JP3005151B2 - ビーム光誘導式作業車の走行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車が複数個の走行
行程の夫々に沿って自動走行するように、各走行行程の
一端側から他端側に向けて誘導用ビーム光を投射する誘
導用ビーム光投射手段と、前記複数個の走行行程の終端
部の位置を示す回向用ビーム光を前記誘導用ビーム光と
交差する方向に向けて投射する回向用ビーム光投射手段
とが、地上側に設置され、前記作業車に、前記誘導用ビ
ーム光を受光する誘導用光センサと、前記回向用ビーム
光を受光する回向用光センサと、前記誘導用光センサの
受光情報に基づいて、前記作業車が前記誘導用ビーム光
に沿って自動走行するように操向制御すると共に、前記
回向用光センサの受光情報に基づいて、前記作業車が隣
接する走行行程に向けて旋回走行するように操向制御す
る操向制御手段とが備えられたビーム光誘導式作業車の
走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記ビーム光誘導式作業車の走行制御装
置において、従来では、作業車が走行行程の終端部まで
走行して次回走行行程に向けて旋回走行する際には、前
記回向用光センサが、前記回向用ビーム光を検出するこ
とのみによって旋回走行制御が実行されるように構成さ
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記ビーム光誘導式作
業車の一例として、例えば、水田圃場等の作業地を走行
する作業車に適用する場合等においては、作業車が前記
走行行程を走行するに伴って、走行車輪により泥土が跳
ね上げられ、上記回向用光センサに泥土等が付着して、
受光面を覆ってしまうといったことが考えられる。又、
上述したような泥土等の付着が無い場合であっても、回
向用ビーム光を検出すべき地点において作業車が大きく
左右に傾斜して、回向用光センサが回向用ビーム光を検
出できず受光ミスを起こすおそれもある。又、作業走行
の途中で回向用ビーム光投射手段が何らかの原因で故障
して、回向用ビーム光の投射が行われない状態となる事
態も考えられる。ところが、上記従来構成によるとき
は、上述したように旋回用光センサに付着した泥土等の
異物によって受光面が遮られている場合や受光ミスを起
こした場合、あるいは、回向用ビーム光の投射が行われ
ていない場合等において、作業車が走行行程の終端部に
至ると、旋回用ビーム光が回向用光センサにより検出で
きないので、旋回走行制御が実行されず、作業車がその
まま走行行程に沿う走行を続行して暴走して作業地の外
方に飛び出したりする等、その後の操向制御が不能とな
ってしまうおそれがあった。本発明は、ビーム光によっ
て走行行程の自動走行及び走行行程終端部における自動
旋回走行を実行するようにして、作業の無人化を可能と
することができるものでありながら、何らかの異常によ
り、作業車側の回向用光センサが回向用ビーム光を検出
できないような場合であっても、そのようなときは確実
に異常であることを検出して、その後の適切な処理を可
能とするビーム光誘導式作業車の走行制御装置を提供す
る点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１発明の特徴構成は、
作業車が複数個の走行行程の夫々に沿って自動走行する
ように、各走行行程の一端側から他端側に向けて誘導用
ビーム光を投射する誘導用ビーム光投射手段と、前記複
数個の走行行程の終端部の位置を示す回向用ビーム光を
前記誘導用ビーム光と交差する方向に向けて投射する回
向用ビーム光投射手段とが、地上側に設置され、前記作
業車に、前記誘導用ビーム光を受光する誘導用光センサ
と、前記回向用ビーム光を受光する回向用光センサと、
前記誘導用光センサの受光情報に基づいて、前記作業車
が前記誘導用ビーム光に沿って自動走行するように操向
制御すると共に、前記回向用光センサの受光情報に基づ
いて、前記作業車が隣接する走行行程に向けて旋回走行
するように操向制御する操向制御手段とが備えられたビ
ーム光誘導式作業車の走行制御装置において、地上側
に、前記回向用ビーム光と平行又はほぼ平行な作業車通
過検出用ビーム光を前記走行行程の終端部において投射
する通過検出用ビーム光投射手段と、前記作業車通過検
出用ビーム光の光路が前記作業車によって遮断されたこ
とを判別する作業車通過状態判別手段と、この作業車通
過状態判別手段の判別情報を前記作業車側に送信する送
信手段とが備えられ、前記作業車側に、前記送信手段か
ら送信される前記判別情報を受信する受信手段と、前記
受信手段による前記判別情報の受信と、前回向用光セン
サによる前記回向用ビーム光の受光とが設定適正状態で
行われない場合に、異常と判断して、異常用の走行制御
を実行する走行制御手段とが備えられている点にある。

【０００５】第２発明の特徴構成は、第１発明の実施に
好適な構成を特定するものであって、前記通過検出用ビ
ーム光投射手段が、前記回向用ビーム光により走行行程
の終端側が検出される際における前記作業車の当該走行
行程での走行方向に対して、前記回向用ビーム光よりも
走行方向下手側に備えられ、前記走行制御手段は、前記
回向用ビーム光の受光が行われない状態で、前記受信手
段による前記判別情報が受信された場合に、異常と判断
するように構成されている点にある。

【０００６】第３発明の特徴構成は、第１発明の実施に
好適な構成を特定するものであって、前記通過検出用ビ
ーム光投射手段が、前記回向用ビーム光により走行行程
の終端側が検出される際における前記作業車の当該走行
行程での走行方向に対して、前記回向用ビーム光よりも
走行方向上手側に備えられ、前記走行制御手段は、前記
受信手段による前記判別情報が受信された時点から、前
記作業車が設定時間又は設定距離走行した後において、
前記回向用ビーム光の受光が行われない場合に、異常と
判断するように構成されている点にある。

