JPH11154015A - 車両の自動走行指令装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られた範囲で正確な位置データを求めると
共に、建機や農機など単純な走行作業をおこなう車両の
走行指令を自動で出力する。 【解決手段】 車両外に置かれたＧＰＳデータ送信装置
１４から送信される、位置データＸ，Ｙを入力する無線
機３と、ＧＰＳ衛星１５からの信号を受信するＧＰＳ受
信アンテナ４ａと、受信した衛星信号ｅから自己の位置
を算出して位置データｘ，ｙに変換するＧＰＳ受信機４
ｂと、対象区画Ｓの領域を示すデータの入力をおこなう
区画データ入力手段６ｂを有し、ＧＰＳ受信機４ｂから
得られる位置データｘ，ｙと無線機３から得られる位置
データＸ，Ｙとの偏差から、車両２の自動走行データを
出力する制御手段５とを備え、車両２の直進走行指令が
設定された領域辺に沿って並行して走行をおこなわれる
と共に、直進走行の区画限界位置で自動で左右交互に回
転ターンをおこなう回転走行指令を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ受信機で得
た位置データを利用して、建設機械や農業機械などの車
両（台車）の自動走行をおこなわせる指令装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、農地の耕し，種まき，肥料や水ま
たは農薬の散布，脱穀や刈取りなどの農作業に利用され
る農業機械車両や、切土，盛土などの土木作業などに利
用される建設機械車両は、その区画内で正確に作業をお
こなう必要上、単純な繰り返し作業であっても人が直接
車両の走行操作をおこなっていた。

【０００３】近年、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニン
グ・システム）技術の進歩に伴い、正確な軌道で一定の
作業をおこなわせるためにカーナビゲーションを利用し
て、建設機械や農業機械などの車両の手動走行や自動走
行をおこなわせるこころみがなされている。

【０００４】図７に示す脱穀車４０は区画された農地４
３内の作物を脱穀器４４で脱穀する車両である。脱穀車
４０には運転キャビン４１が設けられていて、作業者４
５はＧＰＳ装置４２の出力パネル４２ａを見ながら、車
両を図の矢印の方向へ動作させている。

【０００５】このような構成にあっては、車両内に積み
込まれたＧＰＳ受信機から得られる位置データｘ，ｙを
頼りに走行をおこなわせるものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、車両内に積み込まれたＧＰＳ受信機から得られる
位置データｘ，ｙのみを頼りに走行をおこなわせるもの
で精度の点で問題を有するものであった。

【０００７】すなわち、ＧＰＳ衛星から得られる信号は
測位精度は１５ｍであるが、Ｃ／Ａコードと呼ばれる民
間に解放されている情報では、米国国防総省による故意
に混入された誤差ＳＡの補正ができず、精度は最悪１０
０ｍ程度となってしまう。図７の点線で示す円範囲４６
はＧＰＳ装置４２の測位精度範囲を表している。区画面
積４３に対して測位精度が十分高ければ問題ないが、現
状精度（最悪１００ｍ）にあっては問題となっている。

【０００８】そこで、乗用車などのカーナビ装置にあっ
ては、ＧＰＳ衛星の受信台数を３台以上でおこなうなど
の工夫や、そのＧＰＳの情報に加えて、ジャイロ計や加
速度センサまたは走行メータなどセンサの情報からも判
断して精度を上げる工夫が成されている。

【０００９】しかも、求められた位置情報が表示装置に
映し出される地図上の道路内に入らない時は、強制的に
道路部分内に入るよう修正して出力している。

【００１０】すなわち、上記車両へ積み込み可能な高精
度のセンサ信号を加えてＧＰＳで位置データを求めて
も、高価な割にその精度向上には限界があるとい問題点
を有するものであった。

【００１１】一方、市街地などではカーナビの精度向上
のためＧＰＳ基準局を予め緯度や経度が既知のポイント
（国家基準位置）に固定設置する相対測位によるＤＧＰ
Ｓ方式のシステムも提案されている。このＤＧＰＳは経
緯度が分かっている所へＧＰＳ装置を置いて、ＧＰＳ装
置の誤差を算出し、そこから補正値を割り出して、廻り
のＧＰＳ利用者に補正値を送信することで相対位置補正
をおこなわせようとするものである。

