JPH09297615A - 移動車の誘導制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め設定された領域内で各走行経路に沿って
適正に移動車を誘導走行させることができると共に、旋
回走行も適正に行わせることが可能となる移動車の誘導
制御装置を提供する。 【解決手段】 地上側に設置された有限長の誘導線に供
給される電流により形成される磁界の強さの検出情報に
基づいて、所定の誘導エリア内の複数の走行経路に沿っ
て移動車Ｖを誘導走行させる移動車の誘導制御装置にお
いて、経路終端検出用の第２誘導線２Ｙの長手方向に沿
い、且つ、該誘導線２Ｙに供給される電流により形成さ
れる磁界の強さが、同じか又はほぼ同じになるように構
成された等磁界強度の仮想線ＫＬが、各走行経路におけ
る夫々の終端位置に合致するように設定され、この仮想
線ＫＬは、誘導用の第１誘導線２Ｘにおける等磁界強度
領域ＡＲの誘導線長手方向に沿う方向の端部位置よりも
エリア内方側になるように設定され、各走行経路の終端
位置に達した後、移動車Ｖを設定距離直進走行させて、
回向用制御を実行するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上側に、有限長
の設置長さを有する移動車誘導用の第１誘導線及び誘導
用走行経路の終端位置検出用の第２誘導線の夫々が、互
いに交差する姿勢で、且つ、各別に電流が供給される状
態で設置され、移動車側に、前記第１誘導線に供給され
る電流により形成される磁界の強さを検出する誘導用磁
界検出手段と、前記第２誘導線に供給される電流により
形成される磁界の強さを検出する終端検出用磁界検出手
段と、前記誘導用磁界検出手段の検出情報に基づいて、
所定の誘導エリア内において、複数の走行経路に沿って
移動車を誘導走行させ、且つ、前記終端検出用磁界検出
手段の検出情報に基づいて移動車が各走行経路の終端位
置に達したことを判別した後に、回向用制御を実行する
走行制御手段とが備えられ、前記第１誘導線は、その長
手方向に沿う設置距離が、前記誘導エリアにおける前記
走行経路に沿う幅とほぼ同じ距離になるように設定され
ている移動車の誘導制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記移動車の誘導制御装置は、第１誘導
線からの離間距離が一定であれば、第１誘導線に供給さ
れる電流によって形成される磁界の強さの理論値が一定
又はほぼ一定であることを利用して、この磁界の強さを
検出して、その検出情報に基づいて、例えば、第１誘導
線の長手方向に沿う各走行経路に沿わせて移動車を誘導
走行させ、且つ、第２誘導線に供給される電流によって
形成される磁界の強さの検出情報に基づいて、旋回走行
させるようにしたものである。

【０００３】この種の誘導制御装置において、従来で
は、単に、誘導用磁界検出手段の検出値が各走行経路毎
に設定された誘導用設定値に維持されるように誘導走行
させると共に、終端検出用磁界検出手段の検出値が予め
設定された終端用設定値に達すると、回向用制御を実行
するように構成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記各誘導線
の長手方向の設置距離が無限長であるときは、磁界の強
さが上述したような理論値に合致するものとなるが、実
際には有限の長さであることから、その有限長の影響に
よって、誘導線からの離間距離が同じであっても磁界の
強さが異なる値になってしまう。特に、誘導線の長手方
向両端部付近においては、離間距離が同一であっても磁
界の強さが互いに異なった値になってしまうものとな
る。

【０００５】しかも、設備を大型化させることがないよ
うに、第１誘導線は、その長手方向に沿う設置距離が、
誘導エリアにおける走行経路に沿う幅とほぼ同じ距離に
なるように設定されていることから、走行経路に沿わせ
て移動車を誘導走行させる場合、誘導エリア内の第１誘
導線の長手方向両端部付近においては、磁界の検出情報
に基づく走行制御が良好に行えないおそれがある。

【０００６】又、第２誘導線においても同様に、誘導線
の長手方向両端部付近においては、離間距離が同一であ
っても磁界の強さが互いに異なった値になることから、
前記各走行経路において、誘導線からの離間距離が一定
である位置で適正に終端検出が行われないおそれがあっ
た。その結果、各走行経路における夫々の終端位置が互
いに異なり、誘導走行させるべき領域が予め設定された
領域と異なって、適切な誘導走行制御が実行できなくな
るという不利な面があった。

【０００７】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、予め設定された領域内で各走行経
路に沿って適正に移動車を誘導走行させることができる
と共に、旋回走行も適正に行わせることが可能となる移
動車の誘導制御装置を提供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、第２誘導線の長手方向に沿い、且つ、該誘
導線に供給される電流により形成される磁界の強さが、
同じか又はほぼ同じによるように構成された等磁界強度
の仮想線が、前記各走行経路における夫々の終端位置に
合致するように設定される。又、この等磁界強度の仮想
線は、第１誘導線からの離間距離が同じであれば、該誘
導線に供給される電流により形成される磁界の強さが同
じか又はほぼ同じになる等磁界強度領域、即ち、上述し
たような有限長による影響を受けず、ほぼ理論値の磁界
の強さに合致する領域、の誘導線長手方向に沿う方向の
端部位置よりもエリア内方側になるように設定されるこ
とになる。そして、走行制御手段は、終端検出用磁界検
出手段の検出情報に基づいて、移動車が各走行経路の終
端位置に達したことを判別した後も移動車を直進走行さ
せて、指令手段により回向が指令されると回向用制御を
実行することになる。

