JPH1185268A - 移動車の誘導制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導線と車体走行面との相対的な位置関係を
考慮して、適正な誘導制御用の目標値を設定することが
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、電流が供給される誘導線２が
設置され、移動車Ｖ側に、誘導線２との離間距離を磁界
の強さとして検出する磁界検出手段ＧＫと、走行距離検
出手段とが備えられ、誘導線２からの離間距離が異なる
複数の予定走行経路の夫々において、磁界検出手段ＧＫ
の検出値が目標値になるように操向制御するように構成
され、移動車Ｖが誘導線２に最も近い予定走行経路に沿
って走行したときにおける、経路始端位置からの移動車
Ｖの走行距離に対応する磁界検出手段ＧＫの検出情報に
基づいて、誘導線２と、予定走行経路に対応する車体走
行面との相対位置関係を求め、その相対位置関係に基づ
いて複数の予定走行経路の夫々における、誘導走行用の
目標値を算出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、電流が
供給されて磁界を形成する誘導線が設置され、移動車側
に、車体の向きを変更操作する操向操作手段と、この操
向操作手段を制御する制御手段と、前記誘導線との離間
距離を磁界の強さとして検出する磁界検出手段と、移動
車の走行距離を検出する距離検出手段とが備えられ、前
記操向制御手段は、前記誘導線からの離間距離が異なる
複数の予定走行経路の夫々において、各予定走行経路に
沿って走行すべく、前記磁界検出手段の検出値が目標値
になるように、前記操向操作手段を制御するように構成
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において、従
来では、誘導制御を実行する場合の目標値としては、各
予定走行経路毎に誘導線からの離間距離に対応する理論
値が用いられる構成となっていた。つまり、誘導線に予
め設定された一定値の電流が供給されると、この電流に
より形成される磁界の強さは、誘導線からの離間距離と
電流値とにより理論的に演算にて求めることができるの
で、例えば、移動車の誘導走行を実行する各予定走行経
路に対して平行になるように誘導線を地上側に設置させ
ておくことで、同一の走行経路上であればどの位置でも
磁界の強さがほぼ同じ値となるから、磁界検出手段の検
出情報に基づいて誘導走行を実行することが可能となる
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
移動車の誘導制御装置において、地上側に設置される誘
導線と、予定走行経路に対応する移動車の車体走行面と
は、常に同一平面上に精度よく位置しているとは限ら
ず、誘導線の設置状態に対して走行面が傾斜姿勢になっ
ていることがある。例えば、誘導線に対して、経路始端
側が相対的に下方側に位置し、終端側では相対的に上方
側に位置する等、傾斜姿勢になっているような場合があ
る。特に、移動車が車体走行面として圃場を走行する作
業車であり、誘導線が圃場の外周部に位置する畦等に設
置される場合等においては、このような誘導線と車体走
行面との相対位置変化が生じることがある。しかし、各
予定走行経路は車体走行面を基準として設定されるのに
対して、上述したような目標値に基づく誘導制御におい
ては、誘導線と磁界検出手段との間の三次元的な離間距
離が目標値になるように制御されることになるが、上述
したような誘導線と車体走行面との相対的な位置変化
（上下方向の相対的な傾斜等）に起因して、目標値に基
づく誘導制御が実行されているにもかかわらず、移動車
の実際の走行経路と予定走行経路との間に誤差が生じ
て、適正な誘導制御が行えないものとなるおそれがある
（例えば、図１の磁界データ参照）。

【０００４】そこで、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、誘導線と車体走行面との
相対的な位置関係を考慮して、適正な目標値を設定して
誘導制御の精度を向上さ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。

【０００５】

【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、移動車が前記複数の予定走行経路のうち前
記誘導線に最も近い予定走行経路に沿って走行したとき
における、経路始端位置からの移動車の走行距離に対応
する前記磁界検出手段の検出情報に基づいて、目標値算
出手段によって、誘導線と、予定走行経路に対応する車
体走行面との相対位置関係が求められ、その求められた
相対位置関係に基づいて、複数の予定走行経路の夫々に
おける、移動車の走行位置に対応する目標値が算出され
ることになる。

