JPH09149706A - 自律走行車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業領域での作業に伴う往復走行における走
行軌跡の蛇行を防止し、確実かつ効率的な作業走行を可
能とする。 【解決手段】 刈跡境界検出部５２からのデータに基づ
く刈跡追従走行制御における制御ゲインを小さな値と
し、刈跡追従走行制御での目標方位角と地磁気センサ４
によって検出した走行方位との差に応じて操舵制御を行
うことで、草・芝のムラや地形の凹凸などによる操舵系
のハンチングを回避して走行軌跡の蛇行を防止するとと
もに、刈跡境界の検知幅からの逸脱を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、草刈、芝刈作業等
の作業領域での作業走行を制御する自律走行車の走行制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ゴルフ場、河川敷堤防、公園等の
各種フィールドで行う草刈、芝刈作業等を無人で行なう
ことのできる自律走行車が開発されている。このような
自律走行車においては、地磁気センサ等の方位検出セン
サを用いて方位を検出し、自律走行を制御するシステム
を搭載するものがあり、例えば、特開昭５９−１０５１
１２号公報には、各目標地点における前の目標地点との
距離、地磁気方向と走行方向との角度である基準方位
角、走行方向と次の目標地点の方向との角度である進行
方位角を予め設定記憶させておき、実際の走行時に設定
位置を読み出しながら走行する技術が開示されている。

【０００３】また、自律走行車では、作業の関係上、所
定の領域で車体の旋回を伴った往復走行を行う場合があ
り、特開平３−１３５６０８号公報には、圃場作業車の
往復作業において、往、復の２方位の基準方位の設定
を、任意の１行程あるいは複数行程を任意時間マニュア
ル走行するティーチングによって行う技術が開示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、作業領域に
おいて直線走行の往復による草・芝刈り作業等を行う場
合には、通常、前回の刈跡を検出し、この刈跡に追従す
る追従走行制御を行うシステムが多く、この場合、追従
走行制御の制御ゲインが大きすぎると、草・芝のムラや
地形の凹凸などにより操舵系がハンチングして走行軌跡
が蛇行する虞がある。

【０００５】従って、作業走行の走行方位を地磁気セン
サ等によって検出し、作業走行を制御することも考えら
れるが、地磁気センサ等の方位検出センサによる方位検
出の分解能では往路・復路で完全な平行走行を実現する
ことは困難であり、往復走行が長距離に渡ったとき、刈
り残しやオーバーラップ量が増加するばかりでなく、作
業跡から逸脱する虞がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、作業領域での作業に伴う往復走行における走行軌跡
の蛇行を防止するとともに作業跡からの逸脱を防止し、
確実かつ効率的な作業走行を可能とすることのできる自
律走行車の走行制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
作業領域での作業に伴う往復走行を制御する自律走行車
の走行制御装置において、図１の基本構成図に示すよう
に、上記作業領域内の作業跡を検出する作業跡検出セン
サからの出力に基づいて、前回の作業跡に追従するよう
今回の走行方位を設定し、前回の作業跡に対する追従走
行を制御する作業跡追従走行制御手段と、上記作業跡追
従走行制御手段で設定した走行方位と方位検出センサで
検出した現在の走行方位との差に応じて自車輌の進行方
向を修正し、往復走行における直進走行を制御する走行
制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記作業跡追従走行制御手段は、前回の作
業跡に基づく追従走行を連続的な比例積分制御とし、こ
の比例積分制御における制御ゲインを、追従走行での蛇
行を回避可能な値とすることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記作業跡追従走行制御手段は、前回の作
業跡に基づく追従走行を、設定距離の間、目標位置との
誤差量に基づく直進走行とし、上記走行制御手段は、上
記設定距離毎に、上記作業跡追従走行制御手段で設定し
た走行方位と上記方位検出センサによって検出した現在
の走行方位との差に応じて自車輌の進行方向を修正する
ことを特徴とする。

【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、作業
跡検出センサによる前回の作業跡に追従するよう今回の
走行方位を設定し、前回の作業跡に対する追従走行を制
御する際、方位検出センサで検出した現在の走行方位と
の差に応じて自車輌の進行方向を修正し、往復走行にお
ける直進走行を制御する。

【００１１】この場合、請求項２記載の発明では、前回
の作業跡に基づく追従走行を、制御ゲインが追従走行で
の蛇行を回避可能な値での連続的な比例積分制御とし、
また、請求項３記載の発明では、前回の作業跡に基づく
追従走行を、設定距離の間、目標位置との誤差量に基づ
く直進走行とするとともに、設定距離毎に、作業跡追従
走行制御における走行方位と方位検出センサによって検
出した現在の走行方位との差に応じて自車輌の進行方向
を修正する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図２〜図１７は本発明の実施の第
１形態を示し、図２は制御装置のブロック図、図３はＤ
−ＧＰＳ用移動局を備えた芝刈作業車及びＤ−ＧＰＳ用
固定局を示す説明図、図４は埋設磁鋼検出用センサ部の
構成を示す説明図、図５は刈跡境界センサ部の構成を示
す説明図、図６は磁気センサ群の出力に基づく磁鋼検出
の説明図、図７は刈跡境界センサ部の動作を示す説明
図、図８は操舵制御系の構成を示す説明図、図９は走行
経路及び作業領域を示す説明図、図１０及び図１１は主
制御ルーチンのフローチャート、図１２及び図１３は移
動走行制御ルーチンのフローチャート、図１４はＤ−Ｇ
ＰＳ・推測航法相互補正値算出ルーチンのフローチャー
ト、図１５は現在位置算出ルーチンのフローチャート、
図１６は作業走行制御ルーチンのフローチャート、図１
７はＤ−ＧＰＳ無線通信ルーチンのフローチャートであ
る。

【００１３】図３の（ａ）において、符号１は無人で自
走可能な自律走行作業車を示し、本形態においては、ゴ
ルフ場等の草・芝刈作業を行なう芝刈作業車である。こ
の芝刈作業車は、エンジン駆動で走行し、前後輪の操舵
角が独立に制御されて高精度の自律走行が可能となって
おり、この高精度の自律走行のため、衛星からの電波を
受信して自己位置を測定するための衛星電波受信機、走
行履歴に基づいて現在位置を測定するための推測航法用
センサ、走行障害物を検出するためのセンサ、草・芝刈
作業領域において刈跡境界（作業跡）に沿った作業走行
を行なうための刈跡境界検出用センサ等を搭載し、さら
に、障害物が多い場合や起伏の激しい地形などにおいて
精密な位置決めが必要な場合に対処するため、走行誘導
のための磁界を発生する磁気誘導路からの磁界を検出す
るセンサ等が搭載されている。