【０００９】その結果、各走行経路におけるほぼ経路全
域において、誘導用磁界検出手段にて検出される、第１
誘導線に供給される電流により形成される磁界の強さ
は、離間距離が同じであれば、同じか又はほぼ同じにな
る等磁界強度領域に相当することになり、誘導用磁界検
出手段の検出情報に基づいて誘導走行を適正に行わせる
ことが可能となる。又、各走行経路の夫々の終端位置
は、前記仮想線に合致するように設定されることから、
夫々の終端位置において、第２誘導線に供給される電流
により形成される磁界の強さが同じか又はほぼ同じにな
るので、終端検出用磁界検出手段の検出情報に基づいて
正確にその位置が検出できるものとなる。

【００１０】しかも、各走行経路の終端位置に達した後
も直進走行させ、指令手段により回向が指令されると回
向が行われるから、移動車が終端位置を確実に通過した
後に回向が行われるものとなり、各走行経路において経
路終端部に到るまで適正な誘導走行を行わせることがで
きるものとなる。

【００１１】請求項２に記載の特徴構成によれば、移動
車が各走行経路の終端位置に達したことが判別されたと
きから移動車が走行した距離が、距離検出手段によって
検出され、この距離検出手段にて検出される走行距離が
設定値に達すると、回向が指令されることになる。

【００１２】従って、各走行経路の終端位置から設定距
離だけ直進走行した後に回向するから、車体が回向した
後、適正な走行開始位置で且つ車体向きを該経路に沿わ
せた状態で、次回の走行経路の始端部に誘導させること
が可能となり、各走行経路における誘導走行が経路始端
部から適正に行えるものとなる。

【００１３】請求項３に記載の特徴構成によれば、第２
誘導線は、その長手方向に沿う設置距離が、誘導エリア
における第２誘導線の長手方向に沿う幅と同じか又はほ
ぼ同じ距離になるように設定され、且つ、長手方向両端
部を誘導エリア内方側に向けて屈曲させて、等磁界強度
の仮想線が、各走行経路における夫々の終端位置に合致
するように構成されている。

【００１４】従って、有限長であることに起因して、離
間距離が同じであっても磁界強度が長手方向中間部より
も小さくなる長手方向両端側において、第２誘導線の長
手方向両端部を、誘導エリア内方側に向けて屈曲させる
ことで、等磁界強度の仮想線が、各走行経路における夫
々の終端位置に合致すべく、ほぼ直線状になるように補
正されるのである。その結果、第２誘導線の設置距離
（長さ）を誘導エリアの幅と同じか又はほぼ同じ距離に
して設備を大型化させることなく、終端検出用磁界検出
手段の検出情報に基づいて、各走行経路における夫々の
終端位置を、予め設定された誘導領域に合致させること
が可能となる。

【００１５】請求項４に記載の特徴構成によれば、前記
移動車が車体の後部に対地作業装置を備えた作業車にて
構成されている。つまり、移動車は各走行経路の終端位
置に達した後も、指令手段にて回向が指令されるまで直
進走行するので、車体の後部に位置する対地作業装置が
走行経路終端位置を通過してから回向が行われることに
なり、走行経路の終端位置まで確実に対地作業が行われ
ることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る移動車の誘導
制御装置について説明する。図１に示すように、誘導エ
リアの一例としての矩形形状の圃場１内において、移動
車の一例としての作業車Ｖを圃場１の長手方向に沿って
互いに平行な複数の走行経路ｋの夫々において、無人状
態で誘導走行させることができるように構成されてい
る。

【００１７】圃場１の外周部における各辺（畦）には、
夫々、畦の長さとほぼ同じ長さの誘導線２が畦の長手方
向に沿わせる状態で設置され、各誘導線２には夫々各別
に電流供給手段としての電流供給源により所定周波数の
交流電流が供給される。つまり、圃場１の長尺方向に沿
う両側の畦に沿って設置される第１誘導線２Ｘとしての
各誘導線２ａ，２ｃには、各電流供給源３により周波数
ｆａ（Ｈｚ）及び周波数ｆｃ（Ｈｚ）の交流電流が夫々
供給され、短尺方向に沿う両側の畦に設置される第２誘
導線２Ｙとしての各誘導線２ｂ，２ｄには、各電流供給
源３により周波数ｆｂ（Ｈｚ）及び周波数ｆｄ（Ｈｚ）
の交流電流が夫々供給される。尚、周波数は、数百Ｈｚ
〜数十ＫＨｚ程度に設定されている。

