JPH0619542A - 自動走行作業車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業行程の終端部から次の作業行程の始端部
へのターン動作が終了したときに適正な操向位置になる
ようにする。 【構成】 車体前方側箇所を二次元方向に亘って撮像す
る撮像手段Ｓ１と、撮像情報に基づいて車体横幅方向で
の未処理作業地Ｍ１と処理済作業地Ｍ２との境界Ｌを検
出する境界検出手段１０１と、境界検出手段１０１の検
出情報に基づいて複数個の作業行程夫々において作業車
Ｖが境界Ｌ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１０２と、作業車Ｖが一つの作業行程の終端
部に達するに伴って、予め設定記憶されたターンパター
ンに基づいて次の作業行程の始端部に移動させるターン
制御手段１０３とが設けられ、操向制御手段１０２は、
作業車Ｖがターン制御手段１０３によって所定角度以上
旋回させられたのち境界検出手段１０１によって境界Ｌ
が検出されるに伴って制御作動を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体前方側箇所を二次
元方向に亘って撮像する撮像手段と、その撮像手段の撮
像情報に基づいて車体横幅方向での未処理作業地と処理
済作業地との境界を検出する境界検出手段と、その境界
検出手段の検出情報に基づいて複数個の作業行程夫々に
おいて作業車が前記境界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と、前記作業車が一つの作業行
程の終端部に達するに伴って、予め設定記憶されたター
ンパターンに基づいて次の作業行程の始端部に移動させ
るターン制御手段とが設けられた自動走行作業車の走行
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の自動走行作業車の走行制御装置
は、例えば、自動走行作業車としての田植え機によっ
て、作業地としての圃場に互いに平行に並ぶように設定
された複数の作業行程（以下圃場行程と呼ぶこともあ
る）に沿って往復走行させながら、苗を圃場の全面に列
状に設定間隔毎に植え付けるものに適用される。そのた
めに、車体前方側箇所を二次元方向に亘って撮像した撮
像情報に基づいて、車体横幅方向での未処理作業地と処
理済作業地との境界を検出し、この検出した境界に沿っ
て自動走行するように操向制御すると共に、一つの作業
行程の終端部に達するに伴って予め設定記憶されたター
ンパターンに基づいて次の作業行程の始端部に移動させ
るようにしたものである。

【０００３】そして、従来では、次の作業行程の始端部
に移動させるためのターンパターンを、例えば、作業車
を次の作業行程の始端部手前側箇所に移動させる旋回区
間と次の作業行程に進入させる前の助走区間とからなる
ように設定すると共に、ターン中において全く操向制御
を行わない場合に生じる不具合、例えば、スリップ等に
よって実際の走行軌跡が予め設定記憶されたターンパタ
ーンからずれると、ターン後に次の作業行程の始端部に
おいて前記境界に対する適正状態からずれた状態にな
り、この状態で次の作業行程での自動走行を開始する
と、境界に対して適正に沿う状態になるまで車体が大き
く蛇行すると共に作業跡が悪くなったり（田植え機の場
合は苗の植え付け間隔が乱れる）、未処理領域を発生す
る等の欠点、を回避させるために、前記助走区間におい
て前記撮像情報に基づいて検出した境界に沿わせる操向
制御を行わせることにより、次の作業行程の始端部への
進入位置で作業車が適正な操向状態となるようにしてい
た（例えば、特開昭６４−８６２０８号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、次の作業行程の手前側箇所に助走区間が必
要であるので、作業領域の周囲に助走区間が取れないよ
うな作業地の状況、例えば、田植え機によって畦際まで
苗を植え付けるような場合には適用が難しく、又、作業
領域以外の余分な領域である助走区間を走行する距離だ
け全体の走行距離が長くなって作業能率が低下するとい
う欠点もあった。