【０００６】磁界検出手段は、誘導線からの三次元的な
離間距離を磁界の強さとして検出するものであるから、
例えば、その磁界の強さを上下方向成分と水平方向成分
等の複数の磁界成分に分割して、各別に検出する構成と
した場合には、それらの合成磁界が目標値になるように
誘導制御を行うことになり、走行距離に対応するそれら
の磁界成分（上下方向と水平方向）の比率の変化によ
り、上記相対位置関係を求めることができる。あるい
は、水平方向に間隔を隔てて複数の磁界検出部を備えさ
せて、走行距離の変化に対するそれらの各磁界検出部の
検出値の変化により上記相対位置関係を求めることもで
きる。

【０００７】しかも、電流により形成される磁界の強さ
は、誘導線からの離間距離の二乗に反比例するので、近
い箇所ほど離間距離の変化に対する磁界の強さの変化が
大きい。その結果、上記したような誘導線と移動車走行
面との相対位置関係の変化に対する磁界検出手段の検出
結果の変化は、誘導線に最も近い箇所で最も顕著に現れ
るから、誘導線に最も近い予定走行経路に沿って走行し
たときにおける磁界検出手段の検出情報に基づいて、前
記目標値を算出することで、各予定走行経路において上
記したような相対位置変化に起因した誤差の少ない目標
値を算出する事ができる。

【０００８】従って、上記相対位置関係に基づいて、実
際の誘導線と走行面との状況に応じて各予定走行経路に
おける夫々の移動車の走行位置に対応する目標値を適正
な値に設定することができ、誘導制御を誤差の少ない適
正な状態で行うことが可能となる。

【０００９】尚、ある走行経路を走行する際に、次回の
予定走行経路に対応する磁界の強さを予め逐次計測して
おいて、次回走行経路においては、その計測データを目
標値として利用する構成として、上記したような相対位
置変化に起因した誤差を無くすことも考えられるが、こ
のようにすると、現在の走行経路での誘導走行に用いる
磁界検出手段と、次回経路用の磁界検出手段とを各別に
備える必要があり、構造が複雑になる不利があるのに対
して、本発明によれば、このような構成に較べて構成を
簡素化できるものとなる。

【００１０】請求項２に記載の特徴構成によれば、磁界
検出手段は、誘導線に供給される電流により形成される
磁界のうち、上下方向に沿う磁界成分及び車体横幅方向
に沿う磁界成分の夫々を各別に検出する一対の磁界検出
部を備えて構成され、目標値算出手段は、移動車が複数
の予定走行経路のうち誘導線に最も近い予定走行経路に
沿って走行したときにおける、各磁界検出部の検出情報
に基づいて、誘導線と予定走行経路に対応する車体走行
面との相対位置関係を求めることになる。

【００１１】このように、上下方向に沿う磁界成分及び
車体横幅方向に沿う磁界成分の夫々を各別に検出する構
成であることから、例えば、各予定走行経路における誘
導走行を行っている際において、磁界の強さを上下方向
成分と横幅方向成分との夫々を検出できるので、例え
ば、走行途中で走行面の凹凸に起因して、車体が左右に
傾斜して姿勢が変化したような場合に、各磁界検出成分
によりその変化を判別すことも可能となり、このような
車体の傾斜に起因して、適正な誘導制御が行えなくなる
等の不都合も回避し易いものにできる。

【００１２】請求項３に記載の特徴構成によれば、移動
車が、圃場内において各予定走行経路に沿って走行する
ものであり、誘導線が圃場の外周部に位置する畦に沿っ
て設置されるものである。

【００１３】圃場の畦等の不整地に誘導線が設置される
場合には、圃場面と誘導線との上記したような相対位置
関係が変化しやすいおそれが大であるが、このような場
合であっても、圃場内での各予定走行経路に沿う誘導走
行を適正に行うことが可能となる。

【００１４】

【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。移動車の誘導制御装置は、
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。

