JPH05346821A

JPH05346821A - 芝刈作業車の走行制御装置

Info

Publication number: JPH05346821A
Application number: JP4156277A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ueda; 上田　　吉弘
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1993-12-27

Abstract

(57)【要約】【目的】走行開始時に処理済作業地側を作業車に自動
判定させて境界検出を誤りなく行わせ適正な操向制御を
実現する。【構成】車体横幅方向に沿って所定間隔毎に芝の有無
を検出する左右一対の芝有無検出手段２２ａ，２３，２
２ｂ，２３のうちの選択されたものの情報に基づいて未
処理作業地Ａと処理済作業地Ｂとの境界Ｌを判別する境
界判別手段１００と、走行開始を指令する起動指令手段
ＳＷ２の指令に基づいて走行を開始させ、境界Ｌに沿っ
て作業行程を走行させるための制御手段１０１とが設け
られ、境界判別手段は、走行開始の指令時に左右一対の
芝有無検出手段のうちの車体横幅方向での芝有無情報に
おいて芝有り情報の検出率が小さいがわのものを選択し
て境界Ｌを判別し、制御手段は、作業行程の終端部でそ
の作業行程で選択したものとは反対側の芝有無検出手段
が位置する横一側方に向けて前後向き反転させるように
旋回走行させ、次の作業行程では反対側の芝有無検出手
段を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体横幅方向に沿って
所定間隔毎に芝の有無を検出する左右一対の芝有無検出
手段と、それら一対の芝有無検出手段のうちの選択され
たものの情報に基づいて未処理作業地と処理済作業地と
の境界を判別する境界判別手段と、走行開始を指令する
起動指令手段と、この起動指令手段の指令に基づいて走
行を開始させるように走行制御し、且つ、前記境界判別
手段によって判別された前記境界に沿って作業行程を走
行させるように操向制御する制御手段とが設けられた芝
刈作業車の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の芝刈作業車の走行制御装置は、
例えば、芝刈り作業等を人手を介さずに行うための自走
式の作業車に用いられるものであり、従来では、作業者
が手動操縦にて作業対象地の作業開始地点に作業車を移
動させて作業行程の方向に向けてから、左右一対の芝有
無検出手段のうち処理済（既刈り）作業地側の芝有無検
出手段を選択して作業車にセットした後走行開始を指令
すると、作業車は選択された芝有無検出手段によって境
界を判別しながら走行制御することになる。具体的に
は、一定走行距離毎に車体横幅方向に沿って所定間隔毎
の芝有無データ（例えば８個）がサンプリングされ、こ
のサンプリングされた芝有無データのうち最も処理済作
業地側に位置する未処理作業地側（即ち未刈り側）の芝
有りデータの位置とこれに隣接する処理済作業地側の芝
無しデータの位置との中間点を未処理作業地と処理済作
業地の境界として判別し、この境界に対して車体が適正
操向位置に維持されるように操向制御していた。そし
て、枕地等の作業行程の終端部に達すると前記のように
選択された処理済（既刈り）作業地側とは反対側に隣接
する未処理作業地側に車体を旋回させて次の作業行程に
向けて作業を継続して行うにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来手段では、走行開始にあたって作業者が左右一対の芝
有無検出手段のうちいずれの芝有無検出手段を境界検出
に使うかを選択して作業車にセットする必要があった。
このため、その選択判断とセット作業が面倒であるばか
りでなく、判断ミスやセット時の入力ミス等が発生した
場合には作業車が正しく操向制御されないという不具合
があった。つまり、例えば、右側が処理済作業地側であ
るときには本来右側の芝有無検出手段を選択すべきであ
るが、誤って左側の芝有無検出手段を選択した場合に
は、車体の適正操向位置が大きく処理済作業地側にずれ
てしまい、この状態で走行させると既に芝が刈り取られ
た後を走行する結果、無駄な作業を行うことになる。

【０００４】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、走行開始にあたって左右いずれ
が処理済作業地側（あるいは未処理作業地側）であるか
を作業車自身によって自動判定させることにより、上記
従来手段の不具合を解消させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による芝刈作業車
の走行制御装置の第１の特徴構成は、前記境界判別手段
は、前記起動指令手段によって走行開始が指令されたと
きに、左右一対の芝有無検出手段のうちの前記車体横幅
方向での所定間隔毎の芝有無情報において芝有り情報の
検出率が小さいがわのものを選択して、前記境界を判別
するように構成されている点にある。