【０００７】第４発明の特徴構成は、第１、第２又は第
３発明の実施に好適な構成を特定するものであって、前
記走行制御手段は、前記異常と判断した場合には、前記
作業車の走行を停止させるように構成されている点にあ
る。

【０００８】第５発明の特徴構成は、第１、第２又は第
３発明の実施に好適な構成を特定するものであって、前
記走行制御手段は、前記異常と判断した場合には、前記
作業車を旋回走行させるように構成されている点にあ
る。

【０００９】

【作用】第１発明の特徴構成によれば、作業車が走行行
程を誘導用ビーム光に沿って自動走行しながら走行行程
の終端部に達した際に、回向用ビーム光と平行又はほぼ
平行に走行行程の終端部において投射される作業車通過
検出用ビーム光の光路が、例えば、作業車によって遮断
されたことが作業車通過状態判別手段により判別される
と、その判別情報が送信手段によって作業車側に送信さ
れる。作業車側では、受信手段による前記判別情報の受
信と、回向用光センサによる回向用ビーム光の受光が設
定適正状態で行われない場合、例えば、何らかの原因に
よって回向用ビーム光の受光が行われず、且つ、前記判
別情報が受信された場合には、異常と判断して、例え
ば、走行停止や旋回走行等の、異常用の走行制御を実行
することで、作業車が予め設定された旋回走行経路から
大きく外れてしまうのを未然に防止できる。

【００１０】第２発明の特徴構成によれば、作業車が走
行行程に沿って走行して当該走行行程の終端部に達した
際に、回向用光センサによる回向用ビーム光の受光が行
われずに、その後、作業車によって作業車通過検出用ビ
ーム光の光路が遮断されると、前記作業車通過状態判別
手段により前記判別情報が作業車側の受信手段に送信さ
れる。作業車側では、前記判別情報が受信されると、異
常と判断して、例えば、走行停止や旋回走行等の、異常
用の走行制御を実行するのである。

【００１１】つまり、旋回制御を実行するための回向用
ビーム光が、何らかの原因によって回向用光センサによ
り検出されない場合であっても、作業車により作業車通
過検出用ビーム光の光路が遮断された時点ですぐに、作
業車が走行行程の終端部に達していることが判断できる
のである。

【００１２】第３発明の特徴構成によれば、作業車が走
行行程に沿って走行して当該走行行程の終端部に達した
際に、作業車によって作業車通過検出用ビーム光の光路
が遮断されると、前記作業車通過状態判別手段による前
記判別情報が作業車側の受信手段に送信される。その
後、作業車が更に走行して回向用光センサによる回向用
ビーム光の受光が行われると、通常の旋回制御が実行さ
れる。又、前記判別情報が受信された時点から、作業車
が設定時間又は設定距離走行した後においても、回向用
光センサによる回向用ビーム光の受光が行われない場合
には、異常と判断して、例えば、走行停止や旋回走行等
の、異常用の走行制御を実行するのである。

【００１３】つまり、前記判別情報に基づいて、作業車
が旋回制御目標位置に近づいていることが、予め、作業
車側で判断でき、何らかの原因で回向用ビーム光の受光
が行われない場合においても、旋回制御目標位置から大
きく行き過ぎることなく、例えば旋回走行を行わせるこ
とが可能となる。

【００１４】第４発明の特徴構成によれば、第１、第２
又は第３発明の特徴構成による作用に加えて次の作用が
ある。前記異常と判断した場合には、作業車の走行を停
止させるので、回向用光センサによる回向用ビーム光の
受光が行われない異常状態であっても、作業車が走行行
程に沿う走行を継続して作業地の外方まで暴走すること
を回避できる。

【００１５】第５発明の特徴構成によれば、第１、第２
又は第３発明の特徴構成による作用に加えて次の作用が
ある。前記異常と判断した場合には、作業車を旋回走行
させるので、回向用光センサによる回向用ビーム光の受
光が行われない異常状態であっても、作業車が旋回走行
することで、確実に次回走行行程に移行させることがで
き、次回走行行程における誘導用ビーム光による自動操
向制御を継続して実行することが可能となる。

【００１６】

【発明の効果】第１発明の特徴構成によれば、走行行程
に沿う走行並びにその後の旋回走行を自動を行えるよう
にして、無人作業を可能にできるものでありながら、例
えば、回向用光センサに異物が付着する、あるいは、回
向用ビーム光投射手段が故障する等の原因により、回向
用光センサにより回向用ビーム光が受光できない場合で
あっても、作業車自体によってビーム光を遮断すること
で作業車通過状態を判別するので、異物の付着等の弊害
に関わりなく、確実に、作業車が走行行程の終端部に達
していることが判別でき、作業車が予め設定された旋回
走行経路から大きく外れて暴走して自動操向制御が不能
となる等の事態を未然に回避することが可能となるビー
ム光誘導式作業車の走行制御装置を提供できるに至っ
た。

【００１７】第２発明の特徴構成によれば、第１発明の
特徴構成による効果に加えて次の効果がある。作業車側
において前記判別情報が受信されるに伴ってすぐに異常
と判断して、異常用の走行制御を実行することができる
ので、例えば、通過検出用ビーム光投射手段が回向用ビ
ーム光よりも前記走行方向上手側に設けられる場合に比
較して、前記判別情報が受信された時点から回向用ビー
ム光投射位置までの走行距離や走行時間を計測する為の
構成を付加する必要がなく、簡単な構成で、作業車が予
め設定された旋回走行経路から大きく外れてしまうこと
を防止できる。

