JP3147961B2

JP3147961B2 - 作業車の誘導システム

Info

Publication number: JP3147961B2
Application number: JP00536192A
Authority: JP
Inventors: 正太冷牟田
Original assignee: 正太冷牟田
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: TW219883B; JPH05189029A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車の走行経路が、
母経路と、その母経路の複数の分岐点から分岐する複数
の作業経路とからなり、前記作業車を、前記母経路から
一つの作業経路に分岐させて前記作業経路の端部まで走
行させ、次に走行方向を切り換えて前記母経路に復帰走
行させ、さらに走行方向を切り換えて前記母経路に沿っ
て走行させた後、隣接する作業経路に分岐させるように
するための作業車の誘導システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる作業車の誘導システムは、例え
ば、畝に沿って薬液散布等の作業を行なう農業用の作業
車を自動走行させるためのものである。この場合、一般
には畝間が作業経路に相当し、作業車が畝から畝へ移動
する際の経路が母経路に相当する。通常、作業車は作業
経路を往復走行して作業を行い、作業経路の端部で旋回
するのではなく走行方向を前進から後進へ切り換える。
旋回のスペースを確保するのが難しい場合が多く、又、
例えば薬液散布用作業車の場合、薬液供給用のホースが
邪魔になって旋回しにくいからである。

【０００３】従来は、特願平２−２６２２２３号に示し
たように、作業車の左右に超音波センサを取り付け、そ
れらの検出信号に基づいて操向制御を行なうことによ
り、作業車は畝間（作業経路）を自立走行するように構
成していた。又、薬液供給用ホースの繰り出し量から作
業経路の端部を判別して走行方向を切り換えるようにし
ていた。一つの作業経路での往復走行を終了して母経路
に復帰すれば一旦停止し、次の作業経路への移動走行
は、人為操作により行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような作業車の
誘導システムにあっては、以下のような改善すべき点が
あった。先ず、超音波センサによる畝間自立走行が的確
に行われるためには、畝がある程度きれいに形成されて
いる必要があり、畝が崩れていると操向制御エラーを引
き起こしやすい。又、ホースの繰り出し量による作業経
路端部の判別方法は、あまり正確ではなく、しかも、薬
液散布等、限られた用途の作業車にしか適用できないも
のであった。さらに、一つの作業経路から次の作業経路
への移動を、人為操作を介さずに自動的に行わせること
が望まれている。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、作業車の作業経路における的
確な往復走行及び作業経路間の移動を自動的に行わせる
誘導システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の作業車の誘導シ
ステムは、作業車の走行経路が、母経路と、その母経路
の複数の分岐点から分岐する複数の作業経路とからな
り、前記作業車を、前記母経路から一つの作業経路に分
岐させて前記作業経路の端部まで走行させ、次に走行方
向を切り換えて前記母経路に復帰走行させ、さらに走行
方向を切り換えて前記母経路に沿って走行させて隣接す
る作業経路に分岐させるようにするためのものであっ
て、第１の特徴構成は、電線が前記走行経路に沿う部分
を有する状態に敷設され、その電線に電流を流すことに
よって発生する磁界を検出する追従センサと、その追従
センサの検出信号に基づいて前記作業車を前記電線に沿
って走行させるための操向制御を含む走行制御を実行す
る制御装置とが前記作業車に設けられ、前記分岐点では
前記母経路の電線と前記作業経路の電線とが、電流が流
れる経路を選択的に切り換える電流切換装置を介して接
続され、前記作業車が前記母経路に復帰走行するに伴っ
て前記分岐点を通過する際に前記電流切換装置を作動さ
せる切換信号を発信する切換信号発信器が、前記作業車
に設けられている点にある。

【０００７】第２の特徴構成は、第１の特徴構成におい
て、前記制御装置が、前記追従センサの検出信号が所定
レベル未満である状態が第１設定時間以上続けば前記作
業車の走行方向を切り換えるように構成され、且つ、前
記電流切換装置は、前記切換信号発信器からの切換信号
によって電流経路を切り換える際に、前記第１設定時間
より長い第２設定時間だけ電流をいずれの経路にも流さ
ないように構成されている点にある。

【０００８】第３の特徴構成は、第１の特徴構成におい
て、前記電線が、前記母経路及び前記複数の作業経路を
含む梯子型回路網状に敷設され、且つ、前記作業経路の
端部において、電線がＴ字状に接続され、前記制御装置
は、前記追従センサの検出信号が所定レベル未満である
状態が第１設定時間以上続けば前記作業車の走行方向を
切り換えるように構成されている点にある。

【０００９】第４の特徴構成は、第２又は第３の特徴構
成において、前記制御装置が、前記追従センサの検出信
号が所定レベル未満になれば前記作業車を停止させ、且
つ、前記追従センサの検出信号が所定レベル未満である
状態が第１設定時間以上続けば前記作業車の走行方向を
切り換えるように構成されている点にある。