【０００６】また第２の特徴構成は、前記制御手段は、
作業行程の終端部に達するに伴って隣接する次の作業行
程に移行させるべく、その作業行程で選択した芝有無検
出手段とは反対側の芝有無検出手段が位置する横一側方
に向けて前後向き反転させるように旋回走行させ、且
つ、次の作業行程では前記反対側の芝有無検出手段を選
択するように構成されている点にある。

【０００７】

【作用】本発明の第１の特徴構成によれば、走行開始が
指令されたときに左右一対の芝有無検出手段によって検
出された車体横幅方向での所定間隔毎の芝有無情報にお
いて、左右両側の芝有無情報のうちで芝有り情報の検出
率が小さいがわ（逆に言うと芝無し情報の検出率が大き
いがわ）が処理済作業地側であると判断されるので、こ
の芝有り情報の検出率が小さいがわの芝有無検出手段を
境界判別に使用する芝有無検出手段として誤りなく選択
できることになる。そして、この選択された芝有無検出
手段の芝有無情報に基づいて判別された境界に沿って操
向制御すれば、車体の適正操向位置が処理済作業地側に
大きくずれることもなく適正な操向制御がなされること
になる。

【０００８】また第２の特徴構成によれば、作業行程の
終端部に達すると今まで走行してきた作業行程で選択し
た芝有無検出手段とは反対側（つまり未処理作業地側）
の芝有無検出手段が位置する横一側方側に隣接する作業
行程に向けて車体を前後向きを反転させるように旋回走
行させる。そして、その旋回走行のあと車体が向いた次
の作業行程では、前の作業行程で反対側（つまり未処理
作業地側側）に位置していた芝有無検出手段が車体が前
後向き反転したために処理済作業地側に位置するように
なり、この芝有無検出手段が境界判別用の芝有無検出手
段として正しく選択されることになる。

【０００９】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴構成によれ
ば、走行開始にあたって左右いずれが処理済作業地側で
あるかを作業車自身に自動判定させて境界検出に使用す
る芝有無検出手段を選択させるようにしたので、従来の
ように、作業者が判断してセットしたのに較べて作業者
の作業負担が軽くなるとともに、判断ミス等によって作
業車が正しく操向制御されないという不具合がなくな
る。

【００１０】又、第２の特徴構成によれば、１つの作業
行程が終了して次の作業行程に向けて旋回走行する場合
において、両側に隣接する作業行程のうちで旋回すべき
作業行程の方向を正しく判断できるとともに、旋回した
後の次の作業行程において境界判別に使用する芝有無検
出手段を誤りなく選択できるものとなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図４乃至図５に示すように、エンジンＥを
搭載した車体Ｖの前後部に、操向用の遊転前輪１Ｆと、
高速又は低速の二段階切換えが可能な走行変速機構とし
ての駆動ケース３及び前後進切換クラッチ１６を介して
エンジンＥの駆動力が伝達される左右一対の駆動後輪１
Ｌ，１Ｒとを取付けて芝刈り作業車を構成してある。前
輪１Ｆは、これを直接操向するステアリングギア１Ａ
と、自動操向用のステアリングモータＭ１と、ステアリ
ングモータＭ１の駆動力をステアリングギア１Ａに伝達
するモータギア１Ｂとからなる操向機構を介して車体Ｖ
に取付けてあり、前輪１Ｆの回転軸部には、その回転数
を検出する第１エンコーダ１４が設けられている。又、
車体Ｖには、走行時の現在方位を検出するために、トロ
イダルコアを用いたフラックスゲート方式の地磁気セン
サＳ０が設置されている。

【００１３】又、前記車体Ｖの略中央下部に芝刈り用の
回転刃体２が取付けられ、この回転刃体２は、その回転
軸２ａを電磁操作式のモアクラッチ１５（図１参照）を
介してエンジンＥに連結させた状態で、エンジンＥと一
体となってベース部２ｂによって支持されている。そし
て、回転刃体２を地面に対して上下昇降させて刈高さを
調整するリンク式の刈高さ調整機構１７が、そのリンク
基端部が水平軸芯回りに揺動自在な状態で車体Ｖに保持
され、且つ、そのリンク遊端部がベース部２ｂに枢支さ
れた状態で車体Ｖの前後方向に一対配置されている。
尚、上記刈高さ調整機構１７を駆動する機構について
は、詳述はしないが、図示しない電動モータからの回転
駆動力がギア機構を介して減速された後刈高さ調整機構
１７のリンク基端部を水平軸芯回りに揺動させる揺動軸
に伝動されており、前記電動モータを正逆に回転させる
ことによって回転刃体２を上下昇降させることができる
ようになっている。

