JPH01109413A - 自動走行作業車の操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各別に操向自在な前後輪を備えた車体が、走
行用ガイドに沿って自動走行するように、前記走行用ガ
イドの長さ方向に対する前記車体の傾きを検出する傾き
検出手段と、前記走行用ガイドに対する前記車体の横幅
方向での位置を検出する位置検出手段と、前記傾き検出
手段及び位置検出手段夫々の検出情報に基づいて前記前
後輪の夫々を操向する操向制御手段とが設けられた自動
走行作業車の操向制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の自動走行作業車の操向制御装置において、
従来では、傾き検出手段の検出情報に基づいて車体向き
を修正するための操向制御手段と、位置検出手段の検出
情報に基づいて車体横幅方向の位置を修正するための操
向制御手段の２種類の操向制御手段が各別に設けられ、
それら２種類の操向制御手段を交互に制御作動させて、
車体が走行用ガイドに沿って自動走行するように操向制
御していた。

従って、走行用ガイドの長さ方向に対する車体の傾きと
、走行用ガイドに対する車体の横幅方向の位置との両方
が、設定適正範囲外にずれている場合には、車体の傾き
と横幅方向の位置の何れか一方を先に修正した後、他方
を修正させることになる。

但し、車体の傾きを修正する場合には、進行方向に対し
て前方側となる車輪のみを操向する２輪ステアリング形
式、又は、前後輪を逆方向に同角度で操向する４輪ステ
アリング形式が用いられ、車体横幅方向の位置を修正す
る場合には、車体の向きが変わらないようにするために
、前後輪を同角度で且つ同方向に操向する平行ステアリ
ング形式が用いられることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来構成によれば、車体の傾きと横幅方向の位置の
うちの一方を先に修正した後に、他方を修正するように
しているので、その一方の修正中に他方が設定適正範囲
外にずれた場合には、その修正が遅れる不利がある。

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、走行用ガイドの長さ方向に対する車体の傾き
と横幅方向の位置との両方を、同時に修正できるように
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による自動走行作業車の操向制御装置の特徴構成
は、前記傾き検出手段の検出情報に基づいて、傾きが設
定適正範囲から外れている場合には、前記前後輪を異な
る角度で操向させて傾きを修正し、且つ、傾きが設定適
正範囲内にある場合には、前記前後輪夫々を直進に対応
する位置に操向すべく、前輪用の第１操向角度と後輪用
の第１操向角度とを求める第１操向角度演算手段と、前
記位置検出手段の検出情報に基づいて、前記車体の位置
が設定適正範囲から外れている場合には、前記前後輪を
同方向に同角度で操向させて車体位置を修正し、且つ、
前記車体の位置が設定適正範囲内にある場合には、前記
前後輪夫々を直進に対応する位置に操向すべく、前記前
後輪夫々の第２操向角度を求める第２操向角度演算手段
とが設けられ、前記操向制御手段は、前記前輪を前記前
輪用の第１操向角度と前記第２操向角度の和となる角度
で操向し、且つ、前記後輪を前記後輪用の第１操向角度
と前記第２操向角度の和となる角度で操向するように構
成されている点にあり、その作用並びに効果は以下の通
りである。

〔作　用〕

走行用ガイドの長さ方向に対する車体の傾きを修正する
ための前後輪夫々の第１操向角度と、操向用ガイドに対
する横幅方向の位置を修正するための第２操向角度の夫
々を求めて、前後輪の夫々を、それら第１操向角度と第
２操向角度の和の角度で操向操作させるのである。

〔発明の効果〕

従って、前後輪の夫々は、傾き修正のための操向角度と
位置修正のための操向角度とを合成した操向角度で操向
されることになり、走行用ガイドに対する傾きと横幅方
向の位置の両方を同時に修正させることができる。

もって、走行用ガイドに対する傾きと横幅方向の位置の
両方が設定適正範囲から外れている場合にも、それらの
修正が遅れないようにできるに至った。

〔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３図及び第４図に示すように、左右一対の前輪（１Ｆ
）及び左右一対の後輪（１Ｒ）を備える車体ｍの下腹部
に、芝刈り装置（２）が上下動自在並びに駆動停止自在
に懸架され、芝や雑草等の刈取作業に用いられる作業車
が構成されている。

尚、第３図中、（３）は前記芝刈り装置（２）を上下動
するための昇降用油圧シリンダである。

又、前記作業車は、自動走行の他、作業者が搭乗して人
為的に運転する搭乗操縦や遠隔操縦によっても走行させ
ることができるように構成されている。そして、後述の
如く、遠隔操縦の構成を利用して、自動走行における各
種情報を車体外部から指示できるようにしである。

