、それに対する変速用モータ（９）、及
び、予め設定記憶された各種走行制御情報や後述の各種
センサ類による検出情報に基づいて、前記各制御弁（5
F），（5R），（６）、前記クラッチ（７）、及び、前
記変速用モータ（９）を制御するマイクロコンピュータ
利用の制御装置（10）の夫々が設けられている。

但し、前記制御装置（10）を利用して、予め設定され
た基準方位（ψ₀）に向かって走行するように操向制御
する操向制御手段（100）と、後述の送信機（16）によ
る指示情報に基づいて前記基準方位（ψ₀）を変更する
基準方位変更手段（101）とが構成されることになる。

尚、図中、（Ｅ）は、前記芝刈り装置（２）及び前記
前後輪（1F），（1R）の駆動用のエンジンであって、前
記変速装置（８）に連動連結されている。又、（11）
は、搭乗操縦時において前記変速装置（８）を操作する
ための変速ペダル、（12）は、前記変速装置（８）の変
速アームであって、前記変速モータ（９）及び変速ペダ
ル（11）の何れによっても前記変速装置（８）を操作可
能に、前記変速モータ（９）と変速ペダル（11）に連動
連結されている。

但し、前記変速モータ（９）は手動操作式のクラッチ
機構（13）にて、前記変速アーム（12）に対する連係を
断続自在に構成されている。

前記クラッチ機構（13）は、手動操作式のクラッチレ
バー（14）（第４図参照）にて入り切り操作されるよう
に構成されており、搭乗操縦時には、クラッチ切り操作
して前記変速モータ（９）と変速アーム（12）との連係
を断ち、遠隔操縦時や自動走行時には、入り操作して前
記変速モータ（９）と変速アーム（12）とを連係させる
ことになる。

そして、前記クラッチレバー（14）の入り切り操作に
連動するクラッチスイッチ（SW₃）が設けられ、このク
ラッチスイッチ（SW₃）の検出情報に基づいて、搭乗操
縦と自動走行とが切り換え作動するように構成されてい
る。尚、自動走行と遠隔操縦との切り換えについては後
述する。

ところで、前記前後輪（1F），（1R）は、各別に操向
操作自在に構成されていることから、前後輪（1F），
（1R）を同方向に向けて操向する平行ステアリング形
式、逆方向に向けて操向する４輪ステアリング形式、及
び、前輪（1F）のみを操向する２輪ステアリング形式
を、選択使用できるようになっている。そして、遠隔操
縦時には、前記平行ステアリング形式と４輪ステアリン
グ形式とを遠隔操作にて切り換え使用できるように構成
され、搭乗操縦時には３種類のステアリング形式の何れ
か一つを選択使用できるように構成されている。但し、
自動走行時には、前記平行ステアリング形式と４輪ステ
アリング形式とが自動的に切り換え使用されるように構
成されている。

前記車体（Ｖ）に装備されるセンサ類について説明す
れば、第４図及び第５図に示すように、作業行程の位置
を示す情報としての未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との境
界（Ｌ）に対する車体横幅方向のずれを検出する左右一
対の倣いセンサ（S₁），（S₂）が、前記芝刈り装置
（２）の作業範囲の両端部から車体前後方向に延出され
た４本のセンサ支持アーム（15）の先端部夫々に設けら
れている。

前記倣いセンサ（S₁），（S₂）について説明すれば、
車体横幅方向に向かって対向する状態で設けられた投光
部と受光部の間の光が、未刈芝にて遮断されるように構
成され、そして、この投光部から受光部に向かう光が遮
断されるか否かに基づいて、前記未刈地（Ｂ）と既刈地
（Ｃ）の何れであるかを判別するように構成されてい
る。

そして、自動走行時には、車体前後両端部に設けられ
た４組みの倣いセンサ（S₁），（S₂）のうちの車体進行
方向に対して前方側に位置する２組みを用いて、前記境
界（Ｌ）側に位置する１組みの倣いセンサ（S₁），
（S₂）の検出情報に基づいて前記境界（Ｌ）に対する車
体横幅方向のずれを判別し、進行方向に対して前方側と
なる２組の倣いセンサ（S₁），（S₂）全部の検出情報に
基づいて、車体（Ｖ）が作業行程の終端部に達したか否
かを判別するようにしてある。