【００１４】図２にも示すように、車体Ｖの前側には、
未刈り芝の有無を検出する反射式フォトインタラプタで
なる４個の芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
を、左側の２個のセンサＳ１，Ｓ２及び右側の２個のセ
ンサＳ３，Ｓ４を各１組として左右一対となるように構
成し、この左右一対の芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２或い
はＳ３，Ｓ４を夫々車体Ｖの車幅方向に往復揺動させる
揺動機構２３を左右一対設けてある。前記各芝高さ検出
センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、芝高さが大であれば
芝が刈取られていない芝有り状態を検出し、又、芝高さ
が小であれば芝が刈り取られている芝無し状態を検出す
る。従って、この４個の芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２，
Ｓ３，Ｓ４でもって左右一対の芝有無検出センサ２２
ａ，２２ｂが構成される。

【００１５】前記揺動機構２３は、車体Ｖの前端部にそ
の基端部を縦軸芯周りに回転自在に枢着された先端二股
状のアーム２４がバネ３０で機体進行方向に位置するよ
うに付勢されて設けられるとともに、アーム２４の基端
部に取付けた補助アーム２４Ａに偏心カム２５Ａが接当
するようにカム機構２５を配置して構成している。アー
ム２４の二股状の各先端部には、車幅方向に間隔Ｗだけ
隔てて配置された前記左右一対の芝高さ検出センサＳ
１，Ｓ２或いは芝高さ検出センサＳ３，Ｓ４が、取付部
材２６を介して取り付けられている。尚、前記取付部材
２６は、各芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の
対地高さを調節するために、その途中箇所に設けた上下
調整機構によって上下位置を調整してから先端側部分２
６Ｂが固定されるようになっている（図６参照）。以上
の構成により、偏心カム２５Ａがセンサ揺動用モータｍ
（図１参照）にて回転されると、アーム２４が車幅方向
に揺動して、左右一対の芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２或
いは芝高さ検出センサＳ３，Ｓ４の夫々が車体横幅方向
に往復走査される。

【００１６】従って、前記左右一対の揺動機構２３によ
り夫々揺動走査される左右一対の芝高さ検出センサＳ
１，Ｓ２或いは芝高さ検出センサＳ３，Ｓ４の各センサ
によって、所定対地高さにおける芝の有無が、前記間隔
Ｗを４分割した検出間隔（これが所定間隔に相当する）
で検出され、これにより左右一対のセンサＳ１，Ｓ２或
いはＳ３，Ｓ４の揺動走査により夫々８個の芝有無デー
タＤ０〜Ｄ７が得られる。各データＤ０〜Ｄ７は、芝有
り時に“１”、芝無し時に“０”を示すデジタルデータ
である。尚、上記検出間隔は、前記偏心カム２５Ａの回
転軸に設けられたポテンショメータＧにより走査位置を
検出することで定める。以上より、前記芝高さ検出セン
サＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からなる左右一対の芝有無検
出センサ２２ａ，２２ｂと前記左右一対の揺動機構２３
とで、車体横幅方向に沿って所定間隔毎に芝の有無を検
出する左右一対の芝有無検出手段２２ａ，２３或いは２
２ｂ，２３が構成されることになる。

【００１７】又、図６に示すように、前記取付部材２６
は、その上方基端部を支点として進行方向前後に揺動可
能となるように前記アーム２４に枢支され、又、その途
中箇所には機体前方に突出する突出部２６Ａが設けら
れ、この突出部２６Ａとアーム２４の先端部との間に
は、取付部材２６を機体前方側に付勢するためのバネ２
８が設けられるとともに、取付部材２６の角度調整用の
調整ネジ２９が、その先端をバネ２８の付勢力によって
アーム２４に突き当てた状態で突出部２６Ａに螺合内嵌
支持されている。これにより、前記各芝高さ検出センサ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が異物等に突き当たった場合に
は後方に倒れることで芝高さ検出センサの破損を極力回
避するとともに、その後方への倒れが異物等に突き当た
ったその芝高さ検出センサだけに限られるので、他の芝
高さ検出センサの検出動作は継続して行うことができ
る。