【００１８】前記各誘導線２は、図２に示すように、地
中に打ち込まれた導通材料からなる複数の杭４を介して
地中を経由して前記電流が通流するように構成され、誘
導線が長い距離にわたって設置される場合であっても、
長手方向両側部で杭４を打ち込むだけで簡単に設置が行
えるように構成されている。尚、地中においては、比較
的電気抵抗の高い地表層Ｇ１でなく、比較的電気抵抗の
低い下層の粘土層Ｇ２を通して電流が流れるように、杭
４の打ち込み深さを設定している。

【００１９】上述したように設置された誘導線に電流が
流れると、その電流によって磁界が形成されるが、誘導
線からの離間距離に対する磁界の強さの理論値は演算に
て求めることができ、その磁界の強さは誘導線からの離
間距離の２乗に反比例する。従って、供給される電流値
が一定であれば、図３に示すように、誘導線からの離間
距離に対する磁界の強さの変化特性が定まることにな
り、圃場１内でのある地点での磁界の強さはほぼ一定の
大きさになる。

【００２０】前記作業車Ｖは、四輪型の走行車体５の後
部に対地作業装置としてのロータリー耕耘装置６が備え
られ、走行しながら圃場１の対地作業（耕耘作業）を行
うことができるようになっている。走行車体５にはエン
ジンが搭載され、このエンジンの動力が、前後進切換機
構７を備えた変速装置及び電磁操作式走行クラッチ８を
介して各車輪に伝えられて車体が走行するように構成さ
れ、エンジンの動力がロータリー耕耘装置６に伝えられ
るようになっている。又、左右の前輪が操向操作手段と
しての電動モータ９により操向操作可能に設けられてい
る。

【００２１】前記作業車Ｖには、車軸の回転数を検出す
ることで車体の走行距離を検出するための例えばロータ
リーエンコーダ等から成る距離検出手段としての走行距
離センサ１０、車体の方位を検出する方位検出手段とし
ての方位センサ１１、前記前後進切換機構７や操向用電
動モータ９等の動作を制御するマイクロコンピュータ利
用の制御装置１２等が備えられている。

【００２２】又、走行車体５の前部には、前記各誘導線
に供給される交流電流により形成される磁界の強さを検
出する３個の磁界センサが車体横幅方向に沿って並設さ
れる状態で設けられ、このうち、左右両側に位置する側
部磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌは、周波数ｆａ及び周波数
ｆｃの交流電流により形成される磁界の強さを検出する
ように構成され、左右中央側に位置する中央磁界センサ
１４は、周波数ｆｂ及び周波数ｆｄの交流電流により形
成される磁界の強さを検出するように構成されている。
そして、前記制御装置１２は、各側部磁界センサ１３
Ｒ，１３Ｌによる検出情報に基づいて、複数の走行経路
ｋの夫々において、作業車Ｖを各走行経路ｋに沿って誘
導走行させる誘導走行制御を実行し、且つ、中央磁界セ
ンサ１４による検出情報に基づいて、各走行経路ｋの終
端部又は始端部に達したことを検出し、終端部に達した
ことを検出すると、作業車Ｖを回向走行させて隣接する
次回の走行経路に進入誘導させる旋回制御を実行するよ
うに構成されている。従って、この制御装置１２を利用
して走行制御手段１００が構成されることになる。

【００２３】従って、前記各側部磁界センサ１３Ｒ，１
３Ｌにより、誘導用磁界検出手段ＧＫが構成され、中央
磁界センサ１４により、走行経路の始端部及び終端部で
あることを検出する終端検出用磁界検出手段が構成され
ることになる。つまり、図４に示すように、各側部磁界
センサ１３Ｒ，１３Ｌ、中央磁界センサ１４の出力が夫
々、信号処理部１５にて処理された後に制御装置１２に
与えられ、これらの磁界検出情報に基づいて、各走行経
路ｋに沿って誘導走行されるように操向用電動モータ９
を制御すると共に、走行経路ｋの終端部においては、磁
界検出情報及び方位センサ１１並びに走行距離センサ１
０の検出情報に基づいて、旋回走行すべく操向用電動モ
ータ９、前後進切換機構７、走行クラッチ８等を制御す
るように構成されている。

【００２４】前記各磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌ，１４
は、図５に示すように、誘導線に流れる交流電流により
形成される交番磁界によって誘導起電力が発生する検出
コイル１６と、この検出コイル１６の出力を所定のレベ
ルまで増幅する増幅器１７と、検出コイル１６の出力の
うち前記各誘導線に流れる電流の周波数に対応する出力
のみ通過させる周波数フィルターとしてのバンドパスフ
ィルターＢＰＦ、このバンドパスフィルターＢＰＦの出
力を増幅する増幅器１８等を備えて構成されている。

【００２５】従って、各側部磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌ
による検出情報には、中央側磁界センサ１４のよる検出
情報が混入することがバンドパスフィルターＢＰＦによ
り抑制されることになり、このバンドパスフィルターＢ
ＰＦが情報混入抑制手段を構成することになる。

