JPH10243707A

JPH10243707A - 走行制御装置

Info

Publication number: JPH10243707A
Application number: JP9047630A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoshikawa; 浩司吉川; Masanori Fujiwara; 正徳藤原; Ryozo Kuroiwa; 良三黒岩
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】作業者の負担を軽くしながら、偏角値を補正
した正確な車体方位を求めて、車体を予定走行経路に沿
って適正な状態で自動走行させるための走行制御装置を
得る。【解決手段】地球の回転軸を基準とした南北方向Ｎに
対して地磁気水平成分Ｈｘｙの方向が偏位している偏角
値αが、走行車体の予定走行範囲に対応させた状態で記
憶され、走行車体に付設された地磁気センサＳ４にて検
出された地磁気水平成分Ｈｘｙから求まる方位角φを上
記記憶した偏角値αで引き算して（φ−α）車体方位角
が求められ、その車体方位角情報と、走行車体の平面視
における位置検出情報とに基づいて、走行車体を予定走
行範囲内に設定した予定走行経路に沿って自動走行させ
るように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地磁気成分を検出
する地磁気センサが走行車体に付設され、その地磁気セ
ンサの検出情報に基づいて前記走行車体の車体方位角を
求める方位算出手段と、前記走行車体の平面視における
位置を検出する位置検出手段と、前記方位算出手段の車
体方位角情報及び前記位置検出手段の位置情報に基づい
て、前記走行車体を予定走行範囲内に設定した予定走行
経路に沿って自動走行させるように制御する走行制御手
段とが設けられた走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる走行制御装置は、例えば肥料用の
薬剤を散布する農業用の作業車を、予定走行範囲として
の圃場内の予定走行経路に沿って自動走行させるべく、
地磁気センサの検出情報から求めた車体方位が上記予定
走行経路に沿う状態で、例えばＧＰＳ方式等の位置検出
手段にて圃場内での車体の現在位置を検出しながら、圃
場内を走行させるためのものである。

【０００３】上記地磁気センサに基づく車体方位算出に
ついて説明すると、地磁気の方向が地球の回転軸を基準
とする南北方向に向いているので、地磁気成分のうちの
水平成分を直交する２方向（例えば車体前後方向及び車
体横幅方向）の磁力成分を検出して、その２つの磁力成
分を合成して地磁気の水平成分の方向を求めると、その
方向が南北方向となる。ただし、実際の地磁気水平成分
の方向は、地球の回転軸を基準とする南北方向に対して
偏角を有し、しかも、その偏角値は地球上の位置によっ
て変動することから、従来では、その偏角の影響をなく
すために、車体の向きを予め基準方向（例えば東向き）
に向けた状態での地磁気センサの検出値を記憶して、以
後は、その基準方向からの方位角として車体の方位を求
めていた（例えば、特開平６‐１４９３５５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、作業者が車体の向きを基準方向に正確に向
けて地磁気センサの検出値を初期設定する必要があるた
めに、その設定作業が面倒であって作業者の負担が大き
いとともに、設定時の車体の向きが基準方向からずれて
いる場合には誤差を生じて、この誤差のために、車体を
予定走行経路に沿って適正な状態で自動走行させること
ができないという不具合があった。

【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、上記従来技術の不具合を解消さ
せるべく、作業者の負担を軽くしながら、偏角値を補正
した正確な車体方位を求めて、車体を予定走行経路に沿
って適正な状態で自動走行させるための走行制御装置を
得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１では、地球の回
転軸を基準とした南北方向に対して地磁気水平成分の方
向が偏位している偏角値が、走行車体の予定走行範囲に
対応させた状態で記憶され、走行車体に付設された地磁
気センサにて検出された地磁気水平成分から求まる方位
角を上記記憶した偏角値で補正して車体方位角が求めら
れ、その車体方位角情報と、走行車体の平面視における
位置検出情報とに基づいて、走行車体を上記予定走行範
囲内に設定した予定走行経路に沿って自動走行させるよ
うに制御する。

【０００７】従って、予定走行範囲に対応した状態で予
め記憶された偏角値で地磁気センサの検出値を補正して
車体方位角を求めるので、従来のように地磁気センサの
検出値を初期設定する作業が不要になって作業者の負担
が軽減され、しかも、その予定走行範囲に対応した正確
な車体方位が求められ、もって、車体を予定走行経路に
沿って適正な状態で自動走行させることができる。