【００１８】前記走行変速機構３は、図７に示すよう
に、ボール式のクラッチ機構で構成されている。即ち、
前記エンジンＥの出力部に連結された伝動軸２７の後方
側には、その軸芯方向に並設された状態で低速側一次ギ
ア３１Ｌ及び高速側一次ギア３１Ｈが空回り自在に外嵌
されている。尚、低速側一次ギア３１Ｌは低速側二次ギ
ア３４Ｌと咬合し、高速側一次ギア３１Ｈは高速側二次
ギア３４Ｈと咬合するようになっている。両一次ギア３
１Ｌ，３１Ｈは夫々、対向配置されるボス部３２Ｌ，３
２Ｈを備えており、それら両ボス部３２Ｌ，３２Ｈの適
宜位置には、夫々、複数のボール３３Ｌ，３３Ｈが内外
両方向へ突出可能に保持されている。伝動軸２７の前記
ボス部対応位置には、ボール３３Ｌ，３３Ｈを内方向へ
突出させた状態で夫々落とし込ませて係合させる環状凹
部２７ａ，２７ｂが形成されている。両ボス部３２Ｌ，
３２Ｈの周囲には、軸芯方向への移動が自在であり且つ
両端部にて夫々ボール３３Ｌ，３３Ｈの一方を外から内
方向へ押圧し得るクラッチスリーブ３５が配置されてい
る。尚、前記伝動軸２７の後端部にはその回転数を検出
する第２エンコーダ１８が取付けられている。

【００１９】前記クラッチスリーブ３５を軸芯方向へ移
動させるための変速用モータ３６と、この変速用モータ
３６の回転駆動力がウォーム減速機構３７を経由した後
伝達される第１ギア３８及びこれに咬合する第２ギア３
９が設けられている。更に第２ギア３９の軸芯位置にそ
の軸芯方向に平行で且つ空回り自在な状態で内嵌された
旋回軸４２が配置され、この旋回軸４２の基端部に偏心
カム４３が取付られると共に先端部にその軸芯方向と直
交する状態で棒状の係止片４１が取付られ、コイルバネ
４０が、その一端部を第２ギア３９に固定されて保持さ
れ、他端部を係止片４１に接当させて配置されている。
そして、変速用モータ３６を回転駆動すると第２ギア３
９が低速回転してコイルバネ４０の弾性力を介して係止
片４１が所定方向に押圧されることによって旋回軸４２
すなわち偏心カム４３が旋回し、この偏心カム４３の旋
回に応じてクラッチスリーブ３５の軸芯方向への往復移
動が行われるようになる。

【００２０】そして、クラッチスリーブ３５が図９
（イ）に示す如く高速側ギアの方向へ移動すると、低速
側一次ギア３１Ｌ側のボール３３Ｌがクラッチスリーブ
３５の端部にて押圧されて環状凹部２７ａに入って係合
し、伝動軸２７の回転駆動力が低速側一次ギア３１Ｌへ
伝えられる（その駆動力は更に低速側二次ギア３４Ｌへ
伝えられる）ようになる一方、クラッチスリーブ３５が
図９（ロ）に示す如く低速側ギアの方向へ移動すると、
高速側一次ギア３１Ｈ側のボール３３Ｈがクラッチスリ
ーブ３５の端部にて押圧されて環状凹部２７ｂに入って
係合し、伝動軸２７の回転駆動力が高速側一次ギア３１
Ｈへ伝えられる（その駆動力は更に高速側二次ギア３４
Ｈへ伝えられる）ようになり、もって、変速操作が行わ
れることとなる。尚、低速側二次ギア３４Ｌ及び高速側
二次ギア３４Ｈを共に支持する回転軸４４には、前記前
後進切換クラッチ１６の一部を構成する一次ベベルギア
６１が取付られている。

【００２１】前記変速操作のための偏心カム４３の旋回
位置決めは、図８に示すような構成にて行われる。第１
ギア３８の回転軸３８ｂには、その第１ギア３８に沿う
姿勢で従動するように被検知片３８ａが装着されてお
り、ウォーム減速機構３７の第１ギア３８側の表面に
は、その出力部の周りに、被検知片３８ａを近接状態で
検知する４個の近接センサ３７ａが９０°ずつ位相をず
らせた状態に取り付けられている。尚、４個の近接セン
サ３７ａのうちの１８０°位相がずれた一対の近接セン
サ３７ａは、その一方が高速状態確認の位置に配置され
ると共に、他方が低速状態確認の位置に配置されてい
る。尚、他の二つの近接センサ３７ａはニュートラル状
態に対応する。かかる近接センサ３７ａを用いると、第
１ギア３８の回転状態が上述の各状態の何れに対応して
いるかを正確に把握することができ、その把握に基づい
て第１ギア３８に前述のように機械的に連係する偏心カ
ム４３を低速状態及び高速状態に正確に旋回位置決めす
ることができる。