【００２６】このように、各側部磁界センサ１３Ｒ，１
３Ｌは、夫々、周波数ｆａ及び周波数ｆｃの夫々に対応
する検出情報が出力され、中央磁界センサ１４は、夫
々、周波数ｆｂ及び周波数ｆｄの夫々に対応する検出情
報が出力されるようになっているが、信号処理部１５に
おいて、それらのうち、検出レベルが高い方、即ち、作
業車Ｖが該当する誘導線に近い方の検出情報が選択的に
出力されるようになっている。信号処理部１５は、図６
に示すように、前記各磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌ，１４
の出力を直流信号に変換する直流変換回路ＤＣが夫々設
けられ、その変換出力が制御装置１２に入力され、制御
装置１２は各磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌ，１４における
異なる周波数の出力のうち、検出レベルの高い側の出力
を判別して、その出力を選択するように３個のアナログ
スイッチＡＳ_1,ＡＳ_2,ＡＳ₃ に選択信号を与えるように
構成されている。

【００２７】制御装置１２は、中央磁界センサ１４の検
出情報に基づいて、短尺方向に沿う畦に設置される誘導
線２ｂ，２ｄのうちいずれかの検出レベルの高い側の誘
導線からの磁界の強さが後述するような設定値になる
と、作業車Ｖが前記各走行経路ｋの端部位置に達したこ
とを判別するように構成されている。短尺方向に沿う畦
に設置される誘導線２ｂ，２ｄは、図７に示すように、
その長さ（長手方向の設置距離）が圃場１の幅とほぼ同
一になるように設置されると共に、両側端部を圃場１内
方側に向けて略Ｌ字形に屈曲させた状態で設置されてい
る。このように構成すると、誘導線２ｂ，２ｄの中間部
ｔからの離間距離が設定距離にある地点で誘導線２ｂ，
２ｄの全長にわたってほぼ同一の磁界の強さになるの
で、この地点を走行経路ｋの端部位置として設定してい
る。この地点の集合が等磁界強度の仮想線ＫＬに相当す
る。この端部位置は、端部屈曲部の長さＬよりも設定距
離だけ圃場１内方側によった地点となる。因みに、本出
願人の実験によれば、端部屈曲部の長さＨが例えば３ｍ
であれば、端部位置は誘導線から５ｍの離間距離の位置
となる。

【００２８】このように、走行経路ｋの端部位置を圃場
１の端部よりも内方側に設定する理由は、長手方向に沿
う畦に設置される誘導線２ａ，２ｃは、その長さ（長手
方向の設置距離）が圃場１の幅とほぼ同一になるように
設置されており、図１に示すように、有限長の誘導線２
ａ，２ｃにより形成される磁界において、離間距離が同
一の地点における磁界強度分布は、誘導線２ａ，２ｃの
端部付近においては、離間距離に対する磁界の強さの関
係が直線的でなく、磁界の強さに基づく誘導制御が良好
に行えないおそれがあるからである。

【００２９】そこで、前記等磁界強度の仮想線ＫＬは、
図１に示すように、誘導線２ａ，２ｃにより形成される
磁界において、離間距離が同一の地点における磁界強度
分布が同一である領域ＡＲ（等磁界強度領域）の誘導線
長手方向に沿う方向の端部位置よりも圃場内方側になる
ように設定されている。

【００３０】又、短尺方向に沿う畦に設置される誘導線
２ｂ，２ｄには、図８に示すように、長尺方向に沿う畦
に設置される誘導線２ａ，２ｃに流れる電流が地中を通
して流入することを抑制する電流抑制手段の一例である
周波数フィルターとしての、当該誘導線２ａ，２ｃに供
給される電流の周波数のみの通過を許容するバンドパス
フィルター１９が設けられている。このバンドパスフィ
ルター１９は、コイル１９ａとコンデンサ１９ｂを直列
接続した共振回路にて構成され、その共振周波数が前記
電流の周波数に対応するように構成されている。従っ
て、他の誘導線から地中を通して異なる周波数の電流が
流れ込んでも、誘導線にはその流入電流が通流すること
が抑制され、各磁界センサが誤った情報を検出するおそ
れを極力少なくさせている。

【００３１】前記各側部磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌの検
出情報に対応する各アナログスイッチＡＳ₁,ＡＳ₃ の出
力を増幅するための増幅ゲインは、制御装置１２からの
切り換え情報に基づいて複数段階（４段階）に変更調整
するように構成されている。つまり、夫々増幅ゲインの
異なる４個の増幅器２１，２２，２３，２３の出力のう
ちのいずれかを制御装置１２に入力させるためのアナロ
グスイッチＡＳ₄,ＡＳ ₅ に対して、制御装置１２が選択
内容を指令するように構成されている。誘導線に供給さ
れる電流により形成される磁界の強さは、上述したよう
に離間距離の変化に対して大きく変化するものであり、
増幅ゲインを一定に維持した場合には、全範囲にわたっ
て適正な分解能で検出することが難しく、検出精度が低
下してしまうおそれがあるので、制御装置１２に対する
入力レベルが、例えば図９に示すように、前記誘導線か
らの離間距離が単位距離変化したときに適切な磁界の強
さの変化が識別可能となるように、言い換えると、適切
な分解能を有する適正出力範囲になるように増幅ゲイン
を自動調整するのである。