【００１４】上記衛星電波受信機は、本形態において
は、全世界測位衛星システム（GlobalPositioning Syst
em；以下、ＧＰＳと略記する）によるＧＰＳ衛星からの
電波を受信して自己位置を測定するためのＧＰＳ受信機
であり、既知の地点に配置された固定局で位置観測を行
なって補正情報（ディファレンシャル情報）を移動局に
フィードバックする、いわゆるディファレンシャルＧＰ
Ｓ（以下、Ｄ−ＧＰＳと略記する）用の移動局ＧＰＳ受
信機である。

【００１５】周知のように、ＧＰＳによる測位誤差の要
因としては、衛星及び受信機の時計の誤差、衛星の軌道
の誤差、電離層による電波の遅れ、大気圏による電波の
遅れ、マルチパス等があり、その他に、最も大きな誤差
要因としてセレクタブル・アベイラビリティ（Ｓ／Ａ）
と呼ばれる運用者による意図的な精度劣化がある。これ
らの要因による誤差のうち、同位相の誤差は既知の地点
の固定局で捕捉した各衛星に対応する補正情報を利用す
ることにより除去することができ、移動局での測位精度
を数ｍ程度まで飛躍的に向上することができる。

【００１６】このため、上記芝刈作業車１には、移動局
ＧＰＳ受信機のアンテナ２と、固定局からのディファレ
ンシャル情報を受信するための無線通信機のアンテナ３
とが立設されており、車外の既知の地点には、図３の
（ｂ）に示すように、固定局ＧＰＳ受信機のアンテナ３
１と、移動局ＧＰＳ受信機へディファレンシャル情報を
送信するための無線通信機のアンテナ３２とを備えた固
定局３０が配置されるようになっている。

【００１７】また、上記推測航法用センサとしては、方
位検出センサとしての地磁気センサ４と車輪エンコーダ
５とが上記芝刈作業車１に備えられ、上記障害物検出用
センサとしては、超音波センサあるいは光センサ等の無
接触型センサ６ａ，６ｂが上記芝刈作業車１の前後部に
取付けられるとともに、マイクロスイッチ等を使用した
接触型センサ７ａ，７ｂが上記芝刈作業車１の前後端に
取付けられている。

【００１８】また、磁気誘導路からの磁界を検出するセ
ンサとして、車体前端の上記接触型センサ７ａの後側に
位置する部位に、複数の磁気センサを連装した埋設磁鋼
検出用センサ部（磁気センサ部）８が設けられている。
本形態においては、磁化された鋼材（以下、磁鋼と称す
る）を磁石として埋設した磁気誘導路に対し、図４に示
すように、車体の幅方向に設置された横長の非磁性材料
からなるマウントベース８ａに、９個の磁気センサ８ｂ
#0〜８ｂ#8が感度方向を地面に向けて取り付けられ、上
記磁気センサ部８が構成されている。

【００１９】一方、上記芝刈作業車１の車輌本体下部に
は、草・芝刈作業を行うためのモーア等の刈刃機構９が
設けられ、さらに、草・芝刈作業の刈跡境界を検出する
ための刈跡境界センサ部１０が作業領域における作業跡
を検出する作業跡検出センサとして設けられている。

【００２０】上記刈跡境界センサ部１０は、草・芝高さ
を検出する機構を車体横方向左右に２組並列に配設して
構成され、図５（ａ）の正面図、図５（ｂ）の側面図に
示すように、各機構は、上記芝刈作業車１の車体１ａに
軸１１ａ，１１ｂを介して回動可能に支持される各揺動
部材１２ａ，１２ｂの下端に、草・芝丈に応じて上下す
るそり状の板１３ａ，１３ｂが、それぞれ回動可能に懸
架されて構成されている。上記各揺動部材１２ａ，１２
ｂは、左右の軸１１ａ，１１ｂにぞれぞれ固定されてお
り、左右の軸１１ａ，１１ｂにそれぞれ取付けられた回
転角センサ１４ａ，１４ｂによって各々の回転角が検出
されるようになっている。

【００２１】この場合、上記各揺動部材１２ａ，１２ｂ
を介して車体１ａに懸架される上記各そり状の板１３
ａ，１３ｂは、草・芝を押しつぶさない程度の軽さとな
っており、芝刈作業車１が移動すると、草・芝高さに応
じて上下することになり、各揺動部材１２ａ，１２ｂが
回動して、各々の回動角が各回転角センサ１４ａ，１４
ｂによって検出される。

【００２２】以上の構成による芝刈作業車１には、図２
に示すように、マイクロコンピュータ等から構成される
制御装置５０が搭載されており、この制御装置５０に上
述の各センサ類や後述するアクチュエータ類が接続され
て、本発明に係わる作業跡追従走行制御手段や走行制御
手段、及び、その他の制御手段の機能を実現するように
なっている。

【００２３】以下、上記制御装置５０の詳細について説
明する。上記制御装置５０には、上記磁気センサ部８の
各磁気センサ８ｂ#0〜８ｂ#8が接続される埋設磁鋼検出
部５１、上記刈跡境界センサ部１０の回転角センサ１４
ａ，１４ｂが接続される刈跡境界検出部５２、上記地磁
気センサ４及び上記車輪エンコーダ５が接続される推測
航法位置検出部５３、上記移動局ＧＰＳ受信機１５及び
上記無線通信機１６が接続されるＤ−ＧＰＳ位置検出部
５４、上記無接触型センサ６ａ，６ｂ及び上記接触型セ
ンサ７ａ，７ｂが接続される障害物検出部５５、これら
の各検出部５１，５２，５３，５４，５５が接続される
走行制御部５６、この走行制御部５６によって参照され
る作業データ・マップが格納されている作業データ蓄積
部５７、上記走行制御部５６からの指示によって車輌制
御を行なう車輌制御部５８が備えられ、さらに、この車
輌制御部５８からの出力に基づいて芝刈作業車１の各機
構部を駆動するため、駆動制御部５９、操舵制御部６
０、及び、刈刃制御部６１が備えられている。

