JPH07104717B2 - 自動走行作業車の走行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、作業車を一つの作業行程の終端部に達するに
伴って前記一つの作業行程に平行に隣接する次の作業行
程の始端部に移動させながら、前記作業車が複数個の作
業行程の夫々を自動走行するように走行制御する走行制
御手段と、作業予定領域の大きさと作業装置の作業幅と
に基づいて、前記作業車を走行させる予定行程数を求め
る行程数設定手段と、前記作業車が走行した作業行程数
を計数する行程数計数手段と、前記作業車が走行する作
業地状態が未処理作業地であるか処理済作業地であるか
を検出する作業地状態検出手段と、前記行程数計数手段
による計数行程数が前記予定行程数以上となり、且つ、
前記作業地状態検出手段が処理済作業地の検出状態にあ
る場合には、走行停止させて作業を終了させる作業終了
制御手段とが設けられている自動走行作業車の走行制御
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走行制御装置は、設定さ
れた複数個の作業行程を走行するに伴って走行停止し
て、自動的に作業を終了させることができるようにした
ものである。

従来では、例えば、作業領域の幅と作業車に装備される
作業装置の作業幅とに基づいて、作業予定行程数が予め
設定され、そして、ターンさせた回数等に基づいて、実
際に走行した行程数を計数して、計数した行程数が設定
行程数に達するに伴って、作業を終了させるようにして
あった。

但し、作業装置の作業幅と実際の作業幅とに差が生じ
て、計数行程数が予定行程数に達した後も、未処理作業
地が残っている場合には作業を継続させることができる
ように、作業地状態検出手段にて、作業地状態が未処理
作業地であるか処理済作業地であるかを検出させて、計
数行程数が予定行程数以上となり、且つ、作業地状態検
出手段が処理済作業地の検出状態にある場合に、作業を
終了させるようにしている。

作業予定行程数の設定について説明を加えれば、例え
ば、自動走行開始前に、作業予定範囲の外周に沿って人
為的に走行して、周囲を処理済作業地で囲まれた四角状
の未処理作業地を作業領域として区画しながら、その間
の走行距離に基づいて各辺の距離を求め、その各辺の距
離と作業装置の作業幅とに基づいて作業行程数を算出記
憶させるティーチングの処理を行ったり、予め行程数を
人為的に設定記憶させておくことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記ティーチングの処理を行う際に、作
業領域の周囲に形成された処理済作業地の外側にべつの
未処理作業地がある状態となる場合があり、その場合
に、予定行程数の設定を誤って、予定行程数を走行する
前に作業領域の周囲に形成された処理済作業地部分を通
り越してしまったような場合には、予定行程数に達した
時点では、作業車が作業領域の外側のべつの未処理作業
地を走行する状態となり、作業を終了させることができ
なくなる虞れがある。

同様に、予定行程数の設定が適正であっても、作業地状
態検出手段が誤動作すると、作業を適正通り終了させる
ことができなくなる虞れがある。

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、予定行程数が誤っていたり、作業地状態検出
手段が誤動作した場合にも、作業を自動的に終了させる
ことが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走行制御装置の特徴構成
は、以下の通りである。

前記行程数設定手段は、前記予定行程数に設定数を加算
した制限行程数を算出するように構成され、前記作業終
了制御手段は、前記作業地状態検出手段が処理済作業地
の検出状態が無い場合であっても、前記計数行程数が前
記制限行程数に達した場合には、作業を終了させるよう
に構成されているとともに、前記計数行程数が前記予定
行程数以上で、且つ、前記制限行程数以下である場合
に、走行地における処理済作業地の存在の割合が設定比
率より大であるか否か判別して、その割合が設定比率よ
り大であるときにその作業行程が最終作業行程であると
判断する判断手段を備えている点にあり、その作用並び
に効果は以下の通りである。

〔作用〕

すなわち、予定行程数に設定数を加算した制限行程数を
設定して、計数行程数が制限行程数に達した場合には、
作業地状態検出手段が処理済作業地の検出状態に無い場
合であっても、作業を終了させることができるととも
に、さらに、計数行程数が予定行程数以上で、且つ、制
限行程数以下である場合に、走行地における処理済作業
地の存在の割合が設定比率より大であるか否か判別し
て、その割合が設定比率より大であるときにその作業行
程が最終作業行程であると判断するのでその作業行程の
走行終了に伴って作業を終了させることもできる。

〔発明の効果〕

従って、予定行程数が誤っていたり、作業地状態検出手
段が誤動作して処理済作業地を検出できなかったような
場合にも、制限行程数に達すると、確実に作業を終了さ
せることができるとともに、その制限行程数に達する前
であっても、計数行程数が予定行程数以上であるとき
は、走行地における処理済作業地の割合を判断して最終
行程であると自動的に判断して作業を終了させることが
できるから、無駄な走行等を行わなくて済み、作業能率
を向上できるに至った。