【００３２】前記各側部磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌは、
車体横幅方向に設定間隔を隔てて設置されており、その
いずれか一方の側部磁界センサが、作業車Ｖが、複数の
走行経路ｋのうちの１つに沿って走行するときに、その
走行中の走行経路ｋに沿う誘導制御を実行するために磁
界の強さを検出するための現走行経路用の磁界検出部Ｇ
Ｋ₁ として機能し、他方の側部磁界センサが、隣接する
次の走行経路ｋに沿って作業車を走行させた際に前記現
走行経路用の磁界検出部ＧＫ₁ にて検出されることにな
る磁界の強さを検出する次走行経路用の磁界検出部ＧＫ
₂ として機能するように構成されている。つまり、他方
の側部磁界センサは、現走行経路ｋを走行しながら次走
行経路ｋの磁界を逐次検出するようになっており、この
検出情報は、前記走行距離センサ１０により検出される
距離情報と対応付けた状態で、記憶手段としてのメモリ
２５に逐次記憶されるように構成されている。

【００３３】制御装置１２は、磁界検出情報が記憶され
ている次走行経路ｋにおいて、メモリ２５に記憶されて
いる磁界検出情報と、走行距離センサ１０により検出さ
れる走行経路ｋの端部位置からの走行距離情報とに基づ
いて、当該走行経路ｋ上の各地点における磁界の強さの
目標値を求め、その目標値と、現走行経路用の磁界検出
部ＧＫ₁ として機能する側部磁界センサの検出値との偏
差に基づいて、走行用電動モータ９を駆動制御する誘導
走行制御を実行するように構成されている。

【００３４】又、制御装置１２は、メモリ２５に記憶さ
れている磁界検出情報に基づいて、次走行経路ｋにおい
て誘導走行される際における現走行経路用の磁界検出部
ＧＫ ₁ の出力ゲインの目標値を設定すると共に、次走行
経路ｋにおける誘導走行に先立って、出力ゲインを目標
値に自動調整するように構成されている。具体的には、
メモリ２５に記憶されている磁界の強さの最大値が、ゲ
イン調整用設定上限値を越えていれば、現行のゲインよ
りも１段低いゲインの増幅器が選択され、前記最大値
が、ゲイン調整用設定下限値を下回っていれば、現行の
ゲインよりも１段高いゲインの増幅器が選択されるよう
に、アナログスイッチＡＳ₄,ＡＳ₅ に対して選択信号を
指令するようになっている。尚、各アナログスイッチＡ
Ｓ₄,ＡＳ₅のゲインは常に同じ値に調整されるようにな
っている。前記ゲイン調整用の設定上限値及び設定下限
値は、アナログ値としての出力変化の直線性が保障され
る上下限範囲として設定される。従って、制御装置１２
を利用して、目標ゲイン設定手段１０１と、ゲイン調整
手段１０２が構成されることになる。

【００３５】又、制御装置１２は、現走行経路用の磁界
検出部ＧＫ₁ として機能する側部磁界センサの検出値
と、前記目標値との偏差に制御定数を乗じて操向操作
量、つまり、電動モータ９の目標作動量を求めるように
構成されている。そして、次走行経路用の磁界検出部Ｇ
Ｋ₂ にて検出される磁界の強さの検出情報に基づいて、
次走行経路を走行する際における、前記制御定数を、前
記操作量が適正範囲になるように補正するように構成さ
れている。具体的には、前記次走行経路用の磁界検出部
ＧＫ₂ にて検出される磁界の強さの最大値が定数補正用
設定上限値を越えると、現走行経路における終端部に達
したときに、そのときの制御定数より小さい制御定数に
補正し、次走行経路用の磁界検出部ＧＫ₂ にて検出され
る磁界の強さの最大値が定数補正用設定下限値を下回る
と、現走行経路における終端部に達したときに、そのと
きの制御定数より大きい制御定数に補正するように構成
されている。尚、定数補正用設定上限値は、ゲイン調整
用設定上限値よりも小さい値であり、定数補正用設定下
限値は、ゲイン調整用設定下限値よりも大きい値に設定
されることになる。従って、制御装置１２を利用して、
制御定数補正手段１０３が構成されることになる。

【００３６】次に、制御装置１２の制御動作について説
明する。圃場１内において作業車Ｖを誘導走行させる場
合、制御装置１２による自動誘導制御に先立って、初回
の走行経路ｋにおいては、適正な走行経路ｋに沿わせる
状態で手動操縦により作業車Ｖを走行させる。そのと
き、走行経路ｋの始端位置から、走行を開始させるに伴
って、次走行経路側の側部磁界センサ（図１の場合には
右側のセンサ１３Ｒ）の検出情報並びに走行距離センサ
１０の検出情報とを対応させた状態で、メモリ２５に逐
次書き込み記憶させておく。

