JP6014182B2 - 自律走行作業車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エリアワイヤによって画定された作業領域を自律走行して芝刈りなどの作業を行う自律走行作業車の制御装置に関する。

この種の自律走行作業車の制御装置として、従来、予めエリアワイヤを流れる電流によって生じる磁界強度を一対のセンサで検出し、各センサの検出値の差異に基づいて、狭路を含む作業領域内において作業車を走行させるようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／０４４２２０号

ところで、自律走行作業車に作業領域内で効率よく作業を行わせるためには、走行経路の状態を把握し、経路に適した態様で作業車を自律走行させる必要がある。しかしながら、特許文献１記載の装置は、走行経路の状態を把握することなく、単に一対のセンサの検出値の差異に基づいて作業車を狭路走行させるだけであり、特許文献１記載の装置では、作業領域内で効率よく作業を行わせることができない。

本発明の一態様は、走行手段を有する作業車に、予め敷設されたエリアワイヤによって画定される作業領域を自律走行させる自律走行作業車の制御装置であって、作業領域は、互いに対向するエリアワイヤ間の距離が所定長さ以上にわたって所定値以下である狭路エリアと狭路エリアに連なる広路エリアとを含み、エリアワイヤを流れる電流によって発生する磁界強度を検出する磁界強度検出部と、作業領域を走行中の作業車がエリアワイヤに到達する度に作業車が旋回かつ直進走行するように、磁界強度検出部の検出値に基づいて走行手段を制御する走行制御部と、作業車が第１旋回後に第２旋回をするまでの間の磁界強度検出部の検出値が、予め狭路エリアで生じる最小磁界強度に基づいて設定された第１の閾値より大きいとき、または第１旋回後、磁界強度検出部の検出値が所定時間継続して第２の閾値より大きいとき、作業車が狭路エリアを走行中であると判定する狭路判定部とを備える。

本発明によれば、作業車の旋回後の磁界強度の検出値が、予め狭路エリアで生じる最小磁界強度に基づいて設定された第１の閾値より大きいとき、または所定時間継続して第２の閾値より大きいときに、作業車が狭路エリアを走行中であると判定するので、簡易な構成により作業車の狭路走行を良好に判定することができ、狭路エリアに適した作業モードに切り換えて効率よく作業を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る自律走行作業車の構成を概略的に示す側面図。 本発明の実施形態に係る自律走行作業車の構成を概略的に示す平面図。 本発明の実施形態に係る自律走行作業車によって作業を行う作業領域の一例を示す図。 図３の変形例を示す図。 狭路エリアの幅方向に沿った磁界強度の変化を示す図。 本発明の実施形態に係る自律走行作業車の制御装置の構成を示すブロック図。 図６のＥＣＵの機能的構成を示すブロック図。 通常作業モード時の作業車の走行経路の一例を示す図。 狭路作業モード時の作業車の走行経路の一例を示す図。 図８の走行経路に沿って作業車が移動したときの磁界強度の変化を示す図。 通常作業モード時の作業車の走行経路の他の例を示す図。 図１１の走行経路に沿って作業車が移動したときの磁界強度の変化を示す図。 通常作業モード時の作業車の走行経路のさらに他の例を示す図。 図１３の走行経路に沿って作業車が移動したときの磁界強度の変化を示す図。 図７のＥＣＵにおいて実行される処理（狭路走行判定に関する処理）の一例を示すフローチャート。 図７のＥＣＵにおいて実行される処理（パラレル走行に関する処理）の一例を示すフローチャート。 図１６から分岐する処理の一例を示すフローチャート。 図１６、図１７の処理による作業車の走行動作を具体的に示す図。 図８の比較例を示す図。

以下、図１〜図１９を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る自律走行作業車の全体構成を概略的に示す側面図であり、図２は平面図である。本発明の自律走行作業車（以下、単に作業車と呼ぶ場合もある）は、種々の作業車に適用することができるが、本実施形態では、特に芝刈り作業を行う芝刈り機に適用する。なお、以下では、平面視における作業車の直進方向（長さ方向）および直進方向に垂直な車幅方向を、それぞれ前後方向および左右方向と定義するとともに、作業車の高さ方向を上下方向と定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。

図１，２に示すように、自律走行作業車１は、シャシ１１とフレーム１２とを有する車体１０と、車体１０を接地面ＧＲから走行可能に支持する左右一対の前輪１３および左右一対の後輪１４とを備える。前輪１３は、ステー１１ａを介してシャシ１１の前側に回転可能に取り付けられている。後輪１４は、前輪１３よりも大径であり、シャシ１１の後側に直接、回転可能に取り付けられている。作業車１は、ユーザ自身が搬送可能な重量および寸法を有する。一例を挙げると、作業車１の全長（前後方向長さ）は５００ｍｍ程度、全幅は３００ｍｍ程度、高さは３００ｍｍ程度である。

シャシ１１とフレーム１２とで包囲された作業車１の内部空間１５には、作業機１６と、作業機駆動用の作業モータ１７と、後輪駆動用の走行モータ１８と、充電ユニット１９と、バッテリ２０と、収納ボックス３０とが配置される。

作業機１６は、回転体と回転体に取り付けられた芝刈り用のブレードとを有し、全体が略円盤形状を呈する。作業機１６は、回転体中央の回転軸を上下方向に向けて配置され、高さ調節機構２１により接地面ＧＲからのブレードの高さを調整可能に構成される。高さ調節機構２１は、例えばユーザにより操作可能なねじを備える。作業モータ１７は、作業機１６の上方に配置された電動モータにより構成され、その出力軸が回転体の回転軸に連結され、回転体と一体にブレードを回転駆動する。

走行モータ１８は、左右の後輪１４の左右内側に配置された一対の電動モータ１８Ｌ，１８Ｒにより構成される。走行モータ１８Ｌ，１８Ｒの出力軸は、左右の後輪１４の回転軸にそれぞれ連結され、走行モータ１８Ｌ，１８Ｒは、左右の後輪１４を互いに独立に回転駆動する。すなわち、作業車１は、前輪１３を従動輪、後輪１４を駆動輪として構成され、走行モータ１８Ｌ，１８Ｒは、左右の後輪１４を互いに独立に正転（前進方向への回転）または逆転（後進方向への回転）させる。走行モータ１８Ｌ，１８Ｒは、作業車１の向きを変更する旋回部としての機能も有し、左右の後輪１４の回転に速度差を生じさせることで、作業車１は任意の方向に旋回することができる。

例えば、左右の後輪１４をそれぞれ正転させた際に、右後輪１４の回転速度が左後輪１４の回転速度よりも速いと、その速度差に応じた旋回角で作業車１は左方に旋回する。一方、左後輪１４の回転速度が右後輪１４の回転速度よりも速いと、その速度差に応じた旋回角で作業車１は右方に旋回する。左右の後輪１４を互いに同一速度で一方を正転、他方を逆転させると、作業車１はその場で旋回する。