前記境界（Ｌ）に対する車体横幅方向のずれの判別に
ついて説明すれば、前記一対の倣いセンサ（S₁），
（S₂）のうちの車体外方側に位置する倣いセンサ（S₁）
が前記既刈地（Ｃ）を検出し、且つ、車体内方側に位置
する倣いセンサ（S₂）が前記未刈地（Ｂ）を検出してい
る状態を、前記境界（Ｌ）に対する車体横幅方向のずれ
が無い状態と判別するようにしてある。

第１図及び第４図に示すように、前記基準方位
（ψ₀）に対する向き偏位を検出する車体向き検出手段
として、地磁気センサ利用の方位センサ（S₃）が、車体
後端部に取り付けられている。

第１図に示すように、走行距離を検出するために、前
記変速装置（８）の出力にて回転駆動されて、単位走行
距離当たり設定個数のパルス信号を出力する回転数セン
サ（S₄）が設けられている。

搭乗操縦用のステアリングハンドル（Ｈ）による目標
操向位置を検出する目標操向位置検出用ポテンショメー
タ（R₀）、前記前後輪（1F），（1R）夫々の操向位置を
検出する操向位置検出用ポテンショメータ（R₁），
（R₂）、前記変速装置（８）の操作状態を検出すること
により車速を間接的に検出する車速検出用ポテンショメ
ータ（R₃）の夫々が設けられている。

尚、第１図中、（SW₁）は、前記車体（Ｖ）を自動走
行（以下において再生と呼称する）させるか手動操縦
（搭乗操縦又は遠隔操縦）するか、又は、前記基準方位
や作業行程の長さ等を予め設定するためのティーチング
制御を行うかを切り換えるための作業モード選択スイッ
チ、（SW₂）は、自動走行の開始を指示するための車体
側スタートスイッチである。

又、遠隔操縦用の送信機（16）及び受信機（17）が設
けられ、前記受信機（17）は、その受信情報を前記制御
装置（10）に入力するように構成されている。

前記送信機（16）について説明すれば、第２図に示す
ように、左右動にて目標ステアリング位置を指示すると
共に、前後動にて用いるステアリング形式を指示するス
テアリングレバー（18）、前後動にて前後進切り換え並
びに前後進夫々での目標車速を指示する変速レバー（1
9）、前記芝刈り装置（２）の昇降操作用スイッチ（2
0）、前記芝刈り装置（２）の駆動断続の指示用クラッ
チスイッチ（21）、自動走行の開始を指示する遠隔用ス
タートスイッチ（22）の夫々が設けられている。

尚、第２図中、（23）は、前記車体（Ｖ）を前記送信
機（16）にて人為的に操縦する第１モード（“0"）と、
自動走行時において前記車体（Ｖ）の走行開始の指示を
行ったり、自動走行を継続しながらも補助的に各種の指
示を遠隔操作で行うための第２モード（“1"）とを切り
換えるためのラジコンモード切り換え用スイッチであ
る。

つまり、このラジコンモード切り換え用スイッチ（2
3）にて、遠隔操縦と自動走行との切り換えを、前記送
信機（16）から指示できるように構成されているのであ
る。

そして、第３図に示すように、前記各レバー（18），
（19）やスイッチ（20），（21），（22），（23）の操
作状態を検出する各種センサや、その検出情報を変調し
て前記受信機（17）に向けて送信する送信用の各種機器
が設けられている。

すなわち、前記ステアリングレバー（18）の前後動に
て指示されるステアリング形式に対応した電圧を出力す
るステアリング形式検出用ポテンショメータ（Rs）、前
記ステアリングレバー（18）の左右動にて指示されるス
テアリング位置に対応した電圧を出力するステアリング
位置検出用ポテンショメータ（Rr）、及び、前記変速レ
バー（19）の前後動にて指示される車速に対応する電圧
を出力する車速検出用ポテンショメータ（Rv）の夫々が
設けられ、これら各ポテンショメータ（Rs），（Rr），
（Rv）及び前記各スイッチ（20），（21），（22），
（23）の夫々に対応して設けられた複数個のチャネル毎
に、それらの出力電圧やON・OFFの状態に対応したパル
ス幅の信号に変換するパルス幅変調器（24）と、このパ
ルス幅変調器（24）の出力を変調して前記受信機（17）
に向けて送信する送信部（25）とが設けられている。

