JPH09120314A - 作業車の誘導制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行手段が接地部においてスリップした場合
等においても、作業車を予定走行経路に沿って設定走行
速度で自動走行させる。 【解決手段】 地上側のＧＰＳ基準局及び作業車側のＧ
ＰＳ移動局での両搬送波位相情報から求めた二重位相差
情報に基づいて作業車の位置を所定時間間隔の時系列の
ＧＰＳ位置データとして求め、慣性航法システムＩＮＳ
にて作業車の位置変化量を所定時間間隔の時系列の慣性
航法位置データとして求め、現在時刻より設定時間前の
ＧＰＳ位置データ、及び、現在時刻での慣性航法位置デ
ータによって求めた現在時刻での作業車の車体位置情報
に基づいて求めた実際の走行速度が、走行手段３，４の
駆動速度から計算で求めた走行速度よりも速いときには
走行手段３，４の駆動速度を減速させ、実際の走行速度
が上記計算で求めた走行速度よりも遅いときには走行手
段３，４の駆動速度を増速させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業車が予定走行
経路に沿って設定走行速度で自動走行するように、前記
作業車の走行手段の駆動速度を制御する走行制御手段が
設けられた作業車の誘導制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車の誘導制御装置では、例えば
田植え用の作業車が、矩形状等の圃場内に並置した予定
走行経路としての複数個の各作業行程に沿って自動走行
しながら、対地作業として設定植付け間隔で適正な苗植
え付け作業を行うべく、例えばエンジンの駆動力を変速
して車輪等の走行手段に伝達する変速装置の変速状態を
設定状態に維持して、車輪の回転数つまり駆動速度を制
御することにより、作業車を設定走行速度で自動走行さ
せるようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、例えば走行手段の接地部と走行面との間でスリッ
プを生じた場合には、走行手段の駆動速度を設定速度値
に制御しても、作業車の実際の走行速度は上記設定走行
速度に維持されず、それより速いか又は遅くなる。その
ために、例えば田植え用の作業車の場合において、苗の
植付け間隔が設定間隔から外れたり、あるいは、苗の植
付け姿勢が斜めになったりして、適正な植付け作業（対
地作業）ができないおそれがあった。

【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、上記従来技術の不具合を解消さ
せるべく、走行手段が接地部においてスリップした場合
等においても、作業車を予定走行経路に沿って設定走行
速度で自動走行させるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の構成
によれば、地上側の基準位置に設置されたＧＰＳ基準局
において、ＧＰＳ衛星からの搬送波信号が受信され、そ
の基準局での搬送波位相情報が作業車側に送信される一
方、作業車側では、そのＧＰＳ移動局においてＧＰＳ衛
星からの搬送波信号が受信されるとともに上記基準局か
らの送信情報が受信されて、移動局及び基準局での両搬
送波位相情報から求めた二重位相差情報に基づいて、前
記基準位置に対する作業車の位置が所定時間間隔の時系
列のＧＰＳ位置データとして求められ、又、作業車の位
置変化量が所定時間間隔の時系列の慣性航法位置データ
として求められる。そして、その現在時刻より設定時間
前のＧＰＳ位置データ及び現在時刻での慣性航法位置デ
ータから、現在時刻での作業車の車体位置を求め、その
車体位置情報から検出される実際の走行速度が作業車の
走行手段の駆動速度から計算で求めた走行速度よりも速
いときには、走行手段の駆動速度を減速させる一方、逆
に実際の走行速度が計算で求めた走行速度よりも遅いと
きには、走行手段の駆動速度を増速させて、作業車が予
定走行経路に沿って設定走行速度で自動走行させる。

【０００６】従って、短時間の位置変化量については応
答性良く検出できるが長時間での検出では誤差が蓄積す
る慣性航法システムと、検出遅れはあるが正確な位置検
出が可能なＧＰＳ衛星からの搬送波信号の二重位相差情
報に基づくＧＰＳ位置検出システムとを組み合わせて得
た車体位置情報から、作業車の実際の走行速度を迅速且
つ正確に求め、その実際の走行速度が設定走行速度に維
持されるように走行手段の駆動速度を制御するので、例
えば作業車の走行手段が接地部においてスリップした場
合等には、その駆動速度を設定速度値に制御しても作業
車の実際の走行速度が上記設定走行速度に維持されない
という従来技術の不具合が解消され、もって、例えば田
植え用の作業車の場合に、設定植付け間隔で適正な植付
け姿勢状態で苗植付け作業を行うことができる。