充電ユニット１９は、ＡＣ／ＤＣ変換器を含み、フレーム１２の前端部に設けられた充電端子２２に配線を介して接続されるとともに、バッテリ２０に配線を介して接続される。充電端子２２は、接点２２ａを有し、充電端子２２が接点２２ａを介して充電ステーション３（図３参照）に接続されることで、バッテリ２０に充電することができる。バッテリ２０は、配線を介して作業モータ１７と走行モータ１８とに接続され、作業モータ１７と走行モータ１８とは、バッテリ２０から供給される電力により駆動する。なお、バッテリ２０の電圧は、図示しない電圧センサにより検出される。

収納ボックス３０は、作業車１０の中央位置付近に配置される。収納ボックス３０の内部には基板３０ａ（図５参照）が配置され、基板３０ａ上に電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ）３１と、Ｙａｗセンサ３２と、Ｇセンサ３３と、温度センサ３４とが実装される。

ＥＣＵ３１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されるマイクロコンピュータである。Ｙａｗセンサ３２は、作業車１の高さ方向の軸線（Ｚ軸）回りに生じる角速度（ヨーレート）を示す信号を出力する角速度センサであり、Ｙａｗセンサ３２の出力信号を用いて、作業車１のＺ軸回りの旋回角を算出することができる。Ｇセンサ３３は、作業車１に作用する直交３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を示す信号を出力する加速度センサである。

さらに作業車１は、接触センサ３６と、一対の車輪速センサ３７と、リフトセンサ３８と、操作スイッチ２５と、ディスプレイ２８と、磁気センサ４０とを備える。

接触センサ３６は、作業車１が障害物等に接触してフレーム１２がシャシ１１から離脱するとオン信号を出力する。一対の車輪速センサ３７は、左右の後輪１４の車輪速を示す信号をそれぞれ出力し、車輪速センサ３７の出力信号を用いて作業車１の走行距離を算出することができる。リフトセンサ３８は、フレーム１２がシャシ１１から持ち上げられたときにオン信号を出力する。操作スイッチ２５は、ユーザにより操作され、作業車１０の動作開始等を指令するメインスイッチ２６と、非常停止を指令する非常停止スイッチ２７とを含む。ディスプレイ２８は、ユーザに提供するための各種情報を表示する。磁気センサ４０は、磁界の大きさ（磁界強度）を示す信号を出力する。

本実施形態では、作業車１の前側に左右方向に離間して２個の磁気センサ４０（右磁気センサ４０Ｒ，左磁気センサ４０Ｌ）が配置されている。より具体的には、図２に示すように、作業車１０の車幅方向中心を通り直進方向に向かう中心線ＣＬに対して左右対称に一対の磁気センサ４０Ｒ，４０Ｌが配置されている。したがって、磁気センサ４０Ｒ，４０Ｌ間の距離をｄ０とすると、中心線ＣＬから磁気センサ４０Ｒ，４０Ｌまでの距離は互いに等しく、ｄ０／２である。なお、各磁気センサ４０Ｒ，４０Ｌは互いに同一構成であり、同一の磁界が作用した状態で互いに同一の信号を出力する。

以上のように構成された作業車１０は、予め定められた作業領域を自律走行する。図３は、作業領域ＡＲの一例を示す図である。作業領域ＡＲは、予め敷設（例えば接地面ＧＲから所定深さに埋設）されたエリアワイヤ２によって画定される。すなわち、作業領域ＡＲはエリアワイヤ２によって全周を包囲された領域である。エリアワイヤ２には電流が流され、これにより作業領域ＡＲに磁界が発生する。なお、エリアワイヤ２上には、バッテリ２０を充電するための充電ステーション３が配置される。作業領域ＡＲは、作業車１の走行範囲を規定し、作業予定領域の他、作業を行わない非作業の領域を含んでもよい。

図３において、作業領域ＡＲは、狭路エリアＡＲ１と、狭路エリアＡＲ１に連なる広路エリアＡＲ２，ＡＲ３とを含む。例えば、敷地内の建物の前庭が広路エリアＡＲ２、後庭が広路エリアＡＲ３、前庭と後庭とを接続する通路が狭路エリアＡＲ１に相当する。狭路エリアＡＲ３は、互いに対向するエリアワイヤ２（ワイヤ部２ａ，２ｂ）間の距離（エリア幅）Ｗが所定値Ｗａ以下であり、かつ、エリア幅Ｗに直交する長さＬが所定値Ｌａ以上の領域である。エリア幅Ｗが所定値Ｗａを超える場合、広路エリアＡＲ２，ＡＲ３となる。所定値Ｗａは、例えば作業車１の全幅の５〜１０倍程度あるいは１ｍ程度であり、所定値Ｌａは、例えば作業車１の全長の１〜２倍程度である。

なお、図３では、狭路エリアＡＲ１の両端がそれぞれ広路エリアＡＲ２，ＡＲ３に接続するが、一端のみが接続する場合も狭路エリアＡＲ１に含まれる。例えば、図４に示すように、一端が広路エリアＡＲ２に接続され、他端がエリアワイヤ２によって閉塞されている場合も、エリア幅Ｗが所定長さＬａ以上にわたって所定値Ｗａ以下であれば、狭路エリアＡＲ１に含まれる。

作業エリアＡＲには、エリアワイヤ２を流れる電流により磁界が発生する。図５は、狭路エリアＡＲ１の幅方向に沿った磁界強度Ｈの変化を示す図である。図５の横軸は、ワイヤ部２ａからワイヤ部２ｂに向かう距離ｄ１、およびワイヤ部２ｂからワイヤ部２ａに向かう距離ｄ２である。特性ｆ１は、ワイヤ部２ａを流れる電流によって生じる磁界強度Ｈ１を示し、特性ｆ２は、ワイヤ部２ｂを流れる電流によって生じる磁界強度Ｈ２を示す。

磁界強度Ｈ１，Ｈ２はいずれも、エリアワイヤ２からの距離ｄ１，ｄ２に応じて変化する。すなわち、磁界強度Ｈ１は、ワイヤ部２ａ上において０となり、ワイヤ部２ａ，２ｂによって挟まれる作業領域ＡＲの内側でプラス、外側でマイナスの値となる。磁界強度Ｈ２は、ワイヤ部２ｂ上において０となり、作業領域ＡＲの内側でプラス、外側でマイナスの値となる。

作業領域ＡＲの内側において、磁界強度Ｈ１は、ワイヤ部２ａからの距離ｄ１の増加に伴い急激に上昇し、その後、なだらかに低下する。同様に、磁界強度Ｈ２は、ワイヤ部２ｂからの距離ｄ２の増加に伴い急激に上昇し、その後、なだらかに低下する。磁界強度Ｈ１が０から上昇する範囲および磁界強度Ｈ２が０から上昇する範囲（ピーク領域と呼ぶ）は狭く、磁気センサ４０Ｒ，４０Ｌ間の距離ｄ０よりも短い。

一対のワイヤ部２ａ，２ｂによって挟まれた作業領域ＡＲにおける全体磁界強度Ｈ３は、ワイヤ部２ａによって生じる磁界強度Ｈ１に、ワイヤ部２ｂによって生じる磁界強度Ｈ２を加算することにより得られる。図５の特性ｆ３（点線）は、磁界強度Ｈ１と磁界強度Ｈ２とを加算した合計磁界強度Ｈ３（＝Ｈ１＋Ｈ２）を示す。ワイヤ部２ａとワイヤ部２ｂとは電流の向きが互いに反対であるため、作業領域ＡＲにおいて磁界が強められ、合計磁界強度Ｈ３（特性ｆ３）は、各磁界強度Ｈ１，Ｈ２（特性ｆ１，ｆ２）よりも大きい。