従って、前記受信機（17）は、変調されたパルス幅を
対応する各チャネル毎に復調して、前記制御装置（10）
に入力することになる。

但し、詳しくは後述するが、前記ステアリングレバー
（18）は、前記基準方位（ψ₀）を変更するための情報
を、前記車体（Ｖ）に向けて指示する手段に兼用構成さ
れている。

次に、第７図に示すフローチャートに基づいて、前記
作業車の制御装置（10）による走行制御の概略について
説明する。

電源投入に伴って制御装置（10）による制御が起動さ
れ、前記自動走行を開始するための車体側スタートスイ
ッチ（SW₂）がONされているか否かを判別する。

前記車体側スタートスイッチ（SW₂）がONしている場
合には、前記作業モード選択スイッチ（SW₁）の指示情
報に基づいて、搭乗操縦つまり手動モードであるか、自
動走行のために各種走行制御情報を設定するティーチン
グモードであるか、自動走行を開始する再生モードであ
るかを判別する。

選択された作業モードが再生モードである場合には、
前記車体側スタートスイッチ（SW₂）がONされた後、操
作者が車体から離れた安全な箇所に退避するに要する設
定時間（３秒）経過するまで待機した後、自動走行のた
めの制御を開始することになる。

選択された作業モードがティーチングモードである場
合には、前記基準方位（ψ₀）等の各種走行制御情報を
予め記憶設定するためのティーチング制御が開始される
ことになる。

一方、手動モードである場合、及び、前記車体側スタ
ートスイッチ（SW₂）がOFFである場合には、前記受信機
（17）による受信情報に基づいて、前記遠隔用スタート
スイッチ（22）がONされたか否かを判別する。

前記遠隔用スタートスイッチ（22）がOFFである場合
は、搭乗操縦による手動モードであると判断して、手動
操作にて操縦するためのマニュアル制御の処理を行うこ
とになる。

前記遠隔用スタートスイッチ（22）がONされた場合に
は、前記受信機（17）の受信情報に基づいて、前記ラジ
コンスイッチ（23）にて選択されたモードが第１モード
（“0"）であるか第２モード（“1"）であるかを判別す
る。

そして、第２モードである場合には、前記車体側スタ
ートスイッチ（SW₁）がONされた場合のように設定時間
経過するまで待機させることなく、直ちに自動走行のた
めの制御を開始することになる。

但し、第１モードである場合には、前記ティーチング
制御が起動されることになる。

尚、前記ティーチング制御及びマニュアル制御の夫々
において、前記変速用モータ（９）と変速アーム（12）
の連係を断続する手動クラッチレバー（14）が入り操作
状態にある場合には、遠隔操縦が作動状態となり、切り
操作状態にある場合には搭乗操縦が作動状態となるよう
に、前記クラッチスイッチ（SW₃）の検出情報に基づい
て、遠隔操縦と搭乗操縦とが切り換えられることにな
る。

次に、各制御について説明を加える。

前記ティーチングの処理について説明すれば、第９図
及び第10図に示すように、遠隔操縦又は搭乗操縦にて前
記車体（Ｖ）を人為的に走行させて、既刈地（Ｃ）にて
囲まれた四角状の未刈地（Ｂ）を形成しながらに、その
４辺夫々の長さ（l₀）を前記回転数センサ（S₄）の検出
情報に基づいて計測すると共に、設定距離走行する毎
に、前記方位センサ（S₃）の検出情報をサンプリングし
て平均した方位情報を、各辺に沿う作業行程夫々の基準
方位（ψ₀）として設定記憶させる処理を行うことにな
る。

そして、四角状の未刈地（Ｂ）の各辺の長さ（l₀）と
前記芝刈り装置（２）の作業幅とに基づいて作業予定の
行程数を算出して、この行程数、前記各辺の距離、及
び、各辺の基準方位（ψ₀）の夫々をティーチングされ
た走行制御情報として予め記憶設定することになる。