前記作業車の制御構成について説明すれば、第１図に示
すように、前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）の夫々を
各別に操作するステアリング用油圧シリンダ（４Ｆ）　
、　（４Ｒ）、それらの制御弁（５Ｆ）　、　（５Ｒ）
、前記芝刈り装置（２）の昇降用油圧シリンダ（３）に
対する制御弁（６）、前記芝刈り装置（２）の駆動を断
続する電磁操作式のクラッチ（７）、前後進切り換え並
びに前後進ともに変速自在な油圧式無段変速装置（８）
、それの変速用モータ（９）、及び、予め設定記憶され
た各種走行制御情報や後述の各種センサによる検出情報
に基づいて、前記各制御弁（５Ｆ）　、　（５Ｒ）　、
　（６）、前記クラッチ（７）、及び、前記変速モータ
（９）を制御するマイクロコンピュータ利用の制御装置
（１０）の夫々が設けられている。

但し、前記制御装置（１０）を利用して、後述の各種セ
ンサの検出情報に基づいて、前記車体（Ｖ）が走行用ガ
イドつまり作業行程に沿って自動走行するように前記前
後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）の夫々を走行する操向制御
手段（１００）、走行用ガイドに対する傾きを修正する
ための前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫々に対する
第１操向角度（θｈｆ）、（θｈｒ）を求める第１操向
角度演算手段（１０１）、走行用ガイドに対する横幅方
向の位置を修正するための第２操向角度（θｎ）を求め
る第２操向角度演算手段（１０２）の夫々が構成される
ことになる。

尚、第１図中、（ε）は前記前後輪（１Ｆ）　、　（１
Ｒ）及び前記芝刈り装置（２）の駆動用エンジンであっ
て、前記変速装置（８）に連動連結されている。

又、（１１）は、搭乗操縦時において前記変速装置（８
）を人為的に操作するための変速ペダル、（１２）は前
記変速装置（８）の変速アームであって、前記変速モー
タ（９）及び前記変速ペダル（１１）の何れによっても
前記変速装置（８）を操作できるように、前記変速モー
タ（９）及び前記変速ペダル（１１）に連動連結されて
いる。

但し、前記変速モータ（９）は、手動操作式のクラッチ
機構（１３）にて、前記変速アーム（１２）に対する連
係を断続自在に構成されている。

前記クラッチ機構（１３）は、手動操作式のクラッチレ
バ−（１４）（第３図参照）にて入り切り操作されるよ
うに構成されている。つまり、搭乗操縦時には、前記ク
ラッチレバ−（１４）にて前記変速モータ（９）と前記
変速アーム（１２）との連係を断ち、遠隔操縦時や自動
走行時には、入り操作して前記変速モータ（９）と前記
変速アーム（１２）とを連係させることになる。

そして、前記クラッチレバ−（１４）の操作状態を検出
するクラッチスイッチ（ＳＷ３）が設けられ、前記制御
装置（１０）は、このクラッチスイッチ（Ｓ６）の検出
情報に基づいて、人が搭乗して操縦する走行状態（搭乗
操縦）であるか人が搭乗しない走行状態（自動走行又は
遠隔操縦）であるかを判別するように構成されている。

尚、自動走行と遠隔操縦との切り換えについては後述す
る。

ところで、前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）は、第１
図にも示すように、駆動輪の他、操向輪としても機能す
るように各別に操向操作自在に構成されていることから
、前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）を同位相で操向する平
行ステアリング形式、逆位相で操向する４輪ステアリン
グ形式、前輪（１Ｆ）又は後輪（１Ｒ）のみを操向する
２輪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。そして、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
とを遠隔操作で切り換え使用できるように構成され、搭
乗操縦時には、前記３種類のステアリング形式の何れか
一つを選択使用できるようになっている。

但し、搭乗操縦時において２輪ステアリング形式を用い
る場合には、前記前輪（１Ｆ）のみを操向することにな
り、自動走行時において２輪ステアリング形式を用いる
場合には、前記車体（Ｖ）が前進状態にあるときには前
輪（１Ｆ）を操向し、且つ、後進状態にあるときには後
輪（１Ｒ）を操向することになる。そして、自動走行時
には、前記平行ステアリング形式と２輪ステアリング形
式とが自動的に切り換え使用されることになる。

次に、前記作業車に装備される各種センサについて説明
する。

第３図及び第４図に示すように、前記未刈地（８）と既
刈地（Ｃ）との境界（Ｌ）に対する車体横幅方向でのず
れを検出する左右一対の倣いセンサ（Ｓｌ）、（Ｓｔ）
が、前記芝刈り装置（２）の作業範囲の両端部から車体
前後両方向に延出された４本のセンサ支持アーム（１５
）の先端部夫々に設けられている。

