JPH08194534A - 移動体の誘導制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地上側誘導用手段を各誘導対象領域用に多数
設けることを不要にして、誘導制御装置の設備費用を低
減させる。 【構成】 地上側に、所定範囲の誘導対象領域Ｆが複数
個Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３設定され、各誘導対象領域Ｆ内にお
いて移動体Ａを所定の誘導経路に沿って移動させるよう
に誘導するための誘導情報を移動体Ａ側に送り出す地上
側誘導用手段Ｂが設けられ、移動体Ａに、地上側誘導用
手段Ｂから送り出された誘導情報に基づいて移動体Ａを
誘導経路に沿って移動させるように操向制御する移動体
側制御手段が設けられ、地上側誘導用手段Ｂを複数個の
誘導対象領域Ｆのうちの１つの誘導対象領域Ｆに対する
誘導用の設置位置から他の誘導対象領域Ｆに対する誘導
用の設置位置に移動させる移動手段ＴＲが設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地上側に、所定範囲の
誘導対象領域内において移動体を所定の誘導経路に沿っ
て移動させるように誘導するための誘導情報を前記移動
体側に送り出す地上側誘導用手段が設けられ、前記移動
体に、前記地上側誘導用手段から送り出された前記誘導
情報に基づいて前記移動体を前記誘導経路に沿って移動
させるように操向制御する移動体側制御手段が設けられ
た移動体の誘導制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる移動体の誘導制御装置の従来技術
について、図２及び図５を参考図（尚、図２及び図５は
本発明の実施例を説明する図である）として説明する。
誘導対象領域としての圃場Ｆ内の誘導経路Ｌに沿って移
動する移動体としての自動走行式の作業車Ａ（田植え用
の作業車）に発光体２０と反射体１９ａとを設け、地上
側誘導用手段として誘導用の設置位置（図２の辺ｋ１，
ｋ４の中間位置）に固定設置される自動追尾式誘導制御
装置Ｂが、発光体２０をイメージセンサＳ等の撮像画面
内（例えば画面中心）に捉えるように追尾制御しなが
ら、イメージセンサＳの撮像角度及びその画面内での発
光体２０の位置情報に基づいて求めた作業車Ａの方位角
情報と、レーザー測長器１３等による作業車Ａまでの距
離情報とに基づいて作業車Ａの位置を測定する。一方、
図示しない作業車Ａ側の車体方位センサの検出情報が地
上側に送信され、この車体方位と上記測定された作業車
Ａの位置とから、作業車Ａを所定の誘導経路Ｌに沿って
移動させるように誘導するための誘導情報が求められ、
その誘導情報が作業車Ａ側に送られる。そして、作業車
Ａ側にて、誘導経路Ｌに沿うように操向制御される（例
えば、本出願人が先に提案した特願平５‐３３０４０６
号参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、圃場Ｆが複数個設定される場合には、各圃
場Ｆの誘導用の設置位置夫々に地上側誘導用手段（自動
追尾式誘導制御装置Ｂ）を設置していたので、地上側誘
導用手段が多数必要になり、誘導制御装置の設備費用が
高価なものになるという不具合があった。

【０００４】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、地上側誘導用手段を各誘導対象
領域用に多数設けることを不要にして、上記従来技術の
不具合を解消させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による移動体の誘
導制御装置の第１の特徴構成は、前記誘導対象領域が複
数個設定され、前記地上側誘導用手段を前記複数個の誘
導対象領域のうちの１つの誘導対象領域に対する誘導用
の設置位置から他の誘導対象領域に対する誘導用の設置
位置に移動させる移動手段が設けられている点にある。

【０００６】又、第２の特徴構成は、上記第１の特徴構
成において、前記各誘導対象領域に、その誘導対象領域
の基準位置を表示する基準位置表示手段が配置され、前
記移動体に、その車体方位を検出する方位検出手段と、
その方位検出情報を前記地上側誘導用手段側に送信する
移動体側通信手段とが設けられ、前記地上側誘導用手段
が、前記移動体側通信手段からの送信情報を受信する地
上側通信手段と、前記基準位置表示手段が表示する各誘
導対象領域の基準位置を検出する基準位置検出手段と、
前記基準位置表示手段の配置位置を含む地上側情報を記
憶する地上側情報記憶手段と、前記基準位置検出手段の
検出情報及び前記地上側情報記憶手段の記憶情報に基づ
いて判別した前記各誘導対象領域での自己の位置を基準
として前記移動体を追尾しながらその位置を測定する位
置測定手段と、前記地上側通信手段が受信した前記移動
体の車体方位情報及び前記位置測定手段による前記移動
体の位置情報に基づいて前記移動体の移動を制御するた
めの誘導制御情報を求める演算手段とを備え、且つ、そ
の誘導制御情報を前記誘導情報として前記地上側通信手
段を介して前記移動体側通信手段に送信するように構成
され、前記移動体側制御手段が、前記移動体側通信手段
が受信した前記誘導制御情報に基づいて前記移動体を操
向制御するように構成されている点にある。