【０００５】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、上記従来技術の欠点を解消すべ
く、次の作業行程の手前側箇所に助走区間等の余分な走
行区間を設定せずに次の作業行程の始端部へのターン動
作が終了したときに、次の作業行程に対して適正な操向
位置になるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による自動走行作
業車の走行制御装置の特徴構成は、前記操向制御手段
は、前記作業車が前記ターン制御手段によって所定角度
以上旋回させられたのち前記境界検出手段によって前記
境界が検出されるに伴って、その制御作動を開始するよ
うに構成されている点にある。

【０００７】

【作用】本発明の特徴構成によれば、作業車が予め設定
記憶されたターンパターンに基づいて旋回させられてそ
の旋回角度が所定角度以上になったのち、前の作業行程
で処理された処理済作業地と次の作業行程である未処理
作業地との境界が検出されるに伴って、この境界に沿っ
ての操向制御作動が開始されることになる。従って、次
の作業行程の始端部へのターン動作の終了前から前記境
界に沿っての操向制御作動が実行されるので、実際のタ
ーンパターンが設定記憶されたターンパターンからずれ
ても、次の作業行程の始端部へのターン動作が終了する
までの間に、次の作業行程における前記境界に対する車
体横幅方向での車体位置が適正状態となるように修正操
向させることができるのである。

【０００８】

【発明の効果】従って、本発明によれば、従来のよう
に、次の作業行程の手前側箇所に助走区間等の余分な走
行区間を要することなく各作業行程の始端部から車体が
境界に対して適正に沿った状態で走行を開始させること
ができることができる。もって、各作業行程の始端部に
未処理部を発生したり、作業跡が悪くなる等の欠点が無
くしながらも、作業領域の周囲に余分な走行区間の設定
を必要としないので、作業領域の周囲に助走区間が取れ
ないような作業地の状況、例えば、田植え機によって畦
際まで苗を植え付けるような場合にも適用でき、又、作
業領域以外の余分な走行区間を走行するだけ全体の走行
距離が長くなって作業能率が低下するという欠点も解消
されることになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を自動走行作業車としての田植
え機に適用した場合の実施例を、図面に基づいて説明す
る。

【００１０】図２〜図４に示すように、操向輪としての
左右一対の前輪１Ｆ及び左右一対の後輪１Ｒを備えた作
業車Ｖの後方に、苗植え付け装置２が昇降自在に設けら
れ、その苗植え付け装置２にて、列状に並ぶ複数個の作
物としての複数個の既植苗Ｔが作業地としての圃場Ｍに
６条式に植え付けられて既植側領域Ｍ２が形成されてい
る。そして、圃場Ｍ上の既植苗Ｔ並びに圃場Ｍに隣接す
る非作業地としての畦Ｎを含む車体前方側箇所を二次元
方向に亘って撮像する撮像手段としてのカラー式のイメ
ージセンサＳ１が、作業車Ｖの前方側に設けられてい
る。

【００１１】前記イメージセンサＳ１の取り付け構造に
ついて説明すれば、前記作業車Ｖの横外側方に向かって
突出された支持部材４の先端部に、作業車Ｖに対して車
体横外側方に隣接する既植苗Ｔｎ並びに圃場Ｍと畦Ｎと
の境界即ち畦際Ｎｋを車体進行方向に向かって斜め上方
から撮像するように設けられている。つまり、作業車Ｖ
が車体進行方向に沿って並ぶ複数個の既植苗Ｔの列に対
して適正に沿っている状態において、苗Ｔが植え付けら
れていない未植側領域Ｍ１に隣接する既植側領域Ｍ２側
の既植苗Ｔｎに対応する線分Ｌが、前記イメージセンサ
Ｓ１の撮像視野の中央を前後方向に通る走行基準線Ｌａ
と一致する状態（図２参照）となるようにしてあり、
又、作業車Ｖが車体進行方向に沿った畦際Ｎｋに対して
適正に沿っている状態において、畦際Ｎｋに対応する線
分Ｌｋが、前記イメージセンサＳ１の撮像視野の中央を
前後方向に通る走行基準線Ｌａと一致する状態（図４参
照）となるようにしてある。因みに、前記既植側領域Ｍ
２が処理済作業地に、又未植側領域Ｍ１が未処理作業地
に相当するので、前記線分Ｌが車体横幅方向での未処理
作業地Ｍ１と処理済作業地Ｍ２との境界に対応すること
になる。