【００２４】上記埋設磁鋼検出部５１では、磁気誘導路
に埋設された磁鋼からの磁力線を検出し、磁鋼の埋設位
置を算出する。すなわち、各磁気センサ８ｂ#0〜８ｂ#8
の各出力から、その平均値ＡＶＥと最大値ＭＡＸとを求
め、平均値ＡＶＥと最大値ＭＡＸとの差が設定値以上で
あればセンサ下部の地中に磁鋼が埋設されていると判断
し、地面に対して横方向に設置された各磁気センサ８ｂ
#0〜８b#8の位置から磁鋼位置を算出する。

【００２５】例えば、図６に示すように、各磁気センサ
８ｂ#0〜８b#8の出力とセンサ位置との関係を、各セン
サに対応する＃０〜＃８の位置を横軸とし、各センサの
出力を縦軸として表すと、図６（ａ）に示すように、磁
気センサ８ｂ#4に対応する＃４の位置で最大値ＭＡＸが
得られ、この最大値ＭＡＸと各磁気センサ８ｂ#0〜８b#
8の出力の平均値ＡＶＥとの差が設定値以上である場
合、センサ出力が最大を示す＃４の位置に隣接する＃３
から＃５の位置の間に磁鋼が埋設されていると判断し、
線形補間演算によって磁鋼の位置を＃４．５と推定す
る。

【００２６】一方、図６（ｂ）に示すように、磁気セン
サ８ｂ#1に対応する＃１の位置でセンサ出力の最大値Ｍ
ＡＸが得られ、この最大値ＭＡＸと各磁気センサ８ｂ#0
〜８b#8のセンサ出力の平均値ＡＶＥとの差が設定値よ
り小さい場合には、センサ下部の地中に磁鋼は存在しな
いと判断する。

【００２７】次に、上記刈跡境界検出部５２では、上記
刈跡境界センサ部１０の各回転角センサ１４ａ，１４ｂ
からの草・芝丈に応じた回転角信号を処理して草・芝の
刈跡境界位置を算出する。すなわち、草・芝刈作業領域
において、図７の（ａ），（ｂ）に示されるように、一
方の回転角センサ１４ａで検出される回動角θ1と他方
の回転角センサ１４ｂで検出される回動角θ2との差が
一定値以上のとき、その位置を既に草・芝が刈り取られ
た既刈部と未だ草・芝が刈り取られていない未刈部との
刈跡境界として検出し、刈跡境界の位置データを上記走
行制御部５６に出力する。

【００２８】上記推測航法位置検出部５３では、上記車
輪エンコーダ５によって検出される車速を積分して走行
距離を求め、この走行距離を上記地磁気センサ４により
検出した走行方向の変化に対応させて累積することによ
り、基準地点からの走行履歴を算出して自車輌の現在位
置を測定し、測位データを上記走行制御部５６に出力す
る。尚、上記推測航法位置検出部５３に接続されるセン
サとしては、上記地磁気センサ４及び車輪エンコーダ５
の組合わせに限定されることなく、ジャイロ等を組合わ
せても良い。

【００２９】上記Ｄ−ＧＰＳ位置検出部５４では、上記
移動局ＧＰＳ受信機１５を介して捕捉したＧＰＳ衛星群
（３次元測位の場合には少なくとも４個、２次元測位の
場合には少なくとも３個）７０からの航法メッセージ、
すなわち、衛星の時計補正係数、軌道情報、衛星の暦、
衛星の配置等の測位情報と、無線通信機１６を介して受
信した固定局３０からのディファレンシャル情報とから
自車輌の位置を高精度に測定し、その測位データを上記
走行制御部５６に出力する。

【００３０】上記Ｄ−ＧＰＳ位置検出部５４に対する固
定局３０は、固定局ＧＰＳ受信機３３が接続されるＤ−
ＧＰＳ固定局部３４、このＤ−ＧＰＳ固定局部３４から
のディファレンシャル情報を送信するためのＤ−ＧＰＳ
情報送信部３５、このＤ−ＧＰＳ情報送信部３５に接続
される無線通信機３６等から構成されている。

【００３１】上記Ｄ−ＧＰＳ固定局部３４では、上記固
定局ＧＰＳ受信機３３を介して受信した上記衛星群７０
からの測位情報を処理してディファレンシャル補正デー
タを作成する。このディファレンシャル補正データは、
上記Ｄ−ＧＰＳ情報送信部３５において無線通信のパケ
ットデータに変換され、無線通信機３６を介して送信さ
れる。

【００３２】尚、本形態においては、Ｄ−ＧＰＳの固定
局３０を、上記芝刈作業車１の移動局を対象とした特定
の装置として設置するようにしているが、ディファレン
シャル情報を送信する無線局を備えた既存のＤ−ＧＰＳ
固定局、あるいは、通信衛星を介してディファレンシャ
ル情報を送信する既存のＤ−ＧＰＳ固定局等を利用する
ことも可能である。

【００３３】一方、上記障害物検出部５５は、上記無接
触型センサ６ａ，６ｂ、及び、上記接触型センサ７ａ，
７ｂによって予測できない障害物を検出し、検出信号を
上記走行制御部５６に出力する。

【００３４】上記走行制御部５６では、上記埋設磁鋼検
出部５１、上記刈跡境界検出部５２、上記推測航法位置
検出部５３、及び、上記Ｄ−ＧＰＳ位置検出部５４から
の各測位データを適宜選択及び処理し、上記作業データ
蓄積部５７の作業データを参照して現在位置と目標位置
との誤差量を算出して走行経路や車輌制御指示を決定す
る。尚、上記障害物検出部５５により障害物が検出され
たときには、障害物回避あるいは車輌停止を指示する。

【００３５】ここで、芝刈作業車１の走行制御は、主と
して、上記推測航法位置検出部５３からの測位データ
と、この推測航法測位データに対して上記Ｄ−ＧＰＳ位
置検出部５４からのＤ−ＧＰＳ測位データによって補正
したデータ（相互補正値データ）とを適応的に切り換え
るＤ−ＧＰＳ・推測航法による自律走行制御と、上記埋
設磁鋼検出部５１からのデータに基づく磁気誘導走行制
御と、上記刈跡境界検出部５２からのデータと地磁気セ
ンサ４からのデータとを組み合わた作業領域における作
業走行制御とに分けられる。

【００３６】この場合、比較的障害物や起伏の少ない通
常の地形を広範囲に自律走行する場合には、後述するよ
うに、Ｄ−ＧＰＳ・推測航法に基づいて目標地点までの
移動距離の大小に応じてＤ−ＧＰＳによる測位データと
推測航法による測位データとを切り換えて自律走行する
が、障害物や起伏の多い地形では、Ｄ−ＧＰＳ・推測航
法による自律走行のみでは正確な位置決めが困難であ
る。このため、既設の磁気誘導路からの磁界を検出し、
自動的にＤ−ＧＰＳ・推測航法による自律走行から磁気
誘導走行に切り換え、磁気誘導路において検出した磁鋼
の位置が常に自車輌の中心となるよう、前後輪の操舵を
指示して走行を行う。