【０００７】又、請求項２の構成によれば、上記請求項
１において、作業車が所定範囲の作業地内に予定走行経
路として設定した複数個の各作業行程に沿って設定走行
速度で自動走行するとともに、その各作業行程の終端部
に到達すると、作業車がその行程終端部から次の作業行
程の始端部に向けて移動するように、作業車の走行手段
が操向制御される。

【０００８】従って、作業車が所定範囲の作業地を走行
する場合において、簡素で且つ整然とした走行経路を設
定してその作業地の全体に亘って効率良く自動走行させ
ることができ、もって、上記請求項１の構成の好適な手
段が得られる。

【０００９】又、請求項３の構成によれば、上記請求項
１又は２において、作業車が各作業行程に沿って自動走
行している状態で、作業車に搭載した対地作業装置が作
業地に対して１つの対地作業を行うとともに、その１つ
の対地作業を行ったときの車体位置が作業位置として記
憶される。そして、その作業位置の記憶情報に基づい
て、作業車が各作業行程に沿って自動走行している状態
で、作業車に搭載した別の対地作業装置が、上記１つの
対地作業が行われた作業位置に対してその１つの対地作
業とは異なる別の対地作業を行うように制御される。

【００１０】従って、例えば、１つの対地作業を作業地
に対する作物苗の移植作業（田植え作業等）とし、別の
対地作業をその移植作業を行った作業位置つまり苗位置
に対して薬剤等の肥料を施す施肥作業とするような場合
において、設定走行速度で自動走行しながら作業地内の
各作物位置に対して的確に肥料供給することができ、も
って、上記請求項１又は２の構成の好適な手段が得られ
る。

【００１１】又、請求項４の構成によれば、上記請求項
２又は３において、作業車が各作業行程に沿って自動走
行しながら、作業地内の作物の成育状態の検出とそのと
きの車体位置の検出とが行われ、その成育状態及び車体
位置の両検出情報から、作業地内における作物の成育分
布が判定される。

【００１２】従って、上記作物の成育分布情報によっ
て、例えば、作業地内において部分的に成育状態が悪い
箇所があれば、その原因を調べたり、あるいは、作物の
成育が良好で刈り取り可能と判断されれば、収穫作業を
行う等、作業地内の作物に対して行うべき作業を的確且
つ容易に判断することができ、もって、上記請求項２又
は３の構成の好適な手段が得られる。

【００１３】又、請求項５の構成によれば、上記請求項
４において、作業車が各作業行程に沿って自動走行して
いる状態で、薬剤散布量を上記得られた作物の成育分布
情報に基づいて調整しながら、作業車に搭載した薬剤散
布手段から作業地内の作物に対して薬剤が散布される。

【００１４】従って、例えば、肥料としての薬剤を、作
業地内において成育状態が悪い箇所に対しては散布量を
多くする一方で、成育状態が良い箇所に対しては散布量
を少なくする等、作物の成育状態に合わせて極力過不足
ない状態で適切に供給することができ、もって、上記請
求項４の構成の好適な手段が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、田植
え用の作業車Ｖが、所定範囲の作業地としての圃場内に
設定された予定走行経路としての複数個の作業行程Ｌに
沿って自動走行する場合について説明する。

【００１６】例えばその地点の重力方向に対して水平方
向を東西及び南北方向で表した局地水平座標系Ｅ（東方
向），Ｎ（北方向），Ｈ（地球中心からの高さ方向）に
おいて高精度に位置（上記座標系Ｅ，Ｎ，Ｈでの座標
値）が判っている地上側の基準位置に設置されて、図２
に示すように、少なくとも４個のＧＰＳ衛星２からのス
ペクトラム拡散変調された電波（搬送波信号）を受信す
るＧＰＳ基準局Ｒ（以後、単に基準局Ｒともいう）用の
アンテナ１９ａと、このアンテナ１９ａの受信信号を処
理して搬送波の位相情報を得るＧＰＳ受信機１９と、そ
のＧＰＳ受信機１９からの搬送波位相情報を作業車Ｖ側
に向けて送信するための送信アンテナ２０ａを備えた地
上側通信手段としての送受信機２０とが設けられてい
る。