【００３７】そして、次の走行経路ｋより自動誘導制御
が開始され、図１０に示すように、先ず、その作業状態
に応じて前記出力ゲイン、及び、現走行経路用の磁界検
出部ＧＫ₁ として機能する側部磁界センサ（図１の場合
には左側のセンサ１３Ｌ）を初期設定する（ステップ
１）と共に、前記メモリ２５に書き込み記憶されている
次走行経路側の側部磁界センサの検出値の最大値に基づ
いて、前記制御定数を初期設定する。尚、これらの初期
設定は図示しない入力手段にて手動にて設定されるが、
設定用の判別情報を予め記憶させておいて、検出情報よ
り自動で設定させる構成としてもよい。

【００３８】そして、作業用の走行速度で作業車Ｖを走
行させながら、前記メモリ２５に記憶される磁界検出情
報と、走行距離センサ１０の検出情報とに基づいて、走
行経路ｋ上の現時点における磁界の強さの目標値を求め
て、現走行経路用の磁界検出部ＧＫ₁ として機能する側
部磁界センサ１３Ｌの検出値と前記目標値との偏差に制
御定数を乗じて操向操作量を求め、この操向操作量にな
るように、操向用電動モータ９を駆動制御する（ステッ
プ２）。この誘導走行制御が実行される際に、次走行経
路用の磁界検出部ＧＫ₂ として機能する次走行経路側の
側部磁界センサ（図１の場合には右側のセンサ１３Ｒ）
の検出情報を走行距離センサ１０の検出情報と対応させ
た状態で、メモリ２５に逐次書き込み記憶させる（ステ
ップ３）。

【００３９】中央磁界センサ１４の検出情報に基づい
て、走行経路ｋの終端部に達したことが検出されると、
走行経路数ｎをカウントアップし（ステップ４，５）、
カウント値が圃場１内での設定経路数ｎｓに達していな
ければ（ステップ６）、前記メモリ２５に書き込み記憶
された磁界の強さの最大値Ｘｍが、ゲイン調整用設定上
限値Ｓ_GMを越えていれば、現行のゲインよりも１段低い
ゲインの増幅器が選択されるようにアナログスイッチＡ
Ｓ₄,ＡＳ₅ に対して選択信号を指令して、出力ゲインが
下げ側に変更される（ステップ７，８）。前記最大値Ｘ
ｍが、ゲイン調整用設定下限値Ｓ_GLを下回っていれば、
現行のゲインよりも１段高いゲインの増幅器が選択され
るように、アナログスイッチＡＳ₄,ＡＳ₅ に対して選択
信号を指令して、出力ゲインが上げ側に変更される（ス
テップ９，１０）。

【００４０】このとき、メモリ２５に記憶されている磁
界の強さの最大値Ｘｍが、ゲイン調整用設定上限値Ｓ_GM
を越えていず、ゲイン調整用設定下限値Ｓ_GLも下回って
いなければ、出力ゲインは変更することなく、そのまま
の値が用いられるが、このような場合であっても、メモ
リ２５に記憶されている磁界の強さの最大値Ｘｍが、定
数補正用設定上限値Ｓ_HMを越えていれば、そのときの制
御定数より小さい制御定数（例えば、３割程度低い値）
に補正し（ステップ１１，１２）、前記最大値Ｘｍが、
定数補正用設定下限値Ｓ_HLを下回っていれば、そのとき
の制御定数より大きい制御定数（例えば、３割程度高い
値）に補正する（ステップ１３，１４）。

【００４１】尚、ステップ８，１０にて出力ゲインが変
更された場合には、その後、変更状況に応じて制御定数
を適宜補正することになる。つまり、出力ゲインが下げ
られたときは、制御定数を前経路における値より大きい
値に補正し（ステップ８，１４）、出力ゲインが上げら
れたときは、前経路における値より小さい値に補正する
（ステップ１０，１２）。このようにして、磁界の強さ
の検出値や出力ゲインの変更状況に応じて、常に適切な
制御定数にて電動モータ９を駆動制御するようにして、
制御のハンチングや検出誤差の発生を極力、抑制するよ
うにしている。

【００４２】現走行経路用の磁界検出部ＧＫ₁ として機
能する側部磁界センサを、反対側のもの（右側のセンサ
１３Ｒ）に切り換える（ステップ１５）。車体の向きの
変化によりそれらの位置関係が反転するからである。

