JPH07291140A - 作業車の操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体が目標操向状態になっているかどうかを
縦軸芯周りでの角速度によって直接検出し、それに基づ
いて操向手段の作動量を補正して車体が目標操向状態に
なるようにする。 【構成】 車体を操向する操向手段と、指令された目標
操向状態になるように操向手段の作動を制御する制御手
段と、車体の縦軸芯周りでの角速度を検出する角速度検
出手段Ｓ７と、目標操向状態及び車速に基づいて車体の
縦軸芯周りでの目標角速度を求める目標角速度設定手段
１０１とが設けられ、制御手段は、角速度検出手段Ｓ７
による検出角速度が目標角速度設定手段１０１による目
標角速度に近付くように、目標角速度に対する検出角速
度の偏差に基づいて操向手段の操向状態の補正量を調整
しながら、操向手段の操向状態を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体を操向する操向手
段と、指令された目標操向状態になるように前記操向手
段の作動を制御する制御手段とが設けられた作業車の操
向制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車の操向制御装置においては、
例えば、車輪式の走行装置において目標操向状態が操向
用車輪の目標操向角として設定され、図１１に示すよう
に、操向用車輪の操向角が目標操向角になるように、そ
の目標操向角に対する検出操向角の偏差に基づいて油圧
シリンダ等の操向手段を作動させて操向用車輪をステア
リング操作するようにしていた。因みに、上記目標操向
角の設定に際しては、例えば作業車を所定経路に沿って
所定車速で走行させるために、作業車の車速状態（車速
が速いか遅いか）も考慮して設定される。

【０００３】

【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、水田等の圃場において、スリップ等のため
に車輪が接地面に対して大きく横滑りした場合には、ス
テアリング操作によって操向用車輪の操向角を目標操向
角に操作したとしても、車体は目標操向状態にならず、
例えば所定経路に沿って作業車を適正に走行させること
ができないという不具合があった。

【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、上記従来技術の欠点を解消すべ
く、車体が目標操向状態になっているかどうかを直接検
出し、それに基づいて操向手段の作動量を補正して車体
が目標操向状態になるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による作業車の操
向制御装置は、車体を操向する操向手段、指令された目
標操向状態になるように前記操向手段の作動を制御する
制御手段とが設けられた作業車の操向制御装置であっ
て、その第１の特徴構成は、前記車体の縦軸芯周りでの
角速度を検出する角速度検出手段と、前記目標操向状態
及び車速に基づいて前記車体の縦軸芯周りでの目標角速
度を求める目標角速度設定手段とが設けられ、前記制御
手段は、前記角速度検出手段及び前記目標角速度設定手
段の情報に基づいて、検出角速度が目標角速度に近付く
ように前記操向手段の操向状態を補正するように構成さ
れている点にある。

【０００６】又、第２の特徴構成は、前記制御手段が、
前記目標角速度に対する前記検出角速度の偏差に基づい
て、前記操向手段の操向状態の補正量を調整するように
構成されている点にある。

【０００７】又、第３の特徴構成は、前記操向手段が、
操向用車輪の向きを変更して操向するように構成され、
前記目標角速度設定手段が、前記目標操向状態としての
前記操向用車輪の目標操向角、及び、車速に基づいて前
記目標角速度を求めるように構成されている点にある。

【０００８】

【作用】本発明による作業車の操向制御装置の第１の特
徴構成によれば、指令された目標操向状態になるように
車体操向用の操向手段が作動されるとともに、その目標
操向状態及び車速に基づいて車体の縦軸芯周りでの目標
角速度が求められ、その目標角速度と検出された角速度
が一致しないときには、検出角速度が目標角速度に近付
くように操向手段の操向状態が補正される。

【０００９】又、第２の特徴構成によれば、上記操向手
段の操向状態の補正量が、前記目標角速度に対する検出
角速度の偏差に基づいて調整される。すなわち、偏差が
大きいほど補正量が多くなる。

