JP2573939B2

JP2573939B2 - 自動走行作業車の走行制御装置

Info

Publication number: JP2573939B2
Application number: JP62034193A
Authority: JP
Inventors: 愼吾 ▲吉▼村; 勝美伊藤; 哲雄山口
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JPS63200209A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、未処理作業地と処理済作業地との境界に対
する横幅方向のずれ又は長さ方向に対する向きのずれを
検出するずれ検出手段の検出情報より判別されるずれ方
向判別結果に基づいて、機体を前記境界に沿って自動走
行させるように、設定パターンで操向させる操向制御手
段を備えた自動走行作業車の走行制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の自動走行作業車の走行制御装置において
は、境界に対する横幅方向や向きのずれを検出するずれ
検出手段が誤動作すると、機体が作業行程からずれて自
動走行できなくなったり、作業が中断される虞れがある
ことから、従来では、ずれ検出手段が一時的に誤動作し
ても作業を続行できるように、上記ずれ検出手段による
検出情報に基づいて機体を自動走行させる操向制御手段
と、送信機で人為的に操向操作する遠隔操縦手段とを併
設して、遠隔操縦による人為的な操作で作業を続行でき
るようにする手段が考えられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来手段においては、自動走行か
ら遠隔操縦に切り換えると、その後は機体の操縦を全て
人為操作にて行うように構成されているために、操縦が
煩雑でしかも誤操作し易いものとなるものであった。つ
まり、遠隔操縦するには、操向方向と操向量とを指示さ
せる必要があるが、機体位置と作業者の位置とが離れて
いる場合に、操向量を適確に指示しにくい点等が起因し
て、機体を境界に沿って走行させる操向操作を的確に行
いにくい虞れがあった。

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、境界に対するずれを検出する手段が一時的
に誤動作したような場合における遠隔操縦を簡単な操作
で行えるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる自動走行作業車の走行制御装置は、未
処理作業地と処理済作業地との境界に対する横幅方向の
ずれ又は長さ方向に対する向きのずれを検出するずれ検
出手段の検出情報より判別されるずれ方向判別結果に基
づいて、機体を前記境界に沿って自動走行させるよう
に、設定パターンで操向させる操向制御手段を備えた自
動走行作業車の走行制御装置であって、前記操向制御手
段は、前記ずれ検出手段による検出情報に基づく操向制
御指令を出力する状態と、前記ずれ検出手段による検出
情報に代えて送信機からの送信情報に基づく操向制御指
令を出力する状態とに切換可能に構成してあり、かつ、
前記送信機は前記ずれ検出手段による検出情報と同種の
ずれを示す情報を人為的に設定して送信可能に構成され
ていることを特徴構成とする。

かかる特徴構成による作用及び効果は次の通りであ
る。

〔作用〕

すなわち、操向制御手段に対するずれ方向を指示する
情報を、ずれ検出手段による検出情報とは別の、人為的
に設定された情報を送信機から送信することによって、
ずれ検出手段の検出情報に基づく操向制御を禁止して、
その送信機からの送信情報に基づいて操向制御を行うよ
うに切り換えることができるから、操向制御手段の設定
パターンで操向される機能をそのまま利用して、機体の
走行方向を境界に対するずれを修正する方向に修正させ
ることができる。

〔発明の効果〕

従って、操向制御手段に対する制御情報を、ずれ検出
手段からの検出情報と、人為的に設定されて送信機から
送信されるずれ方向を指示する情報とにおいて切り換え
ることで、通常のずれ情報に基づく自動的なずれ修正を
行う制御と、自動的なずれ修正が行えないほど境界に対
するずれが大きい場合に人為的にずれ修正を行う制御と
を適宜選択できるものとなっているとともに、一時的に
例えば誤動作して機体が境界に対して比較的大きくずれ
た場合に、本来的に備えた境界に沿って自動操向させる
ための操向制御手段を有効利用しながら、機体を操向さ
せるための定量的な操作を行うことなく、離れた箇所か
らも機体の走行方向を適宜に調節できる。

〔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２図に示すように、機体（Ａ）下部の機体フレーム
（１）の前方側にエンジン（Ｅ）を搭載し、後方側に搭
乗用シート（２）及び搭乗操縦用のハンドル（Ｈ）を設
け、前記機体フレーム（１）の下側に左右一対の前後輪
（3F），（3R）を設け、そして、前記機体（Ａ）の下腹
部に、芝刈り装置（４）を上下動自在に懸架して、芝や
雑草の刈取作業に用いる作業車を構成してある。

尚、詳しくは後述するが、上記作業車は、自動走行、
遠隔操縦、並びに、搭乗操縦の何れの形態でも走行させ
ることができるように構成してある。

第２図及び第３図に示すように、作業行程に対する横
幅方向のずれを検出するずれ検出手段（Ｓ）として、未
刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との境界（Ｌ）を基準にして
機体（Ａ）が作業行程に対して左右何れの方向にずれて
いるかを検出するための一対の倣いセンサ（S₁），
（S₂）の２組を、前記芝刈り装置（４）の作業幅の略両
端前方に位置するように、前記芝刈り装置（４）の両端
部から機体（Ａ）前方に向かって延出された左右一対の
センサ支持フレーム（５），（５）の先端側夫々に設け
てある。