【００３７】また、作業領域での草・芝刈り作業に伴う
作業走行の走行制御においては、刈跡境界検出部５２か
らのデータに基づく刈跡追従走行制御では、制御ゲイン
が大きすぎる場合、草・芝のムラや地形の凹凸などによ
り操舵系がハンチングして走行軌跡が蛇行する虞がある
ため、刈跡追従走行制御における制御ゲインを小さな値
とし、刈跡追従走行制御での目標方位角と地磁気センサ
４によって検出した走行方位との差に応じて操舵制御を
行うようにしている。

【００３８】この場合、地磁気センサ４による方位検出
は、例えば５０ｍ走行して横方向に８０ｃｍのズレ（約
１度）を検出できる程度の分解能であり、地磁気センサ
４からのデータのみによって走行方位を決定すると、往
路・復路の平行度に誤差が生じ、往復走行が長距離に渡
ったとき、刈り残しやオーバーラップ量が増加したりす
るが、刈跡境界検出部５２からのデータに基づく刈跡追
従走行制御の制御ゲインを小さくし、地磁気センサ４に
よって検出した方位角で刈跡走行の方位角を修正するこ
とで、刈跡追従走行における蛇行の発生を回避するとと
もに、刈跡境界の検知幅から逸脱することなく、長い距
離を走行することができる。

【００３９】上記作業データ蓄積部５７は、固定データ
が記憶されるＲＯＭエリアと、制御実行中のワークデー
タが記憶されるＲＡＭエリアとから構成され、ＲＯＭエ
リアには、草・芝刈作業を行なう作業領域の地形データ
や複数の作業領域を含む領域全体の地形データ、この領
域全体の地形に含まれる磁気誘導路の位置データ等が予
め格納されており、ＲＡＭエリアには、各センサからの
信号を処理したデータ、Ｄ−ＧＰＳによる測位データ、
推測航法による測位データ、後述するＤ−ＧＰＳ・推測
航法の相互補正値データ、この相互補正値データあるい
は推測航法による測位データに基づいて算出される自車
輌の現在位置データ、及び、磁気誘導路における磁鋼検
出位置データ等が記憶されるようになっている。

【００４０】上記車輌制御部５８では、上記走行制御部
５６からの指示を具体的な制御指示量に変換し、駆動制
御部５９、操舵制御部６０、及び、刈刃制御部６１に出
力する。これにより、駆動制御部５９では、スロットル
開度を調整してエンジン出力を制御するためのスロット
ルアクチュエータ、変速アクチュエータ、前後進切換ア
クチュエータ、ブレーキアクチュエータ等の走行制御ア
クチュエータ２０を駆動し、また、油圧ポンプ２１を制
御して各機能部を駆動するための油圧を発生させる。

【００４１】操舵制御部６０では、前輪舵角センサ２５
ａ、後輪舵角センサ２５ｂからの入力に基づいて前輪操
舵用油圧制御弁２２ａ、後輪操舵用油圧制御弁２２ｂを
介して操舵制御（操舵量フィードバック制御）を行な
い、刈刃制御部６１では、刈刃制御用油圧制御弁２６を
介して刈刃機構９のサーボ制御を行なう。

【００４２】図８に示すように、芝刈作業車１の操舵系
は、エンジン１９によって駆動される上記油圧ポンプ２
１に、上記操舵制御部６０によって制御される前輪操舵
用油圧制御弁２２ａ及び後輪操舵用油圧制御弁２２ｂが
接続されるとともに、各油圧制御弁２２ａ，２２ｂに、
前輪用油圧シリンダ２３ａ、後輪用油圧シリンダ２３ｂ
がそれぞれ接続されており、各油圧シリンダ２３ａ，２
３ｂにより、前輪操舵機構２４ａ、後輪操舵機構２４ｂ
が独立して駆動される構成となっている。

【００４３】そして、各操舵機構２４ａ，２４ｂに取付
けられた各舵角センサ２５ａ，２５ｂより検出された前
後輪の各舵角が上記操舵制御部６０に入力されると、検
出された舵角と目標舵角との偏差をなくすよう、上記操
舵制御部６０によって各油圧制御弁２２ａ，２２ｂを介
して各操舵機構２４ａ，２４ｂが制御される。

【００４４】以下、図９に示すような複数の区画の作業
領域に対し、無人で草・芝刈作業を行なう例について説
明する。本形態では、芝刈作業車１は作業開始に当たっ
て任意の準備位置８０に待機しているものとし、図中、
破線で示すように、準備位置８０から作業領域８２に通
じる経路８１の一部、及び、作業領域８５から戻り位置
８８に通じる経路８７の一部が障害物や起伏の多い地形
となっており、それぞれに磁鋼を埋設した磁気誘導路８
１ａ，８７ａが設けられているものとする。

【００４５】そして、準備位置８０から最初の作業領域
８２への移動、作業領域８２における草・芝刈作業走
行、作業領域８２から次の作業領域８５への移動、作業
領域８５における草・芝刈作業走行、及び、戻り位置８
８への移動が、図１０及び図１１に示す主制御ルーチ
ン、図１２及び図１３に示す移動走行制御ルーチンに従
って自律的に行われる。

【００４６】まず、図１０及び図１１に示す主制御ルー
チンでは、ステップS101で、Ｄ−ＧＰＳを用いて現在の
自己位置である準備位置８０を計測する。この位置計測
は、経度、緯度等のＤ−ＧＰＳの測位データ（必要に応
じて高度データも加えられる）を、作業データ蓄積部５
７に格納されている測地系のデータに変換することによ
り行われる。尚、この測地系へのデータ変換は、Ｄ−Ｇ
ＰＳ位置検出部５４で行っても良く、あるいは、走行制
御部５６において行っても良い。

【００４７】次いで、ステップS102へ進むと、作業デー
タ蓄積部５７を参照して最初の作業領域８２の地形デー
タを読出し、計測した準備位置８０から作業開始地点ま
で、磁気誘導路８１ａを含む経路８１を生成し、ステッ
プS103へ進む。ステップS103では、後述する図１２及び
図１３の移動走行制御ルーチンを実行し、経路８１を通
って作業開始位置へ車輌を移動する。この経路８１の移
動に際しては、Ｄ−ＧＰＳ・推測航法による自律走行中
に磁気誘導路８１ａの存在を検出すると、自動的に磁気
誘導路に沿った走行に切換えられる。