【０００８】請求項２によれば、請求項１において、複
数個の予定走行範囲の夫々に対応する複数個の偏角値の
情報が記憶されるとともに、複数個の予定走行範囲のう
ちのいずれか１つが選択され、上記複数個の偏角値のう
ちで選択された１つの予定走行範囲に対応する偏角値
が、地磁気センサの検出値を補正するための偏角値とし
て記憶される。

【０００９】従って、複数個の予定走行範囲のうちで、
走行車体を実際に走行させる予定走行範囲を選択すれ
ば、その予定走行範囲に対応する偏角値にて地磁気セン
サの検出値が補正されるので、例えば、走行車体を北海
道地方や九州地方等のように異なる地域で走行させる場
合にも、各地方に対応させて車体方位を正確に求めるこ
とができ、もって、上記請求項１の好適な手段が得られ
る。

【００１０】請求項３によれば、請求項１において、走
行車体を所定距離直進走行させたときの車体の位置検出
情報から、地球の回転軸を基準とした南北方向に対する
上記直進走行方向の角度情報を求め、その直進走行方向
の角度情報と、上記直進走行時の地磁気センサによる方
位角検出情報とに基づいて、現在の予定走行範囲に対す
る偏角値を求めて、地磁気センサの検出値を補正するた
めの偏角値として記憶される。

【００１１】従って、現在の予定走行範囲に対する偏角
値の情報が記憶されていない場合に、その予定走行範囲
に対応する偏角値の情報が走行車体をその場で所定距離
走行させるだけで得られるので、例えば、特別の偏角値
計測装置等を用意する必要もなくて一層便利に使用する
ことができ、もって、上記請求項１の好適な手段が得ら
れる。

【００１２】請求項４によれば、請求項１〜３のいずれ
か１項において、地上側の基準位置において、ＧＰＳ衛
星からの搬送波信号がＧＰＳ基準局で受信され、そのＧ
ＰＳ基準局での搬送波位相情報が基準側通信手段から車
体側に向けて送信される一方、走行車体において、ＧＰ
Ｓ移動局が受信したＧＰＳ衛星からの搬送波信号及び上
記基準側通信手段の送信情報を受信する車体側通信手段
が受信したＧＰＳ基準局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、走行車体の平面視での位置
が時系列的な位置データとして求められる。

【００１３】従って、ＧＰＳ衛星からの搬送波信号の二
重位相差情報に基づいて、予定走行範囲における車体位
置を正確に検出することができるので、予定走行範囲の
予定走行範囲に沿って、より正確な状態で自動走行させ
ることができ、もって、上記請求項１〜３のいずれか１
項の好適な手段が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、薬剤散布用の作業車Ｖが、矩形状の圃場Ｆ内を自動
走行しながら肥料である薬剤の散布作業を行う場合につ
いて図面に基づいて説明する。

【００１５】図２に示すように、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、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、そのアンテナ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ＧＰＳ基準局での搬送波位相情報を送
信する送信アンテナ２０ａを備えた地上側のデータ送受
信機２０とが設けられている。

【００１６】一方、作業車Ｖには、ＧＰＳ衛星２からの
搬送波信号を受信するＧＰＳ受信アンテナ１７ａと、そ
のＧＰＳ受信アンテナ１７ａの受信信号を処理して搬送
波位相情報を得るＧＰＳ受信機１７と、地上側の送受信
機２０の送信情報（基準局Ｒでの搬送波位相情報）を受
信するデータ受信アンテナ１８ａを備えたデータ送受信
機１８とが設けられて、ＧＰＳ移動局Ｉ（以後、単に移
動局Ｉともいう）が構成されている。

【００１７】前記基準局Ｒ及び移動局Ｉの各ＧＰＳ受信
機１９，１７は、図４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ＧＰＳ受信アンテナ１９ａ，
１７ａで受信した電波信号は、先ず高周波信号処理部３
０，４０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３１，４
１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３５，４
５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。

【００１８】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、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Ｖ側のアンテナ１８ａで受信され、送受信機１８を
経て移動局Ｉ側のコンピュータ４５に入力される。そし
て、その移動局Ｉ側コンピュータ４５によって、移動局
Ｉでの搬送波位相情報及び上記受信した基準局Ｒでの搬
送波位相情報から二重位相差情報を求め、その二重位相
差情報に基づいて、基準局Ｒに対する移動局Ｉつまり作
業車Ｖの走行車体５の位置を所定時間間隔の時系列的な
ＧＰＳ位置データとして求めるＧＰＳ位置データ算出手
段４５が構成されている。