又、作業行程、つまり前記境界（Ｌ）の方向を示す情
報として作業行程の長さ方向に基づいて予め設定された
基準方位（α）に対するずれを検出するずれ検出手段
（Ｓ）として、地磁気を感知することにより機体（Ａ）
の向きを絶対方位として検出する地磁気センサ利用の方
位センサ（S₃）を設けてある。

又、走行距離（STRAIT）を連続的に検出するために、
単位走行距離当たり所定個数のパルス信号を出力する距
離センサ（S₄）を、前記機体（Ａ）の後部に設けた従動
輪（６）にて回転駆動されるように設けてある。

前記倣いセンサ（S₁），（S₂）の構成について説明す
れば、図示を省略するが、機体（Ａ）側に設けられた発
光素子と受光素子の夫々から延出された一対の光ファイ
バの端面同士が所定間隔を隔てて対向するように配置し
たいわゆるフォトインタラプタ型の光センサに構成され
た一対の倣いセンサ（S₁），（S₂）を、機体（Ａ）に対
して左右方向に並ぶ状態で設けてあり、前記一対の光フ
ァイバの間を通過する芝の有無を、前記発光素子から受
光素子に向けて送出される光が遮断されるか否かに基づ
いて感知することによって、前記倣いセンサ（S₁），
（S₂）が未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との何れの上にあ
るかを判別するようにしてある。そして、その芝有無の
検出結果の組み合わせに基づいて、作業行程つまり前記
境界（Ｌ）に対する横幅方向のずれの有無並びにそのず
れ方向を検出するようにしてある。

但し、前記倣いセンサ（S₁），（S₂）から得られる検
出信号は、前記一対の光ファイバの間を芝が断続的に通
過するために、非連続なパルス状の信号となることか
ら、積分処理を行って、未刈地（Ｂ）の検出状態を示す
“H"レベル又は既刈地（Ｃ）の検出状態を示す“L"レベ
ルの各検出状態を示す信号に変換した後、その状態の組
み合わせに基づいて作業行程、つまり境界（Ｌ）に対す
るずれを判別するようにしてある。

つまり、前記境界（Ｌ）側に位置する一対の倣いセン
サ（S₁），（S₂）のうちの機体（Ａ）に対して外側に位
置する倣いセンサ（S₁）の出力が“L"レベルにあり、且
つ、内側に位置する倣いセンサ（S₂）の出力が“H"レベ
ルにある状態を、機体（Ａ）が前記境界（Ｌ）つまり作
業行程に沿っている状態と判別するのである。又、前記
一対の倣いセンサ（S₁），（S₂）の出力が共に“H"レベ
ルにある場合には、機体（Ａ）が境界（Ｌ）に対して未
刈地（Ｂ）側にずれていると判別し、前記一対の倣いセ
ンサ（S₁），（S₂）の出力が共に“L"レベルである場合
には、機体（Ａ）が境界（Ｌ）に対して既刈地（Ｃ）側
にずれていると判別するのである。

前記機体（Ａ）の構成について説明すれば、第１図に
示すように、前記左右一対の前後輪（3F），（3R）を、
その何れをも操向操作自在に設けると共に、それら一対
の前後輪（3F），（3R）を各別に操作する操向用油圧シ
リンダ（7F），（7R）、及び、それに対する制御弁（8
F），（8R）を設けてある。

そして、前後進切り換え自在で且つ前後進共に変速操
作自在な油圧式無段変速装置（９）を、前記エンジン
（Ｅ）に連動連結すると共に、搭乗操縦用の変速ペダル
（10）及び変速モータ（11）の何れによっても変速操作
自在に、前記変速装置（８）の変速アーム（12）に連動
連結してある。

次に、自動走行、遠隔操縦、及び、搭乗操縦の夫々に
おいて操向及び走行変速を行うための制御構成について
説明する。

第１図に示すように、マイクロコンピュータを用いて
構成される制御装置（13）が設けられ、この制御装置
（13）の指令に基づいて、前記操向用油圧シリンダ（7
F），（7R）の制御弁（8F），（8R）、及び、変速モー
タ（11）を作動させることを基本構成とするものであ
り、そして、自動走行時において、前記各センサ（S₁）
〜（S₄）の検出情報に基づいて境界（Ｌ）に対する機体
（２）のずれ方向を判別するずれ方向判別手段（101）
を備え、そのずれ方向判別手段（101）のその判別結果
に基づいて作業行程つまり前記境界（Ｌ）に沿って自動
走行させるように操向させる操向制御手段（100）、一
行程終了後において次の作業行程に向けて自動走行させ
るように操向させるターン制御手段、及び、予め記憶さ
れた情報に基づいて変速する変速制御手段が、前記制御
装置（13）を利用して構成され、又、遠隔操縦時におい
て、送信機（14）の指示情報に基づいて操向及び変速さ
せるための遠隔操縦手段が、前記制御装置（13）を利用
して構成され、さらには、搭乗操縦時において、操向指
示情報に基づいて操向させるための操向手段が、前記制
御装置（13）を用いて構成されることになる。

つまり、前記各センサ（S₁）〜（S₄）の検出情報を制
御装置（13）に入力すると共に、前記送信機（14）から
の指示情報を受信する受信機（15）、及び、前記受信機
（15）の受信情報を前記制御装置（13）に対する制御情
報に変換して伝達するインターフェース装置（16）を設
けてある。