【００１８】第３発明の特徴構成によれば、第１発明の
特徴構成による効果に加えて次の効果がある。回向用ビ
ーム光の受光が行われない異常状態であっても、予め設
定された旋回制御目標位置に近い箇所で作業車の旋回制
御を行わせることが可能となった。

【００１９】第４発明の特徴構成によれば、第１、第２
又は第３発明の特徴構成による効果に加えて次の効果が
ある。回向用ビーム光の受光が行われない異常状態が発
生したときは、作業車の走行を停止させることによっ
て、作業車が、操向制御が不能となった状態で暴走する
といった不都合を確実に回避できる。

【００２０】第５発明の特徴構成によれば、第１、第
２、第３又は第４発明の特徴構成による効果に加えて次
の効果がある。回向用ビーム光の受光が行われない異常
状態であっても、作業車を旋回走行させることによっ
て、次回走行行程における誘導用ビーム光による自動操
向制御が継続して実行されることで、作業車の走行を、
途中で中断されることなく継続して行うことが可能とな
るビーム光誘導式作業車の走行制御装置を提供できるに
至った。

【００２１】

【実施例】以下、本発明をビーム光誘導式作業車として
の田植え用の作業車に適用した場合の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００２２】図１に示すように、矩形状の作業地（圃
場）Ｋを囲む複数辺のうちの一つの基準辺Ｍ１の一端
（図の左上端）部に、その基準辺Ｍ１に隣接する隣接辺
Ｍ２，Ｍ３の長手方向に沿って走行して作業車Ｖが進入
及び退出する出入口Ｍｉを設け、そして、前記隣接辺Ｍ
２，Ｍ３の長手方向において、作業地Ｋの両端側夫々を
枕地部分Ｋ１，Ｋ２とし且つ中央側部分を作業対象部分
Ｋｓとした状態で、前記隣接辺Ｍ２，Ｍ３の長手方向に
沿って作業車Ｖを往復走行させながら前記作業対象部分
Ｋｓに対して作業する往復作業を行い、その後、両枕地
部分Ｋ１，Ｋ２において、作業車Ｖを基準辺Ｍ１の長手
方向に沿って往復走行させながら枕地部分Ｋ１，Ｋ２に
対して作業する枕地作業を行う。尚、前記作業対象部分
Ｋｓと両枕地部分Ｋ１，Ｋ２とは、隣接辺Ｍ２，Ｍ３の
長手方向における作業対象部分Ｋｓの両端位置に基準辺
Ｍ１に沿う状態で設けた右側及び左側の２本の境界線
Ｙ，Ｙで区分けされている。

【００２３】前記作業対象部分Ｋｓにおいて基準辺Ｍ１
の長手方向に並ぶ複数の走行行程としての作業行程Ｒ１
の夫々に沿って作業車Ｖを誘導すべく、誘導用ビーム光
Ａ１を作業行程Ｒ１の長手方向に沿って投射する誘導用
ビーム光投射手段としての第１ビーム光投射装置Ｂ１
が、各作業行程Ｒ１に対応して複数個設けられ、又、一
対の枕地部分Ｋ１，Ｋ２のうちの基準辺Ｍ１に隣接する
第一枕地部分Ｋ１及び基準辺Ｍ１に対向する対向辺Ｍ４
に隣接する第二枕地部分Ｋ２の夫々において、隣接辺Ｍ
２，Ｍ３の長手方向に並ぶ複数の走行行程としての作業
行程Ｒ２の夫々に沿って作業車Ｖを誘導すべく、誘導用
ビーム光Ａ２を作業行程Ｒ２の長手方向に沿って投射す
る第２ビーム光投射装置Ｂ２が設けられている。即ち、
作業車Ｖが交差する（直交する）状態で設けた２つの走
行行程Ｒ１，Ｒ２の夫々に沿って自動走行するように、
前記２つの走行行程Ｒ１，Ｒ２夫々の長手方向に沿っ
て、つまり基準辺Ｍ１及び隣接辺Ｍ２の長手方向の夫々
に沿って互いに直交する状態で２つのビーム光Ａ１，Ａ
２を投射するビーム光投射手段としての２つのビーム光
投射装置Ｂ１，Ｂ２が、地上側に設けられている。

【００２４】上記第１ビーム光投射装置Ｂ１は、基本的
に前記複数の作業行程Ｒ１のうちの隣接する２個の作業
行程に対して１個の割合でその両作業行程の境界位置に
設置されるが、図は作業行程Ｒ１の数が奇数の場合を示
しており、最上端の作業行程Ｒ１に対してのみ１個の第
１ビーム光投射装置Ｂ１が配置されている。又、第２ビ
ーム光投射装置Ｂ２は、前記複数の作業行程Ｒ２が２個
であるのでその作業行程の境界位置に設置される。又、
図には、隣接辺Ｍ２，Ｍ３の長手方向において第２ビー
ム光投射装置Ｂ２からのビーム光Ａ２の投射位置よりも
内側に、そのビーム光Ａ２と平行にビーム光Ａ３を投射
する第３ビーム光投射装置Ｂ３が設けられている。尚、
詳述はしないが、各ビーム光投射装置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３
はレーザー装置等にて構成され、各ビーム光Ａ１，Ａ
２，Ａ３は垂直方向の所定角度範囲に走査される（図２
参照）。

【００２５】次に、図１に基づいて、作業車Ｖの走行経
路について説明する。先ず、隣接辺Ｍ２，Ｍ３の長手方
向に沿って出入口Ｍｉに連なる最終作業地部分Ｒ１ａ、
及び、出入口Ｍｉから離れて位置する方の隣接辺Ｍ３に
隣接する中継用作業地部分Ｒ１ｂを残して前記往復作業
を行う。ここで、最終作業地部分Ｒ１ａは、基準辺Ｍ１
の長手方向に並ぶ複数の作業行程Ｒ１のうちの最上端の
作業行程に対応する作業地部分であり、中継用作業地部
分Ｒ１ｂは、上記複数の作業行程Ｒ１のうちの下端側の
２つの作業行程に対応する作業地部分である。

