JPH05173633A

JPH05173633A - 走行車両の電磁誘導制御装置

Info

Publication number: JPH05173633A
Application number: JP3339047A
Authority: JP
Inventors: Taiji Mizukura; 泰治水倉; Wataru Nakagawa; 渉中川
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】自走式走行車両１を磁気センサー４５ａ，４
５ｂにより誘導ケーブル４６に沿って自動操向制御する
ときに、誘導ケーブル４６と磁気センサー４５ａ，４５
ｂとの間の相対距離が変動しても、走行車両１を誘導ケ
ーブル４６に沿って正確に操向制御させる。【構成】上下に検出域をもつ磁気センサー４５ａ，４
５ｂを用いる。これら磁気センサー４５ａ，４５ｂの差
動出力値を演算する差動演算回路５６と、前記磁気セン
サー４５ａ，４５ｂからの差動出力値と、出力の和の値
の関数との比から成る関数を演算する関数演算回路５９
とを設ける。そして、これら各演算回路５６，５９の出
力値から横ずれ量を演算して操向制御し、磁気センサー
４５ａ，４５ｂと誘導ケーブル４６との距離が変動して
も正確な操向制御を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、果樹園などで薬剤散布
機などとして使用される走行車両の電磁誘導制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種走行車両の電磁誘導制御
装置は、例えば特開昭６３−２０４４１５号公報に示さ
れているように、自走式走行車両に、誘導経路に沿って
配設された電磁誘導ケーブルから発生する磁界強度の大
小を検出する左右対の磁気センサーと、これら各磁気セ
ンサーからの出力値に基づき前記走行車両を前記誘導ケ
ーブルに沿って操向制御するコントローラとを設けてい
る。

【０００３】そして、前記走行車両を果樹園などで作業
走行させる場合には、前記誘導ケーブルの周囲に発生す
る磁界強度を前記左右対の磁気センサーで検出し、つま
り、前記誘導ケーブルに対する前記走行車両の横ずれ大
きさに対応して発生する磁界強度の大小を前記各磁気セ
ンサーで検出し、該各磁気センサーからの出力値の差に
基づき前記走行車両の横ずれの大きさ（横ずれ偏位量）
と横ずれ方向（右又は左）とを前記コントローラで計出
し、このコントローラで前記横ずれ偏位量がゼロとなる
ように前記走行車両の操舵系駆動部を操向制御すること
により、該走行車両を前記誘導ケーブルに沿って自動操
向させるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な電磁誘導制御装置で前記走行車両を前記誘導ケーブル
に沿って正確に操向制御するためには、前記誘導ケーブ
ルに対する前記各磁気センサーの取付け高さと、該各磁
気センサーの前記誘導ケーブルに対する横幅間隔とが重
要である。即ち、前記誘導ケーブルから発生する磁界強
度を検出して前記各磁気センサーから出力される出力値
は、これら各磁気センサーの前記誘導ケーブルに対する
取付高さと横幅方向の取付間隔とによって変化し、例え
ば、前記取付高さや横幅方向の取付間隔が小さいときに
は、前記各磁気センサーからの出力値が大となり、一
方、前記取付高さや横幅方向の取付間隔が大きいときに
は、前記各磁気センサーからの出力値が小となる。そし
て、これら各磁気センサーからの出力値が小の場合に
は、該各磁気センサーと前記誘導ケーブルとの相対距離
が変動したときに、この変動による前記出力値の変化が
小となり、また、前記各磁気センサーからの出力値が大
の場合には、該各磁気センサーと前記誘導ケーブルとの
相対距離が変動したときに、この変動による前記出力値
の変化が大きくなるのである。

【０００５】しかして前記走行車両を前記誘導ケーブル
に沿って自動操向制御させるとき、該誘導ケーブルは前
記走行車両の誘導経路に沿って果樹園の地面などに敷設
したり、又は、前記誘導経路の上方の空中に架設するの
であるが、前記各磁気センサーは地上に敷設する場合と
空中に架設する場合に対応して設けるものであって、こ
れら誘導ケーブルに沿って前記走行車両の自動操向制御
を行う場合に、前記誘導ケーブルに対する前記各磁気セ
ンサーの取付高さや横幅方向の取付間隔は、所定高さ及
び所定間隔に設定して、前記車両に装着するのである。

【０００６】所が、前記走行車両が走行される地面など
に凹凸などがあるような場合、また、前記誘導経路の上
方に架設される前記誘導ケーブルが垂れ下がったり、或
は、該誘導ケーブルの取付高さに誤差があるような場合
で、この誘導ケーブルに対する前記各磁気センサーの相
対距離が変動したとき、この変動による前記各磁気セン
サーからの出力値が変化して誤作動を招き易く、前記走
行車両を前記誘導ケーブルに沿って正確に操向制御する
ことができない問題があった。また、前記各磁気センサ
ーは、誘導ケーブルを地上に敷設する場合と空中に架設
する場合に対応して前記車両に装着しているため、例え
ば地上ケーブルに対応して構成した走行車両を、誘導ケ
ーブルを空中に架設した誘導経路には利用できない問題
も有しているのである。