説明を加えれば、第９図に示すように、ティーチング
制御が開始されるに伴って、現在の作業行程を示す辺番
号（ｎ）を、第１行程に対応する“1"に設定した後、前
記回転数センサ（S₄）の検出情報に基づいてカウントさ
れる距離カウント（l_C）の値を“0"に初期設定して、ス
タート地点（START）（第10図参照）から、前記遠隔操
縦又は搭乗操縦によるマニュアル制御にて走行を開始す
る。

そして、前記回転数センサ（S₄）の検出情報に基づい
て判別される走行距離が設定距離（5cmに設定してあ
る）に達する毎に起動される走行パルス割り込み処理が
起動されたか否かを判別し、この割り込み処理が起動さ
れている場合に、前記距離カウント（l_C）の値を“1"加
算する。

前記距離カウント（l_C）の値を“1"加算した後は、そ
の値が、各辺における走行開始地点から車体走行が安定
するに要する距離として予め設定された第１設定値（30
＝1.5mに設定してある）に達したか否かを判別する。

前記距離カウント（l_C）の値が前記第１設定値（30）
未満である場合には、前記距離カウント（l_C）の値を加
算する処理のみを繰り返して待機させることになる。

前記距離カウント（l_C）の値が前記第１設定値（30）
以上になるに伴って、前記方位センサ（S₃）の検出情報
に基づいて、車体向きつまり現在方位（ψ_N）を算出す
る。

次に、前記距離カウント（l_C）の値が前記第１設定値
（30）であるか否かを判別する。第１設定値（30）であ
る場合には、第１平均方位（ψ_A）、及び、第２平均方
向（ψ_B1）、及び、第３平均方位（ψ_B2）の夫々に現在
方位（ψ_N）を代入する、初期設定の処理を実行すると
ともに、前記第１乃至第３平均方位（ψ_A，ψ_B1，
ψ_B2）を更新するためのサンプルポイント（l_SP）を、
前記第１設定値（30＝1.5m）と第２設定値（2mに設定し
てある）とを加算した3.5mに相当する70に設定する。

上述の判別結果が第１設定値（30）でない場合には、
前記設定距離（5cm）を走行する毎に算出される現在方
位（ψ_N）を平均した第１平均方位（ψ_A）を算出する、
平均方位更新の処理を実行する。

引続き、前記距離カウント（l_C）の値が前記サンプル
ポイント（l_SP）に達しているか否かを判別し、達して
いる場合は、平均方位サンプルデータを更新する処理を
実行すると共に、前記サンプルポイント（l_SP）を、前
記第２設定値（2m）に相当する40を加算した値に更新す
る処理を実行する。

前記平均方位サンプルデータの更新処理は、現時点で
の第１平均方位（ψ_A）を、前記第２平均方位（ψ_B1）
に代入し、且つ、現時点での第２平均方位（ψ_B1）を第
３平均方位（ψ_B2）に代入するものである。つまり、第
２平均方位（ψ_B1）として、現在のサンプルポイント
（l_SP）に達するまでの第１平均方位（ψ_A）が設定さ
れ、そして、第３平均方位（ψ_B2）として、前回のサン
プルポイント（l_SP）に達するまでの第１平均方位
（ψ_A）が設定され、そして、第３平均方位（ψ_B2）と
して、前回のサンプルポイント（l_SP）に達するまでの
第１平均方位（ψ_A）が設定される。

前記距離カウント（l_C）の値が前記サンプルポイント
（l_SP）に達していない場合には、前記現在方位（ψ_N）
と前記第３平均方位（ψ_B2）の差の絶対値が、一辺の作
業行程のティーチングが完了したか否かを判断するため
に予め設定された45度を越えたか否かを判別する。

前記現在方位（ψ_N）と第３平均方位（ψ_B2）の差の
絶対値が、45度を越えていない場合には、上述したマニ
ュアル制御以降の処理を繰り返すことになる。

前記現在方位（ψ_N）と第３平均方位（ψ_B2）の差の
絶対値が45度を越えた場合は、一辺のティーチングが完
了したものと判断して、前記辺番号（ｎ）に対応させ
て、前記距離カウント（l_C）の値を、一辺の行程距離
（l_0(n)）として代入すると共に、前記第３平均方位
（ψ_B2）の値を、前記辺番号（ｎ）に対応させた基準方
位（ψ_0(n)）として代入する。

