JPH0322903A

JPH0322903A - 車輌自動案内装置

Info

Publication number: JPH0322903A
Application number: JP2020352A
Authority: JP
Inventors: Herman P Schutten; ハーマン　ピーター　シュッテン; Dwight B Stephenson; ドゥワイト　ブルース　ステフェンソン; Oliver W Johnson; オリバー　ウエンデル　ジョンソン
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1991-01-31
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: JP3134119B2; US4967362A

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）この発明は車輌に関する６ここで言う車輌とは、トウモ
ロコシや大豆のように列で植えられる穀物を収穫する車
輌のことである。車輌は作物の列の位置を検出すること
によって自動的に操縦される．一般にトウモロコシは約
２−ｌ／２フィート離れた列に約６乃至１４インチの所
定間隔で植えられる．作物が収穫されるとき、車輌はト
ウモロコシの列の縦方向に進行し，自動的に列の横位置
を検出し、全自動又は手動補助の自動操縦のための情報
を利用する．（従来の技術）本出願の発明者により出願され、現在同じ出願人に譲渡
されている係属中の米国特許出願『反射信号を利用した
自動操縦機構！　（連続番号０７／３１３，６４４号，
出願日，　１９８９年２月２１日、発明者、ヘルマン．
Ｐ，シュッテン、ドウイト．Ｂ．ステフェンソン、及び
、オリバージョンソン）を参照されたい．この種類の穀物収穫機は１２列の作物を同時に収穫する
．車輌が前進すると、列内の作物は車輌の前面の１２個
のｖ型ガイドによって案内される。Ｖ型ガイドはしなや
かな作物を収穫機に搭載された剥ぎ取り、又は切断棒へ
と案内し、そこでトウモロコシの実が茎から剥ぎ取られ
、又は切断される．■型のガ・イドは一般に約５フィー
トの長さであり、その全部尖端は約２−１／２フィート
離れている．Ｖガイドの少なくとも一つの前面には一対
の作物接触センサが備えられている．これらの探触子型
のセンサは穀物がＶガイドに入るときに穀物に触れる．
センサは穀物収穫機の操縦を補助する電気信号を供給す
る。

多くの従来の技術のほんの一例として、作物の真っ直ぐ
な列から穀物を収穫するのには充分であるように操縦を
自動的に補助するが、列がカーブしている箇所を極めて
正確に自動的に操縦することはできないシステムがある
。この特定の従来型のシステムは操縦目的のため同じＶ
ガイドの正面の２つの作物接触センサ（右側センサ、又
は左側センサ）のどちらが穀物で撓むかについての情報
を利用している．この車輌がカーブした作物の列を極めて正確に自動的に
追うことができない理由は，充分な操縦脩正指令が生成
される前に比較的大きい誤差（即ち，最適な進行経路か
らの車輌の横の偏向）が生じるからである．これは利得
がより高い閉帰還ループを設計するだけでは修正できな
い。何故ならばそうするとシステムが不安定になるから
である．帰還ループが、この従来型のシステムにおいて
可能な最高の利得を有したとしても、車輌はカーブでは
上手く進路を辿れない．（発明が解決しようとする課題）このような従来のシステムでは、カーブでの操縦の正確
さは操縦制御システムに積分帰還項を備えるだけでは向
上しない．その理由は、適正な操縦制御信号を生成する
ための積分バイアスの形成及び収穫機がカーブを越えた
後の積分バイアスの縮減の双方において生じる遅延が大
きすぎるからである．その操縦精度を向上するため、前
述の従来のシステムは手動制御されるバイアス信号を利
用している．車輌が曲がり目に入ると、オペレータは収
穫機を穀物の列と同列に保つのに充分なバイアス信号を
付与するだけ、ノブを回転させる必要がある．言うまで
もなく、このようにして自動操縦システムを補助するこ
とはオペレータにとっては不便である．案内された収穫機は穀物の列に沿って平行に走行する際
、車輌は（Ｖガイドが横方向に列の中央にある）最適な
経路から僅かに免れ、又，僅かに正しくない方向を向く
ことがある．自動案内機構の課題は（ａｌ車輌に対する
列の現在地を検出し、且つ今後の位置を予測し、ｆｂ）
出来るだけ迅速に車輌を適正な方向で最適な経路に配す
るため、操縦車輌の最良の方向をアルゴリズムによって
判定し、（ｃｌ　その操縦を達成するため制御信号、及
びアクチュエー夕を供給し、（ｄｌ悪くても最小の誤差
で車輌を列内に保つため充分高いループ利得を供え、（
ｅｌオペレータの注意を促すためのアラーム出力を供給
し、且つ（ｆｌ帰還誤差信号が過剰になると車輌を減速
し、その後、元の速度に復帰させることである．（作用効果）ここに開示する発明は車輌の位置状態を検出し，最適な
経路の方向に車輌を回し、最適な経路に達すると、又は
その直前に、最適な経路に乗るように鋭く車輪を戻す．
例示のために、この発明は゛作物検出”形式の案内シス
テムを実施する．検出とは、位置、速度及び車輌の回転
の検出手段を６意味する．この案内システムの以下の概
要は、穀物列の直線及びカーブ区間の双方に当てはまる
．（ａ）２つの又はそれ以上のＶガイド上作物のセンサか
ら相対的横位置を知ることによって、穀物の列に対する
車輌の横位置を確認する．＋ｂｌ列に対する車輌の速度
及び向きの変化率を確認することによって、列に対する
車輌の今後の位置の変化を予測する．これは左及び右の
Ｖガイドの作物センサからの情報に基づいて、作物との
接触頻度、及び右列と左列の作物の接触頻度差を測定す
ることによって達成される．（ｃ）帰還誤差信号が所定
の臨界値を超えると、速度は自動的に減速され、過度の
誤差が除かれると、速度は回復する．（ｄ１車輌の速度が帰還制御ループの一部の利得を制御
して、ループの別の部分に誘導される変化にかかわりな
く、ループ利得が一定に保たれることができるように、
又はループ利得を車輌速度の関数として所望通りに偏向
できるようにする．（実施例）第１図は車輌の収穫農具の左側３Ｌから右側３Ｒへと延
びる穀物ｌ１の１２の列７ａ　−　７ｂの方向に最適な
経路４上を進行する穀物収穫機２を示している．列は第
１図の下半部の経路の部分では直線であり、第１図の上
半部で左にカーブしている．収穫機２は油圧操舵シリン
タ５６（他の図に図示してある）により制御される操縦
可能な後輸５３を有している．左及び右列の曲線の中心
は精密には一致せず、又、不動ではないが、双方の曲線
のおよその中心として点ｔ４を示しておく．第１図はト
ウモロコシの茎が届くとそこから実を削ぎとる機構５２
も示している．以下に、先ず、種々のセンサ及び情報処
理回路を説明し、次に車輌を制御するために前記回路が
使用される閉ループ制御システムを説明する． ■ガイド　びセンサＶガイド（１２の列のそれぞれに一つ）は第１図及び２
図に示すように、ヘッダ−５２の一部である．最も左及
び右側のＶガイドにはそれぞれ１７．　１８の番号が付
してある．第２図は最ち左側のＶガイド１７の各脚部２
７．　２９上に設けた接触式作物センサ２１，　２３を
示している．同じセンサ２４，　２６が最も右側のＶガ
イド１８の脚部３０．　３２上にある．この特定の実施例における作物センサはＶガイド１７．
　１８の左右前方に取り付けたバネ付勢電位差計４１．
　４３，　４４．　４６を使用している．長さ約２フィ
ートの接触アーム３５．　３７，　３８．　４０は各電
位差計からＶガイド１７．　１８の尖端方向に延びてい
る．接触アームは後ろ向きに僅かに湾曲しており、一対