【００４３】次に、図１２（イ）にも示すように、走行
経路ｋの終端位置に達したことが判別された後も、操向
操作を中立状態に維持したままで直進走行させ（ステッ
プ１６）、走行距離センサ１０の検出情報に基づいて、
終端位置に達したことが判別されてから設定距離走行し
たことが判別されると指令手段にて回向が指令され、回
向用制御を実行する（ステップ１７，１８）。つまり、
方位センサ１１をリセットして、車体の方位が１８０度
反転したことが検出されるまで、最大切れ角にて旋回走
行させ、その後、中央磁界センサ１４の検出情報に基づ
いて走行経路ｋの始端部に達するまで直進走行させる。
更に、図１２（ロ）に示すように、現走行経路ｋ用の磁
界検出部として機能する側部磁界センサの検出情報と、
前記メモリ２５に記憶されている記憶情報とに基づい
て、次走行経路に沿う状態になるように車体を旋回しな
がら前進させて幅寄せを行う。その後、その走行経路に
沿わせる状態で誘導走行制御を実行する。

【００４４】このとき、走行経路の始端部に達した後に
おいては、次走行経路用の磁界検出部ＧＫ₂ として機能
する側部磁界センサ（図１２においては右側センサ１３
Ｒ）による上記したような記憶動作が実行され、経路始
端部においては、幅寄せによる検出誤差が発生すること
になるので、このような誤差を補正して適正な基準情報
になるようにしている。

【００４５】つまり、走行経路ｋの終端部においては前
記誘導走行制御が適正に実行され、適正な基準情報とし
て記憶されることになるので、そのときの記憶値と、前
記経路始端部において走行距離情報に対応付けて逐次記
憶される情報との差異を求めることで、上述したような
誤差によるずれ量を求めることができる。但し、これら
の情報は、補正が実行される走行経路よりも以前の走行
経路における情報であり、しかも、磁界の強さは図３に
示すように、走行経路が異なる毎に非線形に変化するの
で、このような非線形特性に起因した誤差をも少なくさ
せるようにしている。尚、幅寄せによる走行距離情報の
誤差は、操向操作量に基づいて適宜補正することにな
る。即ち、走行経路ｋの終端部における記憶値と、経路
始端部において距離情報に対応して逐次記憶される記憶
値との差異Δαに対して、補正すべき走行経路における
左右の側部磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌの検出値の差分値
Ａと、前走行経路における左右の側部磁界センサ１３
Ｒ，１３Ｌの検出値の差分値Ｂとの比を掛け合わせるこ
とで、非線形による誤差を少なくさせて、走行距離情報
に対応した基準情報の補正値Δβを求めるのである。

【００４６】このようにして、その後の誘導走行におい
て、走行経路の終端部付近での基準情報が上述したよう
な誤差が少なく、ほぼ走行経路に沿う状態で設定できる
ことになり、経路終端部にて作業車Ｖが蛇行してしまう
不利を未然に回避できるものとなる。

【００４７】以後、上述したような誘導走行制御を実行
するが、このとき、ステップ８にてゲインが変更されて
いれば、メモリ２５に記憶されている検出情報に対して
も、変化量に対応したゲインを掛けて走行用目標値を求
めることになる。そして、ステップ２〜１８を繰り返し
て、各走行経路ｋに沿わせて順次、作業車Ｖを誘導走行
させ、設定経路数ｎｓに達すると制御が終了する（ステ
ップ６）。

【００４８】現走行経路ｋにおいては、前走行経路ｋを
走行する際に記憶されている磁界の強さと現走行経路ｋ
での検出磁界とが同じになるように制御され、しかも、
前記各側部磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌの設置間隔は、ロ
ータリー耕耘装置６の対地作業幅よりも幅狭に設定され
ているので、ロータリー耕耘装置６による作業領域が各
走行経路ｋでラップすることになり、未作業領域が発生
しないようになっている。

【００４９】又、各側部磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌの設
置間隔を変更調整自在に構成されており、その設置間隔
を変更させることで、例えば、制御装置１２の目標値算
出用の演算情報等を変更させることなく、圃場の状況等
に応じて各走行経路ｋの間隔を変更させることができ
る。

【００５０】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、第２誘導線の長手方向両端部
をエリア内方側に屈曲させることで、前記仮想線ＫＬが
ほぼ直線状になるようにしたが、例えば、第２誘導線の
両端部の近くに磁界補強用の別の誘導線を設置してもよ
く、第２誘導線を誘導エリアの幅よりも長く延長させて
設置させる構成としてもよい。

【００５１】（２）上記実施形態では、移動車が走行経
路の終端位置に達したことが判別されたときから、走行
距離が設定値に達すると回向制御を実行する構成とした
が、これに限らず、終端位置に達したことが判別された
ときから設定時間経過するまで直進走行させる構成とし
てもよい。その場合、前記設定時間は、車体走行速度に
対応して適宜変更するものでもよい。

【００５２】（３）上記実施形態では、誘導対象エリア
の左右両側に誘導線が設置される場合を例示したが、片
側にのみ誘導線が設置される構成としてもよく、この場
合において、誘導走行制御は、誘導線に近い方の走行経
路から順次、遠い側の経路に誘導させてもよく、誘導線
に遠い方の走行経路から順次、近い側の経路に誘導させ
てもよい。