【００４８】そして、上記ステップS103からステップS1
04へ進み、刈刃制御用油圧制御弁２６を開弁して刈刃機
構９に油圧を供給すると、刈刃を作動させて草・芝刈作
業を開始する。尚、草・芝刈作業は、一定速走行（例え
ば、３〜６ｋｍ／ｈ）により行なう。草・芝刈時の走行
速度は、あまり遅いと草・芝刈作業効率が悪化し、また
速すぎると刈ムラが生じるため、３〜６ｋｍ／ｈ程度が
望ましい。

【００４９】続くステップS105では、作業１回目か否か
を調べ、作業１回目であるときには、ステップS105から
ステップS106へ進んで、後述する図１５の現在位置算出
ルーチンによって得られるＤ−ＧＰＳ・推測航法による
車輌現在位置を作業データ蓄積部５７から読み出した
後、ステップS107で、作業データ蓄積部５７の作業デー
タを参照し、作業領域８２における作業１回目の１行程
（１列）の経路に対する現在位置との誤差量を求める。

【００５０】次に、ステップS108へ進み、上記ステップ
S107で求めた誤差量に応じて前後輪の各目標舵角に対す
る操舵量を決定し、ステップS109で、前輪操舵用油圧制
御弁２２ａ、後輪操舵用油圧制御弁２２ｂを介して、前
輪操舵機構２４ａ、後輪操舵機構２４ｂをそれぞれ駆動
し、前輪舵角センサ２５ａ及び後輪舵角センサ２５ｂに
より前輪舵角及び後輪舵角を検出して目標舵角を得るよ
う制御する。

【００５１】その後、ステップS110で、１行程（１列）
の終端点に達したか否かを調べ、終端点に達していない
とき、前述のステップS106へ戻って草・芝刈作業を続行
し、終端点に達したとき、ステップS116で１区画（現在
の作業対象の作業領域）の作業を終了したか否かを判断
する。

【００５２】この場合、作業１回目であるため、ステッ
プS116から前述のステップS105へ戻って、再び作業１回
目か否かを調べ、作業２回目以降になると、上記ステッ
プS105からステップS111へ分岐し、走行制御アクチュエ
ータ２０を駆動して刈刃の幅分だけ車体を横シフトさせ
て次作業位置へ移動させ、ステップS112以降で刈跡境界
に沿った作業経路８３の作業走行を行なう。

【００５３】尚、この次作業位置への移動は、Ｄ−ＧＰ
Ｓ・推測航法による車輌位置に基づいて行われるが、移
動距離が極短距離のため、後述する図１５の現在位置算
出ルーチンにおいて、推測航法による測位データを直接
使用して現在位置が求められる。

【００５４】ステップS112では、後述する図１６の作業
走行制御ルーチンを実行し、地磁気センサ４からのデー
タと刈跡境界センサ部１０からのデータとを組み合わせ
て前回作業による刈跡境界に沿った走行方位を算出して
前後輪の操舵量を決定する。次いで、ステップS113へ進
み、前輪操舵用油圧制御弁２２ａ、後輪操舵用油圧制御
弁２２ｂを介して前輪操舵機構２４ａ、後輪操舵機構２
４ｂをそれぞれ駆動し、目標舵角を得るよう制御し、草
・芝刈作業を行いながらの走行を制御する。

【００５５】その後、ステップS114で、再度、作業デー
タ蓄積部５７からＤ−ＧＰＳ・推測航法による車輌現在
位置を読み出すと、ステップS115で、１行程終端点に達
したか否かを調べ、１行程終端点に達していないときに
は、前述のステップS112へ戻って刈跡境界に沿った作業
走行を続け、１行程終端点に達したとき、ステップS116
へ進んで１区画（作業領域８２）の作業を終了したか否
か判断する。

【００５６】そして、１区画（作業領域８２）での作業
を終了するまでステップS105〜S116を繰返し、１区画の
作業を終了したとき、ステップS116からステップS117へ
進んで、全作業を終了したか否かを判断する。ここで
は、まだ、次の作業領域８５での作業を終了していない
ため、前述のステップS102へ戻って、同様の手順で作業
領域８２から作業領域８５への経路８４を生成すると、
図１２及び図１３の移動走行制御ルーチンに従って次の
作業領域８５に移動し、同様に最初の１行程のみＤ−Ｇ
ＰＳ・推測航法により草・芝刈作業を行ない、２回目以
降は経路８６の作業走行により草・芝刈作業を行なう。

【００５７】やがて、全作業を終了すると、ステップS1
17からステップS118へ進み、作業データ蓄積部５７を参
照して、作業領域８５から戻り位置８８まで磁気誘導路
８７ａを含む経路８７を生成すると、ステップS119で、
図１２及び図１３の移動走行制御ルーチンに従って戻り
位置８８まで移動し、ルーチンを終了して車輌を停止さ
せる。

【００５８】次に、図１２及び図１３に示す移動走行制
御ルーチンによる経路８１，８４，８７における走行制
御について説明する。尚、前述の主制御ルーチンにおい
ては、自己位置の測位データと作業データ蓄積部５７の
作業データとから経路８１，８４，８７を生成するよう
にしているが、経路８１，８４，８７そのものを予め作
業データ蓄積部５７に記憶させておいても良い。

【００５９】このルーチンでは、ステップS201で、作業
データ蓄積部５７に記憶されている目標地点、目標軌
跡、予め設定した指定進行速度を読み出すと、ステップ
S202で、移動終了か否かを判断し、移動終了ならばステ
ップS203で車輌を停止してルーチンを抜け、移動終了で
ない場合には、ステップS204へ進む。

【００６０】ステップS204では、車輪エンコーダ５よっ
て検出される芝刈作業車１の移動速度が上記ステップS2
01で読み出した指定進行速度となるよう、走行制御アク
チュエータ２０の１つを構成するスロットルアクチュエ
ータを介してエンジン１９の出力を制御し、指定進行速
度で走行した後、ステップS205で、磁気誘導走行が許可
されているか否か、すなわち、磁気誘導路（本形態で
は、経路８１に含まれる磁気誘導路８１ａあるいは経路
８７に含まれる磁気誘導路８７ａ）の開始点が当面の目
標地点であり、磁気誘導走行へ切換えるための準備が許
可されているか否かを調べる。

