JPH1185270A - 移動車の誘導制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動車の走行距離の検出誤差による影響を抑
制して、誘導走行制御を極力、適正に行えるようにす
る。 【解決手段】 地上側に、誘導用の第１誘導線２ａ，２
ｃ及び経路終端検出用の第２誘導線２ｂの夫々が各別に
電流が供給される状態で設置され、誘導用磁界と端部用
磁界と検出しながら、各走行経路に沿って移動車Ｖを誘
導走行させるものにおいて、端部用磁界の分布を計測し
て、その計測情報に基づいて、誘導用磁界の制御目標値
を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上側に設置され
た誘導線に電流が供給され、その電流により形成される
磁界の強さに基づいて移動車を誘導走行させるようにし
た移動車の誘導制御装置に関し、詳しくは、地上側に、
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、車体の向きを変更自在な操向操作手段と、こ
の操向操作手段を制御する制御手段と、前記第１誘導線
に供給される電流により形成される誘導用磁界強度を検
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端部検出用磁界強度を検出す
る端部検出用磁界検出手段と、車体の走行距離を検出す
る走行距離検出手段とが備えられ、前記誘導用磁界検出
手段は、前記複数の予定走行経路のうちの１つに沿って
走行するときに、前記誘導用磁界強度を検出する現走行
経路用の磁界検出部と、隣接する次の予定走行経路に沿
って前記移動車を走行させた際に前記現走行経路用の磁
界検出部にて検出されることになる次走行経路用の誘導
用磁界強度を検出する次走行経路用の磁界検出部とを備
えて構成され、前記制御手段は、前記複数の予定走行経
路のうちの１つに沿って走行するときに、前記次走行経
路用の磁界検出部の検出情報を、前記走行距離検出手段
の検出情報と対応付けて誘導用制御情報として記憶手段
に逐次記憶させ、前記隣接する次の予定走行経路に沿っ
て前記移動車を走行させるときに、前記記憶手段に記憶
されている誘導用制御情報と、前記走行距離検出手段の
検出情報に対応して逐次検出される前記現走行経路用の
磁界検出部の検出情報とに基づいて、予定走行経路に沿
って移動車を誘導走行させるべく前記操向操作手段を制
御する誘導走行制御を実行するように構成され、且つ、
端部検出用磁界検出手段の検出情報に基づいて移動車が
各走行経路の端部位置に達したことを判別すると、移動
車を旋回走行させるべく、前記操向操作手段を制御する
旋回制御を実行するように構成されている移動車の誘導
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の移動車の誘導制御装置は、要
するに、次回の誘導用制御情報を実測して記憶しておい
て、それを次回の制御目標として利用して誘導制御を行
うものである。このような移動車の誘導制御装置におい
て、従来では、前記各予定走行経路に沿って移動車を誘
導走行させるときには、移動車が経路始端部から経路終
端部に至るまで、前記記憶手段に記憶されている誘導用
制御情報と、走行距離検出手段の検出情報に対応して逐
次検出される現走行経路用の磁界検出部の検出情報とに
基づいて誘導走行制御を実行するように構成されていた
（例えば、本出願人による特願平８‐１７４０２号参
照）。尚、前記走行距離検出手段としては、例えば、走
行車輪への伝動用回転軸の回転数を検出するロータリエ
ンコーダ等が用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、移動車が走
行する場合に、例えば走行車輪等の走行装置が回転する
ことにより、この走行装置と走行路面との摩擦によっ
て、移動車が走行することになるが、走行途中におい
て、走行装置が走行路面に対してスリップして僅かに空
回りすることがある。そうすると、移動車の実際の走行
距離に対して走行距離検出手段の検出値に誤差が生じて
しまうことがある。又、移動車が圃場等の不整地を走行
する場合には、走行路面の凹凸に起因して、走行距離検
出手段の検出値に誤差が生じるおそれもある。しかも、
このような検出誤差は、走行距離が長くなるほど次第に
累積されて大きくなることになる。

【０００４】従って、各走行経路における経路終端部側
では、経路始端部から走行を開始してからの走行距離が
長くなっているので、上述したような走行距離検出手段
の検出誤差が大きくなるおそれがある。又、このような
誤差の発生状況は、走行経路毎に異なることも考えられ
る。