の該接触アームが浅いＸ形になるのに充分な長さを備え
ている．接触アームが穀物に触れると、該アームは後方
に偏向し、連結された電位差計のシャフトを回転させる
．作物１１が接触センサ・アーム３５を偏向させると、
付勢された電位差計４１の抵抗の変化が、作物１ｌの存
在及びそのおおよその相対位置を示す信号を供給する．
電位差計４１．　４３，　４４．　４６及び関連装置か
らの偏向信号はそれぞれＬＬ，ＬＲ．，ＲＬ・及びＲＩ
Ｉ・で示す．舌　　　理　　び　　　匍電位差計の信号は簡単なルーチンの信号処理回路５９，
　６１，　６２．　６４　（第３図）によって、マイク
ロ・コントローラ６３への入力データとし受領されるよ
うに処理される．回路５９内で、それぞれの作物による
偏向信号は従来の臨界値装置１００（低レベルのノイズ
は無視する）によって、標準の振幅及び継続期間のパル
スに変換され、且つパルス列Ｌｔ．が回路５９からマイ
クロ・コントローラ６６へと出力される．同様に、回路
６１．　６２及び６４．　６６はパルス列Ｌｌｌ，ＲＬ
Ｒ及びＲＬをマイクロ・コントローラ６６に送り、この
マイクロ・コントローラ６６は作物がないことの検出、
車輌が耕地に入ると自動的に案内を開始すること、等（
そのなかには説明しないものちある）を含む種々の目的
に前記、パルス列を利用する．センサのそのつどのピーク偏向量、又はレベルはＡＤＣ
ＩＯＩのようなアナログ・ディジタル変換器内でディジ
タル信号に変換され、回路５９，６１，　６２．　６４
から、！，１１５１　，　１５３　，　１５４及び１５
６上のマイクロ・コントローラ６６へとそれぞれ伝送さ
れる．伝送されたレベル・データはＲＬレベル、Ｌ，ｌ
レベル及びＲ，ｌレベルと称する．次にデータはマイク
ロ・コントローラ６６によって処理され、解読される．
マイクロ・コントローラ６６はカウンタと共に作物接触
パルスの出現の時間間隔を確認できるクロック発振器Ｃ
　Ｌ　Ｋを備えている．センサ２１のような単独のセンサだけでも最適な経路か
らの車輌の左右のずれを検出することができよう．本装
置の４つの接触センサ操縦の精度を高めるため、好適に
は平均化によって、（しかし対偶の選択によって６可能
な）マイクロ・コントローラ６６内で結合される冗長横
位置データを供給する．４つのセンサは更に以下に説明
する態様で利用される作物接触頻度に関する情報を６提
供する。

マイクロ・コントローラ６６は制御指令を処理し、増幅
する回路６８に制御指令を出力し、この指令を操舵シリ
ンダ５６及び例えば従来型の関連制御装置に送る。これ
に応答して、操舵シリンダ５６は穀物列がＶガイドの中
心になる方向へと車輌５３を操舵する。このようして横
の誤差が縮減される．センサ２１のような各接触センサは次の２種類の情報を
得るために利用される。即ち（ａ）横位置情報、及び（
１］）作物頻度情報であり、そのいずれも以下に詳述す
る．センサからの横　　　報？輌が最適な経路４から免れ始めると、■ガイドの接点
センサ２１等からの定量的一レベルー信号が横位置誤差
情報を供給する．第４図は（簡明にするため一部アナログ形式で示す）こ
の情報に基づきマイクロ・コンピュータ６６によって実
行される適切なデイジタル機能を示している．ＬＬＲと
Ｌ■信号の大きさの差は減算器９０で減算され、ＲＬと
Ｒ，Ｉ｛ε号の大きさの差は減算器９２で減算される．
２つの差は９３にて加算され、９４にて合計を２で割る
ことによって平均化される。あるいは、第４図の３位置
スイッチ９５により記号的に示されるように、差の一方
又は他方を選択することもできる．スイッチ位置Ｌは左
側の差のレベルであり、位置Ｒは右側の差レベルであり
、位置Ｂは左右の差レベル（平均）である．選択スイッ
チ９５は左、又は右又はその双方のどれが作物を検出し
、従ってパルス列を生成するかに応じて、パルス列検出
器ｌ０８内の論理により制御される．スイッチ９５の出力において選択されたレベル信号の差
は２位置゛選択スイッチ゜゛９６の極Ｄに直接接続され
、更に単極スイッチ９７を経て進行形平均化シフト・レ
ジスク９８に送られる。スイッチ９７は後に更に説明す
るとおり、パルスが左ｆ１０４）　．右ｆｌ０６）又は
両方のチャネルに存在する毎に、パルス扶出器１０８の
動作によって閉じる。ブロック１０８の論理機能の全て
は公知の技術を利用してマイクロ・プロセッサ６６のル
チン・プログラミングによっていくつかの簡単な方法の
一つで実行可能である。パルス率検出器１０８はディジ
タル低域フィルタとして機能する平均化回路及びメモリ
９８をも制御する。ブロック９３はレベル信号の進行平
均を絶えず計算し、そのもっと６最新の進行平均を記憶
し、且つ出力する．このブロックは単一の出力を提供す
るため個別段の内容が平均化されるシフト・レジスタで
ある。作物に接触しない場合、　】０４及び１０６から
のパルスは共に停止する。パルス検出器１０８はそのこ
とを検出し、スイッチ９６を位置Ａに切り換える．それ
によって平均化・及びメモリ素子９８が作動し、記憶さ
れた最新の平均値情報を出力して、自動操縦システムが
収穫機を最新の平均コースに保持できるようにする。

このように、回路１０８の制御のもとで、スイッチ９６
は全てのパルス列が存在しない場合にはレジスタ９８の
出力を（スイッチ９８のＡ位置にて）選択し、又、検出
器１０８によって何らかのパルス列（単数又は複数）が
受領された場合にはスイッチ９５の直接出力を（スイッ
チ９６のＤ位置で）選択する。

スイッチ９６の出力である端子９９での列誤差は最適な
経路からの車輌の横方向の逸れを表示する．接　センサからの　物頻第３図及び４図では、ノイズ臨界値以上の偏向信号レベ
ルが出現すると、それは臨界値素子ｌ００により作物接
触事象として解読される．パルス信号ＬＬ又はパルス信
号Ｌ８のいずれかが存在すると、ＯＲ論理素子１０４の
出力にて事象信号が生成され、これが左側Ｖガイド１７
で作物の列７ａが検出されたことを明らかにする。同様
に、列７ｂの作物に右側Ｖガイド１８が接触すると、Ｏ
Ｒゲート１０６の出力に事象信号、即ちパルスが生じる
。作物が連続的に接触すると、とのセンサが信号を生成
しているかを確認するためブロックｌ０８によって利用
されるパルス列が生じる．この情報は更に接触センサ２１等が作物と接触する頻度
を判定するためにも利用される。（これはセンサの連続
する偏向の回数によって容易に判定できる．）このよう
にして、本実施例では、右及び左の双方における車輌の
横速度が接触センサによって検出される。（頻度情報）
左側と右側の頻度の差、及び左と右の頻度の平均は後述
する制御目的でブロック１０８に送られる。

の　　　の・・士冫一般にトウモロコシは植付け中は土壌に正確に配列され
ているが、成長につれて曲がり、従ってセンサの高さで
は数インチほど中心からずれることがある。そのためそ
れに接触する回数、ひいては速度データ（間隔データ）
に変動が生ずる．平均の間隔データが所望の精度、（例
えば実際の土壌間隔の９５％以内）になる前に平均化さ
れなければならない作物間隔の数が、必要なサンプル・
サイズである．必要なサンプル・サイズが例えばｌＯの間隔であるとす
ると、間隔値はブロック１０８内で１０の段を有するシ
フト・レジスタへと順次装填される．必要ならば、作物
間隔は作物との接触の時間的間隔で表すこともできる．
　１０段の同時的なデータ内容は加算されて、それらの
ｌＯの間隔の平均と比例する出力データが提供される．
次に出現する間隔値が人力されると、最ち古い値は削除
され、このように回路は進行中の間隔平均を出力する．作物が消失（ｄｒｏｐｏｕｔ）　Ｌている場合でも、作
物間隔の平均化はマイクロ・コントローラ９６により、
いくつかの方法のうちのいずれかで達成される．好適な
実施例では、マイクロ・コントローラは消失が起きる周