すなわち、制御装置（10）は、後述するように、自動
走行を行う際の走行方向の基準となる基準方位
（ψ_0(n)）を設定する基準方位設定手段を構成している
のである。

そして、前記行程距離（l_0(n)）及び基準方位（ψ
_0(n)）を記憶設定した後は、引き続き、次の辺における
ティーチングを開始すべく、前記辺番号（ｎ）に“1"を
加算した後、その辺番号（ｎ）が４に達しているか否か
を判別することにより、４辺全部のティーチングが完了
したか否かを判断する。

前記辺番号（ｎ）が４を越えている場合には、上述し
たティーチング制御を終了し、４以下である場合には、
前記距離カウント（l_C）の値を“0"に初期設定した後、
上述した一連の処理を繰り返すことになる。

前記自動走行制御について説明すれば、前記車体側の
スタートスイッチ（SW₁）又は前記送信機（16）の遠隔
用スタートスイッチ（22）にて起動され、車体進行方向
に対して前方側に位置する前記境界（Ｌ）側の左右一対
の倣いセンサ（S₁），（S₂）の検出情報に基づいて、前
記車体（Ｖ）が前記境界（Ｌ）に沿って未刈地（Ｂ）上
を自動走行するように操向制御し、且つ、前記車体
（Ｖ）の向きが前記基準方位（ψ₀）に対して設定不感
帯内の向きに維持されるように操向制御して、前記車体
（Ｖ）が全体としては直進しながらも、刈り残しを発生
しないように、前記境界（Ｌ）に沿って自動走行する状
態を維持できるようにすることになる。

説明を加えれば、第８図に示すように、自動走行制御
が開始されるに伴って、前記ティーチングにて記憶設定
された基準方位（ψ₀）、作業行程数、及び、作業行程
の長さ（l₀）に基づいて作業行程の終端に達したか否か
を判断するためのターン許可距離（l₁），（l₂）（第６
図参照）や、前記境界（Ｌ）が車体に対して左右何れの
側に位置するかの情報や走行速度等の各種走行制御情報
を設定する作業データ設定処理が行われ、その設定作業
データに基づいて、行程数が更新される行程データ更新
処理が行われる。但し、走行開始時点では、この行程デ
ータ更新処理において、行程数が更新されることはな
い。

次に、図示を省略するが、水温や油圧等の車体（Ｖ）
を走行させるために必要な各部の異常有無をチェックす
る。異常がある場合には、前記エンジン（Ｅ）を非常停
止させて、全処理を終了することになる。異常が無い場
合には、前記受信機（17）の受信情報に基づいて、前記
ラジコンモードが第１モードであるか第２モードである
かを判別する。

前記ラジコンモードが第１モードである場合には、前
記送信機（16）による人為的な操作で車体（Ｖ）を操縦
する遠隔操縦であると判断して、自動走行の処理を終了
することになる。つまり、この自動走行制御は、前記変
速モータ（９）と変速アーム（12）との連係を断続する
ためのクラッチレバー（14）が入り操作され、且つ、前
記ラジコンモードが第２モードにある場合にのみ、作動
状態となるように制御されるのである。

そして、前記ラジコンモードが第２モードである場合
には、自動走行のための制御が開始されて、前記基準方
位（ψ₀）の変更処理兼用の車体向きを修正する方位修
正ステアリング制御を行い、引き続き、車体位置を修正
する倣い修正ステアリング制御を行うことになる。

但し、車体向きの修正を車体位置の修正に優先させる
べく、前記方位修正ステアリングにて車体向きの修正を
行った場合には、後述の如く、その修正が完了するまで
倣い修正ステアリング制御を禁止するようにしてある。

次に、前記作業データ設定処理にて設定された走行速
度で走行するように、前記変速用モータ（９）を制御し
て前記変速装置（８）を操作する車速制御を行って走行
を開始させることになる。

走行を開始した後は、前記行程数が“0"に達したか否
かを判別することにより、作業終了か否かを判別し、作
業終了の場合には、走行を停止させて、この自動走行の
ための処理を終了させることになる。