【０００５】その結果、上記従来構成によるときは、予
定走行経路に沿って移動車を誘導走行させているとき
に、このような走行距離検出手段の検出誤差に起因し
て、記憶手段に予め記憶されている誘導用制御情報と、
移動車の現在位置での前記現走行経路用の磁界検出部の
検出情報とを対比するに際して、走行距離検出手段の検
出値（現走行距離）に対応する誘導用制御情報が、移動
車の実際の現在位置に対応する誘導用制御情報との間に
ズレが生じて、適切な誘導制御が行えなくなるおそれが
ある。特に、経路終端部側においてこのようなズレが大
きくなりやすい。

【０００６】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、移動車の走行距離の検出
誤差による影響を抑制して、誘導走行制御を極力、適正
に行えるようにする点にある。

【０００７】

【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、端部検出用磁界検出手段も誘導用磁界検出
手段と同様に、複数の予定走行経路のうちの１つに沿っ
て走行するときに、前記第２誘導線に供給される電流に
より形成される端部位置検出用磁界強度を検出する現走
行経路用の端部磁界検出部と、隣接する次の予定走行経
路に沿って前記移動車を走行させた際に前記現走行経路
用の端部磁界検出部にて検出されることになる次走行経
路での端部位置検出用磁界強度を検出する次走行経路用
の端部磁界検出部とを備えることになる。

【０００８】そして、制御手段は、複数の予定走行経路
のうちの１つに沿って走行するときに、誘導用磁界検出
手段における次走行経路用の端部磁界検出部の検出情報
を、走行距離検出手段の検出情報と対応付けて誘導用制
御情報として、記憶手段に逐次記憶させるとともに、端
部検出用磁界検出手段における次走行経路用の磁界検出
部の検出情報を、走行距離検出手段の検出情報と対応付
けて端部検出用制御情報として、記憶手段に逐次記憶さ
せるのである。

【０００９】又、制御手段は、隣接する次回予定走行経
路に沿って移動車を走行させるときに、記憶手段に記憶
されている誘導用制御情報と、走行距離検出手段の検出
情報に対応して逐次検出される現走行経路用の端部磁界
検出部の検出情報とに基づいて、予定走行経路に沿って
移動車を誘導走行させるべく誘導走行制御を実行する
が、このとき、記憶手段に記憶されている端部位置検出
用制御情報と、端部検出用磁界検出手段における現走行
経路用の端部磁界検出部の検出情報とに基づいて、誘導
走行制御に適用すべき誘導用制御情報を修正するのであ
る。

【００１０】つまり、記憶手段には、次回の予定走行経
路に沿って移動車が走行するに伴って変化する磁界強度
として、誘導用磁界強度及び端部位置検出用磁界強度の
夫々が同一の走行距離検出情報に対応付けられた状態で
逐次記憶されていることになり、誘導用磁界強度は予定
走行経路に対する位置ずれ情報として利用でき、端部検
出用磁界強度は走行経路の長手方向に沿う距離情報とし
て利用することができる。

【００１１】従って、その予定走行経路に沿って移動車
が走行する場合に、記憶手段に記憶されている端部位置
検出用制御情報と、端部検出用磁界検出手段における現
走行経路用の磁界検出部の検出情報とに基づいて、その
位置での正確な誘導用制御情報を求めることができるの
で、走行距離検出手段の検出情報にかかわらず、適正な
誘導用制御情報に基づく誘導走行制御を行うことができ
るのである。

【００１２】請求項２に記載の特徴構成によれば、制御
手段は、前記隣接する次回予定走行経路においては、そ
の前の走行経路における走行方向と逆方向に移動車を誘
導走行させるように構成され、且つ、前記隣接する次回
予定走行経路に沿う誘導走行制御において、走行距離検
出手段の検出情報に基づいて、経路始端位置から設定距
離走行したことを判別すると、誘導走行制御に適用すべ
き誘導用制御情報を修正するように構成されている。

【００１３】走行距離検出手段による検出情報は、経路
始端部付近においては検出誤差は少ないと考えられ、経
路終端部付近では検出誤差が累積して大きくなっている
と考えられる。そこで、経路始端位置から設定距離走行
するまでは、走行距離検出手段の検出情報に対応する誘
導用制御情報に基づいて誘導走行制御を実行して、経路
始端位置から設定距離走行した後に、記憶手段に記憶さ
れている端部位置検出用制御情報と、端部検出用磁界検
出手段における現走行経路用の端部磁界検出部の検出情
報とに基づいて、誘導走行制御に適用すべき誘導用制御
情報を修正することによって、適正な誘導走行制御を行
うことができる。