【００１７】作業車Ｖの構成について、図１及び図２に
基づいて説明する。走行手段としての左右一対の前輪３
及び後輪４を備えた車体５の後部に、下降位置で駆動さ
れている作業状態とこれ以外の非作業状態とに切換自在
な対地作業装置としての苗植え付け装置６が、昇降自在
で且つ駆動停止自在に設けられている。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、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。尚、各作業行程に沿っての直進走行時に
は、前輪３のみを操向する２輪ステアリング形式で行
う。

【００１８】図１中、Ｅはエンジン、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は植え付け装置６の昇降用油圧シリンダ、
１４はその制御弁、１５はエンジンＥによる植え付け装
置６への駆動を断続するための電磁操作式の植え付けク
ラッチである。１６は作業車Ｖの走行並びに植え付け装
置６の作動等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、後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の夫々を制御する。

【００１９】作業車Ｖに装備されるセンサ類について説
明すれば、図１に示すように、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１１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
が設けられている。ここで、車速センサＲ３の検出情報
から前後輪３，４の駆動速度が求められる。

【００２０】又、作業車Ｖには、その車体方位を検出す
る地磁気方位センサＳ４と、車体５の３次元（車体前
後、横幅及び上下方向）の各軸周りでの角速度を検出す
るジャイロ装置Ｓ５と、車体５の３次元（車体前後、横
幅及び上下方向）各方向での加速度を検出する加速度セ
ンサＳ６とが設けられている。そして、これらのジャイ
ロ装置Ｓ５、加速度センサＳ６及び前記制御装置１６を
利用して、作業車Ｖの位置変化量を所定時間間隔の時系
列の慣性航法位置データとして求める慣性航法システム
ＩＮＳが構成される。上記慣性航法位置データは、具体
的には、車体５の位置変化量、つまり、所定の計測時間
間隔（例えば０．１秒）内における位置変化量が、夫々
所定時間間隔（例えば０．１秒）の計測時刻のラベル付
きのデータとして求められる。

【００２１】作業車Ｖ側には、前記ＧＰＳ衛星２からの
電波（搬送波信号）を受信するＧＰＳ移動局Ｉ（以後、
単に移動局Ｉともいう）用のアンテナ１７ａと、上記ア
ンテナ１７ａの受信信号を処理して搬送波の位相情報を
得るＧＰＳ受信機１７と、前記地上側の送受信機２０か
らの送信情報を受信するためのアンテナ１８ａを備えた
作業車側通信手段としての送受信機１８とが設けられて
いる。

【００２２】前記基準局Ｒ及び移動局Ｉの各ＧＰＳ受信
機１９，１７は、図３に示すように、ほぼ同様の構成に
なるものであって、夫々のアンテナ１９ａ，１７ａで受
信した電波信号は、先ず高周波信号処理部３０，４０に
入力して低周波数に変換される。その低周波数変換され
た信号は、Ｃ／Ａコード解析部３１，４１にて衛星番号
等が解読されるとともに、搬送波位相計測部３３，４３
において、上記衛星番号に応じて作成されるＣ／Ａコー
ドと相関をとって搬送波が再生され、さらに内蔵した時
計３４，４４にて設定時間間隔で搬送波の位相が計測さ
れる。同時に、Ｃ／Ａコード解析部３１，４１からの情
報に基づいて、航路メッセージ解読部３２，４２にて衛
星位置情報等が判別される。そして、上記各部からの情
報は、夫々の制御用のコンピュータ３５，４５に入力さ
れて各基準局Ｒ及び移動局Ｉにおける搬送波位相情報が
求められる。

【００２３】さらに、基準局Ｒ側コンピュータ３５から
出力された基準局Ｒでの搬送波位相情報が、前記地上側
の送受信機２０を経て送信アンテナ２０ａから送信され
て作業車側のアンテナ１８ａで受信され、送受信機１８
を経て移動局Ｉ側コンピュータ４５に入力され，その移
動局Ｉ側コンピュータ４５において、基準局及び移動局
での両搬送波位相情報に基づいて二重位相差情報が求め
られる。そして、上記ＧＰＳ受信機１７を利用して、移
動局Ｉでの搬送波位相情報及び前記送受信機１８が受信
した基準局Ｒでの搬送波位相情報から求めた二重位相差
情報に基づいて、前記基準位置つまり基準局Ｒに対する
移動局Ｉつまり作業車Ｖの位置を所定時間間隔の時系列
のＧＰＳ位置データとして求めるＧＰＳ位置データ算出
手段１０２が構成されている。そして、このＧＰＳ受信
機１７で得られたＧＰＳ位置データが制御装置１６に入
力されている。