【００１０】又、第３の特徴構成によれば、操向用車輪
が目標操向角になるように操向用車輪の向きが変更操作
され、その操向用車輪の目標操向角及び車速に基づいて
車体の縦軸芯周りでの目標角速度が求められ、その目標
角速度と検出角速度が一致しないときには、検出角速度
が目標角速度に近付くように、例えば目標角速度に対す
る検出角速度の偏差が大きいほど補正量を多くしなが
ら、操向用車輪の向きが補正される。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明による作業車の操向制御
装置の第１の特徴構成によれば、車体が目標操向状態で
あるかどうかを車体の縦軸芯周りでの角速度が目標角速
度になっているかどうかによって検出し、それに基づい
て操向手段の作動量を補正するので、従来のように、例
えば操向用車輪の操向角が目標操向角になるように操向
手段を作動させるだけの制御を行うものに比べて、より
的確に車体を目標操向状態に操向させることができるに
至った。

【００１２】又、第２の特徴構成によれば、上記操向手
段の操向状態の補正量を、前記目標角速度に対する検出
角速度の偏差に基づいて、すなわち、偏差が大きいほど
補正量が多くなるようにすることにより、簡素な制御構
成でありながら適切な補正を行うことができ、もって、
上記第１の特徴構成による効果を実現する際の好適な手
段が得られる。

【００１３】又、第３の特徴構成によれば、操向手段が
操向用車輪の向きを変更して操向するように構成された
車輪式の走行装置に、上記第１及び第２の特徴構成を適
用して実施する際の好適な手段が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を作業車としての田植え用の作
業車に適用した場合の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１５】図１に示すように、矩形状の作業地（圃
場）Ｋを囲む複数辺のうちの一つの基準辺Ｍ１の一端
（図の左上端）部に、その基準辺Ｍ１に隣接する隣接辺
Ｍ２の長手方向に沿って走行して作業車Ｖが進入及び退
出する出入口Ｍｉを設け、そして、前記隣接辺Ｍ２の長
手方向において、作業地Ｋの両端側夫々を枕地部分Ｋ
１，Ｋ２とし且つ中央側部分を作業対象部分Ｋｓとした
状態で、前記隣接辺Ｍ２の長手方向に沿って作業車Ｖを
往復走行させながら前記作業対象部分Ｋｓに対して作業
する往復作業を行い、その後、両枕地部分Ｋ１，Ｋ２に
おいて、作業車Ｖを基準辺Ｍ１の長手方向に沿って往復
走行させながら枕地部分Ｋ１，Ｋ２に対して作業する枕
地作業を行う。尚、前記作業対象部分Ｋｓと両枕地部分
Ｋ１，Ｋ２とは、隣接辺Ｍ２の長手方向における作業対
象部分Ｋｓの両端位置に基準辺Ｍ１に沿う状態で設けた
右側及び左側の２本の境界線Ｙ，Ｙで区分けされてい
る。

【００１６】前記作業対象部分Ｋｓにおいて基準辺Ｍ１
の長手方向に並ぶ複数の作業行程Ｒ１の夫々に沿って作
業車Ｖを誘導すべく、誘導用ビーム光Ａ１を作業行程Ｒ
１の長手方向に沿って投射する第１ビーム光投射装置Ｂ
１が設けられ、又、一対の枕地部分Ｋ１，Ｋ２のうちの
基準辺Ｍ１に隣接する第一枕地部分Ｋ１及び基準辺Ｍ１
に対向する対向辺Ｍ４に隣接する第二枕地部分Ｋ２の夫
々において、隣接辺Ｍ２の長手方向に並ぶ複数の作業行
程Ｒ２の夫々に沿って作業車Ｖを誘導すべく、誘導用ビ
ーム光Ａ２を作業行程Ｒ２の長手方向に沿って投射する
第２ビーム光投射装置Ｂ２が設けられている。

【００１７】上記第１ビーム光投射装置Ｂ１は、基本的
に前記複数の作業行程Ｒ１のうちの隣接する２個の作業
行程に対して１個の割合でその両作業行程の境界位置に
設置されるが、図は作業行程Ｒ１の数が奇数の場合を示
しており、最上端の作業行程Ｒ１に対してのみ１個の第
１ビーム光投射装置Ｂ１が配置されている。又、第２ビ
ーム光投射装置Ｂ２は、前記複数の作業行程Ｒ２が２個
であるのでその作業行程の境界位置に設置される。又、
図には、隣接辺Ｍ２，Ｍ３の長手方向において第２ビー
ム光投射装置Ｂ２からの誘導用ビーム光Ａ２の投射位置
よりも内側に、その誘導用ビーム光Ａ２と平行にビーム
光Ａ３を投射する第３ビーム光投射装置Ｂ３が設けられ
ている。尚、詳述はしないが、各ビーム光投射装置Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３はレーザー装置等にて構成され、各ビー
ム光Ａ１，Ａ２，Ａ３は垂直方向の所定角度範囲に走査
される（図２参照）。