【００１０】第５の特徴構成は、第４の特徴構成におい
て、前記制御装置が、前記作業車の停止状態において、
前記追従センサの検出信号が所定レベル以上である状態
が第３設定時間継続したときに前記作業車の走行駆動を
再開するように構成され、且つ、前記電流を前記第１設
定時間より短い時間遮断し前記第３設定時間より短い時
間通電する断続動作を繰り返す電流断続手段が設けられ
ている点にある。

【００１１】

【作用】第１の特徴構成によれば、電線に流れる電流に
よって発生する磁界を検出する追従センサの検出信号に
基づいて、制御装置が操向制御や走行方向の切換制御等
の走行制御を行なうことにより、作業車は作業経路に敷
設された電線に沿って的確に走行する。又、作業経路の
電線と母経路の電線とを接続する電流切換装置が、電流
を流す経路として作業経路又は母経路（即ち次の作業経
路）を選択的に切り換え、その切り換えは、作業車が母
経路に復帰走行するに伴って分岐点を通過する際に切換
信号発信器から発信される切換信号によって実行され
る。これは、例えば、作業車が後進走行している間だけ
切換信号発信器が能動状態になることにより実現され
る。

【００１２】作業車が作業経路の端部に到達した後の走
行方向の切換（前進から後進へ）、及び、母経路に復帰
走行して分岐点を通過した後の走行方向の切換（後進か
ら前進へ）と相まって、作業車は作業経路を往復走行し
た後、次の作業経路に自動的に誘導される。作業車の走
行方向の切り換えは、例えば、第２及び第３の特徴構成
に示すように行われる。

【００１３】第２の特徴構成は、作業車が母経路に復帰
走行して分岐点を通過した後の走行方向の切り換え（後
進から前進へ）の具体構成を示すもので、これによれ
ば、電流切換装置が、電流経路を切り換える際に、第２
設定時間だけ電流をいずれの経路にも流さないので、作
業車の追従センサの検出信号が所定レベル未満である状
態が第２設定時間だけ続く。そして、制御装置は、かか
る状態が第２設定時間より短い第１設定時間以上続いた
ときに作業車の走行方向を切り換える。

【００１４】第３の特徴構成は、作業車が作業経路の端
部に達したときに走行方向を切り換える（前進から後進
へ）ための具体構成を示すもので、これによれば、電線
が、母経路及び複数の作業経路を含む梯子型回路網状に
敷設され、且つ、作業経路の端部において、電線がＴ字
状に接続されている。従って、作業車が作業経路を進み
端部に達すると、電線を流れる電流による磁界の方向が
急激に９０°変化するので、追従センサの検出信号のレ
ベルが急激に低下する。そして、所定レベル未満である
状態が第１設定時間以上続いたときに制御装置が作業車
の走行方向を切り換える。

【００１５】第４の特徴構成によれば、第２又は第３の
特徴構成において、走行方向を切り換える際に、追従セ
ンサの検出信号が所定レベル未満になれば、作業車を、
先ず停止させる。そして、追従センサの検出信号が所定
レベル未満である状態が第１設定時間以上続いたときに
停止状態のままで作業車の走行方向を切り換える。従っ
て、作業経路の端部や母経路との分岐点において余計な
走行を行わないので、走行方向を切り換えるための余分
なスペースが不要であり、又、安全的確に走行方向を切
り換えることができる。

【００１６】尚、走行方向を切り換えた後、すぐに作業
車を再スタートさせてもよいが、第５の特徴構成にも示
すように、追従センサの検出信号が所定レベル以上であ
る状態が第３設定時間継続したときに作業車を再スター
トさせるように構成すればより安全である。但し、第３
の特徴構成において、作業車が作業経路の端部で停止し
ている状態で、追従センサの検出信号が再び所定レベル
以上になるためには、上記走行方向の切り換えに伴っ
て、例えば追従センサの位置切換（作業車の前側から後
側へ）等を行なう必要がある。

【００１７】又、第５の特徴構成によれば、電流断続手
段にて電流を、第１設定時間より短い時間遮断し、且
つ、第３設定時間より短い時間通電する断続動作を繰り
返すことにより、作業車を一時停止状態に維持すること
ができる。つまり、制御装置は、遮断時間が第１設定時
間に達しないうちに通電されるので作業車の走行方向を
切り換えず、且つ、通電時間が第３設定時間に達しない
うちに遮断されるので作業車を再スタートさせることも
ない。