前記倣いセンサ（ｓ＋）、（ｓｚ）の夫々は、車体横幅
方向に向かって対向する状態で、一対の投光部と受光部
とを備え、前記投光部から受光部へ向かう光が、未刈芝
にて遮断されるか否かに基づいて、前記未刈地（Ｂ）と
既刈地（Ｃ）の何れであるかを判別するように構成され
ている。

但し、車体（Ｖ）の進行に伴って、未刈芝が前記投光部
と受光部との間を断続的に通過する状態となるために、
受光部からは芝有りと無しに対応する信号が断続して出
力されることになる。

従って、前記倣いセンサ（Ｓｌ）、（Ｓりによる未刈地
（Ｂ）、既刈地（Ｃ）の判別は、例えば、受光部からの
出力信号を積分処理した情報に基づいて判別させること
になる。

そして、自動走行時には、車体前後両端部に設けられた
４組みの倣いセンサ（Ｓｌ）、　（Ｓｘ）のうちの車体
進行方向に対して前方側で、且つ、前記境界（Ｌ）側に
位置する１組みを用いて、前記境界（Ｌ）に対する車体
横幅方向での位置を判別させるようにしである。

前記境界（Ｌ）に対する車体横幅方向での位置の判別に
ついて説明を加えれば、前記一対の倣いセンサ（Ｓｌ）
、（Ｓｌ）のうちの車体外方側の倣いセンサ（Ｓυが前
記既刈地（Ｃ）を検出し、且つ、車体内方側の倣いセン
サ（Ｓりが前記未刈地（Ｂ）を検出する状態を、前記車
体（Ｖ）が前記境界（Ｌ）に対して適正位置範囲内に位
置している状態にあると判別するようにしである。

従って、前記一対の倣いセンサ（Ｓ１）、（Ｓ２）が共
に前記未刈地（Ｂ）を検出した場合に、前記車体（Ｖ）
が前記境界（Ｌ）に対して未刈地（Ｂ）側に位置してい
ると判別し、前記一対の倣いセンサ（Ｓｌ）、（ＳＺ）
が共に前記既刈地（Ｃ）を検出した場合に、既刈地（Ｃ
）側に位置していると判別することになる。

つまり、前記未刈地（Ｂ）と前記既刈地（Ｃ）との境界
（Ｌ）が走行用ガイドとして用いられることになり、そ
して、前記車体（Ｖ）が前記境界（Ｌ）に対して左右何
れの側に位置しているかを検出する前記一対の倣いセン
サ（Ｓｌ）、　（Ｓｔ）が走行用ガイドに対する横幅方
向での位置を検出する位置検出手段に対応することにな
る。

第１図及び第３図に示すように、作業行程の長さ方向つ
まり走行用ガイドとしての前記境界（Ｌ）の長さ方向に
基づいて設定された基準方位に対する前記車体（Ｖ）の
傾きを検出するために、地磁気センサ利用の方位センサ
（Ｓ３）が、車体後端部に取り付けられている。

つまり、前記方位センサ（Ｓ３）が、走行用ガイドの長
さ方向に対する前記車体（Ｖ）の傾きを検出する傾き検
出手段に対応することになる。

第１図に示すように、前記変速装置（８）の出力にて回
転駆動されて、単位回転数光たり設定個数のパルス信号
を出力する回転数センサ（Ｓ４）が設けられ、その検出
回転数に基づいて、前記車体（Ｖ）の走行距離を検出す
るように構成されている。

又、搭乗操縦用のステアリングハンドル（Ｈ）による目
標ステアリング角度の検出用ポテンショメータ（Ｒｏ）
、前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫々のステアリン
グ角度の検出用ポテンショメータ（Ｒ１）。

（Ｒ２）、前記変速装置（８）の操作状態を検出するこ
とにより前後進の切り換え状態並びに前後進夫々での車
速を間接的に検出する車速検出用のポテンショメータ（
Ｒ１）の夫々が設けられている。

尚、第１図中、（１６）は遠隔操縦用の送信機、（１７
）はその指示情報を受信する受信機であって、その受信
情報を前記制御装置（１０）に入力するように構成され
ている。