【０００７】又、第３の特徴構成は、上記第１の特徴構
成において、前記地上側誘導用手段が、前記各誘導対象
領域内に並置された複数個の誘導経路に対する誘導用ビ
ーム光を、前記誘導経路の長手方向に沿ったビーム光投
射位置の情報を前記誘導情報とする状態で投射する誘導
用ビーム光投射手段にて構成され、前記移動体に、前記
誘導用ビーム光投射手段からのビーム光を受光するビー
ム光受光手段が設けられ、前記移動体側制御手段が、前
記ビーム光受光手段の受光情報に基づいて前記各誘導経
路に対する横方向での位置を検出してその位置検出情報
に基づいて前記移動体を操向制御するように構成されて
いる点にある。

【０００８】又、第４の特徴構成は、上記第１、第２又
は第３の特徴構成において、前記移動手段が、前記地上
側誘導用手段を搭載して移動する自動車に構成されてい
る点にある。

【０００９】

【作用】本発明による移動体の誘導制御装置の第１の特
徴構成によれば、地上側誘導用手段が、複数個設定され
た誘導対象領域のうちの１つの誘導対象領域に対する誘
導用の設置位置から他の誘導対象領域に対する誘導用の
設置位置に移動手段にて移動され、その移動後の地上側
誘導用手段から移動体側に向けて、所定範囲の誘導対象
領域内において移動体を所定の誘導経路に沿って移動さ
せるように誘導するための誘導情報が送り出される。そ
して、その誘導情報に基づいて、移動体が上記誘導経路
に沿って移動するように操向制御される。

【００１０】又、第２の特徴構成は、上記第１の特徴構
成において、各誘導対象領域に配置された基準位置表示
手段が表示する各誘導対象領域の基準位置が、地上側誘
導用手段に備えた基準位置検出手段にて検出されるとと
もに、予め記憶されている上記基準位置表示手段の配置
位置を含む地上側情報と上記基準位置検出情報とに基づ
いて各誘導対象領域での地上側誘導用手段の自己の位置
が判別され、その自己の位置を基準として、移動体が追
尾されながらその位置が測定される。一方、移動体側で
は、車体方位が検出され、その方位検出情報が移動体側
通信手段を介して地上側通信手段に送信される。そし
て、その車体方位情報と上記測定した移動体の位置情報
とから誘導制御情報が演算にて求められるとともに、そ
の誘導制御情報が地上側通信手段を介して移動体側通信
手段に送信され、移動体側にて、受信した誘導制御情報
に基づいて移動体が誘導経路に沿って移動するように操
向制御される。

【００１１】又、第３の特徴構成によれば、上記第１の
特徴構成において、地上側誘導用手段を構成する誘導用
ビーム光投射手段から、各誘導対象領域内に並置された
複数個の誘導経路に対する誘導用ビーム光が、その誘導
経路の長手方向に沿ったビーム光投射位置の情報を前記
誘導情報とする状態で投射される。そして、その誘導用
ビーム光が移動体側のビーム光受光手段にて受光され、
その受光情報に基づいて移動体の誘導経路に対する横方
向での位置が検出され、移動体が誘導経路に沿うように
操向制御される。

【００１２】又、第４の特徴構成によれば、上記第１、
第２又は第３の特徴構成において、地上側誘導用手段が
自動車に搭載されて、複数個設定された誘導対象領域の
うちの１つの誘導対象領域に対する誘導用の設置位置か
ら他の誘導対象領域に対する誘導用の設置位置に移動さ
れる。

【００１３】

【発明の効果】本発明による移動体の誘導制御装置の第
１の特徴構成によれば、地上側誘導用手段を各誘導対象
領域の誘導用の設置位置に移動させて各誘導対象領域に
対する誘導制御を行うので、従来のように、各誘導対象
領域夫々に地上側誘導用手段を固定設置すると、地上側
誘導用手段が多数必要になって誘導制御装置の設備費用
が高価になるという不具合が解消されるに至った。

【００１４】又、第２の特徴構成によれば、地上側の基
準位置を検出して判別した自己の設置位置を基準にし
て、移動体を地上側から追尾しながら測定した位置情報
と、移動車側で検出した車体方位情報とに基づいて、移
動体を誘導対象領域内の誘導経路に沿って的確に移動さ
せることができ、もって、上記第１の特徴構成を実施す
る際の好適な手段が得られる。

【００１５】又、第３の特徴構成によれば、各誘導経路
の長手方向に沿って投射された誘導用ビーム光の投射位
置を誘導用の基準として、移動体を誘導対象領域内の誘
導経路に沿って的確に移動させることができ、もって、
上記第１の特徴構成を実施する際の好適な手段が得られ
る。

【００１６】又、第４の特徴構成によれば、移動手段
を、汎用的で且つ手軽に利用できる例えば軽トラック等
の自動車にて構成することにより、上記第１、第２又は
第３の特徴構成を実施する際の好適な手段が得られる。

【００１７】

【実施例】以下、移動体としての自動走行式の作業車Ａ
（例えば、田植え用の作業車）を、所定範囲の誘導対象
領域としての矩形状の圃場内において所定の誘導経路に
沿って苗の植え付け作業等を行いながら誘導走行させる
場合について、図面に基づいて説明する。