【００１８】次に、図１に基づいて、作業車Ｖの走行経
路について説明する。先ず、隣接辺Ｍ２の長手方向に沿
って出入口Ｍｉに連なる最終作業地部分Ｒ１ａ、及び、
出入口Ｍｉから離れて位置する方の隣接辺Ｍ３に隣接す
る中継用作業地部分Ｒ１ｂを残して前記往復作業を行
う。ここで、最終作業地部分Ｒ１ａは、基準辺Ｍ１の長
手方向に並ぶ複数の作業行程Ｒ１のうちの最上端の作業
行程に対応する作業地部分であり、中継用作業地部分Ｒ
１ｂは、上記複数の作業行程Ｒ１のうちの下端側の２つ
の作業行程に対応する作業地部分である。

【００１９】前記往復作業は、具体的には、前記中継用
作業地部分Ｒ１ｂを除いて出入口Ｍｉから一番遠い位置
の作業行程Ｒ１を、その始端部の作業開始位置を示す右
側の境界線Ｙ上のＰｓｔ点から図の左方向に向かって開
始される。そのため、図に示す経路に沿って、途中のＮ
ｈ点で停止して最初の苗補給を行いながら、Ｐｓｔ点ま
で非作業状態で前走行させる。尚、この後も、作業車Ｖ
が各作業行程Ｒ１，Ｒ２の基準辺Ｍ１側の始端部に停止
したときに苗の消費状態に応じて適宜苗補給がなされ
る。Ｐｓｔ点に着いたら、植え付け装置６を駆動して植
え付け作業を開始し、以後、左右の枕地部分Ｋ１，Ｋ２
で１８０度旋回しながら各作業行程Ｒ１を往復走行し、
作業対象部分Ｋｓの最終作業行程Ｒ１（図の上から２番
目の行程）において、右側の操向制御用光センサＳ１の
検出情報に基づいて誘導用ビーム光Ａ１に誘導されなが
ら、右側境界線Ｙ上の終端位置Ｐｅｎまで走行する。

【００２０】この後、前記一対の枕地部分Ｋ１，Ｋ２の
うちの基準辺Ｍ１に隣接する第一枕地部分Ｋ１、及び、
基準辺Ｍ１に対向する対向辺Ｍ４に隣接する第二枕地部
分Ｋ２を作業する前記枕地作業を行い、且つ、その枕地
作業において、第一枕地部分Ｋ１と第二枕地部分Ｋ２間
の移行の際に前記中継用作業地部分Ｒ１ｂを走行させな
がらその中継用作業地部分Ｒ１ｂを作業し、最後に、第
二枕地部分Ｋ２から出入口Ｍｉに向けて最終作業地部分
Ｒ１ａを走行させながら最終作業地部分Ｒ１ａを作業す
るように設定されている。

【００２１】具体的には、先ず、上記終端位置Ｐｅｎか
ら第二枕地部分Ｋ２の２つの作業行程Ｒ２のうちの内側
の作業行程Ｒ２の始端部に移動すべく、右側の操向制御
用光センサＳ１の検出情報に基づいて誘導用ビーム光Ａ
１に誘導されながら、上記終端位置Ｐｅｎから図の一番
右側の誘導用ビーム光Ａ２を前方側センサＳ２ａが受光
する位置まで後進した後、前進状態に切り換えて９０度
右旋回し、更に、受光用の操向制御用光センサＳ１を左
側の操向制御用光センサＳ１に切り換え、その左側の操
向制御用光センサＳ１の受光情報に基づいて誘導用ビー
ム光Ａ２に誘導されながら、横から投射される誘導用ビ
ーム光Ａ１をトリガー用の後方側センサＳ２ｂが受光し
た位置から所定距離の位置まで後進状態で走行して植付
開始位置に至る。そして、その作業行程Ｒ２を、前進状
態で左側の操向制御用光センサＳ１の検出情報に基づい
て誘導用ビーム光Ａ２に誘導されながら自動走行する。