【００６１】そして、磁気誘導走行が許可されていると
きには、上記ステップS205からステップS206以降へ進ん
で埋設磁鋼の検出位置に基づく走行制御を行い、磁気誘
導走行が許可されていないとき、上記ステップS205から
ステップS211以降へ進んで、Ｄ−ＧＰＳ及び推測航法に
よる走行制御を行う。

【００６２】まず、磁気誘導走行が許可状態となって上
記ステップS205からステップS206へ進んだ場合について
説明する。ステップS206では、磁気センサ８ｂ#0〜８ｂ
#8からの出力を調べて埋設磁鋼が検出されたか否かを判
断し、埋設磁鋼が検出されないときには、磁気誘導路
（磁気誘導路８１ａあるいは磁気誘導路８７ａ）に達し
ていないと判断してＤ−ＧＰＳ及び推測航法による自己
位置検出を実行すべくステップS211以降へ進み、埋設磁
鋼が検出されたとき、磁気誘導路に達したと判断してス
テップS207へ進む。

【００６３】ステップS207では、磁気センサ８ｂ#0〜８
ｂ#8の情報から磁鋼の埋設位置を計算し、ステップS208
で磁鋼検出位置が車体の中心となるよう前後輪の各操舵
量を計算すると、ステップS209で前輪操舵用油圧制御弁
２２ａ、後輪操舵用油圧制御弁２２ｂを介して前輪操舵
機構２４ａ、後輪操舵機構２４ｂをそれぞれ駆動し、目
標舵角を得るよう制御する。

【００６４】その後、ステップS210へ進み、磁気誘導走
行路の終端点を示す終了マークとなる磁鋼を検出したか
否かを調べる。例えば、磁気誘導路がＮ極の磁鋼で構成
されている場合、この磁気誘導路の終端点にＳ極の磁鋼
を終了マークとして埋設しておくことにより、極性の異
なる磁鋼を検出したとき、磁気誘導路の終端点に達した
と判断することができる。

【００６５】そして、終了マークの磁鋼が検出されない
ときには、ステップS207へ戻って埋設磁鋼の検出による
磁気誘導路（磁気誘導路８１ａあるいは磁気誘導路８７
ａ）に沿った走行制御を続行し、終了マークの磁鋼を検
出したとき、ステップS201へ戻り、Ｄ−ＧＰＳ・推測航
法によって自律走行する新たな目標地点に向けての処理
を行う。

【００６６】これにより、Ｄ−ＧＰＳ・推測航法による
自律走行中に、障害物や起伏の多い地形に達したとき、
予め設けられている磁気誘導路からの磁界を検出して自
動的に磁気誘導走行に切り換えるため、障害物や地形の
起伏に拘わらず正確な位置決めが可能となり、走行経路
から逸脱することなしに目標地点に確実に到達すること
ができる。しかも、通常はＤ−ＧＰＳ・推測航法による
自律走行を行い、精密な位置決めが必要な場合にのみ磁
気誘導路による誘導走行を行うため、磁気誘導路の設置
を必要最小限として設置費用を抑えることができる。

【００６７】一方、ステップS211以降のＤ−ＧＰＳ及び
推測航法による走行制御では、ステップS211で、後述す
る図１５の現在位置算出ルーチンによって求められた自
車輌の現在位置を作業データ蓄積部５７から読み出す
と、ステップS212で、目標地点と現在位置とを比較し、
目標進行方位角を算出する。

【００６８】次に、ステップS213へ進むと、地磁気セン
サ４によって刻々と検出される現在の進行方位角を読み
出し、ステップS214で、目標進行方位角と現在の進行方
位角とから進行方位の誤差量を求め、その誤差量に応じ
て前後輪の操舵量を決定し、ステップS215へ進んで、決
定した前後輪操舵量に応じて前輪操舵用油圧制御弁２２
ａ、後輪操舵用油圧制御弁２２ｂを介して前輪操舵機構
２４ａ、後輪操舵機構２４ｂをそれぞれ駆動し、目標舵
角を得るよう制御する。

【００６９】その後、ステップS216で、現在位置と目標
位置とを比較し、ステップS217へ進んで目標位置に到達
したか否かを判断する。その結果、目標位置に到達して
いないときには、ステップS212へ戻って再び目標進行方
位角を算出して走行を続け、目標位置に到達したとき、
ステップS201へ戻って目標地点、目標軌跡、指定進行速
度を読み出して同様の処理を繰り返す。

【００７０】ここで、Ｄ−ＧＰＳ・推測航法による自車
輌の現在位置測定について説明する。

【００７１】Ｄ−ＧＰＳによる自己位置の測定では、単
独のＧＰＳに比較してはるかに良好な精度が得られる
が、衛星の捕捉状態や電波の受信状態等によっては、自
律走行制御時に必要とするタイミングで必要とする精度
が得られない場合がある。このため、図１４のＤ−ＧＰ
Ｓ・推測航法相互補正値算出ルーチンでは、自車輌１が
走行中であるか停止中であるかに拘らず常にＤ−ＧＰＳ
及び推測航法の両者を含めた相互の位置補正値（相互補
正値）を算出しておき、図１５の現在位置算出ルーチン
により、目標地点までの移動距離が予め設定された設定
値を越えるとき、Ｄ−ＧＰＳ測位データと推測航法測位
データとの差を平均化処理した値で推測航法測位データ
を補正して現在位置を算出し、目標地点までの移動距離
が上記設定値以下のときには、推測航法測位データを直
接使用して現在位置を算出する。

【００７２】以下、Ｄ−ＧＰＳ・推測航法相互補正値算
出ルーチンについて説明する。このＤ−ＧＰＳ・推測航
法相互補正値算出ルーチンは、タイムシェアリング等に
よりバックグランドで処理され、常に最新の補正値を参
照できるようになっており、ステップS301で、後述する
図１７のＤ−ＧＰＳ無線通信ルーチンからのディファレ
ンシャル演算による測位結果Ｐｇの入力を待ち、このＤ
−ＧＰＳ測位結果Ｐｇが入力されると、ステップS302へ
進んでＤ−ＧＰＳ測位時刻に対応した時刻での推測航法
による位置データＰｓを読み出す。

