JP2505356Y2 - 作業車両における操舵制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、誘導経路に沿って配設された誘導ケーブル
から発生する磁界の強度を検出しつつ、当該誘導ケーブ
ルに沿って無人走行を実行する作業車両の操舵制御装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、工場内の無人作業車両や果樹園等における
自動走行型の薬剤散布機（スピードスプレヤ）等におい
ては、作業経路に沿って地面等に埋設した誘導ケーブル
に例えば交流電流を流し、この誘導ケーブルから発生す
る交流磁界の強度の変化を作業車両の前部に装着した左
右一対のコイル等の磁気センサーにて検出し、この誘導
ケーブルに対する作業車両の横ずれの大きさに対応して
発生する左右一対の磁気センサーでの出力値（電圧値）
の差を取って、横ずれの大きさ（偏位量）と横ずれの方
向（右か左かの判別）とを求める。

また、作業車両の後部に同じく設けた磁気センサーで
も同様の検出を実行し、前部と後部との検出結果（出力
値＝電圧値）の差異から、作業車両の姿勢角度（誘導ケ
ーブルの延びる方向に対する作業車両の向きの角度）を
も検出し、これらの検出結果から、作業車両における操
舵車輪の向きを制御して、作業車両が誘導ケーブルに沿
って走行するように操舵制御することを行われている。

〔考案が解決しようとする課題〕

この場合、誘導経路における誘導ケーブルに対する作
業車両前部の偏位量の基準と後部の偏位量の基準とを同
じくなるように操舵制御する場合、例えば直線状の誘導
ケーブルの軸線と作業車両の中心線とが平面視において
重なるように操舵制御すると、前輪及び後輪の左右間隔
が同一の作業車両にあっては、作業車両の前進につれて
前輪の走行軌跡と後輪の走行軌跡とが重複する。

従って、作業車両が例えば果樹園に敷設した誘導ケー
ブルに沿って前進するとき、当該果樹園の誘導経路が軟
弱地であると、前記走行軌跡の重複によって後輪は一層
スリップし易くなり、作業車両が確実に前進できなくな
ると言う問題があった。

また、例えば果樹園において、誘導ケーブルを挟んで
左右両側に位置する樹木までの隔たり距離が異なるよう
に当該誘導ケーブルを敷設せざるを得ない場合には、誘
導ケーブルから遠い側の樹木に対して薬剤散布機からの
薬剤散布量が少なくなるというように、作業車両での作
業の程度が左右ちぐはぐになるという問題もあった。

本考案は、前記の問題点を解決することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本考案は、誘導経路に沿っ
て配設された誘導ケーブルから発生する磁界の強度の大
小を、４輪操舵機構を備えた作業車両の前後部に設けた
左右対の磁気センサーにて検出し、これらの出力値から
誘導ケーブルに対する作業車両の偏位量を演算し、該偏
位量が小さくなる方向に前記４輪操舵機構を操舵制御す
る作業車両において、前記誘導ケーブルに対する作業車
両前部の偏位量の基準若しくは前記誘導ケーブルに対す
る作業車両後部の偏位量の基準のうちいずれか一方又は
両方を設定変更可能にする設定手段を設けたものであ
る。

〔考案の作用及び効果〕

本考案において、前記誘導ケーブルに対する作業車両
前部の偏位量の基準若しくは前記誘導ケーブルに対する
作業車両後部の偏位量の基準のうちいずれか一方又は両
方を設定変更可能にする設定手段としては、前部及び／
又は後部の左右対の磁気センサーによる出力値の差が零
になる箇所を作業車両の中心線に対して右又は左に偏ら
せる場合、つまり誘導ケーブルから発生する磁界の強度
を検出する側で前記基準を設定変更する場合と、前輪の
操舵角度センサー及び／又は後輪の操舵角度センサーの
出力値を利用して車輪の向きの中立位置を作業車両の中
心線とは交差する角度に設定変更する場合、つまり操舵
装置の出力側で前記基準を設定変更する場合に大別でき
る。

このように、誘導ケーブルに対する作業車両前部の偏
位量の基準と、誘導ケーブルに対する作業車両後部の偏
位量の基準とを異なるように設定することにより、作業
車両の中心線の向きが誘導ケーブルの軸線の向きと平行
ではなく交差する状態が操舵制御の基準姿勢となる。