【００１８】図１及び図２に示すように、矩形状の圃場
Ｆが複数個Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３設定され、各圃場Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３内では、作業車Ａは圃場長手方向に沿う状態で
短手方向に並置された複数の誘導経路としての作業行程
Ｌ夫々に沿って作業走行しながら、各作業行程Ｌの端部
で隣接する作業行程に１８０度旋回移動し、今度はその
作業行程Ｌを逆方向に走行する往復走行を繰り返して、
上記各圃場Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の全範囲を走行するように
誘導制御される。

【００１９】各圃場Ｆには、その圃場Ｆの基準位置を表
示する基準位置表示手段としての基準ポールＰ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４が配置されている。具体的には、図１の
一番上に位置する圃場Ｆ１の例を図２に示すように、各
圃場Ｆの両長辺（図２のｋ１，ｋ２で示す辺、及びｋ
３，ｋ４で示す辺）の長手方向中央位置に、基準ポール
Ｐ１，Ｐ２が設けられている。尚、基準ポールＰ２は、
隣接する両側の圃場Ｆ１及びＦ２の各基準位置を表示
し、又、基準ポールＰ３は、隣接する両側の圃場Ｆ２及
びＦ３の各基準位置を表示するのに兼用される。各基準
ポールは、図４に示すように、地上所定高さに支柱２７
にて支持された円柱状の光反射板２８にて構成され、そ
の光反射板２８は、入射する光をその入射方向に反射す
る特性を有している。図中、ｋ０は圃場Ｆに対する作業
車Ａの出入口、ｋｄは作業車Ａに対する標準の作業開始
位置を示すデフォルト位置である。

【００２０】各圃場Ｆの長手方向一端側の辺（図２のｋ
１，ｋ４で示す辺）の中央位置が、各圃場Ｆ内において
作業車Ａを各作業行程Ｌに沿って移動させるように誘導
するための誘導情報を作業車Ａ側に送り出す後述の地上
側誘導用手段としての自動追尾式誘導制御装置Ｂの設置
位置、つまり各圃場Ｆに対する誘導用の設置位置に設定
されている。そして、その自動追尾式誘導制御装置Ｂを
複数個の圃場Ｆのうちの１つの圃場Ｆに対する上記設置
位置から他の圃場Ｆに対する上記設置位置に移動させる
移動手段ＴＲが設けられている。この移動手段ＴＲは、
具体的には、図３に示すように、上記自動追尾式誘導制
御装置Ｂを搭載して移動する軽トラック等の自動車ＴＲ
に構成されている。

【００２１】図５に示すように、作業車Ａには、発光体
としての電球２０が、作業車Ａ上に立設した円柱１９の
先端部に設置され、この円柱１９の外周面には、前記自
動追尾式誘導制御装置Ｂ側のレーザ測長器１３から投射
される距離検出用のビーム光ｂをその入射方向へ向けて
反射する反射シート１９ａが形成されている。尚、電球
２０は図示しない電源によって連続点灯されている。

【００２２】前記自動追尾式誘導制御装置Ｂには、前記
電球２０を含む所定範囲を撮像する撮像手段としてのイ
メージセンサＳが設けられるとともに、電球２０までの
距離を検出する距離検出手段としてのレーザ測長器１３
が、その検出光ｂの投射方向をイメージセンサＳの撮像
方向に沿って設定した状態で設置されている。上記イメ
ージセンサＳとレーザ測長器１３とは、設置台９上に一
体のものとして固定設置され、この設置台９を縦軸芯θ
周りに旋回させる旋回用モータ１１と、設置台９を横軸
芯φ周りに首振り動作させる首振り用モータ１２とが設
けられている。従って、この旋回用モータ１１及び首振
り用モータ１２によって、前記イメージセンサＳの撮像
角度を調節する撮像角度調節手段１１，１２が構成され
る。尚、上記旋回用モータ１１及び首振り用モータ１２
には、夫々エンコーダ１１ａ，１２ａが内蔵されており
（図７参照）、このエンコーダ１１ａ，１２ａの情報に
基づいてイメージセンサＳの撮像角度が検出されるよう
になっている。

【００２３】図６に示すように、前記イメージセンサＳ
は、光学系を構成する電動ズームレンズ１４、及び、撮
像部である電子シャッター搭載の白黒式のＣＣＤセンサ
１５からなる。電動ズームレンズ１４には、フォーカス
駆動モータ３３と、フォーカス位置検出センサである第
１ポテンショメータ３４と、ズーム駆動モータ３５と、
ズーム位置検出センサである第２ポテンショメータ３６
とが設けられている。そして、電動ズームレンズ１４及
びこの後方側に設けられた光学フィルター２４を通過し
た電球２０からの光が、ＣＣＤセンサ１５に設けられた
撮像素子であるＣＣＤ素子２７上に結像するように構成
されている。尚、上記光学フィルター２４は、電球２０
の発光波長に対して透過率が大きくなるようにしてあ
る。