【００１８】

【発明の効果】従って、第１〜第３の特徴構成によれ
ば、作業車の作業経路における往復走行及び作業経路間
の移動における的確な誘導を簡単な構成で行なうことが
できるものとなった。又、第４の特徴徴構成によれば、
作業経路の端部等において十分なスペースがない場合で
あっても安全に作業車の走行方向を切り換えながら誘導
できる。さらに、第５の特徴徴構成によれば、簡単な構
成で地上側から作業車を一時停止させ、又、再スタート
させる遠隔操作を行なうことができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例の誘導システムにおける誘導対象である
作業車は、主としてハウス内で作物に薬液散布を行なう
ためのものである。図５及び図６に示すように、１つの
キャスター型遊転輪である前輪１、及び左右一対の駆動
輪である後輪２、操縦ハンドル３等を備える走行機体の
前部に薬液散布用の噴霧ブーム４が立設されている。後
輪２の車軸と回転軸が重なる状態でホースリール５が設
けられ、作業車Ａは、ハウス外等の適当な箇所に設置さ
れた薬液供給装置から噴霧ブーム４に至るホース７をホ
ースリール５によって巻き取り、又は繰り出しながら、
且つ、薬液供給装置からホース７を通して供給される薬
液を噴霧ブーム４に設けられた複数の噴霧ノズル４ａか
ら噴射しながら畝間を自動往復走行するように構成され
ている。

【００２０】作業車Ａは、電磁誘導式の誘導システムに
よって畝間（以下、作業経路という）での自動往復走行
及び隣接する作業経路への移動走行を誘導される。即
ち、図１に示すように、複数の作業経路８と作業経路間
の移動走行のための母経路９を含む梯子型回路網状に電
線が敷設され、この電線に数ＫＨｚの交流電流（以下、
単に電流という）を流す誘導送信器１０が設けられてい
る。

【００２１】又、母経路９と作業経路８との分岐点で
は、誘導送信器１０からの電流を流す経路として作業経
路８又は母経路（即ち次の作業経路）９を選択的に切り
換える電流切換装置（以下、切換器という）１１，１２
を介して電線が接続されている。但し、誘導送信器１０
に最も近い分岐点に設けられた切換器Ｉ形１１と他の分
岐点に設けられた切換器II形１２とは、後述のように少
し機能が異なる。尚、図中、８，９は、夫々の作業経路
又は母経路に敷設された電線をも示すものとする。又、
電線及び切換器１１，１２は地面下に浅く埋設され、誘
導送信器１０は、ハウス内又はハウス外の地上に設置さ
れる。

【００２２】上記のように、作業車Ａの走行経路が母経
路９と、その母経路９の複数の分岐点から分岐する複数
の作業経路８とからなり、作業車Ａは、母経路９から一
つの作業経路８に分岐して作業経路８の端部８ａまで走
行し、次に走行方向を前進から後進に切り換えて母経路
９まで復帰走行し、さらに走行方向を前進に切り換えて
母経路９に沿って走行し、次の作業経路８へと分岐する
ことになる。つまり、ホームポジション１３からスター
トした作業車Ａは、ホームポジション１３に最も近い作
業経路８から順次隣接する作業経路８へと移動しながら
夫々の作業経路８における薬液散布作業を行ない、最も
奥の作業経路８での薬液散布作業を終了すると後進状態
のまま母経路９を通ってホームポジション１３まで戻
る。

【００２３】かかる作業車の誘導システムの具体構成の
うち、先ず、作業車Ａを電線に沿って走行させるための
操向制御について説明する。図５及び図６に示すよう
に、作業車Ａの走行機体の前後左右４箇所に、前記電線
に流れる電流によって発生する磁界を検出する電磁ピッ
クアップ１４が追従センサとして備えられている。各電
磁ピックアップ１４からは、電線との距離に応じて増減
する誘導電圧が検出信号として得られる。従って、左右
の電磁ピックアップ１４の検出信号のレベル差から電線
に対する作業車Ａの横方向のずれを知り、これに基づい
て作業車Ａを電線に沿って走行させる操向制御を行なう
ことができる。具体的には、以下に説明する制御装置１
５がこの操向制御を実行する。

【００２４】作業車Ａに搭載された制御装置１５は、図
２に示すように構成され、図の下半分が主に操向制御を
司る部分である。先ず、上記の４個の電磁ピックアップ
１４からの信号が各別に前後センサ選択回路１５ａに入
力され、前側の一対又は後側の一対の信号が選択され
る。つまり、前進時には走行機体の前部に備えられた左
右一対の電磁ピックアップ１４の検出信号が有効とさ
れ、後進時には走行機体の後部に備えられた左右一対の
電磁ピックアップ１４の検出信号が有効とされる。

【００２５】選択された左右一対の電磁ピックアップ１
４の検出信号は、増幅・検波・平滑されて直流電圧にさ
れた後、作動増幅回路１５ｂにて左右のレベル差が求め
られる。この左右のレベル差は電圧比較回路１５ｃに入
力され、三角波発振回路１５ｄで発生された三角波と比
較されて、レベル差に応じたデューティ比のパルス信号
に変換される。このパルス信号は、出力前後選択回路１
５ｅで前進信号又は後進信号と論理積がとられた後、一
対のモータ駆動回路１６に各別に入力される。