従って、作業車両の前輪の走行軌跡と後輪の走行軌跡
とが一致しないで直進（後退）することができ、軟弱な
地面で前後の轍が重ならないので後輪（前輪）のスリッ
プ現象を少なくして確実に作業車両を前進（後退）させ
ることができる効果を有する。

また、誘導ケーブルの軸線と作業車両の中心線とが平
行でない姿勢を保持したまま、当該作業車両を前進（後
退）させることができるので、作業車両の左右に対する
作業位置の隔たりの差異を無くすることができたり、前
部又は後部における左右両側の作業位置が異なるような
作業部を有する作業車両の場合にも適用できることにな
るという効果を有するのである。

〔実施例〕

次に本考案の操舵制御装置を自動走行型の薬剤散布機
（スピードスプレヤ）に適用した実施例について説明す
ると、スピードスプレヤである作業車両１は、車体２の
前部にハンドル３を備えた運転操作部を有し、車体２の
後部には薬液タンク４とその後部に噴霧部５とを備えて
いる。

噴霧部５は、車体２の下面を除く外周面に適宜間隔で
半径外向きに臨ませた多数の噴霧ノズル６と、その半径
外向きに風を送る送風機（図示せず）が装着され、前記
噴霧ノズル６は車体２の左右及び上面との３区画若しく
は左右２区画ごとに噴霧の作業を実行するように散布制
御できるものである。

符号7,7は左右前輪、符号8,8は左右後輪であり、これ
らの４輪はエンジン13からの動力が走行変速機構14を介
して各々伝達されて駆動できるいわゆる４輪駆動型であ
り、さらに前後４輪とも、前部操舵装置９と後部操舵装
置10により各々その車輪の向きを左右に回動変更できる
いわゆる４輪操舵型である。

前記操舵装置９とハンドル３とは従来周知のステアリ
ング機構介して連結されている。このステアリング機構
は機械的または油圧系統を含む機構である。

前部操舵装置９は、そのステアリング機構に取付く複
動式の油圧シリンダ15の作動にて左右前輪7,7の向きを
変更させることができる。

同様に後部操舵装置10においても、そのステアリング
機構に取付く左右一対の油圧シリンダ16の作動にて左右
後輪8,8の向きを変更させることができる。

車体２の下面には、その前部に左右一対の前部磁気セ
ンサ11a,11bを、後部に左右一対の後部磁気センサー12
a,12bを各々設ける一方、前後方向中途には、左右一対
の誘導ケーブル17探索用の磁気探知センサー18a,18bを
各々設ける。

これらの磁気センサー及び磁気探知センサーは、導体
をコイル状に巻いたものでも良いし、ホール素子、ホー
ルIC、磁気抵抗素子、磁気トランジスタであっても良
く、図示しない電源にて印加した交流電流により誘導ケ
ーブル17の周囲に発生する交流磁界の強度を検出するこ
とができるものである。誘導ケーブル17は地面19上の直
接敷設しても良いし、溝20等に埋設しても良いのであ
る。

なお、前記誘導ケーブル17にパルス的に直流電流を流
したり、直流電流にパルス信号を載せる等して磁界を発
生させても良い。さらに、地面に敷設する誘導ケーブル
17は、一本（単線）であっても良いし、左右に適宜隔て
て平行状に敷設する、いわゆるステレオ型であっても良
い。誘導ケーブル17の形状は通常の断面円形のワイヤ状
又は偏平な帯状であっても良い。

そして、果樹園内の総ての立木に薬液散布ができ、且
つ作業車両１が走行出発点から出てループ状に回航し、
元の走行出発点に戻るような誘導経路を設定し、その誘
導経路に沿って誘導ケーブル17をその始端と終端とが閉
じるループ状に敷設することが好ましい。

第3-a図は単線式の誘導ケーブル17から発生する交流
磁界を、作業車両１に設けた左右一対のコイル型磁気セ
ンサーLa,Lbで感知する場合を模式で示したものであ
り、この場合、第3-b図に示すように、前記交流磁界の
強さに対応して右のコイル型磁気センサーLaで発生させ
た電圧の絶対値|e1|と、前記交流磁界の強さに対応して
左のコイル型磁気センサーLaで発生させた電圧の絶対値
|e2|との差（ｅ＝|e1|−|e2|）を縦軸に取り、誘導ケー
ブル14に対する作業車両１の横ずれ距離（ｍ）を横軸に
取って、その両者の変化の関係を示したものである。