【００１２】そして、圃場Ｍの一端側から他端側に向か
う複数個の作業行程としての圃場行程Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３
等（図５参照）が、車体横幅方向に平行に並ぶ状態で設
定され、各圃場行程Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３等では、前記イメ
ージセンサＳ１の画像情報に基づいて、前記畦際Ｎｋに
対応する線分Ｌｋ又は前記既植苗Ｔｎに対応する線分Ｌ
に沿って作業車Ｖが自動走行するように操向制御され
る。但し、１つの圃場行程の終端部に達するに伴って、
その圃場行程に隣接する次の圃場行程の始端部に向けて
１８０度方向転換するように自動的にターン制御される
ことになる。

【００１３】従って、前記作業車Ｖは、１行程走行する
毎に、圃場Ｍ（或いは畦Ｎ）に対する走行方向が反転し
て、作業車Ｖに対する既植苗Ｔ（或いは畦際Ｎｋ）の位
置が、左右反転する状態となることから、前記イメージ
センサＳ１は、作業車Ｖの左右夫々に各１個が設けら
れ、使用する側のセンサを１行程毎に左右切り換えるこ
とになる。因みに、図２では、既植苗Ｔの位置が作業車
Ｖの右側になるので右側のイメージセンサＳ１を使い、
図４では、畦Ｎが作業車Ｖの左側になるので左側のイメ
ージセンサＳ１を使っている。

【００１４】前記作業車Ｖの構成について説明すれば、
図１に示すように、エンジンＥの出力が変速装置５によ
って変速されてから車体前後の各車軸に設けられたディ
ファレンシャル装置１２Ｆ，１２Ｒを介して前記左右一
対の前輪１Ｆ及び左右一対の後輪１Ｒの夫々に伝達さ
れ、いわゆる４輪駆動型に構成されている。そして、前
記変速装置５による変速操作状態が予め設定された設定
走行速度に対応する操作状態となるように、変速状態検
出用ポテンショメータＲ₃ が設けられ、その変速状態検
出用ポテンショメータＲ₃ の検出情報に基づいて、変速
用電動モータ６を駆動するように構成されている。

【００１５】又、前記左右一対の前輪１Ｆは油圧シリン
ダ７Ｆによってパワーステアリング操作されるように構
成され、そのステアリング操作に連動するステアリング
角検出用ポテンショメータＲ₁ による検出ステアリング
角が目標ステアリング角となるように、前記油圧シリン
ダ７Ｆを作動させる電磁操作式の制御弁８Ｆを駆動する
ように構成されている。従って、前記作業車Ｖは、前輪
１Ｆのみを向き変更する２輪ステアリング形式でステア
リング操作され、前記イメージセンサＳ１の撮像情報に
基づいて自動的に操向操作されることになる。又、１つ
の圃場行程を終了して次の圃場行程に移動するための作
業車Ｖのターン時においては、前記ＩＦを次の圃場行程
側にステアリング操作してターン動作するようになって
いる。尚、図１中、Ｓ２は前記変速装置５の出力回転数
に基づいて走行距離を検出するための距離センサであ
り、Ｓ３は作業車Ｖの進行方向角度を検出するためのフ
ラックスゲート方式による地磁気センサである（図２〜
図４参照）。

【００１６】次に、前記イメージセンサＳ１の撮像情報
に基づいて、車体横幅方向での前記未植側領域Ｍ１と既
植側領域Ｍ２との境界に対応する線分Ｌを近似処理する
ための制御構成について説明する。図１に示すように、
前記イメージセンサＳ１は、三原色情報Ｒ，Ｇ，Ｂを各
別に出力するように構成され、そして、苗Ｔの色成分を
含む緑色情報Ｇから苗Ｔの色成分を含まない青色情報Ｂ
を減算して２値化することにより、前記苗Ｔに対応する
領域Ｔａを抽出するように構成されている。