作業終了でない場合には、後述のターン条件が成立し
たか否かを判別して、ターン条件が成立している場合に
は、予め設定記憶されたターンパターンに基づいて、次
の作業行程の始端部に移動させるターン制御を行った
後、前記行程データ更新処理に復帰っせて、記憶された
行程数から“1"を減算することになる。

但し、ターン条件が成立していない場合には、前述の
方位誤差及び倣い誤差の検知判別の処理以降の処理を繰
り返すことになる。

前記ターン条件成立の判別について説明すれば、第６
図にも示すように、前記回転数センサ（S₄）の検出情報
に基づいて算出される走行距離（ｌ）が、前記ターン許
可距離（l₁），（l₂）の範囲にあり、且つ、走行前方側
の４個の倣いセンサ（S₁），（S₂）のうちの少なくとも
３個のセンサが前記既刈地（Ｃ）を検出している状態に
ある場合に、ターン条件が成立したものと判断するよう
にしてある。

但し、誤動作を防止するために、前記走行距離（ｌ）
が、前記ターン許可距離の上限（l₂）以上になった場合
には、前記倣いセンサ（S₁），（S₂）の検出状態に拘ら
ず、強制的にターンさせるようにしてある。

前記方位修正ステアリング制御について説明すれば、
４輪ステアリング形式で、設定ステアリング位置までス
テアリング操作した後、直ちに直進状態に対応するニュ
ートラル位置に復帰させる操作を一回行って、車体向き
を修正するように構成されている。尚、一回の操向操作
で車体向きが修正できない場合には、前記方位誤差が検
知されなくなるまで、前述の処理が繰り返されることに
なる。

説明を加えれば、第11図（イ），（ロ）に示すよう
に、前記方位センサ（S₃）による検出データを読み込ん
で現在方位（ψ_N）を算出し、前記受信機（17）の受信
情報に基づいて、前記送信機（16）のステアリングレバ
ー（18）によるステアリング形式の選択状態を判別する
ことにより、ラジコン方位補正の指示があるか否かを判
別する。

つまり、前記ステアリング形式の選択状態に対応する
受信パルス幅（Tsm）をカウントして、そのパルス幅（T
sm）が４輪ステアリング形式選択状態に対応する設定幅
（128ms）未満であるか否かに基づいて、前記ラジコン
方位補正の指示の有無を判別するようにしてある。

前記パルス幅（Tsm）が設定幅（128ms）以上ある場合
は、ラジコン方位補正の指示が無いものと判断して、算
出された現在方位（ψ_N）と前記基準方位（ψ₀）との偏
差（Δψ）を算出し、その偏差（Δψ）と設定不感帯
（±２度）とを比較することにより、方位修正の要否及
びその修正方向を判別する。

方位修正が不要な場合には、倣い制御許可のフラグを
セットして、この方位修正ステアリング制御を終了する
ことになる。

一方、方位修正が必要な場合には、車体（Ｖ）が前進
状態にあるか後進状態にあるかに基づいて、ステアリン
グ方向を判別して、夫々、車体進行方向に対して、前記
判別した方位修正方向に向けて車体向きを修正すべく、
前述の如く、４輪ステアリング形式を選択して、そのス
テアリング方向を設定することになる。

前記パルス幅（Tsm）が設定（128ms）未満である場合
には、ラジコン方位補正の指示があると判断して、前記
ステアリングレバー（18）の左右方向における操作状態
を示す受信パルス幅（Tsa）をカウントして、指示され
る補正状態を判別する。

つまり、前記パルス幅（Tsa）が、設定下限値（128m
s）未満である場合には、前記基準方位（ψ₀）に対する
車体向きを前記未刈地（Ｂ）側に修正する指示（IN）が
あると判別し、設定上限値（172ms）を越える場合に
は、前記既刈地（Ｃ）側に修正する指示（OUT）がある
と判別し、そして、前記設定下限値（128ms）と設定上
限値（172ms）の間にある場合には、前記基準方位
（ψ₀）を補正する指示があると判別するのである。

そして、前記基準方位（ψ₀）を補正する指示がある
と判別した場合には、前記現在方位（ψ_N）を前記基準
方位（ψ₀）に置き換えることにより、現在の車体向き
を新たな基準方位として変更設定するのである。