【００１５】圃場１の外周部における各辺（畦）には夫
々誘導線２が設置され、各誘導線２には夫々各別に電流
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（前記走行経路ｋに沿う方向）の
両側の畦に沿って設置される各誘導線２ａ，２ｃには、
各電流供給源３により周波数ｆａ（Ｈｚ）及び周波数ｆ
ｃ（Ｈｚ）の交流電流が夫々供給され、圃場１の長尺方
向両端側（走行経路ｋの両端側）の畦に沿って設置され
る誘導線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。

【００１６】前記各誘導線２ａ，２ｃは、その往路部分
２_OLと、前記電流供給源３から供給される電流が通流す
る閉ループを形成する為の復路部分２_FLとが、平面視で
適宜間隔をあけて位置する状態で、地上側に設置されて
いる。具体的には、図２に示すように、圃場における畦
ＡＺの幅方向一側部に沿って前記往路部分２_OLが位置
し、畦ＡＺの幅方向他側部に沿って前記復路部分２_FLが
位置する状態で地上側の地表面に載置される状態で、且
つ、復路部分２_FLが、前記往路部分２_OLに対して平行又
はほぼ平行になるように設置されている。つまり、畦Ａ
Ｚと圃場面との境界部分を有効利用してループ状に設置
されることになる。

【００１７】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２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２から
の離間距離の２乗に反比例する。そして、前記往路部分
２_OLに流れる電流と復路部分２_FLに流れる電流とは互い
に逆向きになり、形成される磁界は反対方向に互いに打
ち消し合うように作用するが、平面視で互いに適宜間隔
をあけて設置されることから、誘導線２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。図３に本出願人により実測データを示してい
る。

【００１８】又、各誘導線２ｂ，２ｄは、図１に示すよ
うに、長手方向両側部において設定長さＨ（約３メート
ル程度）だけ圃場側に向けて屈曲させて、平面視で略コ
の字型になるように設置されている。このように設置さ
れることで、図７に示すように、誘導線の主作用部分ｔ
からの設定距離（約５メートル程度）離間した箇所にお
いて、誘導線の主作用部分ｔに沿って磁界の強さがほぼ
同じ強さの仮想線が形成されることになる。従って、こ
の同じ磁界の強さの仮想線を、前記各走行経路ｋの端部
位置として設定するようにしている。

【００１９】前記作業車Ｖは、図１０に示すように、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農作業車と
して構成されている。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、動力伝達を入切自在な前後
進切換機構７を備えた変速装置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、左右の前輪が操向用電動モータ９により操向操作可
能に設けられている。

【００２０】前記作業車Ｖには、車輪への伝動機構中に
おける駆動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、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。

【００２１】又、走行車体５の前部には、前記各誘導線
に対する作業車の位置（離間距離）情報として、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２個の磁界センサ１３，１４が、車体横幅
方向中央部に設けられ、このうちの一方の誘導用磁界セ
ンサ１３（磁界検出手段ＧＫの一例）は、圃場１の長尺
方向に沿う両側の畦に沿って設置される各誘導線２ａ，
２ｃからの距離情報（離間距離情報）を、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と
して検出するように構成され、他方の端部用磁界センサ
１４は、誘導線２ｂ，２ｄからの距離情報を周波数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
として検出するように構成されている。

【００２２】そして、制御装置１２は、誘導用磁界セン
サ１３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、端部用磁界センサ
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を旋回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。

【００２３】つまり、図４に示すように、誘導用磁界セ
ンサ１３、端部用磁界センサ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１０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等を制御するように構成されている。

【００２４】前記端部用磁界センサ１４は、図５に示す
ように、誘導線２ｂ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
ａと、この検出コイル１６ａの出力を所定のレベルまで
増幅する増幅器１６ｂと、検出コイル１６ａの出力のう
ち前記各誘導線２ｂ，２ｄに流れる電流の周波数ｆｂ，
ｆｄ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、その出力を直流信
号に変換する直流変換回路ＤＣ等を備えて構成されてい
る。