この図から判るように、横ずれの方向（右または左）
および横ずれ偏位量の両者を判断することができる。

第２図に示す油圧回路21は、油圧ポンプ22から電磁制
御弁23を介して前記前部操舵装置９における油圧シリン
ダ15及び電磁制御弁24を介して後部操舵装置10における
油圧シリンダ16に各々作動油を送るものであり、符号25
は前輪７の操舵角度を検出できる操舵角度センサー、符
号26は後輪８の操舵角度を検出できる操舵角度センサー
である。この場合、左右車輪の向き角度の平均値を求め
て検出しても良い。

第６図は本考案の操舵制御装置のブロック図を示し、
中央処理装置27には、読み書き可能メモリ（RAM）28及
び読み出し専用メモリ（ROM）29が接続されている。

また、中央処理装置17には、前記前部磁気センサー11
a,11b、後部磁気セサー12a,12b、並びに磁気探知センサ
ー18a,18bからの検出信号をA/D変換した後入力し、誘導
ケーブル17の軸線に対する作業車両１の中心線の横ずれ
の偏位量や、作業車両の前後の向きの偏位量を中央処理
装置27にて演算するのである。

つまり、一対の前部磁気センサー11a,11bの検出信号
を演算すれば、車体２の前部における誘導ケーブル17に
対する横ずれの偏位量を求めることおよび横ずれの向き
（右または左）を判別することができる。

また、一対の後部磁気センサー12a,12bの検出信号の
演算から、車体２の後部における誘導ケーブル17に対す
る横ずれの偏位量を求めることおよび横ずれの方向（右
または左）を判別することができ、さらに、前部の横ず
れ方向と横ずれの偏位量並びに後部の横ずれ方向と横ず
れの偏位量との演算から、誘導ケーブル17に対して車体
２全体が右又は左に横ずれしているか、左右に向きが大
きく傾いているか等の車体の向きの姿勢及び傾き角度を
も知ることができる。

なお、前部磁気センサー11a,11bの検出・演算結果か
ら前部操舵装置９を作動する一方、後部磁気センサー12
a,12bの検出・演算結果から後部操舵装置10を作動する
ものである。

磁気探知センサー18a,18bでは、車体２が誘導ケーブ
ル17から逸脱した場合に、車体２の左右何れに誘導ケー
ブル17が存在しているか否かを探索するためのものであ
る。

符号30は操舵を手動で実行するときと、自動で実行す
るときに切換える自動・手動切換えスイッチ、符号31は
前記自動操舵制御中において実行できる、操舵モード切
換えスイッチであり、前輪７の向きと後輪８の向きとが
同方向に向かう同位相操舵モードＡと、前後輪7,8が互
いに反対向きとなる逆位相操舵モードＢの少なくとも二
種類に切換えできる。

符号32は前記手動操作中において、前記二種類の操舵
モードA,Bを選択することができる選択切換えスイッチ
である。

回転半径設定器33は、前記同位相操舵モードＡに切換
えた状態にて、前輪7,7の舵取り角度に対して後輪8,8の
舵取り角度の比率（ステアリング比）を変えることによ
り、作業車両が同位相操舵モードにおいても適宜の旋回
半径にて転回できるようにするものであり、該回転半径
設定器33にて旋回半径の大小をセットすることができ
る。

そして回転半径設定器33にてステアリング比を１にセ
ットすると、前輪７と後輪８との舵取り角度が同一とな
り、作業車両１は同一姿勢のまま斜め方向に平行移動で
きる。

符号35は作業車両１を前進状態にセットしているか後
退状態にセットしているかを判別するための、前進後退
ポジションセンサーである。

また、符号47は前記一対の前部磁気センサー11a,11b
の検出感度についてのオフセット量設定器、同じく符号
48は一対の後部磁気センサー12a,12bの検出感度につい
てのオフセット量設定器であって、作業車両１の中心線
CTが誘導ケーブル17の軸線に対して横ずれしている偏位
量が所定のオフセット量（β１）（β２）以下であると
きには操舵修正を実行させない、いわゆる基準値を設定
するものである。