又、前記ハンドル（Ｈ）の操作位置を検出する搭乗操
縦時の目標ステアリング位置を検出する目標ステアリン
グ位置検出用のポテンショメータ（R₀）、前記前輪（3
F）のステアリング位置を検出する前輪用のステアリン
グ位置検出用のポテンショメータ（R₁）、前記後輪（3
R）のステアリング位置を検出する後輪用のステアリン
グ位置検出用ポテンショメータ（R₂）、及び、前記変速
アーム（12）の位置つまり前記変速装置（９）の操作状
態を検出する変速状態検出用のポテンショメータ（R₃）
の夫々を設けてあり、それらポテンショメータ（R₀）〜
（R₃）による検出信号を前記制御装置（13）に入力して
ある。

さらに、搭乗操縦状態と自動操縦状態とを切換える操
縦モード切換スイッチ（SW₅）を設けてあり、そのスイ
ッチの信号をも制御装置（13）に入力してある。但し、
自動操縦状態において、自動走行と遠隔操縦とを切換え
る選択スイッチ（SW₄）を、前記送信機に設けてある。

尚、前記前後輪（3F），（3R）は、その何れをも操向
操作自在に構成してあることから、前後輪（3F），（3
R）を同じ方向に向き変更させる平行ステアリング形
式、逆方向に向き変更させて急旋回させる４輪ステアリ
ング形式、及び、前輪（3F）のみを向き変更させる２輪
ステアリング形式を用いることができるようにしてあ
る。そして、搭乗操縦時には、前記３種類のステアリン
グ形式の何れをも選択できるようにすると共に、自動走
行時並びに遠隔操縦時には、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自動的に切り換えて操向す
るようにしてある。

搭乗操縦における操向手段の構成について説明すれ
ば、前記制御装置（13）にて、前記ハンドル（Ｈ）の操
作位置を検出する搭乗操縦時の目標ステアリング位置を
検出する目標ステアリング位置検出用のポテンショメー
タ（R₀）の検出位置と、前後輪（3F），（3R）夫々のス
テアリング位置検出用のポテンショメータ（R₁），
（R₂）の検出位置とが一致するように前記ステアリング
用油圧シリンダ（7F），（7R）の作動を制御することに
より、選択されたステアリング形式で、パワーステアリ
ング操作するようにしてある。但し、搭乗操縦時には、
前記変速装置（９）を変速ペダル（10）にて直接操作す
ることとなる。

前記送信機（14）の構成について説明しながら、遠隔
操縦手段について説明する。

第１図に示すように、前後動にて前記変速装置（９）
を操作する変速レバー（17）を、変速中立位置に復帰付
勢して設けると共に、左右動にて前記前後輪（3F），
（3R）の目標ステアリング位置を指示し、且つ、前後動
にてステアリング形式を指示するステアリングレバー
（18）を設けてあり、前記各レバー（17），（18）の操
作位置を、前記受信機（15）を介して制御装置（13）に
伝達することにより、選択されたステアリング形式で、
且つ、機体（Ａ）が指示された速度で走行すると共に、
指示されたステアリング位置に操向操作されるようにし
てある。

又、詳しくは後述するが、前記機体（Ａ）が自動走行
を継続している状態で、前記ステアリングレバー（18）
を操作することにより、前記ずれ検出手段（Ｓ）として
の倣いセンサ（S₁），（S₂）や方位センサ（S₃）による
検出情報に基づくずれ方向判別結果に代えてずれ方向を
直接的に指示できる状態に切り換え指示する割り込みス
イッチ（SW₁）を設けてある。

更に、前記割り込みスイッチ（SW₁）がON状態にある
時に、前方側へ操作することにより前記機体（Ａ）を次
の作業行程に向けて強制ターンさせるべく指示し、且
つ、後方側へ操作することにより各作業行程での検出走
行距離（STRAIT）が予め設定されたターン許可範囲に達
していてもターンしないように指示するターン補正スイ
ッチ（SW2）、及び、前方側へ操作することにより前記
機体（Ａ）が予め設定された行程数を走行しても継続し
て走行させるべく指示し、且つ、後方側へ操作すること
により設定された行程数に達していなくとも強制的に作
業を終了させるべく指示するための作業終了補正スイッ
チ（SW₃）を設けてある。

但し、前記ターン補正スイッチ（SW₂）、及び、作業
終了補正スイッチ（SW₃）は、それらの操作状態が中立
位置に復帰した状態では、前記割り込みスイッチ（S
W₁）がON状態にあっても、それらの操作状態が自動的に
無効となり、機体（Ａ）側で検出された検出情報に基づ
いて自動走行を継続する状態となるようにしてある。

前記ステアリングレバー（18）の操作にて、前記倣い
センサ（S₁），（S₂）及び方位センサ（S₃）による検出
情報に代えて、ずれ方向を直接的に指示させる送信機
（14）側の手段について説明すれば、前記ステアリング
レバー（18）を、前方側に倒した状態で、左右に操作す
ることにより、前記倣いセンサ（S₁），（S₂）による検
出情報に代えて前記境界（Ｌ）に対して機体（Ａ）が未
刈地（Ｂ）方向にずれているか既刈地（Ｃ）側にずれて
いるかを示す情報を指示するように、且つ、後方側に倒
した状態で、左右に操作することにより、前記方位セン
サ（S₃）による検出情報に代えて、前記基準方位（α）
に対して左右方向に機体（Ａ）の向きがずれていること
を示す情報を指示するようにしてある。そして、前記ス
テアリングレバー（18）の操作方向が機体（Ａ）を操向
させる方向に対応するように、左側に倒した状態で、作
業行程に対して右にずれている状態を示す情報を指示
し、且つ、右側に倒した状態で、作業行程に対して左に
ずれている状態を示す状報を指示するようにしてある。