ワイヤ部２ａ，２ｂ近傍の磁界強度が急激に減少するピーク領域を無視すると、合計磁界強度Ｈ３は、ワイヤ部２ａとワイヤ部２ｂの中間点Ｐ０辺りで最小、すなわち最小磁界強度Ｈｍｉｎとなる。この最小磁界強度Ｈｍｉｎは、ワイヤ部２ａ，２ｂ間の距離（エリア幅Ｗ）が短いほど大きい。換言すると、狭路エリアＡＲ１における合計磁界強度Ｈ３の最小値（最小磁界強度Ｈｍｉｎ）は、広路エリアＡＲ２，ＡＲ３における合計磁界強度Ｈ３の最小値よりも大きい。そこで、本実施形態では、最小磁界強度Ｈｍｉｎを用いて後述するように作業車１が狭路走行中であるか否かを判定する。

図６は、本発明の実施形態に係る自律走行作業車の制御装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、基板３０ａには、ＥＣＵ３１と、Ｙａｗセンサ３２と、Ｇセンサ３３と、温度センサ３４と、作業モータドライバ１７ａと、走行モータドライバ１８ａとが実装されている。また、基板３０ａには、接触センサ３６と、車輪速センサ３７と、リフトセンサ３８と、一対の磁気センサ４０Ｒ，４０Ｌと、操作スイッチ２５と、ディスプレイ２８と、充電ユニット１９と、バッテリ２０と、作業モータ１７と、一対の走行モータ１８Ｌ，１８Ｒとが接続されている。

Ｙａｗセンサ３２と、Ｇセンサ３３と、温度センサ３４と、接触センサ３６と、車輪速センサ３７と、リフトセンサ３８と、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒと、操作スイッチ２５とからの信号は、それぞれＥＣＵ３１に入力される。ＥＣＵ３１はこれらからの入力信号に基づき所定の処理を実行し、作業モータドライバ１７ａを介して作業モータ１７に制御信号を出力するとともに、走行モータドライバ１８ａを介して走行モータ１８Ｌ，１８Ｒに制御信号を出力する。

図７は、ＥＣＵ３１の機能的構成の一部を示すブロック図であり、とくに走行制御に係る機能的構成を示す。ＥＣＵ３１は、走行制御部３１１と、狭路判定部３１２と、設定部３１３とを有する。

走行制御部３１１は、走行モータドライバ１８ａを介して走行モータ１８に制御信号を出力し、作業領域ＡＲ内における作業車１の走行動作を制御する。走行制御部３１１は、作業車１が狭路走行中であると判定される前（狭路走行判定前）と、狭路走行中であると判定された後（狭路走行判定後）とで、異なる態様で作業車１を走行させる。すなわち、狭路走行判定前には作業車１に通常作業モードで広路エリアＡＲ２，ＡＲ３を走行させ、狭路走行判定後には作業車１に狭路作業モードで狭路エリアＡＲ１を走行させる。なお、図示は省略するが、ＥＣＵ３１は作業制御部を有し、通常作業モードおよび狭路作業モードのいずれにおいても、作業制御部は、作業モータドライバ１７ａを介して作業モータ１７に制御信号を出力し、作業車１を走行させながら作業機１６により作業させる。

図８は、通常作業モード時の作業車１の走行経路の一例を示す図である。通常作業モードにおいては、走行制御部３１１は、図８の矢印ａ１に示すように、作業領域ＡＲ（広路エリアＡＲ２）内において作業車１をランダムに直進走行（ランダム走行）させる。このとき、走行制御部３１１は、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒにより検出された磁界強度（これを単に検出値Ｈと呼ぶ場合もある）Ｈを監視し、作業車１がエリアワイヤ２に到達して（図８の位置Ｐ１）、少なくとも一方の磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈが０以下になると、図８の矢印ｂ１に示すように作業車１を作業領域ＡＲの内側に向けて旋回させる。その後、再び作業車１がエリアワイヤ２に到達して（図８の位置Ｐ２）、少なくとも一方の磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒによる検出値が０以下になると、走行制御部３１１は、図８の矢印ｃ１に示すように作業車１を作業領域ＡＲの内側に向けて再び旋回させる。

図９は、狭路作業モード時の作業車１の走行経路の一例を示す図である。狭路作業モードにおいては、走行制御部３１１は、エリアワイヤ２に沿って、すなわちエリアワイヤ２に平行に作業車１を往復走行（パラレル走行）させる。具体的には、まず図９の矢印ａ２に示すように、左右外側の磁気センサ（図９では右磁気センサ４０Ｒ）が互いに対向する一方のワイヤ部（図９ではワイヤ部２ａ）上を通るように右磁気センサ４０Ｒの検出値Ｈを監視しながら作業車１を直進走行させる。

次いで、図９の矢印ｂ２に示すように、狭路エリアＡＲ１の端部において作業車１をエリア幅方向に所定量ずつシフトさせながら狭路エリアＡＲ１内を往復走行させる。作業車１が他方のワイヤ部２ｂまで到達すると、図９の矢印ｃ２に示すように、左右外側の磁気センサ（図９では右磁気センサ４０Ｒ）が他方のワイヤ部（図９ではワイヤ部２ｂ）上を通るように右磁気センサ４０Ｒの検出値Ｈを監視しながら作業車１を直進走行させる。

狭路判定部３１２は、通常作業モード時の磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈに基づいて、作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中であるか否かを判定する。図１０は、図８の矢印ｂ１、矢印ｃ１に沿って作業車１が移動したときの磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値（磁界強度）Ｈの一例を示す図である。横軸は位置Ｐ１からの時間ｔであり、時点ｔ１が図８の位置Ｐ１に、時点ｔ３が図８の位置Ｐ２にそれぞれ対応する。縦軸は磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈのうち、ピーク領域の検出値を除いた小さい方の値を示す。なお、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの出力信号（ボルト）を縦軸とした場合にも図１０と同様の特性となる。

図１０に示すように、磁界強度Ｈは、時点ｔ１から時点ｔ２にかけて減少し、その後、時点ｔ３にかけて増大する。したがって、磁界強度Ｈは、時点ｔ２で極小かつ最小となり、狭路エリアＡＲ１の最小磁界強度Ｈｍｉｎが得られる。なお、時点ｔ３以降、磁界強度Ｈは時点ｔ３から時点ｔ４にかけて減少し、その後、時間経過に伴い増大するため、時点ｔ４でも極小かつ最小となる。狭路判定部３１２は、作業車１の位置Ｐ１における旋回と位置Ｐ２における旋回との間の最少磁界強度Ｈｍｉｎが予め定めた閾値Ｈａよりも大きいときに、作業車１が狭路走行中であると判定する。