期で、測定する代わりに以前の平均値を装填する．次に
マイクロ・コントローラ６６は通常通り１０の間隔平均
値を計算し、車輌が作物の消失地点を越えて自動的に操
縦できるようにする出力を供給する。そこに達すると平
均値の装填を中断する所定の限度が挿入され、才ベレー
タに注意を促す。マイクロ・コントローラ６６のプログ
ラミングはルーチンである．が　　での　　日左側センサにより検出される作物列が仮に理想的にｌＯ
インチの間隔である場合は、右側センサにより検出され
る作物列もＩＯインチ間隔であろう．実際のトウモロコ
シはしばしば、地上と接触するホイールの制御による作
物の間隔で列のバンク（小グループ）ごとに植えられる
。植付け車輌が曲がり目にある場合でち、一つの楡付け
バンクの全列の作物が同じ地上接触ホイ・−ルのサイク
ルで植付けされる，　１２列の収穫機の列７ａから７ｂ
までのスパン内に幾つかのバンクがあるであろう，収穫中、左折時には左側センサは比較的小さい半径で曲
がった列パンク植付け機により植付けられた植物と接触
し、右側センサは比較的大きい半径で曲がった別の列バ
ンク植付け機により植付けられた作物と接触する．（第
１図）車輌の右側は左より６速く進行するので、右側セ
ンサは左側センサよりも大幅に頻繁に作物と接触する．
作物と接触する頻度は旋回半径の概ね比例するにすぎな
いが、この発明の制御目的には充分正確な尺度と成り得
る．旋回帰還信号頻度差信号は車輌の左側と右側の速度差に基づき、１０
８で供給される．横変位誤差信号の変化率は直接は測定
されない．その代わりに、車輌の間隔を隔てた二点の速
度差が測定される．これが車輌の実際の方向変更率を示
す．この情報はマイクロ・コントローラによって車輌の
操縦精度を高める方向変更率帰還信号を供給するために
利用される．頻度差信号は次のようにして得られる．第４図では、パ
ルス到着率検出器１０８で受領されるＯＲゲートＩＱ６
からのパルス到着率は１０Ｂで受領されるＯＲゲート１
０４からのパルス到着率から減算される．ブロック１０
８の出力１１２は車輌が収穫している列群、即ち経路４
の中心列の曲率とほぼ比例するパルス率の差である．ブ
ロック１０８からの端子１１２における曲率信号は第４
図に示す加算器１１３内の端子９９の横偏向誤差信号へ
と加算するだけにより、旋回率信号として、第３図の操
縦サーボ機構ループ内に装填される．従って加算器１１
３の出力信号は旋回帰還部品を含んでいる．操縦を制御するための１１３ａにおける信号も積分器１
１０と関連して後述するように、横偏向誤差を積分する
ことによって得られる要素を含んでいる．旋　　　　　によるルーチン・システムの動Ｖガイドの
横位置誤差信号だけが自動操縦用に利用されている場合
に最大の偏向が生じるのは作物列のカーブ部分において
である．第１図の上部でトウモロコシの列は左に曲がっ
ている．列を追うため、車輌は主として横位置誤差信号
により旋回が開始され、且つ制御され、旋回帰還信号に
よって補助される．最初の概算として、瞬間的な仮想中
心１４で計算された左側の角速度が右側の角速度とほぼ
等しいものと恕定される．（地点１４はセンサを通って
横に延びる仮想線のほぼ上にあるものと想定される．）
車輌の左側及び右側の直綿速度はそれぞれの旋回半径Ｌ
ａ及びＬｂとほぼ比例している．列７ａと７ｂ上の作物
に接触する頻度の差は車輌の旋回率を示し、トラッキン
グの精度を高めるカーブ修正信号を供給する．頻度差装置は修正信号を操縦制御システムに速やかに送
る、車輌の旋回に関する情報をほぼ即座に提供する．手
動調整又はその他のオペレータの介在は必要ない．穀物の列が直綿である場合は、右側と左側の作物頻度の
差は車輌が曲がることの初期の表示であり、その直後に
車輌は最適な経路４から逸れ、又は経路４に戻ることに
より偏向を修正することもできる．このように、旋回率
信号は列が直線である場合でち、制御システムが作物列
を正確に追跡することを補助する．がった　の　Ａの　　　　　一の　占第５図と第６図はカーブ修正能力の有用な硬化を示す“
゜カーブ前゜゛、゛カープ後゜゛のグラフである．第５
図では、操舵車輸５３の角位置はカー１１１４のような
時間の関数として作図されている．第５図のグラフは本
発明のカーブ修正能力がない案内システムのコンピュー
タ・シミュレーションから得たものである．車輌は列の
直線区間に沿って追跡し、且つ、列の曲がり目でタイム
・ゼロに到達するものと想定されている．列はＶガイド
内で中心から逸れ、誤差信号を生成し、操舵される車輪
はそれに従って自動的に曲がり、列を追跡し続けようと
する．Ｖガイド内の穀物の位置はカーブ１１８として示
されている．第５図では、穀物の位置はゼロ（中心）か
ら逸れ、偏向したままであることに留意されたい．この
偏向が誤差、即ちトラッキング・ミスを示している．カ
ーブ修正能力なしでは、不安定さを招かずに横偏向誤差
を充分に小さくすることができるまで帰還ループの利得
を大きくすることはできない．第６図では、（旋回信号の帰還に基づく）カーブ修正能
力が案内機構に備えられている．このシミュレーション
では、車輌は同様に列の直線区間に沿って進行し、その
後、タイム・ゼロでカーブに遭遇する．以前と同様に、
操舵車輸５３はカーブ１１８として示すように、横位置
誤差信号に応答して旋回する．車輸５３は曲がり目を通
して旋回位置に留まる．Ｖガイド内の穀物の位置は、カーブ１２０として示され
ている．（第６図）旋回の開始時には過渡的誤差が生ず
るが、６秒後には偏向誤差ゼロに戻り、曲がり目を通し
てゼロ誤差に留まる．その理由は（ａｌ端子１１２（第
４図）にて穀物位置の誤差を修正するために帰還された
旋回信号が生成され、ｆｂｌ旋回信号によって帰還ルー
プ全体の高い安定した利得が可能になり、それゆえ、負
の帰還が誤差をよ．り多く縮小できたからである．カーブ１１６と１２０とをグラフのゼロ・レベルに対し
て比較すると、この発明のカーブ修正能力による向上が
分かる．されたカーブ　　　　の要約すると、この発明はｆａｌ補助的な修正帰還信号が
あり、（ｂ）帰還ループの利得がより効率が高いので穀
物の列がカーブしている箇所で６追跡の正確さは向上す
る．■ガイド上の横位置センサからの基本操縦信号があ
り、旋回信号は補足的な修正信号である．゜“旋回帰還
゜゜信号は変位した縦軸を中心とした車輌の回転率を（
制御システムを介して）フィードバックする．この信号
は車輌の右側と左側の直線速度の差と等しい．補足的゛゜旋回帰還”信号がループを安定させるので、
ループを不安定にせずにループ利得を高めることができ
る．それによって、所定の必要な操縦精度のためにより
低い利得を利用し、又は、所定のループ利得でより高い
精度を得ることができる．より高い利得では、システム
はより少ない誤差で列を追跡する．何故ならば，祖の場
合、小さい横誤差信号ら大きく増幅されて操縦を大きく
修正するからである．このような大幅な増幅は゛旋回帰
還゜゛信号なしでは閉ループが安定しないので不可能で
あろう．操縦サーボ・システムの出力は全体として車輌
の回転率、又は車輌の経路上での旋回率であると考える
ことができる．というのは、操舵車輪の角位置は帰還シ
ステムによって制御されるからである．この発明では、
誤差信号を得るのにＶガイド・センサに対する作物の列
の横誤差信号だけに頼るのではなく、その横誤差の変化
率に関連する車輌の穀物に対する回転率も直接物理的に
測定され、操縦を制御を補助するために利用される．標準的な基準は各列について、２０インチ幅の゛゜ウィ
ンドウ“゜で．５ｍｐｈで、５０メートル半径で追跡で
きることである。

？・・　　ドロップアウト恐らくは穀物が適正に成育しないことにより穀物がない
領域を゛消失領域゜゛と称する．収穫車は少なくとも２
メートルの距離の消失領域で走行中も自動的に良好に操