【００２２】尚、前記前後進切換クラッチ１６は、詳述
はしないが、前記走行変速機構３と同様にボール式のク
ラッチ機構を利用して構成されている。

【００２３】図１０及び図１１に示すように、前記左右
一対の駆動後輪１Ｌ，１Ｒの内側部分には、旋回時に旋
回中心側に位置する駆動後輪１Ｌ，１Ｒを地面から浮上
させるように下降する下降状態と、旋回が完了した後に
旋回中心側に位置する駆動後輪１Ｌ，１Ｒを接地させる
ように上昇する上昇状態とに昇降自在で、且つ、上記下
降状態において旋回中心を形成する左右一対の昇降式接
地体９を接地機構を介して車体Ｖに取付けてあり、又、
上記昇降式接地体９の地面に接地する接地部９Ａは、縦
軸芯周りに回転自在な状態で昇降式接地体９の基端側に
よって支持されている。前記接地機構は、左右一対のく
の字型のリンク４の屈曲部を夫々の支点Ｐ１，Ｐ２周り
に揺動自在に前記駆動ケース３に取付け、リンク４の一
端部に昇降式接地体９を、他端部に昇降式接地体９を上
方に付勢するスプリング５を取り付けると共に、そのス
プリング５の付勢力に抗してリンク４の他端部を昇降式
接地体９を接地させるように揺動操作するカム機構６と
で構成してある。

【００２４】前記カム機構６は、カム６Ａと、カム６Ａ
を回転するための１組のギア７と、このギア７に連結さ
れた接地用モータ８とで構成してあり、カム６Ａが９０
°回転するたびに、左右一対の昇降式接地体９の夫々
が、上記昇降式接地体９側の前記左右一対の駆動後輪１
Ｌ，１Ｒを浮上させるように下降する下降状態と、その
浮上した駆動後輪１Ｌ，１Ｒを接地させるように上昇す
る上昇状態とを、交互に繰り返すようになっている。

【００２５】図１に示すように、マイクロコンピュータ
利用の制御装置Ｈが設けられており、この制御装置Ｈ
に、前記芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４、前
記ポテンショメータＧ、前記地磁気センサＳ０、前記第
１エンコーダ１４、前記第２エンコーダ１８、及び前記
４個の近接センサ３７ａからの各信号が入力されてい
る。又、車体Ｖの上面側の所定位置には、走行モードを
手動走行モードと自動走行モードに切り換えるための自
動手動切換スイッチＳＷ１と、作業車に対して走行開始
を指令する起動指令手段としてのスタートスイッチＳＷ
２とが設置され、これらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２から
の信号が制御装置Ｈに入力されている。又、制御装置Ｈ
からは、前記ステアリングモータＭ１、前記モアクラッ
チ１５、前記変速用モータ３６、、前記センサ揺動用モ
ータｍ、及び前記接地用モータ８に対して駆動信号が出
力される。尚、前記刈高さ調整機構１７及び前記前後進
切換クラッチ１６を駆動するための電動モータ（図示し
ない）夫々に対する駆動信号が制御装置Ｈから出力され
ている。又、制御装置Ｈは情報記憶用のメモリＭＥＭに
接続されている。

【００２６】前記メモリＭＥＭ及び前記地磁気センサＳ
０を利用して、作業開始時に作業者により車体Ｖが向け
られる第１作業行程Ｋ１の方向、すなわち、未処理作業
地Ａと処理済作業地Ｂとの境界Ｌが示す方向（図３参
照）と地磁気センサＳ０が検出する地磁気の向きＪとの
なす角度θを基準方位θ₀として前記メモリＭＥＭに記
憶することにより、未処理作業地Ａと処理済作業地Ｂと
の境界Ｌが示す方向を基準方位として設定する基準方位
設定手段１０が構成される。