設定部３１３は、狭路判定の基準となる閾値Ｈａを設定し、メモリに記憶する。閾値Ｈａは、例えば狭路エリアＡＲ１の最小磁界強度Ｈｍｉｎと広路エリアＡＲ２，ＡＲ３の最大磁界強度との平均値である。広路エリアＡＲ２，ＡＲ３では、対向するエリアワイヤ２同士が十分に離れているため、磁界強度は強まらず、単一のエリアワイヤ２によって最大磁界強度が生じる。例えば図５の特性ｆ１または特性ｆ２の最大値が、広路エリアＡＲ２，ＡＲ３の最大磁界強度となる。この場合、図５に示すように、最小磁界強度Ｈｍｉｎは最大磁界強度よりも大きい。

したがって、狭路エリアＡＲ１の最小磁界強度Ｈｍｉｎよりも小さく、かつ、広路エリアＡＲ２，ＡＴ３の最大磁界強度よりも大きい値に閾値Ｈａを設定すれば、狭路判定部３１２が広路エリアＡＲ２，ＡＲ３を誤って狭路エリアＡＲ１と判定することがなく、精度よく狭路判定を行うことができる。この点を考慮し、本実施形態では、最小磁界強度Ｈｍｉｎと最大磁界強度の平均値に閾値Ｈａを設定する。具体的には、予め狭路エリアＡＲ１内の最小磁界強度Ｈｍｉｎを実験で測定またはシミュレーション等で算出するとともに、広路エリアＡＲ２，ＡＲ３内の最大磁界強度を実験で測定またはシミュレーション等で算出する。そして、設定部３１３は、最小磁界強度Ｈｍｉｎと最大磁界強度の平均値を閾値Ｈａとして求める。なお、ユーザが閾値Ｈａを入力し、これを設定部３１３がメモリに記憶することで設定してもよい。設定部３１３は、閾値Ｈａだけでなく、狭路判定後の作業車１のパラレル走行の基準となる基準値Ｂ１も設定する。

ところで、作業車１が広路エリアＰＡ２，ＰＡ３の角部を通る場合においても、旋回と旋回との間で最小磁界強度Ｈｍｉｎが閾値Ｈａより大きくなることがある。図１１は、広路エリアＡＲ３における作業車１の走行経路の一例を示す図であり、図１２は、そのときの磁界強度Ｈの変化を示す図である。図１１においては、広路エリアＡＲ３を直進走行（ランダム走行）中の作業車１がエリアワイヤ２の角部の近傍の位置Ｐ１１で旋回し、さらに位置Ｐ１２で旋回する。

図１２の時点ｔ１３および時点ｔ１５はそれぞれ図１１の位置Ｐ１１および位置Ｐ１２に対応する。図１２に示すように、作業車１が矢印ａ３（図１１）に沿って走行中（時点ｔ１１〜時点ｔ１３）は、時点ｔ１２で磁界強度Ｈが最小となり、時点ｔ１２における最小磁界強度Ｈｍｉｎは閾値Ｈａよりも小さい。一方、作業車１が矢印ｂ３に沿って走行中（時点ｔ１３〜ｔ１５）は、位置Ｐ１１から位置Ｐ１２までの距離が短いため、時点ｔ１４における最小磁界強度Ｈｍｉｎは閾値Ｈａよりも大きい。作業車１が矢印ｃ３に沿って走行中（時点ｔ１５以降）、時点ｔ１６で磁界強度が最小となり、時点ｔ１６における最小磁界強度Ｈｍｉｎは閾値Ｈａよりも小さい。

このように作業車１がエリアワイヤ２の角部を走行中は、位置Ｐ１１から位置Ｐ１２までの直線走行区間で最小磁界強度Ｈｍｉｎが閾値Ｈａより大きくなるが、連続した２つの直線走行区間で最小次回強度Ｈｍｉｎが連続して閾値Ｈａより大きくなることはない。この点を考慮し、本実施形態では、狭路判定部３１２が、例えば図８の位置Ｐ１から位置Ｐ２および位置Ｐ２から位置Ｐ３等、連続する２つの直線走行区間で最小磁界強度Ｈｍｉｎがそれぞれ閾値Ｈａより大きいと判定したときに、作業車１が狭路走行中であると判定する。これにより狭路判定の精度を高めることができる。なお、図８では、作業車１が位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において順次旋回するが、これをそれぞれ第１旋回、第２旋回および第３旋回と呼ぶこともある。

図１３は、広路エリアＡＲ２における作業車１の走行経路の一例を示す図であり、図１４は、そのときの磁界強度Ｈの変化を示す図である。図１３においては、広路エリアＡＲ２を矢印ａ４に沿って直進走行（ランダム走行）中の作業車１が、位置Ｐ２１で狭路エリアＡＲ１内に狭路長さ方向に対しほぼ平行に進入する。この場合、作業車１は狭路エリアＡＲ１で旋回せず、旋回と旋回の間の直進走行中の最小磁界強度Ｈｍｉｎに基づく判定では、狭路走行を精度よく判定できないおそれがある。

そこで、本実施形態では、狭路判定部３１２が、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈが閾値Ｈｂより大きい状態が所定時間Δｔ以上継続していか否かを判定し、所定時間Δｔ以上継続している場合に、作業車１が狭路走行中であると判定する。すなわち、作業車が位置Ｐ２１に到達すると、図１４に示すように、時点ｔ３１で磁界強度Ｈが閾値Ｈｂより大きくなるが、この状態が所定時間Δｔ継続した時点ｔ３２で、狭路判定部３１２は作業車１が狭路走行中と判定する。なお、閾値（第２閾値）Ｈｂは、閾値（第１閾値）Ｈａと等しくてもよく、閾値Ｈａより大きいまたは小さくてもよい。

次に、本実施形態に係る自律走行作業車の制御装置の主要な動作を、フローチャートを用いて説明する。図１５〜１７は、ＥＣＵ３１で実行される処理の一例を示すフローチャートである。ＥＣＵ３１は、主に狭路走行判定に関する処理（図１５）と、狭路走行判定後のパラレル走行に関する処理（図１６，１７）とを行う。

図１５に示す処理は、通常作業モード時に実行される。まず、ステップＳ１で、最小磁界強度Ｈｍｉｎを初期化する。すなわち、最小磁界強度Ｈｍｉｎに初期値Ｈ０を代入する。なお、初期値Ｈ０は、少なくとも図５の最小磁界強度Ｈｍｉｎよりも大きい値に設定される。次いでステップＳ２で、走行制御部３１１が走行モータ１８に制御信号を出力し、作業車１を直進走行させる。

次いでステップＳ３で、最小磁界強度Ｈｍｉｎを更新する。例えば、右磁気センサ４０Ｒの検出値Ｈの変化量が０またはほぼ０で、かつ、右磁気センサ４０Ｒの検出値Ｈが最小磁界強度Ｈｍｉｎ（制御開始時は初期値Ｈ０に設定）よりも小さいとき、最小磁界強度Ｈｍｉｎをその検出値Ｈにより更新する。さらに、左磁気センサ４０Ｌの検出値Ｈの変化量が０またはほぼ０で、左磁気センサ４０Ｌの検出値Ｈが最小磁界強度Ｈｍｉｎよりも小さいとき、最小磁界強度Ｈｍｉｎをその検出値Ｈにより更新する。これにより、ピーク領域を除いた作業車１の直進走行中の磁界強度Ｈの最小値が、最小磁界強度Ｈｍｉｎとして設定される。