【００１９】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、基準局Ｒに対する移動局Ｉの位置ベ
クトルｒ（図５参照）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。

【００２０】前記３つの二重位相差情報に基づく走行車
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を局地水平座標系Ｅ，Ｎ，Ｈにおいて高精
度に位置が判っている地点に位置させ、移動局Ｉ側及び
基準局Ｒ側の各ＧＰＳ受信機１７，１９の受信情報から
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５に示すように、作業車Ｖを圃
場Ｆ内の未知の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から作業車Ｖへの位置ベクトルｒが
求まり、この位置ベクトルｒと基準局Ｒの位置とから、
走行車体５の３次元位置（ｘ，ｙ，ｚ）（具体的には、
受信アンテナ１７ａの位置）が判別される。

【００２１】以上より、走行車体５の平面視における位
置（ｘ，ｙ）を検出する位置検出手段１０２が、ＧＰＳ
基準局Ｒと、そのＧＰＳ基準局Ｒでの搬送波位相情報を
送信する基準側通信手段としてのデータ送受信機２０と
が、地上側の基準位置に設置されるとともに、ＧＰＳ移
動局Ｉと、地上側のデータ送受信機２０の送信情報を受
信する車体側通信手段としてのデータ送受信機１８と、
前記ＧＰＳ位置データ算出手段４５とが、走行車体５に
備えられて構成されることになる。

【００２２】次に、作業車Ｖの装置構成を、図１〜図３
に基づいて説明する。左右一対の前輪３及び後輪４を備
えた走行車体５の後部に、薬剤散布装置６と、この薬剤
散布装置６に対して薬剤を加圧供給する供給タンク２１
とが設置されている。薬剤散布装置６は、車体横幅方向
において所定作業幅で圃場面に向けて薬剤を噴射するた
めに、細かいピッチで配列した多数の噴射ノズル６ａを
備えている。薬剤散布装置６の車体左右両側の各端部位
置は、ＧＰＳ受信アンテナ１７ａの位置に対して、車体
後方側に距離ｂ、車体横幅方向に車体中心から左右に各
距離ａに位置し、上下方向には距離ｃ下方に位置してい
る。これより、薬剤散布装置６の車体横幅方向での作業
幅は２ａになる。この薬剤散布装置６の作業幅２ａ、及
び、走行車体５（受信アンテナ１７ａの位置）に対する
位置関係の情報は、後述の制御装置１６内に記憶されて
いる。

【００２３】前輪３及び後輪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、これに対する電磁操作式の制御弁９，１０と
が設けられている。そして、切換スイッチ１３によっ
て、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できる。

【００２４】作業車Ｖには、エンジンＥ、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１１、その変速操作用の電動モー
タ１２、前記供給タンク２１から各ノズル６ａへの薬剤
供給を断続する制御弁１４が設けられている。１６は作
業車Ｖの走行等を制御するマイクロコンピュータ利用の
制御装置であって、各種センサの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等を作動させる。

【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エンコーダＳ３とが設け
られている。

【００２６】又、地磁気成分を検出する地磁気センサＳ
４が走行車体５に付設されている。地磁気センサＳ４
は、具体的には、図６に示すように、高透磁率のトロイ
ダルコイル５１に励磁コイル５２を巻回し、その上から
互いに直交する直径方向（ｙ方向とｘ方向）に巻回した
一対の出力コイル５３，５４を設けたフラックスゲート
式に構成されて、車体前後方向をｙ方向に車体横幅方向
をｘ方向にして、トロイダルコイル５１の軸芯ｚ方向が
鉛直方向になる姿勢で車体５に取り付けられている。励
磁コイル５２には発信器５５からドライバ５６を介して
十分大きな振幅の交流電流が流されて、トロイダルコイ
ル５１には、飽和特性により正弦波の山と谷がクランプ
された正負対称波形の交流磁界が発生している。そし
て、各出力コイル５３，５４におけるトロイダルコイル
５１の直径方向の両端側で発生する起電力の向きが逆で
大きさが等しいために、出力コイル５３，５４には電圧
が誘起されない。