【００２４】次に、図７に基づいて、前記自動追尾式誘
導制御装置Ｂの制御構成について説明すれば、撮像角度
コントローラ４９、イメージセンサコントローラ５０、
レーザ測長器コントローラ５１、及び、これらのコント
ローラ４９，５０，５１を制御するメインコントローラ
Ｃが設けられている。撮像角度コントローラ４９には、
前記エンコーダ１１ａ，１２ａからの前記イメージセン
サＳの撮像角度情報が入力されるとともに、前記旋回用
モータ１１及び首振り用モータ１２に対する駆動信号が
出力されている。イメージセンサコントローラ５０に
は、前記ＣＣＤセンサ１５の撮像情報、前記第１ポテン
ショメータ３４及び第２ポテンショメータ３６の検出情
報が入力されるとともに、前記ＣＣＤセンサ１５、前記
フォーカス駆動モータ３３及び前記ズーム駆動モータ３
５に対する駆動信号が出力されている。レーザ測長器コ
ントローラ５１には、前記レーザ測長器１３からの距離
検出情報が入力されている。

【００２５】前記イメージセンサコントローラ５０を利
用して、前記イメージセンサＳの撮像情報に基づいて、
前記電球２０の前記イメージセンサＳの撮像画面内での
位置を検出する画像処理手段Ｔが構成されている。即
ち、図９に示すように、イメージセンサＳの撮像画面２
９の中心点Ｏを原点として画面横方向をｘ’軸（右方向
をプラス）、画面縦方向をｙ’軸（上向きをプラス）に
設定した状態で電球２０に対応する領域の重心位置Ｇを
求め、この重心位置Ｇと画面中心点Ｏとの偏差Ｘ，Ｙを
検出し、この偏差Ｘ，Ｙを電球２０の撮像画面内での位
置情報とする。尚、この例では、ｙ’軸方向の偏差Ｙは
殆ど０で、ｘ’軸方向の偏差Ｘのみである場合を示す。

【００２６】前記メインコントローラＣは、前記レーザ
測長器１３によって検出された前記電球２０までの距離
情報に基づいて、イメージセンサＳの撮像倍率を変更調
節するように構成されている。即ち、電球２０までの距
離が遠くなると撮像倍率を上げる一方、電球２０までの
距離が近くなると撮像倍率を下げるように電動ズーム１
４のレンズ位置を移動させることにより、撮像画面内で
の電球２０の大きさを適正な大きさに維持するようにし
ている。更に、前記電球２０の撮像画面内での移動方向
が横方向であるときに比べて、上記移動方向が遠近方向
であるとき、つまり、撮像画面内での電球２０の位置は
あまり変わらずに距離だけが変化するときの方が上記ズ
ーム制御の速度を速くして、追尾制御の遅れが極力小さ
くなるようにしている。

【００２７】前記メインコントローラＣは、前記イメー
ジセンサＳの撮像画面内の所定位置、具体的には前記撮
像画面２９の中心点Ｏに前記電球２０を捉えるように、
前記旋回用モータ１１及び首振り用モータ１２を作動さ
せる追尾制御を行うように構成されている。以下、この
追尾制御について説明すれば、前記画像処理手段Ｔによ
る画面内位置検出には所定の処理時間を要するので、図
１０に示すように、前記電球２０の位置（図では、縦軸
芯θ周りでの角度で示される）は、間隔を置いた不連続
な検出点での位置として得られる。図では、電球２０
が、現在の角度検出時点ｔ０より２つ前の角度検出時点
ｔ２で縦軸芯θ周りの角度θ２に位置し、現在の角度検
出時点ｔ０より１つ前の角度検出時点ｔ１で縦軸芯θ周
りの角度θ１に位置し、現在の角度検出時点ｔ０で縦軸
芯θ周りの角度θ０に位置するように軌跡Ｊ上を移動し
ているとする。尚、上記縦軸芯θ周りの角度は、上から
見て右回り（時計回り）をプラスの方向とし、又、電球
２０の横軸芯φ周りの角度位置は変化しないものとす
る。上記より、現在の角度検出時点ｔ０より１つ前の角
度検出時点ｔ１から現在の角度検出時点ｔ０までの電球
２０の縦軸芯θ周りの角度位置の変化率θｖは次式で与
えられる。

【００２８】

【数１】θｖ＝（θ０−θ１）／（ｔ０−ｔ１）

【００２９】そこで、現在の角度検出時点ｔ０の次の角
度検出時点で電球２０を画面の中心点Ｏに捉えるように
するために、前記画像処理手段Ｔによって検出したｘ’
軸方向の偏差Ｘ（図９）に対する修正量、及び、上記の
縦軸芯θ周りの角度位置の変化率θｖを考慮して縦軸芯
θ周りの旋回量Δθを次式のように定め、この旋回量Δ
θで旋回用モータ１１を作動させるのである。尚、ａ
１，ａ２は所定のゲイン係数である（ａ１＞０，ａ２＞
０）。

【００３０】

【数２】Δθ＝ａ１・Ｘ＋ａ２・θｖ

【００３１】又、自動追尾式誘導制御装置Ｂには、作業
車Ａ側の間で制御情報を送受するための地上側通信手段
としての送受信機１０が、メインコントローラＣに接続
されて設けられ、前記基準ポールＰ１，Ｐ２…が表示す
る各圃場Ｆの基準位置を検出する基準位置検出手段ＰＫ
と、前記基準ポールＰ１，Ｐ２の配置位置を含む地上側
情報を記憶する地上側情報記憶手段Ｒとが備えられてい
る。地上側情報としては、基準ポールＰ１，Ｐ２の座
標、圃場Ｆの各角部ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４の座標、出
入口ｋ０の位置、作業行程Ｌの情報（行程幅、行程長
さ、行程数等）、デフォルト位置ｋｄの座標等が記憶さ
れる。