【００２７】又、前記制御装置Ｈを利用して、前記左右
一対の芝有無検出手段２２ａ，２３或いは２２ｂ，２３
のうちの選択されたものの情報に基づいて未処理作業地
Ａと処理済作業地Ｂとの境界Ｌを判別する境界判別手段
１００が構成されている。そして、前記境界判別手段１
００は、前記スタートスイッチＳＷ２によって走行開始
が指令されたときに、前記左右一対の芝有無検出手段２
２ａ，２３或いは２２ｂ，２３のうちの前記車体横幅方
向での所定間隔毎の芝有無情報において芝有り情報の検
出率が小さいがわのものを選択して、前記境界Ｌを判別
するように構成されている。

【００２８】以下、前記境界判別手段１００について具
体的に説明する。図１２（イ）に示すように、作業行程
の始端部に車体Ｖを位置させた状態で前記スタートスイ
ッチＳＷ２を押すと、左右一対の芝有無検出手段２２
ａ，２３或いは２２ｂ，２３が車体横幅方向に揺動操作
されて左側の芝有無検出手段２２ａ，２３で８個、右側
の芝有無検出手段２２ｂ，２３で８個の合計１６個芝有
無データＤ０〜Ｄ１５が得られる。そして、この場合
は、図１２（ロ）に示すように、左側に７個、右側に４
個の芝有り情報があって右側の方が芝有り情報の検出率
が小さいので、右側が処理作業地Ｂ側であると判断され
る。従って、右側の芝有無検出手段２２ｂ，２３を選択
して未処理作業地Ａと処理作業地Ｂとの境界Ｌを判別す
ることになる。具体的には、未処理作業地Ａ側で最も処
理作業地Ｂ側に位置する芝有りデータの位置（この例で
はＤ１１）とこれに隣接する処理作業地Ｂ側の芝無しデ
ータの位置（この例ではＤ１２）との中間の位置を前記
境界Ｌとして判別する。

【００２９】又、前記制御装置Ｈを利用して、前記スタ
ートスイッチＳＷ２からの指令に基づいて走行を開始さ
せるように走行制御し、且つ、前記境界判別手段１００
によって判別された前記境界Ｌに沿って作業行程を走行
させるように操向制御する制御手段１０１が構成されて
いる。つまり、車体横幅方向での適正操向位置として決
められている前記左右一対の芝高さ検出センサＳ１，Ｓ
２或いはＳ３，Ｓ４の検出範囲の中央位置、すなわち、
ビットＤ３とビットＤ４との中間位置或いはビットＤ１
１とビットＤ１２との中間位置が、上記判別された境界
Ｌの位置に対して偏位している偏位量が操向位置の位置
偏差Ｘになるので、この位置偏差Ｘが零になるように前
記ステアリングモータＭ１を制御して上記適正操向位置
が境界Ｌに沿って走行するように操向制御することにな
る。尚、車体Ｖが未処理作業地Ａ側にずれている場合に
上記位置偏差Ｘが負になるようにずれの方向を定義す
る。従って上記位置偏差Ｘが負であれば、車体Ｖを処理
済地Ｂ側（図３では進行方向左側）に修正操向させ、位
置偏差Ｘが正であれば、車体Ｖが処理済地Ｂ側にずれて
いるので未処理地Ａ側（図３では進行方向右側）に修正
操向させる。

【００３０】又、前記制御手段１０１は、作業行程の終
端部に達するに伴って隣接する次の作業行程に移行させ
るべく、その作業行程で選択した芝有無検出手段２２
ａ，２３（図３の例では左側）とは反対側の芝有無検出
手段２２ｂ，２３（図３の例では右側）が位置する横一
側方に向けて前後向き反転させるように旋回走行させ、
且つ、次の作業行程では前記反対側の芝有無検出手段２
２ｂ，２３を選択するように構成されている。

【００３１】次に、図１３〜図１５に示すフローチャー
トに基づいて、前記制御装置Ｈの制御動作について説明
する。

【００３２】電源投入に伴って制御が作動され、前記ス
タートスイッチＳＷ２がオンされたか否かを判断し、ス
タートスイッチＳＷ２がオンされた場合には、前記自動
手動切換スイッチＳＷ１の指示情報に基づいて、人為的
に操縦する手動走行モードであるか、或いは、自動にて
走行する自動走行ノードであるかを判別することにな
る。指示されたモードが手動モードである場合、及び、
スタートスイッチＳＷ２がオフである場合には、手動モ
ードであると判断して作業者の手動操縦のための処理を
行う。又、指示されたモードが自動モードである場合に
は、スタートスイッチＳＷ２がオンされた後、作業者が
車体Ｖから離れた安全な位置に退避するのに要する時間
（例えば３秒）経過するまで待機してから自動走行制御
の処理を行うことになる。