【００２２】以後、第二枕地部分Ｋ２の内側の作業行程
Ｒ２、中継用作業地部分Ｒ１ｂの内側の行程Ｒ１ｂ、第
一枕地部分Ｋ１の内側の作業行程Ｒ２、第一枕地部分Ｋ
１の外側の作業行程Ｒ２、中継用作業地部分Ｒ１ｂの外
側の行程Ｒ１ｂ、及び、第二枕地部分Ｋ２の外側の作業
行程Ｒ２をその順序で、各行程の終端部で次の行程の始
端部へ旋回移動しながら自動走行し、最後に、最終作業
地部分Ｒ１ａを前進状態で直進走行して出入口Ｍｉから
作業地外に退出する。

【００２３】尚、前記往復作業及び前記枕地作業におけ
る各作業行程の夫々を前進状態で行わせるために、作業
車Ｖを一行程分前進走行させたのち、１８０度又は９０
度向き変更させながら隣接する行程に移動させる旋回を
行わせている。即ち、前記往復作業における各作業行程
Ｒ１間及び前記枕地作業における各作業行程Ｒ２間の移
動のための旋回では、１８０度向き変更され、前記往復
作業の作業行程Ｒ１から前記枕地作業の作業行程Ｒ２へ
の移動、枕地作業の作業行程Ｒ２と前記中継用作業地部
分Ｒ１ｂ間の移動及び枕地作業の作業行程Ｒ２から前記
最終作業地部分Ｒ１ａへの移動のための旋回では、９０
度向き変更される。

【００２４】前記作業車Ｖの構成について説明すれば、
図２及び図３に示すように、左右一対の前輪３及び後輪
４を備えた車体５の後部に、苗植え付け装置６が、平行
四連式のリンク機構２０を介してリフトシリンダ１３に
より駆動昇降自在に連結されるとともに、車体前後方向
に沿う軸芯Ｚ周りに回動自在な状態でリンク機構２０を
介して車体５に保持されている。尚、詳述はしないが、
植え付け作業中において、苗植え付け装置６の対地高さ
を設定値に維持する対地高さ制御、及び、車体５の車体
左右方向での傾斜にかかわらず苗植え付け装置６を対地
水平姿勢に維持するローリング制御が、後述の制御装置
１６にて行われる。

【００２５】作業車Ｖに装備されるセンサ類について説
明すれば、図４に示すように、操向用車輪としての前後
輪３，４夫々の操向角を検出するポテンショメータ利用
の操向角検出センサＲ１，Ｒ２と、変速装置１１の変速
状態に基づいて間接的に前後進状態及び車速を検出する
ポテンショメータ利用の車速センサＲ３と、変速装置１
１の出力軸の回転数を計数して走行距離を検出するため
のエンコーダＳ３と、作業車Ｖの車体方位を検出する地
磁気利用の方位センサＳ４と、車体５の縦軸芯周りでの
角速度を検出する角速度検出手段としてのレーザージャ
イロＳ７と、３え付け装置６の車体左右方向での傾斜角
を検出する重錘式の傾斜センサＳ６と、植え付け装置６
の車体５への接続箇所に設置される後述のポテンショメ
ータＳ５とが設けられている。

【００２６】又、図４に示すように、前後輪３，４は、
左右を一対として各別に操向操作自在に構成され、操向
用の油圧シリンダ７，８と、それらに対する電磁操作式
の制御弁９，１０とが設けられている。つまり、前輪３
又は後輪４の一方のみを操向する２輪ステアリング形
式、前後輪３，４を逆位相で且つ同角度に操向する４輪
ステアリング形式、前後輪３，４を同位相で且つ同角度
に操向する平行ステアリング形式の３種類のステアリン
グ形式を選択使用できるようになっている。以上より、
両油圧シリンダ７，８及び両制御弁９，１０が、前後輪
３，４の向きを変更して作業車Ｖの車体５を操向する操
向手段７〜１０を構成する。

【００２７】図４中、１１はエンジンＥからの出力を変
速して前後輪３，４の夫々を同時に駆動する油圧式無段
変速装置、１２はその変速操作用の電動モータ、１３は
前記リフトシリンダ、１４はその制御弁、１５はエンジ
ンＥによる植え付け装置６の駆動を断続する電磁操作式
の植え付けクラッチ、１６は作業車Ｖの走行並びに植え
付け装置６の作動を制御するためのマイクロコンピュー
タ利用の制御装置であって、前述の各種センサによる検
出情報及び予め記憶された作業データに基づいて、変速
用モータ１２、各制御弁９，１０，１４、及び、植え付
けクラッチ１５等を制御するように構成されている。