【００２４】ここで、二重位相差情報について概略を説
明すると、異なる２つの衛星２からの各搬送波信号を２
つの受信局（基準局Ｒ及び移動局Ｉ）夫々で受信して、
各衛星２ごとに対応する２つの位相差を求め、さらにこ
れら２つの位相差の差分をとったものを二重位相差と呼
ぶ。これによって各衛星２での送信信号の位相乱れの影
響が除去されるとともに、各受信局の位相計測用の時計
の同期ずれの影響が除去され、最終的に、衛星側及び受
信局側での誤差の影響を少なくした精度のよい位相差情
報が得られる。尚、後述の位置ベクトルｒを求めるため
に、実際は、異なる４つの衛星２からの各搬送波信号に
基づいて、独立した３つの二重位相差が求められること
になる。

【００２５】前記ＧＰＳ位置データ算出手段１０２によ
る３つの二重位相差情報に基づく車体５の位置検出につ
いて具体的に説明する。先ず最初に、作業車Ｖを前記局
地水平座標系Ｅ，Ｎ，Ｈにおいて高精度に位置座標値が
判っている地点に位置させ、移動局側及び基準局側の各
ＧＰＳ受信機１７，１９の受信情報から前記３つの二重
位相差を計算し、基準局Ｒ及び作業車Ｖ間の相対位置が
判っていることから上記二重位相差情報に含まれる搬送
波波長の整数倍の不確定（整数値バイアス）を確定させ
る。次に、図４に示すように、作業車Ｖを圃場Ｆ内の任
意の地点に移動させたときの３つの二重位相差情報よ
り、基準局Ｒから車体５への位置ベクトルｒが求まり、
基準局Ｒの基準位置と上記求めた位置ベクトルｒとか
ら、作業車Ｖの車体位置が判別される。

【００２６】但し、前記ＧＰＳ受信情報に基づく車体位
置の検出には、各局での搬送波位相の計測やその位相情
報の通信及び二重位相差の演算等に時間（例えば２秒程
度）がかかるため、現在時刻での作業車Ｖの位置をリア
ルタイムに検出することができない。そこで、車体５の
位置情報を所定時間間隔（１秒間隔）の時系列のＧＰＳ
位置データとして求める。従って、上記１秒間隔の時系
列のＧＰＳ位置データは、２秒前における作業車Ｖの車
体位置に対応するデータである。

【００２７】そこで、現在時刻での作業車Ｖの位置をリ
アルタイムに検出するために、前記制御装置１６を利用
して、前記ＧＰＳ位置データ算出手段１０２にて求めら
れる、現在時刻より設定時間前のＧＰＳ位置データ、及
び、前記慣性航法システムＩＮＳにて求められる、現在
時刻での慣性航法位置データによって現在時刻での作業
車Ｖの車体位置を求める車体位置検出手段１０３が構成
されている。つまり、検出遅れのあるＧＰＳ位置データ
に対して慣性航法位置データを補間することで現在時刻
での作業車の車体位置を求めるのである。

【００２８】前記制御装置１６を利用して、作業車Ｖが
各作業行程Ｌに沿って設定走行速度で自動走行するよう
に、前後輪３，４の駆動速度を制御する走行制御手段１
００が構成され、さらに、この走行制御手段１００は、
前記車体位置検出手段１０３の車体位置情報に基づいて
求めた実際の走行速度が前後輪３，４の駆動速度から計
算で求めた走行速度よりも速いときには前後輪３，４の
駆動速度を減速させ、且つ、前記実際の走行速度が前記
計算で求めた走行速度よりも遅いときには前後輪３，４
の駆動速度を増速させるように構成されている。ここ
で、上記実際の走行速度は、車体位置検出手段１０３に
て時間間隔を置いて求めた各車体位置間の移動距離をそ
の時間間隔で割り算して求められ、前後輪３，４の駆動
速度は、前記車速センサＳ３の情報から求められ、前後
輪３，４の駆動速度の増減速は、前記無段変速装置１１
を変速制御して行われる。