【０００７】本発明は以上のような問題に鑑みてなした
もので、その目的は、誘導ケーブルを地上に敷設する場
合でも、また空中に架設する場合でも適用でき、しか
も、走行車両に設ける左右一対の磁気センサと誘導ケー
ブルとの間の相対距離が例え変動することがあっても、
その影響を受けること少なく前記走行車両を前記誘導ケ
ーブルに沿って正確に操向制御することができる電磁誘
導制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明は、自走式走行車両１に、誘導経路に沿って
配設された電磁誘導ケーブル４６から発生する磁界強度
の大小を検出する左右対の磁気センサー４５ａ，４５ｂ
と、これら磁気センサー４５ａ，４５ｂにより検出する
出力値に基づいて前記走行車両１を前記誘導ケーブル４
６に沿って操向制御するコントローラ４９とを設けた走
行車両の電磁誘導制御装置において、前記検出器は、上
下に検出域をもつ磁気センサー４５ａ，４５ｂから構成
すると共に、これら磁気センサー４５ａ，４５ｂの差動
出力の値を演算する差動演算回路５６と、前記各磁気セ
ンサー４５ａ，４５ｂの差動出力の値と、これら各磁気
センサー４５ａ，４５ｂの出力の和の値の関数との比か
ら成る関数を演算する関数演算回路５９とを備え、前記
両演算回路５６，５９の出力値から、前記誘導ケーブル
４６に対する前記磁気センサー４５ａ，４５ｂの横ずれ
量を演算するコントロ−ラ４９を設けたのである。ま
た、左右対の磁気センサー４５ａ，４５ｂを、走行車輌
１におけるフレ−ム１ａの高さ位置より上方に設けるの
が好ましい。

【０００９】

【作用】前記検出器を、上下に検出域をもつ磁気センサ
ー４５ａ，４５ｂにより構成するから、前記誘導ケーブ
ルを地上に敷設する場合でも、また空中に架設する場合
でも適用でき、しかも、前記各磁気センサー４５ａ，４
５ｂの差動出力の値と、これら磁気センサー４５ａ，４
５ｂの出力の和の値の関数との比から成る関数がほゞ一
定になることを基にして、差動出力を演算する差動演算
回路と関数演算回路との演算結果を用い、前記誘導ケー
ブル４６に対する横ずれ量を演算することにより、前記
誘導ケーブル４６と前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂ
との距離が変化しても、正確な操向制御が実行できるの
である。

【００１０】また、前記磁気センサー４５ａ，４５ｂ
は、前記走行車両１におけるフレ−ム１ａの高さ位置よ
り上方に設けることにより、前記誘導ケーブルを地上に
敷設した場合に適用したとき、前記ケーブルとの距離を
大きくできるので、前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂ
と前記誘導ケーブル４６との間の相対距離が変動するこ
とがあっても、この相対距離の変動による影響を受け難
くなり、前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂからの出力
に基づき前記走行車両１を前記誘導ケーブル４６に沿っ
て正確に操向制御することができる。

【００１１】

【実施例】図面は本発明の電磁誘導制御装置を適用する
走行車両として薬剤散布機を示しており、この薬剤散布
機は、図４，図５に示したように、自走式走行車両１の
前部にハンドル２を備えた運転操縦部３を設けると共
に、前記走行車両１に薬剤タンク４を搭載し、また、そ
の後部側には噴霧部５を設けている。

【００１２】前記噴霧部５は、前記走行車両１の下面を
除く外周囲に適宜間隔で半径方向外方に向けて設けた多
数の噴霧ノズル５Ａと、その半径方向外方に風を送る送
風機５Ｂとを備え、前記噴霧ノズル５Ａは、前記走行車
両１の左右及び上面の３区画もしくは左右２区画ごとに
噴霧作業を行えるようにその噴霧方向を制御可能として
おり、また、前記噴霧部５には、前記薬剤タンク４内の
薬剤を前記各噴霧ノズル５Ａから噴霧させるための動力
ポンプ５Ｃを備えている。

【００１３】また、符号８，８は左右前輪、９，９は左
右後輪であり、これら各輪８，９の駆動方式は、前記走
行車両１の車体フレーム１ａ上にエンジン１０と走行変
速機構１１とを搭載し、前記エンジン１０の回転動力を
前記走行変速機構１１から前記各輪８，９にそれぞれ伝
達して駆動させるようにした所謂４輪駆動型とされてい
る。

【００１４】更に、前記エンジン１０の回転動力は、前
記フレーム１ａ上に搭載した別の動力伝達機構１２から
前記噴霧部５の送風機５Ｂと前記動力ポンプ５Ｃとに動
力分配部１３を介してそれぞれ伝達され、この動力分配
部１３と前記動力ポンプ５Ｃとの間には、該動力ポンプ
５Ｃを駆動制御して前記各噴霧ノズル５Ａへの薬剤流れ
をオン・オフ制御する動噴クラッチ６が介装され、この
動噴クラッチ６を制御することにより、前記タンク４の
薬剤を前記各噴霧ノズル５Ａから噴出させたり停止させ
るようにしており、また、前記動力ポンプ５Ｃと前記各
噴霧ノズル５Ａとの間には、該各噴霧ノズル５Ａから各
区画ごとの薬剤噴霧方向を切換える切換バルブ７が介装
されて、該バルブ７を切換制御することにより、前記各
噴霧ノズル５Ａからの薬剤噴霧方向を果樹園などにおけ
る樹木の植立状態に対応して切換可能としている。

【００１５】また、前記各輪８，９の操舵装置１４とし
ては、図６で示したように、パワーステアリング機構１
５が採用されており、このパワーステアリング機構１５
は、後述する油圧回路１６に組み込まれた第１油圧シリ
ンダ１７で前記後輪９側の向きを変更操作する平面視Ｗ
形状のベルクランク１８と、該ベルクランク１８に連結
ロッド１９を介して連動連結され、前記前輪８側の向き
を変更操作する平面視Ｖ形状のベルクランク２０とを備
え、前記油圧シリンダ１７を伸長方向に作動させたとき
には、前記後輪９が右向きに、かつ、前記前輪８が左向
きに変更され、また、前記油圧シリンダ１７を縮小方向
に作動させたときには、前記後輪９が左向きに、かつ、
前記前輪８が右向きに変更されるようにした所謂４輪操
舵形とされている。尚、前記各輪８，９は、それぞれ別
々の油圧シリンダ式パワーステアリング機構を用いて各
別に操舵するようにしてもよい。