【００１７】上記領域Ｔａの抽出について説明を加えれ
ば、イメージセンサＳ１から出力される三原色情報のう
ちの緑色情報Ｇと青色情報Ｂとの強度について、苗Ｔが
存在する部分、泥面に対応する部分、自然光を反射する
水面部分夫々に対して考察すると、苗Ｔが存在する部分
では、緑色情報Ｇの強度が大で、且つ、青色情報Ｂの強
度が小となる。又、泥面に対応する部分では、緑色情報
Ｇ及び青色情報Ｂのいずれの強度も小となる。更に、水
面部分では、緑色情報Ｇ及び青色情報Ｂのいずれの強度
も大となる。そこで、緑色情報Ｇから青色情報Ｂを減算
した信号レベルの大きさにより、水面で反射される自然
光の影響並びに泥面に対応する画像情報を除去するので
ある。つまり、前記緑色情報Ｇから青色情報Ｂを減算し
た信号レベルが設定閾値以上のレベルになる部分を抽出
して２値化することにより、苗Ｔに対応した領域Ｔａの
情報を抽出できるのである。

【００１８】そして、前記緑色情報Ｇから前記青色情報
Ｂをアナログ信号の状態で減算する減算器９、その減算
器９の出力を予め設定された設定閾値に基づいて２値化
して前記領域Ｔａに対応する２値化情報を出力するコン
パレータ１０、そのコンパレータ１０の出力信号を予め
設定された画素密度（横軸３２画素×縦軸３２画素／１
画面に設定してある）に対応した画素情報として記憶す
る画像メモリ１１、及び、この画像メモリ１１に記憶さ
れた情報に基づいてこれらの領域Ｔａを結ぶ線分Ｌを直
線や曲線に近似する情報を求めると共に、その情報に基
づいて走行制御するマイクロコンピュータ利用の制御装
置Ｈの夫々が設けられている。

【００１９】つまり、前記減算器９、前記コンパレータ
１０、前記画像メモリ１１及び前記制御装置Ｈを利用し
て、作物としての前記苗Ｔの色に対応する領域Ｔａを抽
出し、これらの抽出された領域Ｔａのうちで未植側領域
Ｍ１に隣接する領域Ｔａｎを結ぶ線分Ｌを直線や曲線に
近似演算処理によって求める手段、つまり、前記イメー
ジセンサＳ１の撮像情報に基づいて車体横幅方向での未
植側領域Ｍ１既植側領域Ｍ２との境界Ｌを検出する境界
検出手段１０１が構成されることになる。

【００２０】又、前記制御装置Ｈを利用して、前記境界
検出手段１０１の検出情報に基づいて前記複数個の圃場
行程夫々において作業車Ｖが前記境界Ｌ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１０２と、前記
作業車Ｖが一つの圃場行程の終端部に達するに伴って、
予め設定記憶されたターンパターンに基づいて次の圃場
行程の始端部に移動させるターン制御手段１０３とが構
成され、更に、前記操向制御手段１０２は、前記作業車
Ｖが前記ターン制御手段１０３によって所定角度（この
角度は前記地磁気センサＳ３により検出する）以上旋回
させられたのち前記境界検出手段１０１によって前記境
界Ｌが検出されるに伴って、その制御作動を開始するよ
うに構成されている。

【００２１】次に、前記畦際Ｎｋに対応する線分Ｌｋを
近似処理して求めると共に、作業車Ｖが上記求められた
線分Ｌｋに沿って自動走行するように操向制御するため
の構成構成について説明すると、前記減算器９及び前記
コンパレータ１０によって、前記イメージセンサＳ１か
ら出力される三原色情報Ｒ，Ｇ，Ｂのうちで、畦Ｎの大
部分を占める草Ｋの色成分を含む緑色情報Ｇから草Ｋの
色成分を含まない青色情報Ｂを減算して所定の閾値で２
値化することにより、草Ｋに対応する領域Ｋａを抽出す
る。そして、前記制御装置Ｈによって、前記コンパレー
タ１０の出力信号を前記画素密度（横軸３２画素×縦軸
３２画素／１画面）の情報として記憶する前記画像メモ
リ１１の草Ｋに対応する領域Ｋａの情報に基づいて前記
畦際Ｎｋに対応する線分Ｌｋを直線や曲線に近似すると
共に、その情報に基づいて作業車Ｖをその線分Ｌｋに沿
って操向制御するのである。