【００１２】しかしながら、農地や山間部で使用される
農業機械や建設機械などの車両にあっては、それだけの
ために高価なＤＧＰＳを導入することができないという
問題点があった。

【００１３】一方、ＧＰＳ装置が出力する位置データは
経度（東経）や緯度（北緯）で表現されることから、工
事現場で作業者が取り扱う図面に沿った寸法で（実作業
現場の区画座標系で）データが取扱いできず、座標変換
して求めるか、予め図面に変換座標を記入しておかない
と取り扱えないという問題がある。

【００１４】したがって上記従来の構成においては、建
設機械や農業機械などの車両に適用される、低速度で移
動範囲が限定される単純な繰り返し作業の用途であって
も、容易に対象区画を設定して、区画内をくまなく自動
走行をおこなわせるような指令装置は困難であった。

【００１５】そこで、建設機械や農業機械などの低速度
で限られた移動範囲内で作業をおこなう用途の車両にあ
っては、正確な位置データを取扱い容易な座標系のデー
タで対象区画を求めて車両を自動で走行させる指令装置
が望まれていた。

【００１６】本発明は、限られた範囲で正確な位置デー
タを求めると共に、建機や農機など単純な走行作業をお
こなう車両の走行指令を自動で出力する装置を提供する
ことを目的とする。

【００１７】また、位置データをＧＰＳ装置によるＧＰ
Ｓ座標系から実作業現場の区画座標系に座標変換して対
象区画の領域設定を容易におこなわせる装置を提供する
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の車両の自動走行
指令装置は、上記従来例の問題点を解決するため、略四
角形形状の対象区画で建設機械や農業機械などの車両
（台車）の自動走行をおこなわせる指令装置において、
車両外の任意の近傍位置に設置自在に置かれたＧＰＳを
利用したＧＰＳデータ送信装置から送信される、少なく
とも位置データＸ，Ｙを有する伝送入力データの受信を
おこなう無線機と、複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信
するＧＰＳ受信アンテナと、ＧＰＳ受信アンテナで受信
した衛星信号から少なくとも自己の位置を算出して位置
データｘ，ｙに変換するＧＰＳ受信機と、対象区画の領
域を示すデータの入力をおこなう区画データ入力手段を
有し、ＧＰＳ受信機から得られる位置データｘ，ｙと上
記無線機から自動で得られる位置データＸ，Ｙとの偏差
から、車両の自動走行データを制御出力する制御手段と
を備え、車両の直進走行指令が設定された領域辺に沿っ
て自動で並行しておこなわれると共に、直進走行の区画
限界位置で自動で左右交互に回転ターンをおこなう回転
走行指令を出力するものであることを特徴とする。

【００１９】また、区画データ入力手段が回転ターン数
を入力する回転ターン数入力手段を備えるか、または対
象区画の任意のラインと経緯度ラインとの相対角度を入
力する角度設定手段を備えることが好適である。

【００２０】さらに、ＧＰＳデータ送信装置と車両とが
対象区画の任意の一辺の両端位置近傍に各々置かれて、
区画データ入力手段が略直角四辺形形状の対象区画の経
緯度ラインとの相対角度設定と辺長（距離）入力をおこ
なうか、またはＧＰＳデータ送信装置と車両とがお互い
対向する任意の端点近傍位置に置かれて、区画データ入
力手段が略直角四辺形形状の対象区画の経緯度ラインと
の相対角度設定と辺長（距離）入力をおこなうことが区
画データ入力を容易なものとする。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
〜図６を参照して簡単に説明する。