【００２９】又、前記走行制御手段１００は、前記作業
車Ｖが前記各作業行程Ｌの終端部に到達するに伴ってそ
の行程終端部から次の作業行程Ｌの始端部に向けて移動
させるべく、前記前後輪３，４を操向制御するように構
成されている。つまり、図４に示すように、作業車Ｖ
は、矩形状の圃場Ｆ内で圃場長手方向に沿う状態で短手
方向に並置された各作業行程Ｌ（図では５個の行程Ｌ１
〜Ｌ５）を、図の最右端側に位置する最初の作業行程Ｌ
１のスタート地点Ｓｔから走行開始して、２輪ステアリ
ングで各行程に沿って直進走行する。そして各作業行程
Ｌの終端部に達すると、隣接する作業行程Ｌの始端部に
向けて、終端地点ｅから所定距離直進走行してから１８
０度の旋回動作を開始し、所定の旋回区間ｇを経て旋回
動作の終点ｆに至る経路ｅ〜ｆを所望の回向軌跡とする
回向パターンで、４輪ステアリングにて回向動作し、回
向後は、逆方向に走行する往復走行を繰り返して、圃場
Ｆの全範囲を走行する。

【００３０】尚、各作業行程Ｌ１〜Ｌ５の経路情報は、
地上側での位置座標（Ｅ，Ｎ，Ｈ座標系）を基準として
定めたデータとして設定される。具体的には、図４に示
す各作業行程Ｌの長手方向が例えば東西方向（Ｅ軸）に
沿っている場合には、１つのＮ座標値に対して、各作業
行程Ｌの一端側と他端側の位置を設定する２つのＥ座標
値が組となったデータが、上記作業行程Ｌの数に対応す
る５組の数、用意されている。

【００３１】前記制御装置１６による各作業行程Ｌに沿
っての操向制御は、車体位置が各作業行程Ｌにおける適
正操向位置となるようになされる。具体的には、上記車
体位置検出手段１０３による上記適正操向位置に対する
車体位置ｘの情報、地磁気方位センサＳ４による車体方
位φの情報、及び、前輪３の操舵角θ情報に基づいて下
記の式にて目標操舵角θｆを設定し、この目標操舵角θ
ｆで前輪３をステリング操作する。尚、式中、ｋ１，ｋ
２，ｋ３は所定のゲイン係数である。

【００３２】

【数１】θｆ＝ｋ１・ｘ＋ｋ２・φ＋ｋ３・θ

【００３３】前記制御装置１６を利用して、作業車Ｖが
各作業行程Ｌに沿って自動走行している状態で、圃場Ｆ
に対して１つの対地作業（ここでは苗植付け作業）を行
うべく搭載した対地作業装置（前記苗植付け装置６）が
その対地作業を行ったときに、前記車体位置検出手段１
０３が検出した車体位置を前記１つの対地作業が行われ
た作業位置として記憶する作業位置記憶手段１０４が構
成されている。具体的には、作業位置記憶手段１０４は
ＥＥＰＲＯＭ等の記憶媒体にて構成され、図５に示すよ
うに、各作業行程Ｌ１〜Ｌ５において苗植付け装置６が
作動して設定間隔で苗を植え付けた植付け位置ｎ，ｎ＋
１が、Ｌ１−ｎ、Ｌ１−ｎ＋１等のように識別ラベル付
の作業位置情報として記憶される。

【００３４】さらに、前記制御装置１６を利用して、前
記作業位置記憶手段１０４の記憶情報に基づいて、作業
車Ｖが各作業行程Ｌに沿って自動走行している状態で、
圃場Ｆに対して前記１つの対地作業（苗植付け作業）と
は異なる別の対地作業（ここでは追肥としての薬剤散布
作業）を行うべく搭載した別の対地作業装置（薬剤散布
装置）が前記１つの対地作業が行われた作業位置（植付
け位置）に対して前記別の対地作業（薬剤散布作業）を
行うように制御する対地作業制御手段１０１が構成され
ている。