【００２２】次に、図５に示す作業車Ｖの走行ルートの
説明図及び図６〜図９に示すフローチャートに基づい
て、前記制御装置Ｈの動作を説明しながら、各部の構成
について詳述する。走行を開始すると最初の圃場行程Ｊ
１は前記畦際Ｎｋに沿っての操向制御であるので、畦際
検出処理を行う。畦際検出処理では、図７に示すように
作業車Ｖが設定距離を走行する毎、又は、設定時間毎
に、前記イメージセンサＳ１による撮像処理が実行さ
れ、この撮像処理の後、前記草Ｋに対応する領域Ｋａが
抽出される（図１０（イ），（ロ）参照）。尚、図で
は、畦Ｎ側だけでなく圃場Ｍの未植側領域Ｍ１にも草Ｋ
に対応する領域Ｋａが抽出されているが、これは圃場Ｍ
上に存在する浮き草等によるものである。

【００２３】次に、画面座標軸のｙ＝１〜３２での各水
平走査ライン毎に、所定個数（例えば８個）以上の連続
する画素数で、最も圃場Ｍ側に寄って位置する画素列Ｋ
ｒが選別される。従って、所定個数以上の連続する画素
数の画素列Ｋｒが存在しなければ、その水平走査ライン
では選別される画素列Ｋｒはない。そして、圃場Ｍ上に
存在する浮き草等による領域Ｋａはその画素数が通常前
記所定個数（８個）より少ないので、上記選別処理によ
って、浮き草等に対応する領域Ｋａは除去される。次
に、前記選別された各画素列Ｋｒにおいて最も圃場Ｍ側
に寄って位置する画素を代表点Ｐとして抽出する（図１
０（ハ）参照）。そして、水平走査ラインの全て（３２
本）について、上記選別処理と代表点抽出処理が終了し
たら、これらの代表点Ｐに基づいて前記畦際Ｎｋに対応
する線分Ｌｋを演算処理して求める。ここでは、ハフ変
換処理によって求めるように構成している。

【００２４】ハフ変換について説明すれば図１３に示す
ように、前記イメージセンサＳ１の撮像視野の中心（ｘ
＝１６，ｙ＝１６）を通るｘ軸を極座標系における基準
線として、前記各代表点Ｐを通る複数本の直線を、下記
（ｉ）式に基づいて前記ｘ軸に対して０乃至１８０度の
範囲において予め複数段階に設定された傾きθと、原点
つまり上記撮像視野中心に対応する画面中央からの距離
ρとの組み合わせとして求める。 ρ＝ｙ・sinθ＋ｘ・cosθ ……（ｉ）

【００２５】そして、前記代表点Ｐの全てについて、前
記複数段階に設定された傾きθの値が１８０度に達する
まで、前記パラメータ（ρ，θ）の組み合わせに対応す
る各直線の頻度を計数するための二次元ヒストグラムを
加算する処理を繰り返す。全代表点Ｐに対する直線の頻
度の計数が完了すると、前記二次元ヒストグラムに加算
された値から、最大頻度となる前記傾きθと前記距離ρ
の組み合わせを求めることにより、最大頻度となる一つ
の直線Ｌｘを決定し、その直線Ｌｘを、前記イメージセ
ンサＳ１の撮像面において前記畦際Ｎｋに対応する線分
Ｌｋを直線近似した情報として求める。

