JP3375796B2 - 走行車両における自動操舵制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農作業機等の走行車両
を誘導経路に沿って敷設した誘導ケーブルに略沿うよう
に自動操舵制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図４及び図１２に示すよう
に、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）等の走行車両１においては、作業経路（誘
導経路）に沿って地中に埋設した誘導ケーブル２７に交
流電流を流し、この誘導ケーブル２７から発生する交流
磁界の強度の変化を走行車両１の前部等に装着した左右
一対のピックアップコイル等の検出器２６ａ，２６ｂに
て検出し、この誘導ケーブル２７に対する走行車両１の
横ずれの大きさに対応して発生する左右一対の検出器２
６ａ，２６ｂでの出力値（電圧値）Ｖａ，Ｖｂの差（差
分）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、これらの検出結果から
走行車両を誘導ケーブルに沿って走行するように、走行
車両における操舵車輪の向きを変えて操舵制御すること
が行われている（特開昭６３−２８８３０号公報、特開
昭６３−２０４４１５号公報、特開平６−１６１５５２
号公報等参照）。

【０００３】図４及び図１２において、誘導ケーブル２
７から立てた鉛直線に対する各検出器２６ａ，２６ｂま
での水平方向距離を各々Ｌａ、Ｌｂ、誘導ケーブル２７
から検出器２６ａ，２６ｂまでの垂直方向（高さ方向）
の距離Ｈとし、誘導ケーブル２７が前記左右一対の検出
器２６ａ，２６ｂの水平距離の中点からの横ずれ量をｘ
とすれば、出力の差（差分）Ｖdef （＝Va−Vb）が零に
なるように操舵制御する。換言すれば、前記Ｌａ＝Ｌｂ
となるように操舵制御するのである。

【０００４】即ち、前記先行技術の特開昭６３−２８８
３０号公報および特開昭６３−２０４４１５号公報にも
説明され、図１２に示すように、前記各検出器２６ａ，
２６ｂでの出力値（出力特性）Ｖａ，Ｖｂは、上向き凸
湾曲状の曲線を描くように変化する。

【０００５】そして、前記出力差Ｖdef （＝Va−Vb）と
横ずれ量ｘとが、直線的比例関係にあることを利用し
て、左右一対の検出器２６ａ，２６ｂによる検出値から
横ずれ量ｘを演算し、これに基づいて操舵制御を実行し
ようとするのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出力差
Ｖdef （＝Va−Vb）の曲線は、図８及び図１２に示すよ
うに、横ずれ量ｘが一定以上に大きくなると、差異が少
なくなる。つまり、１つの検出器の真下に誘導ケーブル
２７が存在するときその検出器による検出出力値が最大
となり、それから誘導ケーブル２７の位置が横方向にず
れるに従って、検出出力値が減少してゆく。

【０００７】それ故、出力差Ｖdef （＝Va−Vb）と横ず
れ量ｘとが直線的に比例する領域から外側に外れる領域
では、出力差Ｖdef の値の変動が小さくても、横ずれ量
ｘの変動量が大きいから、前記出力差Ｖdef の値に基づ
いて横ずれ量ｘを演算しても操舵の修正に大きい誤差が
発生するという問題があった。

【０００８】しかも、前記各出力値（出力特性）Ｖａ，
Ｖｂ及び出力差Ｖdef （＝Va−Vb）は、誘導ケーブル２
７に対する検出器２６ａ，２６ｂの横ずれ量ｘの大小に
応じて変化すると共に、前記高さ方向の距離Ｈの大小に
よっても変化する。

【０００９】例えば、前記距離Ｈが小さいときには、出
力値（検出値）も相対的に大きい曲線Ｃ１となり、出力
特性の大きい曲線Ｃ１における左右一対の検出器２６
ａ，２６ｂの出力値の差Ｖdef1（＝Va−Vb）は大きい。
前記距離Ｈが大きくなるに従って、出力値（検出値）が
相対的に小さくなるような曲線Ｃ２，Ｃ３を示し、例え
ば、出力特性の小さい曲線Ｃ２における出力値の差Ｖde
f2（＝Va−Vb）も小さくなる。