【００２５】前記誘導用磁界センサ１３は、誘導線２
ａ，２ｃに流れる交流電流により形成される交番磁界の
車体上下方向に沿う磁界成分を検出する上下方向検出コ
イル１７、車体横幅方向に沿う磁界成分を検出する横幅
方向検出コイル１８、これらの各検出コイル１７，１８
（磁界検出部の一例）の出力を所定のレベルまで増幅す
る増幅器１９，２０、各検出コイル１７，１８の出力の
うち前記各誘導線２ａ，２ｃに流れる電流の周波数ｆ
ａ，ｆｃ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、その出力を直
流信号に変換する直流変換回路ＤＣ、及び、前記各周波
数ｆａ，ｆｃに対応する上下方向成分と横幅方向成分と
に基づいて、夫々の磁界の強さを演算する演算部２１，
２２等を備えて構成されている。前記各演算部２１，２
２は、図１３に示すように、車体上下方向成分ｐと横幅
方向成分ｑとに基づいて三角形の定理に基づいて演算し
て、合成磁界ｒの強さを求めるように構成されている。

【００２６】このように構成することで、例えば、図１
３（イ）に示すように、作業車Ｖが走行途中で片側車輪
が凹部に入り込んで車体が水平姿勢よりの角度θだけ斜
め姿勢に傾斜したような場合であっても、誘導線に供給
される電流により形成される磁界を、互いに直交する２
方向の成分にて検出して、図１３（ロ）に示すように、
それを演算にて合成磁界を求めることにより正確な磁界
の強さ、つまり、誘導線からの離間距離を精度よく検出
することができるものとなる。

【００２７】このように、誘導用磁界センサ１３は、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、誘導用磁界センサ１３の出力が制御装置１２
に入力され、制御装置１２は誘導用磁界センサ１３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アナログス
イッチＡＳ₁ に選択信号を与えるように構成されてい
る。

【００２８】信号処理部１５には、磁界検出手段ＧＫに
より検出され、前記制御装置１２に入力される前記磁界
の強さの出力信号が、制御装置１２の制御動作に対する
適正レベルになるように、磁界検出手段ＧＫの出力ゲイ
ンを調整するゲイン調整手段ＴＵが設けられている。具
体的に説明すると、前記各誘導用磁界センサ１３の検出
情報に対応する各アナログスイッチＡＳ₁ 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２４，２５，２６，２７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ＡＳ ₂ 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。

【００２９】端部用磁界センサ１４の出力も同様に、異
なる周波数（ｆｂ，ｆｄ）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ア
ナログスイッチＡＳ₃ に選択信号を与えるように構成さ
れている。

【００３０】制御装置１２は、各走行経路ｋにおける誘
導走行の際には、端部用磁界センサ１４の検出情報に基
づいて、誘導線２ｂ，２ｄからの離間距離を算出して、
その離間距離が設定値になると、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。

【００３１】又、各誘導線２には、図８に示すように、
他の誘導線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、当該誘導線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２３が設けられてい
る。このバンドパスフィルター２３は、コイル２３ａと
コンデンサ２３ｂ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。

【００３２】そして、この誘導制御装置においては、作
業車が複数の予定走行経路のうち誘導線（２ａあるいは
２ｃのうちのいずれか）に最も近い予定走行経路（作業
開始位置に相当する経路）に沿って走行したときにおけ
る、経路始端位置からの作業車の走行距離に対応する誘
導用磁界センサの検出情報に基づいて、誘導線と、予定
走行経路に対応する車体走行面つまり圃場面との相対位
置関係を求め、その求めた相対位置関係に基づいて、複
数の予定走行経路の夫々における、作業車の走行位置に
対応する目標値を理論値に基づいて算出するように構成
されている。

【００３３】誘導線と圃場面との相対位置関係を考慮し
た制御目標値の設定について説明する。この種の誘導制
御装置において、誘導線２と圃場面１とは常に同一平面
上に精度よく設置させることは難しい場合があり、誘導
線２と各走行経路ｋが平面視にて平行になるように設定
されていても、例えば図１４に示すように、誘導線２の
設置状態に対して圃場面１が上下方向に沿って相対的に
傾斜しているような場合が考えられる。しかし、前記各
走行経路ｋは圃場面１を基準として設定間隔を有するよ
うに設定されるのに対して、誘導線２に供給される電流
により形成される磁界の強さは、誘導線からの三次元的
な離間距離に対応するものであるから（図１５参照）、
磁界の強さが同じであっても走行経路の一端側と他端側
とでは平面視での位置に誤差が生じるおそれがある。