〔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、各別にステアリング操
作自在な左右一対の前輪（1F）及び左右一対の後輪（1
R）を備えた車体の下腹部に、芝刈り装置（２）を昇降
自在に且つ駆動停止自在に縣架して、主に雑草や芝等の
刈取作業に用いる作業車（Ｖ）が構成されている。

尚、第３図中、（３）は前記芝刈り装置（２）の昇降用
油圧シリンダである。

そして、第５図に示すように、前記作業車（Ｖ）は、基
本的には、周囲を処理済作業地としての既刈地（Ｃ）で
囲まれた四角状の未処理作業地としての未刈地（Ｂ）が
作業領域として設定され、その未刈地（Ｂ）と前記既刈
地（Ｃ）との境界（Ｌ）に沿って一辺から対辺に至る区
間を一つの作業行程として、その長さ方向に向けて自動
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する
ようにターンさせて、互いに平行な複数個の作業行程を
往復走行しながら、設定行程数を走行するに伴って自動
停止させることにより、所定範囲の芝刈り作業を自動的
に行えるように構成されている。

但し、前記作業車（Ｖ）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（ラジコ
ン）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。

前記作業車（Ｖ）を自動走行させるための制御構成につ
いて説明すれば、第１図に示すように、前記前後輪（1
F），（1R）の夫々を各別に向き変更するステアリング
用油圧シリンダ（4F），（4R）、それらの制御弁（5
F），（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）の駆動断続用の電磁操作式クラッチ（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）、それに対する変速用モータ（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
センサ類による検出情報に基づいて、前記各制御弁（5
F），（5R），（６）、前記クラッチ（７）、及び、前
記変速用モータ（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、前記作業車
（Ｖ）を作業行程の端部で自動的にターンさせながら各
作業行程に沿って自動走行させる走行制御手段（10
0）、作業予定領域の大きさと作業装置としての前記芝
刈り装置（２）の作業幅とに基づいて前記作業車（Ｖ）
を走行させる予定行程数（K₁）を求める行程数設定手段
（101）、実際に走行した行程数（Ｋ）を計数する行程
数計数手段（102）、前記作業車（Ｖ）が走行する作業
地状態が未処理作業地としての未刈地（Ｂ）であるか処
理済作業地としての既刈地（Ｃ）であるかを検出する作
業地状態検出手段（103）、及び、前記行程数計数手段
（102）と前記作業地状態検出手段（103）の検出情報に
基づいて前記作業車（Ｖ）を自動的に停止させる作業終
了制御手段（104）の夫々が構成されることになる。

尚、図中、（Ｅ）は、前記芝刈り装置（２）及び前記前
後輪（1F），（1R）の駆動用のエンジンであって、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）及び変速ペダル
（11）の何れによっても前記変速装置（８）を操作可能
に、前記変速モータ（９）と変速ペダル（11）に連動連
結されている。

又、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
ー（14）（第３図参照）にて入り切り操作されるように
構成されており、搭乗操縦時には、クラッチ切り操作し
て前記変速モータ（９）と変速アーム（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、前記クラッチレバー（14）の入り切り操作に連
動するクラッチスイッチ（SW₃）が設けられ、このクラ
ッチスイッチ（SW₃）の検出情報に基づいて、搭乗操縦
と自動走行とが切り換え作動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、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），（1
R）を同方向に向けて操向する平行ステアリング形式、
逆方向に向けて操向する４輪ステアリング形式、及び、
前輪（1F）のみを操向する２輪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
とを遠隔操作にて切り換え使用できるように構成され、
搭乗操縦時には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構成されている。但し、自動走
行時には、前記平行ステアリング形式と４輪ステアリン
グ形式とが自動的に切り換え使用されるように構成され
ている。

前記作業車（Ｖ）に装備されるセンサ類について説明す
れば、第３図及び第４図に示すように、作業行程の位置
を示す情報としての未刈地（Ｂ）と既刈地（Ｃ）との境
界（Ｌ）に対する車体横幅方向のずれを検出する左右一
対の倣いセンサ(S₁),(S₂)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(S₁),(S₂)について説明すれば、車体横
幅方向に向かって対向する状態で設けられた投光部と受
光部の間の光が、未刈芝にて遮断されるように構成さ
れ、そして、この投光部から受光部に向かう光が遮断さ
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。