【００１０】換言すると、前記高さ方向の距離Ｈが小さ
い場合における横ずれ量ｘが大きいときの出力差と、前
記距離Ｈが大きい場合における横ずれ量ｘが小さいとき
の出力差とが同じ程度になり得る。従って、たとえ、誘
導ケーブルが敷設される誘導経路の路面が平坦であった
としても、走行車両に検出器を取りつける高さ位置に誤
差が生じたり、その取付け高さを変更する等、前述のよ
うに、誘導ケーブルと検出器との相対的高さ位置が変動
すると、前記の横ずれ量を、前記差動出力の値だけで正
確に知ることができないという不便さがあった。

【００１１】そこで、本出願人は先に特開平６−１６１
５５２号公報において、前記高さ方向の距離Ｈの大小に
拘らず、前記左右一対の検出器の出力の出力値の差Ｖde
f1（＝Va−Vb）と、当該左右一対の検出器の出力の出力
値の和との比からなる関数が略一定になることを、実験
により確認し、これに基づいた演算結果を利用して操舵
制御を実行することを提案した。

【００１２】しかしながら、前記特開平６−１６１５５
２号公報に開示された方式であっても、横ずれ量が大き
い場合には、前記関数が一定にならないという問題があ
った。

【００１３】本発明の第１の目的は、この問題を解決す
べくなされたものであり、検出器と誘導ケーブルとの距
離（またはその垂直距離）に応じた補正を実行して、走
行車両が誘導ケーブルから大きく離れない操舵制御を実
現することである。

【００１４】第２の目的は、前記補正を適宜時間ごと、
または適宜走行距離ごとに実行することにより、走行車
両が誘導ケーブルから大きく離れない操舵制御を実現す
ることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、誘導ケーブルから出る
交流電界を、走行車両に搭載した左右一対の検出器にて
検出して、当該誘導ケーブルに略沿うように操舵する制
御手段を設けてなる走行車両において、前記制御手段
を、前記左右一対の検出器の出力値Va，Vbの差分（Va−
Vb）と和の平均値Vm[ ＝（Va＋Vb）／２] とからなる関
数ｆ(V) ＝〔（Va−Vb）／（Vm） ³ 〕により、誘導ケー
ブルに対する左右一対の検出器の横ずれ量ｘ＝Ｋ′[f
(V) −Ｖｏ] を演算する横ずれ量演算手段と、補正係数
γ[ ＝（定数Ｋｏ）×（受信強度）］を予め記憶する補
正係数記憶手段と、前記補正係数γを関数とする補正横
ずれ量Δｘｈ（＝ｆ( γ) ）を演算する補正演算手段
と、前記横ずれ量演算手段による横ずれ量に、前記補正
横ずれ量を加減算して、確定横ずれ量を演算する確定横
ずれ量演算手段とにより構成したものである。

【００１６】この場合、前記補正演算手段は、前記補正
係数による補正横ずれ量を、所定時間間隔毎に演算する
ようにしても良いし、所定走行距離間隔毎に演算するよ
うにしても良いのである。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明を自動走行型の薬剤
散布機（スピードスプレヤ）を誘導するシステムに適用
した実施の形態について説明する。図１は走行車両１の
側面図、図２は操舵装置４の平面図、図４は走行車両１
の正面図である。スピードスプレヤの走行車両１の前部
側にハンドル３を備えた運転操作部２を有し、走行車両
１には平面視略Ｌ字状の薬液タンク４とその後部に噴霧
部５とを備えている。

【００１８】噴霧部５は、走行車両１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７が装着され、
前記噴霧ノズル６は走行車両１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。

【００１９】符号８，８は左右前輪、符号９，９は左右
後輪であり、これらの４輪はエンジン１０からの動力が
走行変速機構１１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、エンジン１０からの動力を別
の動力伝達機構１２を介して送風機７を回転させ、また
噴霧ノズル６に対する動力ポンプ１３を駆動させる。

【００２０】ハンドル３付き操舵装置１４は、図２に示
すような機械的または油圧系統を含むパワーステアリン
グ機構１５であり、このパワーステアリング機構１５は
油圧回路１６における複動式の油圧シリンダ１７にて作
動し、油圧シリンダ１７が伸長するとき、平面視Ｗ字状
のベルクランク１８を介して後輪９，９を左向きに変更
すると共に、連結ロッド１９及び平面視Ｖ字状のベルク
ランク２０を介して前輪８，８を右向きに変更する（油
圧シリンダ１７が縮小するときには前輪８が右向きとな
り、後輪９が左向きに変更される）というように、前後
４輪が向きを変えて左右に回動変更できるいわゆる４輪
操舵型である。