【００２６】図５及び図６に示すように、作業車Ａの走
行機体に左右一対の電動モータ（以下、走行モータとい
う）１７が設けられ、夫々の走行モータ１７がチェーン
とスプロケットによる伝動機構を介して左右の駆動輪
（後輪）２を各別に回転駆動する。上記一対のモータ駆
動回路１６は、左右一対の走行モータ１７を制御回路１
５からのパルス信号に応じて各別に正逆転駆動すると共
に、パルス信号のデューティ比に応じた回転速度で駆動
する。

【００２７】従って、制御装置１５は、上述のようにし
て左右の電磁ピックアップ１４の検出信号のレベル差に
応じてパルス信号のデューティ比を変えるＰＷＭ制御に
より、左右の駆動輪２の回転速度に差をつけることによ
り作業車Ａを操向させる。例えば、作業車Ａが電線から
右にずれていることが左右の電磁ピックアップ１４の検
出信号のレベル差より検出されると、左側走行モータ駆
動用のパルス信号のデューティ比が低下し、左側駆動輪
２の回転速度が低下する結果、作業車Ａは左へ操向され
る。つまり、左右の電磁ピックアップ１４の検出信号の
レベル差が零になる方向に操向される。このようにし
て、作業車Ａは電線に沿って走行する。

【００２８】次に、作業経路８の端部８ａに達したとき
に走行方向を前進から後進に切り換える制御について説
明する。図２の制御装置１５のブロック図において、自
動前進・後進制御回路１５ｆが走行方向を決める信号を
生成する回路であって、前述の、前後センサ選択回路１
５ａを切り換える信号、及び、出力前後選択回路１５ｅ
に与える前進信号及び後進信号を出力する。この自動前
進・後進制御回路１５ｆは、パワーＯＮリセット回路１
５ｇが働いて一時停止トグル回路１５ｈがリセットされ
た後、スタートスイッチ（図示せず）が押されると、前
進状態に保持される。

【００２９】又、３種類のＣＲ時定数によるハードタイ
マーを有する反転・停止・走行禁止判定回路（以下、タ
イマー判定回路という）１５ｉが設けられ、図２に示す
ように、左右の電磁ピックアップ１４の検出信号が入力
されている。このタイマー判定回路１５ｉは、左右の電
磁ピックアップ１４の検出信号の和が所定レベル以上か
否かを判定し、又、３種類の設定時間との組み合わせで
以下の様な信号を出力して自動前進・後進制御回路１５
ｆに与える。尚、左右の電磁ピックアップ１４の検出信
号の和をもって判定するのは、電線に対する作業車Ａの
左右方向の変位による影響を小さくするためである。

【００３０】先ず、電磁ピックアップ１４の検出信号の
和（以下、単に、検出信号という）が所定レベル未満に
なれば、タイマー判定回路１５ｉから走行禁止信号が自
動前進・後進制御回路１５ｆに与えられる。つまり、検
出信号が無くなれば、もはや作業車Ａを電線に沿って走
行させることができなくなるので、検出信号が所定レベ
ル未満になったときに走行禁止信号を発するのである。
自動前進・後進制御回路１５ｆは、この走行禁止信号に
基づいて出力前後選択回路１５ｅに与える前進信号及び
後進信号の両方をオフにして、左右の走行モータ１７を
停止し、もって作業車Ａを停止させる。

【００３１】検出信号が所定レベル未満である状態が第
１設定時間（例えば２秒間）続くと、タイマー判定回路
１５ｉから反転信号が出力され自動前進・後進制御回路
１５ｆに与えられる。すると、自動前進・後進制御回路
１５ｆは、それまで保持されていた前進状態が後進状態
に切り換えられ保持される。但し、この保持状態は、自
動前進・後進制御回路１５ｆの内部状態であって、実際
に出力前後選択回路１５ｅに与える後進信号がオンにな
るのは、後述のようにして前記走行禁止信号が解除され
てからである。

【００３２】図１に示すように、作業経路８の端部８ａ
では電線がＴ字状に接続されている。従って、作業車Ａ
が作業経路８を進み端部８ａに達すると、電線を流れる
電流による磁界の方向が急激に９０°変化するので、選
択されている前側の一対の電磁ピックアップ１４に誘導
される電圧が急激に低下する。その結果、上述したよう
に検出信号が所定レベル未満になるに伴って、制御装置
１５は作業車Ａを停止させ、第１設定時間経過後に作業
車Ａの走行方向を切り換える（内部保持状態を前進から
後進に切り換える）。

【００３３】この結果、前後センサ選択回路１５ａを切
り換える信号が反転し、後側の一対の電磁ピックアップ
１４の信号が有効になるので、検出信号が再び所定レベ
ル以上になる。そして、第３設定時間（例えば２秒間）
経過したときにタイマー判定回路１５ｉは前記走行禁止
信号を解除する。すると、自動前進・後進制御回路１５
ｆから出力前後選択回路１５ｅに与えられる後進信号が
オンになり、走行モータ１７が左右の駆動輪２を後進方
向に回転駆動する。