【００１４】請求項３に記載の特徴構成によれば、前記
走行距離検出手段は、走行駆動用回転軸の回転数に基づ
いて、走行距離を検出することになる。このように比較
的簡単な構成の走行距離検出手段を用いることで、構成
の簡素化を図りながらも、走行装置の空回り等に起因し
て検出誤差が発生しても、このような誤差の累積により
誘導走行制御が適正に行えなくなる等の不都合を回避さ
せることができる。

【００１５】請求項４に記載の特徴構成によれば、圃場
内を走行しながら作業を行う作業車を誘導走行させる場
合、圃場の凹凸等に起因して、走行距離検出情報に誤差
が生じるおそれがあるが、このような場合であっても、
誤差の累積により誘導走行制御が適正に行えなくなる等
の不都合を回避させることができる。

【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。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。

【００１７】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の長尺方向に沿う両側の畦に沿って設置され
る各誘導線２ａ，２ｃ（第１誘導線の一例）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、圃場１の外周部に
沿って周回状態で設置される誘導線２ｂ（第２誘導線の
一例）には、各電流供給源３により周波数ｆｂ（Ｈｚ）
の交流電流が供給される。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３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。

【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４に本出願人により実測データを示してい
る。

【００２０】前記作業車Ｖは、図１１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制御手段
としての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４個の磁界センサが車体横幅方向の両側に
位置する状態で設けられ、このうち、左右両側のうちの
一方の誘導用磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌ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２
ａ，２ｃからの位置情報（離間距離情報）を、周波数ｆ
ａ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、左右両側の他方の端
部用磁界センサ１４Ｒ，１４Ｌは、圃場１の外周部に周
回状態で設置される誘導線２ｂからの位置情報を、周波
数ｆｂ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。

【００２３】そして、前記制御装置１２は、誘導用磁界
検出手段ＧＫとしての各誘導用磁界センサ１３Ｒ，１３
Ｌ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、端部検出用磁界検出手
段ＴＫとしての端部用磁界センサ１４Ｒ，１４Ｌ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。そして、各走行経路ｋでの誘導走行が終了した後
は、圃場の畦に近接する内側部分を周回走行して、各走
行経路の終端側における旋回走行により荒らされた箇所
を耕耘作業する周回走行制御を実行するようになってい
る。

【００２４】つまり、図５に示すように、各誘導用磁界
センサ１３Ｒ，１３Ｌ、端部用磁界センサ１４Ｒ，１４
Ｌ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。

【００２５】前記端部用磁界センサ１４Ｒ，１４Ｌは、
夫々同一構成であり、図６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１６ａ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Ｄ
Ｃ等を備えて構成されている。

【００２６】前記誘導用磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌは、
夫々、誘導線２ａ，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
イルの出力を所定のレベルまで増幅する増幅器１９，２
０、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ｆａ，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２１，２２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。

【００２７】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。

【００２８】このように、各誘導用磁界センサ１３Ｒ，
１３Ｌ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７に示すように、前記各磁界センサ１３Ｒ，
１３Ｌの出力が制御装置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ＡＳ_1,ＡＳ₂
に選択信号を与えるように構成されている。

【００２９】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１４Ｒ，１４Ｌの検
出情報に基づいて、誘導線２ｂ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。

【００３０】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。

【００３１】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１３Ｒ，１
３Ｌの検出情報に対応する各アナログスイッチＡＳ₁,Ａ
Ｓ₂ の出力を増幅するための増幅ゲインは、制御装置１
２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ＡＳ₃,ＡＳ₄ に対して、制御装置１
２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】前記各誘導用磁界センサ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誘導用磁界センサが、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ＧＫ₁ として機能し、他方の誘導用磁界センサ
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ＧＫ₂ として機能するように構成されている。
つまり、他方の誘導用磁界センサは、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、誘導用制
御情報として、記憶手段としてのメモリＭに逐次記憶さ
れるように構成されている。

【００３３】又、端部用磁界センサ１４Ｒ，１４Ｌも同
様に、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端部用磁界センサが、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における端部位置検出を
実行するために磁界の強さを検出する現経路用の端部検
出部ＴＫ₁ （現走行経路用の端部磁界検出部の一例）と
して機能し、他方の端部用磁界センサが、隣接する次の
走行経路ｋにおいて現経路用の端部検出部ＴＫ₁にて検
出されることになる磁界の強さを予め検出する次経路用
の端部検出部ＴＫ ₂ （次走行経路用の端部磁界検出部の
一例）として機能するように構成されている。