例えば第７図に示すように平面視において、前部磁気
センサー11a,11bのオフセット量（β１）を中心線CTに
対して左側に取り、後部磁気センサー12a,12bのオフセ
ット量（β２）を中心線CTに対して右側に取るとき、作
業車両１が誘導ケーブル17に沿って走行（前進）する基
準の姿勢は、作業車両１の前部の左右中心が誘導ケーブ
ル17の軸線に対して左側に偏り、同じく左右１の後部の
左右中心が誘導ケーブル17の右側に偏った姿勢であり、
この姿勢のまま作業車両が前進することになる。

そして前記各オフセット量設定器47,48におけるオフ
セット量（β１）（β２）は、作業者が任意に変更させ
ることができる。

前述のセンサー類およびスイッチ類は中央処理装置27
におけるインターフエイスの入力端子に接続する。

中央処理装置27におけるインターフエイスの出力端子
には次のものを接続する。即ち、前部操舵装置９におけ
る油圧シリンダ15の各々に油圧を抽送する電磁切換弁23
の電磁ソレノイドをON・OFFする励磁回路であって、符
号37は前部操舵装置９にて右舵取りする場合の前右舵励
磁回路、符号38は左舵取りする場合の前左舵励磁回路で
ある。

また、後部操舵装置10について前記と同様の油圧シリ
ンダ16に対する電磁切換弁24の電磁ソレノイドの後右舵
励磁回路39および後左舵励磁回路40を接続する。

符号41は走行用ミッションケース内の走行変速機構14
に関連された前進・後退切換えアクチェータ、符号42は
同じく走行変速機構に関連させた高速・低速切換えのた
めの変速アクチェータ、符号43は前輪7,後輪８の制動の
ためのブレーキ用アクチェータ、符号44は前進時と後退
時とで、前記前部操舵装置９および後部操舵装置10の各
油圧シリンダへの油圧の抽送方向を切換えるための油圧
方向切換え電磁弁の励磁回路である。

さらに、符号45は噴霧部５からの薬液散布量を調節す
るための薬量調節駆動手段であり、この薬量調節駆動手
段45にて薬液散布のON・OFFも実行できる。符号46は各
種警報装置への出力端子である。

次に前記構成の操舵制御装置における制御態様を第８
図〜第10図のフローチャートに従って説明すると、第８
図のスタートに続くステップS1にて初期値設定を行う。

次いでステップS2にて前記電磁制御弁23,24や表示機
器類のランプ等をOFFにし、ステップS3では、読み書き
可能メモリ（RAM）28及び読み出し専用メモリ（ROM）29
で記憶および設定させた定数を中央処理装置27内へ読み
込む。

作業者が自動・手動切換えスイッチ30を自動又は手動
に切換えると、ステップS4でその判別を実行し、手動で
あると判断するときには、ステップS5で自動ランプはOF
F、ステップS6で手動ランプはONになり、作業者が選択
切換え手段であるスイッチ32の切換えに応じて、後述の
操舵モードに従う手動操作を実行する（ステップS7）。

自動操舵の場合には、ステップS8で自動ランプをON、
ステップS9にて手動ランプをOFFにする。

自動操舵の場合には、予め誘導ケーブル17に交流電流
等を流し、磁界が発生するようにセットし、作業車両１
のエンジンを始動し、誘導経路における走行出発点に作
業車両１を運び、当該作業車両１を誘導ケーブル17の延
びる方向に向け、所定の変速段に変速装置をセットし、
薬液散布開始スタンバイのスイッチをONにする。

ついで、作業者は作業車両１から降りた後、作業車両
１を走行させて自動操舵制御を開始する。

自動操舵制御中、作業車両１の中央部分に配設した一
対の磁気探知センサー18a,18bにて誘導ケーブル17を探
索し、その有無を感知する一方、前部磁気センサー11a,
11b、後部磁気センサー12a,12bによる誘導ケーブル17か
らの発生磁界を検出し、その出力信号をA/D変換した
後、中央処理装置27における演算回路にて移動平均値演
算して誘導ケーブル17に対する横ずれの偏位量や向き角
度の偏位量を求める。