【００２６】前記往復作業は、具体的には、前記中継用
作業地部分Ｒ１ｂを除いて出入口Ｍｉから一番遠い位置
の作業行程Ｒ１を、その始端部の作業開始位置を示す右
側の境界線Ｙ上のＰｓｔ点から図の左方向に向かって開
始される。そのため、図に示す経路に沿って、途中のＮ
ｈ点で停止して最初の苗補給を行いながら、Ｐｓｔ点ま
で非作業状態で前走行させる。尚、この後も、作業車Ｖ
が各作業行程Ｒ１，Ｒ２の基準辺Ｍ１側の始端部に停止
したときに苗の消費状態に応じて適宜苗補給がなされ
る。Ｐｓｔ点に着いたら、植え付け装置６を駆動して植
え付け作業を開始し、以後、左右の枕地部分Ｋ１，Ｋ２
で１８０度旋回しながら各作業行程Ｒ１を往復走行し、
作業対象部分Ｋｓの最終作業行程Ｒ１（図の上から２番
目の行程）において、右側の操向制御用光センサＳ１の
検出情報に基づいてビーム光Ａ１に誘導されながら、右
側境界線Ｙ上の終端位置Ｐｅｎまで走行する。

【００２７】この後、前記一対の枕地部分Ｋ１，Ｋ２の
うちの基準辺Ｍ１に隣接する第一枕地部分Ｋ１、及び、
基準辺Ｍ１に対向する対向辺Ｍ４に隣接する第二枕地部
分Ｋ２を作業する前記枕地作業を行い、且つ、その枕地
作業において、第一枕地部分Ｋ１と第二枕地部分Ｋ２間
の移行の際に前記中継用作業地部分Ｒ１ｂを走行させな
がらその中継用作業地部分Ｒ１ｂを作業し、最後に、第
二枕地部分Ｋ２から出入口Ｍｉに向けて最終作業地部分
Ｒ１ａを走行させながら最終作業地部分Ｒ１ａを作業す
るように設定されている。具体的には、先ず、上記終端
位置Ｐｅｎから第二枕地部分Ｋ２の２つの作業行程Ｒ２
のうちの内側の作業行程Ｒ２の始端部に移動すべく、右
側の操向制御用光センサＳ１の検出情報に基づいてビー
ム光Ａ１に誘導されながら、上記終端位置Ｐｅｎから図
の一番右側のビーム光Ａ２を前方側センサＳ２ａが受光
する位置まで後進した後、前進状態に切り換えて９０度
右旋回し、更に、受光用の操向制御用光センサＳ１を左
側の操向制御用光センサＳ１に切り換え、その左側の操
向制御用光センサＳ１の受光情報に基づいてビーム光Ａ
２に誘導されながら、横から投射されるビーム光Ａ１を
トリガー用の後方側センサＳ２ｂが受光した位置から所
定距離の位置まで後進状態で走行して植付開始位置に至
る。そして、その作業行程Ｒ２を、前進状態で左側の操
向制御用光センサＳ１の検出情報に基づいてビーム光Ａ
２に誘導されながら自動走行する。

【００２８】以後、第二枕地部分Ｋ２の内側の作業行程
Ｒ２、中継用作業地部分Ｒ１ｂの内側の行程Ｒ１ｂ、第
一枕地部分Ｋ１の内側の作業行程Ｒ２、第一枕地部分Ｋ
１の外側の作業行程Ｒ２、中継用作業地部分Ｒ１ｂの外
側の行程Ｒ１ｂ、及び、第二枕地部分Ｋ２の外側の作業
行程Ｒ２をその順序で、各行程の終端部で次の行程の始
端部へ旋回移動しながら自動走行し、最後に、最終作業
地部分Ｒ１ａを前進状態で直進走行して出入口Ｍｉから
作業地外に退出する。

【００２９】尚、前記往復作業及び前記枕地作業におけ
る各作業行程の夫々を前進状態で行わせるために、作業
車Ｖを一行程分前進走行させたのち、１８０度又は９０
度向き変更させながら隣接する行程に移動させる旋回を
行わせている。即ち、前記往復作業における各作業行程
Ｒ１間及び前記枕地作業における各作業行程Ｒ２間の移
動のための旋回では、１８０度向き変更され、前記往復
作業の作業行程Ｒ１から前記枕地作業の作業行程Ｒ２へ
の移動、枕地作業の作業行程Ｒ２と前記中継用作業地部
分Ｒ１ｂ間の移動及び枕地作業の作業行程Ｒ２から前記
最終作業地部分Ｒ１ａへの移動のための旋回では、９０
度向き変更される。

【００３０】次に前記作業車Ｖの構成について説明す
る。図２及び図３に示すように、左右一対の前輪３及び
後輪４を備えた車体５の後部に、対地作業状態と非作業
状態とに切換自在な苗植え付け装置６が、昇降自在で且
つ駆動停止自在に設けられている。つまり、下降状態で
駆動されているときが対地作業状態であり、これ以外の
状態は非作業状態となる。又、図４に示すように、前後
輪３，４は、左右を一対とし各別に操向操作自在に構成
され、操向用の油圧シリンダ７，８と、それらに対する
電磁操作式の制御弁９，１０とが設けられている。つま
り、前輪３又は後輪４の一方のみを操向する２輪ステア
リング形式、前後輪３，４を逆位相で且つ同角度に操向
する４輪ステアリング形式、前後輪３，４を同位相で且
つ同角度に操向する平行ステアリング形式の３種類のス
テアリング形式を選択使用できるようになっている。以
上より、両油圧シリンダ７，８及び両制御弁９，１０に
よって、作業車Ｖの操向を司る操向手段７〜１０が構成
される。又、作業車には、後述するように所定情報を受
信する受信手段としての受信器１９が備えられている。