縦可能であることが望ましい．消失を検出する際の問題
は、各Ｖガイド１７．　１８にてセンサ２１，　２３の
ような２つの重なって延在する接触センサを設けたこと
によって容易になる．端部が重なっていることによって
、Ｖガイド内のスパンの範囲の全ての作物がその横位置
にかかわりなく、少なくとち一つの接触センサにより、
場合によっては２つのセンサにより確実に検出される．一つのＶガイド１７の左センサ２１又は右センサ２３だ
けによって信号が生成される場合は、作物が存在するが
、Ｖガイドの中心線４９の左又は右に偏向していること
がわかる．車輌が作物列と正確に位置合わせされている
場合は、左のＶガイド組部品１７の左センサ２１及び右
センサ２３の両方によって、又、右のＶガイド組部品１
８の両方のセンサによって信号が生成される．穀物が全て（任意の耕作地の）同じ列の別の穀物と同じ
距離を置いているということは、穀物が所定の位置、例
えば前の穀物から１０インチ離れた位置で検出されると
いうア・ブリオリな情報を提供する．このア・ブリオリ
な情報を利用して、システムは所望ならばたった一つの
作物が消失していることを検出することちできる．マイ
クロ・コントローラ６６は作物があると予測される空間
間隔に対応した時間間隔（ウィンドウ）内で作物が検出
されたか否かを判定することによって、前述の機能を果
たすようにプログラムされている．このようなプログラミングは当業者には容易に可能であ
る．時間間隔ウィンドウは作物の最新の挟出後の作物の
半周期でウィンドウを開始し、開始後の完全な一周期で
ウィンドウを終了することによって生成されることが好
適である．作物周期の期間、即ち偏向の間の時間はシフ
ト・レジスタに記憶される．このようにウィンドウはウ
ィンドウは一つの継続期間であり、最新の検出により判
定されたウィンドウの中間でパルスが出現するように偏
向パルス列とは位相が異なる．最初のウィンドウが終了すると連続する第２のウィンド
ウが開始される。Ｖガイドの接触アーム（例えば３５．
　３７）のどれらが所定の時間ウィンドウ内で偏向しな
ければ、作物は存在しない．隣接する消失領域の数はマ
イクロ・コントローラ６６によってカウントされる。検
出された２つの列での消失領域の重複及び消失領域の臨
界値もマイクロ・コントローラによって供給され、これ
が車輌の才ベレークの注意を換気するアラームを起動す
る．消失領域がある箇所でも作物間隔の平均化はマイクロ・
コントローラ６６により幾つかの方〆去の何れかによっ
て達成可能である．好適な実施例では、マイクロ・コン
トローラは測定する代わりに以前の平均値を消失が生じ
る周期で装填する．次にマイクロ・コントローラ６６は
通常通り１０の間隔の平均を計算し、車輌が消失領域を
通して自動的に操縦されるようにする出力を供給する．
平均値に達するとこれを装填することを中断し、オペレ
ータに注意を即す消失領域の所定数が設定してある．二重消失領域、即ち穀物が左側の列７ａと右側の列７Ｂ
の両方に存在しない場合がある．収穫車が尚耕地内にあ
る場合は、両方の列に長い消失領域が同時に出現する可
能性は極めて少ない．両方の作物列の消失している領域
を車輌が２メートル以上走行した場合は、マイクロ・コ
ントローラ６６によって車輌が耕地の外に出たものと解
読され、“耕地外”の警報がなる．これを達成するマイ
クロ・コントローラ６６のプログラムはルーチンである
．左側の列の作物の各消失を示す信号はＡＮＤ　ｉ能に
入力されることができ、右側の列の作物の各消失を示す
信号ち同じＡＮＤ機能に人力されることができる．ＡＮ
Ｄゲートが中断せず連続してＴ回（周期）信号を出力す
ると（Ｔは２メートルの走行に対応する）、゜゛耕地外
゜゜の警報がなる．地への　　の　　　れ発明に基づく案内システムは車輌が列の方向に対して１
０度にち及ぶ角度で、３　ｍｐｈに及ぶ速度で耕地に入
ると自動制御を容易に゛゜獲得する゜゛能力を有してい
る．耕地乗り入れアルゴリズムはこの目的のためマイク
ロ・コントローラ６６にプログラムされる．第７図は耕
地乗り入れアルゴリズムを利用する際のマイクロ・コン
トローラ６６の機能を図示している．これはパルス列Ｌ
Ｌ等を利用し、レベル信号は利用していない．所定の秒数におよんでとのセンサからもパルス列が来な
い場合は、耕地乗り入れアルゴリズムは使用可能になる
．即ち際乗り入れのために観察するよう注意をうながさ
れる．その後、第７図に示し、以下に説明するように、
一つのセンサがパルス列を生成し始めると、車輌は耕地
内に操縦され、車輌は耕地内追跡動作モードにされる．ＬＬセンサがパルス列を生成する唯一のセンサである場
合は、車輌は゛゜獲得完了゛論理信号により支持される
とおり、耕地に入るまで自動的に左に鋭く操舵される．
Ｌ，Ｉセンサだけがパルス列を生成している場合は、Ｌ
Ｌセンサもパルス列を生成し始めるまで車輌は自動的に
真っ直ぐ前方に操舵され、その時点で、車輌は“獲得完
了゛゜論理信号が出現するまで左に緩く旋回される。右
側のセンサの場合６対称的なアルゴリズムが適用される
．獲得終了の状態は第７図の論理図に示されている．左列
７ａの少なくとも一つのセンサがＯＲゲート１２２から
の出力列に示すパルス列を生成しなければならず、又、
右列７ｂの少なくと１　一つのセンサがＯＲゲート１２
４からの出力列に示すように、所定の時間ウィンドウ内
でパルス列を生成しなければならない．　ＡＮＤゲート
１２６はゲート１２２と１２４の出力を結合し、１２８
でシステムに対して案内制御の耕地内モードを指令する
“獲得完了゜゜論理信号を出力する．所望ならば、その
代わりにシステムは（ａ）完了信号が端子１２８に出現
し、且つ、ｆｂｌ操舵車輪が所定の許容差の範囲内で基
本的に直進する両方の場合、耕地内モードの案内制御に
切り換わることができる．バ」仁とＵ報制御シス′テムに便利に挿入できるようにする装置内に
システムを記述する可変バラメタ情報を記憶するための
″゛ヘツダー”を備えている。

これは例えば作物の間隔のような穀物に関連する情報だ
けを含んでいるのがよい．植付け中、カーブである所定
のパターンで作物の間隔が変化した場合は、その間隔パ
ターンは収穫時にＶガイド頻度センサ及び、列がどの程
度鋭くカーブしているかを判定するデータによって検出
可能である．作物が曲がり目で等しい角間隔、又は等し
い直繍間隔のどちらで植え込まれているかはさしたる問
題ではない．のア・ブリｔ　ＩＪな情報によって、相対
回転率はこれらの２つの種類のデータの何れかから導出
できるが、作物が等しい直線間隔にあるほうがより簡単
である．縦システムの以下は帰還がない場合に車輌がいかにして操舵されるか
の簡単な説明である。車輌が前進し、操舵可能な後輸５
３が中心から外れて旋回すると、車輌は視点として機能
するその前輪の近くの縦軸を中心に（地上に対して）旋
回し始める。車輌全体ら第１図の点１４のような中心を
めぐってアーチ上の進路を走行し始める．ヘッダー装置
５２は車輌の正面の前輪の上にある．ヘッダー装置５２
の横位置は操舵可能車輸５３の角位置の積分である．従
って、操縦車輸が特定の角度で旋回した後、車輌はその
旋回の作用自体がヘッダ−５２の横変移として明らかに
示される前に一定距離を進行しなければならない．ヘッ
ダ−５２の横変移と、操舵車輸５３の角位置の関係は車
輌の順方向転移関数と考えることができる．この車輌の
順方向転移関数は制御システムに実質的な移相（遅相）
をもたらすが，その理由は、ヘッダ−５２の横変位は前
述したように操舵車輸５３の角位置の積分に比例するか
らである．堤１目Ｌ奥帰還制御操作システムでは、制御された変数はヘッダ−
５２の穀物列からの横変移である。課題は、それぞれの
Ｖガイドの中心に穀物列を保つように、横変移をゼロに
保持することである．サーボ・ループを閉じるため、３