【００１６】前記油圧回路１６は、図７で示したよう
に、前記ハンドル２の回動角度に比例して前記第１油圧
シリンダ１７側への油送り量を調整可能とした油圧モー
タ２１と、該油圧モータ２１側に作動油を供給する油圧
ポンプ２２と、これら油圧モータ２１と油圧ポンプ２２
との間に介装された手動操舵用の第１切換制御弁２３と
を備え、前記各輪８，９の手動による操舵時には、前記
第１切換制御弁２３の切換操作に伴い前記油圧ポンプ２
２からの作動油を前記油圧モータ２１に供給し、この油
圧モータ２１から前記ハンドル２の回動角度に比例して
前記油圧シリンダ１７側に作動油を供給することによ
り、前記各輪８，９を手動操舵させるようにしている。

【００１７】また、前記油圧回路１６には、自動操舵時
に前記第１油圧シリンダ１７側に作動油を供給する電磁
ソレノイド式の第２切換制御弁２４を設けると共に、前
記走行車両１の走行を停止させるブレーキの操作と、前
記走行変速機構１１に連動する走行クラッチの断続操作
とを兼用して行うための第２油圧シリンダ２５を備え、
この第２油圧シリンダ２５を制御する電磁ソレノイド式
の第３切換制御弁２６を設けており、これら第２，第３
切換制御弁２４，２６は、前記油圧ポンプ２２における
前記第１切換制御弁２３の上流側にそれぞれ直列状に接
続され、かつ、前記第３切換制御弁２６は前記第２切換
制御弁２４よりも上流側に接続されている。そして、前
記走行クラッチやブレーキを操作するときには、前記第
３切換制御弁２６の切換操作に伴い前記第２油圧シリン
ダ２５が前記第１油圧シリンダ１７に優先して作動さ
れ、この第１油圧シリンダ１７は二次的に作動されるよ
うになっている。

【００１８】図８は、前記運転操縦部３に設ける前記走
行クラッチとブレーキとの操作部分を示しており、この
ブレーキを操作するブレーキペダル２７ａを取付けた第
１筒体２７と、前記走行クラッチを操作するクラッチペ
ダル２８を取付けた第２筒体２９と、これら各筒体２
７，２９間に介装される第３筒体３０と、前記第２筒体
２９の外側部に設けられる第４筒体３１とを備え、これ
ら第１〜第４筒体２７，２９，３０，３１を支持軸３２
に挿嵌させて、該支持軸３２に前記第１筒体２７と第４
筒体３１とをそれぞれ固定ピン３３，３３を介して一体
に固定させると共に、前記第４筒体３１に突設させたア
ーム３４に前記ブレーキ側に至るブレーキ操作体３５を
連結して、前記ブレーキペダル２７ａの踏込み操作に伴
い前記第１筒体２７と支持軸３２とを介して前記第４筒
体３１を回動させ、これに伴い前記アーム３４を揺動さ
せることにより、前記操作体３５を介して前記ブレーキ
を操作するようにしており、また、前記クラッチペダル
２８を取付けた前記第２筒体２９には、前記走行クラッ
チ側に至るクラッチ操作体３６が連結されたアーム３７
を突設して、前記クラッチペダル２８の踏込み操作に伴
い前記第２筒体２９を前記支持軸３２に対し回動させな
がら前記アーム３７を揺動させることにより、前記操作
体３６を介して前記走行クラッチを操作するようにして
いる。

【００１９】また、前記第２筒体２９には、概略断面Ｌ
形状とされたブラケット３８を固定すると共に、該ブラ
ケット３８に前記第２筒体２９から前記支持軸３２内に
挿入状態又は離脱状態に保持可能とした結合ピン３９を
支持させて、このピン３９を前記第２筒体２９から前記
支持軸３２内に挿入保持することにより、この支持軸３
２と前記第２筒体２９とを一体に結合させて、前記ブレ
ーキペダル２７ａ又はクラッチペダル２８の何れか一方
を踏込み操作するだけで、前記走行クラッチとブレーキ
とを同時に作動可能となし、又、前記ピン３９を前記支
持軸３２から離脱させて、この支持軸３２と前記第２筒
体２９との結合を解除することにより、前記ブレーキペ
ダル２７ａとクラッチペダル２８との各別な踏込み操作
で、前記走行クラッチとブレーキとをそれぞれ独立して
作動させるようにしている。尚、同図において、４０は
前記結合ピン３９の先端側に設けた受け片４１と前記ブ
ラケット３８との間に介装させた前記ピン３９の付勢用
ばね、また、４２は前記ピン３９における前記ブラケッ
ト３８の外部側に設けられたボス部で、このボス部４２
に係合ピンなどを設けて、該係合ピンで前記結合ピン３
９を前記支持軸３２から離脱状態に保持可能としてい
る。

【００２０】更に、前記第２筒体２９に取付けた前記ク
ラッチペダル２８には、連結軸４３を介して断面Ｌ形状
のブラケット４４を取付けると共に、該ブラケット４４
に前記第２油圧シリンダ２５のピストンロッド２５ａを
連結して、この油圧シリンダ２５の作動で前記クラッチ
ペダル２８を単独操作し、又、前記係合ピン３９による
前記クラッチペダル２８と前記ブレーキペダル２７ａと
の結合時には、これら各ペダル２７ａ，２８を前記油圧
シリンダ２５の作動で同時に操作できるようにしてい
る。前記各ペダル２７ａ，２８は、後述するように前記
走行車体１を自動操向させるようなときに、前記結合ピ
ン３９を介して一体に結合され、前記第２油圧シリンダ
２５の作動で前記各ペダル２７ａ，２８を同時に操作す
るようにしている。