前記送信機（１６）について説明すれば、第２図に示す
ように、左右動にて遠隔操縦時の目標ステアリング角度
を指示し、且つ、前後動にて用いるステアリング形式を
切り換える指示を行うステアリングレバー（１８）、前
後動にて前後進切り換え並びに前後進夫々での車速を指
示する変速レバー（１９）、前記芝刈り装置（２）の昇
降操作用スイッチ（２０）、前記芝刈り装置（２）の駆
動断続つまり作業装置を作動状態と停止状態とに切り換
えるための指示を行うクラッチスイッチ（２１）、自動
走行の開始を指示するスタートスイッチ（２２）、ター
ン開始を指示するターンスイッチ（２３）、前記車体（
Ｖ）を停止させて作業終了させる指示を行う作業終了ス
イッチ（２４）の夫々が設けられている。

尚、第２図中、（２５）は前記作業車を前記送信機（１
６）にて人為的に遠隔操層する第１モード（“’Ｏ”）
と、自動走行時において前記作業車の走行開始や停止の
指示等の補助的な指示を遠隔捏作で行うための第２モー
ド（“ｌｏ”）とを切り換えるためのラジコンモード切
り換え用スイッチである。

つまり、このラジコンモード切り換え用スイッチ（２５
）にて、遠隔操縦と自動走行との切り換えを、前記送信
機（工６）から指示できるように構成されているのであ
る。

そして、図示を省略するが、前記各レバーや各スイッチ
の操作状態を検出する各種センサや、その検出情報を変
調して前記受信機（１７）に向けて送信する送信用の各
種機器が設けられることになる。

次に、前記作業車の自動走行について説明する。

第５図に示すように、四角状の未刈地（Ｂ）の−辺から
対辺に至る区間を一つの作業行程として、車体横幅方向
に並ぶ複数個の作業行程が設定され、そして、各作業行
程ではその長さ方向に沿って自動走行し、一つの作業行
程の終端部に達するに伴って、その作業行程に隣接する
次の作業行程の始端部に移動させるターンを繰り返しな
がら、各作業行程を往復走行させることにより、所定範
囲の芝刈り作業を自動的に行わせることになる。

但し、本実施例では、詳しくは後述するが、作業予定範
囲の周囲を既刈地（Ｃ）で囲まれた四角状の未刈地（Ｂ
）に区画することなく、最初の作業行程から直ちに自動
走行を開始させることができるようにしである。つまり
、最初の作業行程における走行距離に基づいて作業行程
の基準距離を自動的に設定して、前記作業車が設定され
た基準距離を走行する毎に、次の作業行程に向けて自動
的にターンするようにしている。

又、前記作業車が１行程毎に前後進を切り換えながら複
数個の作業行程を往復走行させるようにしてあり、従っ
て、次の作業行程へ移動させるターンは、前記基準距離
を走行するに伴って、前進状態又は後進状態で、車体向
きを変えることなく次の作業行程の始端部側に向けて幅
寄せ移動させた後、前後進を切り換える形態で行われる
ことになる。

第６図に示すフローチャートに基づいて、前記作業車を
自動走行させるための制御作動について詳述する。

先ず、前記クラッチレバ−（１４）を入り操作して、前
記変速装置（８）と変速モータ（９）とを連係させると
共に、前記送信機（１６）の前記ラジコンモード切り換
え用スイッチ（２５）を第２モード選択状態に切り換え
た後、前記送信機（１６）のスタートスイッチ（２２）
にて自動走行の開始を指示することになる。そして、最
初の作業行程におけるターン開始は、前記送信機（１６
）のターンスイッチ（２３）にて指示し、且つ、作業終
了つまり走行停止は、前記作業終了スイッチ（２４）に
て指示することになる。

走行開始の指示を受信するに伴って、前記方位センサ（
Ｓ３）による検出方位つまり走行開始時点における車体
向きを、最初の作゛業行程における基準方位として設定
記憶させた後、走行速度が設定速度となるように前記変
速装置（８）を操作して前進状態又は後進状態で走行開
始させ、そして、前記方位センサ（Ｓ３）による検出方
位が前記基準方位に対して設定適正範囲内となるように
操向制御させて、作業行程の長さ方向に沿ぅて自動走行
させることになる。

つまり、前述の如く、作業予定範囲を四角状の未刈地（
Ｂ）に区画しないで作業開始した場合には、最初の作業
行程においては、前記未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との
境界（Ｌ）が形成されていないために、前記倣いセンサ
（Ｓｌ）、　（Ｓりの検出情報を用いて前記境界（Ｌ）
に対する車体横幅方向での位置を判別させることができ
ないので、前記方位センサ（Ｓ３）による検出情報のみ
を用いて車体走行方向を制御することによって、自動走
行させるのである。