以下、所定範囲の作業地内を、芝刈作業を行いなが
ら、前記機体（Ａ）を自動走行させる自動走行について
説明を加える。

すなわち、自動走行は、第４図に示すように、既刈地
（Ｃ）にて囲まれた未刈地（Ｂ）を作業範囲として設定
して行われるものであって、未刈地（Ｂ）の一辺側から
対辺側に向って往復刈りい形式で作業を行うことにな
る。そして、自動走行を行わせるための情報として、未
刈地（Ｂ）の大きさや前記基準方位（α）を予め設定し
ておくことになる。

このため、実際の自動走行を開始する前に、作業範囲
の外周囲を予め人為的に操縦しながら走行させて、既刈
地（Ｃ）にて囲まれた四角状の未刈地（Ｂ）を形成し、
且つ、その走行中に、設定距離走行する毎に前記方位セ
ンサ（S₃）や距離センサ（S₄）による検出情報をサンプ
リングし、且つ、その検出値を未刈地（Ｂ）の各辺と関
連付けて記憶させる、いわゆる外周ティーチングを行
う。

そして、未刈地（Ｂ）の一辺の幅と前記芝刈り装置
（４）の作業幅とに基づいて作業行程数を設定すると共
に、一つの作業行程の距離（KOTEI）、及び、作業行程
の長さ方向に沿う基準方位（α）を予め設定し、その
後、前記基準方位（α）の方向に向かって前記設定され
た一行程距離（KOTEI）を走行すること、及び、それの
終了に伴って、次の作業行程に向かって180度ターンさ
せることを、繰り返すことにより、設定された行程数を
自動的に往復走行させながら、所定範囲の芝刈り作業を
自動的に行わせるようにしてある。

但し、本実施例では、前記行程数を、作業範囲の幅と
芝刈り装置（４）の作業幅に基づいて設定するので、実
際の作業幅の誤差等により、前述したティーチングにて
設定された規定行程数を走行した後も、未刈地（Ｂ）部
分が存在する場合があることから、実際の未刈地（Ｂ）
部分が無くなった後、更に前記一行程距離（KOTEI）を
自動走行させた後に、実際の作業を終了させるようにし
てある。

又、作業行程の向きが、一行程毎に180度反転するこ
とから、設定された基準方位（α）に対して逆方向に向
けて走行する行程では、前記基準方位（α）を180度反
転させた方位を基準方位として設定することとなる。

さらに、基準方位（α）を設定するに、例えば検出方
位の総和をサンプリング回数で割ることにより求めた地
を設定することになる。

以下、前記制御装置（13）の動作を説明しながら、作
業行程つまり境界（Ｌ）に沿って機体（Ａ）を自動走行
させるための操向制御手段（100）について詳述する。

すなわち、第５図に示すように、自動走行が開始され
るに伴って、後述する毎行程データセットの処理を行う
（ステップ＃１）。

次に、前記受信機（15）による受信情報に基づいて、
前記送信機（14）側の割り込みスイッチ（SW₁）が操作
されて、前記倣いセンサ（S₁），（S₂）や方位センサ
（S₃）による検出情報に代えて送信情報を用いて操向制
御するためのラジコン割り込みがあったか否かを判別
し、割り込みがあった場合は、その割り込みデータを取
り込むと共に、割り込みがない場合は、前記割り込みデ
ータをクリアする（ステップ＃２〜ステップ＃４）。

前記割り込みデータを取り込む処理において、前記受
信機（15）にて受信された前記受信データをデータ変換
する処理について説明を加えれば、前記受信機（15）か
らは、送信される情報の状態に応じてパルス幅が変わる
ようにされたパルス状の信号が、各チャネル毎に所定周
期で繰り返し出力されるように構成されているものであ
って、それら各チャネル毎のパルス信号のパルス幅を、
前記インターフェース装置（16）にてカウントすること
により、前記送信機（14）側から指示されるずれ方向
や、各スイッチ（SW₁）〜（SW₃）の操作状態を示す前記
割り込みデータに変換するようにしてある。

そして、前記方位センサ（S₃）による検出方位（θ）
又は前記ラジコン割り込みによる指示情報に基づいて、
機体（Ａ）の向きを前記基準方位（α）に対して設定範
囲内に維持させる方位制御（第８図参照）と、前記倣い
センサ（S₁），（S₂）による検出情報又は前記ラジコン
割り込みによる指示データに基づいて、前記境界（Ｌ）
に対する機体横幅方向の位置を修正する倣い制御（第９
図参照）とを行って、機体（Ａ）が作業行程に沿って自
動走行するように操向制御する（ステップ＃２〜ステッ
プ＃５）。但し、方位制御を倣い制御よりも優先して行
うようにしてある。

次に、詳しくは後述するが、設定距離を走行する毎に
起動される割り込み処理として構成された走行距離判別
の処理（第10図参照）にて、ターン要求フラグが、セッ
トされているか否かを判別する（ステップ＃６）。