【００２２】実施例の車両の自動走行指令装置１は、略
四角形形状の対象区画Ｓで建設機械や農業機械などの車
両（台車）の自動走行をおこなわせる指令装置におい
て、車両外の任意の近傍位置に設置自在に置かれたＧＰ
Ｓを利用したＧＰＳデータ送信装置１４から送信され
る、少なくとも位置データＸ，Ｙを有する伝送入力デー
タの受信をおこなう無線機３と、複数のＧＰＳ衛星１５
からの信号を受信するＧＰＳ受信アンテナ４ａと、ＧＰ
Ｓ受信アンテナ４ａで受信した衛星信号ｅから少なくと
も自己の位置を算出して位置データｘ，ｙに変換するＧ
ＰＳ受信機４ｂと、対象区画Ｓの領域を示すデータの入
力をおこなう区画データ入力手段６ｂを有し、ＧＰＳ受
信機４ｂから得られる位置データｘ，ｙと上記無線機３
から自動で得られる位置データＸ，Ｙとの偏差から、車
両２の自動走行データを制御出力する制御手段５とを備
え、車両２の直進走行指令が設定された領域辺に沿って
自動で並行しておこなわれると共に、直進走行の区画限
界位置で自動で左右交互に回転ターンをおこなう回転走
行指令を出力するものである。

【００２３】また、区画データ入力手段６ｂで、回転タ
ーン数ｉを入力する回転ターン数入力手段６ｃで回転タ
ーン数が入力され（、またはターン回転進行方向距離が
入力され）、さらにＧＰＳデータ送信装置１４と車両２
とが対象区画Ｓの任意の一辺の両端位置近傍に各々置か
れて、区画データ入力手段６ｂが略直角四辺形形状の対
象区画Ｓの経緯度ラインとの相対角度設定と辺長（距
離）入力をおこなう第１のモードで区画データが入力さ
れている。

【００２４】また、ＧＰＳデータ送信装置１４と車両２
とがお互い対向する任意の略直角四辺形形状の対象区画
Ｓの端点近傍位置に置かれて、さらに区画データ入力手
段６ｂに対象区画Ｓの任意のラインと経緯度ラインとの
相対角度Ｋを入力する角度設定手段６ａで角度入力がお
こなわれる（、または上記対向する端点とは異なる端点
の座標入力がおこなわれる）、第２のモードで区画デー
タ入力がおこなえるよう構成されている。

【００２５】（作用）本発明は上記構成によって、次の
ような作用を営むことができる。すなわち、上記無線機
３と、ＧＰＳ受信アンテナ４ａと、ＧＰＳ受信機４ｂと
を有して、ＧＰＳ受信機４ｂから得られる位置データ
ｘ，ｙと、無線機３から自動で得られる位置データＸ，
Ｙとの偏差から、車両２の自動走行データを制御出力す
る制御手段５と、区画データ入力手段とを備えること
で、制御手段５が出力する指令に沿って、車両２の直進
走行指令が上記設定された区画辺に沿って自動で並行し
て走行をおこなわせると共に、直進走行の区画限界位置
で自動で左右交互に回転ターンをおこなう回転走行指令
を出力して、略四角形形状の区画内をくまなく自動走行
させる指令装置である。

【００２６】ここで、上記車両外の作業対象区画位置近
傍の任意の位置に簡易的に置かれたＧＰＳを利用したＧ
ＰＳデータ送信装置１４から送信される位置データＸ，
Ｙと、車両内に設けられたＧＰＳ受信機４ｂから得られ
る位置データｘ，ｙには、同一衛星１５から位置データ
を求めると、米国国防総省による故意に混入された誤差
が各々に同等に含まれることになる。

【００２７】そこで、上記制御手段５で両者の位置デー
タの偏差を求めると、その偏差は任意の位置に置かれた
ＧＰＳデータ送信装置１４の位置をあたかも基準Ｐ０
（０，０）とする、偏差位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）の相対
位置座標を求めることができる。しかも、この偏差には
同等に含まれた誤差を打ち消し合う作用がありＧＰＳ測
位精度を向上させる効果がある。

【００２８】すなわち、予め緯度や経度が既知のポイン
ト（国家基準位置）に固定設置することなく、実作業現
場の相対座標のみで位置関係が判明すれば十分効果のあ
る用途にあっては、都合に合わせて好みの位置にＧＰＳ
を利用したＧＰＳデータ送信装置１４を置くだけで、そ
のポイントからの位置が高精度で把握することができ
る。

【００２９】また、車両外に設置されたＧＰＳ装置１４
は移動領域Ｓの端点Ｐ位置近傍に設けられることで、任
意の端点Ｐ位置を基準Ｐ０（０，０）位置とすることが
できる。