【００３４】つまり、制御装置１５は、検出信号が所定
レベル以上になった後、第３設定時間経過後に作業車Ａ
の走行駆動を再開する。尚、検出信号が所定レベル未満
の状態が第４設定時間（例えば５秒間）経過すれば自動
走行を終了し、作業車Ａを完全停止させる停止信号がタ
イマー判定回路１５ｉから発せられ自動前進・後進制御
回路１５ｆに与えられる。これは安全装置としての機能
であり、再スタートさせるには再びスタートスイッチを
押す必要がある。

【００３５】以上のようにして、作業車Ａは、作業経路
８の端部８ａに達するに伴ってその走行方向を切り換え
る。尚、ホームポジション１３から最も離れた作業経路
８の端部８ｂでは、電線をＴ字状に接続することはでき
ないが、Ｌ字状に折り曲げた状態で敷設しているので、
他の作業経路８と同様に、作業車Ａは、端部８ｂに達す
るに伴ってその走行方向を切り換える。

【００３６】次に、作業車Ａが母経路９から一つの作業
経路８に分岐する際の制御、及び、作業経路８から後進
で母経路９まで復帰走行した際に走行方向を前進に切り
換えて次の作業経路８へ向かって母経路９を前進する制
御について説明する。

【００３７】先ず、母経路９と作業経路８との分岐点に
設けられた切換器Ｉ形１１及び切換器II形の回路ブロッ
ク図を図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す。これらの電源
は、＋ＩＮ端子から供給され、第１リレー１１ａ，１２
ａを介して＋ＯＵＴ端子から出力される。そして、ホー
ムポジション１３に最も近い切換器Ｉ形１１から始まっ
て順番に＋ＯＵＴ端子が次の切換器II形１２の＋ＩＮ端
子に接続されている。第１リレー１１ａ，１２ａのもう
一つの接点は母経路９のホームポジション１３側の電線
（ＳＩＮ端子）と反対側の電線（ＮＥＸＴ端子）に接続
されている。いずれの接点もＡ接点（ノーマルオープ
ン）である。

【００３８】又、第２リレー１１ｂ，１２ｂが設けら
れ、そのＡ接点が母経路９のホームポジション１３側の
電線（ＳＩＮ端子）と作業経路８の電線（ＬＩＮＥ端
子）に接続されている。いずれの切換器１１，１２も電
源オン時には、トグル回路１１ｃ，１２ｃがリセットさ
れることにより、第２リレー１１ｂ，１２ｂがオンで第
１リレー１１ａ，１２ａがオフになる。

【００３９】そして、受信コイル１１ｄ，１２ｄが受信
する交流信号（切換信号）を増幅・検波・平滑して得ら
れる信号が所定のレベル以上になればトグル回路１１
ｃ，１２ｃが反転して第１リレー１１ａ，１２ａがオン
に、第２リレー１１ｂ，１２ｂがオフになる。但し、オ
ン遅延回路１１ｅ，１２ｅの働きで第２リレー１１ｂ，
１２ｂがオフになった後、第２設定時間経過後に第１リ
レー１１ａ，１２ａがオンになる。この第２設定時間
は、前述の、作業車Ａの走行方向が切り換えられる第１
設定時間（例えば２秒）より長い時間（例えば、２．５
秒）に設定されている。

【００４０】上記切換信号を発信する切換信号発信器１
８が作業車Ａに備えられ、図２に示すように、制御装置
１５の後進ランプ点灯用出力端子に接続されている。つ
まり、作業車Ａが後進時にのみ切換信号が発信されるよ
うに構成されている。従って、作業車Ａが切換器１１，
１２を前進通過する際には切換器１１，１２の状態はな
んら変化しないが、後進通過する際、即ち作業車Ａが作
業経路８から母経路９に復帰走行するに伴って通過する
際には、上述のように切換器１１，１２の状態が変化す
ることになる。

【００４１】以上のような構成により、作業車Ａがホー
ムポジション１３を出発したときは、切換器Ｉ型１１の
みが通電され、母経路９のホームポジション側の電線と
作業経路８の電線とが接続されている。従って、作業車
Ａは、電線に流れる電流による磁界を検出しながら最初
の作業経路８に分岐走行する。やがて作業経路８の端部
８ｂに達するに伴って前述のようにして前進から後進に
切り換えて母経路９に復帰走行し、切換器Ｉ型１１を後
進通過する。