この偏位量の演算結果から、以下のような制御に基づ
き前部操舵装置９および後部操舵装置10の各油圧シリン
ダを作動させるべく、励磁回路37,38,39,40のいずれか
一つ又は複数をONにし、誘導ケーブル17に沿うべく偏位
量を少なくなるように、所定の自動操舵制御を実行する
のである。

この場合、自動制御における操舵モード切換えスイッ
チ31により予め、同位相操舵モードＡ、逆位相操舵モー
ドＢのいずれかを実行するように切換えておく。

同位相操舵モードＡは、例えば第４図に示すように、
矢印方向に前進する作業車両１の中心線CTに対して誘導
ケーブル17が略平行状で且つ左側に横ずれしている場合
には、前輪７、７および後輪8,8を同じ左方向に左舵を
取ることであり、この同位相操舵モードにて作業車両１
はその中心線CTの向きを殆ど変化させずに斜め前方向に
略平行移動して前進するので、迅速に誘導ケーブル17と
中心線CTとが一致するように修正操舵制御することがで
きる。

なお、この場合、前述のオフセット量設定器47,48に
て前部磁気センサー11a,11b及び後部磁気センサー12a,1
2bのオフセット量を（β１＝β２）同じ方向に同じ量に
設定しておくと（第４図では左側にオフセット）、この
オフセット量だけ作業車両の中心線CTが誘導ケーブル17
の軸線に対して横ずれした状態で平行状にて（第４図で
は中心線CTが誘導ケーブル17の軸線の右側に位置する状
態にて）前進するのである。

逆位相操舵モードＢは、例えば第５図に示すように、
誘導ケーブル17が湾曲敷設されている箇所で、その湾曲
の半径が小さい部分では、前輪7,7を湾曲の半径内方向
（図の左向き）に舵取りする一方、後輪8,8は湾曲半径
外向き（図の右向き）に舵取りするような操舵を実行す
ることであり、この逆位相操舵モードＢを実行すること
により、作業車両１は小さい旋回半径で向きを変更する
ことができるので、誘導ケーブル17を見失うことなく、
当該誘導ケーブル17に沿って前進する操舵を実行するこ
とができるのである。

なお、前記同位相・逆位相の制御モードの場合、進行
方向前輪の操舵角度を基準にして、当該前輪の操舵角度
に一定の計数を掛けた値や、前輪の操舵角度を変数とす
る関数をもって、後輪の操舵角度を決定し、その値にて
後輪の操舵制御装置を作動させるようにしても良いので
ある。

この場合、特に同位相操舵モードにあっても、作業車
両は平行移動するのではなく転回することになる。

この操舵モードの切換えは、予め敷設した誘導ケーブ
ル17の状況、つまり走行出発点からの距離でどの区間が
直線に敷設し、どの区間が湾曲して敷設したかを中央処
理装置27に記憶させて、走行距離計の読み込みデータと
の対比で実行しても良い。

さて、自動操舵において、ステップS10にて前部の左
磁気センサー11aの出力値FL、前部の右磁気センサー11b
の出力値FR、後部の左磁気センサー12aの出力値RL、後
部の右磁気センサー12bの出力値RRを各々読み込む。

第11図は横軸に横ずれの大きさ（偏位量）を、縦軸に
各磁気センサーの出力値を取った関係図であり、これか
ら理解できるように、誘導ケーブル17に対して作業車両
の中心線CTが右にずれているときには、例えば前部の右
磁気センサー11bの出力値FRの値が大きく左磁気センサ
ー11aの出力値FLの値が小さくなるのである。

また第11図における一点鎖線は、前部、後部の磁気セ
ンサーの出力値を右側にオフセットした状態を示すこと
になる。

第８図のステップS11にて前記出力値FL,FRがしきい値
より大きいか否かの判別を実行し、ステップS12にて出
力値RL,RRがしきい値より大きいか否かの判別を実行
し、これらの出力値がしきい値より小さいときには、作
業車両１が誘導ケーブル17の箇所から大きく外れている
と判断して警報を発する（ステップS13）。