【００３０】そして制御手段５が、移動領域Ｓ（対象区
画）内の任意のライン（区画境界線など区画座標系の外
周ライン）と、経緯度ライン（ＧＰＳ装置で求められる
ＧＰＳ座標系ライン）との相対角度Ｋを入力する角度設
定手段６ａ（データ設定手段６）を備えるものであれ
ば、ＧＰＳ座標系の位置データ（Ｘｐ１，Ｙｐ１）座標
を現地で使用する区画座標系の位置データ（Ｘｑ１，Ｙ
ｑ１）座標に式２を用いて変換することができる。

【００３１】すなわち、位置のデータ座標を作業現場で
取扱い容易な座標（例えば田畑などの寸法データ）で扱
うことができる。

【００３２】そして、この相対角度Ｋにより例えば現地
で使用する区画座標系の位置データ（Ｘｑ１，Ｙｑ１）
で、基準Ｐ０（０，０）からの目標となる相対位置でデ
ータの入力をおこなっても、相対角度Ｋから制御手段５
は式３を用いて容易にＧＰＳ座標系の位置データ（Ｘｐ
１，Ｙｐ１）座標に逆変換することができる。

【００３３】したがって、任意の対象区画辺の方向が容
易に認識できて、その方向に沿って並行直進走行指令を
出力させることができると共に、領域限界位置を容易に
認識できて、その位置で回転走行指令を出力することが
できる。

【００３４】また、回転ターン数ｉを入力する回転ター
ン数入力手段６ｃで回転ターン数が入力され、さらにＧ
ＰＳデータ送信装置１４と車両２とが対象区画Ｓの任意
の一辺の両端位置近傍に各々置かれれば、略直角四辺形
形状の対象区画Ｓにあっては、経緯度ラインとの相対角
度と各辺長が求めることができる。すなわち、回転ター
ン数入力と、一辺の両端位置に各々を置くだけの極めて
簡単な方法で容易に対象区画Ｓを認識することができ
る。

【００３５】また、ＧＰＳデータ送信装置１４と車両２
とがお互い対向する任意の対象区画Ｓの端点近傍位置に
置かれて、さらに区画データ入力手段６ｂに対象区画Ｓ
の任意のラインと経緯度ラインとの相対角度Ｋを入力す
る角度設定手段６ａで角度入力がおこなわれば、略直角
四辺形形状の対象区画Ｓにあっては、各々を対向する端
点位置に置き角度入力をおこなうだけで、上記方法と同
様の作用を営み対象区画Ｓを認識することができる。

【００３６】このような本発明の車両の自動走行指令装
置１は、限られた範囲で正確な位置データを求めると共
に、建機や農機など単純な走行作業をおこなう車両の走
行指令を自動で出力できるという効果を奏する。

【００３７】また、位置データをＧＰＳ装置によるＧＰ
Ｓ座標系から実作業現場の区画座標系に座標変換して容
易な対象区画の領域設定を実現することができる。

【００３８】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１〜図６は本発明の実施例を
示すもので、本機を（脱穀機）農機車両に適用したもの
である。

【００３９】図１の１は車両内に設けられた、ＧＰＳ受
信アンテナ４ａ、ＧＰＳ受信機４ｂ、ディジタルスイッ
チによるデータ設定手段６（角度設定手段６ａ、区画デ
ータ入力手段６ｂ、回転ターン数入力手段６ｃ）を備え
た制御装置（制御手段）５、携帯電話３ａ（無線機３）
を備えた車両の自動走行指令装置である。

【００４０】そして、車両外には図の１４で示すＧＰＳ
受信アンテナ１４ａ、ＧＰＳ受信機１４ｂ、携帯電話
（無線機）１４ｃ、コントローラ１４ｄを備えたＧＰＳ
装置（車両外に設置されたＧＰＳデータ送信装置）が作
業対象区画Ｓの任意に定められた端点位置Ｐ０近傍に置
かれている。

【００４１】なお、この車両の本体（脱穀機）は図面の
都合上省略するが、走行速度はアクセルの踏み込み量を
図の７ａで示すサーボモータＭで制御されていて、ハン
ドリングはハンドルの回転角量を図の７ｂで示すサーボ
モータＭで制御されている。