つまり、前記送信機（16）のステアリングレバー（1
8）が４輪ステアリング形式選択状態で、且つ、ステア
リングニュートラル状態に操作された場合には、前記基
準方位（ψ₀）を補正する指示があったものと判断する
のである。もって、上述の処理が、前記送信機（16）に
よる指示情報に基づいて前記基準方位（ψ₀）を変更す
る基準方位変更手段（101）に対応することになる。

一方、前記基準方位（ψ₀）の補正ではなく、方位補
正である場合には、前記境界（Ｌ）が車体（Ｖ）の左右
何れの側に位置する状態で走行しているかに基づいて、
補正方向を判別して、前記方位センサ（S₃）による現在
方位（ψ_N）と基準方位（ψ₀）の偏差（Δψ）による車
体向き修正と同様に、４輪ステアリング形式で、判別さ
れた方向に向けて操向することにより、車体向きを修正
することになる。

そして、車体向きを修正するために、前記前後輪（1
F），（1R）夫々に設けられたポテンショメータ
（R₁），（R₂）の検出情報に基づいて、前記前後輪（1
F），（1R）を逆方向に向けて、夫々設定角度となるま
で操向した後ニュートラルに戻す操作を一回行うように
してある。

但し、車体向きを修正すべく、４輪ステアリング形式
でステアリング操作した場合には、前記倣い制御許可の
フラグを禁止状態にセットして、この方位修正ステアリ
ング制御が完了するまで、つまり、一回の操向操作が完
了するまで前記倣い修正ステアリング制御を禁止するこ
とになる。

もって、この方位修正ステアリング制御が、車体
（Ｖ）の向き偏位を検出する車体向き検出手段としての
方位センサ（S₃）の検出情報に基づいて操向制御する操
向制御手段（100）に対応することになる。

前記倣い修正ステアリング制御について説明すれば、
前記平行ステアリング形式で、設定ステアリング位置ま
でステアリング操作した後、直ちに直進状態に対応する
ニュートラルに復帰させる操作を一回行って、車体横幅
方向の位置を修正するように構成されている。尚、一回
の操向操作で車体位置が修正できない場合には、前述の
上位修正ステアリングと同様に、前記倣い誤差が検知さ
れなくなるまで、前述の処理が繰り返されることにな
る。

説明を加えれば、第12図（イ）乃至（ニ）に示すよう
に、前記方位修正ステアリング制御と同様に、前記ステ
アリング形式の選択状態に対応する受信パルス幅（Ts
m）をカウントして、そのパルス幅（Tsm）が平行ステア
リング形式選択状態に対応する設定幅（172ms）より大
であるか否かに基づいて、前記ラジコン倣い補正の指示
の有無を判別するようにしてある。

前記パルス幅（Tsm）が設定幅（172ms）以下である場
合は、ラジコン倣い補正の指示が無いものと判断して、
前記境界（Ｌ）側に位置する倣いセンサ（S₁），（S₂）
の検出データを読み込んで、前記境界（Ｌ）に対する車
体位置の修正の要否及び修正方向を判別する。

すなわち、前記一対の倣いセンサ（S₁），（S₂）のう
ちの車体外方側のセンサ（S₁）の検出データが既刈地
（Ｃ）検出状態の“L"レベルにあり、且つ、車体内方側
のセンサ（S₂）の検出データが未刈地（Ｂ）検出状態の
“H"レベルにある場合には、位置修正が不要と判断し
て、前記前後輪（1F），（1R）を直進状態に維持するニ
ュートラルステアリング制御を行って、この倣い修正ス
テアリング制御を終了することになる。

前記一対の倣いセンサ（S₁），（S₂）の両方が既刈地
（Ｃ）検出状態の“L"レベルにある場合には、未刈地
（Ｂ）側への修正（IN）であると判断し、前記一対の倣
いセンサ（S₁），（S₂）の両方が未刈地（Ｂ）検出状態
の“H"レベルにある場合、又は、車体外方側のセンサ
（S₁）が“H"レベルで且つ車体内方側のセンサ（S₂）が
“L"レベルである場合には、既刈地（Ｃ）側への修正
（OUT）であると判断するようにしてあらう。