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(S₁),(S₂)のうちの車体進行方向に
対して前方側に位置する２組みを用いて、前記境界
（Ｌ）側に位置する１組みの倣いセンサ(S₁),(S₂)の検
出情報に基づいて前記境界（Ｌ）に対する車体横幅方向
のずれを判別し、前記未刈地（Ｂ）側に位置する他の１
組みの倣いセンサ(S₁),(S₂)の検出情報に基づいて前記
作業車（Ｖ）が走行する作業地状態が未刈地（Ｂ）であ
るか既刈地（Ｃ）であるかを判別し、そして、進行方向
に対して前方側となる２組の倣いセンサ(S₁),(S₂)全部
の検出情報に基づいて、作業車（Ｖ）が作業行程の終端
部に達したか否かを判別するようにしてある。

前記境界（Ｌ）に対する車体横幅方向のずれの判別につ
いて説明すれば、前記一対の倣いセンサ(S₁),(S₂)のう
ちの車体外方側に位置する倣いセンサ（S₁）が前記既刈
地（Ｃ）を検出し、且つ、車体内方側に位置する倣いセ
ンサ（S₂）が前記未刈地（Ｂ）を検出している状態を、
前記境界（Ｌ）に対する車体横幅方向のずれが無い状態
と判別するようにしてある。

第１図及び第３図に示すように、作業行程の長さ方向に
基づいて予め設定された基準方位に対する車体向きを検
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。

第１図に示すように、走行距離を検出するために、前記
変速装置（８）の出力にて回転駆動されて、単位走行距
離当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、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位置を検出する目標
ステアリング位置検出用ポテンショメータ（R₀）、前記
前後輪（1F），（1R）夫々のステアリング位置を検出す
るステアリング位置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
より車速を間接的に検出する車速検出用ポテンショメー
タ（R₃）の夫々が設けられている。

尚、第１図中、（SW₁）は、自動走行、手動操縦（搭乗
操縦又は遠隔操縦）、及び、前記自動走行に必要な作業
行程の向きを示す基準方位や作業行程の長さ及び前記作
業車（Ｖ）を走行させる作業行程数等を予め設定記憶さ
せるためのティーチング制御を選択するための作業モー
ド選択スイッチ、（SW₂）は、自動走行の開始を指示す
るための車体側スタートスイッチである。

又、遠隔操縦用の送信機（16）及び受信機（17）が設け
られ、前記受信機（17）は、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）の構成について説明すれば、第２図に
示すように、左右動にて目標ステアリング位置を指示す
ると共に、前後動にて用いるステアリング形式を指示す
る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（1
9）、前記芝刈り装置（２）の昇降操作用スイッチ（2
0）、前記芝刈り装置（２）の駆動断続の指示用クラッ
チスイッチ（21）、自動走行の開始を指示する遠隔用ス
タートスイッチ（22）の夫々が設けられている。

尚、第２図中、（23）は、前記作業車（Ｖ）を前記送信
機（16）にて人為的に操縦する第１モード（“0"）と、
自動走行時において前記作業車（Ｖ）の走行開始の指示
を行ったり、自動走行を継続しながらも補助的に各種の
指示を遠隔操作で行うための第２モード（“1"）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（23）
にて、遠隔操縦と自動走行との切り換えを、前記送信機
（16）から指示できるように構成されているのである。

又、一つの作業行程が終了した後に、次の作業行程に向
けて自動的に移動させるためのターンの開始位置を補正
するためのターン位置補正スイッチ（24）と、前記作業
車（Ｖ）が設定行程数を走行した後も自動走行を継続し
て行えるように、作業終了を禁止するための指示情報、
及び、設定行程数に達していない場合であっても、作業
を強制的に終了させる指示情報を、前記作業車（Ｖ）に
指示するための作業終了補正スイッチ（25）とが設けら
れている。

そして、図示を省略するが、前記各レバー（18），（1
9）やスイッチ（20）〜（25）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。

尚、前記ターン位置補正スイッチ（24）と作業終了補正
スイッチ（25）とは、夫々、中立位置に復帰付勢された
状態で設けられ、後方側への切り換え操作にて、ターン
の開始や作業終了を指示し、且つ、手前側への切り換え
操作にて、ターン開始や作業終了の禁止を指示するよう
に構成されている。

次に、前記作業車（Ｖ）の走行制御の概略について説明
する。

第６図に示すように、電源投入に伴って制御が起動さ
れ、前記自動走行を開始するための車体側スタートスイ
ッチ（SW₂）がONされたか否かを判別し、この車体側ス
タートスイッチ（SW₂）がONされた場合には、前記作業
モード選択スイッチ（SW₁）の指示情報に基づいて、人
為的に操縦する手動モードであるか、自動走行のために
各種走行制御情報を設定するティーチングモードである
か、自動走行を開始する再生モードであるかを判別する
ことになる。