【００３３】先ず、図示しないステアリング及び変速用
の手動操作レバーを操作して、手動操縦によって芝刈り
作業対象地の作業行程の始端部に車体Ｖを位置させた状
態（図１２（イ）参照）で前記スタートスイッチＳＷ２
をオンさせると自動走行制御が開始される。自動走行制
御においては（図１４）、走行開始時に車体Ｖが向いた
方向を基準方位θ₀に初期設定して記憶するとともに、
前輪１Ｆのステアリング方向をこの基準方位θ₀に合わ
せる。次に、前記芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，
Ｓ４によって芝有無データＤ０〜Ｄ１５を入力してか
ら、左右両側の芝有りデータの検出率の小さい左右いず
れか芝有無検出手段２２ａ，２３或いは２２ｂ，２３を
選択する。以後、この選択された芝有無検出手段２２
ａ，２３或いは２２ｂ，２３の芝有無データに基づいて
境界Ｌを判断する。走行を開始すると、一定走行距離毎
に芝有無データＤ０〜Ｄ７或いはＤ８〜Ｄ１５を入力し
て境界Ｌの位置を判別し、車体Ｖの適正操向位置に対す
る位置偏位Ｘを検出する。

【００３４】次に、現在の検出方位θと基準方位θ₀と
の差より方位偏差Δθ＝θ−θ₀を算出する。そして、
上記位置偏差Ｘ及び方位偏差Δθ夫々に所定のゲイン係
数ｐ及びｑを掛け、下式にてステアリング角θ_STを求
め、このステアリング角θ_STでステアリング操作を行
う。

【００３５】

【数１】θ_ST＝ｐ・Ｘ＋ｑ・Δθ

【００３６】そして、前記第２エンコーダ１８のエンジ
ン回転数の検出情報に基づいた負荷制御を行ったあと、
前記４つの芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を
車体横幅方向に片道走査させて得られる合計１６個の芝
有無データのうちで“１”つまり芝有りデータの個数が
ある値（例えば４個）以下であって枕地に走行したこ
と、即ち、１つの作業行程の終端部に達したことが検出
されれば、前記駆動後輪１Ｌ，１Ｒの一方側の昇降式接
地体９を旋回中心とし、更に、旋回方向にステアリング
操作しながら、旋回中心でない側の駆動後輪１Ｌ，１Ｒ
を駆動させて車体Ｖを旋回させることになる。この際、
前記地磁気センサＳ０で車体Ｖの向きを確認して今まで
走行してきた作業行程の方向（例えば第１作業行程の方
向Ｋ１）に対して１８０°の向きになったかどうかの情
報と、前記第１エンコーダ１４にて検出される上記旋回
中心でない側の駆動後輪１Ｌ，１Ｒの走行量とから次の
作業行程に向いたことの判別を行う。更に、芝有無検出
手段２２ａ，２３或いは２２ｂ，２３を反対側のものに
切り換える。

【００３７】前記負荷制御について、図１５により説明
する。先ず、変速状態を調べて中立状態以外つまり高速
或いは低速状態に操作されている場合には、エンジン回
転数を検出してこのエンジン回転数が適正範囲にあるか
否かを判断する。そして、エンジン回転数が適正範囲よ
りも大きければ増速操作する一方、適正範囲よりも低け
れば更にエンジン回転数が０でないことを確認してから
減速操作し、又、エンジン回転数が適正範囲にあれば、
特に変速操作は行わない。次に、前記第１エンコーダ１
４によって前輪１Ｆの回転数を検出し、この前輪回転数
は０であれば、車体Ｖの下部例えば前記回転刃体２が地
面の凸部に引っ掛かって走行不能状態になっていると判
断されるので、モアクラッチ１５をオフして刈り高さを
所定量上昇させたあとモアクラッチ１５をオンし刈取走
行を再開させる。尚、上記において、エンジン回転数が
０であればエンジンが停止しているので、制御作動を中
止して作業を終了させることになる。