【００３２】そして、上記基準位置検出手段ＰＫは、前
記基準ポールＰ１，Ｐ２の光反射板２８に向けて検出光
の投射方向を設定した状態でその光反射板２８までの距
離を検出する前記レーザ測長器１３と、前記レーザ測長
器コントローラ５１及びメインコントローラＣを利用し
て構成されている。又、上記地上側情報記憶手段Ｒは、
前記メインコントローラＣを利用して構成されている
（図７参照）。

【００３３】又、自動追尾式誘導制御装置Ｂには、前記
メインコントローラＣを利用して、前記基準位置検出手
段ＰＫの検出情報及び前記地上側情報記憶手段Ｒの記憶
情報に基づいて判別した各圃場Ｆでの自己の位置を基準
として作業車Ａを追尾しながらその位置を測定する位置
測定手段１０１と、前記地上側の送受信機１０が受信し
た作業車Ａの車体方位情報及び前記位置測定手段１０１
による作業車Ａの位置情報に基づいて作業車Ａの移動を
制御するための誘導制御情報を求める演算手段１０２と
が構成されている。

【００３４】具体的には、上記位置測定手段１０１は、
自己の位置つまり自動追尾式誘導制御装置Ｂの設置位置
を、予め判っている基準ポールＰ１，Ｐ２…の設置位置
情報と基準ポールＰ１，Ｐ２までの距離情報とから求
め、前記画像処理手段Ｔによる電球２０の前記イメージ
センサＳの撮像画面内での位置及び前記エンコーダ１１
ａ，１２ａによるイメージセンサＳの撮像角度情報から
作業車Ａの位置を検出する。そして、前記メインコント
ローラＣは、上記演算手段１０２にて求めた誘導制御情
報を、作業車Ａ側に送り出す前記誘導情報として前記地
上側の送受信機１０を介して前記移動体側の送受信機１
６に送信する。

【００３５】次に、図８に基づいて、作業車Ａ側の制御
構成について説明すれば、マイクロコンピュータ利用の
作業車コントローラＨが設けられ、この作業車コントロ
ーラＨに、前記地上側の送受信機１０との間で情報を送
受する移動体側通信手段としての送受信機１６が接続さ
れている。又、作業車コントローラＨからは、走行用の
変速装置１８を変速操作するための走行用モータ１７、
ステアリング装置２２を操作するためのステアリング用
モータ２１、及び作業装置２５を作動させる（例えば、
田植え機の場合には、作業装置である植え付け装置を昇
降等させる）ための作業装置用アクチュエータ２６に対
する駆動信号が出力されている。さらに、作業車コント
ローラＨには、作業車Ａの車体方位を検出する方位検出
手段としての地磁気利用の方位センサ２３の検出情報が
入力され、その検出情報は、前記送受信機１６によって
地上側の送受信機１３に送信される。尚、この車体方位
情報は、図２に示す圃場Ｆの長辺ｋ１，ｋ２（ｋ３，ｋ
４）に沿った方向を角度０の基準方位角とするように設
定されている。

【００３６】前記作業車コントローラＨを利用して、前
記自動追尾式誘導制御装置Ｂから送り出された前記誘導
情報、即ち作業車Ａ側の送受信機１６が受信した前記誘
導制御情報に基づいて作業車Ａを各作業行程Ｌに沿って
移動させるように操向制御する移動体側制御手段１０３
が構成されている。

【００３７】次に、図１１及び図１２に示すフローチャ
ートに基づいて自動追尾式誘導制御装置Ｂによる作業車
Ａの位置測定、及び、作業車Ａの誘導走行の具体構成に
ついて説明する。

【００３８】最初に、自動追尾式誘導制御装置Ｂを圃場
Ｆの誘導用の位置（図２に示す、ｋ１，ｋ４で示す辺の
中央位置）に設置するように自動追尾式誘導制御装置Ｂ
を搭載した自動車ＴＲを上記位置に停止させた後、メイ
ンルーチン（図１１）では、前記地上側情報記憶手段Ｒ
に記憶されている地上側情報（以後、マップファイルと
呼ぶ）のうちで、現在の圃場Ｆ１のマップファイルを選
択して読み込む。そして、そのマップファイル情報に基
づいて、前述の基準位置検出手段ＰＫにて自己の設置位
置が認識される。

【００３９】次に、前記イメージセンサＳの撮像画面の
中心点Ｏに作業車Ａの電球２０を捉えるように操作し、
方位角情報と距離情報とから作業車Ａの位置を検出した
後、最初の軌道データ（行単位で記憶されている）を読
み込み、その軌道と車体位置のずれを計算する。そし
て、軌道ずれが設定値（例えば１ｍ）内でなければ、次
の軌道データを読み込み、軌道ずれが上記設定値内にな
るまで、順番に軌道データの読み込みと軌道ずれの計算
とを行う。ここで、ファイル内のすべての軌道データを
読み込んでも、軌道ずれが設定値内にならないときは、
現在の車体位置が不適当と判断されるので、誘導したい
軌道まで手動で移動させるか、あるいは、前記デフォル
ト位置ｋｄまで移動させるようにして車体位置を変更さ
せる。そして、その移動後の作業車Ａの位置を検出し、
上記軌道データの読み込みと軌道ずれの計算とを再度行
い、軌道ずれが設定値内になる軌道データが見つかる
と、その軌道と車体位置を図示しないＴＶモニター等に
表示する。この表示を見て、作業者等が誘導開始を指令
すると、その軌道に沿っての車体誘導が開始される一
方、誘導開始しないように指令すると、上記車体位置の
変更からのフローを繰り返す。