【００２７】しかし、例えば出力コイル５３に直角な方
向（ｘ方向）から外部直流磁力（地磁気）が加わると、
一端側で励磁コイル５２による交流磁界と地磁気の方向
が一致すれば、他端側では方向が逆になるので、一端側
ではトロイダルコイル５１の飽和特性による起電力のク
ランプ量が大きくなり、他端側では小さくなるために、
出力コイル５３の両端側で発生する起電力の大きさのバ
ランスが崩れる。この結果、出力コイル５３に交流電圧
が誘起される。一方、出力コイル５３と直角な方向に設
けられた出力コイル５４には地磁気の影響が現れないの
で電圧が誘起されない。上記とは逆に、出力コイル５４
に直角な方向（ｙ方向）から地磁気が加わった場合に
は、出力コイル５４に交流電圧が誘起され、出力コイル
５３には電圧が誘起されない。そして、各出力コイル５
３，５４に誘起された交流電圧は、夫々のフィルタ増幅
器５７及び検波器５８を経て、直流電圧Ｖｘ，Ｖｙとし
て取り出されて、制御装置１６に入力されている。

【００２８】地磁気センサＳ４は、図７に示すように、
平面視において直交する２成分の磁力として、車体前後
方向（ｙ方向）及び車体横幅方向（ｘ方向）に沿う各磁
力Ｈｙ，Ｈｘを検出する。そして、この２つの磁力成分
Ｈｙ，Ｈｘを合成したベクトルである地磁気水平成分Ｈ
ｘｙが、地球の回転軸を基準とした南北方向に沿うこと
から、走行車体５の車体方位角が求まる。つまり、図１
に示すように、前記制御装置１６を利用して、地磁気セ
ンサＳ４の検出情報に基づいて走行車体５の車体方位角
を求める方位算出手段１０１が構成されている。

【００２９】ただし、地磁気の方向つまり水平成分Ｈｘ
ｙの方向は、地球の回転軸を基準とした南北方向つまり
前記局地水平座標系Ｅ，Ｎ，Ｈでの北方向Ｎに対して偏
位していて偏角値α（北方向Ｎから東側の偏位をプラ
ス、西側の偏位をマイナスとする）を有し、しかも、こ
の偏角値αは、地球上での位置によって異なる。そし
て、地磁気は３次元のベクトルＨｘｙｚで表され、地磁
気水平成分Ｈｘｙがｙ方向（車体前後方向）となす角度
つまり車体方位角の検出値をφとすると、下式の関係が
成立する。地磁気センサＳ４では、車体鉛直方向（ｚ方
向）に沿う磁力Ｈｚは検出していない。

【００３０】

【数１】Ｈｘ＝Ｈｘｙ・ｓｉｎ（φ），Ｈｙ＝Ｈｘｙ・
ｃｏｓ（φ） φ＝ｔａｎ^-1（Ｈｙ／Ｈｘ）

【００３１】図１に示すように、前記制御装置１６を利
用して、前記偏角値αを予定走行範囲（現在の圃場Ｆ）
に対応させた状態で記憶する偏角値記憶手段１０３と、
複数個の予定走行範囲（例えば、九州や北海道等の各地
域毎の圃場）の夫々に対応する複数個の偏角値αの情報
を記憶する偏角値情報記憶手段１０４とが構成されると
ともに、上記複数個の予定走行範囲のうちのいずれか１
つを選択する走行範囲選択手段としての走行範囲選択ス
イッチ１５が設けられている。

【００３２】そして、上記偏角値記憶手段１０３は、上
記偏角値情報記憶手段１０４に記憶された複数個の偏角
値のうちで、走行範囲選択スイッチ１５にて選択された
予定走行範囲（尚、この走行範囲の選択は、例えば出荷
時に使用対象地域に対応させて選択される）に対応する
偏角値αを記憶し、前記方位算出手段１０１は、前記地
磁気水平成分Ｈｘｙから求まる方位角（φ）を、前記偏
角値記憶手段１０３に記憶した偏角値αで補正して前記
車体方位角と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、補正後の車体方位角は、検出される
方位角φから偏角値αを引き算して求まる。

【００３３】又、前記制御装置１６を利用して、前記方
位算出手段１０１の車体方位角情報及び前記位置検出手
段１０２の位置情報に基づいて、前記走行車体５を予定
走行範囲（圃場Ｆ）内に設定した予定走行経路に沿って
自動走行させるように制御する走行制御手段１００が構
成されている。