選択された作業モードが手動モードである場合、及び、
前記車体側スタートスイッチ（SW₂）がOFFである場合
は、前記受信機（17）の受信情報に基づいて、前記遠隔
用スタートスイッチ（22）がONされたか否かを判別し、
OFFである場合には、搭乗操縦又は遠隔操縦による手動
モードであると判断して、手動操作にて操縦するための
マニュアル制御の処理を行うことになる。

前記遠隔用スタートスイッチ（22）がONされた場合に
は、前記受信機（17）の受信情報に基づいて、前記ラジ
コンモードスイッチ（23）にて選択されたモードが第１
モード（“0"）であるか第２モード（“1"）であるかを
判別する。

第１モードである場合、又は、選択された作業モードが
ティーチングモードである場合には、自動走行のための
各種走行制御情報を設定記憶させるために前記送信機
（16）による遠隔操縦又は搭乗操縦にて行われるティー
チング制御が開始されることになる。

選択された作業モードが再生モードである場合には、前
記車体側スタートスイッチ（SW₂）がONされた後、操作
者が車体から離れた安全な箇所に退避するに要する設定
時間（３秒）経過するまで待機した後に、第２モードで
ある場合には、前記遠隔用スタートスイッチ（22）がON
操作されるに伴って、夫々、自動走行のための制御が開
始されることになる。

次に、各制御について説明を加える。

前記ティーチング制御について説明すれば、第５図にも
示すように、遠隔操縦又は搭乗操縦にて前記作業車
（Ｖ）を人為的に走行させて、周囲を既刈地（Ｃ）にて
囲まれた四角状の未刈地（Ｂ）を作業領域として形成し
ながら、その４辺の長さを前記回転数センサ（S₄）の検
出情報に基づいて計測すると共に、設定距離走行する毎
に前記方位センサ（S₃）の検出情報をサンプリングして
平均した方位情報を各辺に沿う作業行程夫々の基準方位
として検出させる処理を行うことになる。そして、四角
状の未刈地（Ｂ）の各辺の長さと前記芝刈り装置（２）
の作業幅とに基づいて作業予定の行程数（K₁）を算出し
て、この予定行程数（K₁）、前記各辺の距離に対応する
行程距離（l₀）、及び、各辺の基準方位の夫々をティー
チングされた走行制御情報として予め設定記憶させるこ
とになる。

もって、このティーチング制御が、作業予定領域の大き
さと作業装置（２）の作業幅とに基づいて、前記作業車
（Ｖ）を走行させる予定行程数（K₁）を求める行程数設
定手段（101）に対応することになる。

尚、前記ティーチング制御及びマニュアル制御の夫々に
おいて、前記変速用モータ（９）と変速アーム（12）の
連係を断続する手動クラッチレバー（14）が入り操作状
態にある場合には、遠隔操縦が作動状態となり、切り操
作状態にある場合には搭乗操縦が作動状態となるよう
に、前記クラッチスイッチ（SW₃）の検出情報に基づい
て、遠隔操縦と搭乗操縦とが切り換えられることにな
る。

そして、遠隔操縦を行う場合には、前記送信機（16）の
ラジコンモード選択スイッチ（23）を、人為的な操縦を
行うための第１モードに設定しておくことになる。

前記自動走行制御について説明すれば、前記車体側のス
タートスイッチ（SW₁）又は前記送信機（16）の遠隔用
スタートスイッチ（22）にて起動され、車体進行方向に
対して前方側に位置する前記境界（Ｌ）側の左右一対の
倣いセンサ(S₁),(S₂)の検出情報に基づいて、前記作業
車（Ｖ）が前記境界（Ｌ）に沿って未刈地（Ｂ）上を自
動走行するように操向制御し、且つ、前記作業車（Ｖ）
の向きが前記基準方位に対して設定不感帯内の向きに維
持されるように操向制御して、前記作業車（Ｖ）が全体
としては直進しながらも、刈り残しを発生しないよう
に、前記境界（Ｌ）に沿って自動走行する状態を維持で
きるようにすることになる。

説明を加えれば、第７図（イ），（ロ），（ハ）に示す
ように、自動走行制御が開始されるに伴って、前記ティ
ーチング制御にて記憶設定された基準方位、行程距離
（l₀）、予定行程数（K₁）、それに設定数（３に設定し
てある）を加算した制限行程数（K₂）、前記境界（Ｌ）
が車体に対して左右何れの側に位置するかの情報や走行
速度等の各種走行制御情報を設定する作業データ設定処
理が行われ、その設定作業データに基づいて、実際に走
行した行程数（Ｋ）の計数等の現在の作業進行状態を示
す各種情報が更新される行程データ更新処理が行われる
（ステップ♯1,ステップ♯２）。