つの負の帰還信号が利用される．３つの帰還信号のうちの第１は、穀物列に対するヘッダ
−５２の横変移を継続的に測定するセンサ２１等によっ
て供給される比例信号である．これらの信号は横変移誤
差信号を（第４図の端子９９にて）供給する．３つの帰還信号の２番目は横変移誤差信号９９の積分に
より得られる積分信号である．これはその出力ｌｌ１（
第４図）で補正帰還信号を累積的に確立する積分器１１
０によって行われる．８！１分帰還信号は偏向、又は安
定状態の誤差をなくすることを意図している．積分器１１０によって端子１１１で供給される積分信号
は、第４図のスイッチ１０９で記号化されているように
、加算器１１３の入力端子に接続され、又はそこから遮
断されることができる．スイッチ１０９が閉じると、帰
還制御ループに積分項が供給される．帰還のこの積分要
素は、端子１１２における率帰還信号がシステムの安定
性を保持することを保持するので、ループを不安定には
しない．第３の帰還信号は穀物列に対する車輌の旋回に応じた誘
導信号である．この信号は列に対する車輌の角速度を示
し、マイクロ・プロセッサ６６によって端子１１２で供
給される．これは車輌の順方向転移関数で生じる遅相を
保証することによってシステムを安定化させることに役
立つ．説明している実施例では、第４図の加算接合部１１３で
記号的に示すように、３つの帰還信号が加算される．マ
イクロ・コントローラ６６のようなディジタル・コンピ
ュータでこのｆｉｌの信号処理のためのプログラミング
技術は耕地であり、ルーチンである．ルーブ１　の　　１第８図はループ利得の速度関連制御及び、車輌速度の操
縦誤差制御を有していることを除いて第４図と同じであ
る．完全な制御ループの転移関数にはループの車輌部分
の順方向関数が含まれる．（上述の説明を参照）これは
操舵車輪が旋回する操舵角と、穀物列からのＶガイドの
横偏向との間の部分である．この順方向転移関数の利得
は車輌の速度に比例する．車輌速度が減速したとき、自
動的な利得制御がないと、順方向転移機能の利得が減少
するので、ループ利得全体が減少するであろう．所望な
ら、操縦システムのループ利得は車輌の速度に係わらず
一定に保つことができ、又は速度に応じて制御可能に変
化させることができる．この目的のため、自動利得制御（ＡＧ（：ｌ増幅器７０
゜が加算器１１３゜からの誤差信号を増幅するため制御
ループに接続される．車輌速度（制限内の）に逆比例す
る逆速度信号は端子７１’にてパルス率検出器１０８゛
によって供給される．この信号は車輌速度にかかわりな
くループ利得を一定に保持することが必要な場合に起動
されるスイッチ６９゜によって、ＡＧＣ増幅器７『に接
続可能である．スイッチ６９゜がその基本位ｉ１ａから位置ｂへと移動
すると、スイッチは信号７１’　を受信する．それによ
ってＡＧＣ増幅器７『の利得は所定の固定利得から信号
７１”によって自動的に制御される可変利得へと変化す
る．増幅器７０゜の利得は車輌速度の逆比例である．速
度と正比例の順方向転移関数と結合されると、車輌速度
に係わらず制御ループの利得全体が一定にされる．所望
ならば，７Ｆ　における速度信号は（それをオフセット
し、減衰することによって）容易に調整可能であり、全
体のループ利得が一定に保つのではなく、減速に応じて
増減される．前記のＡＧＣ部品は従来の技術であり、そ
の機能はアナログ及びディジタル回路により等しく実行
可能である．に　した第３図は又；横位置誤差信号又は別の操縦誤差信号が大
きくなった時、車輌速度を減速できる本実施例の速度制
御装置６７をも示している．速度制御装置６７はマイク
ロ・コントローラ６６から端子６５ａにて制御信号を受
信する．自動操縦システムの誤差信号が所定の臨界値を
越えると、速度制御装置６７は誤差信号が過剰な量に応
じた量だけ車輌の速度を減速する．スイッチ６３゜は全体の誤差信号１１３ａの代わりに誤
差信号の幾つかの部分の選択を可能にするために備えて
ある．減速を制御するためスイッチ６３　　によって選
択可能な信号１１３ａ’には、端子１１２゜における作
物パルス率の差、端子９９゜における横レベル信号、及
び積分器１１０’から出力される積分されたレベル信号
が含まれる。

６５ａ　！：おける制御信号の性質は第８図によって明
らかになる．　　（　１１３ａ’における）加算器１１
３′からの出力はスイッチ６３゛　を介して絶対値減算
回路６５゛に接続される．回路６５゜では、誤差信号の
符号は正にされ、所定の基準電圧（ＲＥＦが誤差信号の
絶対値から減算される．減算器６５゛の６５ａ゜での出
力は従って誤差信号が基準電圧を超えた超過値である．この出力６５１が車輌速度が速度制御装置６７によって
減速される量を決定する．従来型の収穫車はエンジンへ
の大きなトルク負荷で失速の危険が生じると、車輌速度
を減速する減速器を有している．例えば、穀物の処理で
エンジン負荷が過重になると、車輌速度は自動的に減速
され、エンジン負荷の牽引及びヘッダ一部分を軽減する
．これによって過重な穀物処理負荷が保証され、失速を
回避できる．速度制御装置６７は更に誤差信号が極めて小さい場合に
車輌速度を上げるように設計することができる．ヘッダ
ー装置の出力が異常に高いと、収穫機は通常より６速く
駆動できるが、高速駆動を続けると、どんな条件でもオ
ペレータが疲労してしまうだろう．速度制御装置６７は
ドライバーを補助することによって生産性を高めるもの
である．多』Ｌ惺発明に基づくシステムは勿論、適宜の修正によって収穫
車以外の車輌にち利用できる。更に多くの種類の収穫に
も利用できる．開示している実施例ではソフトウエアを
利用したマイクロ・コントローラを用いているが、発明
はソフトウェアなしのアナログ又はディジタル・ハード
ウェアによっても実施可能である．発明の概念の範囲内
で他の多くの変更が可能である。発明の範囲は特許請求
項によって限定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は収穫機が収穫する作物の列の曲がり目に接近し
たときの収穫機の簡略図である。第２図は発明の実施例に基づき収穫機に装備されたＶガ
イド及び接触センサの簡略図である．第３図は収穫機の自動案内用の主要部品及び部品間の信
号の流れの構成図である．第４図は収穫機が耕地で運転中、これを案内するためＶ
ガイド・センサから受信される信号を処理する電子装置
の一部の構成図である。速度制御部品は含まれていない
．第５図は案内システムがカーブ修正装置を備えていない
場合の、収穫機がカーブを回るときの案内システムのシ
ミュレートされた動作を示す位置と時間の相関図である
．第６図はカーブ修正装置を備えている場合の、発明に基
づくシステムのカーブでのシミュレートされた動作を示
す同じ位置と、時間の相関図である．第７図は収穫機が耕地に入ったときに自動案内を受ける
ためのアルゴリズムの動作を示す表及び論理図である．第８図は収穫機が耕地で運転中、これを案内するためＶ
ガイド・センサがら受信した信号を処理する電子ハード
ウェア装置によって記号により表されるマイクロコント
ローラの機能の一部の構成図である．

Claims

【特許請求の範囲】１、間隔を隔てた作物の列を追跡するように車輌を自動
的に操縦する案内システムにおいて車輌に対する列の横
位置を検出し、且つ前記位置を示す横誤差信号を供給するため、車輌が移動す
ると作物の列に接触する、車輌上に設けられた第１作物
接触センサ（３５、３７）装置であって、列場で接触し
た作物（７ａ）を検出し、且つ、作物に接触する率を示
す信号を供給するための装置（１０８）を備えたものと
、異なる作物列（７ｂ）と接触するように前記第１の作物
接触センサ装置とは横に間隔を隔てていて、その列で接
触した個々の作物を検出し、且つ、作物の接触頻度を示