次いでステップＳ４で、狭路判定部３１２での処理により、最小磁界強度Ｈｍｉｎが予め定めた閾値Ｈｂより大きい状態で所定時間Δｔが経過したか否かを判定する。これは、例えば図１３に示すように作業車１が狭路エリアＡＲ２の長さ方向に平行に進入したか否かの判定である。ステップＳ４で肯定されると、作業車１が狭路走行中であると判定され、ステップＳ９に進む。

ステップＳ４で否定されると、ステップＳ５に進み、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒが作業領域ＡＲの外側に出たか否か、すなわち磁気センサ４０Ｌまたは４０Ｒの検出値Ｈが０以下になったか否かを判定する。ステップＳ５で否定されるとステップＳ２に戻り、ステップＳ５で肯定されるまで同様の処理を繰り返す。

ステップＳ５で肯定されるとステップＳ６に進み、狭路判定部３１２での処理により、ステップＳ３で設定された最小磁界強度Ｈｍｉｎが予め定めた閾値Ｈａよりも大きく、かつ、前回最小磁界強度Ｈｍｉｎが閾値Ｈａよりも大きいか否かを判定する。これは、例えば図８に示すように、連続する２つの直進走行区間（位置Ｐ１〜Ｐ２，位置Ｐ２〜Ｐ３）におけるそれぞれの最小磁界強度Ｈｍｉｎが閾値Ｈａより大きいか否かの判定である。ステップＳ６で肯定されると、作業車１が狭路走行中であると判定されてステップＳ９に進み、否定されるとステップＳ７に進む。なお、初期状態では、前回最小磁界強度Ｈｍｉｎは閾値Ｈａよりも大きい初期値に設定されており、ステップＳ３で設定された最小磁界強度Ｈｍｉｎが閾値Ｈａより大きい場合にも、前回最小磁界強度Ｈｍｉｎ＞Ｈａを満たさないため、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、ステップＳ３で設定された直進走行時の最小磁界強度Ｈｍｉｎを前回最小磁界強度Ｈｍｉｎとして設定する。次いでステップＳ８で、走行制御部３１１が走行モータ１８に制御信号を出力し、作業車１を作業領域ＡＲの内側に向けて旋回させる。この処理は、例えばランダムに定めた旋回時間が経過するまで作業車１を旋回動作させることで行う。これにより作業領域ＡＲを作業車１がランダム走行する。次いで、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ９では、パラレル走行を開始させるための準備段階としてカウンタ値ｃを０にリセットし、図１６のステップＳ１１に進む。

図１８は、互いに対向するワイヤ部２ａとワイヤ部２ｂとの間の狭路エリアＡＲ１における作業車１のパラレル走行の動作を説明する図である。以下、図１８を参照して図１６、１７のフローチャートの処理を説明する。なお、以下では、左右の磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈを区別するため、左磁気センサ４０Ｌの検出値をＨＬ，右磁気センサ４０Ｒの検出値をＨＲで表す。

図１６のステップＳ１１では、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬに基づき左磁気センサ４０Ｌが作業領域ＡＲの外側にあるか否か、具体的には検出値ＨＬがマイナスになったか否かを判定する。ステップＳ１１で肯定されるとステップＳ１２に進み、否定されるとステップＳ２１に進む。

ステップＳ１２では、図１８のＡ部に示すように、左磁気センサ４０Ｌがエリアワイヤ２（ワイヤ部２ａ）上に位置し、かつ、作業車１がワイヤ部２ａと平行になるように走行モータ１８を制御するとともに、そのときの右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲを閾値Ａ１としてメモリに記憶する。

次いでステップＳ１３で、左磁気センサ４０Ｌがワイヤ部２ａ上を移動するように、すなわち左磁気センサ４０Ｌの検出値が０を維持するように、走行制御部３１１が左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬを監視しながら走行モータ１８に制御信号を出力し、作業車１を直進走行させる。

次いでステップＳ１４で、狭路判定部３１２が、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲがステップＳ１２で設定された閾値Ａ１より小さいか否かを判定する。作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中は、検出値ＨＲは閾値Ａ１以上であり、ステップＳ１４で否定される。ステップＳ１４で否定されるとステップＳ１５に進む。一方、作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達すると、検出値ＨＲが閾値Ａ１を下回るため、ステップＳ１４で肯定され、ステップＳ１５をパスしてステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５では、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲに基づき右磁気センサ４０Ｒが作業領域ＡＲの外側にあるか否かを判定する。ステップＳ１５で肯定されるとステップＳ１６に進み、否定されるとステップＳ１３に戻る。

ステップＳ１６では、走行制御部３１１が走行モータ１８に制御信号を出力し、図１８のＢ部に示すように、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲが一定となるよう右磁気センサ４０Ｒを中心にして、作業車１を１８０度、右方向に旋回させる。これにより作業車１が反転するとともに、所定量、狭路エリアＡＲ１のエリア幅方向内側（ワイヤ部２ｂ側）にシフトする。なお、作業車１の旋回角度は、Ｙａｗセンサ３２により検出された作業車１の旋回角速度をＥＣＵ３１が時間積分することにより得られ、走行制御部３１１は、Ｙａｗセンサ３２の検出値を監視しながら、旋回角が１８０度となるように左右の走行モータ１８Ｌ，１８Ｒをフィードバック制御する。

次いでステップＳ１７で、設定部３１３での処理により、現在の右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲを基準値Ｂ１としてメモリに記憶する。なお、基準値Ｂ１は、後述するステップＳ２７、ステップＳ３７、ステップＳ４７の処理によって更新される。次いでステップＳ１８で、カウンタ値ｃに１を加算し（ｃ＝ｃ＋１）、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、狭路判定部３１２での処理により、カウンタ値ｃが２より小さいか否かを判定する。これは、作業車１がエリアワイヤ２上を２回走行したか否か、すなわち作業車１が一対のワイヤ部２ａ，２ｂをそれぞれ走行して狭路エリアＡＲ１の全域にわたる走行を完了したか否かの判定である。ステップＳ１９で肯定、すなわち狭路走行が完了したと判定されると、図１５のステップＳ１に戻り、ステップＳ１９で否定されると、ステップＳ１１に戻る。

例えば作業車１が右回りに１８０度旋回した後は、左磁気センサ４０Ｌが作業領域ＡＲ１外にないためステップＳ１１で否定され、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲに基づき右磁気センサ４０Ｒが作業領域ＡＲの外側にあるか否か、具体的には検出値ＨＲがマイナスになったか否かを判定する。例えば作業車１が右回りに１８０度旋回した後は、右磁気センサ４０Ｒが作業領域ＡＲの外側にないため、ステップＳ２１で否定され、図１７のステップＳ３１へ進む。

ステップＳ３１では、前回の旋回が左回りか否かを判定する。例えば図１８のＢ部に示すように作業車１が右回りに１８０度旋回した後は、ステップＳ３１で否定され、ステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２では、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬを閾値Ａ４としてメモリに記憶する。次いで、ステップＳ４３で、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲが前回の右旋回後の処理時（例えばステップＳ１７）に記憶した右磁気センサ４０Ｒの基準値Ｂ１となるように、走行制御部３１１が右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲを監視しながら走行モータ１８に制御信号を出力する。これにより図１８の矢印Ｃに示すように、作業車１がエリアワイヤ２に対し平行に直進走行する。