前記行程データ更新処理について説明を加えれば、第５
図にも示すように、走行した行程数（Ｋ）の計数の他、
前記行程距離（l₀）に設定距離を加減算したターン許可
領域（ａ）（l₁〜l₂）と、作業行程終端部を検出するた
めに前記倣いセンサ(S₁),(S₂)にて未刈地（Ｂ）上の芝
の粗密状態をサンプリングするための芝密度閾値計算区
間（ｂ）（l₃〜l₄）とが算出されることになる。

もって、前記行程データ更新処理が、前記作業車（Ｖ）
が実際に走行した行程数（Ｋ）を計数する行程数計数手
段（102）に対応することになる。

尚、走行開始時点では、この行程データ更新処理におい
て、前記行程数（Ｋ）が“1"に初期設定されることにな
る。

次に、前記受信機（17）の受信情報に基づいて、前記ラ
ジコンモードが第１モードであるか第２モードであるか
を判別する（ステップ♯３）。

前記ラジコンモードが第１モードである場合には、前記
送信機（16）による人為的な操作で作業車（Ｖ）を操縦
する遠隔操縦であると判断して、自動走行の処理を終了
することになる。つまり、この自動走行制御は、前記変
速モータ（９）と変速アーム（12）との連係を断続する
ためのクラッチレバー（14）が入り操作され、且つ、前
記ラジコンモードが第２モードにある場合にのみ、作動
状態となるように制御されるのである。

そして、前記ラジコンモードが第２モードである場合に
は、自動走行のための制御が開始されて、前記方位セン
サ（S₃）の検出情報に基づいて、前記基準方位に対する
ずれの有無つまり方位誤差を検知したか否かを判別した
後、前記倣いセンサ(S₁),(S₂)の検出情報に基づいて前
記境界（Ｌ）に対するずれの有無つまり倣い誤差を検知
したか否かを判別する（ステップ♯4,ステップ♯５）。

前記方位誤差を検知した場合には、車体向きを修正する
方位修正ステアリング制御を行い、前記倣い誤差を検知
した場合には、車体位置を修正する倣い修正ステアリン
グ制御を行うことになる。但し、前記方位誤差が無く且
つ倣い誤差も無い場合には、前記前後輪（1F），（1R）
を直進状態に維持するためのニュートラルステアリング
制御を行うことになる（ステップ♯６〜ステップ♯
８）。

次に、前記作業データ設定処理にて設定された走行速度
で走行するように、前記変速モータ（９）を制御して前
記変速装置（８）を操作する車速制御を行って走行を開
始させることになる（ステップ♯９）。

走行を開始した後は、前記受信機（17）の受信情報に基
づいて、前記送信機（17）の作業終了補正スイッチ（2
5）にて、作業を強制終了させるラジコン強制終了の指
示があるか否かを判別し、強制終了の指示がある場合に
は、走行を停止させて作業を終了させることになる（ス
テップ♯10）。

ラジコン強制終了の指示がない場合には、作業車（Ｖ）
が前記ターン許可領域（ａ）（第５図参照）内にない場
合であっても、強制的にターンを開始させるべく、前記
ターン位置補正スイッチ（24）によるラジコン強制ター
ンの指示の有無をを判別し、強制ターンの指示がある場
合には、後述のターン条件が成立していない場合であっ
ても、その強制ターンの指示があった時点でターン制御
を開始させることになる（ステップ♯11）。

ラジコン強制ターンでない場合には、前記回転数センサ
（S₄）による検出走行距離（ｌ）と、前記芝密度計算区
間（ｂ）の両端の距離(l₃),(l₄)とを比較することによ
り、前記芝密度計算区間（ｂ）内に達したか否かを判別
する（ステップ♯12,ステップ♯13）。

前記走行距離（ｌ）が前記芝密度計算区間（ｂ）内にあ
る場合には、前記未刈地（Ｂ）側の倣いセンサ(S₁),
(S₂)にて芝密度をサンプリングして、後述のターン条件
成立有無の閾値を設定するための後述の芝密度閾値計算
処理を行った後、前記ステップ♯３からのラジコンモー
ドの判別以降の処理に復帰させることになる（ステップ
♯14）。

次に、前記走行距離（ｌ）が前記ターン許可領域（ａ）
にあるか否かを判別し、前記ターン許可領域（ａ）に達
していない場合には、前記ステップ♯３からのラジコン
モードの判別以降の処理に復帰させることになる。