【００３４】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Ｍ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 として機能する誘導用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。

【００３５】又、制御装置１２は、メモリＭに記憶され
ている誘導用制御情報に基づいて、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ＡＳ₃,ＡＳ₄ 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ＡＳ₃,
ＡＳ₄ 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。

【００３６】又、制御装置１２は、現走行経路用の磁界
検出部ＧＫ₁ として機能する誘導用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、現走行経路用の磁界検出部Ｇ
Ｋ₁ 及び次走行経路用の磁界検出部ＧＫ₂ にて検出され
る磁界の強さの検出情報に基づいて、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
定数を補正するように構成されている。

【００３７】更に、制御装置１２は、各走行経路での誘
導走行において、現経路用の端部検出部ＴＫ₁ として機
能する端部用磁界センサの検出値が予め設定された設定
値になると、走行経路の端部に位置しているものと判断
するように構成され、又、誘導走行に伴って、次経路側
の端部用磁界センサＴＫ₂ の検出値を、走行距離センサ
１０の検出値と対応付けて、端部位置検出用制御情報と
して、メモリＭに記憶するようになっている。

【００３８】制御装置１２は、メモリＭに記憶されてい
る端部位置検出用制御情報と、前記現走行経路用の磁界
検出部ＴＫ₁ の検出情報とに基づいて、前記誘導走行制
御に適用すべき前記誘導用制御情報を修正するように構
成されている。具体的には、走行経路での誘導走行にお
いて、走行距離センサ１０の検出値により、経路終端部
までの残り距離が約１０ｍの位置にまで到達したことが
判別されると、その時点で、現走行経路用の磁界検出部
ＴＫ₁ の検出値と、メモリＭに記憶されている端部位置
検出用制御情報、即ち、前回経路走行時に予め計測され
た次経路側の端部用磁界センサＴＫ₂ の検出値とを対応
させて、現走行経路用の磁界検出部ＴＫ ₁ の検出値に対
応する記憶情報と、それに対応する誘導用磁界検出情報
を誘導用制御情報として利用するように、制御目標の合
わせ込みを行うのである。つまり、メモリＭには、図１
２に示すように、同一の走行距離検出情報に対応する、
誘導用磁界検出情報と端部位置検出用磁界情報とが逐次
記憶されているので、端部位置検出用磁界情報を目安と
して、制御目標を設定するための誘導用制御情報を決定
することができるのである。このようにして、走行距離
センサ１０の検出誤差が大きくなりやすい走行経路終端
側では、端部位置検出用磁界情報を利用して正確な誘導
走行制御が行えることになる。

【００３９】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、次走行経路側の誘導用磁界センサ（図１の場合には
右側のセンサ１３Ｒ）の検出情報と、次走行経路側の端
部用磁界センサ（図１の場合は右側のセンサ１４Ｒ）の
検出情報の夫々を、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てお
く。尚、手動操縦による走行においては、ロータリー耕
耘装置６の後端部が圃場の一端部に位置する状態で走行
を開始し、機体の前端部が圃場の他端部に達すると、走
行を停止させるようにして煩わしさなく初回走行を行う
ようにしている。又、この初回走行経路を走行するに伴
って設定時間毎にサンプリングされた複数のデータのう
ち、走行経路の中央付近における左右誘導用磁界センサ
１３Ｒ，１３Ｌの夫々の検出値の複数（ｎ個）のサンプ
リングデータα₁ …α_n 、β₁ ……β_n の差分値の平均
値を求め、この平均値と、予め実験等に基づいて設定さ
れた定数γとに基づいて当該走行経路における操向制御
用の制御定数を基準制御定数Ｇ₁ として求めておく。具
体的には下記〔数１〕に基づいて演算する。

【００４０】

【数１】

【００４１】そして、作業車を次の走行経路ｋの始端部
に移動させた後に、誘導走行制御が開始されるが、図９
に示すように、それに先立って、先ず、現走行経路用の
磁界検出部ＧＫ₁ として機能する誘導用磁界センサ及び
現走行経路用の磁界検出部ＴＫ₁ として機能する端部用
磁界センサ（図１の場合には左側）を初期設定する（ス
テップ１）。尚、このとき、その走行経路において適用
される前記制御定数も併せて設定する。この制御定数の
設定について説明を加えると、現在の走行経路の始端部
における左右誘導用磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌの夫々の
検出値の差分値Ｚｎを求め、この差分値Ｚｎと、前記初
回走行経路における差分値Ｚ₁ 並びに前記基準制御定数
Ｇ₁ に基づいて、下記〔数２〕に基づいてこの走行経路
における制御定数Ｇｎを算出する。尚、前記各差分値Ｚ
ｎ，Ｚ₁ は夫々、各走行経路において設定サンプリング
時間毎にサンプリングされた複数の検出値の平均値とし
て算出するようにしている。