【００２１】その油圧回路１６を図３に示し、符号２８
は、自動操舵用の油圧シリンダ１７に対する電磁ソレノ
イド式制御弁であり、符号２９は走行ブレーキ及びクラ
ッチ作動のための油圧シリンダ３０を制御する制御弁で
あり、これらは、油圧ポンプ２２からの作動油送りの場
合に前記手動操舵用の制御弁２３よりも上流から分岐し
た油圧管に接続する。

【００２２】手動操舵のときには、ハンドル３の回動角
度に比例して制御弁２３を介して油吐出量を送る油圧モ
ータ２１から、前記ステアリング機構１５に取付く複動
式の油圧シリンダ１７に油を送り、自動操舵制御のとき
には油圧ポンプ２２から電磁ソレノイド式制御弁２８を
介して油圧シリンダ１７に作動油を送る。

【００２３】符号２５は前輪８の操舵角度を検出できる
ポテンショメータ等の操舵角度センサーであり、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。

【００２４】なお、前輪と後輪とを別々の油圧シリンダ
式パワーステアリング機構を介して連結して、前輪と後
輪とを個別的に操舵制御するようにしても良い。

【００２５】走行車両１の下面には、その前部に左右一
対の検出器２６ａ，２６ｂを設ける。この検出器２６
ａ，２６ｂは、導体をコイル状に巻いたピックアップコ
イルであっても良いし、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、交流電流
発生装置にて誘導ケーブル２７に印加された適宜周波数
の交流電流により、当該誘導ケーブル２７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２７は果樹園の作業経路である誘導経
路に沿って形成した溝内に敷設するか、または地中に埋
設する。また、誘導ケーブル２７は、走行車両より上方
（高い位置）に空中ケーブルとして架線状に敷設しても
良いのである。

【００２６】なお、前記誘導ケーブル２７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
して交流磁界を発生させても良い。さらに、敷設する誘
導ケーブル２７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。

【００２７】図５は操舵制御装置３２のブロック図を示
し、マイクロコンピュータ等の中央処理装置（ＣＰＵ）
３３には、後述する検出値等のデータ等の読み書き可能
メモリ（ＲＡＭ）３４及び制御プログラムや後述する勾
配等のデータ等を記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）３５、及び後述する補正回路６２が接続されてい
る。

【００２８】また、中央処理装置３３には、図６に示す
ように、前記検出器２６ａ，２６ｂからの検出信号を演
算等処理する前処理部３７を介して入力する。前処理部
３７は、後述の原理に従って求められた所定の比率の式
を演算するためのものであり、該前処理部３７は、検出
器２６ａ，２６ｂからの検出信号を増幅する増幅器３
８，３８、所定レベルに増幅された信号を平滑にして整
流させたのちデジタル信号に変換するための整流・積分
回路３９，３９、両検出器の出力値の差分を求める差分
演算回路４０、前記左右両検出器２６ａ，２６ｂからの
検出信号の平均値（Vm＝（Va＋Vb）／２）を求めるため
の平均値演算回路５５、平均値Vmからその３乗値を演算
する巾乗演算回路５６、及び出力値の差と、前記平均値
Vmの３乗値との比率を演算する比率演算回路等の関数演
算回路５７、増幅回路５８等からなる。

【００２９】この増幅回路５８の出力端子５９から前記
比率の値を中央処理装置３３に入力し、この読み出し専
用メモリ（ＲＯＭ）３５または読み書き可能メモリ（Ｒ
ＡＭ）３４内に記憶させた定数Ｋ（後述の値）に基づ
き、前記横ずれ量ｘを求めるのである。

【００３０】また、中央処理装置３３には、後述する演
算結果に基づいて前記油圧シリンダ１７を駆動する電磁
弁における電磁ソレノイド等の駆動回路３６と、距離計
３７と、タイマ３８とを接続し、後述する制御により駆
動回路３６を駆動させて操舵制御を実行するものであ
る。