【００２１】また、以上のような自走式走行車両１に
は、図４〜図６に示したように、その前方下面側で車幅
方向中心位置から一定間隔離れた両側位置に、上下に検
出域をもつ左右一対の磁気センサー４５ａ，４５ｂをそ
れぞれ設けている。これら各センサー４５ａ，４５ｂと
しては、例えば導体をコイル状に巻いたピックアップコ
イルやホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子及び磁気
トランジスタなどが使用される。

【００２２】そして、図１，図４で示したように、果樹
園などの地面に前記走行車両１の誘導経路に沿って電磁
誘導ケーブル４６を敷設し、この誘導ケーブル４６に電
源を備えた交流電流発生装置で所定周波数の交流電流を
印加することにより、前記誘導ケーブル４６から発信さ
れる電磁波、つまり、該誘導ケーブル４６の周囲に発生
する交流磁界強度を前記左右一対のコイル型磁気センサ
ー４５ａ，４５ｂでそれぞれ検出し、この検出結果に基
づき前記走行車両１を前記誘導ケーブル４６に沿って自
動操向制御するようにするのである。

【００２３】また、前記誘導ケーブル４６は、例えば図
１で示したように、前記走行車両１における誘導経路の
上方部の空中に架設されることがあり、この場合にも、
前記誘導ケーブル４６で発生する磁界強度を前記各磁気
センサー４５ａ，４５ｂが検出し、この検出結果に基づ
き前記走行車両１の自動走行制御が行われるのである。

【００２４】更に、前記走行車両１には、図４で示した
ように、オペレータが操作する無線遠隔操作器４７から
発信された指令信号を受信する受信機４８を備え、前記
無線遠隔操作器４７から発信され、前記受信機４８で受
信される指令信号で前記動噴クラッチ６をオン・オフ制
御して、前記動力ポンプ５Ｃの発停制御を行うことによ
り、前記噴霧ノズル５Ａからの薬剤散布作業を行った
り、その作業を停止させるようにしており、さらに、前
記受信器４８で受信される指令信号で前記第２切換制御
弁２６の電磁ソレノイド２６Ｌ，２６Ｒを励磁制御する
ことにより、前記第２油圧シリンダ２５を操作して、前
記走行車両１を走行させたり停止できるようにしてい
る。

【００２５】しかして以上のような薬剤散布機の電磁誘
導制御装置において、前記走行車両１に設ける前記各磁
気センサー４５ａ，４５ｂは、図１に示したように前記
走行車両１におけるフレーム１ａに対し前方に離反した
位置で、かつ、機体高さの範囲内で、前記フレ−ム１ａ
の高さ位置より上方、好ましくは、前記機体高さの半分
以上の高さ位置に配設すると共に、前記磁気センサー４
５ａ，４５ｂの間隔は前記走行車両１における機体全幅
の範囲内で、その４０％以上の間隔にするのが好まし
い。

【００２６】図１に示した実施例は、前記走行車両１の
機体高さＨが約１０５ｃｍで、かつ、該走行車両１の機
体全幅Ｄが約１４０ｃｍの場合で、前記誘導ケーブル４
６を果樹園などの地面深さ０〜３０ｃｍに敷設すると
き、又は、果樹園などの地上高さ１８０〜２５０ｃｍに
架設する何れのときにも対応可能となるように、前記走
行車両１に対する前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂの
地面からの取付高さｙを、前記機体高さＨの半分以上の
例えば７０ｃｍ±１５ｃｍとなし、また、前記各磁気セ
ンサー４５ａ，４５ｂの車幅方向ピッチ間隔Ｐを、機体
全幅の４０％以上例えば８０ｃｍ±２０ｃｍとしてい
る。また、前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂは、前記
誘導ケーブル４６を中心とした車幅方向両側に等間隔に
配設するのであって、つまり、前記誘導ケーブル４６を
中心とした前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂの距離Ｃ
は、それぞれ約４０ｃｍ±１０ｃｍとなすのである。

【００２７】以上のように、前記走行車両１に対する前
記各磁気センサー４５ａ，４５ｂの取付位置を設定する
ことにより、前記誘導ケーブル４６に対して前記各磁気
センサー４５ａ，４５ｂが、該各磁気センサー４５ａ，
４５ｂと前記誘導ケーブル４６との間の相対距離が変動
しても影響を受け難い最適な位置に保持されることとな
り、このため、例え前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂ
と前記誘導ケーブル４６との間の相対距離が変動するこ
とがあっても、この相対距離の変動による影響を受け難
くなり、つまり、前記誘導ケーブル４６から発生する磁
界強度を検出して前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂか
ら出力される出力値の変化が少なくなって、前記走行車
両１を前記誘導ケーブル４６に沿って正確に操向制御さ
せることが可能となる。

【００２８】また、以上のように、前記各磁気センサー
４５ａ，４５ｂを前記走行車両１のフレーム１ａに対し
前方側に離反した位置に設けることにより、前記各磁気
センサー４５ａ，４５ｂで前記誘導ケーブル４６から発
生する磁界強度を検出するときに、前記ケーブル４６が
地上に敷設される場合でも、空中に架設される場合でも
前記走行車両１のフレーム１ａによる悪影響を受けたり
することなく、つまり、該フレーム１ａで乱された磁界
を前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂが検出したりする
ことがなく、前記誘導ケーブル４６による磁界強度を前
記各磁気センサー４５ａ，４５ｂで正確に検出すること
ができる。