【００４２】

【数２】Ｇｎ＝（Ｚ₁ ／Ｚｎ）・Ｇ₁

【００４３】このような制御定数の設定は各走行経路毎
に、その経路の始端部において実行されることになる。

【００４４】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。

【００４５】そして、図１４にも示すように、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
として機能する誘導用磁界センサ１３Ｌの検出値と前記
目標値とに基づいて誘導走行制御を実行する（ステップ
２）。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、
操向用電動モータ９を駆動制御する。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誘導用磁界センサの検出情
報（誘導用検出情報）と、次走行経路用の磁界検出部Ｔ
Ｋ₂ として機能する次走行経路側の端部用磁界センサの
検出情報（端部用検出情報）の夫々を、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（ステップ３）。

【００４６】そして、走行距離センサ１０の検出値に基
づいて、作業車Ｖが経路終端位置までの残り距離が約１
０ｍの位置に至ったことが判別されると（ステップ
４）、誘導走行制御における制御目標の求める方法を変
更させる。つまり、メモリＭに記憶されている誘導用検
出情報に対して、単に走行距離センサ１０の検出値に対
応する値に基づいて制御目標を求めるのではなく、現走
行経路用の磁界検出部ＴＫ ₁ としての端部用磁界センサ
の検出値（実測値）と、メモリＭに記憶されている端部
用検出情報とを比較対照して、端部用磁界センサの検出
値（実測値）と同じ値の端部用検出情報に対応する誘導
用検出情報に基づいて求められる制御目標に修正するの
である（ステップ５）。

【００４７】その後、修正された制御目標に基づいて誘
導走行制御を継続し（ステップ６）、予め設定された旋
回位置に対応する記憶値に合致すると、作業車Ｖが走行
経路の端部に位置しているものと判断する（ステップ
７）。走行経路ｋの端部に達すると、走行経路数ｎをカ
ウントアップし（ステップ８）、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
９）、前記メモリＭ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ＡＳ₃,ＡＳ₄ 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１０，１１）。前記最大値Ｘｍ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ＡＳ₃,ＡＳ₄ 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１３，
１４）。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（ステップ１２，１５）。

【００４８】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。

【００４９】次に、現走行経路用の磁界検出部ＧＫ₁ と
して機能する誘導用磁界センサを、反対側のもの（右側
のセンサ１３Ｒ）に切り換える（ステップ１６）。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。

【００５０】次に、車体を次走行経路ｋの始端部に位置
させるべく回向走行させる旋回制御を実行する（ステッ
プ１７）。この旋回制御では、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１４Ｒ，１４Ｌ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１８）。

【００５１】そして、ステップ２〜１７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
制御を終了して、次に周回制御に移行する（ステップ
９，１９）。

【００５２】周回制御について説明すると、左右いずれ
かの端部用磁界センサの検出値が予め設定された目標値
に維持されるように図２に示すような周回走行を行うと
ともに、方位センサ１１の検出情報に基づいて、角部で
の約９０度の方位変化が５回検出されると、１周目の周
回走行から２周目の周回走行に移行する。尚、このと
き、１周目の目標値から２周目の目標値への変化は、緩
やかに変化するようにして、急旋回により圃場が荒らさ
れるのを抑制するようにしている。

【００５３】このようにして、前記各走行経路ｋにおけ
る誘導走行にて未作業域となる領域についても耕耘作業
が適切に行われ、圃場全体にわたり良好な作業が行わ
れ、未作業領域が発生しないようになっている。又、各
誘導用磁界センサ１３Ｒ，１３Ｌの設置間隔、及び、各
端部用磁界センサ１４Ｒ，１４Ｌの設置間隔は変更調整
自在に構成されている。

【００５４】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、第１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。