【００４０】車体誘導（図１２）では、前記軌道データ
を計算バッファにセットしてから、前記レーザ測長器１
３（ＰＳＲと略す）及び前記イメージセンサコントロー
ラ５０を利用して構成されている画像処理手段Ｔ（ＶＳ
Ｘと略す）に対してデータを要求する。ここで、ＶＳＸ
の処理は時間がかかるので、その処理完了までの時間待
機した後、上記ＰＳＲからの距離データ、及びＶＳＸか
らの画面内位置データと、前記撮像角度コントローラ４
９から前記エンコーダ１１ａ，１２ａの撮像角度データ
とを読み込む。そして、この画面内位置データと撮像角
度データとから方位角を判別し、その方位角と、上記距
離データとから車体位置を計算するとともに、自動追尾
のための制御量を求め、その制御量で追尾動作させる。

【００４１】次に、上記算出した車体位置から軌道の終
端に位置しているか否かを調べる。軌道終端でなけれ
ば、作業車Ａから車体方位角データを受信して、その車
体方位角と、軌道に対する前記車体位置のずれとから車
体のステアリング角を算出し、そのステアリング角のデ
ータ、及び、その他の変速操作用や作業機（植え付け装
置等）操作用の誘導制御情報を作業車Ａに送信する。そ
して、車体側では、上記受信した制御情報に従って、ス
テアリング、変速、及び作業機操作の制御を行う。一
方、軌道終端であれば、次の軌道データの読み込みを行
い、その軌道データに基づいて、上記作業車Ａの車体方
位角データ受信からのフローを繰り返す。上記次の軌道
データの読み込みで、ファイル内のデータに対する処理
が終了している場合には、車体誘導の処理を終えて、メ
インルーチンに戻る。

【００４２】〔別実施例〕上記実施例では、地上側に設
ける基準位置表示手段Ｐ１，Ｐ２…が光反射板２８にて
構成されるとともに、基準位置検出手段ＰＫが、その光
反射板２８までの距離を検出する光式の距離検出手段
（レーザ測長器１３）を備えて、基準位置表示手段Ｐ
１，Ｐ２…の基準位置を検出するように構成したが、こ
のような光式の距離検出手段に限るものではなく、例え
ば、超音波や電波等の波動を用いる距離検出手段を備え
るようにしてもよい。

【００４３】上記実施例では、位置測定手段１０１が、
移動体Ａを撮像するイメージセンサＳの画面内での電球
２０の位置情報及びイメージセンサＳの撮像角度情報に
基づいて検出した移動体Ａの角度位置と、レーザー測長
器１３にて測定した移動体Ａまでの距離とに基づいて、
移動体Ａを追尾しながらその位置を測定するように構成
したが、位置測定手段１０１の具体構成はこれに限るも
のではない。尚、基準位置表示手段Ｐ１，Ｐ２や、移動
体Ａ側の光反射板２８までの距離を検出すのに、光式の
距離検出手段であるレーザ測長器１３を用いたが、これ
に限るものではなく、例えば、所定幅の単色光を投射す
るＬＥＤや、白色光を投射する距離検出器でもよい。

【００４４】上記実施例では、移動体の追尾制御及び位
置検出のために地上側の自動追尾式誘導制御装置Ｂに設
けるイメージセンサＳを、白黒式のＣＣＤセンサを用い
るイメージセンサの場合を例示したが、ＣＣＤセンサ以
外に、例えば、ＰＳＤセンサ等を用いてもよく、又、白
黒式ではなく、カラー式のセンサを用いるようにしても
よい。

【００４５】上記実施例では、撮像手段Ｓの撮像角度調
節手段を電動モータ１１，１２にて構成したが、モータ
以外に、他のアクチュエータを用いることができる。
又、上記実施例では、撮像手段Ｓの撮像角度検出手段
を、モータ１１，１２に内蔵したエンコーダ１１ａ，１
２ａによって構成したが、例えば、モータ１１，１２と
は別体のポテンショメータ等の角度検出手段を用いるこ
とも可能である。

【００４６】上記実施例では、追尾制御として、電球２
０を撮像画面の中心点Ｏに捉えるように制御する場合を
例示したが、これ以外に、画面の中心点Ｏを含む所定範
囲、例えば図９の近傍領域Ｋ内に捉えるようにすること
もできる。又、追尾のための情報として電球２０の撮像
画面内での位置（中心点Ｏからの偏差Ｘ，Ｙ）及び電球
２０の移動速度の両情報を使用した場合を示したが、電
球２０の撮像画面内での位置情報にのみ基づくようにし
て制御の簡略化を図ることもできる。