但し、第５図にも示すように、この最初の作業行程以降
の各作業行程では、前記芝刈り装置（２）による刈取作
業の進行に伴って、前記未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）と
の境界（Ｌ）が形成されるので、刈り残しを発生しない
ようにしながら、各作業行程の方向に向かって自動走行
するように、前記方位センサ（Ｓ３）の検出情報と前記
倣いセンサ（Ｓｌ）、　（Ｓりの検出情報の両方を用い
て、操向制御するようにしである。

走行開始後は、最初の作業行程における前記受信機（１
７）の受信情報に基づいて、ターン開始の指示を受信し
たか否かを判別し、ターン開始の指示を受信するに伴っ
て、前記回転数センサ（Ｓ４）にて検出される走行開始
したスタート地点からターン開始を受信した時点までの
走行距離を、最初の作業行程以降の各作業行程の基準距
離として設定記憶させた後、次の作業行程に移動させる
ターン制御を開始する。

次の作業行程に向けてターンさせた後は、前記回転数セ
ンサ（Ｓ４）にて検出される走行距離が前記設定記憶さ
れた基準距離に達するか、又は、前記送信機（１６）か
らの作業終了の指示を受信するまで、各作業行程に沿っ
て自、動走行するように、前述の如く、前記倣いセンサ
（Ｓｌ）、（ｈ）と方位センサ（Ｓ３）の検出情報とに
基づいて操向制御することになる。

そして、作業車の走行距離が前記基準距離に達した場合
には、次の作業行程に向けてターンさせることになり、
作業終了の指示を受信した場合には、作業を終了させて
走行停止させることになる。

前記操向制御について説明すれば、基本的には、前記方
位センサ（Ｓ３）の検出方位が前記基準方位からずれた
場合には、前記２輪ステアリング形式で進行方向に対し
て前方側となる前記前輪（１Ｆ）又は後輪（１Ｒ）を操
向して、前記基準方位に対する前記車体（Ｖ）の向きを
修正し、前記倣いセンサ（Ｓｌ）　、　（Ｓｔ）が前記
境界（Ｌ）からずれたことを検出した場合には、前記平
行ステアリング形式で前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ
）を同位相で操向して、前記境界（Ｌ）に対する車体横
幅方向の位置を修正させることになる。

但し、前記基準方位に対する車体（Ｖ）向きのずれと前
記境界（Ｌ）に対する横幅方向の位置ずれの両方がある
場合には、前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）の操向角
に差を付けた状態で操向して、傾きと位置の両方を同時
に修正するように、前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）
の目標操向角（θｆ）、（θｆ）に差が付く状態で操向
するようにしである。

説明を加えれば、第７図（イ）乃至（＝）に示すように
、先ず、前記方位センサ（Ｓ３）よる検出方位のデータ
が読み込まれて、現在方位が算出され、その現在方位と
前記基準方位との偏差（Δψ）を算出する。

そして、前記偏差（Δψ）と予め設定された適正設定範
囲としての不感帯（±２度）との比較結果に基づいて、
車体向き修正の要否及び修正方向が判別され、前記偏差
（Δψ）が不感帯外にある場合には、その算出された偏
差（Δψ）の大きさと判別された車体向きの修正方向と
に基づいて、車体向き修正用の第１目標操向角（θｈ）
を算出する。

但し、前記第１目標操向角（θｈ）の絶対値が３度以下
の小さい値である場合には、前記前輪（１Ｆ）又は後輪
（１Ｒ）を実際に操向操作できる制御の不感帯以下とな
るために、前記第１目標操向角（θｈ）を修正方向に応
じて最小値（±３度）に設定するようにしである。

又、前記第１目標操向角（θｈ）の絶対値が１０度以上
である場合には、予め設定された最大値（±１０度）に
制限するようにしである。

尚、前記偏差（Δψ）が不感帯内にある場合には、前記
第１目標操向角（θｈ）は、直進に対応する位置である
０度に設定することになる。

前記第１目標操向角（θｈ）を設定した後は、前記車速
検出用ポテンショメータ（Ｒ３）の検出情報に基づいて
、前記車体（Ｖ）が前進状態にあるか後進状態にあるか
を判別することにより、進行方向を検出して、車体進行
方向に対して前方側となる前記前後輪（１Ｆ）　、　（
１Ｒ）の何れか一方のみを操向するように、前記前輪（
ＩＩ’）に対する第１操向角度（θｈｆ）と前記後輪（
１Ｒ）に対する第１操向角度（θｈｒ）の夫々を求める
。

つまり、車体進行方向に対して前方側となる車輪の第１
操向角度を前記第１目標操向（θｈ）に設定し、且つ、
車体進行方向に対して後方側となる車輪の第１操向角度
を直進状態に対応する０度に設定するのである。