【００３１】（原理） 図７に記述されているように、左右距離２ｃの検出器２
６ａ，２６ｂａを結ぶ水平直線の中点をＯとし、Ｏ点か
ら前記水平直線と直交する垂線と平行に誘導ケーブル２
７から垂線を立て、誘導ケーブル２７から水平直線迄の
高さ距離ｙ、誘導ケーブル２７から垂線までの水平距離
を横ずれ量ｘ、誘導ケーブル２７から一方の検出器２６
ａまでの距離ａ、誘導ケーブル２７から他方の検出器２
６ｂまでの距離ｂとすると、三平方の定理から、 （ｃ−ｘ）² ＋ｙ² ＝ａ² （ｃ＋ｘ）² ＋ｙ² ＝ｂ² となる。 この２式からｙを消去し、ｘについて展開すると、 ４ｃｘ＝（ｂ² −ａ² ） ‥‥（１）式となる。

【００３２】一方、各検出器２６ａ，２６ｂａの各検出
出力は、前記距離ａ，ｂに反比例するので、定数をαと
すると、Va＝α／ａ 、Vb＝α／ｂとなり、前記（１）
式のａ，ｂを消去すると、 ４ｃｘ＝α ²〔（１／Va）² −（１／Vb）² 〕‥‥（２）式となる。

【００３３】ここで、ｃおよびαは定数であるので、Ｋ
＝α² ／４ｃとすれば、 （２）式を展開して、 ｘ＝Ｋ（Va² −Vb² ）／（Va² ・Vb² ） ｘ＝Ｋ〔（Va−Vb）・（Va＋Vb）／Va² ・Vb² 〕‥‥（３） となる。（３）式を変形すると、 （Va−Vb）＝ｘVa² Vb² ／Ｋ（Va＋Vb）‥‥（４） となる。

【００３４】ところで、前記出力値の差（Va−Vb）は、
実験の結果から、図８の点線で示すような曲線となるこ
とが分かっている。そこで、左右両検出器２６ａ，２６
ｂａの間に誘導ケーブル２７が位置する時、つまり、横
ずれ量ｘがｘ１からｘ２の間では、出力値の差（Va−V
b）を横ずれ量ｘの変数に対して３次曲線に近似した曲
線、または一次直線に近似しているものと仮定する。

【００３５】一方、前記両検出器２６ａ，２６ｂａの検
出出力の和（Va＋Vb）、もしくは平均値Vm＝（Va＋Vb）
／２の関数は、左右両検出器２６ａ，２６ｂａの間に誘
導ケーブル２７が位置する区間では略一定値であり、且
つその一定値は、前記高さ距離ｙに応じて変化する。そ
こで、前記（４）式の右辺のうちｘVa² Vb² ／（Va＋V
b）は、ｘの一次関数であるから、これに適当な一定の
係数βを掛けることで、横ずれ量ｘがｘ１からｘ２まで
の区間では、前記出力値の差（Va−Vb）と、前記ｘにつ
いての一次関数とが一致するか又は平行状となると考え
てよい。

【００３６】そこで、Va² Vb² ／（Va＋Vb）≒（Va＋V
b）³ ／８＝（Vm）³ と仮定する。つまり、Va² Vb² ／
（Va＋Vb）を左右両検出器２６ａ，２６ｂａの出力の平
均値の３乗と仮定する。

【００３７】そうすると、前記（４）式を変形して、 （Va−Vb）／（Vm）³ ・ｘ＝１／Ｋ ‥‥（５）とな
る。

【００３８】本発明者の実験では、横ずれ量ｘcm、高さ
距離ｙcmのとき、（５）式における（１／Ｋ）の値が
０．１１７であるとの結果を得た。

【００３９】つまり、横ずれ量ｘがｘ１からｘ２までの
区間では、（５）式の左辺の分母と分子との比率が略一
定（１／Ｋ）となる。換言すると、出力値の差（Va−V
b）とｘVa² Vb² ／（Va＋Vb）の関数とは平行状である
ことが分かる。