【００２９】更に、上下に検出域をもつ前記各磁気セン
サー４５ａ，４５ｂを用い、これら磁気センサー４５
ａ，４５ｂの前記走行車両１に対する取付位置を、以上
のように設定することにより、前述したように、前記誘
導ケーブル４６を前記走行車両１の誘導経路に沿って地
面などに敷設し、又は、この誘導経路の上方に前記誘導
ケーブル４６を架設する何れの場合にも対応することが
でき、つまり、これら誘導ケーブル４６に対して前記各
磁気センサー４５ａ，４５ｂを、該各磁気センサー４５
ａ，４５ｂと前記誘導ケーブル４６との間の相対距離が
変動しても影響を受け難い最適な位置に保持することが
でき、従って、例え前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂ
と前記誘導ケーブル４６との間の相対距離が変動するこ
とがあっても、この相対距離の変動による影響を受け難
くなり、何れの場合にも前記各磁気センサー４５ａ，４
５ｂからの出力に基づき前記走行車両１を前記誘導ケー
ブル４６に沿って正確に操向制御することができる。

【００３０】図２は、以上のような電磁誘導制御装置の
制御ブロックを示しており、前記走行車両１に搭載した
マイクロコンピュータなどから成るコントローラ４９に
おける中央演算処理装置５０には、データ等の読み書き
可能メモリ（ＲＡＭ）５１及び制御プログラム等を記憶
させた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５２が接続されて
いる。また、中央演算処理装置５０には、図５に示すよ
うに、前記磁気センサー４５ａ，４５ｂからの検出信号
を演算等処理する前処理部５３を介して入力する。前処
理部５３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５３は図
３のように前記磁気センサー４５ａ，４５ｂからの検出
信号を増幅する増幅器５４，５４、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５５，５５、両センサーの
出力の差（差動出力値）を求める差動演算回路５６、前
記左右両センサー４５ａ，４５ｂ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５
７、平均値Ｖｍからその３乗値を演算する巾乗演算回路
５８、及び差動出力値と、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５９、増
幅回路６０等からなる。

【００３１】この増幅回路６０の出力端子６１から前記
比率の値を中央処理装置５０に入力し、この読み出し専
用メモリ（ＲＯＭ）５２または読み書き可能メモリ（Ｒ
ＡＭ）５１内に記憶させた定数（後述の表１の値等）に
基づき、前記横ずれ量ｘを求めるのである。

【００３２】即ち、図９に示したように、左右距離２ｃ
の磁気センサー４５ａ，４５ｂ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４６から垂線を立て、誘導ケーブル４６か
ら水平直線迄の高さ距離ｙ、誘導ケーブル４６から垂線
までの水平距離を横ずれ量ｘ、誘導ケーブル４６から一
方の磁気センサー４５ａまでの距離ａ、誘導ケーブル４
６から他方の磁気センサー４５ｂ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。

【００３３】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。

【００３４】一方、各磁気センサー４５ａ，４５ｂ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＝α² 〔（１／Ｖａ）² −（１／Ｖｂ）² 〕・・・・(2) となる。ｃ及び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。

【００３５】ところで、前記差動出力値（Ｖａ−Ｖｂ）
は、実験の結果から、図１０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、左右両センサー４５
ａ，４５ｂの間に誘導ケーブル４６が位置する時、つま
り、横ずれ量ｘがｘ１からｘ２の間では、差動出力値
（Ｖａ−Ｖｂ）を横ずれ量ｘの変数に対して３次曲線に
近似した曲線、または一次曲線に近似しているものと仮
定する。

【００３６】一方、前記両磁気センサー４５ａ，４５ｂ
の検出出力の和（Ｖａ＋Ｖｂ）、もしくは平均値Ｖｍ＝
（Ｖａ＋Ｖｂ）／２の関数は、左右両センサー４５ａ，
４５ｂの間に誘導ケーブル４６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、ｘＶａ
² Ｖｂ／（Ｖａ＋Ｖｂ）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、横ずれ値ｘ
がｘ１からｘ２までの区間では、前記差動出力値（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。そこで、Ｖａ² Ｖｂ²
／（Ｖａ＋Ｖｂ）≒（Ｖａ＋Ｖｂ）³ ／８＝（Ｖｍ）³
と仮定する。つまり、Ｖａ² Ｖｂ² ／（Ｖａ＋Ｖｂ）を
左右両センサー４５ａ，４５ｂ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) な
る。

【００３８】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）の値として以下に示す
〔表１〕のごとくの結果を得た。

【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、差動出力値（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】

【表１】

【００４１】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）の値が求められ
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。

【００４２】尚、前記(5) 式において、左辺の分母をｘ
の３次関数と仮定して、（Ｖａ−Ｖｂ）／（Ｖｍ）³ ・
ｘ³ ＝１／Ｋ′・・・・(7) とおいて、前記と同様にして横
ずれ量ｘを求めることができる。これらの場合、前記
（１／Ｋ）または（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。

【００４３】前記差動出力の差動演算回路５６や和又は
平均値の関数の関数演算回路５９は、それ専用の電子素
子による演算回路で構築しても良いが、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た構築も良
い。

【００４４】このようにして、誘導ケーブル４６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５０
にて演算するのである。

【００４５】つまり、一対の磁気センサー４５ａ，４５
ｂの検出信号を演算すれば、車体の誘導ケーブル４６に
対する横ずれの偏位量を求めることおよび横ずれの向き
（右または左）を判別することができる。

【００４６】尚、前記平均値Ｖｍの３乗値等、両検出器
の出力の和の関数値を増幅回路６２を介して増幅させた
信号を、出力端子６２ａから中央処理装置５０に入力し
て、一定しきい値Ｖｓと比較して、誘導ケーブル４６の
断線もしくは左右両センサー４５ａ，４５ｂが誘導ケー
ブル４６の箇所から大きく逸脱しているか否かの判別を
している。