もって、前記車体進行方向と前記第１目標操向角（θｈ
）とに基づいて、前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫
々の第１操向角度（θｈｆ）、（θｈｒ）を求める処理
が、走行用ガイドの長さ方向に対する傾きを修正するた
めの前輪用の第１操向角度（θｈｆ）と後輪用の第１操
向角度（θｈｒ）とを求める第１操向角度演算手段（１
０１）に対応することになる。

次に、前記境界（Ｌ）側に位置する前記一対の倣いセン
サ（Ｓｔ）、　（Ｓｔ）による検出データが読み込まれ
て、前記境界（Ｌ）に対する車体横幅方向の位置修正の
要否、及び、修正方向を判別する。

修正方向が未刈側である場合（ＩＮ）には、前記境界（
Ｌ）が車体（Ｖ）に対して左右何れの側にあるかの判別
情報と、前記車体（Ｖ）が前後進何れの状態で走行して
いるかの進行方向の判別情報とに基づいて、前記前後輪
（１Ｆ）　、　（１Ｒ）を平行ステアリング形式で操向
するための第２目標操向角（θｎ）を後述の如く設定角
毎に増加させる場合の上限値（θｎｏ）を、設定値（±
θｎ１Ｎ）に設定した後、前記第２目標操向角（θｎ）
を増加させる時点を設定するための走行距離（ｄ）の値
を設定距離（ｄｏＮ）に設定する。

修正方向が既刈側である場合（ＯＵＴ）には、修正方向
が前記未刈側である場合（ＩＮ）と同様にして、前記第
２目標操向角（θｎ）の上限値（θｎｏ）を、設定値（
±θｎｏｕｔ）に設定し、且つ、前記走行路！　（ｄ）
の値を設定路ＩＴＩ（ｄｏｕｒ）に設定する。

但し、前記最初の作業行程（第１行程）を走行させる場
合には、前記倣いセンサ（Ｓｔ）、（Ｓ２）の検出情報
による操向制御は行えないので、前記第２目標操向角（
θｎ）の値を、直進状態に対応する０度に設定しておく
ことになる。

前記走行距離（ｄ）を設定した後は、車体位置の左右各
方向での修正方向の夫々に対応して、前記第２目標操向
角（０口）が、直進に対応する０度と前記上限値（θｎ
ｏ）との間にあるか否かを判別することにより、前記境
界（Ｌ）に対する車体（Ｖ）の位置が左右反対方向にず
れたか否かを判断して、０度と前記上限値（θｎｏ）と
の間にある場合、つまり、位置ずれが同方向に続く状態
にある場合には、車体向きを速く修正できるように、前
記走行距離（ｄ）を走行するに伴って、前記第２目標操
向角（θｎ）を設定角度（１度）増大させた後、走行距
離の検出値をクリアする。

尚、前記境界（Ｌ）に対する横幅方向の修正が不要な場
合には、前記第２目標操向角（θｎ）が０度に設定され
ているか否かに基づいて操向操作中であるか否かを判別
し、０度でない場合には、前記回転数センサ（Ｓ４）の
検出情報に基づいて、設定距離（ｄＮ）を走行したか否
かを判別し、設定距離（ｄＮ）を走行した場合には、前
記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）を直進状態に対応する
０度まで徐々に戻すために、前記第２目標操向角（θｎ
）から設定角度（１度）を減少させた後、走行距離の検
出値をクリアすることになる。

但し、前記境界（Ｌ）に対する車体（Ｖ）の位置が左右
反対方向にずれて、前記第２−目標操向角（θｎ）の符
号が前回の設定状態に対して反転した場合には、前記車
体（Ｖ）が前記境界（Ｌ）に対して逆方向にオーバーシ
ュートしないようにするために、前記第２目標操向角（
θｎ）を０度に復帰させるようにしである。

つまり、前記境界（Ｌ）に対する横幅方向の位置がずれ
た場合には、そのずれを修正するための前記第２目標操
向角（θｎ）を、最初は小さい値に設定し、その小さい
値で修正できない場合には、設定された走行距離（ｄ）
を走行する毎に設定角度を増加させ、ずれの修正が完了
した場合には、前記第２目標操向角（θｎ）を、設定距
離（ｃｌ＋）走行する毎に設定角度を減少させて、車体
移動が急激にならないようにしながら、大きなずれがあ
る場合には、そのずれの修正が遅れないようにすると共
に、ずれが小さい場合には、刈り跡の蛇行が極力小さく
なるようにするのである。

もって、前記境界（Ｌ）側に位置する一対の倣いセンサ
（Ｓｌ）、　＜ｓｔ）の検出情報に基づいて、前記前後
輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）を同方向に同角度で操向する
ための第２操向角度（θｎ）を求める処理が、走行用ガ
イドに対する横幅方向の位置を修正するための第２操向
角度（θｎ）を求める第２操向角度演算手段（１０２）
に対応することになる。