【００２８】又、図２及び図３に示すように、作業車Ｖ
には、第１ビーム光投射装置Ｂ１及び第２ビーム光投射
装置Ｂ２にて投射される誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２夫々
に対する車体横幅方向でのずれを検出すべく、その誘導
用ビーム光Ａ１，Ａ２を受光する操向制御用光センサＳ
１と、作業車Ｖが第１ビーム光投射装置Ｂ１又は第２ビ
ーム光投射装置Ｂ２からの誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２に
沿って自動走行しているときに、その誘導用ビーム光Ａ
１，Ａ２に交差する第２ビーム光投射装置Ｂ２又は第１
ビーム光投射装置Ｂ１からの誘導用ビーム光Ａ２，Ａ１
並びに第３ビーム光投射装置Ｂ３からのビーム光Ａ３を
受光するトリガー用光センサＳ２とが設けられている。
尚、上記操向制御用光センサＳ１は、車体左右何れの側
の誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２も受光できるように、車体
前部の左右両側部に、平面視において前輪３の両軸芯を
結ぶ線上に位置させて左右一対設けられ、トリガー用光
センサＳ２は、平面視における車体左右中央の上部に位
置する前後一対のセンサＳ２ａ，Ｓ２ｂからなり、その
前方側センサＳ２ａは前輪３の両軸芯を結ぶ線上よりも
所定距離前方に位置し、後方側センサＳ２ｂは後輪４の
両軸芯を結ぶ線上に位置している。尚、トリガー用光セ
ンサＳ２は、車体左右両側からのビーム光Ａ１，Ａ２，
Ａ３に対する受光の有無のみを検出し、受光位置は検出
できないようになっている。

【００２９】前記操向制御用光センサＳ１について説明
を加えれば、図５にも示すように、車体前後方向に間隔
ｄを置いて且つ上下方向にも間隔を隔てる状態で並置さ
れた前後一対の光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂから構成され、
前後一対の光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂの夫々は、複数個の
受光素子Ｄを車体横幅方向に並設したものであって、横
幅方向でのセンサ中心に位置する受光素子Ｄ０の位置を
基準として、誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２の車体横幅方向
での受光位置即ち受光素子Ｄの位置Ｘ１，Ｘ２夫々を検
出できるように構成されている。又、誘導用ビーム光Ａ
１，Ａ２が車体前後の何れの方向から入射される場合で
も差のない状態で受光できるようにするために、車体前
後の各方向からの入射光を両光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂ夫
々の受光面に向けて反射する反射鏡１８を備えている。

【００３０】前記操向制御用光センサＳ１による車体横
幅方向での車体５のずれ検出の制御構成について説明す
れば、図５に示すように、操向制御用光センサＳ１の前
後一対の光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂの夫々の受光素子の位
置Ｘ１，Ｘ２とその車体前後方向での間隔ｄとに基づい
て、下式から、誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２の投射方向に
対する車体５の傾きφと横幅方向における位置の偏位ｘ
とを求める。

【００３１】

【数１】φ＝ｔａｎ^-1（｜Ｘ１−Ｘ２｜／ｄ） ｘ＝Ｘ１

【００３２】但し、車体５が車体左右方向に傾いている
場合には、上記求めた傾きφ及び位置の偏位ｘは傾斜に
よる誤差を含むので、以下、この誤差を除くための傾斜
補正について説明する。前記傾斜センサＳ６にて検出さ
れる植え付け装置６の対地傾斜角、及び、前記ポテンシ
ョメータＳ５にて検出される植え付け装置６に対する車
体５の前記軸芯Ｚ周りの回動角の両検出角度を加減算す
ることによって車体５のローリング角が求められる。そ
して、図６に示すように、上記接続箇所と操向制御用光
センサＳ１の車体上での高さの差がＬ１、上記接続箇所
（車体左右中央）から操向制御用光センサＳ１の受光部
中央までの車体上での横方向の距離がＬ２で、車体のロ
ーリング角をθとして、車体が傾いている状態における
上記接続箇所から操向制御用光センサＳ１の受光部中央
までの横方向の距離Ｌ３が求まり、このＬ３から車体５
が傾いていないときの横方向の距離Ｌ２を引いた量ΔＬ
が補正量になる。従って、傾斜補正後の偏位ｘ’は、上
記偏位ｘに補正量ΔＬを加えた値ｘ’として求められ
る。因みに、θ＝０のときはΔＬ＝Ｌ２−Ｌ２＝０であ
って、ｘ’＝ｘとなる。