【００７３】次いで、ステップS303へ進み、Ｄ−ＧＰＳ
による測位結果Ｐｇと推測航法による位置データＰｓと
の差を相互補正値Ｋとして算出すると（Ｋ＝Ｐｇ−Ｐ
ｓ）、ステップS304で、今回算出した相互補正値Ｋを含
めた過去ｎ点の移動平均値Ｋａを算出して作業データ蓄
積部５７のＲＡＭエリアに記憶されている移動平均値Ｋ
ａを更新し、上記ステップS301へ戻って次のＤ−ＧＰＳ
測位結果Ｐｇの入力を待つ。尚、ｎの値は、推測航法の
精度や累積誤差の大小等により予め最適な値に決定して
おく。

【００７４】以上のようにバックグランドで算出される
最新の平均化された相互補正値Ｋａは、図１５の現在位
置算出ルーチンに読み込まれ、目標地点までの移動距離
が比較的長い場合、推測航法による測位データに相互補
正値Ｋａを適用して現在位置が算出され、極短距離の移
動の場合には、推測航法による測位データによって現在
位置が算出される。

【００７５】まず、ステップS401で、推測航法による現
在位置データＰｓｎを読み出すと、ステップS402で、目
標地点までの移動距離Ｓを、予めシステムの制御性を考
慮して設定された設定値Ｄｆと比較し、Ｓ＞Ｄｆのと
き、ステップS403へ進んで、推測航法による現在位置デ
ータＰｓｎに、前述のＤ−ＧＰＳ・推測航法相互補正値
算出ルーチンによって算出された最新の平均化された相
互補正値Ｋａを加算して現在位置Ｐを求め、このデータ
を作業データ蓄積部５７にストアしてルーチンを抜け
る。

【００７６】すなわち、常時、Ｄ−ＧＰＳの測位データ
と推測航法の測位データとの差を相互補正値として求め
て蓄積し、移動平均するため、衛星の捕捉状態や電波の
受信状態等によって一時的にＤ−ＧＰＳの測位精度が低
下した場合においても、推測航法の測位データを移動平
均した最新の相互補正値で補正することにより、一定の
地点に自車輌１を停止させて所定時間Ｄ−ＧＰＳの測位
データを蓄積し精度を高めるといった処置をとる必要が
なく、常に正確に現在位置を算出することができる。

【００７７】一方、上記ステップS402においてＳ≦Ｄｆ
であり、目標地点までの移動距離が極短い場合には、上
記ステップS402からステップS404へ分岐し、上記ステッ
プS401で読み出した推測航法による現在位置データＰｓ
ｎを、直接、現在位置Ｐとして渡すため作業データ蓄積
部５７にストアし、ルーチンを抜ける。

【００７８】この推測航法による現在位置データＰｓｎ
をＤ−ＧＰＳによる測位データで補正せずに直接使用す
る状況は、本形態においては、作業領域における次作業
位置への移動（主制御ルーチンにおけるステップS111；
図１０参照）の際に生じ、Ｄ−ＧＰＳの測位精度では対
処困難な極短距離の移動の際に、推測航法の測位データ
に対するＤ−ＧＰＳの測位データによる補正を中止する
ことにより、制御安定性を向上させることができる。

【００７９】次に、草・芝刈作業領域における作業走行
時の走行方位及び操舵角の決定処理（主制御ルーチンの
ステップS112；図１０参照）を行う図１６の作業走行制
御ルーチンについて説明する。

【００８０】この作業走行制御ルーチンでは、ステップ
S501で、刈跡境界センサ部１０の出力から刈跡境界位置
を算出する。すなわち、草・芝刈高さに応じて上下する
左右のそり状の板１３ａ，１３ｂを懸架する各揺動部材
１２ａ，１２ｂに対し、左右の回転角センサ１４ａ，１
４ｂによって各揺動部材１２ａ，１２ｂの角度を検出
し、そのデータを蓄積して平均化処理する。そして、対
象となる作業領域における草・芝刈り高さのデータを参
照して左右の草・芝丈へ換算し、この換算した左右の草
・芝丈に所定値以上の段差がある場合に、現在の位置を
既刈部と未刈部との境界線として捕捉する。

【００８１】次に、ステップS502へ進み、上記ステップ
S501で算出した刈跡境界位置と予め設定された芝刈オー
バラップ量を実現するための刈跡境界目標位置との誤差
量ＥＲＲを求め、ステップS503で、この誤差量ＥＲＲ
に、比例積分制御における比例制御ゲインＫpを乗じて
比例制御量Ａpを求め（Ａp←Ｋp×ＥＲＲ）、さらに、
ステップS504で、誤差量ＥＲＲの積分値ＳＵＭ(ＥＲＲ)
に積分制御ゲインＫiを乗じて積分制御量Ａiを求める
（Ａi←Ｋi×ＳＵＭ(ＥＲＲ)）。この場合、上記比例制
御ゲインＫp、上記積分制御ゲインＫiは、車輌特性に合
わせて予め設定された値が用いられ、共に極小さな値と
なっている。

【００８２】そして、ステップS505へ進み、上記ステッ
プS503,S504で求めた比例制御量Ａp及び積分制御量Ａi
を、刈跡目標位置に対応する基準進行方位角Ａrefに加
算して目標進行方位角Ａを設定し（Ａ←Ａref＋Ａp＋Ａ
i）、ステップS506で地磁気センサ４から得られる現在
の進行方位角Ａrealと上記目標進行方位角Ａとの差から
前後輪の操舵角を比例制御してルーチンを抜ける。

【００８３】すなわち、刈跡境界センサ部１０で算出し
た刈跡境界に基づく方位角を目標位置との誤差量ＥＲＲ
に基づいて比例制御する際、比例制御ゲインＫp及び積
分制御ゲインＫiを共に極小さな値とすることで刈跡追
従走行における蛇行の発生を回避するとともに、比較的
長い距離を走行した後に刈跡境界の検知幅から逸脱しな
いよう、地磁気センサ４によって検出した方位角で刈跡
追従走行の方位角を修正するようにしており、これによ
り、作業領域での往復直線走行における蛇行の発生を回
避し、品質の高い草・芝刈作業を行うことができる。

【００８４】また、Ｄ−ＧＰＳにおける固定局３０と移
動局との間のデータ通信は、図１７に示すＤ−ＧＰＳ無
線通信ルーチンによりパケットデータで行なわれる。こ
のデータ通信では、ステップS601で、移動局ＧＰＳ受信
機１５を初期化し、ステップS602で、固定局ＧＰＳ受信
機３３を、無線通信機１６，３６を介したデータ送信で
初期化すると、ステップS603へ進み、固定局３０からの
ディファレンシャル情報を無線データ通信により得る。