前記走行距離（ｌ）が前記ターン許可領域（ａ）内にあ
る場合には、前記倣いセンサ(S₁),(S₂)の検出情報に基
づいて芝密度を判定し、その判定した芝密度が、前記芝
密度閾値計算処理にて計算された閾値より小であるか否
かを判別する。

そして、判定した芝密度が計算された閾値より大である
場合には、ターン条件が成立していないものと判断し
て、前記ステップ♯３からのラジコンモードの判別以降
の処理に復帰させることになる。

判別した芝密度が計算された閾値より小である場合に
は、ターン条件が成立したものと判断することになる。
但し、前記走行距離（ｌ）が前記ターン許可領域（ａ）
の上限（l₂）を越えている場合には、前記芝密度の判定
に拘らず、強制的にターンさせるべく、ターン条件が成
立したものとして処理するようにしてある（ステップ♯
15〜ステップ♯18）。

次に、ターン条件が成立した場合には、前記ターン位置
補正用スイッチ（24）にてターンの禁止であるターンホ
ールドの指示があるか否かを判別し、ターンホールドで
ある場合には、前記ターン条件が成立している場合であ
っても、ターンを禁止して、前記ステップ♯３からのラ
ジコンモードの判別以降の処理に復帰させることになる
（ステップ♯19）。

そして、ターン条件が成立し、且つ、ターンホールドの
指示もない場合には、計数行程数（Ｋ）が前記ティーチ
ング制御にて算出された予定行程数（K₁）に達している
か否かを判別する（ステップ♯20）。

前記計数行程数（Ｋ）が前記予定行程数（K₁）に達して
いない場合には、前記ティーチング制御にて設定記憶さ
れた行程距離（l₀）のデータを、前記走行距離（ｌ）か
ら設定距離（0.3mに設定してある）を減算して、実際の
走行距離（ｌ）に対応した値に修正した後、次の作業行
程の始端部に移動させるターン制御を開始することにな
る（ステップ♯21,ステップ♯22）。

尚、ターン制御が終了した場合は、前記ステップ♯２の
行程データ更新処理にて、計数行程数（Ｋ）が加算され
ることになる。

一方、前記計数行程数（Ｋ）が前記予定行程数（K₁）以
上になっている場合には、図示を省略するが、警告灯等
を作動させて、実際に走行した行程数が予め算出された
予定行程数（K₁）に達したことを報知する（ステップ♯
23）。

従って、前記送信機（16）の操作者は、予定行程数に達
したことの報知に基づいて、実際の作業進行状態を確認
することにより、予定行程数に達した後も、作業を継続
させるか否かを判断することになる。

次に、前記計数行程数（Ｋ）が前記予定行程数（K₁）に
設定数（３に設定してある）を加算した制限行程数
（K₂）を超えたか否かを判別し、制限行程数（K₂）を超
えた場合には、前記作業終了補正スイッチ（25）にて、
作業終了を禁止するラジコン終了ホールドの指示がある
か否かを判別する（ステップ♯24,ステップ♯25）。

つまり、既刈地（Ｃ）で囲まれた未刈地（Ｂ）の端部ま
で走行した状態になると、既刈地（Ｃ）の外側に別の未
刈地（Ｂ）が存在する状態となり、作業終了を禁止した
状態で予定行程数（K₁）以上走行させたり、算出した予
定行程数（K₁）を誤って計数行程数（Ｋ）が予定行程数
（K₁）に達する前に、作業領域端部の既刈地（Ｃ）を通
り越してしまったような場合には、前述のターン条件の
成立の判別や後述の作業地状態の判別を誤る虞れがある
ことから、それを防止するために、制限行程数（K₂）を
設けているのである。

従って、前記ティーチング制御にて算出された予定行程
数（K₁）に設定数を加算した制限行程数（K₂）が、実質
的な設定行程数として判断されるのであり、もって、前
記行程数設定手段（101）が、前記予定行程数（Ｋ）に
設定数を加算した制限行程数（K₂）を算出するように構
成されていることになる。

前記計数行程数（Ｋ）が前記予定行程数（K₁）以上で、
且つ、前記制限行程数（K₂）以下である場合には、前記
未刈地（Ｂ）の側の一対の倣いセンサ(S₁),(S₂)の両方
が既刈地（Ｃ）検出状態に対応する“L"レベルとなる走
行区間が、前記行程距離（l₀）に対して設定比率（50
％）より大であるか否かを判別することにより、次の作
業行程が既刈地（Ｃ）状態であるか否かを判別する。