但し、前記ターン要求フラグがセットされていない場
合は、上述したステップ＃２からの処理を繰り返すこと
となる。

一方、前記ターン要求フラグがセットされている場合
は、前記割り込みデータの状態に基づいて前記割り込み
スイッチ（SW₁）がON操作されたか否かを判別し、ONで
ある場合は、前記作業終了補正スイッチ（SW₃）の操作
状態を判別して、強制的に作業を終了させる終了要求で
ある場合は、走行停止させて作業を終了し、且つ、継続
して作業させるための終了ホールドの要求である場合
は、自動的に作業を終了させるための終了フラグをリセ
ットする（ステップ＃７〜ステップ＃10）。

前記割り込みスイッチ（SW₁）がOFFである場合、前記
作業終了補正スイッチ（SW₃）の操作状態が終了要求で
も終了ホールドでもない場合、又は、前記作業終了補正
スイッチ（SW₃）の操作状態が終了ホールドであり、前
記終了フラグをリセットした場合は、前記終了フラグの
状態を判別し、終了フラグがセットされている場合は、
走行停止させて作業を終了する。

そして、前記終了フラグがセットされていない場合
は、予め設定されたパターンに基づいて機体（Ａ）を次
の作業行程の始端部側に向けて180度方向転換させるタ
ーン制御を実行した後、詳しくは後述するが、設定距離
走行する毎に起動される割り込み処理として構成された
終了行程判別処理（第７図参照）にてセットされる最終
行程を示す終了前フラグの状態を判別し、終了前フラグ
がセットされている場合は、次の一行程走行後に作業を
終了させるための前記終了フラグをセットした後、終了
前フラグがセットされていない場合はそのままで、前記
ステップ＃１からの処理を繰り返すことにより、次の作
業行程での走行を開始させる。（ステップ＃11〜ステッ
プ＃14）。

尚、前記ターン制御を実行する毎に、実際に走行した
行程数を加算するようにしてあり、実際に走行した行程
数が規定行程数に達したか否かを判別できるようにして
ある。

次に、各処理について詳述する。

前記毎行程データセットの処理について説明すれば、
第６図に示すように、前記一行程距離（KOTEI）や基準
方位（α）、及び、前記各フラグ類や各種変数等を初期
設定した後、最終作業行程を走行した後ターンして更に
一行程分を走行した後実際の作業を終了させるために、
前記実際に走行した行程数が規定行程数以上であるか否
かを判別する。そして、規定行程数以上である場内は、
後述する終了行程判別処理（第７図参照）において、前
記終了前フラグをセットするために用いるカウント値
（COUNT）を、前記一行程距離（KOTEI）の半分に設定す
る。

前記終了行程判別処理について説明すれば、第７図に
示すように、設定距離走行する毎に起動され、前記ター
ンする毎に加算された実際に走行した行程数と前記規定
行程数とを比較することにより、走行行程数が規定行程
数に達したか否かを判別する。

そして、規定行程数に達している場合は、前記処理セ
ンサ（S₄）による検出走行距離（STRAIT）が設定距離に
達する毎に、未刈地（Ｂ）側に位置する一対の倣いセン
サ（S₁），（S₂）が共に“L"であるかチェックし、“L"
である場合は、前記毎行程データセットの処理にて設定
されたカウント値（COUNT）を“1"減算し、その値が
“0"になったか否かを判別し、“0"になっている場合
は、現作業行程が実質的な最終行程であることを示す終
了前フラグをセットする。

但し、規定行程数に達していない場合や前記カウント
値（COUNT）が“0"になっていない場合は、前記終了前
フラグをセットしないようにしてある。

つまり、前記未刈地（Ｂ）側に位置する一対の倣いセ
ンサ（S₁），（S₂）の出力が共に“L"レベルである区間
を計測することにより、現作業行程の作業地の状態をサ
ンプリングし、前記未刈地（Ｂ）側に位置する一対の倣
いセンサ（S₁），（S₂）の出力が共に“L"レベルである
区間が前記一行程距離（KOTEI）の約50％以上ある場合
に、この未刈地（Ｂ）側の状態が略既刈地（Ｃ）である
と判別させることにより、現作業行程が実質的な最終行
程であるとして、前記終了前フラグをセットするのであ
る。

従って、規定行程数を走行した後、前記毎行程データ
セットの処理にて、更に一行程分を走行させるためのカ
ウント値（COUNT）がセットされ、そして、この終了行
程判別処理にて、そのセットされたカウント値（COUN
T）が順次減算されるので、規定行程数を走行しても、
未だ未刈値（Ｂ）部分が残っている場合は実際の作業が
終了することはないのである。そして、規定行程数を走
行し、且つ、未刈値（Ｂ）が存在しなくなった場合の
み、前記未刈値（Ｂ）側に位置する倣いセンサ（S₁），
（S₂）の出力が共に“L"レベルとなることから、前記毎
行程データセットの処理にてセットされたカウント値
（COUNT）が減算されて終了前フラグがセットされ、最
終行程を走行した後の、次の一行程を走行して作業を終
了するのである。

前記方位制御について説明すれば、第８図に示すよう
に、前記割り込みデータに基づいて前記割り込みスイッ
チ（SW₁）の操作状態を判別し、割り込みスイッチ（S
W₁）がOFFである場合は、通常通り前記方位センサ
（S₁）による検出情報を読み込んで、前記基準方位
（α）に対する方位エラーの有無及びそのずれ方向を判
別する（ステップ＃100〜ステップ＃102）。

そして、判別された方位エラーの状態に基づいて方位
制御するための操向制御データを、操向中立を示すニュ
ートラル、左エラー、右エラーの何れかの状態にセット
する（ステップ＃103〜ステップ＃105）。