次に前記各出力値がしきい値より大きいと判断すると
きには、第９図のステップS14に移り、操舵角度センサ
ー25,26にて検出した前輪７の操舵角度FSおよび後輪８
の操舵角度RS、並びに操舵角度センサー25,26における
基準値（α１）（α２）を読み込む。

操舵角度センサー25における基準値（α１）は操舵角
度基準設定器49にて作業者が設定し、操舵角度センサー
26における基準値（α２）は操舵角度基準設定器50にて
作業者が各々設定するもので、ここで基準値とは、前輪
及び／または後輪が基準姿勢（基準の向き）を取るとき
の中立位置の値であって、α１＝α２＝０のときには、
その状態で前輪７及び後輪８の向きが作業車両１の中心
線CTと平行状になる中立位置である。

基準値（α１）（α２）は正負の任意の値に設定で
き、実施例では正の値を取るときには中心線CTに対して
車輪を右向き、負の値を取るときには中心線CTに対して
車輪を左向きに取る中立位置をいうものとする。

そして、ステップS15にて、前記α１＝０の場合の前
部の操舵角度センサー25の中立位置の値（FSC）にα１
（≠０）を掛けることにより、操舵角度基準設定器49に
て設定した新しい基準値FSCに置き換える。同様にα２
＝０の場合の後部の操舵角度センサー26の中立位置の値
（FSC）にα２（≠０）を掛けることにより、操舵角度
基準設定器50にて設定した新しい基準値FSCに置き換え
る。

ステップS16にて、現在の作業車両の操舵モードが同
位相操舵モードＡか逆位相操舵モードＢかの判別を実行
し、同位相操舵モードＡの場合には、第10図ののステ
ップに直ちに移る。

ステップS16にて逆位相操舵モードＢであると判断す
るときには、ステップS17にて後輪８の操舵角度RSの符
号を反転させることにより、前輪７の操舵角度FSを基準
としたとき、後輪８の向きを前輪７の向きと逆になるよ
うにセットするのである。

次いでステップS18では、前輪７の操舵角度FSと前記
置き換えた基準値（中立位置の値）FSCとの大小を比較
し、FS＝FSCのときには、後輪の許容操舵角度RSKmax
（右舵一杯のとき）を規制すべく、ステップS19にて、R
SKmax＝Ｋ＋RSCに置き換えすると共に、後輪８の左方向
への許容操舵角度の最大限RSKmin（左舵一杯のとき）を
規制すべく、ステップS19にて、RSKmin＝RSC−Ｋに置き
換える。ここで、Ｋは前輪７の許容操舵角度の略半分程
度に設定する。

また、ステップS18にてFS≠FSCと判断するときには、
ステップS20にてさらに後輪の操舵角度RSが前記置き換
えた基準値（中立位置の値）RSCとの大小を比較し、RS
≦RSCのときには、直ちにのステップに移り、RS＞RSC
のときには、後輪の許容操舵角度RSKmax（右舵一杯のと
き）を規制すべく、ステップS21にて、RSKmax＝KK＋RSC
に置き換えすると共に、後輪８の左方向への許容操舵角
度の最大限RSKmin（左舵一杯のとき）を規制すべく、ス
テップS21にて、RSKmin＝RSC−KKに置き換える。ここ
で、KK＜Ｋの程度に設定する。

これらの場合、第12図（横軸に操舵角度、縦軸に操舵
角度センサーによる出力値を示す）の前輪の操舵角度FS
及び後輪の操舵角度RSの関係で示すように、RSKmaxおよ
びRSKminは、前輪７の右方向への許容操舵角度の最大限
FSKmaxと、前輪７の左方向への許容操舵角度の最大限FS
Kminと間にある。つまり、前輪の許容操舵角度に対して
後輪のそれは常時小さいこと（前輪の操舵角度よりも狭
い範囲で後輪が操舵できる関係）になる。

なお、同位相操舵モードＡにおいては、FSKmax＝RSKm
ax、FSKmin＝RSKminの関係に設定しておく。

第10図に示すのステップからステップS22にて、ま
ず、前部の左右一対の磁気センサー11a,11bによる出力
値の差の絶対値|FL−FR|がDZF（前部操舵制御における
不感帯幅の値）より小さいか否かを判別し、|FL−FR|＜
DZFのときには、ステップS23に移り、|RL−RR|がDZR
（後部操舵制御における不感帯幅の値）より小さいか否
かを判別する。