【００５５】（２）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。

【００５６】（３）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。

【００５７】（４）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】誘導状態を示す平面図

【図３】誘導線の設置状態を示す図

【図４】磁界強度分布を示す図

【図５】制御ブロック図

【図６】磁界検出部の構成図

【図７】信号処理部の構成図

【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】制御動作のフローチャート

【図１１】移動車の平面図

【図１２】メモリに記憶される検出情報を示す図

【図１３】磁界検出状態を示す図

【図１４】誘導制御状態を示す平面図

【符号の説明】

２ａ，２ｃ 第１誘導線 ２ｂ 第２誘導線 ９ 操向操作手段 １０ 距離検出手段 １２ 制御手段 ＧＫ 誘導用磁界検出手段 ＧＫ１ 現走行経路用の磁界検出部 ＧＫ２ 次走行経路用の磁界検出部 ＴＫ 端部検出用磁界検出手段 ＴＫ₁ 現走行経路用の端部磁界検出部 ＴＫ₂ 次走行経路用の端部磁界検出部 Ｍ 記憶手段 Ｖ 移動車

フロントページの続き (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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上側に、 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、 車体の向きを変更自在な操向操作手段と、この操向操作
   手段を制御する制御手段と、前記第１誘導線に供給され
   る電流により形成される誘導用磁界強度を検出する誘導
   用磁界検出手段と、前記第２誘導線に供給される電流に
   より形成される端部検出用磁界強度を検出する端部検出
   用磁界検出手段と、車体の走行距離を検出する走行距離
   検出手段とが備えられ、 前記誘導用磁界検出手段は、 前記複数の予定走行経路のうちの１つに沿って走行する
   ときに、前記誘導用磁界強度を検出する現走行経路用の
   磁界検出部と、 隣接する次の予定走行経路に沿って前記移動車を走行さ
   せた際に前記現走行経路用の磁界検出部にて検出される
   ことになる次走行経路用の誘導用磁界強度を検出する次
   走行経路用の磁界検出部とを備えて構成され、 前記制御手段は、 前記複数の予定走行経路のうちの１つに沿って走行する
   ときに、前記次走行経路用の磁界検出部の検出情報を、
   前記走行距離検出手段の検出情報と対応付けて誘導用制
   御情報として記憶手段に逐次記憶させ、 前記隣接する次の予定走行経路に沿って前記移動車を走
   行させるときに、前記記憶手段に記憶されている誘導用
   制御情報と、前記走行距離検出手段の検出情報に対応し
   て逐次検出される前記現走行経路用の磁界検出部の検出
   情報とに基づいて、予定走行経路に沿って移動車を誘導
   走行させるべく、前記操向操作手段を制御する誘導走行
   制御を実行するように構成され、 且つ、端部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端部位置に達したことを判別する
   と、移動車を旋回走行させるべく、前記操向操作手段を
   制御する旋回制御を実行するように構成されている移動
   車の誘導制御装置であって、 前記端部検出用磁界検出手段が、前記複数の予定走行経
   路のうちの１つに沿って走行するときに、前記第２誘導
   線に供給される電流により形成される端部位置検出用磁
   界強度を検出する現走行経路用の端部磁界検出部と、 隣接する次の予定走行経路に沿って前記移動車を走行さ
   せた際に前記現走行経路用の端部磁界検出部にて検出さ
   れることになる次走行経路での端部位置検出用磁界強度
   を検出する次走行経路用の端部磁界検出部とを備えて構
   成され、 前記制御手段は、 前記複数の予定走行経路のうちの１つに沿って走行する
   ときに、前記次走行経路用の端部磁界検出部の検出情報
   を、前記走行距離検出手段の検出情報と対応付けて、端
   部位置検出用制御情報として、記憶手段に逐次記憶さ
   せ、 前記隣接する次回予定走行経路に沿って前記移動車を走
   行させるときに、前記記憶手段に記憶されている端部位
   置検出用制御情報と、前記現走行経路用の端部磁界検出
   部の検出情報とに基づいて、前記誘導走行制御に適用す
   べき前記誘導用制御情報を修正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】 前記制御手段は、 前記隣接する次回予定走行経路においては、その前の走
   行経路における走行方向と逆方向に移動車を誘導走行さ
   せるように構成され、 且つ、前記隣接する次回予定走行経路に沿う誘導走行制
   御において、前記走行距離検出手段の検出情報に基づい
   て、経路始端位置から設定距離走行したことを判別する
   と、前記誘導走行制御に適用すべき前記誘導用制御情報
   を修正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】 前記走行距離検出手段は、前記走行駆動
   用回転軸の回転数に基づいて、走行距離を検出するもの
   である請求項１又は２記載の移動車の誘導制御装置。
4. 【請求項４】 前記移動車が圃場内を走行しながら作業
   を行う作業車で構成されている請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の移動車の誘導制御装置。