【００４２】また、サーボモータ７ａにはタコジェネＴ
が取り付けられていて、このサーボモータ７ａは、速度
指令ｖとタコジェネＴのフィードバック信号との偏差量
から、図の５ｂで示すＰＩＤ制御ＡＭＰを介して駆動さ
れる。そして、車両はオートマチックで変速ギャが切り
換えられ、速度指令ｖ＝０で停止するよう構成されてい
る。

【００４３】一方、サーボモータ７ｂにはポテンション
メータＰが取り付けられていて、このサーボモータ７ｂ
は、方向指令ｋとポテンションメータＰのフィードバッ
ク信号との偏差量から、図の５ｃで示すＰＩＤ制御ＡＭ
Ｐを介して駆動されている。

【００４４】そして、制御装置５は予めティーチング動
作などで求めた、左右への回転ターンをおこなわせるハ
ンドリングデータやその速度データをメモリ内に保持し
ている。

【００４５】図２に示す５は上記速度指令ｖと方向指令
ｋを出力する制御手段である。この制御装置５は、メモ
リＲＯＭ、ＲＡＭを備えて演算処理（座標変換演算やデ
ータの判断及び自動発信、指令出力など）をおこなうＣ
ＰＵ、ディジタル信号をアナログ信号に変換して速度指
令ｖと方向指令ｋを出力するＤ／Ａ、角度設定手段６ａ
を兼ねるディジタルスイッチ６からの信号（角度データ
や位置データ）を入力すると共に一般通話（音声）であ
る場合にブザー音を出力するパラレル入出力ポートＰＩ
Ｏ、ＧＰＳ受信機４ｂからの位置データｘ，ｙや携帯電
話３ａからの位置データＸ，Ｙなどを入力するシリアル
入出力ポートＳＩＯ、所定の時間間隔毎にＣＰＵに発信
指令（ＧＰＳデータ送信装置１４の呼出）を促すタイマ
を備えている。

【００４６】一方図１に示す車両内のＧＰＳ装置４は、
地球上約２万ｋｍの円軌道を一周約１２時間で回る複数
のＧＰＳ人工衛星１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５
ｄ）から発信されている衛星信号ｅ（スペクトル拡散変
調されたＣ／Ａコードと呼ばれる信号）をＧＰＳ受信ア
ンテナ４ａで受信している。この受信信号はＧＰＳ受信
機４ｂに入力されて、ＧＰＳ受信機４ｂは経度と緯度で
表現されるＧＰＳ座標系の位置データｘ，ｙなど（高度
や時間などを含む）を出力している。

【００４７】このＧＰＳ受信機の原理については、例え
ば特開平５−２８１３３０号公報や特開平５−７２３１
６号公報または、ＧＰＳ導入ガイド：日刊工業新聞社な
どで紹介されているため、本願においては書面の都合上
詳細な説明は省略する。

【００４８】他方車両外のＧＰＳデータ送信装置１４の
ＧＰＳ装置も車両２の近傍位置に設けられることから、
同一のＧＰＳ人工衛星１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ
からの衛星信号ｅをＧＰＳ受信アンテナ１４ａで受信し
て、ＧＰＳ受信機１４ｂで経度と緯度で表現されるＧＰ
Ｓ座標系の位置データＸ，Ｙなどを算出している。

【００４９】この位置データＸ，Ｙは、車両側の携帯電
話３ａの呼出に応じて、ＧＰＳデータ送信装置１４内の
コントローラ１４ｄが自動で回線接続をおこない携帯電
話１４ｃから無線電話回線Ｌを介して携帯電話３ａに伝
送出力される。

【００５０】そこで、制御装置５では、ＧＰＳ受信機４
ｂから得られる位置データｘ，ｙと、無線機３から得ら
れる位置データＸ，Ｙとの偏差から、図３の２で示す車
両の相対位置（ベクトルＲ）を求めている。

【００５１】図３において、Ｘｐ，Ｙｐ軸は緯度と経度
（図３において高度は紙面の都合上省略する）で表現さ
れるＧＰＳ座標系を示すものである。ここで図のベクト
ルＰ０で示す座標（Ｘ０，Ｙ０）はＧＰＳデータ送信装
置１４が置かれた位置である。そして図のベクトルＰ１
で示す座標（ｘ，ｙ）は車両２の位置である。