す信号を供給するための、車輌上の少なくとも一つの補
足的作物接触センサ装置（３８、４０）と、作物が前記
第１センサに接触する率と、作物が前記補足センサに接触する率の差に基づいて旋回フ
ィードバック信号を生成するための装置（１０４、１０
６、１０８）と、前記横誤差信号と、前記旋回フィードバック信号の双方を受け、双方に応答して操縦指令信号を供
給するための信号処理装置（６６、１０８、６８）と、前記操縦指令信号を受け、それに応答して前記列にたいして所定の横位置を有する進路上に車輌を
操縦するための操縦アクチュエータ装置（５６）とから
構成されたことを特徴とする案内システム。２、耕地外信号を供給する能力を有し、間隔を隔てた作
物の列を追跡するため車輌を自動的に操縦する案内シス
テムにおいて、車輌が２つの列の作物をそれぞれに接触するとそれを検出し、且つ接触したことの信号を生成する
装置と、隣接する作物間の周期的間隔の指標を測定し、且つそれに従って間隔を示すデータを供給する装置
と、作物が存在しないことを検出する装置であって、前記間隔データに基づいて、作物が存在したとすれば検出される時間間隔ウィンドウを確立する装
置と、前記装置に応答して、作物を検出し、前記時間間隔ウィンドウに応答して作物が前記時間間隔ウィ
ンドウ内で検出されたか否かを確認し、且つ作物の有無
を示す信号を生成する装置と、とを含む装置と、作物不在信号に応答して、両方の列での重複周期中のいつの時点で作物の同時的な不在があるのか
を判定し、且つ、多数の同時的不在がいつの時点で所定
数に達したかを判定し、且つそれに応答して車輌のオペレータに対して車輌
が耕地から出られないことを放置するための装置、とか
ら構成されたことを特徴とする案内システム。３、車輌が接触すると作物の列を検出するための前記装
置は車輌が到達すると作物が接触し、この接触に応答して信号を生成する装置をも設けた
ことを特徴とする請求項２記載の装置。４、作物が存在する場合、その作物が検出される時間間
隔ウィンドウを確立するための前記装置は、前記間隔デ
ータを受領し且つ、少なくとも一つの最新の実際接触時
間に基づいて、次に予期される作物の予測到達時間に渡る前記それ
ぞれの時間間隔ウィンドウの開始、及び停止時間を確定するための装置を備えたことを
特徴とする請求項２記載の装置。５、限定された消失領域があっても自動的に操縦する能
力を有する、間隔を隔てた作物の列を追跡するように車
輌を自動的に操縦する案内システムにおいて、車輌が作物の列に接触するとそれを検出し、且つ接触したことの信号を生成する装置と、隣接する作物間の間隔の指標を測定し、且つそれに従って間隔を示すデータを供給する装置と、所定数Ｎの作物について前記間隔データの進行形の平均を確認し、その場合、新たな間隔データは
最も古いデータが削除された平均値に含まれ、且つ前記
Ｎ個の進行形の平均間隔を示す信号値を出力するための
装置と、作物の消失があることを検出する装置であって、前記作物検出装置及び前記時間間隔ウィンドウに応答して、作物が前記時間間隔内で検出されたか
否かを確認する装置と、消失が生じた場合は測定された間隔データの代わりに代替値を装填する装置と、前記のような代替値の装填が連続して行われる回数をカウントする装置と、前記回数が所定値に達すると、代替値装填プロセスを中断する装置とを含み、それによって進行形の平均を確認する前記装置は車輌が限定さ
れた消失領域を越えて進行している間も値信号を発して
、車輌が消失領域を自動的に操縦されることができるよ
うにする形式の前記装置とから構成されたことを特徴と
する案内装置。６、車輌が作物に接触した時にその作物の列を検出する
装置が前記車輌が作物に到着した時に作物が接触し、そ
の接触に応答して信号を発生する手段よりなることを特
徴とする請求項５記載の案内システム。７、作物が存在する場合、その作物が検出される時間間
隔ウィンドウを確立するための前記装置は、前記間隔デ
ータを受領し且つ、少なくとも一つの最新の実際接触時
間に基づいて、次に予期される作物の予測到達時間の前後の時間と
して、前記各時間間隔ウィンドウのそれぞれの開始及び
停止時間を確立する装置を備えたことを特徴とする請求
項５記載の案内システム。８、前記代替値装填装置が、消失領域がある場合、測定
された間隔データの代わりに複数の以前の値の平均値を
記憶し、且つ装填する装置を備えたことを特徴とする請
求項５記載の案内システム。９、前記消失領域カウント装置に応答し、所定数の連続
的な消失領域が出現すると、車輌のオペレータに対して
消失領域であることを指示する装置を更に備えたことを
特徴とする請求項５記載の案内装置。１０、車輌が作物の耕地に入ると車輌の自動的な案内を
開始する自動獲得能力を備えた、間隔を隔てた作物の列
を追跡するように車輌を自動的に案内する案内システム
において、（Ａ）車輌が耕地に入るために移動すると作物の左側の
列を横切って延びる車輌の左側セクターの横のスパンを
規定する装置であって、前記左側セクターはその内部に
左側サブ・セクターと右側サブ・セクターとを含んでい
る装置と、前記左側サブ・セクターと右側サブ・セクター内への作物の到達を検出し、且つ前記到達を指示す
る信号Ｌ＿Ｌを供給するセンサ装置と、前記左側サブ・セクターと右側サブ・セクター内への作物の到達を検出し、且つ前記到達を指示す
る信号Ｌ＿Ｒを供給するセンサ装置と、（Ｂ）前記左側セクターから間隔を隔て、且つ作物の右
側列を横切って延びる車輌の右側セクターの横スパンを
規定する装置であって、前記右側セクターは内部に左側
サブ・セクターと右側サブ・セクターとを含んでいる装置と、前記右側サブ・セクターと左側サブ・セクター内への作物の到達を検出し、且つ前記到達を指示す
る信号Ｒ＿Ｌを供給するセンサ装置と、前記右側サブ・セクターと左側サブ・セクター内への作物の到達を検出し、且つ前記到達を指示す
る信号Ｒ＿Ｒを供給するセンサ装置と、（Ｃ）前記Ｌ＿Ｌ信号だけがある場合は獲得の終了が検
出されるまで左側に強く操舵するための装置と、前記Ｌ＿Ｒ信号だけがある場合はＬ＿Ｌ信号が開始する
まで直進で操舵し、次に獲得の終了が検出されるまで左
側に強く操舵するための装置と、前記Ｒ＿Ｌ信号だけがある場合はＲ＿Ｒ信号が開始する
まで直進で操舵し、次に獲得の終了が検出されるまで右
側に強く操舵するための装置と、前記Ｒ＿Ｒ信号だけがある場合は獲得の終了が検出され
るまで右側に強く操舵するための装置と、（Ｄ）獲得が終了するとそれを検出する装置であって、
Ｌ＿Ｌ及びＬ＿Ｒ信号の少なくとも一つがある場合はそ
れを検出し、且つＲ＿Ｌ及びＲ＿Ｒ信号の少なくとも一
つがある場合はそれを検出するための論理装置を備えた
装置、とから構成されたことを特徴とする案内システム。１１、間隔を隔てた作物の列を追跡するように車輌を自
動的に操縦する案内システムにおいて、車輌に対する列の横位置を検出し、且つそれに基づき横情報信号を供給する装置と、作物と接触して、車輌の旋回率を検出し、且つそれに基づき旋回率帰還信号を供給する装置と、前記横情報信号と、前記旋回率帰還信号とを受信し、それに応答して車輌が前記列の進路を追跡す
るように操縦するための指令を供給する操縦指令装置と
、前記指令信号を受信し、且つ、それに応答して車輌を操縦する操縦アクチュエータ装置、とから構成されたことを特徴とする案内システム。１２、間隔を隔てた作物の右側列と左側列を追跡するよ
うに車輌を自動的に操縦するシステムにおいて、センサ装置が接触した作物を検出し、且つそれに基づき作物指示信号を供給するための車輌上の作
物接触センサ装置と、前記作物指示信号を利用して、車輌に対する作物の横位置を指示する横位置信号を供給する装置と
、前記作物指示信号を利用して右側での作物との接触頻度と、左側での頻度との差に関する頻度差情
報信号を供給して、車輌の向きの変更率を確認するため