次いでステップＳ４４で、狭路判定部３１２での処理により、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬがステップＳ４２で設定された閾値Ａ４より小さいか否かを判定する。作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中は、検出値ＨＬは閾値Ａ４以上であり、ステップＳ４４で否定されてステップＳ４５に進む。一方、作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達すると、検出値ＨＬが閾値Ａ４を下回るため、ステップＳ４４で肯定され、ステップＳ４５をパスしてステップＳ４６に進む。

ステップＳ４５では、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬに基づき左磁気センサ４０Ｌが作業領域ＡＲの外側にあるか否かを判定する。ステップＳ４５で肯定されるとステップＳ４６に進み、否定されるとステップＳ４３に戻る。

ステップＳ４６では、走行制御部３１１が走行モータ１８に制御信号を出力し、図１８のＤ部に示すように、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬが一定となるよう左磁気センサ４０Ｌを中心にして、作業車１を１８０度、左方向に旋回させる。これにより作業車１が反転するとともに、所定量、エリア部２ｂ側にシフトする。次いでステップＳ４７で、設定部３１３での処理により、現在の左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬにより基準値Ｂ１を更新し、これをメモリに記憶した後、ステップＳ１９に進む。

図１８のＤ部に示すように作業車１が左旋回した後は、ステップＳ３１で肯定され、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲを閾値Ａ３としてメモリに記憶する。次いで、ステップＳ３３で、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬが前回の左旋回後の処理時（例えばステップＳ４７）に記憶した左磁気センサ４０Ｌの基準値Ｂ１となるように、走行制御部３１１が左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬを監視しながら走行モータ１８に制御信号を出力する。これにより図１８の矢印Ｅに示すように、作業車１がエリアワイヤ２に対して平行に直進走行する。

次いでステップＳ３４で、狭路判定部３１２が、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲがステップＳ３２で設定された閾値Ａ３より小さいか否かを判定する。作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中は、検出値ＨＲは閾値Ａ３以上であり、ステップＳ３４で否定されてステップＳ３５に進む。一方、作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達すると、検出値ＨＲが閾値Ａ３を下回るため、ステップＳ３４で肯定され、ステップＳ３５をパスしてステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲに基づき右磁気センサ４０Ｒが作業領域ＡＲの外側にあるか否かを判定する。ステップＳ３５で肯定されるとステップＳ３６に進み、否定されるとステップＳ３３に戻る。

ステップＳ３６では、走行制御部３１１が走行モータ１８に制御信号を出力し、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲが一定となるよう右磁気センサ４０Ｒを中心にして、作業車１を１８０度、右方向に旋回させる。次いでステップＳ３７で、現在の右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲにより基準値Ｂ１を更新し、これをメモリに記憶した後、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ３１〜ステップＳ３７およびステップＳ４２〜ステップＳ４７の処理は、左右いずれかの磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒが図１８のワイヤ部２ｂの外側に移動するまで、交互に繰り返される。例えば右磁気センサ４０Ｒがワイヤ部２ｂの外側に移動すると、図１６のステップＳ２１で肯定され、ステップＳ２２に進む。なお、左磁気センサ４０Ｌがワイヤ部２ｂの外側に移動すると、ステップＳ１１で肯定され、ステップＳ１１〜ステップＳ１９の処理が行われる。

ステップＳ２２では、図１８のＦ部に示すように、右磁気センサ４０Ｒがエリアワイヤ２（ワイヤ部２ｂ）上に位置し、かつ、作業車１がワイヤ部２ｂと平行になるように走行モータ１８を制御するとともに、そのときの左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬを閾値Ａ２としてメモリに記憶する。

次いでステップＳ２３で、右磁気センサ４０Ｒがワイヤ部２ｂ上を移動するように、走行制御部３１１が右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲを監視しながら走行モータ１８に制御信号を出力し、作業車１を直進走行させる。

次いでステップＳ２４で、狭路判定部３１２が、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬがステップＳ２２で設定された閾値Ａ２より小さいか否かを判定する。作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中は、検出値ＨＲは閾値Ａ２以上であり、ステップＳ２４で否定される。ステップＳ２４で否定されるとステップＳ２５に進む。一方、作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達すると、検出値ＨＬが閾値Ａ２を下回るため、ステップＳ２４で肯定され、ステップＳ２５をパスしてステップＳ２６に進む。

ステップＳ２５では、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬに基づき左磁気センサ４０Ｌが作業領域ＡＲの外側にあるか否かを判定する。ステップＳ２５で肯定されるとステップＳ２６に進み、否定されるとステップＳ２３に戻る。

ステップＳ２６では、走行制御部３１１が走行モータ１８に制御信号を出力し、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬが一定となるよう左磁気センサ４０Ｌを中心にして、作業車１を１８０度、左方向に旋回させる。これにより作業車１が反転するとともに、所定量、狭路エリアＡＲ１のエリア幅方向内側（ワイヤ部２ａ側）にシフトする。

次いでステップＳ２７で、設定部３１３での処理により、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬを基準値Ｂ１としてメモリに記憶する。次いで、ステップＳ２８で、カウンタ値ｃに１を加算し、ステップＳ１９に進む。図１８の一対のワイヤ部２ａ，２ｂ上における走行が完了すると、カウンタ値ｃが２となるため、ステップＳ１９で肯定され、ステップＳ１に戻る。以上で、狭路エリアＡＲ１内のパラレル走行が完了する。

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）自律走行作業車の制御装置は、走行モータ１８（走行手段の一例）を有する作業車１に、予め敷設されたエリアワイヤ２によって画定される作業領域ＡＲを自律走行させるものであり、作業領域ＡＲは、互いに対向するエリアワイヤ２（ワイヤ部２ａ，２ｂ）間の距離Ｗが所定長さＬａ以上にわたって所定値Ｗａ以下である狭路エリアＡＲ１と狭路エリアＡＲ１に連なる広路エリアＡＲ２，ＡＲ３とを含む（図３、４）。とくに、本実施形態に係る自律走行作業車の制御装置は、エリアワイヤ２を流れる電流によって発生する磁界の強度を検出する磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒ（磁界強度検出部の一例）と、作業領域ＡＲを走行中の作業車１がエリアワイヤ２に到達する度に作業車１が旋回かつ直進走行するように、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈに基づいて走行モータ１８を制御する走行制御部３１１と、作業車１が第１旋回（図８の位置Ｐ１）後に第２旋回（図８の位置Ｐ２）をするまでの間の磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈが、狭路エリアＡＲ１における磁界強度Ｈの最小値（図５のＨｍｉｎ）に基づいて予め設定された閾値Ｈａより大きいとき（図１０）、または第１旋回後、磁気センサ４０ａ，４０ｂの検出値Ｈが所定時間Δｔ継続して閾値Ｈｂより大きいとき（図１４）、作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中であると判定する狭路判定部３１２とを備える。