【００３８】〔別実施例〕上記実施例では、車体横幅方
向に沿って所定間隔毎に芝の有無を検出する左右一対の
芝有無検出手段２２ａ，２３或いは２２ｂ，２３を、車
体横幅方向に揺動させるように構成したが、車体横幅方
向に複数のセンサを固定して設けるものでもよい。又、
左右一対の芝有無検出手段２２ａ，２３或いは２２ｂ，
２３夫々によって得られるデータの個数を８個にした
が、もっと高精度に検出する場合には例えば１６個にし
たり、あるいは簡略化する場合には４個にする等、デー
タの個数は状況に応じて適宜設定できる。

【００３９】又、上記実施例では、境界判別手段１００
は、未処理作業地Ａ側で最も処理作業地Ｂ側に位置する
芝有りデータの位置とこれに隣接する処理作業地Ｂ側の
芝無しデータの位置との中間の位置を前記境界Ｌとして
判別するように構成したが、これ以外の判別手段の構成
も可能である。例えば、未処理作業地Ａ側で最も処理作
業地Ｂ側に位置する芝有りデータの位置そのものを境界
Ｌと判別したり、あるいは、未処理作業地Ａ側で最も処
理作業地Ｂ側に位置する芝有りデータであっても、処理
作業地Ｂ内に孤立して存在するような芝有りデータは除
去して検出誤差を極力少なくする等の手段が可能であ
る。

【００４０】又、上記実施例では、起動指令手段ＳＷ２
を車体Ｖに設置したものを例示したが、これ以外に例え
ばラジコン等の遠隔操縦手段によって走行開始を指令す
るように構成してもよい。

【００４１】又、上記実施例では、本発明を芝刈り作業
車に適用したものを例示したが、これ以外の草刈り作業
車等にも適用することができる。

【００４２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】芝有無検出手段の平面図

【図３】作業形態の説明図

【図４】車体の概略平面図

【図５】車体の概略側面図

【図６】芝有無検出手段の側面図

【図７】変速操作機構及び前後進切換機構の縦断側面図

【図８】変速位置検出センサの平面図

【図９】変速操作機構の動作説明図

【図１０】旋回機構の背面図

【図１１】旋回機構の動作説明図

【図１２】境界判別手段の動作説明図

【図１３】制御作動のフローチャート

【図１４】制御作動のフローチャート

【図１５】制御作動のフローチャート

【符号の説明】

Ａ未処理作業地Ｂ処理済作業地Ｌ境界ＳＷ２起動指令手段１００境界判別手段１０１制御手段２２ａ，２３芝有無検出手段２２ｂ，２３芝有無検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体横幅方向に沿って所定間隔毎に芝の
有無を検出する左右一対の芝有無検出手段（２２ａ，２
３），（２２ｂ，２３）と、それら一対の芝有無検出手
段（２２ａ，２３），（２２ｂ，２３）のうちの選択さ
れたものの情報に基づいて未処理作業地（Ａ）と処理済
作業地（Ｂ）との境界（Ｌ）を判別する境界判別手段
（１００）と、走行開始を指令する起動指令手段（ＳＷ
２）と、この起動指令手段（ＳＷ２）の指令に基づいて
走行を開始させるように走行制御し、且つ、前記境界判
別手段（１００）によって判別された前記境界（Ｌ）に
沿って作業行程を走行させるように操向制御する制御手
段（１０１）とが設けられた芝刈作業車の走行制御装置
であって、前記境界判別手段（１００）は、前記起動指令手段（Ｓ
Ｗ２）によって走行開始が指令されたときに、左右一対
の芝有無検出手段（２２ａ，２３），（２２ｂ，２３）
のうちの前記車体横幅方向での所定間隔毎の芝有無情報
において芝有り情報の検出率が小さいがわのものを選択
して、前記境界（Ｌ）を判別するように構成されている
芝刈作業車の走行制御装置。
【請求項２】請求項１記載の芝刈作業車の走行制御装
置であって、前記制御手段（１０１）は、作業行程の終端部に達する
に伴って隣接する次の作業行程に移行させるべく、その
作業行程で選択した芝有無検出手段（２２ａ，２３），
（２２ｂ，２３）とは反対側の芝有無検出手段（２２
ａ，２３），（２２ｂ，２３）が位置する横一側方に向
けて前後向き反転させるように旋回走行させ、且つ、次
の作業行程では前記反対側の芝有無検出手段（２２ａ，
２３），（２２ｂ，２３）を選択するように構成されて
いる芝刈作業車の走行制御装置。