【００４７】即ち、左右いずれか一つの磁気センサーの
出力では、図１０に示すように、誘導ケーブル４６が左
右対の磁気センサー４５ａ，４５ｂの中点にある場合の
出力値と、誘導ケーブル４６がセンサーよりも外側に大
きく横ずれしている場合の出力とは略同程度になるか
ら、一つの磁気センサーの出力を検出していただけで
は、誘導ケーブルが断線しているのか、誘導ケーブルに
対して左右対の磁気センサーが大きく横ずれしているか
の判別が不可能である。しかし、誘導ケーブル４６が左
右対の磁気センサー４５ａ，４５ｂの中間にあるとき
は、両センサーの出力の和もしくはその和の関数の値は
大きくなり、誘導ケーブル４６が断線しているときや誘
導ケーブル４６がセンサーよりも外側に大きく横ずれし
ている場合には、前記両センサーの出力の和もしくはそ
の和の関数の値は、極めて小さくなるので、容易に判別
できるのである。

【００４８】また、前記中央演算処理装置５０の入力側
には、キースイッチ６３と、自動モード又は手動モード
に切換える自動・手動切換スイッチ６４と、前記無線遠
隔操作器４７から発信され、前記受信器４８で受信され
る指令信号でオン・オフ制御される前記走行車両１の走
行駆動系を操作する走行スイッチ６５と、前記無線遠隔
操作器４７から発信される指令信号を受信する前記受信
器４８と、前記操縦運転席３に設ける座席シート３ａに
着座したときにオン動作するシートスイッチ６６とをそ
れぞれ接続する。

【００４９】また、中央演算処理装置５０におけるイン
ターフェイスの出力端子には、薬液タンク４から噴霧ノ
ズル５Ａに薬液を送る動力ポンプ５ｃの駆動回路６７
と、薬液流通管の途中に設けて液の流通量を調節し、遮
断することが可能な調節バルブ６８の駆動回路６９と、
前記第２切換制御弁２４の右操舵用電磁ソレノイド２４
Ｒの電気式駆動回路７０と左操舵用電磁ソレノイド２４
Ｌの電気式駆動回路７と、前記第２油圧シリンダ２５を
操作する前記第３切換制御弁２６の駆動回路７２とを接
続する。

【００５０】しかして、以上の構成において果樹園の樹
木などに薬剤散布作業を行うべく、前記走行車両１を所
定の誘導経路に沿って自動操向させるときには、先ず、
前記キースイッチ６３がオン動作され、また、前記自動
・手動切換スイッチ６４が自動モード側に切換えられ
る。そして、前記誘導ケーブル４６の周囲に発生する交
流磁界強度が前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂで検出
されて前記コントロ−ラ４９に入力され、つまり、前記
誘導ケーブル４６に対する前記走行車両１の横ずれ大き
さに対応して発生する磁界強度の大小が前記各磁器気セ
ンサー４５ａ，４５ｂで検出され、これら各磁気センサ
ー４５ａ，４５ｂからの出力値の差に基づき前記走行車
両１の横ずれ偏位量（横ずれ大きさ）と横ずれ方向（左
又は右）とが前記コントロ−ラ４９で演算され、この演
算結果に基づく前記コントロ−ラ４９からの出力によ
り、前記第２切換制御弁２４の左右電磁ソレノイド２４
Ｌ，２４Ｒを励磁させて、前記第１油圧シリンダ１７を
操作し、この油圧シリンダ１７で前記各輪８，９の操舵
方向を前記横ずれ偏位量がゼロとなるように変更操作す
ることにより、前記走行車両１を前記誘導ケーブル４６
に沿って正確に自動操向制御されるのである。

【００５１】また、オペレータによる操作で前記無線遠
隔操作器４７から発信され、前記受信器４８側で受信さ
れる指令信号に基づく前記コントローラ４９からの出力
により前記第２油圧シリンダ２５を操作する前記第３切
換制御弁２６の電磁ソレノイド２６Ｌ，２６Ｒが切換制
御され、この切換制御に伴い前記走行車両１の果樹園内
における走行・停止制御が行われる。

【００５２】ところで、一般的な走行車両の電磁誘導制
御装置では、前記自動・手動切換スイッチ５１を手動モ
ード側に切換えたとき、前記コントローラ４９からの出
力により、前記第２油圧シリンダ２５を操作する前記第
３切換制御弁２６の電磁ソレノイド２６Ｌ，２６Ｒが自
動的に切換制御されて、前記走行車両１の操向制御を行
うクラッチやブレーキがクラッチ入・ブレーキ切の状態
にロックされ、一方、前記自動・手動切換スイッチ６４
を自動モード側に切換えたときには、前記コントローラ
４９からの出力により前記電磁ソレノイド２６Ｌ，２６
Ｒが自動的に切換制御されて、クラッチ切・ブレーキ入
の状態にロックするようにされている。さらに、前記無
線遠隔操作器４７からの指令信号で前記走行スイッチ６
５をオン動作させたときには、クラッチ入・ブレーキ切
の状態にロックされ、また、前記走行クラッチ６５をオ
フ動作させたときには、クラッチ切・ブレーキ入の状態
にロックするようにされている。

【００５３】従って、前記無線遠隔操作器４７の操作で
前記走行スイッチ６５をオフ動作させた後に、前記自動
・手動切換スイッチ６４を自動モードから手動モードに
切換えたりすると、この自動モードから手動モードへの
切換時には、前記コントローラ４９からの出力によりク
ラッチ切・ブレーキ入の状態からクラッチ入・ブレーキ
切の状態に自動的に切換えられることから、前記走行車
両１が急発進したりして危険を招くことがあった。