このように本実施形態では、狭路エリアＡＲ１における磁界強度の最小値Ｈｍｉｎが広路エリアＡＲ２，ＡＲ３における磁界強度の最小値よりも大きい点に着目し、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒにより検出された最小磁界強度Ｈｍｉｎと閾値Ｈａ，Ｈｂとの大小関係に基づき、作業車１の狭路走行を判定する。このため、ＧＰＳセンサや地磁気センサ等の高価な位置検出センサを用いることなく、かつ、作業領域ＡＲのマップを構成することなく、簡易な構成により作業車１の狭路走行を良好に判定することができる。その結果、狭路エリアＡＲ１に適した作業モード（パラレル走行モード）に切り換えることができ、狭路エリアＡＲ１で作業車１に効率よく作業を行わせることができる。

（２）狭路判定部３１２は、作業車１が第１旋回（図８のＰ１）後に第２旋回（図８の位置Ｐ２）をするまでの間、かつ、第２旋回後に第３旋回（図８の位置Ｐ３）をするまでの間における磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈ（最小磁界強度Ｈｍｉｎ）が閾値Ｈａより大きいとき、作業車１が狭路エリアＡＲを走行中であると判定する（ステップＳ６）。

このように連続する２つの直線走行区間で最小磁界強度Ｈｍｉｎがそれぞれ閾値Ｈａより大きいと判定したときに狭路走行と判定することにより、図１１に示すように作業車１が広路エリアＡＲ３の角部を走行した際に、狭路判定部３１２が誤って狭路エリアＡＲ１と判定することがなく、精度よい狭路走行の判定が可能である。

（３）狭路エリアＡＲ１における磁界強度Ｈの最小値（図５のＨｍｉｎ）と広路エリアＡＲ２，ＡＲ３における磁界強度Ｈの最大値との平均値を閾値Ｈａとして設定する。したがって、狭路エリアＡＲ１を確実に判定できるとともに、広路エリアＡＲ２，ＡＲ３を狭路エリアＡＲ１であると誤判定することもなく、精度よい狭路走行の判定が可能である。

（４）走行制御部３１１は、狭路判定部３１２により作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中であると判定されると、作業車１が狭路エリアＡＲ１をエリアワイヤ２に沿って走行するように、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値ＨＬ，ＨＲに基づいて走行モータ１８を制御する（ステップＳ１３、ステップＳ２３、ステップＳ３３、ステップＳ４３）。

このように作業車１が狭路エリアＡＲ１をエリアワイヤ２に沿ってパラレル走行するように走行モータ１８を制御することで、狭路エリアＡＲ１の芝の刈り残しや刈りすぎ等を防止することができ、良好な作業が可能である。すなわち、例えば図１９に示すように、狭路エリアＡＲ１をランダム走行させると、作業車１が旋回を繰り返し、狭路を通りすぎるのに時間がかかるだけでなく、芝の刈り残しや刈りすぎを生じるおそれがある。この点、本実施形態では、狭路走行判定後は作業車１をパラレル走行させるため、狭路エリアＡＲ１における繰り返し旋回を防止でき、効率よく作業を行うことができる。

（５）狭路判定部３１２は、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値Ｈに基づいて、エリアワイヤ２に沿って狭路エリアＡＲ１を走行している作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達したか否かをさらに判定し（ステップＳ１４，ステップＳ１５，ステップＳ２４，ステップＳ２５，ステップＳ３４，ステップＳ３５，ステップＳ４４，ステップＳ４５）、走行制御部３１１は、狭路判定部３１２により作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中であると判定されると、作業車１がエリアワイヤ２に沿った第１方向（図１８の矢印Ｃ）に向かって走行し、その後、作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達したと判定されると、作業車１が走行経路を狭路エリアＡＲ１の幅方向に所定量シフトした状態で第１方向と反対の第２方向（図１８の矢印Ｅ）に向かって走行するように、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒの検出値ＨＬ，ＨＲに基づいて走行モータ１８を制御する（ステップＳ１６，ステップＳ２６，ステップＳ３６，ステップＳ４６）。

このように作業車１を狭路エリアＡＲ１の終端で反転させてエリア幅方向にシフトさせながら往復走行させることで、狭路エリアＡＲ１の全域で万遍なく芝刈り作業を行うことができる。

（６）磁気センサ４０は、車幅方向に互いに離間して配置された右磁気センサ４０Ｒ（第１磁界強度検出器の一例）および左磁気センサ４０Ｌ（第２磁界強度検出器の一例）を有し、自律走行作業車の制御装置は、作業車１を第１方向（図１８の矢印Ｃ）および第２方向（図１８の矢印Ｅ）へ走行させるときの基準となる基準値Ｂ１を定める設定部３１３をさらに備える。走行制御部３１１は、右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲが設定部３１３により定められた基準値Ｂ１を維持するように作業車を第１方向に向かって走行させるとともに（ステップＳ２３，ステップＳ４３）、左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬが基準値Ｂ１を維持するように作業車１を第２方向に向かって走行させ（ステップＳ１３，ステップＳ３３）、狭路判定部３１２は、作業車１を第１方向に向かって走行させているときの左磁気センサ４０Ｌの検出値ＨＬおよび作業車１を第２方向に向かって走行させているときの右磁気センサ４０Ｒの検出値ＨＲに基づいて、作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達したか否かを判定する（ステップＳ１４，ステップＳ１５，ステップＳ２４，ステップＳ２５，ステップＳ３４，ステップＳ３５，ステップＳ４４，ステップＳ４５）。

このように本実施形態では、狭路エリアＡＲ内において、一方の磁気センサ（例えば４０Ｒ）の検出値ＨＲを用いて作業車１を直進走行させ、他方の磁気センサ（例えば４０Ｌ）の検出値ＨＬを用いて作業車１が狭路エリアＡＲ１の終端に到達したか否かを判定する。したがって、ＥＣＵ３１での処理が容易であり、作業車１を安定的にパラレル走行させることができる。

−変形例−
上記実施形態は、例えば以下のような変形が可能である。上記実施形態では、左右一対の走行モータ１８Ｌ，１８Ｒにより作業車を走行させるようにしたが、走行手段の構成はこれに限らない。例えば、作業車１に内燃機関を搭載し、内燃機関の動力により作業車１を走行するようにしてもよい。前輪１３あるいは後輪１４を操舵可能なアクチュエータを作業車１に搭載し、アクチュエータの駆動により作業車を旋回させるようにしてもよい。すなわち、走行モータ１８Ｌ，１８Ｒにより作業車１を走行可能かつ旋回可能として走行手段を構成したが、走行部と旋回部とを別々に設けて走行手段を構成してもよい。したがって、作業車１の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、磁気センサ４０によりエリアワイヤ２を流れる電流によって発生する磁界の強度を検出したが、磁界強度検出部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、一対の磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒを中心線ＣＬに対して左右対称となるように車体１０に配置したが、磁気センサ４０Ｌ，４０Ｒは左右対称に配置しなくてもよく、第１磁界強度検出器としての磁気センサ（例えば右磁気センサ４０Ｒ）および第２磁界強度検出器としての磁気センサ（例えば左磁気センサ４０Ｌ）の配置は上述したものに限らない。