【００５３】（４）上記実施形態では、移動車として対
地作業装置としてロータリー耕耘装置を備える作業車を
例示したが、このような構成に代えて、例えば、苗植付
装置や刈取収穫機を備えた作業車であってもよく、建設
機械や清掃作業等の作業車であってもよい。又、作業を
行わない運搬車等の移動車であってもよい。

【００５４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易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】誘導状態を示す平面図

【図２】誘導線の設置状態を示す側面図

【図３】磁界強度分布を示す図

【図４】制御ブロック図

【図５】磁界検出手段の構成図

【図６】信号処理部の構成図

【図７】誘導線の設置状態を示す平面図

【図８】誘導線の電気回路図

【図９】ゲインを切り換えた場合の出力特性を示す図

【図１０】制御動作のフローチャート

【図１１】移動車の平面図

【図１２】旋回制御状態を示す平面図

【符号の説明】

２Ｘ 第１誘導線 ２Ｙ 第２誘導線 ６ 対地作業装置 １０ 距離検出手段 １４ 終端検出用磁界検出手段 １００ 走行制御手段 ＡＲ 等磁界強度領域 ＧＫ 誘導用磁界検出手段 ＫＬ 仮想線 Ｖ 移動車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 油田 克也 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 鈴木 正肚 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 藤井 保生 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 入江 康夫 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 横山 幸生 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 山中 之史 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上側に、 有限長の設置長さを有する移動車誘導用の第１誘導線
   （２Ｘ）及び誘導用走行経路の終端位置検出用の第２誘
   導線（２Ｙ）の夫々が、互いに交差する姿勢で、且つ、
   各別に電流が供給される状態で設置され、 移動車（Ｖ）側に、 前記第１誘導線（２Ｘ）に供給される電流により形成さ
   れる磁界の強さを検出する誘導用磁界検出手段（ＧＫ）
   と、前記第２誘導線（２Ｙ）に供給される電流により形
   成される磁界の強さを検出する終端検出用磁界検出手段
   （１４）と、 前記誘導用磁界検出手段（ＧＫ）の検出情報に基づい
   て、所定の誘導エリア内において、複数の走行経路に沿
   って移動車（Ｖ）を誘導走行させ、且つ、前記終端検出
   用磁界検出手段（１４）の検出情報に基づいて移動車
   （Ｖ）が各走行経路の終端位置に達したことを判別した
   後に、回向用制御を実行する走行制御手段（１００）と
   が備えられ、 前記第１誘導線（２Ｘ）は、その長手方向に沿う設置距
   離が、前記誘導エリアにおける前記走行経路に沿う幅と
   ほぼ同じ距離になるように設定されている移動車の誘導
   制御装置であって、 前記第２誘導線（２Ｙ）の長手方向に沿い、且つ、該誘
   導線（２Ｙ）に供給される電流により形成される磁界の
   強さが、同じか又はほぼ同じになるように構成された等
   磁界強度の仮想線（ＫＬ）が、前記各走行経路における
   夫々の終端位置に合致するように設定され、 且つ、前記等磁界強度の仮想線（ＫＬ）は、 前記第１誘導線（２Ｘ）からの離間距離が同じであれ
   ば、該誘導線（２Ｘ）に供給される電流により形成され
   る磁界の強さが同じか又はほぼ同じになる等磁界強度領
   域（ＡＲ）の誘導線長手方向に沿う方向の端部位置より
   もエリア内方側になるように設定され、 前記走行制御手段（１００）は、 前記終端検出用磁界検出手段（１４）の検出情報に基づ
   いて、移動車（Ｖ）が各走行経路の終端位置に達したこ
   とを判別した後も移動車（Ｖ）を直進走行させて、指令
   手段により回向が指令されると前記回向用制御を実行す
   るように構成されている移動車の誘導制御装置。
2. 【請求項２】 移動車（Ｖ）が各走行経路の終端位置に
   達したことが判別されたときから、前記移動車（Ｖ）が
   走行した距離を検出する距離検出手段（１０）が備えら
   れ、 前記指令手段は、 前記距離検出手段（１０）にて検出される走行距離が設
   定値に達すると、前記回向を指令するように構成されて
   いる請求項１記載の移動車の誘導制御装置。
3. 【請求項３】 前記第２誘導線（２Ｙ）は、 その長手方向に沿う設置距離が、前記誘導エリアにおけ
   る第２誘導線（２Ｙ）の長手方向に沿う幅と同じか又は
   ほぼ同じ距離になるように設定され、 且つ、長手方向両端部を誘導エリア内方側に向けて屈曲
   させて、等磁界強度の仮想線が、前記各走行経路におけ
   る夫々の終端位置に合致するように構成されている請求
   項１又は２記載の移動車の誘導制御装置。
4. 【請求項４】 前記移動車（Ｖ）が車体の後部に対地作
   業装置（６）を備えた作業車にて構成されている請求項
   １、２又は３記載の移動車の誘導制御装置。