そして、前記未刈地（Ｂ）側の一対の倣いセンサ(S₁),
(S₂)の両方が既刈地（Ｃ）検出状態となる走行区間が、
前記行程距離（l₀）に対して設定比率（50％）より大で
ある場合には、現在の作業行程が実質的な最終行程であ
ると判断して、前記ラジコン終了ホールドの有無判別の
処理に復帰させることになり、設定比率（50％）より小
である場合には、次の作業行程が未だ未刈地（Ｂ）状態
であると判断して、前記ステップ♯21からの行程距離デ
ータの修正を行った後、ターン制御を開始させることに
なる（ステップ♯26）。

もって、前記未刈地（Ｂ）側の一対の倣いセンサ(S₁),
(S₂)の検出情報に基づいて作業車（Ｖ）が走行する作業
地状態が未刈地（Ｂ）であるか既刈地（Ｃ）であるかを
判別する処理が、作業地状態検出手段（103）に対応す
ることになる。

ラジコン終了ホールドの指示がある場合には、前記制限
行程数（K₂）に設定行程数（３）を加算して前記制限行
程数（K₂）を修正した後、前記行程距離（l₀）のデータ
を修正して、ターン制御を開始させることになる（ステ
ップ♯27）。

ラジコン終了ホールドの指示がない場合には、通常通
り、作業車（Ｖ）の走行を停止させて、この自動走行の
ための処理を終了させることになる（ステップ♯28）。

もって、この作業車（Ｖ）の走行を停止させて作業を終
了させる処理が、作業終了制御手段（104）に対応する
ことになり、この自動走行制御の処理全体が、作業車
（Ｖ）を一つの作業行程の終端部に達するに伴って前記
一つの作業行程に平行で且つ前記一つの作業行程に隣接
する次の作業行程の始端部に移動させながら、前記作業
車（Ｖ）が複数個の作業行程の夫々を自動走行するよう
に走行制御する走行制御手段（100）に対応することに
なる。

そして、前記計数行程数（Ｋ）が前記予定行程数（K₁）
以上で且つ前記制限行程数（K₂）以下である場合に作業
地状態を判別して、既刈地（Ｃ）であることを判別した
場合に、作業終了させる処理が、前記行程数計数手段
（102）による計数行程数（Ｋ）が前記予定行程数
（K₁）以上となり、且つ、前記作業地状態検出手段（10
3）が処理済作業地の存在比率が前記設定比率（50％）
より大であると検出された場合には、その走行行程が最
終行程であると判別し、そして、その最終行程であると
判別された場合には、走行停止させて作業を終了させる
ことに対応する。ここで、処理済作業地の存在比率が前
記設定比率（50％）より大であると検出された場合に、
その走行行程が最終行程であると判別する判別手段は前
記制御装置（10）に設けられている。又、前記計数行程
数（Ｋ）が制限行程数（K₂）よりも大になるに伴って、
作業終了させる処理が、前記作業地状態検出手段（10
3）が処理済作業地の検出状態に無い場合であっても、
前記計数行程数（Ｋ）が前記制限行程数（K₂）に達した
場合には、作業を終了させることに対応することにな
る。

前記方位修正ステアリングについて説明を加えれば、前
記４輪ステアリング形式で、設定ステアリング位置まで
ステアリング操作した後、直ちに直進状態に対応するニ
ュートラル位置に復帰させる操作を一回行って、車体向
きを修正することになる。尚、一回の操向操作で車体向
きが修正できない場合には、前記方位誤差が検知されな
くなるまで、前述の処理が繰り返されることになる。

前記倣い修正ステアリングについて説明を加えれば、前
記平行ステアリング形式で、設定ステアリング位置まで
ステアリング操作した後、直ちに直進状態に対応するニ
ュートラルに復帰させる操作を一回行って、車体横幅方
向の位置を修正するようようにしてある。尚、一回の操
向操作で車体位置が修正できない場合には、前述の方位
修正ステアリングと同様に、前記倣い誤差が検知されな
くなるまで、前述の処理が繰り返されることになる。

前記ターン制御について説明すれば、予め設定記憶され
た設定パターンで操向操作することにより、次の作業行
程の始端部に向けて走行方向を反転させることになる。
但し、一つの作業行程が終了するに伴って、作業幅分を
次の作業行程側に幅寄せ走行させて、一行程毎に前進と
後進を繰り返すようにしてもよい。

前記芝密度閾値計算処理について説明すれば、前記未刈
地（Ｂ）側に位置する一対の倣いセンサ(S₁),(S₂)の検
出状態の組み合わせに基づいて、未刈地（Ｂ）の芝粗密
状態を判断するようにしてある。