【００５２】このＧＰＳ装置で求めた位置は両者共各軸
に同等の誤差Ｅｘ、Ｅｙ、Ｅｚを有している。式１は両
者の偏差からベクトルＲを求めたものである。

【００５３】

【数１】

【００５４】すなわち、誤差Ｅｘ、Ｅｙ、Ｅｚが各々打
ち消されて点Ｐ０を基準点（０，０，０）とするベクト
ルＲの相対位置データ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を求めてい
る。さらに図４において位置データをＧＰＳ座標系（Ｘ
ｐ，Ｙｐ）軸から区画座標系（Ｘｑ，Ｙｑ）軸に変換す
る原理を示す。なお、以下説明の都合上高度のファクタ
ーの説明は省略する。

【００５５】図４に示す道路２１に面した四角形形状の
Ｓは車両２が移動する移動領域（作業対象区画）であ
る。また、図のＰ０〜Ｐ３は対象区画Ｓの大まかな外周
端点である。

【００５６】今上記式１で示すＧＰＳデータ送信装置１
４が置かれたＰ０点に注目する。この基準点Ｐ０（０，
０）においては、ＧＰＳ座標系（Ｘｐ，Ｙｐ）軸と区画
座標系（Ｘｑ，Ｙｑ）軸とが成す相対角度Ｋ（図の円弧
矢印で示す反時計方向を正とする角度）だけずれて各々
座標軸が図４に示すように設定されている。

【００５７】ここで、予め相対角度Ｋが図１の６ａで示
す角度設定手段で入力されているなら、制御装置５は式
２に角度Ｋを代入して位置データを区画座標系に座標変
換することができる。すなわち、図のＱ１ポイント（Ｘ
ｐ１，Ｙｐ１）座標を（Ｘｑ１，Ｙｑ１）座標に変換す
るには、

【００５８】

【数２】

【００５９】よって、 Ｘｑ１＝Ｘｐ１ｃｏｓＫ−Ｙｐ
１ｓｉｎＫ Ｙｑ１＝Ｘｐ１ｓｉｎｋ＋Ｙｐ１ｃｏｓｋ と求めるこ
とができる。

【００６０】このことで、Ｑ１位置にいる台車２は区画
座標系の（Ｘｑ１，Ｙｑ１）の位置にいることが容易に
認識できるものである。

【００６１】一方、図のＱ２で示す移動先ポイントは認
識容易な区画座標系の（Ｘｑ２，Ｙｑ２）のデータで、
上記角度設定と同様にこの座標データは予めデータ設定
手段６などで設定されている。そして、制御装置５は式
３によってこのデータをＧＰＳ座標系に逆変換して移動
先ポイントを管理している。

【００６２】

【数３】

【００６３】ここで、ベクトルＲ１２の大きさ（Ｑ１と
Ｑ２の距離差の絶対値）から速度ｖが予め決められた速
度パターンに従って決定され、ベクトルＲ１２の方向
（ｔａｎｋ＝（Ｙｐ２−Ｙｐ１）／（Ｘｐ２−Ｘｐ
１））から角度ｋ（Ｘｐ軸を０度とし反時計方向を正と
する角度）を求めている。

【００６４】このように求められた速度指令ｖと方向指
令ｋは図２のＤ／Ａ変換器からドライバ５ａに出力され
る。このように、台車位置（Ｑ１ポイント）は除々にＱ
２ポイントに近づきつつ、常時上記速度指令ｖと方向指
令ｋを求めて台車２の走行制御をおこなっている。

【００６５】以下、上記示すＧＰＳ装置両者による各座
標の偏差からベクトルを求めたものをＧＰＳ座標ベクト
ルと呼ぶ。

【００６６】ここで、対象区画Ｓを認識してターン走行
する方法について、図５〜図７を参照しながら説明す
る。なお、図５〜図７に示す座標系は図４に示すものと
同一座標系であり、図５〜図７において同一符号を付し
詳細な説明は省略する。

【００６７】まず第１のモードにあっては、図５のＳで
示す略直角四辺形形状の対象区画において、その一辺Ｕ
の両端近傍位置Ｐ０、Ｐ１には各々ＰＯにはＧＰＳデー
タ送信装置１４が置かれＰ１には車両（脱穀機）２が置
かれている。