ステップS23で|RL−RR|＜DZRと判別されるときには、
前部操舵装置９及び後部操舵装置10におけるすべての励
磁回路37,38,39,40の電磁ソレノイドをOFFにしたままに
保持し（ステップS24）、ステップS3の前に戻る
（）。

これらの状態では、前後操舵装置９、10の油圧シリン
ダ15,16は作動せず、現状維持である。

前記ステップS22にて、noであるとき、つまり|FL−FR
|≧DZFと判断されるときには、ステップS25にて|FL−FR
|がDF（前記前部操舵装置９における操舵制御の不感帯
幅の値DZFより大きい一定の値で、実施例では、DF値はD
ZF値の略２倍程度とする）より大きいか小さいかの判別
を実行する。

そして、|FL−FR|＜DFであると判断されるときにも、
前記ステップS23における判断ステップの前に戻す。

次に、前記ステップS23にて|RL−RR|≧DZRと判別され
るときには、ステップS26にて、|RL−RR|がDR（前記前
部操舵装置10における操舵制御の不感帯幅の値DZRより
大きい一定の値で、実施例では、DR値はDZR値の略２倍
程度とする）より大きいか小さいかの判別を実行する。

つまり、後部操舵装置10において操舵制御を実行する
か否かを判別すべき、ステップS26の判別は、当該後部
磁気センサー12a,12bによる出力値の差が所定の範囲以
上の値であるかの判別ばかりでなく、前部磁気センサー
11a,11bによる出力値の差が所定の範囲以上の値である
かの判別を経た後に、実行されるのである。

そして、ステップS26にて、|RL−RR|≧DRであるとき
には、誘導ケーブル17に対して作業車両の後部における
中心線CTがかなり横ずれしている（偏位量が大きい）の
だから、その横ずれ方向が右であるか、左であるかの判
別を実行するため、ステップS27にてRLとRRの値の大小
を比較する。

RL＞RRのときには、左に横ずれしていると判断し、続
いてステップS28にて後輪８の操舵角度RSがRSKmax（前
記置き換えた値）より大きいか否かを判別する。

そして、ステップS28にて、RSKmax＜RSと判断される
とき、つまり、後輪８の操舵角度RSを許容操舵角度RSKm
axより大きくできないので、ステップS29にて後部操舵
装置10における電磁切換弁24の後右舵励磁回路39の電磁
ソレノイドをOFFに保持する。

反対に、ステップS28にてRSKmax≧RSと判断されると
きには、作業車両の後部を右方向にずらせるため、ステ
ップS30にて前記励磁回路39の電磁ソレノイドをONに
し、ステップS31で所定時間t1経過と判断さるまでステ
ップS28からステップS31迄のステップを繰り返した後ス
テップS1に戻すのである。

ステップS27にてRL＜RRのときには、右に横ずれして
いると判断し、ステップS32にて、後輪８の操舵角度RS
が前記RSKmin（後輪８の左方向への許容操舵角度の最大
限）より大きいか否かを判別し、RS＞RSKminのときに
は、これ以上後輪の操舵角度を大きくしないために、後
左舵励磁回路40の電磁ソレノイドをOFFに保持した後
（ステップS33）、にてステップS22の前に戻す。

反対に、ステップS32にてRSKmin≧RSと判断されると
きには、作業車両の後部を左方向にずらせるため、ステ
ップS34にて前記励磁回路40の電磁ソレノイドをONに
し、ステップS35で所定時間t1経過と判断さるまでステ
ップS32からステップS35迄のステップを繰り返した後ス
テップS1に戻すのである。

これにより、後輪8,8を右又は左に回動して、当該作
業車両後部の略中心が誘導ケーブル17の上方に来るよう
な操舵制御が実現されるのである。

また、前記ステップS25にてDF≦|FL−FR|であると判
断されると、作業車両の前部の横ずれ量（偏位量）がか
なり大きいと判断される。この場合、ステップS26にてD
R＞|RL−RR|と判断されるとき（作業車両の後部の横ず
れ偏位量がそれほど大きくない状態）であっても、作業
車両の前部操舵装置を作動させることを実行すること
で、作業車両が誘導経路から外れないようにすることが
できる。