つまり、前記一対の倣いセンサ(S₁),(S₂)の出力の組み
合わせに基づいて、設定距離を走行する毎に、両倣いセ
ンサ(S₁)，(S₂)が既刈地（Ｃ）検出状態の“L"レベルに
ある場合を基準にして、一方が未刈地（Ｂ）検出状態の
“H"レベルで且つ他方が既刈地（Ｃ）検出状態の“H"レ
ベルである場合よりも、両倣いセンサ(S₁),(S₂)が“H"
レベルである場合ほど重み付けした状態で、両倣いセン
サ(S₁),(S₂)の作業地検出状態を計数して、その計数値
に基づいて、芝の粗密状態を判断するための閾値を計算
するのである。

前記芝密度判定処理について説明すれば、前記未刈地
（Ｂ）側と境界（Ｌ）側の各１組みの倣いセンサ(S₁),
(S₂)の全部の検出情報を用いて、設定距離走行する間の
未刈地（Ｂ）検出状態である“H"レベルの個数の平均
が、前記計算された閾値より小である場合を、作業地状
態が既刈地（Ｃ）であると判断し、既刈地（Ｃ）である
と判断した場合を、作業行程の終端部に達したと判断す
るのである。

〔別実施例〕

上記実施例では、ティーチングにて算出された予定行程
数（K₁）に設定数（３行程）を加算して制限行程数
（K₂）を設定するようにした場合を例示したが、設定数
の具体的な数値は、各種変更できる。又、制限行程数
（K₂）をティーチングされた予定行程数（K₁）に基づい
て算出する代わりに、予め人為的な操作にて設定するよ
うにしてもよい。

又、上記実施例では、各作業行程を最初から往復走行さ
せる場合を例示したが、例えば、未刈地（Ｂ）部分が所
定の大きさになるまでは、作業領域の周囲を一周させな
がら、その周囲に位置する未刈地（Ｂ）部分を一つの作
業行程として走行させるいわゆる回り刈り形式で走行さ
せて、残りの未刈地（Ｂ）部分を往復走行させる場合
に、予定行程数（K₁）及び制限行程数（K₂）を再設定す
るようにしてもよく、作業形態は各種変更できる。

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、作業車（Ｖ）を作業行程に沿って
自動走行させるための各部の具体構成は、各種変更でき
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
めに符合を記すが、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走行制御装置の実
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図及び第７
図（イ），（ロ），（ハ）は制御作動のフローチャート
である。 （Ｖ）……作業車、（Ｂ）……未処理作業地、（Ｃ）…
…処理済作業地、（Ｋ）……計数行程数、（K₁）……予
定行程数、（K₂）……制限行程数、（２）……作業装
置、（100）……走行制御手段、（101）……行程数設定
手段、（102）……行程数計数手段、（103）……作業地
状態検出手段、（104）……作業終了制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業車（Ｖ）を一つの作業行程の終端部に
   達するに伴って前記一つの作業行程に平行に隣接する次
   の作業行程の始端部に移動させながら、前記作業車
   （Ｖ）が複数個の作業行程の夫々を自動走行するように
   走行制御する走行制御手段（100）と、作業予定領域の
   大きさと作業装置（２）の作業幅とに基づいて、前記作
   業車（Ｖ）を走行させる予定行程数（K₁）を設定する行
   程数設定手段（101）と、前記作業車（Ｖ）が走行した
   作業行程数を計数する行程数計数手段（102）と、前記
   作業車（Ｖ）が走行する作業地状態が未処理作業地
   （Ｂ）であるか処理済作業地（Ｃ）であるかを検出する
   作業地状態検出手段（103）と、前記行程数計数手段（1
   02）による計数行程数（Ｋ）が前記予定行程数（K₁）以
   上となり、且つ、前記作業地状態検出手段（103）が処
   理済作業地（Ｃ）の検出状態にある場合には、走行停止
   させて作業を終了させる作業終了制御手段（104）とが
   設けられている自動走行作業車の走行制御装置であっ
   て、前記行程数設定手段（101）は、前記予定行程数（K
   ₁）に設定数を加算した制限行程数（K₂）を算出するよ
   うに構成され、前記作業終了制御手段（104）は、前記
   作業地状態検出手段（103）が処理済作業地（Ｃ）の検
   出状態が無い場合であっても、前記計数行程数（Ｋ）が
   前記制限行程数（K₂）に達した場合には、作業を終了さ
   せるように構成されているとともに、前記計数行程数
   （Ｋ）が前記予定行程数（K₁）以上で、且つ、前記制限
   行程数（K₂）以下である場合に、走行地における処理済
   作業地の存在の割合が設定比率より大であるか否か判別
   して、その割合が設定比率より大であるときにその作業
   行程が最終作業行程であると判断する判断手段を備えて
   いる自動走行作業車の走行制御装置。