一方、前記割り込みスイッチ（SW₁）がONされている
場合は、前記ステアリングレバー（18）が後方側に倒さ
れて方位修正のモードになっているか否か判別し、方位
修正でない場合は、前述したステップ＃101からの方位
センサ（S₃）による検出情報に基づいて操向制御データ
をセットする処理を行うと共に、方位修正の要求である
場合は、前記ステアリングレバー（18）の左右方向での
操作状態に対応して補正内容を判別する（ステップ＃10
6,ステップ＃107）。

そして、判別した補正内容に基づいて、前記ステップ
＃103〜ステップ＃105の制御データをセットする処理に
分岐させることにより、方位制御を、前記方位センサ
（S₃）による検出情報に代えて前記送信機（14）による
指示情報に基づいて行わせるようにしてある。尚、この
方位制御においては、前記境界（Ｌ）に対する横幅方向
の位置ずれが少ない状態で、機体（Ａ）の向きを変える
ように、４輪ステアリング形式にて、設定角度をセット
された方向に設定角度操向操作した後操向中立状態に復
帰させる操作を、機体（Ａ）の向きが基準方位（α）に
対して設定範囲内に収束するまで繰返し行うようにして
ある（ステップ＃106）。

前記倣い制御について説明すれば、第９図に示すよう
に、前述した方位制御と同様にして、前記割り込みスイ
ッチ（SW₁）の操作状態を判別し、OFFである場合は、通
常通り前記倣いセンサ（S₁），（S₂）による検出情報に
基づいて、倣いエラーの有無及びその方向を判別する
（ステップ＃200〜ステップ＃202）。

つまり、機体（Ａ）内側に位置する倣いセンサ（S₂）
が“H"レベルで且つ機体（Ａ）外側に位置する倣いセン
サ（S₁）が“L"レベルである場合はずれ無しと判別し
て、倣い制御用の操向制御データを、操向中立状態に示
すニュートラルにセットし、前記倣いセンサ（S₁），
（S₂）が共に“H"レベルである場合は、未刈地（Ｂ）側
にずれていると判別して未刈エラーをセットし、そし
て、前記倣いセンサ（S₁），（S₂）が共に“L"レベルで
ある場合は既刈地（Ｃ）側にずれていると判別して既刈
エラーをセットする（ステップ＃203〜ステップ＃20
5）。

一方、前記割り込みスイッチ（SW₁）がONされている
場合は、前記ステアリングレバー（18）が前方側に倒さ
れて倣い修正モードになっているか否かを判別し、倣い
修正でない場合は、前述したステップ＃201からの倣い
センサ（S₁），（S₂）による検出情報に基づいて操向制
御データをセットする処理を行うと共に、倣い修正の要
求である場合は、前記ステアリングレバー（18）の左右
方向での操作状態に対応して補正内容を判別する（ステ
ップ＃206,ステップ＃207）。

そして、判別した補正内容に基づいて、前記ステップ
＃203〜ステップ＃205の操向制御データをセットする処
理に分岐させることにより、倣い制御を、前記倣いセン
サ（S₁），（S₂）による検出情報に代えて前記送信機
（14）による指示情報に基づいて行わせるようにしてあ
る。尚、この倣い制御においては、機体（Ａ）の向きを
変えることなく、前記境界（Ｌ）に対する横幅方向の位
置ずれを修正できるように、平行ステアリング形式に
て、セットされた方向に設定角度操向操作した後操向中
立状態に復帰させる操作を、境界（Ｌ）に対する横幅方
向のずれを修正できるまで繰返し行うようにしてある
（ステップ＃206）前記機体（Ａ）をターンさせるか否かを判別するため
の走行距離判別処理について説明すれば、前記距離セン
サ（S₄）による検出走行距離（STRAIT）が前記一行程距
離（KOTEI）に達したか否かのみに基づいて、ターンさ
せるか否かを判別させると、誤動作する虞れがあること
から、第４図に示すように、前記ティーチングにて設定
された一行程距離（KOTEI）に設定距離を加減算したタ
ーン許可領域（KOTEI1≦ａ≦KOTEI2）を設定すると共
に、前記境界（Ｌ）側に位置する倣いセンサ（S₁），
（S₂）と、通常は使用しない未刈地（Ｂ）側に位置する
倣いセンサ（S₁），（S₂）の全部の検出情報を用いて行
程端を判別するための閾値サンプル領域（KOTEI3≦ｂ≦
KOTEI4）を設定してある。

そして、第10図に示すように、前記距離センサ（S₄）
からの出力パルス数が設定個数に達する毎に起動される
割り込み処理にて、検出走行距離（STRAIT）を示すデー
タを“1"加算して更新すると共に、その走行距離（STRA
IT）が前記ターン許可領域（ａ）の下限値（KOTEI1）に
達したか否かを判別する（ステップ＃300,ステップ＃30
1）。

前記走行距離（STRAIT）が前記ターン許可領域（ａ）
の下限値（KOTEI1）に達した場合は、後述するターン条
件が成立したか否かを判別するためのターン条件判別処
理を起動するためのターン許可フラグをセットした後、
前記検出走行距離（STRAIT）が前記ターン許可領域
（ａ）の上限値（KOTEI2）に達したか否かを判別し、前
記上限値（KOTEI2）に達している場合は、強制的にター
ンを開始させるための強制ターンフラグをセットした
後、前記ターン条件判別処理を行う（ステップ＃302〜
ステップ＃305）。