【００３３】

【数２】Ｌ３＝Ｌ１×ｓｉｎθ＋Ｌ２×ｃｏｓθ ΔＬ＝（Ｌ３−Ｌ２） ｘ’＝ｘ＋ΔＬ

【００３４】尚、この例では、前記横幅方向における位
置の偏位ｘは、前記一対の光センサＳ１ａ，Ｓ１ｂの一
方（Ｓ１ａ）の受光位置としているが、前記傾きφによ
る誤差が生じないようにするために、前記一対の光セン
サＳ１ａ，Ｓ１ｂ夫々の受光位置Ｘ１，Ｘ２の平均値を
用いるようにしてもよい。

【００３５】そして、前記制御装置１６は、前記操向制
御用光センサＳ１等の各種センサの検出情報及び予め設
定された作業予定情報に基づいて、前記操向手段７〜１
０及び前記植え付け部６等の各種装置の作動を制御する
ように構成され、例えば、前記操向制御用光センサＳ１
の受光情報に基づいて作業車Ｖを前記作業行程Ｒ１，Ｒ
２の夫々に沿って自動走行させる場合には、前記求めた
誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２に対する車体横幅方向でのず
れ情報である補正後の偏位ｘ’及び傾きφに基づいて前
記操向手段７〜１０を作動させる。

【００３６】又、前記制御装置１６は、作業車Ｖが前記
往復作業及び前記枕地作業における各作業行程の夫々を
前進状態で行うように作業車Ｖを一行程分前進走行させ
たのち、前記作業車Ｖが第１ビーム光投射装置Ｂ１又は
第２ビーム光投射装置Ｂ２からの誘導用ビーム光Ａ１，
Ａ２に沿って自動走行しているときに、その誘導用ビー
ム光Ａ１，Ａ２に交差する第２ビーム光投射装置Ｂ２又
は第１ビーム光投射装置Ｂ１からの誘導用ビーム光Ａ
２，Ａ１を受光するトリガー用光センサＳ２の受光情報
に基づいて、各行程の終端部から隣接する次の行程の始
端部に向けての１８０度又は９０度の旋回動作の開始位
置を設定するように構成されている。

【００３７】そして、前記制御装置１６を利用して、指
令された目標操向状態になるように前記操向手段７〜１
０の作動を制御する制御手段１００が構成されている。
目標操向状態は、具体的には、前後輪３，４の目標操向
角θstとして設定される。但し、前記各作業行程Ｒ１，
Ｒ２に沿っての直進走行時には、前輪３のみを操向して
後輪４を中立状態に維持する２輪ステアリング形式で操
向制御され、その場合の目標操向角θstは、前記傾きφ
と前記偏位ｘ’とに基づいて下式により求められる。
尚、式中のｋ１，ｋ２は、ゲイン係数であって、車速ｖ
の関数として設定され、例えば上記作業行程Ｒ１，Ｒ２
に沿っての直進走行時には所定車速に設定されるので所
定係数値になる。

【００３８】

【数３】θst＝ｋ１・φ＋ｋ２・ｘ’

【００３９】一方、図８（イ），（ロ）に示すように、
隣接する作業行程Ｒ１，Ｒ２の端部間での９０度又は１
８０度旋回移動時には、前輪３のみを目標操向角θstに
操向する２輪ステアリング形式又は前後輪３，４を同じ
目標操向角θst’で反対位相に操向する４輪ステアリン
グ形式で操向制御される。その場合の目標操向角θst，
θst’は、設定旋回パターン（旋回開始点ａから旋回終
了点ｂへの旋回軌跡の半径等）から定まり、車速ｖは、
ａ点からｂ点までの軌跡長さを旋回時間で割ることによ
って定まる。尚、図示しないが、旋回開始点ａにおい
て、傾きφと偏位ｘ’がゼロでない場合には、そのずれ
量に応じて上記目標操向角θst，θst’が増減するよう
に微調整される。

【００４０】又、前記制御装置１６を利用して、前記目
標操向状態及び前記車速ｖに基づいて前記車体５の縦軸
芯周りでの目標角速度を求める目標角速度設定手段１０
１が構成されている。即ち、目標操向状態である前記前
後輪３，４の目標操向角θst（θst’）及び車速ｖに基
づいて前記目標角速度を求めるように構成されている。
実際には、前記２輪ステアリング形式について、前輪３
の目標操向角θstと車速ｖとから目標角速度を求める数
値テーブルが、又、４輪ステアリング形式について、前
後輪３，４の目標操向角θst’と車速ｖとから目標角速
度を求める数値テーブルが、別々に用意されている。