上記実施形態では、Ｙａｗセンサ３２により検出された作業車１の旋回角速度をＥＣＵ３１が時間積分して旋回角を検出（算出）したが、旋回角検出部の構成はこれに限らない。例えば旋回角を直接検出するセンサを設けてもよい。上記実施形態では、広路エリアＡＲ２，ＡＲ３において作業車１をランダム走行させるようにしたが、狭路エリアＡＲ１と同様、パラレル走行させるようにしてもよい。すなわち、作業領域ＡＲを走行中の作業車１がエリアワイヤ２に到達する度に作業車１が旋回かつ直進走行するように、磁気センサ４０の検出値に基づいて走行モータ１８を制御するであれば、走行制御部の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態（図１５）では、作業車１の旋回後の磁気センサ４０の検出値Ｈにより最小磁界強度Ｈｍｉｎを随時更新し（ステップＳ３）、最小磁界強度Ｈｍｉｎと閾値Ｈａ，Ｈｂとの大小を判定することで、狭路エリアを走行中か否かを判定するようにしたが（ステップＳ４，ステップＳ６）、最小磁界強度Ｈｍｉｎを更新をせず、磁気センサ４０が磁界強度Ｈを検出する度に、その検出値Ｈと閾値Ｈａ，Ｈｂとを比較して狭路走行を判定してもよい。

上記実施形態（図１５）では、一例として、作業車１が第１旋回後に第２旋回をするまでの間（図８の位置Ｐ１〜位置Ｐ２）、かつ、第２旋回後に第３旋回をするまでの間（図８の位置Ｐ２〜位置Ｐ３）における磁気センサ４０の検出値Ｈが閾値Ｈａより大きいとき、すなわち各区間の最小磁界強度Ｈｍｉｎが閾値Ｈａよりも大きいときに、狭路判定部３１２が、作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中であると判定した。しかしながら、作業車１が第１旋回後に第２旋回をするまでの間の磁気センサ４０の検出値Ｈが、狭路エリアＡＲ１における磁界強度の最小値Ｈｍｉｎに基づいて予め設定された第１閾値Ｈａより大きいとき、または第１旋回後、磁気センサ４０の検出値Ｈが所定時間継続して、狭路エリアＡＲ１における磁界強度の最小値Ｈｍｉｎに基づいて予め設定された第２閾値Ｈｂより大きいとき、作業車１が狭路エリアＡＲ１を走行中であると判定するのであれば、狭路判定部の構成はいかなるものでもよい。

上記実施形態では、狭路エリアＡＲ１における磁界強度の最小値Ｈｍｉｎと広路エリアＡＲ２，ＡＲ３における磁界強度の最大値との平均値を閾値Ｈａとして設定したが、閾値Ｈａの設定はこれに限らない。例えば、狭路エリアＡＲ１の最小磁界強度Ｈｍｉｎが広路エリアＡＲ２，ＡＲ３の最大磁界強度よりも小さいときは、最小磁界強度Ｈｍｉｎに０より大きく１より小さい所定の係数を乗じた値、または最小磁界強度Ｈｍｉｎから所定値を減じた値を閾値Ｈａとして設定してもよい。

上記実施形態は、芝刈り作業車に適用したが、本発明は、これに限らず種々の自律走行作業車に適用可能である。したがって、作業機１６の構成は上述したものに限らない。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。

１ 自律走行作業車、２ エリアワイヤ、１８ 走行モータ、３１ ＥＣＵ、４０Ｌ，４０Ｒ 磁気センサ、３１１ 走行制御部、３１２ 狭路判定部、３１３ 設定部、ＡＲ１ 狭路エリア、ＡＲ２，ＡＲ３ 広路エリア

Claims (6)

1. 走行手段を有する作業車に、予め敷設されたエリアワイヤによって画定される作業領域を自律走行させる自律走行作業車の制御装置であって、前記作業領域は、互いに対向するエリアワイヤ間の距離が所定長さ以上にわたって所定値以下である狭路エリアと該狭路エリアに連なる広路エリアとを含み、
   前記エリアワイヤを流れる電流によって発生する磁界の強度を検出する磁界強度検出部と、
   前記作業領域を走行中の前記作業車が前記エリアワイヤに到達する度に前記作業車が旋回かつ直進走行するように、前記磁界強度検出部の検出値に基づいて前記走行手段を制御する走行制御部と、
   前記作業車が第１旋回後に第２旋回をするまでの間の前記磁界強度検出部の検出値が、前記狭路エリアにおける磁界強度の最小値に基づいて予め設定された第１の閾値より大きいとき、または前記第１旋回後、前記磁界強度検出部の検出値が所定時間継続して第２の閾値より大きいとき、前記作業車が前記狭路エリアを走行中であると判定する狭路判定部とを備えることを特徴とする自律走行作業車の制御装置。
2. 請求項１に記載の自律走行作業車の制御装置において、
   前記狭路判定部は、前記作業車が前記第１旋回後に前記第２旋回をするまでの間、かつ、前記第２旋回後に第３旋回をするまでの間における前記磁界強度検出部の検出値が前記第１の閾値より大きいとき、前記作業車が前記狭路エリアを走行中であると判定することを特徴とする自律走行作業車の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の自律走行作業車の制御装置において、
   前記第１の閾値は、前記最小値と前記広路エリアにおける磁界強度の最大値との平均値であることを特徴とする自律走行作業車の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の自律走行作業車の制御装置において、
   前記走行制御部は、前記狭路判定部により前記作業車が前記狭路エリアを走行中であると判定されると、前記作業車が前記狭路エリアを前記エリアワイヤに沿って走行するように、前記磁界強度検出部の検出値に基づいて前記走行手段を制御することを特徴とする自律走行作業車の制御装置。
5. 請求項４に記載の自律走行作業車の制御装置において、
   前記狭路判定部は、前記磁界強度検出部の検出値に基づいて、前記エリアワイヤに沿って前記狭路エリアを走行している前記作業車が前記狭路エリアの終端に到達したか否かをさらに判定し、
   前記走行制御部は、前記狭路判定部により前記作業車が前記狭路エリアを走行中であると判定されると、前記作業車が前記エリアワイヤに沿った第１方向に向かって走行し、その後、前記作業車が前記狭路エリアの終端に到達したと判定されると、前記作業車が走行経路を前記狭路エリアの幅方向に所定量シフトした状態で前記第１方向と反対の第２方向に向かって走行するように、前記磁界強度検出部の検出値に基づいて前記走行手段を制御することを特徴とする自律走行作業車の制御装置。
6. 請求項５に記載の自律走行作業車の制御装置において、
   前記磁界強度検出部は、車幅方向に互いに離間して配置された第１磁界強度検出器および第２磁界強度検出器を有し、
   前記作業車を前記第１方向および前記第２方向へ走行させるときの基準となる基準値を定める設定部をさらに備え、
   前記走行制御部は、前記第１磁界強度検出器の検出値が前記設定部により定められた前記基準値を維持するように前記作業車を前記第１方向に向かって走行させるとともに、前記第２磁界強度検出器の検出値が前記基準値を維持するように前記作業車を前記第２方向に向かって走行させ、
   前記狭路判定部は、前記作業車を前記第１方向に向かって走行させているときの前記第２磁界強度検出器の検出値および前記作業車を前記第２方向に向かって走行させているときの前記第１磁界強度検出器の検出値に基づいて、前記作業車が前記狭路エリアの終端に到達したか否かを判定することを特徴とする自律走行作業車の制御装置。

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