【００３４】具体的には、図５に示すように、圃場Ｆの
角部側のスタート地点Ｓｔから圃場長手方向に沿って直
線状の作業経路Ｌを直進走行しながら薬剤散布し、圃場
端部に達すると１８０度旋回して、隣接する作業経路Ｌ
の始端側に移動してその作業経路Ｌを逆方向に走行する
ことを繰り返して圃場Ｆの全体を走行するように予定走
行経路が設定されている。この際、薬剤散布装置６によ
る散布範囲に非散布領域が生じず且つ極力重複しないよ
うに作業経路Ｌの間隔が設定される。

【００３５】次に、図８〜図１０に示すフローチャート
に基づいて、制御装置１６の制御作動について説明す
る。メインフロー（図８）では、先ず、矩形状の圃場Ｆ
の４隅位置の３次元位置データを入力して、圃場Ｆの区
画条件を設定する。次に、走行開始及び終了地点と、薬
剤散布装置６の作業幅２ａ及び位置関係のデータとを入
力すると、前記並置された複数個の作業経路Ｌからなる
予定走行経路を決定して、無人作業走行処理を開始す
る。

【００３６】無人作業走行処理（図９）では、スタート
地点Ｓｔから、２輪ステアリングで作業経路Ｌに沿って
直進走行を開始するるともに、経路始端側の作業開始位
置に達すると薬剤散布装置６による薬剤散布作業を開始
して、各作業経路に沿わせるための操向制御を行う。経
路終端側の作業停止位置に達すると薬剤散布作業を停止
するが、残りの作業があって走行終了でない場合は、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、隣接する次の作業経路の始端部に
向けて１８０度旋回動作し、旋回後は、ステアリングを
２輪に戻して次の作業経路を反対向きに操向制御しなが
ら走行する。一方、作業が終了していれば、走行終了と
判断して走行停止してメインフローに戻る。

【００３７】操向制御処理（図１０）では、ＧＰＳ位置
データを取り込んで、現時点での車体位置Ｐ（ｘ，ｙ）
を算出し、又、車体方位検出データ（φ）を取り込んで
から、その検出データ（φ）を偏角値αで補正する。次
に、上記上記車体位置と作業経路Ｌにおける適正位置と
の偏位ｄを求め、この偏位ｄの情報と、補正後の車体方
位φの情報と、前輪３の操舵角θの情報（これは操向角
検出センサＲ１にて検出される）とに基づいて下式のよ
うに、前輪３に対する目標操舵角θｆを演算する。尚、
ｋ１，ｋ２，ｋ３は所定のゲイン係数である。そして、
この目標操舵角θｆになるように、前輪３がステアリン
グ操作される。

【００３８】

【数２】θｆ＝ｋ１・ｄ＋ｋ２・φ＋ｋ３・θ

【００３９】〔別実施形態〕次に、上記実施例では、複
数個の偏角値を記憶させるとともに、そのうちの１つを
選択して記憶させるようにしたが、この偏角値記憶手段
１０３に記憶させる偏角値αを求める別の手段について
説明する。図１１に示すように、走行車体５を所定距離
直進走行させたときに前記位置検出手段１０２の位置検
出情報から求まる前記南北方向（Ｎ方向）に対する上記
直進走行方向の角度（β）情報、及び、その直進走行時
の地磁気センサＳ４による方位角検出情報に基づいて偏
角値αを求める偏角値算出手段１０５が、前記制御装置
１６を利用して構成されている（図１参照）。そして、
偏角値記憶手段１０３は、偏角値算出手段１０５にて求
めた偏角値αを記憶するように構成されている。

【００４０】具体的に説明すると、直進走行開始位置Ｔ
１でのＧＰＳ位置データをＮ（０），Ｅ（０）、走行終
了位置Ｔ２でのＧＰＳ位置データをＮ（ｎ），Ｅ（ｎ）
とすると、直進走行方向の角度βは、下式にて求まる。
一方、直進走行時の地磁気センサＳ４の検出値はほぼ一
定であるので、その地磁気センサＳ４の検出値から求ま
る方位角Ｄ（ｎ）と、上記角度βとの差が偏角値αとす
る。

【００４１】

【数３】β＝ｔａｎ^-1（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（０））／（Ｎ
（ｎ）−Ｎ（０）） α＝Ｄ（ｎ）−β

【００４２】上記実施例では、圃場に対して薬剤を散布
する薬剤散布用の作業車Ｖを自動走行させる場合につい
て説明したが、これ以外の農作業用及びその他の用途の
各種作業車に適用できる。