【００４１】そして、前記制御手段１００は、前記レー
ザージャイロＳ７及び前記目標角速度設定手段１０１の
情報に基づいて、レーザージャイロＳ７にて検出した検
出角速度が前記目標角速度に近付くように前記操向手段
７〜１０の操向状態を補正するように構成され、さら
に、その操向状態の補正量を前記目標角速度に対する前
記検出角速度の偏差に基づいて調整するように構成され
ている。具体的には、図７に示すように、前記操向角検
出センサＲ１，Ｒ２による検出操向角が前記目標操向角
θst（θst’）になるように、その目標操向角θst（θ
st’）に対する検出操向角の偏差に基づいて操向手段７
〜１０を作動させるステアリング操作を行っている操向
状態において、上記目標角速度に対する前記検出角速度
の偏差に基づいて操向手段７〜１０の作動量が変更され
る。

【００４２】次に、図９及至図１０に示すフローチャー
トに基づいて、前記制御装置１６の動作について説明す
る。全体の処理フローは、図９に示すように、図示しな
いＲＳ２３２Ｃ等の通信部やアクチュエータ類（前記変
速用モータ１２、各制御弁９，１０，１４、及び、植え
付けクラッチ１５等）に対する初期化処理を行った後、
作業プランをセットする作業プランセット処理を行う。
次に、上記作業プランセット処理にてセットされた作業
プランに基づいて対応する制御データを読み込み、且
つ、その制御データに基づいて実際に車体制御を実行す
る車体制御処理を行う。上記車体制御処理による作業プ
ランの実行状態が、作業プランチェック処理にてチェッ
クされ、１つの作業プランの終了が確認されると、地上
側等に対する必要な通信処理を行った後、作業終了の指
示があれば終了処理を行い、それ以外のときは、上記作
業プランセット処理からのフローを繰り返す。尚、上記
フローの進行を制御するために、上記作業プランセット
処理にて新しい作業プランがセットされると、プランフ
ラグがセットされ、作業プランチェック処理にて作業プ
ランの終了が確認されると、プランフラグがリセットさ
れる。

【００４３】上記車体制御処理では、図１０に示すよう
に、先ず、プランフラグがセットされているか否かを調
べ、プランフラグがリセットのときは処理を行わない。
プランフラグがセット状態のときは、上記作業プランセ
ット処理でセットしたコントロール内容を読み出し、そ
れに該当する処理が実際にあるか否かを調べる。上記コ
ントロール内容に該当する処理としては、図に示すよう
に、作業車Ｖを停止させる停止処理、作業車Ｖを前進又
は後進状態で前記エンコーダＳ３による距離計測情報に
基づいて設定距離直進させる直進処理（距離計測で終
了）、作業車Ｖを前進又は後進状態でトリガー用センサ
Ｓ２が誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２を設定回数検出する位
置まで直進させる直進処理（光源計測で終了）、各作業
行程Ｒ１，Ｒ２の終端部から次の行程の始端部に旋回移
動させる旋回処理、誘導用ビーム光Ａ１，Ａ２を操向制
御用センサＳ１が適正に受光する状態にするための軌道
収束処理、及び、苗補給の指示や植付け装置６の駆動制
御を行う苗供給装置処理の各処理が用意されている。
尚、上記旋回処理及び軌道収束処理では、車体は４輪ス
テリングにて操向制御される。尚、図示しないが、上記
直進処理や軌道収束処理及び旋回処理等においては、前
述の目標角速度に対する検出角速度の偏差情報に基づい
て操向状態の補正を行う操向制御処理（図７参照）が実
行される。