【００４２】すると、切換器Ｉ型１１は、母経路９のホ
ームポジション側の電線と作業経路８の電線との接続
（ＳＩＮ〜ＬＩＮＥ）を遮断し、第２設定時間経過後に
母経路９のホームポジション側の電線と反対側の電線
（ＳＩＮ〜ＮＥＸＴ）とを接続すると共に、次の切換器
II型１２への電源供給ライン（＋ＩＮ〜＋ＯＵＴ）を接
続する。このとき、次の切換器II型１２は、ＳＩＮ〜Ｌ
ＩＮＥ間を接続するので、２番目の作業経路８を通るル
ープの電線に作業車Ａを誘導する電流が流れる。つま
り、１番目の作業経路８を通るループに電流が流れてい
る状態から、いずれのループにも電流が流れていない状
態（第２設定時間）を経て、２番目の作業経路８を通る
ループの電線に電流が流れている状態に移行する。

【００４３】一方、作業車Ａの制御装置１５は、前述の
作業経路８の端部８ｂにおける動作と同じ動作により作
業車Ａを一旦停止させた後、走行方向を切り換えて走行
を再開させる。即ち、作業車Ａが切換器Ｉ型１１を後進
通過したときに電線に流れる電流が遮断されるに伴い作
業車Ａを停止させ、第１設定時間経過後に後進状態から
前進状態に切り換える。電流遮断から第２設定時間経過
後に切換器Ｉ型１１が再び電流を通電させると、第３設
定時間経過後に制御装置１５が作業車Ａの走行を再開さ
せるので、作業車Ａは電流が流れている電線に沿って前
進し、２番目の作業経路８に分岐していく。

【００４４】上記のような制御が繰り返されることによ
り、作業車Ａはホームポジション１３に近い方から順に
作業経路８を往復走行し、最後の作業経路８の端部８ｂ
で走行方向を切り換えて後進状態で帰路につく。やがて
作業車Ａは切換器II型１２を再び後進通過することにな
る。すると、図３（ｂ）のトグル回路１２ｃが再び反転
して第１リレー１２ａがオフに、第２リレー１２ｂがオ
ンになる。第２リレー１２ｂにはオン遅延回路がないの
で、第１リレー１２ａがオフになると同時に第２リレー
１２ｂがオンになる。つまり、電線を流れる電流は遮断
期間を介さずに、一つ手前側（ホームポジション側）の
作業経路８を含むループに切り換えられる。

【００４５】従って、作業車Ａは停止或いは方向転換す
ることなく、そのまま母経路９を後進し、ホームポジシ
ョン１３まで戻る。但し、切換器Ｉ型１１は切換器II型
１２と異なり、作業車Ａの２回目の後進通過により第１
リレー１２ａ及び第２リレー１２ｂの両方をオフにす
る。つまり、図３（ａ）に示すように、トグル回路１１
ｃが再び反転したときに、第２トグル回路１１ｆの働き
により第２リレー１２ｂもオフになる。従って、電線に
流れる電流は遮断される。

【００４６】次に、電線に流す交流電流を発生する誘導
送信器１０について図４のブロック図に基づいて簡単に
説明する。誘導送信器１０は、正弦波発生用クロックの
発振回路１０ａにて発生した基本クロックに同期して０
〜１５のバイナリーデータを生成するバイナリーカウン
タ１０ｂ、そのバイナリーデータに応じてスイッチング
を行ない、基準電圧を抵抗ネットワーク１０ｃで分圧し
た電圧から階段状に変化する電圧を生成するアナログス
イッチ回路１０ｄ、その階段状の電圧を正負に変化させ
る減算回路１０ｅ、得られた階段状の交流電圧から滑ら
かな疑似正弦波を得るバンドパスフィルタ１０ｆを備え
る。

【００４７】そして、得られた疑似正弦波は電力増幅回
路１０ｇで増幅された後、電線に印加される。電線に
は、シャント抵抗１０ｈを介して電流が流れるが、この
電流を一定（例えば０．３Ａ）にするために、シャント
抵抗１０ｈに発生する電圧を誤差検出・増幅回路１０ｉ
にフィードバックし、設定電圧との誤差に基づいて前記
抵抗ネットワーク１０ｃに印加する基準電圧を補正する
ように構成している。

【００４８】この誘導送信器１０には、上記疑似正弦波
の発生を断続させる手段、即ち、電線に流す電流を断続
させる電流断続手段が設けられている。一時停止用クロ
ック回路１０ｊ及びスイッチ１０ｋがそれである。スイ
ッチ１０ｋを閉じると一時停止用クロック回路１０ｊ
は、約１秒周期（０．５秒オン／０．５秒オフ）の矩形
波を発生する。その出力はバイナリーカウンタ１０ｂの
クリアー端子に接続されているので、バイナリーカウン
タ１０ｂは、０．５秒間の作動、０．５秒間の停止を繰
り返し、もって電線に流れる電流が０．５秒間オン、
０．５秒間オフを繰り返す。