【００３１】図４中、１１はエンジンＥからの出力を変
速して前後輪３，４の夫々を同時に駆動する油圧式無段
変速装置、１２はその変速操作用の電動モータ、１３は
植え付け装置６の昇降用油圧シリンダ、１４はその制御
弁、１５はエンジンＥによる植え付け装置６の駆動を断
続する電磁操作式の植え付けクラッチ、１６は作業車Ｖ
の走行並びに植え付け装置６の作動を制御するためのマ
イクロコンピュータ利用の制御装置であって、後述の各
種センサによる検出情報及び予め記憶された作業データ
に基づいて、変速用モータ１２、各制御弁９，１０，１
４、及び、植え付けクラッチ１５の夫々を制御するよう
に構成されている。

【００３２】作業車Ｖに装備されるセンサ類について説
明すれば、図４に示すように、前後輪３，４夫々の操向
角を検出するポテンショメータ利用の操向角検出センサ
Ｒ１，Ｒ２と、変速装置１１の変速状態に基づいて間接
的に前後進状態及び車速を検出するポテンショメータ利
用の車速センサＲ３と、変速装置１１の出力軸の回転数
を計数して走行距離を検出するためのエンコーダＳ３
と、作業車Ｖの車体方位を検出する地磁気利用の方位セ
ンサＳ４と、植え付け装置６に設置されてその車体左右
方向での傾斜角を検出する傾斜センサＳ６と、植え付け
装置６の車体５への接続箇所に設置されるポテンショメ
ータＳ５とが設けられている。

【００３３】又、図２及び図３にも示すように、作業車
Ｖには、第１ビーム光投射装置Ｂ１及び第２ビーム光投
射装置Ｂ２にて投射されるビーム光Ａ１，Ａ２夫々に対
する車体横幅方向でのずれを検出すべく、そのビーム光
Ａ１，Ａ２を受光する操向制御用光センサＳ１と、作業
車Ｖが第１ビーム光投射装置Ｂ１又は第２ビーム光投射
装置Ｂ２からのビーム光Ａ１，Ａ２に沿って自動走行し
ているときに、そのビーム光Ａ１，Ａ２に交差する第２
ビーム光投射装置Ｂ２又は第１ビーム光投射装置Ｂ１か
らのビーム光Ａ２，Ａ１並びに第３ビーム光投射装置Ｂ
３からのビーム光Ａ３を受光するトリガー用光センサＳ
２とが設けられている。尚、上記操向制御用光センサＳ
１は、車体左右何れの側のビーム光Ａ１，Ａ２も受光で
きるように、車体前部の左右両側部に、平面視において
前輪３の両軸芯を結ぶ線上に位置させて左右一対設けら
れ、トリガー用光センサＳ２は、平面視において車体左
右中央の上部に位置する前後一対のセンサＳ２ａ，Ｓ２
ｂからなり、その前方側センサＳ２ａは前輪３の両軸芯
を結ぶ線上よりも所定距離前方に位置し、後方側センサ
Ｓ２ｂは後輪４の両軸芯を結ぶ線上に位置している。
尚、トリガー用光センサＳ２は、車体左右両側からのビ
ーム光Ａ１，Ａ２，Ａ３に対する受光の有無のみを検出
し、受光位置は検出できないようになっている。

【００３４】前記操向制御用光センサＳ１について説明
を加えれば、図５にも示すように、車体前後方向に間隔
ｄを置いて且つ上下方向にも間隔を隔てる状態で並置さ
れた前後一対の受光部としての光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂ
から構成され、前後一対の光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂの夫
々は、複数個の受光素子Ｄを車体横幅方向に並設したも
のであって、横幅方向でのセンサ中心に位置する受光素
子Ｄ０の位置を基準として、ビーム光Ａ１，Ａ２の車体
横幅方向での受光位置即ち受光素子Ｄの位置Ｘ１，Ｘ２
夫々を検出できるように構成されている。又、ビーム光
Ａ１，Ａ２が車体前後の何れの方向から入射される場合
でも差のない状態で受光できるようにするために、車体
前後の各方向からの入射光を両光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂ
夫々の受光面に向けて反射する反射鏡１８を備えてい
る。

【００３５】前記操向制御用光センサＳ１による車体横
幅方向での車体５のずれ検出の制御構成について説明す
れば、操向制御用光センサＳ１の前後一対の光センサＳ
１ａ，Ｓ１ｂの夫々の受光素子の位置Ｘ１，Ｘ２とその
車体前後方向での間隔ｄとに基づいて、下式から、ビー
ム光Ａ１，Ａ２の投射方向に対する車体５の傾きφと横
幅方向における位置の偏位ｘとを求める。

【００３６】

【数１】φ＝ｔａｎ^-1（｜Ｘ１−Ｘ２｜／ｄ） ｘ＝Ｘ１

【００３７】そして、前記作業車Ｖは、前記傾きφと前
記偏位ｘ’とが共に零となるように、目標操向角を設定
して操向制御されることになる。但し、本実施例では、
各作業行程における直進走行時には、前輪３のみを操向
する２輪ステアリング形式で操向制御する。