【００３４】そこで、複数の走行経路のうちの、上述し
たような相対位置の変化が最も影響を受けやすい誘導線
２に最も近い走行経路に沿って走行するときにおける磁
界の検出情報に基づいて、誘導線２と各走行経路ｋにお
ける圃場面（移動車走行面）との相対位置関係を求める
ようにしている。つまり、図１５に示すように、初回の
手動操縦による走行時には、誘導線２とほぼ平行に精度
よく走行しているので、左右いずれかの誘導用磁界セン
サと誘導線２（往路と復路との合成による理論的な誘導
線）との平面視での離間距離Ｌは一定であり、圃場の傾
斜により経路始端部と経路終端部での上下方向の距離ｈ
₁ ，ｈ₂ は異なることになる。そこで、磁界センサの経
路始端部での検出値Ｈ₁ 、経路終端部での検出値Ｈ
₂ と、ビオサバールの式による理論的な磁界の強さ（下
記数１，数２参照）との対応により、前記上下方向の距
離の比率を演算により求める（数３，数４参照）。そし
て、この上下方向の距離の比率等により、誘導線と圃場
面との相対位置関係、つまり、上下方向の傾斜状態等の
立体的な距離情報を判別することができる。そして、こ
れらの情報に基づいて、各予定走行経路における理論的
な磁界の強さ、つまり、作業車の現在位置に対応する磁
界の強さの目標値を演算にて求めることができるのであ
る。

【００３５】

【数１】Ｈ₁ ＝α・Ｉ／４πｘ₁

【００３６】

【数２】Ｈ₂ ＝α・Ｉ／４πｘ₂ 但し、αは定数、Ｉは誘導線に流れる電流値、ｘ₁ ，ｘ
₂ は三次元的な離間距離である。

【００３７】

【数３】ｘ₁ ²＝Ｌ² ＋ｈ₁ ²

【００３８】

【数４】ｘ₂ ²＝Ｌ² ＋ｈ₂ ²

【００３９】具体的に説明すると、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、制御装置１２は、走行経路ｋ
の始端位置から、走行を開始させるに伴って、誘導用磁
界センサの検出情報を、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Ｍに逐次書き込み記憶させ
るのである。

【００４０】そして、制御装置１２は、初回の走行経路
における検出情報に基づいて、上述したような演算処理
に基づいて、誘導線と圃場面との相対位置関係を考慮し
て、各走行経路における、作業車の走行位置に対応した
理論的な磁界の強さをその経路における制御目標値（目
標値）として設定して、メモリＭに記憶させておく。そ
の後は、各走行経路ｋにおいて、メモリＭに記憶されて
いる制御目標値と、誘導用磁界センサ１３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。

【００４１】尚、制御装置１２は、メモリＭに記憶され
ている制御目標値に基づいて、次走行経路ｋにおける誘
導走行に先立って、出力ゲインを適正値に自動調整する
ように構成されている。具体的には、メモリＭ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
ＡＳ₂ に対して選択信号を指令す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。

【００４２】又、制御装置１２は、誘導用磁界センサの
検出値と、前記制御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、メモリに記憶されて
いる制御目標値に基づいて、次走行経路を走行する際に
おいて、操作量が適正範囲になるように、制御定数を適
宜補正するようになっている。

【００４３】次に、図１１，図１２に示すフローチャー
トに基づいて、制御装置１２の制御動作について説明す
る。尚、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、
後述するような目標値設定処理が実行され（ステップ
１，２）、二回目以降の走行経路においては、設定され
た目標値に基づいて誘導走行が実行される。