【００３５】具体的には、図６に示すように、前記苗植
付け装置６の苗植付け幅をカバーするように、車体後部
に車体横幅方向に所定間隔で並べた複数個の散布ノズル
を備えた散布部５１ａと、この散布部５１ａに対して薬
剤を加圧供給する供給タンク部５１ｂとからなる薬剤散
布装置５１が作業車Ｖに搭載され、各作業行程Ｌ１〜Ｌ
５における苗植付け位置が記憶された前記ＥＥＰＲＯＭ
等の記憶媒体からの読み出し情報に基づいて、薬剤散布
作動するように構成されている。

【００３６】次に、図７〜図８に示すフローチャートに
基づいて、制御装置１６による植付け作業について説明
する。メインフロー（図７）では、作業車Ｖは、最初の
作業行程Ｌ１に沿っての自動走行を開始すると、時系列
のＧＰＳ位置データ及びＩＮＳ位置データによる位置検
出情報に基づいて操向制御し、植付け開始位置に到着す
ると植付け装置６を下降させ且つ駆動開始して植付け作
業を開始する。

【００３７】さらに走行して、その作業行程Ｌの終端部
（ｅ地点）に到達すると、植付け装置６を駆動停止して
上昇させる。ここで、回向回数等に基づいて作業終了を
判別した場合には、走行を停止して全処理を終了する。
作業終了でない場合には、回向開始点での車体方位を方
位センサＳ４にて検出し、その地点から所定距離直進し
た後、ステアリングを２輪から４輪に切り換えて、隣接
する次の行程始端部への１８０度の旋回動作を行う。旋
回を終了すると、ステアリングを２輪に戻して、前記Ｇ
ＰＳ受信データ及びＩＮＳ位置データによる位置検出情
報に基づく操向制御を行いながら、次の作業行程Ｌ２に
沿って逆方向の走行を開始する。以後、各作業行程Ｌ２
〜Ｌ５を同様にして自動走行する。

【００３８】前記操向制御処理（図８）では、時系列の
ＧＰＳ位置データ及びＩＮＳ位置データを夫々取り込
み、その両データから現在時刻での作業車Ｖの車体位置
ｘを算出し、又、方位センサＳ４にて車体方位φを検出
し、前輪３の操向角θを検出する。そして、目標操舵角
θｆを設定して、前輪３をステアリング操作する。

【００３９】次に、図９に示すフローチャートに基づい
て、制御装置１６による追肥作業について説明する。
尚、この追肥作業は、植付け作業と同じ行程Ｌの順序で
行うものとする。先ず、作業車Ｖは、最初の作業行程Ｌ
１に沿っての自動走行を開始すると、時系列のＧＰＳ位
置データ及びＩＮＳ位置データによる位置検出情報に基
づいて操向制御しながら、前記植付け位置（Ｌ１−ｎ、
Ｌ１−ｎ＋１等）に対して薬剤散布する。

【００４０】そして、その作業行程Ｌの終端部（ｅ地
点）に到達すると、回向回数等に基づいて作業終了を判
別し、作業終了の場合には、走行を停止して全処理を終
了する。作業終了でない場合には、回向開始点での車体
方位を方位センサＳ４にて検出し、その地点から所定距
離直進した後、ステアリングを２輪から４輪に切り換え
て、隣接する次の行程始端部への１８０度の旋回動作を
行う。旋回を終了すると、ステアリングを２輪に戻し
て、前記ＧＰＳ受信データ及びＩＮＳ位置データによる
位置検出情報に基づく操向制御を行いながら、次の作業
行程Ｌ２に沿って逆方向の走行を開始して、前記植付け
位置（Ｌ２−ｎ、Ｌ２−ｎ＋１等）に対して薬剤散布を
行う。以後、各作業行程Ｌ２〜Ｌ５を同様にして自動走
行する。

【００４１】〔別実施形態〕上記実施例では、走行手段
を車輪式に構成したが、これ以外に、例えばクローラ式
の走行手段でもよい。又、走行手段の駆動速度を求める
のに、車輪への駆動回転数を変速する変速装置の変速状
態から求めたが、これに限るものではなく、例えば車輪
の回転数を直接検出するエンコーダの情報から求めても
よい。