【００３８】前記制御装置１６は、前記操向制御用光セ
ンサＳ１等の各種センサの検出情報及び、上述したよう
な走行順序で作業走行すべく予め設定された作業予定情
報に基づいて、前記操向手段７〜１０及び前記植え付け
部６等の各種装置の作動を制御するように構成されてい
る。そして、前記制御装置１６を利用して、前記操向制
御用光センサＳ１の受光情報に基づいて作業車Ｖが前記
作業行程Ｒ１，Ｒ２の夫々に沿って、予め定められた走
行順序で自動走行するように前記操向手段７〜１０の作
動を制御する操向制御手段１００が構成されている。

【００３９】又、前記制御装置１６は、作業車Ｖが前記
往復作業及び前記枕地作業における各作業行程の夫々を
前進状態で行うように作業車Ｖを一行程分前進走行させ
たのち、前記作業車Ｖが第１ビーム光投射装置Ｂ１又は
第２ビーム光投射装置Ｂ２からのビーム光Ａ１，Ａ２に
沿って自動走行しているときに、そのビーム光Ａ１，Ａ
２に交差する第２ビーム光投射装置Ｂ２又は第１ビーム
光投射装置Ｂ１からのビーム光Ａ２，Ａ１を受光するト
リガー用光センサＳ２の受光情報に基づいて、各行程の
終端部から隣接する次の行程の始端部に向けての１８０
度又は９０度の旋回動作の開始位置を設定するように構
成されている。従って、ビーム光Ａ１は、作業行程に沿
って作業車Ｖを誘導する誘導用ビーム光に相当する。
又、ビーム光Ａ２は回向用ビーム光に相当し、トリガー
用光センサＳ２は回向用光センサに相当することにな
る。

【００４０】次に、図６〜図８に示すフローチャートに
基づいて、前記制御装置１６の動作について説明する。
全体の処理フローは、図６に示すように、図示しないＲ
Ｓ２３２Ｃ等の通信部やアクチュエータ類（前記変速用
モータ１２、各制御弁９，１０，１４、及び、植え付け
クラッチ１５等）に対する初期化処理を行った後、作業
プランをセットする作業プランセット処理を行う。次
に、上記作業プランセット処理にてセットされた作業プ
ランに基づいて対応する制御データを読み込み、且つ、
その制御データに基づいて実際に車体制御を実行する車
体制御処理を行う。上記車体制御処理による作業プラン
の実行状態が、作業プランチェック処理にてチェックさ
れ、１つの作業プランの終了が確認されると、地上側等
に対する必要な通信処理を行った後、作業終了の指示が
あれば終了処理を行い、それ以外のときは、上記作業プ
ランセット処理からのフローを繰り返す。尚、上記フロ
ーの進行を制御するために、上記作業プランセット処理
にて新しい作業プランがセットされると、プランフラグ
がセットされ、作業プランチェック処理にて作業プラン
の終了が確認されると、プランフラグがリセットされ
る。

【００４１】上記車体制御処理では、図７に示すよう
に、先ず、プランフラグがセットされているか否かを調
べ、プランフラグがリセットのときは処理を行わない。
プランフラグがセット状態のときは、上記作業プランセ
ット処理でセットしたコントロール内容を読み出し、そ
れに該当する処理が実際にあるか否かを調べる。上記コ
ントロール内容に該当する処理としては、図に示すよう
に、作業車Ｖを停止させる停止処理、作業車Ｖを前進又
は後進状態で前記エンコーダＳ３による距離計測情報に
基づいて設定距離直進させる直進処理（距離計測で終
了）、作業車Ｖを前進又は後進状態でトリガー用センサ
Ｓ２がビーム光Ａ１，Ａ２を設定回数検出する位置まで
直進させる直進処理（光源計測で終了）、各作業行程Ｒ
１，Ｒ２の終端部から次の行程の始端部に旋回移動させ
る旋回処理、ビーム光Ａ１，Ａ２を操向制御用センサＳ
１が適正に受光する状態にするための軌道収束処理、及
び、苗補給の指示や植付け装置６の駆動制御を行う苗供
給装置処理の各処理が用意されている。尚、上記旋回処
理及び軌道収束処理では、車体は４輪ステリングにて操
向制御される。

【００４２】次に、前記直進処理及び軌道収束処理等に
おいて、操向制御用センサＳ１の受光情報に基づいて、
作業車Ｖをビーム光Ａ１，Ａ２に誘導させた状態で各作
業行程Ｒ１，Ｒ２に沿って自動走行させるための操向制
御について説明する。図８に示すように、先ず、操向制
御用センサＳ１がビーム光Ａ１，Ａ２を受光しているか
否かを調べ、受光していれば、その受光情報から検出さ
れる前記車体５の傾きφと横幅方向の偏位ｘ’とからな
る車体横幅方向でのずれ情報に応じてステアリング角を
設定して操向操作する。具体的には、４輪ステアリング
（４ＷＳ）状態か否かに応じて、４輪ステアリングの場
合は、車体５の傾きφと横幅方向の偏位ｘ’とから後輪
４及び前輪３の切れ角を計算して、その切れ角になるよ
うに後輪４及び前輪３をセットするが、２輪ステアリン
グの場合は、上記傾きφと横幅方向の偏位ｘ’とから前
輪３の切れ角を計算してその切れ角になるように前輪４
をセットし、後輪４は中立状態にセットする。

【００４３】操向制御用センサＳ１がビーム光Ａ１，Ａ
２を受光していない場合は、走行停止してから、操向制
御用センサＳ１を車体横幅方向に移動させながら受光状
態を調べる。そして、受光状態になれば、操向制御用セ
ンサＳ１の移動を停止させて、その受光状態で検出され
る前記車体５の傾きφと横幅方向の偏位ｘ’に応じて、
前述と同様にステアリング角を設定して操向操作する。
操向制御用センサＳ１を車体横幅方向のセンサ移動範囲
の全範囲に移動させても受光状態とならないときは、異
常としてエンジン停止等の異常処理を行って制御を終え
る。