【００４７】上記実施例では、移動体Ａの車体方位を検
出する方位検出手段を、地磁気利用の方位センサ１９で
構成したが、これ以外に、例えばレーザージャイロを利
用する方位センサでもよい。

【００４８】次に、前記地上側誘導用手段の別実施例に
ついて、図１３〜図１５に基づいて説明すると、地上側
誘導用手段が、前記各圃場Ｆ内に並置された複数個の誘
導経路としての前記作業行程Ｌに対する誘導用ビーム光
Ａ１を、前記作業行程Ｌの長手方向に沿ったビーム光投
射位置の情報を前記誘導情報とする状態で投射する誘導
用ビーム光投射手段Ｂ１に構成されている。そして、誘
導用ビーム光投射手段Ｂ１は、ビーム光を発生するレー
ザー装置や、そのビーム光を上下方向の所定角度範囲で
走査するガルバノミラー等からなり、図示しないが、前
述の設置台９上に、前記イメージセンサＳやレーザ測長
器１３と一体のものとして固定設置されている。

【００４９】又、誘導用ビーム光投射手段Ｂ１からのビ
ーム光Ａ１は基本的に隣接する２つの行程Ｌに対して１
個のビーム光Ａ１を共用する状態で投射され、各作業行
程Ｌへのビーム光投射位置に設定するために、圃場Ｆの
端部に前記自動車ＴＲを停止させるための停止位置ｍが
マークで示されている。そして、作業車Ａ側から行程Ｌ
の終端に到着した情報が送信されると、必要なときは次
のマークの位置ｍまで移動し、各停止位置ｍでは、前述
の基準ポールＰ１，Ｐ２を検出して、それに基づいて各
誘導用ビーム光Ａ１が作業行程Ｌの長手方向に沿うよう
にその投射方向が調整される。その後、その移動完了の
情報が作業車Ａ側に送信され、作業車Ａ側では、この移
動完了の情報を受け取ってから次の行程Ｌに沿っての走
行を開始する。

【００５０】一方、前記作業車Ａには、前記誘導用ビー
ム光投射手段Ｂ１からのビーム光Ａ１を受光するビーム
光受光手段Ｓ１が設けられるとともに、前記移動体側制
御手段１０３が、前記ビーム光受光手段Ｓ１の受光情報
に基づいて前記各作業行程Ｌに対する横方向での位置を
検出してその位置検出情報に基づいて前記作業車Ａを操
向制御するように構成されている。上記ビーム光受光手
段Ｓ１は、図１５に示すように、車体前後方向に間隔ｄ
を置いて並置された前後一対の光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂ
からなり、各光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂは、車体横方向に
沿って複数個の受光素子Ｄを備えている。そして、各光
センサＳ１ａ，Ｓ１ｂにおいて、中央の受光素子Ｄ０を
基準として検出されるビーム光受光位置Ｘ１，Ｘ２の情
報より、下式に基づいて、誘導用ビーム光Ａ１のビーム
光投射位置つまり各作業行程Ｌに対する横方向での位置
情報として、作業行程Ｌに対する横方向での偏位ｘと車
体の傾きφとを求める。

【００５１】

【数３】ｘ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２ φ＝ｔａｎ^-1〔（Ｘ１−Ｘ２）／ｄ〕

【００５２】又、前記地上側誘導用手段としては、上記
２つの実施例にて例示された手段Ｂ，Ｂ１に限らず、こ
れら以外の地上側誘導用手段で構成することもできる。

【００５３】上記実施例では、移動体として、自動走行
式の田植え用の作業車Ａの場合を例示したが、これに限
るものではない。例えば、田植え用以外の作業車でもよ
く、あるいは、作業を行わずに、単に所定領域内を誘導
走行させる移動車でもよい。又、自動走行ではなく運転
者が搭乗して手動式に走行させるものでもよく、この場
合は、現在位置等の情報が表示され、この表示情報に基
づいて手動運転することになる。

【００５４】上記実施例では、誘導対象領域Ｆを矩形状
に形成したが、誘導対象領域Ｆの形状等は適宜変更でき
る。又、誘導対象領域Ｆを複数個設定する場合に、その
配置は、上記実施例のように隣接する状態で設定するも
のに限らず、例えば、複数個の誘導対象領域Ｆが離れた
場所に設定されるものでもよい。又、各誘導対象領域Ｆ
内に設ける誘導経路Ｌも、上記実施例のように複数個の
経路を隣接状態で並置させるものに限らない。

【００５５】上記実施例では、移動手段ＴＲを、軽トラ
ック等の自動車ＴＲにて構成したが、自動車に限るもの
ではなく、例えば、予め敷設されたレール上を移動する
軌道式の移動体でもよい。

【００５６】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
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動体が誘導走行される地上側の圃場を示す平
面図