従って、ステップS36に移り、FL＞FRのときには、左
に横ずれしていると判断し、ステップS37にて、FS≦FSK
maxと判断されるときには、さらに前輪を右側に舵取り
できる余裕があるのだから、ステップS38にて前部操舵
装置９における電磁切換弁23の右前舵励磁回路37をONに
し、ステップS39で所定時間t1経過の判断の後、ステッ
プS1に戻す。

ステップS37にて、前記と反対にFS＞FSKmaxと判断さ
れるときには、これ以上前輪の操舵角度を大きくしない
ように、ステップS40にて右前舵励磁回路37をOFFに保持
し、にてステップS23の前に戻すのである。

前記ステップS36にてFL＜FR、つまり右にずれている
と判断するとき、次いでステップS41にて、FSKmin≧FS
と判断される場合には、前輪をさらに左に舵取りできる
余裕があるので、ステップS42にて前操舵装置９におけ
る電磁切換え弁23に対する前左舵励磁回路38の電磁ソレ
ノイドをONにし、ステップS43で所定時間t1経過の判断
の後、ステップS1に戻すのである。

これにより、前輪7,7を右又は左に回動して、当該作
業車両後部の略中心が誘導ケーブル17の上方に来るよう
な操舵制御が実現されるのである。

反対にステップS41にてFSKmin＜FSと判断される場合
には、前輪の許容操舵角度以上であることになり、それ
以上前輪を左に舵取りできないので、ステップS44にて
前左舵励磁回路38の電磁ソレノイドをOFFに保持して
後、にてステップS18の前に戻すのである。

なお、作業車両の中心線の誘導ケーブルの軸線に対す
る横ずれの基準を設定及び変更するのは、前記磁気セン
サーの出力値のオフセット量設定器と操舵角度センサー
の中立位置となる基準値設定器の両者を同時に作動させ
ても良いし、いずれか一方のみを作動させることにより
実行しても良いのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は作業車両の斜視
図、第２図は操舵装置と油圧回路の図、第3-a図は作業
車両と誘導ケーブルとの関係を示す模式図、第3-b図は
横ずれと磁気センサーの検出電位差との関係を示す図、
第４図は同位相操舵制御の説明図、第５図は逆位相操舵
制御の説明図、第６図は操舵制御装置のブロック図、第
７図は横ずれ位置の基準を前後磁気センサーにて変更し
た場合の説明図、第８図第９図と第10図は各々フローチ
ャート、第11図は地磁気センサーの出力値と横ずれとの
関係図、第12図は操舵角度センサーによる操舵角度と出
力値との関係図である。 １……作業車両、２……車体、３……ハンドル、４……
薬液タンク、５……噴霧部、６……噴霧ノズル、7,7…
…前輪、8,8……後輪、９……前部操舵装置、10……後
部操舵装置、11a,11b……前部磁気センサー、12a,12b…
…後部磁気センサー、18a,18b……磁気探知センサー、1
5,16……油圧シリンダ、17……誘導ケーブル、23,24…
…電磁切換弁、25……前部操舵角度センサー、26……後
部操舵角度センサー、27……中央処理装置、30……自動
手動切換えスイッチ、31……操舵モード切換えスイッ
チ、32……操舵モード選択切換えスイッチ、37……前右
舵励磁回路、38……前左舵励磁回路、39……後右舵励磁
回路、40……後左舵励磁回路、47,48……オフセット量
設定器、49,50……操舵角度センサーの基準値設定器。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】誘導経路に沿って配設された誘導ケーブル
   から発生する磁界の強度の大小を、４輪操舵機構を備え
   た作業車両の前後部に設けた左右対の磁気センサーにて
   検出し、これらの出力値から誘導ケーブルに対する作業
   車両の偏位量を演算し、該偏位量が小さくなる方向に前
   記４輪操舵機構を操舵制御する作業車両において、前記
   誘導ケーブルに対する作業車両前部の偏位量の基準若し
   くは前記誘導ケーブルに対する作業車両後部の偏位量の
   基準のうちいずれか一方又は両方を設定変更可能にする
   設定手段を設けたことを特徴とする作業車両における操
   舵制御装置。