【００４４】〔別実施例〕上記実施例では、作業車Ｖの
ステアリングを２輪及び４輪ステアリング可能として、
操向手段を、操向用車輪としての前後輪３，４の向きを
変更して操向するための油圧シリンダ及びその制御弁か
らなる操向手段７〜１０にて構成したが、２輪ステアリ
ングのみ可能に構成してもよく、その場合の操向手段
は、例えば前輪３に対する油圧シリンダ７及びその制御
弁９から構成される。又、操向手段としては、このよう
な車輪式の走行装置を操向させるものに限らず、例え
ば、左右一対のクローラ走行部を備えたクローラ式の走
行装置を操向させるものでもよく、その場合の操向手段
は、左右のクローラ走行部への動力伝達を入り切りする
左右一対のクラッチ等にて構成される。そして、例えば
前記作業行程Ｒ１，Ｒ２に沿う直進走行時等のように、
車速ｖが所定車速である場合の目標操向状態は、上記左
右いずれかのクラッチ切り時間によって設定され、従っ
て、その場合、目標角速度設定手段１０１は、上記クラ
ッチ切り時間及び車速に基づいて車体５の縦軸芯周りで
の目標角速度を求める。

【００４５】又、上記実施例では、目標角速度設定手段
１０１が、予め用意した数値テーブルを参照しながら、
目標操向状態に基づいて前記目標角速度を求めるように
したものを示したが、このような数値テーブルを用意せ
ずに、その都度、所定の計算式に従って前記目標角速度
を求めるようにしてもよい。

【００４６】又、上記実施例では、角速度検出手段を、
レーザージャイロＳ７にて構成したが、これに限るもの
ではない。

【００４７】又、上記実施例では、制御手段１００が、
車体５の縦軸芯周りでの検出角速度を目標角速度に近づ
けるように操向手段７〜１０の操向状態を補正する場合
に、目標角速度に対する検出角速度の偏差に基づいて上
記操向手段７〜１０の操向状態の補正量を調整するよう
にしたが、これに限るものではない。例えば、上記目標
角速度に対する検出角速度の偏差に加えて、検出角速度
の変化速度にも基づいて上記操向手段７〜１０の操向状
態の補正量を調整するようにしてもよい。

【００４８】又、上記実施例では、本発明を作業車とし
ての田植え用の作業車に適用したものを例示したが、田
植え用以外のトラクター等の農作業用の作業車及び農作
業用以外の各種作業車等にも適用できるものであって、
その際の各部の具体構成は、作業車の目的や作業条件等
に合わせて種々変更される。

【００４９】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。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】走行経路の全体及び誘導用ビーム光の投射位置
を示す平面図

【図２】作業車及び誘導用ビーム光投射手段の概略側面
図

【図３】作業車及び誘導用ビーム光検出センサを示す概
略平面図

【図４】制御構成のブロック図

【図５】操向制御用光センサの受光位置の説明図

【図６】車体横幅方向でのずれ検出値を傾斜補正する説
明図

【図７】操向制御の流れを示すブロック線図

【図８】角速度情報に基づく操向制御の補正について説
明する平面図

【図９】制御作動のフローチャート

【図１０】制御作動のフローチャート

【図１１】従来技術における操向制御の流れを示すブロ
ック線図

【符号の説明】

５ 車体 ７〜１０ 操向手段 １００ 制御手段 Ｓ７ 角速度検出手段 １０１ 目標角速度設定手段 ３，４ 操向用車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 113:00 133:00 137:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体（５）を操向する操向手段（７〜１
   ０）と、指令された目標操向状態になるように前記操向
   手段（７〜１０）の作動を制御する制御手段（１００）
   とが設けられた作業車の操向制御装置であって、 前記車体（５）の縦軸芯周りでの角速度を検出する角速
   度検出手段（Ｓ７）と、前記目標操向状態及び車速に基
   づいて前記車体（５）の縦軸芯周りでの目標角速度を求
   める目標角速度設定手段（１０１）とが設けられ、 前記制御手段（１００）は、前記角速度検出手段（Ｓ
   ７）及び前記目標角速度設定手段（１０１）の情報に基
   づいて、検出角速度が目標角速度に近付くように前記操
   向手段（７〜１０）の操向状態を補正するように構成さ
   れている作業車の操向制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（１００）が、前記目標角
   速度に対する前記検出角速度の偏差に基づいて、前記操
   向手段（７〜１０）の操向状態の補正量を調整するよう
   に構成されている請求項１記載の作業車の操向制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記操向手段（７〜１０）が、操向用車
   輪（３，４）の向きを変更して操向するように構成さ
   れ、前記目標角速度設定手段（１０１）が、前記目標操
   向状態としての前記操向用車輪（３，４）の目標操向
   角、及び、車速に基づいて前記目標角速度を求めるよう
   に構成されている請求項１又は２記載の作業車の操向制
   御装置。