【００６８】このことで、Ｓが略直角四辺形形状である
ことから前記原理より相対角度Ｋと辺Ｕの辺長Ｌ１が認
識できる。

【００６９】一方図のＬ２で示す距離は不明である。こ
こで、データ設定手段６でＬ２を入力するか、または予
め図の点線で示すように定められたパターンで回転ター
ンする回転ターン数を回転ターン数入力手段６ｃに入力
することで対象区画Ｓを確定することができる。

【００７０】そこで車両２は図の点線で示すＰ１から辺
Ｕに並行に直線的にｕ１方向にスタートしてｔ１近傍位
置（対象区画限界位置近傍に達した時の位置）で左回転
ターンをおこなう。次に同じく辺Ｕに並行して直線走行
ｕ２をおこない対象区画限界位置ｔ２で右回転ターンを
おこなっている。このように、左右交互に回転ターンを
繰り返しながら（ｔ３、ｔ４、・・・、ｔｉ）直線走行
ｕｉでＰ３に達するものである。

【００７１】すなわち、略直角四辺形形状の対象区画Ｓ
にあっては、回転ターン数入力と、一辺の両端位置に各
々を置くだけの極めて簡単な方法で容易に対象区画Ｓを
認識して車両２を走行させる指令出力をおこなうことが
できる。

【００７２】次に第２のモードでは、図６のＳで示す略
直角四辺形形状の対象区画において、お互い対向する任
意の端点位置Ｐ０、Ｐ２近傍には各々ＰＯにはＧＰＳデ
ータ送信装置１４が置かれＰ２には車両（脱穀機）２が
置かれている。

【００７３】このことで、２点Ｐ０、Ｐ１は認識でき
る。しかしながら、図のＫで示す角度は不明である。し
たがって、Ｓが略直角四辺形形状であっても例えば図の
一点斜線で示す領域Ｓ１と区別することができない。

【００７４】そこで、他の端点Ｐ１またはＰ３のＧＰＳ
座標ベクトルを予め車両２を移動させるなどしてデータ
設定手段６へ座標入力をしておくか、または前記原理よ
り相対角度Ｋを求めておくかで、各端点位置を求めて対
象区画Ｓを確定することができる。

【００７５】ここで車両２は図の点線で示すＰ２からＰ
３で示す辺ｕ１に並行して直線的にスタートしてｔ１近
傍位置（対象区画限界位置近傍に達した時の位置）で右
回転ターンをおこなう。次に同じく上記辺ｕ１に並行し
て直線走行ｕ２をおこない対象区画限界位置ｔ２で左回
転ターンをおこなっている。このように、左右交互に回
転ターンを繰り返して（ｔ３、ｔ４、・・・、ｔｉ）直
線走行ｕｉが、もはや回転ターン不能領域に達するＰ１
近傍位置まで回転ターンを繰り返すものである。

【００７６】すなわち、略直角四辺形形状の対象区画Ｓ
にあっては、各々を対向する端点位置に置き角度入力を
おこなうだけで、対象区画Ｓを認識して車両２を走行さ
せる指令出力をおこなうことができる。

【００７７】すなわち、上記各モードにあっては任意の
辺の傾きを求めて車両２を辺に沿って自動で並行して走
行がおこなわれると共に、直進走行の区画限界位置で自
動で左右交互に回転ターンをおこなう回転走行指令を出
力することができる。

【００７８】以上のように上記実施例によれば、建設機
械や農業機械などの低速度で限られた移動範囲内で作業
をおこなう用途の車両２にあっては、正確な位置データ
を取扱い容易な座標系のデータで対象区画を求めて車両
を自動で走行させる指令装置を実現することができる。