【図２】地上側の圃場内の誘導経路を示す平面図

【図３】移動手段の側面図

【図４】基準位置表示手段を示す側面図

【図５】移動体及び自動追尾式誘導制御装置を示す外観
図

【図６】撮像手段の構成を示す断面側面図

【図７】自動追尾式誘導制御装置の制御構成を示すブロ
ック図

【図８】移動体側の制御構成を示すブロック図

【図９】撮像画面内における発光体の位置検出処理の説
明図

【図１０】追尾制御の説明図

【図１１】制御作動を説明するフローチャート

【図１２】制御作動を説明するフローチャート

【図１３】別実施例の圃場に対する誘導用ビーム光投射
位置を示す平面図

【図１４】別実施例の誘導用ビーム光及び作業車を示す
側面図

【図１５】別実施例の位置検出を説明する平面図

【符号の説明】

Ｆ 誘導対象領域 Ａ 移動体 Ｂ，Ｂ１ 地上側誘導用手段 １０３ 移動体側制御手段 ＴＲ 移動手段 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 基準位置表示手段 １９ 方位検出手段 １６ 移動体側通信手段 １０ 地上側通信手段 ＰＫ 基準位置検出手段 Ｒ 地上側情報記憶手段 １０１ 位置測定手段 １０２ 演算手段 Ｂ１ 誘導用ビーム光投射手段 Ｓ１ ビーム光受光手段 ＴＲ 自動車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 正徳 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 伊藤 勝美 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上側に、所定範囲の誘導対象領域
   （Ｆ）内において移動体（Ａ）を所定の誘導経路に沿っ
   て移動させるように誘導するための誘導情報を前記移動
   体（Ａ）側に送り出す地上側誘導用手段（Ｂ，Ｂ１）が
   設けられ、 前記移動体（Ａ）に、前記地上側誘導用手段（Ｂ，Ｂ
   １）から送り出された前記誘導情報に基づいて前記移動
   体（Ａ）を前記誘導経路に沿って移動させるように操向
   制御する移動体側制御手段（１０３）が設けられた移動
   体の誘導制御装置であって、 前記誘導対象領域（Ｆ）が複数個設定され、 前記地上側誘導用手段（Ｂ，Ｂ１）を前記複数個の誘導
   対象領域（Ｆ）のうちの１つの誘導対象領域（Ｆ）に対
   する誘導用の設置位置から他の誘導対象領域（Ｆ）に対
   する誘導用の設置位置に移動させる移動手段（ＴＲ）が
   設けられている移動体の誘導制御装置。
2. 【請求項２】 前記各誘導対象領域（Ｆ）に、その誘導
   対象領域（Ｆ）の基準位置を表示する基準位置表示手段
   （Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が配置され、 前記移動体（Ａ）に、その車体方位を検出する方位検出
   手段（２３）と、その方位検出情報を前記地上側誘導用
   手段（Ｂ）側に送信する移動体側通信手段（１６）とが
   設けられ、 前記地上側誘導用手段（Ｂ）が、前記移動体側通信手段
   （１６）からの送信情報を受信する地上側通信手段（１
   ０）と、前記基準位置表示手段（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ
   ４）が表示する各誘導対象領域（Ｆ）の基準位置を検出
   する基準位置検出手段（ＰＫ）と、前記基準位置表示手
   段（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）の配置位置を含む地上側
   情報を記憶する地上側情報記憶手段（Ｒ）と、前記基準
   位置検出手段（ＰＫ）の検出情報及び前記地上側情報記
   憶手段（Ｒ）の記憶情報に基づいて判別した前記各誘導
   対象領域（Ｆ）での自己の位置を基準として前記移動体
   （Ａ）を追尾しながらその位置を測定する位置測定手段
   （１０１）と、前記地上側通信手段（１０）が受信した
   前記移動体（Ａ）の車体方位情報及び前記位置測定手段
   （１０１）による前記移動体（Ａ）の位置情報に基づい
   て前記移動体（Ａ）の移動を制御するための誘導制御情
   報を求める演算手段（１０２）とを備え、且つ、その誘
   導制御情報を前記誘導情報として前記地上側通信手段
   （１０）を介して前記移動体側通信手段（１６）に送信
   するように構成され、 前記移動体側制御手段（１０３）が、前記移動体側通信
   手段（１６）が受信した前記誘導制御情報に基づいて前
   記移動体（Ａ）を操向制御するように構成されている請
   求項１記載の移動体の誘導制御装置。
3. 【請求項３】 前記地上側誘導用手段（Ｂ１）が、前記
   各誘導対象領域（Ｆ）内に並置された複数個の誘導経路
   に対する誘導用ビーム光を、前記誘導経路の長手方向に
   沿ったビーム光投射位置の情報を前記誘導情報とする状
   態で投射する誘導用ビーム光投射手段（Ｂ１）にて構成
   され、 前記移動体（Ａ）に、前記誘導用ビーム光投射手段（Ｂ
   １）からのビーム光を受光するビーム光受光手段（Ｓ
   １）が設けられ、 前記移動体側制御手段（１０３）が、前記ビーム光受光
   手段（Ｓ１）の受光情報に基づいて前記各誘導経路に対
   する横方向での位置を検出してその位置検出情報に基づ
   いて前記移動体（Ａ）を操向制御するように構成されて
   いる請求項１記載の移動体の誘導制御装置。
4. 【請求項４】 前記移動手段（ＴＲ）が、前記地上側誘
   導用手段（Ｂ，Ｂ１）を搭載して移動する自動車（Ｔ
   Ｒ）に構成されている請求項１、２又は３記載の移動体
   の誘導制御装置。