一方、前記走行距離（STRAIT）が前記ターン許可領域
（ａ）の下限値（KOTEI1）に達していない場合は、前記
走行距離（STRAIT）が、前記閾値サンプル領域（ｂ）内
にあるか否かを判別し、前記閾値サンプル領域（ｂ）内
である場合には、詳しくは後述する閾値サンプル処理を
行った後、前記ターン条件判別処理を行う（ステップ＃
306〜ステップ＃308）。

前記閾値サンプル処理について説明すれば、第11図に
示すように、前記未刈地（Ｂ）側に位置する一対の倣い
センサ（S₁），（S₂）の出力論理の組み合わせに基づい
て、後述するターン条件判別処理にて、機体（Ａ）が行
程端に達したか否かを判別するための閾値を決定するカ
ウンタの値をセットする。

すなわち、前記未刈地（Ｂ）側に位置する一対の倣い
センサ（S₁），（S₂）の出力の組み合わせが、境界
（Ｌ）に沿っている状態を示す“HL"である場合は、前
記カウンタの値を“1"加算し、前記一対の倣いセンサ
（S₁），（S₂）の出力が共に未刈地（Ｂ）検出状態
（“HH"）にある場合は、前記カウントの値を“2"加算
する。但し、前記一対の倣いセンサ（S₁），（S₂）の出
力が、共に既刈地（Ｃ）検出状態（“LL"）である場合
には何も加算しないようにしてある（ステップ＃400〜
ステップ＃402）。

そして、前記走行距離（STRAIT）が、前記閾値サンプ
ル領域（ｂ）の終端（KOTEI4）に達したか否かを判別
し、終端（KOTEI4）に達している場合には、前記カウン
トの値1/10の値を、機体（Ａ）が行程数に達したか否か
を判別するための閾値として設定した後、前記カウント
の値をクリアして処理を終了する（ステップ＃403〜ス
テップ＃405）。

つまり、行程端近傍における未刈地（Ｂ）の状態をサ
ンプリングすることにより、後述するターン条件判別処
理において、前記左右一対の倣いセンサ（S₁），（S₂）
全部の検出情報に基づいて行うターン条件の成立有無を
示すターン要求フラグのセット・リセットの判断の誤り
が少なくなるようにしているのである。

前記ターン条件判別処理について説明すれば、第12図
に示すように、前記走行距離判別処理にてセットされる
ターン許可フラグの状態を判別し、ターン許可フラグが
セットされている場合は、前記左右一対の倣いセンサ
（S₁），（S₂）全部（４つ）による芝有無の検出状態の
組み合わせに基づいて、行程端に達したか否かを判別す
る処理（ステップ＃502〜ステップ＃506）を開始し、タ
ーン許可フラグがセットされていない場合は、前記走行
距離判別処理にてセットされる強制ターンフラグの状態
を判別した後、前記割り込みデータに基づいて、前記送
信機（14）のターン補正スイッチ（SW₂）の操作状態を
判別して、ターンさせるか否かを示すターン要求フラグ
のセット・リセットを設定する処理（ステップ＃507〜
ステップ＃511）を行う（ステップ＃500）。

すなわち、前記ターン許可フラグがセットされている
場合は、前記４つの倣いセンサ（S₁），（S₂）の“L"レ
ベル出力の組み合わせ状態を判別する。そして、４つ全
部が“L"レベルである場合には、前記４つの倣いセンサ
（S₁），（S₂）の状態をサンプリングして一次記憶させ
るFIFO（図示せず）への入力データ（SUP）を“0"にセ
ットし、３つの倣いセンサが“L"レベルである場合は、
前記入力データ（SUP）を“1"にセットし、そして、
“L"レベルである倣いセンサの個数が２個以下である場
合には、前記入力データ（SUP）を“2"にセットする
（ステップ＃501〜ステップ＃504）。

次に、前記FIFOに新たな入力データ（SUP）が一つ入
力される毎に、最も古いデータ（SUB）を一つ除去しな
がら、前記FIFOに記憶されたデータの移動平均を、前記
FIFOに記憶されたデータの総和（SUM）として演算し、
その総和（SUM）の値と前記閾値サンプル処理にて設定
された閾値とを比較することにより、機体（Ａ）が行程
端に達したか否かを判別する（ステップ＃505,ステップ
＃506）。

そして、前記総和（SUM）が閾値以下である場合に
は、前記割り込みデータに基づいて、前記ターン補正ス
イッチ（SW₂）がターン条件が成立してもターンさせな
いためのターンホールド側に操作されているか否かを判
別し、ターンホールドでない場合のみ、ターン要求フラ
グをセットする（ステップ＃507,ステップ＃508）。

但し、前記FIFOに対する入力データ（SUP）の個数が
少ないときに、前記総和（SUM）が前記閾値よりも小さ
くならないようにするために、前記FIFOに記憶されるデ
ータの初期値を、最大値（例えば、16進表示でFF等）で
設定してある。