の装置と、すくなくとも前記横位置情報信号と前記頻度差情報信号とを受信し、それに応答して操縦指令信号
を供給するための装置と、前記操縦指令信号を受信し、かつそれに応答して車輌を前記列を追跡するように操縦する操縦アク
チュエータ装置、とから構成されたことを特徴とする案内システム。１３、車輌を自動的に操縦する閉ループ案内システムに
おいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌の所望の進行コース（４）を規定する装置（７ａ、７ｂ）と前記所望のコースに対する車輌の位置を検出し、それに従って位置誤差信号（１５１）を供給する
センサ装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）と、前記帰還信号を受信し、それに応答して帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し、それに
より車輌を基本的に前記所望のコース（４）に沿って操縦する操縦アクチュエータ装置
（６８、５６）と、前記帰還信号を受信し、帰還信号（１１３ａ）の量に関
連して速度制御信号（６５ａ）を供給する信号処理装置
（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号（６５ａ）を受信し、それに応答して
車輌の速度制御を補助する速度制御装置（６７）、とか
ら構成されたことを特徴とする閉ループ案内システム。１４、車輌を自動的に操縦する閉ループ案内システムに
おいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌の所望の進行コース４を規定する装置（７ａ、７ｂ）と前記所望のコースに対する車輌の位置を検出し、それに従って位置誤差信号（１５１）を供給する
センサ装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）と、前記帰還信号を受信し、それに応答して帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し、それに
より車輌を基本的に前記所望のコース（４）に沿って操縦する操縦アクチュエータ装置
（６８、５６）と、車輌の速度を検出し、前記速度に従って信号（７１）を生成する装置（１０８）と、前記速度応答信号（７１）を受信し、車輌の速度に応答
して前記ループのループ利得を制御するための自動利得
制御装置（７０）、とから構成されたことを特徴とする
閉ループ案内システム。１５、前記帰還信号を受信して、帰還信号（１１３ａ）
の量に関連して速度制御信号（６５ａ）を供給するため
の信号処理装置（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号
（６５ａ）を受信し、且つこれに応答して車輌の速度制
御を補助する速度制御装置（６７）をさらに備えたこと
を特徴とする請求項１４記載の閉ループ案内システム。１６、車輌の旋回率に応じて旋回率信号（１１２）を供
給する装置を更に備え且つ、前記帰還信号（１１３ａ）を供給する前記情報処理装置
（６６）が更に、前記旋回率信号（１１２）をも組こん
て前記帰還信号（１１３）を供給する装置を備えたこと
を特徴とする請求項１３乃至１５の何れかに記載の閉ル
ープ案内システム。１７、車輌を自動的に操縦する閉ループ案内システムに
おいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌の所望の進行コース４を規定する装置（７ａ、７ｂ）と前記所望のコースに対する車輌の位置を検出し、それに従って位置誤差信号（１５１）を供給する
センサ装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）であって、更に、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）を積分し
て積分された位置信号（１１１）を生成する装置（１１
０）と、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）と、前記
積分された位置信号（１１１）の双方を利用して前記帰
還信号（１１３ａ）を供給する装置（１１３）とを備え
た装置と、前記帰還信号を受信し、且つ、これに応答して、帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し
、それによって車輌を前記所望のコース（４）にほぼ沿って操縦する操縦アクチュエータ
装置（６８、５６）と、前記帰還信号を受信し、帰還信号（１１３ａ）の量に関
連して速度制御信号（６５ａ）を供給する信号処理装置
（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号（６５ａ）を受信し、それに応答して
車輌の速度制御を補助する速度制御装置（６７）、とか
ら構成されたことを特徴とする閉ループ案内システム。１８、車輌を自動的に操縦する閉ループ案内システムに
おいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌の所望の進行コース（４）を規定する装置（７ａ、７ｂ）と前記所望のコースに対する車輌の位置を検出し、それに従って位置誤差信号（１５１）を供給する
センサ装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）であって、更に、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）を積分し
て積分された位置信号（１１１）を生成する装置（１１
０）と、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）と、前記
積分された位置信号（１１１）の双方を利用して前記帰
還信号（１１３ａ）を供給する装置（１１３）とを備え
た装置と、前記帰還信号を受信し、且つ、これに応答して、帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し
、それによって車輌を前記所望のコース（４）にほぼ沿って操縦する操縦アクチュエータ
装置（６８、５６）と、車輌の速度を検出し、前記速度に応じて信号（７１）を生成する装置（１０８）と、前記速度応答信号を受信し、車輌の速度に応答して前記ループのループ利得を制御する自動利得制
御装置、とから構成されたことを特徴とする閉ループ案内システ
ム。１９、前記帰還信号を受信し、帰還信号（１１３ａ）の
量に関連して速度制御信号（６５ａ）を供給する信号処
理装置（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号６５ａを受信し、それに応答して車輌
の速度制御を補助する速度制御装置（６７）、とを更に
備えたことを特徴とする請求項１８記載の閉ループ案内
システム。２０、車輌の旋回率に応じて旋回率信号（１１２）を供
給する装置を更に備え且つ、前記帰還信号（１１３ａ）を供給するため、前記位置誤
差信号（１５１）と前記積分された位置信号（１１１）
の双方を組込み前記装置（１１３）が更に前記帰還信号
（１１３ａ）を供給するため前記旋回率信号（１１２）
をも利用する装置を備えたことを特徴とする請求項１７
乃至１９の何れかに記載の閉ループ案内システム。２１、車輌の所望の進行コース（４）を規定する作物の
２つの列（７ａ、７ｂ）を車輌が追跡するように自動的
に車輌を操縦する閉ループ案内システムにおいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌に対する作物の列の横位置を検出し、且つそれに従って横位置誤差信号（１５１）を供給する