【００４０】従ってこの結果から理解できるように、上
記のｘおよびｙのある範囲内では、 前記（５）式を変形して ｘ＝〔（Va−Vb）／（Vm）³ 〕／0.117 ‥‥（６） の式から、（Va−Vb）／（Vm）³ の値が求まれば、高さ
距離ｙの値に関係なく、横ずれ量ｘを求めることができ
る。前記（１／Ｋ）の値を実験結果で予め求め、読み出
し専用メモリ（ＲＯＭ）または、読み書き可能メモリ
（ＲＡＭ）に予め記憶させておけば良い。

【００４１】ところで、前記（６）式を観察すると、横
ずれ量ｘがｘ１からｘ２までの区間では、横ずれ量ｘ
は、関数ｆ(V) ＝〔（Va−Vb）／（Vm）³ 〕と直線的比
例関係にあることが理解できるから、この関数ｆ(V) を
一次関数と仮定して、 （６）式をｘ＝Ｋ′[f(V) −Ｖｏ] ‥‥（７）に置き換
えることができる。

【００４２】しかしながら、横ずれ量ｘがｘ１からｘ２
までの区間を外れる範囲では、図９に示すように、関数
ｆ(V) の測定値（計測値）は横ずれ量ｘに対して直線性
を保持できない。即ち、前記範囲（ｘ＜ｘ１及びｘ２＜
ｘ）では、横ずれ量ｘの変化率が大きくても、関数ｆ
(V) の測定値（計測値）の変化率が小さいため、Ｖ値
（左右一対の検出器２６ａ，２６ｂの検出出力に関連す
る物理量）を測定または計測できても正しく横ずれ量ｘ
を求めることができないのである。

【００４３】特に、前記関数ｆ(V) を左右両検出器２６
ａ，２６ｂの検出出力に基づいて演算することをハード
ウエア（演算回路）にて構成した場合、直線性を保持で
きる範囲が限定されたり、関数ｆ(V) の値を適宜以下に
制限する必要があるため、横ずれ量ｘの大きい範囲で
は、正しい横ずれ量ｘを求めることができないのであっ
た。

【００４４】他方、関数f[（Vm）³ ] と横ずれ量ｘとの
関係を図１０に示すが、これから理解できるように、横
ずれ量ｘの絶対値の増加につれて関数（Vm）³ の値は減
少する。また、高さ距離ｙが小さいとき、即ち、検出器
２６から誘導ケーブル２７まで垂直距離が短いときに
は、曲線Ｄ１のように（Vm）³ の値が全体として大き
く、その高さ距離ｙが大きくなるにつれて、曲線Ｄ２、
Ｄ３のように（Vm）³ の値が小さくなる。しかも、曲線
Ｄ１では横ずれ量ｘの変化率Δｘに対する（Vm）³値の
変化率Δｖが少なく、曲線Ｄ２、Ｄ３になるにつれてΔ
ｖが大きくなる。換言すると曲線Ｄ１ではその勾配が緩
く、曲線Ｄ２、Ｄ３になるにつれて勾配がきつくなると
いう現象が見られる。

【００４５】そこで、補正係数γ＝定数Ｋｏ×受信強度
を採用する。ここで定数Ｋｏは、前記曲線Ｄ１〜Ｄ３の
類似性に基づくものであり、受信強度は前記曲線Ｄ１〜
Ｄ３の種別ごとに変化するもの、つまり高さ距離ｙが高
くなるにつれて検出器２６による受信強度が弱くなるこ
とを利用して採用するものである。

【００４６】そして、図９において、関数ｆ(V) の測定
値（計測値）と横ずれ量ｘとが直線性を保持する区間
（通常区間Ｄ）、即ちＶ１≦ｆ(V) ≦Ｖ２の区間では、
（７）式に基づいて関数ｆ(V) の測定値（計測値）から
横ずれ量ｘを求める。他方、ｆ(V) ＜Ｖ１である補正区
間Ｅ１や、Ｖ２＜ｆ(V) である補正区間Ｅ２では、前記
図１０における（Vm）³ 値の変化率Δｖに基づく横ずれ
量ｘの変化率Δｘから、適宜一定走行距離毎に、または
適宜一定時間毎に補正横ずれ量Δｘｈ（＝γ×一定距離
ΔＬ）または（＝γ×一定時間Δｔ）を演算して、確定
横ずれ量Ｇｘを求めるように制御するのである。