【００４４】目標値設定処理について説明すると、図１
２に示すように、初回走行経路ｋの始端位置から、走行
を開始させるに伴って誘導用磁界センサ１３の検出情報
を走行距離センサ１０の検出情報と対応付けた状態で、
メモリＭに逐次書き込み記憶させる（ステップ１１）。
終端用磁界センサ１４の検出値が端部位置として設定さ
れた磁界の強さになったことが検出され、作業車が走行
経路での終端位置に達したことが判別されると、上述し
た読み込み処理を終了して、この記憶情報より上述した
ような演算処理に基づいて、誘導線と圃場面との相対位
置関係を演算にて求め（ステップ１２，１３）、その結
果から、各予定走行経路の夫々における作業車の位置情
報（具体的には、端部位置からの走行距離情報）に対応
する理論的な磁界の強さを演算にて求めて（ステップ１
４）、制御目標値として設定してメモリＭに記憶させる
（ステップ１５）。

【００４５】このように目標値設定処理が終了した後
は、その後、作業車を次の走行経路ｋの始端部ｓｔに移
動させた後に、誘導走行制御が開始される。尚、このと
き、その走行経路において適用される制御定数も併せて
設定する。又、誘導走行制御を開始するに際して、作業
車Ｖの前後長さや旋回走行した後に走行経路上に所定姿
勢で進入するまでの所要距離等を考慮して、車体の旋回
位置及びロータリー耕耘装置６の昇降操作位置（走行経
路に沿う方向の適宜位置）を、制御開始位置からの距離
情報として予め設定しておく。

【００４６】そして、作業用の走行速度で作業車Ｖを走
行させながら、メモリＭに記憶される制御目標値と、誘
導用磁界センサ１３の検出値とに基づいて誘導走行制御
を実行する（ステップ３）。つまり、検出値と目標値と
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、即ち、偏差が小さくなるように、
操向用電動モータ９を駆動制御する。

【００４７】端部用磁界センサ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判別されると、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）、車体を次走行経路ｋの始端部に位
置させるべく旋回走行させる（ステップ７）。この旋回
走行においては、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、端部用磁界センサ１４
の検出情報に基づいて次の走行経路ｋの始端部に達した
ことが検出されると旋回制御を停止する（ステップ
８）。

【００４８】尚、このとき、出力ゲインの自動調節も行
われるようになっている。つまり、次回の走行経路にお
けるメモリＭに書き込み記憶された制御目標値の最大値
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るように
アナログスイッチＡＳ₂ 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し、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ＡＳ₂ に対して選択信号を指令して、出力ゲイ
ンが上げ側に変更するのである。尚、このように出力ゲ
インが変更された場合には、前記制御定数も変更量に対
応して適宜修正されることになる。

【００４９】そして、ステップ３〜８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に達すると走行経路に沿わせる誘導制御
を終了する（ステップ６）。

【００５０】従って、制御装置１２を利用して、操向用
電動モータ９を制御する制御手段１００と、走行位置に
対応する前記目標値を算出する目標値算出手段１０１と
が構成されることになる。

【００５１】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、磁界検出手段として、電流に
より形成される磁界のうち、上下方向に沿う磁界成分及
び車体横幅方向に沿う磁界成分の夫々を各別に検出する
一対の磁界検出部を備える構成としたが、このような構
成に代えて、例えば、前記上下方向、横幅方向、車体前
後方向の三方向の磁界成分の夫々を各別に検出する構成
や、あるいはそれらと異なる方向の磁界成分を検出する
構成、あるいは、上下方向のみの磁界成分を検出する構
成等、各種の形態で実施するものでもよい。

【００５２】（２）上記実施形態では、誘導線がループ
状に設けられる構成としたが、一本の電線を用いて、両
端側を地中に接地させて、地中を利用して電流戻り経路
を構成するものでもよい。

【００５３】（３）上記実施形態のように、各予定走行
経路に沿わせる移動車の誘導走行制御、並びに、各予定
走行経路の端部を検出する制御の夫々に磁界検出情報を
用いる構成に代えて、端部検出の構成として、例えば、
経路端部にて横方向にレーザー光を照射させて、このレ
ーザー光を検出するセンサにて経路端部を検出するよう
にしてもよく、又、地上に固定の制御部から無線情報に
て経路端部に至ったことを移動車側に指令する構成等、
各種の構成にて実施してもよい。