作物検出装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）と、前記帰還信号を受信し、それに応答して帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し、それに
より車輌を基本的に前記所望のコース（４）に沿って操縦する操縦アクチュエータ装置
（６８、５６）と、前記帰還信号を受信し、帰還信号（１１３ａ）の量に関
連して速度制御信号（６５ａ）を供給する信号処理装置
（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号（６５ａ）を受信し、それに応答して
車輌の速度制御を補助する速度制御装置（６７）、とか
ら構成されたことを特徴とする閉ループ案内システム。２２、車輌の所望の進行コース（４）を規定する作物の
２つの列（７ａ、７ｂ）を車輌が追跡するように自動的
に車輌を操縦する閉ループ案内システムにおいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌に対する作物の列の横位置を検出し、且つそれに従って横位置誤差信号（１５１）を供給する
作物検出装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）と、前記帰還信号を受信し、それに応答して帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し、それに
より車輌を基本的に前記所望のコース（４）に沿って操縦する操縦アクチュエータ装置
（６８、５６）と、車輌の速度を検出し、前記速度に従って信号（７１）を生成する装置（１０８）等と、前記速度応
答信号（７１）を受信し、車輌の速度に応答して前記ル
ープのループ利得を制御するための自動利得制御装置（
７０）、とから構成されたことを特徴とする閉ループ案
内システム。２３、前記帰還信号を受信し、帰還信号（１１３ａ）の
量に関連して速度制御信号（６５ａ）を供給する信号処
理装置（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号（６５ａ）を受信し、それに応答して
車輌の速度制御を補助する速度制御装置（６７）、とを
更に備えたことを特徴とする請求項２２記載の閉ループ
案内システム。２４、車輌の旋回率に応じて旋回率信号（１１２）を供
給する装置を更に備え且つ、前記帰還信号（１１３ａ）を供給する前記情報処理装置
が更に、前記旋回率信号（１１２）をも組こんて前記帰
還信号（１１３ａ）を供給する装置を備えたことを特徴
とする請求項２１乃至２３の何れかに記載の閉ループ案
内システム。２５、車輌を自動的に操縦する閉ループ案内システムに
おいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌の所望の進行コース（４）を規定する装置（７ａ、７ｂ）と前記所望のコースに対する車輌の位置を検出し、それに従って位置誤差信号（１５１）を供給する
センサ装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）であって、更に、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）を積分し
て積分された位置信号（１１１）を生成する装置（１１
０）と、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）と、前記
積分された位置信号（１１１）の双方を利用して前記帰
還信号（１１３ａ）を供給する装置（１１３）とを備え
た装置と、前記帰還信号を受信し、且つ、これに応答して、帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し
、それによって車輌を前記所望のコース（４）にほぼ沿って操縦する操縦アクチュエータ
装置（６８、５６）と、前記帰還信号を受信し、帰還信号（１１３ａ）の量に関
連して速度制御信号（６５ａ）を供給する信号処理装置
（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号（６５ａ）を受信し、それに応答して
車輌の速度制御を補助する速度制御装置（６７）、とか
ら構成されたことを特徴とする閉ループ案内システム。２６、車輌を自動的に操縦する閉ループ案内システムに
おいて、車輌を操縦するための装置（５３）と、車輌の所望の進行コース（４）を規定する装置（７ａ、７ｂ）と前記所望のコースに対する車輌の位置を検出し、それに従って位置誤差信号（１５１）を供給する
センサ装置（２１）と、前記位置誤差信号（１５１）を受信し、それを処理し、
且つ帰還信号（１１３ａ）を供給する情報処理装置（６
６）であって、更に、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）を積分し
て積分された位置信号（１１１）を生成する装置（１１
０）と、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）と、前記
積分された位置信号（１１１）の双方を利用して前記帰
還信号（１１３ａ）を供給する装置（１１３）とを備え
た装置と、前記帰還信号を受信し、且つ、これに応答して、帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し
、それによって車輌を前記所望のコース（４）にほぼ沿って操縦する操縦アクチュエータ
装置（６８、５６）と、車輌の速度を検出し、前記速度に従って信号（７１）を生成する装置（１０８）等と、前記速度応
答信号（７１）を受信し、車輌の速度に応答して前記ル
ープのループ利得を制御するための自動利得制御装置、
とから構成されたことを特徴とする閉ループ案内システ
ム。２７、前記帰還信号を受信し、帰還信号（１１３ａ）の
量に関連して速度制御信号（６５ａ）を供給する信号処
理装置（ＲＥＦ、６５）と、前記速度制御信号（６５ａ）を受信し、それに応答して
車輌の速度制御を補助する速度制御装置（６７）、とを
さらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の閉ルー
プ案内システム。２８、車輌の旋回率に応じて旋回率信号（１１２）を供
給する装置を更に備え且つ、前記帰還信号（１１３ａ）を供給する前記情報処理装置
が更に、前記旋回率信号（１１２）をも組こんて前記帰
還信号（１１３ａ）を供給する装置を備えたことを特徴
とする請求項２５乃至２７の何れかに記載の閉ループ案
内システム。２９、接触した作物を検出し、かつ車輌に対する作物の
横位置を指示する横位置帰還信号（１５１、９９）を供給する作物センサ装置２１と、前
記処理された位置誤差信号（１５１、９９）を積分して
積分された位置信号（１１１）を生成する装置（１１０
）と、右列において接触する作物の接触頻度と、左列において接触する作物の接触頻度との差に基づいて
、信号を供給し、車輌の向きの変化率を確認し、且つそ
れに従って帰還信号を供給する作物センサ装置（１０８
）等と、前記処理された位置誤差信号（１５１、９９）と、前記
積分された位置信号（１１１）の双方を利用して前記帰
還信号（１１３ａ）を供給する装置（１１３）とを備え
た装置と、前記帰還信号を受信し、且つ、これに応答して、帰還信号に従って前記操縦装置（５３）を起動し
、それによって車輌を前記所望のコース（４）にほぼ沿って操縦するための操縦アクチュ
エータ装置（６８、５６）と、からなることを特徴とする、車輌を作物の右側列と左側
列を追跡するように自動的に操縦する案内システム。