【００７９】なお、本実施例においては、４台のＧＰＳ
衛星１５の衛星信号ｅを入力する例を示したが、ＧＰＳ
衛星１５は３台または５台であってもかまわない。ま
た、携帯式の電話機３ａは携帯電話、ＰＨＳ、自動車電
話などの無線回線を利用するもの或いはデータ転送可能
な無線機３などで構成されればば、何れのものであって
もかまわない。さらに、上記実施例にあっては、ＧＰＳ
受信機１４ｂから自動で得られる位置データＸ，Ｙを車
両側の携帯電話３ａの呼出に応じて携帯電話１４ｃから
自動で出力する例を示したが、ＧＰＳデータ送信装置１
４側に自動発信機能を持たせるような構成としてもよ
い。すなわち本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、限られた範囲で正確な
位置データを求めると共に、建機や農機など単純な走行
作業をおこなう車両の走行指令を自動で出力する装置を
提供することができる。

【００８１】また、位置データをＧＰＳ装置によるＧＰ
Ｓ座標系から実作業現場の区画座標系に座標変換して対
象区画の領域設定を容易におこなわせる装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図。

【図２】制御手段を示すブロック図。

【図３】ＧＰＳ座標系を示す原理図。

【図４】区画座標系を示す原理図。

【図５】第１モード対象区画を示す平面図。

【図６】第２モード対象区画を示す平面図。

【図７】従来例を示す構成図。

【符号の説明】

１ 自動走行指令装置 ２ 車両（建設機械や農業機械などの車両） ３ 無線機 ３ａ 携帯電話 ４ａ ＧＰＳ受信アンテナ ４ｂ ＧＰＳ受信機 ５ 制御手段 ５ａ ドライバ ６ データ設定手段 ６ａ 角度設定手段 ６ｂ 区画データ入力手段 ６ｃ 回転ターン数入力手段 １４ 車両外に設置されたＧＰＳデータ送信装置 １５ ＧＰＳ衛星 Ｓ 移動領域（対象区画） Ｐ 端点 Ｕ 辺 Ｌ 無線公衆電話回線 Ｘ，Ｙ 位置データ（伝送入力される位置データ） ｘ，ｙ 位置データ（自己の位置データ） ｅ 衛星信号 Ｘｐ 北緯方向 Ｙｐ 東経方向 Ｋ 相対角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｇ０１Ｓ 5/14 Ｇ０１Ｓ 5/14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略四角形形状の対象区画で建設機械や農
   業機械などの車両（台車）の自動走行をおこなわせる指
   令装置において、 上記車両外の任意の近傍位置に設置自在に置かれたＧＰ
   Ｓを利用したＧＰＳデータ送信装置から送信される、少
   なくとも位置データＸ，Ｙを有する伝送入力データの受
   信をおこなう無線機と、 複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信アン
   テナと、ＧＰＳ受信アンテナで受信した衛星信号から少
   なくとも自己の位置を算出して位置データｘ，ｙに変換
   するＧＰＳ受信機と、 対象区画の領域を示すデータの入力をおこなう区画デー
   タ入力手段を有し、ＧＰＳ受信機から得られる位置デー
   タｘ，ｙと上記無線機から自動で得られる位置データ
   Ｘ，Ｙとの偏差から、車両の自動走行データを制御出力
   する制御手段とを備え、 車両の直進走行指令が上記設定された領域辺に沿って自
   動で並行しておこなわれると共に、直進走行の区画限界
   位置で自動で左右交互に回転ターンをおこなう回転走行
   指令を出力するものであることを特徴とする車両の自動
   走行指令装置。
2. 【請求項２】 回転ターン数を入力する回転ターン数入
   力手段を備えた請求項１記載の車両の自動走行指令装
   置。
3. 【請求項３】 区画データ入力手段が対象区画の任意の
   ラインと経緯度ラインとの相対角度を入力する角度設定
   手段を備えた請求項１または２記載の車両の自動走行指
   令装置。
4. 【請求項４】 ＧＰＳデータ送信装置と車両とが対象区
   画の任意の一辺の両端位置近傍に各々置かれて、区画デ
   ータ入力手段が略直角四辺形形状の対象区画の経緯度ラ
   インとの相対角度設定と辺長（距離）入力をおこなう請
   求項１または２記載の車両の自動走行指令装置。
5. 【請求項５】 ＧＰＳデータ送信装置と車両とがお互い
   対向する任意の端点近傍位置に置かれて、区画データ入
   力手段が略直角四辺形形状の対象区画の経緯度ラインと
   の相対角度設定と辺長（距離）入力をおこなう請求項１
   または３記載の車両の自動走行指令装置。