【００４４】図１に示すように、地上側における第２ビ
ーム光投射装置Ｂ２よりも作業地外方側、つまり、ビー
ム光Ａ２により走行行程の終端側が検出される際におけ
る作業車Ｖの当該走行行程での走行方向に対して、ビー
ム光Ａ２よりも走行方向下手側に、作業車通過状態を検
出するための通過検出ユニットＵが備えられている。こ
の通過検出ユニットＵには、ビーム光Ａ２と平行又はほ
ぼ平行な作業車通過検出用ビーム光Ａ４を走行行程の終
端部において投射する通過検出用ビーム光投射手段とし
ての第４ビーム光投射装置Ｂ４が備えられ、この第４ビ
ーム光投射装置Ｂ４の設置箇所と反対側（隣接辺Ｍ２
側）の地上には、第４ビーム光Ａ４を投射方向に向けて
反射する反射板としてのコーナーキューブプリズムＣＣ
が備えられている。第４ビーム光投射装置Ｂ４の近傍に
は、図９に示すように、コーナーキューブプリズムＣＣ
からの反射光を受光する光センサ２１と、光センサ２１
の受光情報に基づいて、作業車通過検出用ビーム光Ａ４
の光路が作業車Ｖの車体により遮断されたことを判別す
る作業車通過状態判別手段としての制御部２２と、制御
部２２における判別情報を作業車側に送信する送信手段
としての送信器２３とが備えられている。

【００４５】そして、作業車Ｖが作業行程Ｒ１を走行す
る際に、例えば、車輪の泥跳ねによりトリガー用光セン
サＳ２に泥土等が付着して、ビーム光Ａ２を受光するこ
とが出来ないような異常状態が発生した場合において
は、このようにビーム光Ａ２の受光が検出されない状態
で、図１０に示すように作業車Ｖが作業車通過検出用ビ
ーム光Ａ４を遮り、そのことが制御部２２により判断さ
れ、且つ、送信器２３からその判別情報が作業車Ｖ側の
受信器１９によって受信されると、作業車側の制御装置
１６は、異常であると判断して、作業車Ｖの走行を非常
停止させるように制御する。従って、制御装置１６を利
用して異常用の走行制御（走行停止）を実行する走行制
御手段１０１が構成されることになる。

【００４６】〔別実施例〕 （１）上記実施例では、前記ビーム光Ａ２の受光が検出
されない状態で、作業車Ｖが作業車通過検出用ビーム光
Ａ４を遮断したことが判別され、そのことが受信される
と、作業車Ｖを停止させるようにしたが、作業車Ｖを停
止させずに、旋回走行させるように制御する構成として
もよい。又、図１１に示すように、前記ビーム光Ａ２の
受光が検出されない状態で、作業車Ｖが作業車通過検出
用ビーム光Ａ４を遮断したことが判別され、そのことが
受信されると、作業車Ｖを停止させた後、前記エンコー
ダＳ３の検出情報に基づいて設定距離だけ後進させ、そ
の後、旋回制御して、次回作業行程Ｒ１に移行するよう
に制御してもよい。 （２）上記実施例では、第４ビーム光投射装置Ｂ４が第
２ビーム光投射装置Ｂ２よりも作業地外方側に設けられ
る構成としたが、図１２に示すように、第４ビーム光投
射装置Ｂ４を、第２ビーム光投射装置Ｂ２よりも作業地
内方側、つまり、ビーム光Ａ２（回向用ビーム光）によ
り走行行程の終端側が検出される際における作業車Ｖの
当該走行行程での走行方向に対して、ビーム光Ａ２より
も走行方向上手側に備えられる構成としてもよい。尚、
この実施例の場合、作業車通過検出用ビーム光Ａ４の光
路が作業車Ｖの車体により遮断されたことを前記制御部
２２により判別され、その判別情報が作業車側に送信さ
れ、作業車Ｖの受信器１９がその判別情報を受信する
と、作業車側の制御装置１６は、前記エンコーダＳ３に
より検出される走行距離が、トリガ用光センサＳ２によ
りビーム光Ａ２が受光される位置に対応する距離よりも
少し長い設定距離Ｌに達したことが判別された後におい
ても、未だ、トリガ用光センサＳ２によりビーム光Ａ２
の受光が行われない場合に、異常と判断して、作業車Ｖ
を旋回走行させるように制御する構成としてもよい。
又、前記走行距離に代えて、設定時間が経過した後にお
いて、前記異常を判断する構成としてもよい。 （３）上記別実施例（２）の構成において、作業車Ｖを
旋回走行させる構成に代えて、作業車Ｖを走行停止させ
るように制御する構成としてもよい。 （４）上記実施例では、作業車通過検出用ビーム光Ａ４
をコーナーキューブプリズムＣＣにより反射して、第４
ビーム光投射装置Ｂ４の近傍に配置した光センサ２１及
び作業車通過状態判別手段としての制御部２２により通
過状態を判別する構成としたが、光センサ２１及び制御
部２２及び送信器２３を、第４ビーム光投射装置Ｂ４と
は反対側の地上（図１における隣接辺Ｍ２側）に、設置
する構成としてもよい。 （５）上記実施例では、第４ビーム光投射装置Ｂ４及び
作業車通過状態判別手段を、ビーム光Ａ２（回向用ビー
ム光）の通過箇所近傍にのみ設置したが、作業車Ｖの旋
回制御が実行される全ての箇所に設置する構成としても
よい。 （６）上記各実施例の構成において、前記第２ビーム光
投射装置Ｂ２、第４ビーム光投射装置Ｂ４の夫々に、あ
るいは、いずれか一方に、警報を発生する警報手段、例
えば、ランプ、ブザー等を備えさせて、上記異常が判別
されると、警報を発するように構成してもよい。