【００４３】上記実施例では、予定走行経路として圃場
内に平行状態で設定間隔を隔てて隣接して並ぶように作
業経路Ｌを形成したが、これに限るものではなく、例え
ば、矩形状の作業地の外周の４辺に沿って、９０度づつ
向き変更しながら順次作業走行する「周り走行」用の経
路を形成してもよい。

【００４４】上記実施例では、地磁気センサＳ４を、フ
ラックスゲート式に構成したが、これ以外の、例えばホ
ール素子を用いた地磁気センサ等でもよい。

【００４５】位置検出手段１０２は、上記実施例に示し
たＧＰＳ受信データに基づくものに限らない。例えば、
地上側から光利用の追尾式３次元位置検出装置にて作業
車Ｖの位置を計測して、その位置データを作業車側に送
るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】作業車の制御構成を示すブロック図

【図２】作業車及びＧＰＳ基準局を示す概略側面図

【図３】作業車の平面図

【図４】ＧＰＳ受信局の構成を示すブロック図

【図５】予定走行経路に沿っての自動走行を説明するた
めの平面図

【図６】地磁気センサの斜視図及び処理回路ブロック図

【図７】地磁気センサによる方位検出を示す説明図

【図８】制御作動のフローチャート

【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】別実施例の方位算出を示す説明図

【符号の説明】

５走行車体１５走行範囲選択手段１８車体側通信手段２０基準側通信手段４５ＧＰＳ位置データ算出手段１００走行制御手段１０１方位算出手段１０２位置検出手段１０３偏角値記憶手段１０４偏角値情報記憶手段１０５偏角値算出手段ＩＧＰＳ移動局ＲＧＰＳ基準局Ｓ４地磁気センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｖ 3/40 Ｇ０１Ｖ 3/40 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地磁気成分を検出する地磁気センサが走
行車体に付設され、その地磁気センサの検出情報に基づいて前記走行車体の
車体方位角を求める方位算出手段と、前記走行車体の平
面視における位置を検出する位置検出手段と、前記方位算出手段の車体方位角情報及び前記位置検出手
段の位置情報に基づいて、前記走行車体を予定走行範囲
内に設定した予定走行経路に沿って自動走行させるよう
に制御する走行制御手段とが設けられた走行制御装置で
あって、地球の回転軸を基準とした南北方向に対して地磁気水平
成分の方向が偏位している偏角値を、前記予定走行範囲
に対応させた状態で記憶する偏角値記憶手段が設けら
れ、前記方位算出手段は、前記地磁気水平成分から求まる方
位角を、前記偏角値記憶手段に記憶した偏角値で補正し
て前記車体方位角とするように構成されている走行制御
装置。
【請求項２】複数個の前記予定走行範囲の夫々に対応
する複数個の偏角値の情報を記憶する偏角値情報記憶手
段と、前記複数個の予定走行範囲のうちのいずれか１つ
を選択する走行範囲選択手段とが設けられ、前記偏角値記憶手段は、前記偏角値情報記憶手段に記憶
された複数個の偏角値のうちで、前記走行範囲選択手段
にて選択された予定走行範囲に対応する偏角値を記憶す
るように構成されている請求項１記載の走行制御装置。
【請求項３】前記走行車体を所定距離直進走行させた
ときに前記位置検出手段の位置検出情報から求まる前記
南北方向に対する前記直進走行方向の角度情報、及び、
前記直進走行時の前記地磁気センサによる方位角検出情
報に基づいて前記偏角値を求める偏角値算出手段が設け
られ、前記偏角値記憶手段は、前記偏角値算出手段にて求めた
偏角値を記憶するように構成されている請求項１記載の
走行制御装置。
【請求項４】前記位置検出手段は、ＧＰＳ衛星からの搬送波信号を受信するＧＰＳ基準局
と、そのＧＰＳ基準局での搬送波位相情報を送信する基
準側通信手段とが、地上側の基準位置に設置されるとと
もに、前記ＧＰＳ衛星からの搬送波信号を受信するＧＰＳ移動
局と、前記基準側通信手段の送信情報を受信する車体側通信手
段と、前記ＧＰＳ移動局での搬送波位相情報及び前記車体側通
信手段が受信した前記ＧＰＳ基準局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、前記走行車体の
位置を時系列的な位置データとして求めるＧＰＳ位置デ
ータ算出手段とが、前記走行車体に備えられて構成され
ている請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行制御装
置。