【００２６】次に、前記撮像面における直線Ｌｘを、予
め実測した地表面での前記イメージセンサＳ１の撮像視
野Ａの形状と大きさの記憶情報と、前記最大頻度の直線
Ｌｘが通る撮像面での画素の位置ａ，ｂ，ｃ（図１４参
照) とに基づいて、地表面における直線Ｌｋの情報に変
換する。すなわち、図１４に示すように、前記撮像視野
Ａの横幅方向中央を前後方向に通る走行基準線Ｌａに対
する傾きψと、横幅方向での位置δとの値として設定さ
れる地表面上における直線Ｌｋの情報に変換することに
なる。

【００２７】説明を加えれば、前記畦際Ｎｋに対応する
直線Ｌｋに交差する方向となる前記撮像視野Ａの前後位
置（ｙ＝０及びｙ＝３２）での２辺の長さｌ₀ ，ｌ₃₂、
画面中央（ｘ＝１６，ｙ＝１６となる画素位置）におけ
る前記撮像視野Ａの横幅方向での長さｌ₁₆、及び、前記
前後２辺間の距離ｈの夫々を予め実測して、前記制御装
置Ｈに記憶させておくことになる。

【００２８】そして、前記撮像面における直線Ｌｘが、
前記撮像視野Ａの前後位置での２辺に対応するｘ軸に交
差する画素の位置ａ，ｂ（ｙ＝０，ｙ＝３２となる位
置）のｘ座標の値Ｘ₀,Ｘ₃₂と、前記直線Ｌｘが画面中央
を通るｘ軸に交差する画素の位置ｃのｘ座標の値Ｘ₁₆と
を、上記（ｉ）式を変形した下記（ii）式から求めるこ
とになる。 Ｘｉ＝（ρ−Ｙｉ・sinθ）／cosθ ……（ii） 但し、Ｙｉは、夫々０，１６，３２を代入する。

【００２９】そして、上記（ii）式にて求められたｘ軸
での座標値に基づいて、下記(iii）式及び（iv）式か
ら、前記走行基準線Ｌａに対する横幅方向での位置δ
と、傾きψとを求め、求めた位置δと傾きψとの値を、
地表面において前記畦際Ｎｋに対応する直線Ｌｋの位置
情報として算出することになる。

【００３０】

【数１】

【００３１】従って、前記作業車Ｖを車体進行方向に沿
う畦際Ｎｋに沿って自動走行させるための操向制御にお
いては、前記直線Ｌｋの前記走行基準線Ｌａに対する傾
きψと横幅方向での位置δとを共に零に近づけるよう
に、前記のように２輪ステアリング形式で操向操作する
ことになる。

【００３２】前記操向制御について説明すれば、前記直
線Ｌｋの前記走行基準線Ｌａに対する傾きψと横幅方向
での位置δ夫々の値、及び、前記前輪１Ｆの現在のステ
アリング角φの値とから、下記（vii ）式に基づいて、
前記前輪１Ｆの目標操向角θｆを設定し、そして、前記
前輪用のステアリング角検出用ポテンショメータＲ₁に
て検出される現在のステアリング角φが、目標操向角θ
ｆに対して設定不感帯内に維持されるように、前記前輪
用油圧シリンダ７Ｆの制御弁８Ｆを駆動することにな
る。 θf＝Ｋ₁・δ＋Ｋ₂・ψ＋Ｋ₃ ・φ ……（vii ） 尚、Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃ は、操向特性に応じて予め設定され
た定数である。

【００３３】次に、例えば進行方向の前方側に車体横幅
方向に沿って存在する畦Ｎの手前側端部が前記イメージ
センサＳ１の撮像視野の所定位置に来たことによって、
作業車Ｖが最初の圃場行程Ｊ１の終端部に到達したこと
が検出されると、前記苗植え付け装置２による植え付け
作業を中断してから、ターン回数等に基づいて作業終了
であるか否かを判別する。ここで、作業終了でなけれ
ば、予め設定記憶されたターンパターンに基づいて次の
（この場合は畦Ｎとは反対側の）圃場行程Ｊ２の始端部
に向けて移動させるためのターン制御に移る。尚、作業
終了であれば走行を停止して制御は終了することにな
る。