【００４７】例えば、補正区間Ｅ２では、ｆ(V) の値が
Ｖ２を越えたときは、Ｖ２＜ｆ(V)になった後の（Vm）
³ 値の変化率Δｖが一定量を越えて減少すると、前回の
横ずれ量ｘ１（または確定横ずれ量Ｇｘ）に補正横ずれ
量Δｘｈを加算して確定横ずれ量Ｇｘを求める。

【００４８】逆に、補正区間Ｅ２でｆ(V) の値がＶ２を
越えた後に、変化率Δｖが一定量を越えて増大すると、
前回の横ずれ量ｘ１（または確定横ずれ量Ｇｘ）に補正
横ずれ量Δｘｈを減算して確定横ずれ量Ｇｘを求めるの
である。

【００４９】次に、本発明の操舵制御を、フローチャー
トを参照しながら説明する。

【００５０】図１１のフローチャートに示すように、操
舵制御をスタートさせると、初期化を実行し（Ｓ１）、
次いで両検出器２６ａ，２６ｂの出力値Va，Vbを、前記
タイマ６４により適宜時間間隔Δｔ、または距離計６３
にて適宜走行距離ΔＬごとに読取り（Ｓ２）、ＲＡＭ３
５に記憶させる。次いで、前述のようにして関数ｆ(V)
の値を演算して求める（Ｓ３）。

【００５１】次いで、前記関数ｆ(V) が閾値Ｖ１（Ｖ
２）内であるか否かにより、補正領域にあるか否かを判
別する（Ｓ４）。補正領域に入っていないときには（Ｓ
４：yes ）、前記関数ｆ(V) 値に基づいて、誘導ケーブ
ル２７の軸線に対する走行車両１の中心線の横ずれの偏
位量や、車体の横ずれ方向が左右いずれであるかを中央
処理装置３３にて演算し、操舵量を決定して通常の操舵
制御を行う（Ｓ５）。

【００５２】前記関数ｆ(V) が閾値Ｖ１より小さい、ま
たは閾値Ｖ２より大きいときには（Ｓ４：no）、適宜時
間間隔Δｔまたは適宜走行距離ΔＬごとに、前回補正を
実行したか否かをさらに判別し（Ｓ６）、今回の演算に
より最初に補正すべきと判断されたときには（Ｓ６：n
o）、補正係数γを読出して記憶させ（Ｓ７）、これに
基づいて補正横ずれ量Δｘｈを後述する演算にて求め
（Ｓ８）、前記横ずれ量ｘ１にこの補正横ずれ量Δｘｈ
を加算した確定横ずれ量Ｇｘを求める演算を実行するの
である（Ｓ９）。

【００５３】もし、前回既に補正を実行していたときに
は（Ｓ６：yes ）、前記Ｓ８にて既に補正係数γは求め
られているから、この記憶された補正係数γのデータを
利用して前回の補正横ずれ量Δｘｈ１に、適宜時間間隔
Δｔ（または適宜走行距離ΔＬ）ごとの今回補正横ずれ
量Δｘｈ２を加算（減算）する補正横ずれ量（Δｘｈ）
の演算を実行した後（Ｓ８）、確定横ずれ量Ｇｘを求め
る演算を実行するのである（Ｓ９）。

【００５４】これらにより求められた確定横ずれ量に基
づいて補正付の操舵制御を実行すれば良い（Ｓ１０）。
つまり、中央処理装置３３にて、前記走行車両１に設け
た左右一対の検出器２６ａ，２６ｂで検出した誘導ケー
ブル２７に対する横ずれ量を演算し、この検出横ずれ量
と操舵角度センサ２５の検出値とから、前記横ずれ量が
小さくなるように操舵制御するための操舵修正指令量信
号を求めて、電気式駆動回路３６に駆動パルス信号を与
え、油圧シリンダ１７を作動させて誘導ケーブル２７に
略沿うような操舵制御、いわゆる電磁誘導操舵制御を実
行するのである。

【００５５】このようにして、補正を実行しない通常区
間Ｄにおいては、前記両検出器２６ａ，２６ｂａの出力
値から演算できるｆ(V) なる一次直線の関数から横ずれ
量を求める。そして、前記通常区間Ｄより外側の補正区
間Ｅ１，Ｅ２では、前記の補正を実行して、誘導ケーブ
ル２７から大きく外れない操舵制御を実行するのであ
る。