【００４９】従って、前述の第１設定時間（例えば２秒
間）より短い時間の遮断と第３設定時間（例えば２秒
間）より短い時間の通電が繰り返されるので、作業車Ａ
の制御装置１５は、作業車Ａを走行方向を切り換えるこ
となく一時停止状態に維持させる。つまり、スイッチ１
０ｋのオン・オフにより作業車Ａの一時停止・走行をリ
モートコントロールすることができる。

【００５０】次に、図２の制御装置のブロック図につい
て説明を補う。先ず、スイッチ入力の中で、「ブーム」
は薬液散布用の噴霧ブーム４が所定角度以上傾いたとき
にオンになり、作業車Ａを停止させるための安全装置用
スイッチである。「液圧」スイッチは薬液が切れたとき
にオンになり、やはり作業車Ａを停止させる。「後進切
換」は、作業車Ａが前進中にこのスイッチを押せば強制
的に作業車Ａを後進状態に切り換えることができる。
「手動前進」「手動後進」は操縦ハンドル３に設けられ
たスイッチで、手動操作時にこのスイッチを押している
間、作業車Ａが前進又は後進する。「手動右」「手動
左」も操縦ハンドル３に設けられたスイッチで、手動操
作時にこのスイッチを押している間、作業車Ａが右折又
は左折する。

【００５１】出力信号の中で「巻取モータ」は、作業車
Ａが後進時にホース７を巻き取るホースリール５を回転
させる巻取モータ１９を駆動させる信号で、作業車Ａが
後進中のみオンになる。尚、巻取モータ１９とホースリ
ール５は、ホース巻き取り方向では摩擦板で接続され、
ホース繰り出し方向ではフリーになるクラッチを介して
連結されている。

【００５２】「往復散布」「片道散布」は、薬液散布用
のポンプモータ２０を駆動するための出力端子で、「往
復散布」は作業車Ａが前進中及び後進中にオンになる
が、「片道散布」は作業車Ａが後進中にのみオンにな
る。切換スイッチ２１にてポンプモータ２０をいずれか
の出力に接続する。「バッテリランプ」は、制御装置１
５中のバッテリ電圧判定回路１５ｈが、作業車Ａに搭載
されたバッテリ２２の電圧が所定電圧以下になったこと
を検出したときにオンになり、バッテリランプを点灯さ
せてバッテリの充電又は交換が必要なことを知らせる。

【００５３】以下別実施例について列記する。図７に示すように、切換スイッチ２３を用いて電流
を流すループを大きく切り換えることにより、作業車Ａ
の走行経路を拡張することが可能である。この場合、作
業車Ａは走行経路の各ブロック毎に上記実施例と同様に
して複数の作業経路８を順次往復走行することになる。

【００５４】上記実施例では、作業車Ａがホームポ
ジション１３から最も離れた作業経路での作業を終えて
帰路につきホームポジション１３まで後進走行する際の
各切換器１２の後進通過において、各切換器１２は電流
が流れるループを遮断期間を介さずに、一つ手前側（ホ
ームポジション側）の作業経路８を含むループに順次切
り換えるように構成した。これは、例えば、母経路９を
後進走行中の作業車Ａを停止させ、手動操作によって再
び作業経路８を往復走行させることができるようにする
ためである。

【００５５】作業車Ａを単にホームポジション１３まで
後進走行させるだけでよい場合は、ホームポジション１
３から最も離れた作業経路８を含むループに電流が流れ
ている状態を維持させるだけでもよい。この場合、各切
換器１２を、一回目の切換信号検出時のみ電流経路を切
り換え、二回目の切換信号検出は無視するように構成す
ればよい。

【００５６】上記実施例では、作業車Ａが走行方向
を切り換える際、追従センサ１４の検出信号が所定レベ
ル未満になるに伴って、先ず走行を停止し、第１設定時
間経過後に走行方向を切り換え、検出信号が所定レベル
以上になった後第３設定時間経過後に走行を再スタート
するように構成されているが、走行方向を切り換えた
後、すぐに再スタートするように構成してもよい。或い
は、一旦停止期間を介さずに、検出信号が所定レベル未
満である状態が所定時間経過した時点で直接、走行方向
を切り換えるように構成してもよい。

【００５７】但し、作業経路８の端部で走行方向が切り
換えられ、しかも、後側の追従センサ１４が電線からの
磁界を的確に検出しているためには、上記所定時間内に
作業車Ａが走行する距離が前側の追従センサ１４から後
側の追従センサ１４までの距離より小さいことが必要で
ある。

【００５８】上記実施例において、作業経路８の端
部で作業車Ａが一旦停止した状態で、走行方向を切り換
えたときに、有効な追従センサ１４が前側から後側に切
り換えられることにより、追従センサ１４の検出信号が
再び所定レベル以上になるように構成したが、例えば追
従センサ１４が前側にしか設けられていないような場合
は上記の方法をとることができない。この場合は、走行
方向を切り換えると同時に、追従センサ１４の感度（増
幅度）を上げ、又は、上記所定レベル（判定レベル）を
下げるといった方法が考えられる。或いは、走行方向を
切り換えた後の所定時間は無条件に走行させるといった
方法も考えられる。