【００３４】前記ターンパターンについて説明すれば、
図５に示すように、上記圃場行程の終端部の位置ｐと次
の圃場行程の始端部の位置ｒ及びこの両地点ｐ，ｒを結
ぶ所定の旋回半径の半円状の旋回区間ｑによってターン
パターンが設定され、このターンパターンに沿って作業
車Ｖが走行するためのステアリング操作角度と走行距離
とが設定記憶されている。

【００３５】前記ターン制御では、図９に示すように、
前記前輪１Ｆを前記設定ステアリング角度にステアリン
グ操作して次の圃場行程Ｊ２側へのターン動作を開始す
る。そして、前記地磁気センサＳ３によってターン開始
時から所定角度（例えば１６５度）以上旋回したか否か
を検出し、所定角度以上するまで上記設定ステアリング
角度でのターン動作を続ける。所定角度以上旋回したこ
とが検出されると、前の行程で使用したイメージセンサ
Ｓ１とは反対側のイメージセンサＳ１に切り換え、前記
境界検出手段１０１による前記境界検出処理を実行して
その撮像視野に前記境界Ｌが検出されたかどうかを調べ
る（図１２参照）。前記境界Ｌが検出されなければ、そ
れが検出されるまで上記ターン動作を続ける。尚、１８
０度以上旋回したか、あるいは前記ターンパターンにお
いての設定走行距離以上走行しても撮像視野に前記境界
Ｌが検出されない場合は異常とみなして直ちに走行を停
止して作業を中止する。

【００３６】そして、前記境界Ｌが検出されたら、その
ときの旋回角度の情報と撮像視野での境界Ｌの位置情報
とから前記設定ステアリング角度を修正する操向制御を
実行する。つまり、作業車Ｖが前記ターンパターンに従
って誤差なく上記旋回角度に旋回したと仮定したときに
前記境界Ｌが撮像視野において位置すべき標準の位置δ
₀ 及び傾きψ₀ に対する実際の位置δ及び傾きψのずれ
量に基づいて、これらのずれ量を零にするようにターン
中において修正操向させ、これによって、ターン動作が
終了して作業車Ｖが次の圃場行程Ｊ２の方向に向いた時
点で車体横幅方向での前記境界Ｌに対する操向位置が適
正状態となるようにしているのである。従って、ターン
動作の終了後は、次の圃場行程Ｊ２の最初から適正な操
向状態で苗Ｔの植え付けを行いながら前記境界Ｌに沿っ
ての操向制御を行うことになる。

【００３７】上記境界検出処理では、図８に示すよう
に、作業車Ｖが設定距離を走行する毎、又は、設定時間
毎に、前記イメージセンサＳ１による撮像処理が実行さ
れ、この撮像処理の後、前記苗Ｔに対応する領域Ｔａが
抽出される（図１１（イ），（ロ）参照）。そして、上
記領域Ｔａのうち未植側領域Ｍ１に隣接する領域Ｔａｎ
が抽出され、それら各領域Ｔａｎにおいて株元側への最
近接画素を代表点Ｐとして抽出し（図１１（ハ）参
照）、これらの代表点Ｐに基づいて前記線分Ｌを、前記
畦際Ｎｋに対応する直線Ｌｋを求めたと同様にハフ変換
処理によって直線近似して求める。そして、前記作業車
Ｖを前記未植側領域Ｍ１と既植側領域Ｍ２との境界Ｌに
沿って自動走行させるための操向制御においては、前記
直線Ｌの前記走行基準線Ｌａに対する傾きψと横幅方向
での位置δとを共に零に近づけるように、前記のように
２輪ステアリング形式で操向操作することになる。そし
て、前記と同様にして圃場行程Ｊ２の終端部に到達した
か否かを判別し、終端部に到達していれば前記と同様に
して次の圃場行程Ｊ３の始端部に移動させるようにター
ン制御することになる。