【００５６】なお、時間間隔Δｔごとに補正演算を実行
して加算するときには、走行車両１の走行速度が大きい
と、その時間間隔Δｔ中に長い距離だけ前進し、従っ
て、時間Δｔ後の横ずれ量が大きくなってしまい、修正
すべき操舵量も大きくなって、操舵制御を実行しても蛇
行する等の不都合が発生する。その点、適宜走行距離Δ
Ｌごとに前記補正演算を実行すれば、走行車両１の走行
速度の大小に無関係に補正することができ、走行速度が
大きい場合の操舵制御で蛇行が発生するという不都合が
無くなる。特に、直線部から方向転換等の湾曲状に誘導
ケーブル２７を配置して直線状の誘導経路から平面視Ｕ
字状の湾曲誘導経路に走行車両１が入る時や逆に湾曲誘
導経路から直線状の誘導経路に走行車両１が出る時に
は、誘導ケーブルから外れ勝ちになるのを防止できるの
である。

【００５７】また、前記通常区間Ｄから補正区間Ｅ１
（Ｅ２）に移行するときの境界位置における関数ｆ(V)
の値（閾値）と、補正区間Ｅ１（Ｅ２）から通常区間Ｄ
に移行するときの関数ｆ(V) の値（閾値）とを食い違わ
せることにより移行時の閾値に差異を設けておけば、境
界近傍での操舵制御のハンチング減少を少なくすること
ができる。

【００５８】なお、前記実施の形態において、フローチ
ャートにおけるＳ３が横ずれ量演算手段に対応し、Ｓ８
が補正演算手段に対応し、Ｓ９が確定横ずれ量を求める
ための確定横ずれ量演算手段に対応し、さらに、ＲＡＭ
３５等のメモリが補正係数記憶手段に対応する。前記補
正量の演算を、マイクロコンピュータの演算部を利用し
てソフトウエアとして構築するほか、それ専用の電子素
子による演算回路としての補正回路６２で構築しても良
い。

【００５９】そのため、ＲＡＭ３５（または不揮発性メ
モリ）には、予めの実験結果に基づいて、前記両検出器
２６ａ，２６ｂａの出力値Va，Vbと前記ｆ(V) の関数の
値とを表にしたマップを記憶させ、また、（Vm）³ 値の
変化率Δｖ、補正係数γ等を記憶させておいても良い。

【００６０】本発明では、走行車両１の前後に各々左右
対の検出器を設けて、前部対の検出器の検出・演算結果
から前部操舵装置を作動する一方、後部検出器の検出・
演算結果から後部操舵装置を作動するように構成しても
良い。

【００６１】

【発明の作用及び効果】本発明は、誘導ケーブルから出
る交流電界を、走行車両に搭載した左右一対の検出器に
て検出して、当該誘導ケーブルに略沿うように操舵する
制御手段を設けてなる走行車両において、前記制御手段
を、前記左右一対の検出器の出力値Va，Vbの差分（Va−
Vb）と和の平均値Vm[ ＝（Va＋Vb）／２] とからなる関
数ｆ(V) ＝〔（Va−Vb）／（Vm） ³ 〕により、誘導ケー
ブルに対する左右一対の検出器の横ずれ量ｘ＝Ｋ′[f
(V) −Ｖｏ] を演算する横ずれ量演算手段と、補正係数
γ[＝（定数Ｋｏ）×（受信強度）］を予め記憶する補
正係数記憶手段と、前記補正係数γを関数とする補正横
ずれ量Δｘｈ（＝ｆ( γ) ）を演算する補正演算手段
と、前記横ずれ量演算手段による横ずれ量に、前記補正
横ずれ量を加減算して、確定横ずれ量を演算する確定横
ずれ量演算手段とにより構成したものである。