そして、前記方位センサ（Ｓ３）の検出情報に基づいて
算出された前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫々に対
する第１目標操向角（θｈｆ）、（θｈｒ）と前記倣い
センサ（Ｓｌ）、（Ｓｔ）の検出情報に基づいて算出さ
れた第２目標操向角（θｎ）とを加算した値を、前記前
後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫々の目標操向角（θｆ）
。

（θｆ）として算出する。

前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫々の目標操向角（
θｆ）。

（θｆ）が算出された後は、前記前後輪（１Ｆ）　、　
（１Ｒ）夫々のステアリング角度検出用ポテンショメー
タ（Ｒ＋）、（Ｒｚ）の検出情報に基づいて、前記前後
輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫々の実際の切れ角を検出し
、その検出切れ角と前記目標操向角（θｆ）、（θｆ）
との偏差（Δθ「）、（Δθｒ）が予め設定された不惑
帯（±２度）内となるように、ステアリングバルブとし
ての前記ステアリング用制御弁（５Ｆ）　。

（５Ｒ）の夫々を、判別された修正方向に対応した左右
方向に駆動、又は、停止させて、基準方位に対する傾き
と前記境界（Ｌ）に対する横幅方向の位置の両方を同時
に修正することになる。

つまり、前記前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）の夫々は、
走行用ガイドに対して車体向きが設定適正範囲から外れ
ている場合にそのずれを修正するための２輪ステアリン
グ形式と、走行用ガイドに対して横幅方向の位置が設定
適正範囲から外れている場合にそのずれを修正するため
の平行ステアリング形式とを合成した状態で操向される
ことになる。

尚、傾きと横幅方向の位置の何れか一方のみが設定適正
範囲内にある場合には、それを修正するための第１操向
角度（θｈｆ）　、　（θｈｒ）又は第２操向角度（θ
ｎ）が直進状態に対応する０度に設定されるので、自動
的に修正すべきずれ状態に対応した２輪ステアリング形
式又は平行ステアリング形式の何れか一方のステアリン
グ形式で操向する状態となる。

もって、この操向制御の処理が、走行用ガイドに沿って
自動走行するように操向制御する操向制御手段（１００
）に対応することになる。

前記ターン制御について説明すれば、前述の如く、前記
作業車は前後進を繰り返して、各作業行程を往復走行さ
せるために、前記平行ステアリング形式を用いて、最大
切れ角で設定距離を走行させることにより、次の作業行
程側に幅寄せ移動させた後、前後進を切り換えることに
なる。

〔別実施例〕

上記実施例では、車体（Ｖ）の傾きの修正を２輪ステア
リング形式で行うようにした場合を例示したが、４輪ス
テアリング形式で行うようにしてもよい。そして、４輪
ステアリング形式で行う場合には、前記後輪（１Ｒ）に
対する第１操向角度（θｈｒ）の値を、前記前輪（１Ｆ
）に対する第１操向角度（θｈｆ）の符号を反転させた
値に設定すればよい。

又、上記実施例では、最初の作業行程では、走行開始時
点における車体向きに基づいて設定された基準方位に向
かって走行するように方位制御のみで操向制御し、そし
て、その後の作業行程では、走行方向が基準方位となり
、且つ、未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との境界（Ｌ）に
沿って自動走行するように操向制御させるようにした場
合を例示したが、例えば、未刈地（Ｂ）の周囲を予め既
刈地（Ｃ）にして、作業行程の横幅方向の位置の基準と
しての境界（Ｌ）を形成すると共に、その長さ方向に対
応する基準方位を設定して、最初の作業行程から走行用
ガイドに対する傾きと横幅方向の位置の両方を修正する
ように操向制御させるようにしてもよい。