【００３８】〔別実施例〕上記実施例では、撮像手段と
してカラー式のイメージセンサＳ１を用いて、緑色情報
Ｇから青色情報Ｂを減算して設定閾値に基づいて２値化
することにより、圃場Ｍの苗Ｔに対応する領域Ｔａある
いは草Ｋが大部分を占める畦Ｎに対応する領域Ｋａを抽
出するように構成した場合を例示したが、例えば、三原
色情報Ｒ，Ｇ，Ｂの全部を用いて、それらの比が苗Ｔあ
るいは草Ｋの色に対応する設定比率範囲となる領域を前
記領域Ｔａ，Ｋａとして抽出する等領域抽出の具体構成
は、各種変更できる。

【００３９】又、上記実施例では、ハフ変換を利用して
車体横幅方向での未処理作業地Ｍ１と処理済作業地Ｍ２
との境界Ｌを検出したり、あるいは畦際Ｎｋに対応する
線分Ｌｋを検出する場合を例示したが、ハフ変換以外
に、例えば最小二乗法等を用いて直線近似又は曲線近似
した情報を求めるように構成することもできる。

【００４０】又、上記実施例では、操向制御手段１０２
を、前輪ＩＦのみを操向する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、この２輪ステアリング
形式以外に、例えば、車体横幅方向での位置δの修正は
前後輪ＩＦ，ＩＲを同位相で操向する平行ステアリング
形式で行い、傾きψの修正は前後輪ＩＦ，ＩＲを逆位相
で操向する４輪ステアリング形式で行うもの、あるい
は、位置δと傾きψの大きさに応じて、平行ステアリン
グ形式における前後輪ＩＦ，ＩＲのステアリング角度に
差を付ける状態で操向する等、操向制御手段１０２の具
体構成は各種変更できる。

【００４１】又、上記実施例では、本発明を自動走行作
業車としての田植え機を自動走行させるための装置に適
用して場合を例示したが、芝刈り機等の他の自動走行作
業車にも適用できるものであって、その際の機体の走行
系の構成等各部の具体構成、並びに、検出された未処理
作業地Ｍ１と処理済作業地Ｍ２との境界Ｌの情報の利用
形態は各種変更できる。

【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
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】境界に沿って走行時の田植え機の概略平面図

【図３】田植え機の概略側面図

【図４】畦際に沿って走行時の田植え機の概略平面図

【図５】走行ルートの説明図

【図６】制御作動のフローチャート

【図７】畦際検出処理のフローチャート

【図８】境界検出処理のフローチャート

【図９】ターン制御のフローチャート

【図１０】畦際検出処理の説明図

【図１１】境界検出処理の説明図

【図１２】ターン制御の説明図

【図１３】ハフ変換の説明図

【図１４】撮像視野における車体進行方向と近似直線の
関係を示す説明図

【符号の説明】

Ｓ１ 撮像手段 Ｍ１ 未処理作業地 Ｍ２ 処理済作業地 Ｌ 境界 １０１ 境界検出手段 Ｖ 作業車 １０２ 操向制御手段 １０３ ターン制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前方側箇所を二次元方向に亘って撮
   像する撮像手段（Ｓ１）と、その撮像手段（Ｓ１）の撮
   像情報に基づいて車体横幅方向での未処理作業地（Ｍ
   １）と処理済作業地（Ｍ２）との境界（Ｌ）を検出する
   境界検出手段（１０１）と、その境界検出手段（１０
   １）の検出情報に基づいて複数個の作業行程夫々におい
   て作業車（Ｖ）が前記境界（Ｌ）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（１０２）と、前記作
   業車（Ｖ）が一つの作業行程の終端部に達するに伴っ
   て、予め設定記憶されたターンパターンに基づいて次の
   作業行程の始端部に移動させるターン制御手段（１０
   ３）とが設けられた自動走行作業車の走行制御装置であ
   って、 前記操向制御手段（１０２）は、前記作業車（Ｖ）が前
   記ターン制御手段（１０３）によって所定角度以上旋回
   させられたのち前記境界検出手段（１０１）によって前
   記境界（Ｌ）が検出されるに伴って、その制御作動を開
   始するように構成されている自動走行作業車の走行制御
   装置。