【００５９】作業経路８の端部で作業車Ａの走行方
向を切り換える際に作業経路８の端部を判別する方法と
しては、上記実施例のように追従センサ１４の検出信号
に基づいて判別する方法以外に、突き当たりを接触セン
サで検出する方法や、磁性体マークを検出する方法等が
ある。母経路９に復帰走行し、分岐点を通過するに伴っ
て走行方向を切り換える際に分岐点の通過を判別する方
法についても、磁性体マークを検出する方法等、種々の
方法が考えられる。

【００６０】本発明の作業車の誘導システムは、上
記実施例のような薬剤散布用作業車に限らず、低速走行
するものであれば種々の作業車の誘導システムに適用す
ることができるものである。

【００６１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利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】本発明の実施例に係る作業車の誘導システムの
平面レイアウトを示す模式図

【図２】作業車の制御装置のブロック図

【図３】電流切換装置のブロック図

【図４】誘導送信器のブロック図

【図５】作業車の側面図

【図６】作業車の底面図

【図７】別実施例に係る作業車の誘導システムの平面レ
イアウトを示す模式図

【符号の説明】

８作業経路９母経路１０ｊ，１０ｋ電流断続手段１１，１２電流切換手段１４追従センサ１５制御装置１８切換信号発信器Ａ作業車

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】作業車（Ａ）の走行経路が、母経路
（９）と、その母経路（９）の複数の分岐点から分岐す
る複数の作業経路（８）とからなり、前記作業車（Ａ）
を、前記母経路（９）から一つの作業経路（８）に分岐
させて前記作業経路（８）の端部まで走行させ、次に走
行方向を切り換えて前記母経路（９）に復帰走行させ、
さらに走行方向を切り換えて前記母経路（９）に沿って
走行させて隣接する作業経路（８）に分岐させるように
するための作業車の誘導システムであって、電線が前記
走行経路に沿う部分を有する状態に敷設され、その電線
に電流を流すことによって発生する磁界を検出する追従
センサ（１４）と、その追従センサ（１４）の検出信号
に基づいて前記作業車（Ａ）を前記電線に沿って走行さ
せるための操向制御を含む走行制御を実行する制御装置
（１５）とが前記作業車（Ａ）に設けられ、前記分岐点
では前記母経路（９）の電線と前記作業経路（８）の電
線とが、電流が流れる経路を選択的に切り換える電流切
換装置（１１，１２）を介して接続され、前記作業車
（Ａ）が前記母経路（９）に復帰走行するに伴って前記
分岐点を通過する際に前記電流切換装置（１１，１２）
を作動させる切換信号を発信する切換信号発信器（１
８）が、前記作業車（Ａ）に設けられている作業車の誘
導システム。
【請求項２】前記制御装置（１５）は、前記追従セン
サ（１４）の検出信号が所定レベル未満である状態が第
１設定時間以上続けば前記作業車（Ａ）の走行方向を切
り換えるように構成され、且つ、前記電流切換装置（１
１，１２）は、前記切換信号発信器（１８）からの切換
信号によって電流経路を切り換える際に、前記第１設定
時間より長い第２設定時間だけ電流をいずれの経路にも
流さないように構成されている請求項１記載の作業車の
誘導システム。
【請求項３】前記電線が、前記母経路（９）及び前記
複数の作業経路（８）を含む梯子型回路網状に敷設さ
れ、且つ、前記作業経路（８）の端部において、電線が
Ｔ字状に接続され、前記制御装置（１５）は、前記追従
センサ（１４）の検出信号が所定レベル未満である状態
が第１設定時間以上続けば前記作業車の走行方向を切り
換えるように構成されている請求項１記載の作業車の誘
導システム。
【請求項４】前記制御装置（１５）は、前記追従セン
サ（１４）の検出信号が所定レベル未満になれば前記作
業車（Ａ）を停止させ、且つ、前記追従センサ（１４）
の検出信号が所定レベル未満である状態が第１設定時間
以上続けば前記作業車（Ａ）の走行方向を切り換えるよ
うに構成されている請求項２又は３記載の作業車の誘導
システム。
【請求項５】前記制御装置（１５）は、前記作業車
（Ａ）の停止状態において、前記追従センサ（１４）の
検出信号が所定レベル以上である状態が第３設定時間継
続したときに前記作業車（Ａ）の走行駆動を再開するよ
うに構成され、且つ、前記電流を前記第１設定時間より
短い時間遮断し前記第３設定時間より短い時間通電する
断続動作を繰り返す電流断続手段（１０ｊ，１０ｋ）が
設けられている請求項４記載の作業車の誘導システム。