又、上記実施例では、前後輪（１Ｆ）　、　（１Ｒ）夫
々の第１操向角度（θｈｆ）、　（θｈｒ）を、基準方
位に対する傾きの大きさに対応して設定し、第２操向角
度（θｎ）を、境界（Ｌ）に対するずれ状態に応じた値
に設定するようにした場合を例示したが、第１操向角度
（θｈｆ）、（θｈｒ）及び第２操向角度（θｎ）の夫
々を、予め一定の値に設定してもよく、第１操向角度演
算手段（１０１）及び第２操向角度演算手段（１０２）
夫りの具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、１行程毎に前後進を繰り返して、
複数個の作業行程を往復走行させるようにした場合を例
示したが、例えば、設定された基準距離を走行する毎に
、車体向きを１８０度反転させながら、次の作業行程へ
移動させるようにしたり、各作業行程の端部で９０度タ
ーンさせながら未刈地（Ｂ）の周囲を周回させていわゆ
る回り刈り形式で走行させてもよ（、走行形態並びに次
の作業行程へ移動させるための制御手段の具体構成等、
各部の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、本発明を芝刈り用の作業車に適用
して、未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との境界（Ｌ）を走
行用ガイドとして用い、且つ、その走行用ガイドの長さ
方向に対する車体（Ｖ）の傾きを、境界（Ｌ）の長さ方
向に対応して設定された基準方位を基準にして傾きを検
出させるようにした場合を例示したが、本発明は、各種
の作業車に適用できるものであって、走行用ガイドの形
態及びそれに対する傾きを検出する検出手段や横幅方向
の位置検出手段の具体構成は、各種変更できる。

ちなみに、作業行程の一端側から他端側に向けて誘導用
のビーム光を投射して、このビーム光を走行用ガイドと
して用いたり、スピードスプレーヤ等のように樹木列に
沿って走行する作業車では、その樹木列を走行用ガイド
として用いることができる。

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
造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操向制御装置の実
施例を示し、第１図は制御構成を示すブロック図、第２
図は送信機の正面図、第３図は作業車の全体側面図、第
４図は同平面図、第５図は作業地の説明図、第６図は自
動走行の制御フローチャート、第７図（イ）乃至（ニ）
は操向制御のフローチャートである。 （Ｖ）・・・・・・車体、（Ｌ）・・・・・・走行用ガ
イド、（Ｓ＋）、（ｓｚ）・・・・・・位置検出手段、
（Ｓ３）・・・・・・傾き検出手段、（１Ｆ）　、　（
１Ｒ）・・・・・・前後輪、（θｈｆ）・・・・・・前
輪用の第１操向角度、（θｈｒ）・・・・・・後輪用の
第１操向角度、（θｎ）・・・・・・第２操向角度、（
１００）・・・・・・操向制御手段、（１０１）・・・
・・・第１操向角度演算手段、（１０２）・・・・・・
第２操向角度演算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各別に操向自在な前後輪（１Ｆ）、（１Ｒ）を備えた車
   体（Ｖ）が、走行用ガイド（Ｌ）に沿って自動走行する
   ように、前記走行用ガイド（Ｌ）の長さ方向に対する前
   記車体（Ｖ）の傾きを検出する傾き検出手段（Ｓ＿３）
   と、前記走行用ガイド（Ｌ）に対する前記車体（Ｖ）の
   横幅方向での位置を検出する位置検出手段（Ｓ＿１）、
   （Ｓ＿２）と、前記傾き検出手段（Ｓ＿３）及び位置検
   出手段（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）夫々の検出情報に基づい
   て前記前後輪（１Ｆ）、（１Ｒ）の夫々を操向する操向
   制御手段（１００）とが設けられた自動走行作業車の操
   向制御装置であって、前記傾き検出手段（Ｓ＿３）の検
   出情報に基づいて、傾きが設定適正範囲から外れている
   場合には、前記前後輪（１Ｆ）、（１Ｒ）を異なる角度
   で操向させて傾きを修正し、且つ、傾きが設定適正範囲
   内にある場合には、前記前後輪（１Ｆ）、（１Ｒ）夫々
   を直進に対応する位置に操向すべく、前輪用の第１操向
   角度（θｈｆ）と後輪用の第１操向角度（θｈｒ）とを
   求める第１操向角度演算手段（１０１）と、前記位置検
   出手段（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）の検出情報に基づいて、
   前記車体（Ｖ）の位置が設定適正範囲から外れている場
   合には、前記前後輪（１Ｆ）、（１Ｒ）を同方向に同角
   度で操向させて車体位置を修正し、且つ、前記車体（Ｖ
   ）の位置が設定適正範囲内にある場合には、前記前後輪
   （１Ｆ）、（１Ｒ）夫々を直進に対応する位置に操向す
   べく、前記前後輪（１Ｆ）、（１Ｒ）夫々の第２操向角
   度（θｎ）を求める第２操向角度演算手段（１０２）と
   が設けられ、前記操向制御手段（１００）は、前記前輪
   （１Ｆ）を前記前輪用の第１操向角度（θｈｆ）と前記
   第２操向角度（θｎ）の和となる角度で操向し、且つ、
   前記後輪（１Ｒ）を前記後輪用の第１操向角度（θｈｒ
   ）と前記第２操向角度（θｎ）の和となる角度で操向す
   るように構成されている自動走行作業車の操向制御装置
   。