【００４２】上記実施例では、作業車が作業地である圃
場に対して苗の植付け作業を行う田植え用の作業車Ｖで
ある場合について説明したが、田植え用以外の農作業用
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適宜変更され、又、作業地
も、圃場に代えて例えば草刈作業車用の草地等になる。

【００４３】上記実施例では、予定走行経路を所定範囲
の作業地内に並置した複数個の作業行程Ｌで構成した
が、予定走行経路の構成はこれに限るものではない。

【００４４】次に、作業車を圃場内で前記予定走行経路
に沿って自動走行させながら、圃場内に育成した作物
（例えば稲）の成育状態を判別するための別実施例につ
いて説明する。即ち、図１０に示すように、圃場内の稲
の成育状態を検出する成育状態検出手段としての成育状
態検出装置５０が、縦方向に沿って形成された発光部５
０ａ及び受光部５０ｂを対向状態で備えた光式に構成さ
れて、前記作業車Ｖの車体前部側に設置されている。即
ち、発光部５０ａから、所定タイミングｔｈで縦方向に
長い発光形状で横方向に向かって投射された光が、稲を
通過した後に、受光部５０ｂにて受光されたときの受光
部５０ｂの受光レベルの情報から、例えば図１１に示す
ように、受光レベルが高いときは稲の高さが低い成育度
小の状態であり、逆に受光レベルが低いときは稲の高さ
が高い成育度大の状態であるとして、稲の成育状態が例
えば１０段階に区分されて検出される。尚、成育状態検
出手段は、上記説明した光式以外に種々の検出手段が使
用でき、又、成育情報を作物の高さで検出するものに限
らず、例えば作物の密度や色等で検出してよい。

【００４５】そして、前記制御装置１６を利用して、前
記車体位置検出手段１０３及び前記成育状態検出手段５
０の情報に基づいて前記圃場Ｆ内における前記稲の成育
分布を判定する成育分布判定手段１０５が構成されてい
る。即ち、前記成育度を検出したときの車体位置に対応
させて、前記所定範囲の圃場内の各地点の成育度がマッ
プ情報として得られ、このマップ化された成育度情報か
ら、圃場内において成育度が小又は大である領域を判別
するのである。さらに、前記制御装置１６を利用して、
前記成育分布判定手段１０５による成育分布情報に基づ
いて、前記作業車Ｖが前記各作業行程Ｌに沿って自動走
行している状態で、前記作業車Ｖに搭載して、対地作業
として圃場Ｆ内の作物（稲）に対して薬剤を散布する薬
剤散布手段としての前記薬剤散布装置５１の薬剤散布量
を調整する散布量調整手段１０６が構成されている。