【００６２】このように、補正を要しない通常区間であ
れば、左右一対の検出器による検出出力値の差分と和の
平均値とからなる関数により、横ずれ量を演算するだけ
で操舵制御を実行できる。また、補正係数記憶手段で
は、検出器と誘導ケーブルとの距離に応じた当該検出器
の出力値の和の平均値の関数f[（Vm） ³ ] に基づいた
（定数Ｋｏ）と（受信強度）との積である補正係数γを
予め記憶してあるから、補正を要する補正区間であると
判断するときには、補正係数γに基づいて誘導ケーブル
に対する検出器の横ずれ量の補正を正確に演算により求
めることができ、この補正横ずれ量Δｘｈにて走行車両
を誘導ケーブルに沿うように操舵制御することができ
る。

【００６３】この場合、前記補正演算手段は、前記補正
係数による補正横ずれ量Δｘｈを、所定時間間隔毎に演
算するようにしても良いし、所定走行距離間隔毎に演算
するようにしても良いのである。

【００６４】そして、所定走行距離間隔毎に演算すれ
ば、走行車両の走行速度が大きい場合であっても、横ず
れ量が大幅に大きく変動しない間隔で補正を実行でき、
より性格な操舵制御が実行できるという効果を奏するの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】薬剤散布機の側面図である。

【図２】操舵装置の概略平面図である。

【図３】操舵装置の制御油圧回路図である。

【図４】走行車両を前面から見た検出器と誘導ケーブル
との位置関係を示す図である。

【図５】制御装置の機能ブロック図である。

【図６】検出器の出力の演算回路の機能ブロック図であ
る。

【図７】検出器と誘導ケーブルとの位置関係を示す説明
図である。

【図８】検出器の出力値差分と横ずれ量との関係を示す
線図である。

【図９】関数ｆ(V) と横ずれ量との関係を示す図であ
る。

【図１０】検出器の出力値の和の平均値の３乗の関数
（Vm）³ と横ずれ量との関係を示す図である。

【図１１】操舵制御のフローチャートである。

【図１２】誘導ケーブルに対する検出器の高さの差異に
よる出力特性の説明図である。

【符号の説明】

１ 走行車両 ３ ハンドル ８，８ 前輪 ９，９ 後輪 １０ エンジン １１ 走行変速機構 １２ 動力伝達機構 １３ 動力ポンプ １４ 操舵装置 １６ 油圧回路 １７ 油圧シリンダ ２２ 油圧ポンプ ２３ 制御弁 ２５ 操舵角度センサー ２６ａ，２６ｂ 検出器 ２７ 誘導ケーブル ３２ 操舵制御装置 ３３ 中央処理装置 ３６ 駆動回路 ３７ 前処理部 ３８，５８，６０ 増幅器 ４０ 差分演算回路 ５５ 平均値演算回路 ５６ 巾乗演算回路 ５７ 関数演算回路 ５９，６１ 出力端子 ６２ 補正回路 ６３ 距離計 ６４ タイマ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導ケーブルから出る交流電界を、走行
   車両に搭載した左右一対の検出器にて検出して、当該誘
   導ケーブルに略沿うように操舵する制御手段を設けてな
   る走行車両において、 前記制御手段を、 前記左右一対の検出器の出力値Va，Vbの差分（Va−Vb）
   と和の平均値Vm[ ＝（Va＋Vb）／２] とからなる関数ｆ
   (V) ＝〔（Va−Vb）／（Vm） ³ 〕により、誘導ケーブル
   に対する左右一対の検出器の横ずれ量ｘ＝Ｋ′[f(V) −
   Ｖｏ] を演算する横ずれ量演算手段と、補正係数γ[ ＝（定数Ｋｏ）×（受信強度）］ を予め記
   憶する補正係数記憶手段と、 前記補正係数γを関数とする補正横ずれ量Δｘｈ（＝ｆ
   ( γ) ）を演算する補正演算手段と、 前記横ずれ量演算手段による横ずれ量に、前記補正横ず
   れ量を加減算して、確定横ずれ量を演算する確定横ずれ
   量演算手段とにより構成したことを特徴とする走行車両
   における自動操舵制御装置。
2. 【請求項２】 前記補正演算手段は、前記補正係数によ
   る補正横ずれ量を、所定時間間隔毎に演算することを特
   徴とする請求項１に記載の走行車両における自動操舵制
   御装置。
3. 【請求項３】 補正演算手段は、前記補正係数による補
   正横ずれ量を、所定走行距離間隔毎に演算することを特
   徴とする請求項１に記載の走行車両における自動操舵制
   御装置。