【００５４】そこで、前記コントローラ４９において
は、以上のような走行車両１の急発進を防止するため
に、前記無線遠隔操作器４７の操作で前記走行スイッチ
６５をオフ動作させた後に、前記自動・手動切換スイッ
チ６４を自動モードから手動モードに切換えるときに
は、走行クラッチ切、ブレ−キ入の状態を維持するよう
に制御するのである。即ち、前記コントローラ４９から
の出力により前記キースイッチ６３の電源を一旦オン状
態からオフ状態に自動的に切換え、この切換えによりエ
ンジンを停止して前記走行クラッチ６５のオフ動作状態
つまりクラッチ切・ブレーキ入のロック状態に保持さ
せ、この後前記キースイッチ６３をリセットして電源の
みをオンとして、その後にセルモータを駆動して前記走
行車両１を手動モードで操向するように成すことによ
り、該走行車両１の手動モード切換時における急発進を
阻止できるようにしている。

【００５５】また、前記走行車両１の急発進を防止する
ためには、以上の他前記無線遠隔操作器４７の操作で前
記走行スイッチ６５をオフ動作させた後に、前記自動・
手動切換スイッチ６４を自動モードから手動モードに切
換えるときには、前記コントローラ４９からの出力によ
り前記走行変速機構１１を自動的に中立位置に切換え
て、この後前記走行車両１の手動モードでの走行を行う
ことにより、該走行車両１の手動モード切換時における
急発進を阻止するようにしてもよい。

【００５６】さらに、一般的な走行車両の電磁誘導制御
装置では、前記自動・手動切換スイッチ６４を自動モー
ドから手動モード側に切換えたとき、前記コントローラ
４９からの出力により、前記無線遠隔操作器４７による
走行スイッチ６５の操作状態を継続保持するようにされ
ているため、該走行スイッチ６５をオフ操作していると
きつまりクラッチ切・ブレーキ入の状態としているとき
には、オペレータが手動モードで前記走行車両１の走行
を行おうとしても、前記キースイッチ６３をオフ動作さ
せて一旦リセットしないと、クラッチやブレーキを走行
可能状態にできないことから、操作性が悪かったのであ
る。

【００５７】そこで、手動モードで前記走行車両１の走
行を行うべく、前記座席シート３ａにオペレータが着座
したときにオン動作するシートスイッチ６６を設けて、
このシートスイッチ６６を前記コントロ−ラ４９に接続
して、前記シートスイッチ６６のオン動作時で前記自動
・手動切換スイッチ６４が自動モードから手動モード側
に切換え、前記遠隔操作器４７により走行スイッチ６５
をオフ操作した後でも前記シートスイッチ６６のオン動
作時には前記コントローラ４９からの出力で前記クラッ
チやブレーキを自動的に走行可能状態つまりクラッチ入
・ブレーキ切の状態を維持することにより、前記キース
イッチ６３をリセットしたりすることなく、前記自動モ
ードから手動モードに切換えるだけで、前記遠隔操作器
４７の操作に関係なく手動操作が可能となり、その操作
性を高めることができる。また、以上のように、前記自
動・手動切換スイッチ６４で自動モードから手動モード
へと切換えるときには、前述した場合と同様に、前記コ
ントローラ４９からの出力によりクラッチ切・ブレーキ
入の状態からクラッチ入・ブレーキ切の状態に自動的に
切換えられることから、前記走行車両１が急発進したり
する危険性があるが、この危険を回避するためには、停
止時に前記シートスイッチ６６がオン動作する場合、ク
ラッチ切、ブレ−キ入に維持し、リセット操作で解除す
るようにしてもよいし、また、自動モードから手動モー
ドに復帰させる際、前記シートスイッチ６６のオン動作
でクラッチ入、ブレ−キ切の状態に制御すると同時に、
前記第３切換制御弁２６の電磁ソレノイド２６Ｌ，２６
Ｒを切換制御するときの駆動デューティ比を小さくする
のであって、斯くすることによっても、前記走行車両１
の急発進を防止することができるのである。

【００５８】さらに、前記自動・手動切換スイッチ６４
で自動モードから手動モードに切換えるときの急発進を
防止する手段として、前記シートスイッチ６６がオン動
作し、かつ、前記自動・手動切換スイッチ６４が自動モ
ードから手動モード側に切換えられ、また、前記走行変
速機構１１を中立位置に切換えられたときにのみ、前記
コントローラ４９からの出力により前記クラッチやブレ
ーキを自動的に走行可能状態つまりクラッチ入・ブレー
キ切の状態に切換えるようにすることによっても達成で
きる。即ち、この場合には、前記走行変速機構１１を中
立位置に切換えられたときにのみ、前記クラッチやブレ
ーキが走行可能状態に切換えられることから、前述した
場合のように、前記走行車両１が急発進を防止するため
に、前記第３切換制御弁２６の電磁ソレノイド２６Ｌ，
２６Ｒを切換制御するときの駆動デューティ比を小さく
したりすることなく、前記走行車両１の急発進を防止す
ることができる。

【００５９】また、前記自動・手動切換スイッチ６４の
切換操作により前記走行車両１を自動モードで走行させ
ているときに、オペレータが緊急に前記走行車両１を手
動で操作しようとしても、自動モード時には前記第３切
換制御弁２６の電磁ソレノイド２６Ｌ，２６Ｒ及び前記
第２切換制御弁２４の電磁ソレノイド２４Ｌ，２４Ｒが
それぞれロックされて切換制御不能な状態とされている
ため、オペレータが手動モードで前記走行車両１の操向
制御を行おうとしても、前記キースイッチ６３をオフ動
作して一旦リセットしないと、前記クラッチやブレーキ
を走行可能状態とすることができず、又、前記各輪８，
９の操舵も行うことができないのであるが、自動モード
で前記走行車両１の操向制御を行っているときに、オペ
レータが前記座席シート３ａに着座して前記シートスイ
ッチ６６がオン動作されたとき、前記第３切換制御弁２
６の電磁ソレノイド２６Ｌ，２６Ｒや前記第２切換制御
弁２４の電磁ソレノイド２４Ｌ，２４Ｒをロック解除し
て、これらの切換制御を前記自動・手動切換スイッチ６
４を手動モード側に切換えるだけで手動操作可能とすれ
ば、前記キースイッチ６３をリセットしたりすることな
く、自動モード運転時における前記走行車両１の手動操
向制御を可能として操作性を高めることができる。