【００４６】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。

【図面の簡単な説明】

【図１】作業車の制御構成のブロック図

【図２】作業車及び基準局を示す概略側面図

【図３】ＧＰＳ受信系の構成を示すブロック図

【図４】作業車と予定走行経路を示す概略平面図

【図５】苗植付け作業の作業位置を説明する平面図

【図６】追肥用の薬剤散布作業を行う作業車の概略平面
図

【図７】植付け作業の制御作動のフローチャート

【図８】操向制御作動のフローチャート

【図９】追肥作業の制御作動のフローチャート

【図１０】成育状態検出手段を搭載した作業車の正面図

【図１１】成育状態の検出処理を説明するためのグラフ

【符号の説明】

Ｖ 作業車 ３，４ 走行手段 １００ 走行制御手段 Ｒ ＧＰＳ基準局 ２０ 地上側通信手段 Ｉ ＧＰＳ移動局 １８ 作業車側通信手段 １０２ ＧＰＳ位置データ算出手段 ＩＮＳ 慣性航法システム １０３ 車体位置検出手段 ６ １つの対地作業装置 ５１ 別の対地作業装置 １０４ 作業位置記憶手段 １０１ 対地作業制御手段 ５０ 成育状態検出手段 １０５ 成育分布判定手段 ５１ 薬剤散布手段 １０６ 散布量調整手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 勝美 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業車（Ｖ）が予定走行経路に沿って設
   定走行速度で自動走行するように、前記作業車（Ｖ）の
   走行手段（３，４）の駆動速度を制御する走行制御手段
   （１００）が設けられた作業車の誘導制御装置であっ
   て、 地上側の基準位置に設置されて、ＧＰＳ衛星からの搬送
   波信号を受信するＧＰＳ基準局（Ｒ）と、このＧＰＳ基
   準局（Ｒ）での搬送波位相情報を前記作業車（Ｖ）側に
   送信する地上側通信手段（２０）とが設けられ、 前記作業車（Ｖ）に、 ＧＰＳ衛星からの搬送波信号を受信するＧＰＳ移動局
   （Ｉ）と、 前記地上側通信手段（２０）の送信情報を受信する作業
   車側通信手段（１８）と、 前記移動局（Ｉ）での搬送波位相情報及び前記作業車側
   通信手段（１８）が受信した前記ＧＰＳ基準局（Ｒ）で
   の搬送波位相情報から求めた二重位相差情報に基づい
   て、前記基準位置に対する前記作業車（Ｖ）の位置を所
   定時間間隔の時系列のＧＰＳ位置データとして求めるＧ
   ＰＳ位置データ算出手段（１０２）と、 前記作業車（Ｖ）の位置変化量を所定時間間隔の時系列
   の慣性航法位置データとして求める慣性航法システム
   （ＩＮＳ）と、 前記ＧＰＳ位置データ算出手段（１０２）にて求められ
   る、現在時刻より設定時間前のＧＰＳ位置データ、及
   び、前記慣性航法システム（ＩＮＳ）にて求められる、
   現在時刻での慣性航法位置データによって現在時刻での
   前記作業車（Ｖ）の車体位置を求める車体位置検出手段
   （１０３）とが設けられ、 前記走行制御手段（１００）は、前記車体位置検出手段
   （１０３）の車体位置情報に基づいて求めた実際の走行
   速度が前記走行手段（３，４）の駆動速度から計算で求
   めた走行速度よりも速いときには前記走行手段（３，
   ４）の駆動速度を減速させ、且つ、前記実際の走行速度
   が前記計算で求めた走行速度よりも遅いときには前記走
   行手段（３，４）の駆動速度を増速させるように構成さ
   れている作業車の誘導制御装置。
2. 【請求項２】 前記予定走行経路が、所定範囲の作業地
   内に設定された複数個の作業行程にて構成され、 前記走行制御手段（１００）は、前記作業車（Ｖ）が前
   記各作業行程の終端部に到達するに伴ってその行程終端
   部から次の作業行程の始端部に向けて移動させるべく、
   前記走行手段（３，４）を操向制御するように構成され
   ている請求項１記載の作業車の誘導制御装置。
3. 【請求項３】 前記作業車（Ｖ）が前記各作業行程に沿
   って自動走行している状態で、前記作業地に対して１つ
   の対地作業を行うべく搭載した対地作業装置（６）がそ
   の対地作業を行ったときに、前記車体位置検出手段（１
   ０３）が検出した車体位置を前記１つの対地作業が行わ
   れた作業位置として記憶する作業位置記憶手段（１０
   ４）と、 前記作業位置記憶手段（１０４）の記憶情報に基づい
   て、前記作業車（Ｖ）が前記各作業行程に沿って自動走
   行している状態で、前記作業地に対して前記１つの対地
   作業とは異なる別の対地作業を行うべく搭載した別の対
   地作業装置（５１）が前記１つの対地作業が行われた作
   業位置に対して前記別の対地作業を行うように制御する
   対地作業制御手段（１０１）とが、前記作業車（Ｖ）に
   設けられている請求項１又は２記載の作業車の誘導制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記作業車（Ｖ）に、 前記作業地内の作物の成育状態を検出する成育状態検出
   手段（５０）と、 前記車体位置検出手段（１０３）及び前記成育状態検出
   手段（５０）の情報に基づいて前記作業地内における前
   記作物の成育分布を判定する成育分布判定手段（１０
   ５）とが設けられている請求項２又は３記載の作業車の
   誘導制御装置。
5. 【請求項５】 前記作業車（Ｖ）に、 前記対地作業として前記作業地内の作物に対して薬剤を
   散布する薬剤散布手段（５１）と、 前記成育分布判定手段（１０５）による成育分布情報に
   基づいて、前記作業車（Ｖ）が前記各作業行程に沿って
   自動走行している状態で、前記薬剤散布手段（５１）の
   薬剤散布量を調整する散布量調整手段（１０６）とが設
   けられている請求項４記載の作業車の誘導制御装置。