【００５４】（４）上記実施形態では、誘導対象エリア
の左右両側に誘導走行用の誘導線が設置される場合を例
示したが、片側にのみ設けられる構成としてもよい。

【００５５】（５）上記実施形態では、移動車として四
輪型で左右前輪が操向揺動自在に設けられる構成とした
が、四輪全てが操向揺動自在に設けられて、前後車輪が
互いに異なる方向に揺動する小旋回半径での旋回を行う
形態や、前後車輪が同じ方向に揺動して移動車が斜め方
向に平行移動するような走行形態を採ることが可能な構
成であってもよい。又、左右一対のクローラ走行装置を
備え、片側に制動を加える操向操作構成を有する構成で
あってもよい。

【００５６】（６）上記実施形態では、移動車としてロ
ータリー耕耘装置を備えた構成としたが、苗移植装置や
薬剤散布装置等を備えたものであってもよく、又、この
ような作業装置を備えない、運搬車等の移動車であって
もよい。

【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】磁界検出部の構成図

【図６】信号処理部の構成図

【図７】端部検出用の磁界強度の分布を示す図

【図８】誘導線の電気回路図

【図９】出力ゲインを切り換えた場合の出力特性を示す
図

【図１０】移動車の平面図

【図１１】制御動作のフローチャート

【図１２】制御動作のフローチャート

【図１３】磁界検出状態を示す図

【図１４】誘導線と圃場との相対的な位置変化を示す図

【図１５】相対位置変化した場合の磁界検出センサの位
置変化を示す図

【符号の説明】

２ 誘導線 ９ 操向操作手段 １７，１８ 磁界検出部 １０ 距離検出手段 １００ 制御手段 １０１ 目標値算出手段 ＧＫ 磁界検出手段 Ｖ 移動車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 松本 寿之 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上側に、電流が供給されて磁界を形成
   する誘導線が設置され、 移動車側に、 車体の向きを変更操作する操向操作手段と、この操向操
   作手段を制御する制御手段と、前記誘導線との離間距離
   を磁界の強さとして検出する磁界検出手段と、移動車の
   走行距離を検出する距離検出手段とが備えられ、 前記操向制御手段は、 前記誘導線からの離間距離が異なる複数の予定走行経路
   の夫々において、各予定走行経路に沿って走行すべく、
   前記磁界検出手段の検出値が目標値になるように、前記
   操向操作手段を制御するように構成されている移動車の
   誘導制御装置であって、 前記移動車が前記複数の予定走行経路のうち前記誘導線
   に最も近い予定走行経路に沿って走行したときにおけ
   る、経路始端位置からの移動車の走行距離に対応する前
   記磁界検出手段の検出情報に基づいて、前記誘導線と、
   前記予定走行経路に対応する車体走行面との相対位置関
   係を求め、 その求められた相対位置関係に基づいて、前記複数の予
   定走行経路の夫々における、前記移動車の走行位置に対
   応する前記目標値を算出する目標値算出手段が設けられ
   ている移動車の誘導制御装置。
2. 【請求項２】 前記磁界検出手段は、前記電流により形
   成される磁界のうち、上下方向に沿う磁界成分及び車体
   横幅方向に沿う磁界成分の夫々を各別に検出する一対の
   磁界検出部，を備えて構成され、 前記目標値算出手段は、 前記移動車が前記複数の予定走行経路のうち前記誘導線
   に最も近い予定走行経路に沿って走行したときにおけ
   る、前記各磁界検出部の検出情報に基づいて、前記誘導
   線と、前記予定走行経路に対応する車体走行面との相対
   位置関係を求め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】 前記移動車が、圃場内において前記各予
   定走行経路に沿って走行するものであり、前記誘導線が
   圃場の外周部に位置する畦に沿って設置されるものであ
   る請求項１又は２記載の移動車の誘導制御装置。