【００６０】また、図４，図５においては、前記走行車
両１の自動操向状態を示す自動ランプや、該走行車両１
の方向指示ランプ及び前記薬剤タンク４内の薬剤量を示
す薬剤ランプなどを組み込んだモニター部７３を、前記
走行車両１の外面で前後及び左右両側に合計４個取付け
て、この走行車両１の自動操向時に、該走行車両１の作
業状態をオペレータが遠く離れた箇所からでも正確に確
認できるようにしている。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、自走式
走行車両１に、誘導経路に沿って配設された電磁誘導ケ
ーブル４６から発生する磁界強度の大小を検出する左右
対の磁気センサー４５ａ，４５ｂと、これら磁気センサ
ー４５ａ，４５ｂから出力される出力値に基づいて前記
走行車両１を前記誘導ケーブル４６に沿って操向制御す
るコントローラ４９とを設けた走行車両の電磁誘導制御
装置において、前記検出器は、上下に検出域をもつ磁気
センサー４５ａ，４５ｂから構成すると共に、これら磁
気センサー４５ａ，４５ｂの差動出力の値を演算する差
動演算回路５６と、前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂ
の差動出力の値と、これら各磁気センサー４５ａ，４５
ｂの出力の和の値の関数との比から成る関数を演算する
関数演算回路５９とを備え、前記両演算回路５６，５９
の出力値から、前記誘導ケーブル４６に対する前記磁気
センサー４５ａ，４５ｂの横ずれ量を演算するコントロ
−ラ４９を設けたから、前記誘導ケーブル４６を果樹園
の地面などに前記走行車両１の誘導経路に沿って敷設し
たり、又は、前記誘導ケーブル４６を前記誘導経路上の
空中に架設する場合でも適用できるのであり、しかも、
これら誘導ケーブル４６に沿って前記走行車両１の自動
操向制御を行うときに、前記走行車両１が走行される誘
導経路の地面などに凹凸などがあるような場合、また、
前記誘導経路の上方に架設される前記誘導ケーブル４６
の途中が垂れ下がったり、或は、該誘導ケーブル４６の
取付高さに誤差があるような場合で、この誘導ケーブル
４６と前記走行車両１に設けられる前記各磁気センサー
４５ａ，４５ｂとの間の相対距離が変動することがあっ
ても、誘導ケーブル４６に対する横ずれ量を正確に検出
して、前記走行車両１を前記誘導ケーブル４６に沿って
正確に操向制御させることが可能となる。

【００６２】また、前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂ
を前記走行車両１のフレーム１ａの高さ位置より上方に
設けることにより、誘導ケーブル４６を地上に敷設する
場合に適用したとき、前記誘導ケーブル４６との距離を
大きくとれるので、該ケーブル４６と前記各磁気センサ
ー４５ａ，４５ｂとの距離が変動することがあっても、
この距離の変動による影響を受け難くなり、前記磁気セ
ンサー４５ａ，４５ｂからの出力に基づく走行車両１の
操向制御をより正確に行うことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電磁誘導制御装置を備えた走行
車両の正面図である。

【図２】電磁誘導制御装置の制御ブロック図である。

【図３】磁気センサーの出力の演算回路の機能ブロック
図である。

【図４】走行車両の一部切欠いた側面図である。

【図５】同走行車両の平面図である。

【図６】操舵装置の平面図である。

【図７】同操舵装置の制御油圧回路図である。

【図８】走行クラッチとブレーキとの関係を示す斜視図
である。

【図９】誘導ケーブル位置ずれした磁気センサーとの位
置関係を示す説明図である。

【図１０】磁気センサーの出力を示す説明図である。

【符号の説明】

１自走式走行車両４５ａ，４５ｂ磁気センサー４６誘導ケーブル４９コントローラ５０中央演算処理装置５３前処理部５６差動演算回路５９関数演算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自走式走行車両１に、誘導経路に沿って
配設された電磁誘導ケーブル４６から発生する磁界強度
の大小を検出する左右対の検出器を設けると共に、これ
ら検出器により検出する出力値に基づいて前記走行車両
１を前記誘導ケーブル４６に沿って操向制御するように
した走行車両の電磁誘導制御装置において、前記検出器
は、上下に検出域をもつ磁気センサー４５ａ，４５ｂか
ら構成すると共に、これら磁気センサー４５ａ，４５ｂ
の差動出力の値を演算する差動演算回路５６と、前記各
磁気センサー４５ａ，４５ｂの差動出力の値と、これら
各磁気センサー４５ａ，４５ｂの出力の和の値の関数と
の比から成る関数を演算する関数演算回路５９とを備
え、前記両演算回路５６，５９の出力値から、前記誘導
ケーブル４６に対する前記磁気センサー４５ａ，４５ｂ
の横ずれ量を演算するコントロ−ラ４９を設けているこ
とを特徴とする走行車輌の電磁誘導制御装置。
【請求項２】左右対の磁気センサー４５ａ，４５ｂ
を、走行車輌１におけるフレ−ム１ａの高さ位置より上
方に設けている請求項１記載の走行車輌の電磁誘導制御
装置。