一方、前記ターン許可フラグがセットされていない場
合は、前記強制ターンフラグがセットされているか否か
を判別し、セットされているか否かを判別し、セットさ
れている場合は、前記割り込みデータに基づいて、前記
ターン補正スイッチ（SW₂）の状態を判別する処理（ス
テップ＃507）に分岐し、セットされていない場合は、
前記割り込みデータに基づいて前記ターン補正スイッチ
（SW₂）がターン条件が成立していない場合であっても
強制的にターンさせるためのターン要求側に操作されて
いるか否かを判別する。そして、ラジコン割り込みによ
るターン要求がある場合は、前記ターン要求フラグをセ
ットする処理（ステップ＃508）に分岐させると共に、
ターン要求がない場合は、ターン要求フラグをリセット
して処理を終了する（ステップ＃509〜ステップ＃51
1）。

尚、前記ターン制御については、説明を省略するが、
互いに隣接した次の作業行程の始端部に機体（Ａ）を移
動させるために、予め記憶させた走行距離やターンパタ
ーンに従って走行させることにより、機体（Ａ）を自動
的にターンさせることとなる。

従って、前記機体（Ａ）は、基本的には、前記作業行
程に対するずれを検出するずれ検出手段（Ｓ）としての
倣いセンサ（S₁），（S₂）や方位センサ（S₃）による検
出情報に基づいてずれ修正の操向制御がなされて自動走
行しながらも、前記送信機（14）側の割り込みスイッチ
（SW₁）が操作されるに伴って、前記倣いセンサ
（S₁），（S₂）や方位センサ（S₃）による検出情報に代
えて送信された指示情報を用いてずれ修正の操向制御さ
れて自動走行を続行することとなる。つまり、機体
（Ａ）側のセンサによる検出情報に基づいて行う自動的
な操向制御と、送信機（14）による指示情報に基づいて
行う人為的な操向制御とを、前後輪（3F），（3R）を操
向操作する操向制御手段（100）の作動を中断すること
なく、前記送信機（14）側の割り込みスイッチ（SW₁）
を操作するだけで、簡単に切り換えられるのである。

〔別実施例〕

上記実施例では、一つの作業行程の終了を判別する
に、距離センサ（S₄）による検出走行距離（STRAIT）の
情報と倣いセンサ（S₁），（S₂）による走行地の状態に
対応する情報とを併用するようにした場合を例示した
が、走行距離（STRAIT）のみに基づいて一つの作業行程
の終了つまりターン条件として判別するように簡略化し
ても良い。

又、上記実施例で、所定範囲の作業地内の作業を行わ
せるに、作業幅に基づいて設定した規定行程数を往復走
行させるようにした場合を例示したが、例えば、未刈地
（Ｂ）の周囲を内周方向に向かって順次作業幅を減じな
がら走行させるいわゆる回り走行形式にて走行させるよ
うにしてもよく、作業行程並びにその走行順序等は、各
種変更できる。

又、上記実施例では、送信機（14）を、遠隔操縦手段
と、自動走行中におけるずれ検出手段（Ｓ）による検出
情報に代えてそのずれ検出手段（Ｓ）による検出情報と
同種のずれを示す情報を送信する手段に兼用構成した場
合を例示したが、ずれ検出手段（Ｓ）による検出情報に
代えてそのずれ検出手段（Ｓ）による検出情報と同種の
ずれを示す情報を送信する専用の送信機に構成してもよ
い。

又、上記実施例では、作業行程に対する横幅方法のず
れを検出する手段として、未処理作業地と処理済作業地
との境界に対する横幅方向のずれを検出するものとし
て、光センサにて構成された倣いセンサ（S₁），（S₂）
を用いた場合を例示したが、接触式センサ等を用いても
よく、ずれ検出手段（Ｓ）の具体構成や、自動走行させ
るための各部の具体構成は、本発明を適用する作業車の
構成や作業形態に応じて各種変更できるものであって、
本発明は、上記実施例のみ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走行制御装置の実
施例を示し、第１図は送信機並びに制御システムの構成
を示すブロック図、第２図は作業車の側面図、第３図は
その正面図、第４図は作業行程の説明図、第５図は制御
装置の全体的な動作を示すフローチャート、第６図は毎
行程データセット処理のフローチャート、第７図は作業
終了判別処理のフローチャート、第８図は方位制御のフ
ローチャート、第９図は倣い制御のフローチャート、第
10図は走行距離判別処理のフローチャート、第11図は閾
値サンプル処理のフローチャート、第12図はターン条件
判別処理のフローチャートである。（Ｓ）……ずれ検出手段、（Ａ）……機体、（14）……
送信機、（100）……操向制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−105017（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−102025（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−153103（ＪＰ，Ａ) 特公昭58−22385（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】未処理作業地（Ｂ）と処理済作業地（Ｃ）
との境界（Ｌ）に対する横幅方向のずれ又は長さ方向に
対する向きのずれを検出するずれ検出手段（Ｓ）の検出
情報より判別されるずれ方向判別結果に基づいて、機体
（Ａ）を前記境界（Ｌ）に沿って自動走行させるよう
に、設定パターンで操向させる操向制御手段（100）を
備えた自動走行作業車の走行制御装置であって、前記操
向制御手段（100）は、前記ずれ検出手段（Ｓ）による
検出情報に基づく操向制御指令を出力する状態と、前記
ずれ検出手段（Ｓ）による検出情報に代えて送信機（1
4）からの送信情報に基づく操向制御指令を出力する状
態とに切替可能に構成してあり、かつ、前記送信機（1
4）は前記ずれ検出手段（Ｓ）による検出情報と同種の
ずれを示す情報を人為的に設定して送信可能に構成され
ている自動走行作業車の走行制御装置。