一方、前記パルス幅（Tsm）が設定幅（172ms）より大
である場合には、ラジコン倣い補正の指示があると判断
して、前記ステアリングレバー（18）の左右方向におけ
る操作状態を示すパルス幅（Tsa）をカウントして、指
示される補正状態を判別する。

つまり、前記パルス幅（Tsa）が、設定下限値（128m
s）未満である場合には、前記境界（Ｌ）に対する車体
位置を前記未刈地（Ｂ）側に修正する指示（IN）がある
と判別し、設定上限値（172ms）を越える場合には、前
記既刈地（Ｃ）側に修正する指示（OUT）があると判別
し、そして、前記設定下限値（128ms）と設定上限値（1
72ms）の間にある場合には、ニュートラル状態に維持す
る指示があると判断するのである。

そして、前記倣いセンサ（S₁），（S₂）の検出データ
による修正方向の判別又はラジコン倣い補正の指示に
て、境界（Ｌ）に対する車体（Ｖ）の位置を修正する場
合には、前記方位修正の場合と同様に、車体（Ｖ）に対
して境界（Ｌ）が左右何れの側に位置するかに基づい
て、目標ステアリング位置を大小に切り換えると共に、
車体の前後進状態に基づいて、ステアリング方向を設定
して、平行ステアリング形式にて、設定された方向に向
けて設定ステアリング位置まで操向した後ステアリング
ニュートラルに戻す操作を一回行うことになる。

前記目標ステアリング位置の大小切り換えについて説
明を加えれば、刈り残しを防止するために、前記境界
（Ｌ）に対して既刈地（Ｃ）側に向けて車体位置を修正
する場合の方が、未刈地（Ｂ）側に向けて車体位置を修
正する場合よりも、操向量が大になるようにしてある。

〔別実施例〕

上記実施例では、遠隔操縦用の送信機（16）のステア
リングレバー（18）を、基準方位（ψ₀）を補正する指
示を行う操作具に兼用構成した場合を例示したが、基準
方位（ψ₀）の補正指示を行うためのレバーやスイッチ
等を別に設けてもよく、基準方位（ψ₀）の補正指示を
行うための送信機（16）の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、本発明を、芝刈り用の作業車に
適用した場合を例示したが、本発明は各種の作業車に適
用できる。例えば、作業行程の方向を示す誘導用のビー
ム光を投射して、この誘導用ビーム光に沿って自動走行
させるようにしてもよく、操向制御手段（100）、基準
方位（ψ₀）の設定手段、並びに、基準方位変更手段（1
01）等の各部の具体構成は、本発明を適用する作業車の
構成に応じて、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
ために符号を記すが、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操向制御装置の実
施例を示し、第１図は制御構成を示すブロック図、第２
図は送信機の正面図、第３図は送信機の構成を示すブロ
ック図、第４図は作業車の側面図、第５図は同平面図、
第６図は作業地の説明図、第７図は走行制御の概略を示
すフローチャート、第８図は自動走行制御のフローチャ
ート、第９図はティーチング制御のフローチャート、第
10図はその説明図、第11図（イ），（ロ）は方位修正ス
テアリング制御のフローチャート、第12図（イ）乃至
（ニ）は倣い修正ステアリング制御のフローチャートで
ある。（Ｖ）……車体、（ψ₀）……基準方位、（S₂）……車
体向き検出手段、（16）……送信機、（100）……操向
制御手段、（101）……基準方位変更手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体（Ｖ）に備えた基準方位設定手段で予
め設定された基準方位（ψ₀）に向かって前記車体
（Ｖ）が走行するように、前記基準方位（ψ₀）に対す
る前記車体（Ｖ）の向き偏位を検出する車体向き検出手
段（S₃）と、その検出情報に基づいて操向制御する操向
制御手段（100）とが設けられた自動走行作業車の操向
制御装置であって、前記基準方位（ψ₀）を変更する指
示情報を前記車体（Ｖ）側に向けて送信する送信機（1
6）が設けられ、前記車体（Ｖ）側には、前記送信機（1
6）による指示情報に基づいて、自動走行状態を維持し
たままで、前記基準方位（ψ₀）を変更する基準方位変
更手段（101）が設けられている自動走行作業車の操向
制御装置。