【００８５】次いで、ステップS604へ進むと、Ｄ−ＧＰ
Ｓ位置検出部５４で、固定局３０からのディファレンシ
ャル情報を移動局ＧＰＳ受信機１５から得られる測位デ
ータに適用し、ディファレンシャル演算を行なって自車
輌位置を測定する。そして、その測位情報を走行制御部
５６に送ると、ステップS603へ戻り、次のデータ処理を
繰返す。この場合、固定局３０とのディファレンシャル
演算は、移動局受信機１５固有の機能によって行なって
も良い。

【００８６】図１８は本発明の実施の第２形態に係り、
作業走行制御ルーチンのフローチャートである。

【００８７】本形態は、前述の第１形態における作業領
域での走行制御が連続的な比例積分制御であるのに対
し、一定走行距離毎にチェックポイントを設け、このチ
ェックポイント毎に刈跡境界位置を参照して一括補正を
行うものである。

【００８８】すなわち、本形態の作業走行制御ルーチン
では、まず、図１８のステップS701で、前回のチェック
地点から今回のチェック地点までの設定距離ＤＣＫだけ
走行したか否かを調べ、設定距離ＤＣＫに達していない
ときには、ルーチンを抜け、設定距離ＤＣＫに達したと
き、ステップS702へ進んで、前述の第１形態と同様にし
て刈跡境界センサ部１０の出力から刈跡境界位置を算出
し、ステップS703へ進む。

【００８９】ステップS703では、上記ステップS702で算
出した刈跡境界位置と予め設定された芝刈オーバラップ
量を実現するための刈跡境界目標位置との誤差量ＥＲＲ
を求め、ステップS704で、次のチェック地点までの設定
距離ＤＣＫを走行する間に誤差量ＥＲＲを０にするため
の補正量θを設定する（θ←ｔａｎ^-1(ＥＲＲ／ＤＣ
Ｋ)）。

【００９０】次に、ステップS705へ進み、上記ステップ
S704で設定した補正量θを基準進行方位角Ａrefに加算
して目標進行方位角Ａを設定し（Ａ←Ａref＋θ＋Ａ
i）、ステップS706で地磁気センサ４から得られる現在
の進行方位角Ａrealと上記目標進行方位角Ａとの差から
前後輪の操舵角を比例制御してルーチンを抜ける。

【００９１】すなわち、本形態では、設定された距離Ｄ
ＣＫだけ離れたチェック地点間は、前回の刈跡境界位置
との誤差量に基づく目標進行方位となるよう、地磁気セ
ンサ４によって検出した走行方位で修正して直進走行を
行うため、曲率の小さい蛇行は発生せず、また、前述の
第１形態のように車輌の特性に合わせたゲインチューニ
ングを行う必要がない。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、作
業跡検出センサによる前回の作業跡に追従するよう今回
の走行方位を設定し、前回の作業跡に対する追従走行を
制御する際、方位検出センサで検出した現在の走行方位
との差に応じて自車輌の進行方向を修正し、往復走行に
おける直進走行を制御するため、作業跡追従制御におけ
る制御ゲインを適切に設定する、あるいは、設定距離毎
に作業跡追従制御による走行方位を方位検出センサで検
出した方位で修正する等して往復走行における平行性を
確保し、走行軌跡の蛇行を防止するとともに作業跡から
の逸脱を防止して確実かつ効率的な作業走行を可能とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図

【図２】本発明の実施の第１形態に係り、制御装置のブ
ロック図

【図３】同上、Ｄ−ＧＰＳ用移動局を備えた芝刈作業車
及びＤ−ＧＰＳ用固定局を示す説明図

【図４】同上、埋設磁鋼検出用センサ部の構成を示す説
明図

【図５】同上、刈跡境界センサ部の構成を示す説明図

【図６】同上、磁気センサ群の出力に基づく磁鋼検出の
説明図

【図７】同上、刈跡境界センサ部の動作を示す説明図

【図８】同上、操舵制御系の構成を示す説明図

【図９】同上、走行経路及び作業領域を示す説明図

【図１０】同上、主制御ルーチンのフローチャート

【図１１】同上、主制御ルーチンのフローチャート（続
き）

【図１２】同上、移動走行制御ルーチンのフローチャー
ト

【図１３】同上、移動走行制御ルーチンのフローチャー
ト（続き）

【図１４】同上、Ｄ−ＧＰＳ・推測航法相互補正値算出
ルーチンのフローチャート

【図１５】同上、現在位置算出ルーチンのフローチャー
ト

【図１６】同上、作業走行制御ルーチンのフローチャー
ト

【図１７】同上、Ｄ−ＧＰＳ無線通信ルーチンのフロー
チャート

【図１８】本発明の実施の第２形態に係る作業走行制御
ルーチンのフローチャート

【符号の説明】

１ … 芝刈作業車（自律走行車） ４ … 地磁気センサ（方位検出センサ） １０ … 刈跡境界センサ部（作業跡検出センサ） ５０ … 制御装置（作業跡追従走行制御手段、走行
制御手段） Ｋp … 比例制御ゲイン（制御ゲイン） Ｋi … 積分制御ゲイン（制御ゲイン） ＤＣＫ … 設定距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 5/14 Ｇ０１Ｓ 5/14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業領域での作業に伴う往復走行を制御
   する自律走行車の走行制御装置において、 上記作業領域内の作業跡を検出する作業跡検出センサか
   らの出力に基づいて、前回の作業跡に追従するよう今回
   の走行方位を設定し、前回の作業跡に対する追従走行を
   制御する作業跡追従走行制御手段と、 上記作業跡追従走行制御手段で設定した走行方位と方位
   検出センサで検出した現在の走行方位との差に応じて自
   車輌の進行方向を修正し、往復走行における直進走行を
   制御する走行制御手段とを備えたことを特徴とする自律
   走行車の走行制御装置。
2. 【請求項２】 上記作業跡追従走行制御手段は、前回の
   作業跡に基づく追従走行を連続的な比例積分制御とし、
   この比例積分制御における制御ゲインを、追従走行での
   蛇行を回避可能な値とすることを特徴とする請求項１記
   載の自律走行車の走行制御装置。
3. 【請求項３】 上記作業跡追従走行制御手段は、前回の
   作業跡に基づく追従走行を、設定距離の間、目標位置と
   の誤差量に基づく直進走行とし、 上記走行制御手段は、上記設定距離毎に、上記作業跡追
   従走行制御手段で設定した走行方位と上記方位検出セン
   サによって検出した現在の走行方位との差に応じて自車
   輌の進行方向を修正することを特徴とする請求項１記載
   の自律走行車の走行制御装置。