【００４７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易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】走行経路の全体及び誘導用ビーム光の投射位置
を示す平面図

【図２】作業車及び誘導用ビーム光投射手段の概略側面
図

【図３】作業車及び誘導用ビーム光検出センサを示す概
略平面図

【図４】制御構成のブロック図

【図５】操向制御用光センサの受光位置の説明図

【図６】制御作動のフローチャート

【図７】制御作動のフローチャート

【図８】制御作動のフローチャート

【図９】通過検出ユニットの概略構成図

【図１０】通過検出状態を示す側面図

【図１１】別実施例の走行制御状態を示す平面図

【図１２】別実施例の走行制御状態を示す平面図

【符号の説明】

１９ 受信手段 ２２ 作業車通過状態判別手段 ２３ 送信手段 １００ 操向制御手段 １０１ 走行制御手段 Ａ１ ビーム光 Ａ２ 回向用ビーム光 Ａ４ 作業車通過検出用ビーム光 Ｂ１ ビーム光投射手段 Ｂ２ 回向用ビーム光投射手段 Ｂ４ 通過検出用ビーム光投射手段 Ｓ１ 誘導用光センサ Ｓ２ 回向用光センサ Ｖ 作業車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−61705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−180404（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 1/02 A01B 69/00 303

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業車（Ｖ）が複数個の走行行程の夫々
   に沿って自動走行するように、各走行行程の一端側から
   他端側に向けて誘導用ビーム光（Ａ１）を投射する誘導
   用ビーム光投射手段（Ｂ１）と、前記複数個の走行行程
   の終端部の位置を示す回向用ビーム光（Ａ２）を前記誘
   導用ビーム光（Ａ１）と交差する方向に向けて投射する
   回向用ビーム光投射手段（Ｂ２）とが、地上側に設置さ
   れ、 前記作業車（Ｖ）に、 前記誘導用ビーム光（Ａ１）を受光する誘導用光センサ
   （Ｓ１）と、 前記回向用ビーム光（Ａ２）を受光する回向用光センサ
   （Ｓ２）と、 前記誘導用光センサ（Ｓ１）の受光情報に基づいて、前
   記作業車（Ｖ）が前記誘導用ビーム光（Ａ１）に沿って
   自動走行するように操向制御すると共に、前記回向用光
   センサ（Ｓ２）の受光情報に基づいて、前記作業車
   （Ｖ）が隣接する走行行程に向けて旋回走行するように
   操向制御する操向制御手段（１００）とが備えられたビ
   ーム光誘導式作業車の走行制御装置であって、 地上側に、前記回向用ビーム光（Ａ２）と平行又はほぼ
   平行な作業車通過検出用ビーム光（Ａ４）を前記走行行
   程の終端部において投射する通過検出用ビーム光投射手
   段（Ｂ４）と、前記作業車通過検出用ビーム光（Ａ４）
   の光路が前記作業車（Ｖ）によって遮断されたことを判
   別する作業車通過状態判別手段（２２）と、この作業車
   通過状態判別手段（２２）の判別情報を前記作業車
   （Ｖ）側に送信する送信手段（２３）とが備えられ、 前記作業車（Ｖ）側に、 前記送信手段（２３）から送信される前記判別情報を受
   信する受信手段（１９）と、 前記受信手段（１９）による前記判別情報の受信と、前
   記回向用光センサ（Ｓ２）による前記回向用ビーム光
   （Ａ２）の受光とが設定適正状態で行われない場合に、
   異常と判断して、異常用の走行制御を実行する走行制御
   手段（１０１）とが備えられているビーム光誘導式作業
   車の走行制御装置。
2. 【請求項２】 前記通過検出用ビーム光投射手段（Ｂ
   ４）が、 前記回向用ビーム光（Ａ２）により走行行程の終端側が
   検出される際における前記作業車（Ｖ）の当該走行行程
   での走行方向に対して、前記回向用ビーム光（Ａ２）よ
   りも走行方向下手側に備えられ、 前記走行制御手段（１０１）は、前記回向用ビーム光
   （Ａ２）の受光が行われない状態で、前記受信手段（１
   ９）により前記判別情報が受信された場合に、異常と判
   断するように構成されている請求項１記載のビーム光誘
   導式作業車の走行制御装置。
3. 【請求項３】 前記通過検出用ビーム光投射手段（Ｂ
   ４）が、 前記回向用ビーム光（Ａ２）により走行行程の終端側が
   検出される際における前記作業車（Ｖ）の当該走行行程
   での走行方向に対して、前記回向用ビーム光（Ａ２）よ
   りも走行方向上手側に備えられ、 前記走行制御手段（１０１）は、前記受信手段（１９）
   による前記判別情報が受信された時点から、前記作業車
   （Ｖ）が設定時間又は設定距離走行した後において、前
   記回向用ビーム光（Ａ２）の受光が行われない場合に、
   異常と判断するように構成されている請求項１記載のビ
   ーム光誘導式作業車の走行制御装置。
4. 【請求項４】 前記走行制御手段（１０１）は、前記異
   常と判断した場合には、前記作業車（Ｖ）の走行を停止
   させるように構成されている請求項１、２又は３記載の
   ビーム光誘導式作業車の走行制御装置。
5. 【請求項５】 前記走行制御手段（１０１）は、前記異
   常と判断した場合には、前記作業車（Ｖ）を旋回走行さ
   せるように構成されている請求項１、２又は３記載のビ
   ーム光誘導式作業車の走行制御装置。