JPS62265906A

JPS62265906A - 自動走行作業車の操向制御装置

Info

Publication number: JPS62265906A
Application number: JP61108045A
Authority: JP
Inventors: 哲雄山口; 勝美伊藤
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1987-11-18
Also published as: JPH0570402B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ｃ産業上の利用分野〕本発明は、前後輪の夫々を操向操作自在に構成された機
体を走行用ガイドに沿って自動走行させるべく、前記走
行用ガイドの長さ方向に基づいて設定した基準方位に対
する機体の向きを検出するセンサ及び前記走行用ガイド
に対する機体の横幅方向の位置を検出するセンサによる
検出情報に基づいて、前記前後輪夫々を自動的に操向操
作する操向制御手段を備えた自動走行作業車の操向制御
装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の自動走行作業車の操四制？Ｉｉｌ装置は、
機体の向きが設定基準方位から外れている場合は、例え
ば、前後輪を逆方向に操向して機体向きを修正すると共
に、走行用ガイドに対する機体の横幅方向の位置が設定
適正位置から外れている場合は、前後輪を同一方向に操
向して、機体向きが変わらないようにしながら、走行用
ガイドに対する機体位置を修正することにより、機体が
走行用ガイドに沿って自動走行するようにしたものであ
る。

そして、従来の操向制御手段においては、例えば、機体
向きを修正する処理を行った後横幅方向の位置を修正す
る処理を行うようにする等、向きの修正と位置の修正と
を、夫々各別に行うように構成してあった。

ところで、上記走行用ガイドとしては、例えば、自走式
コンバインや自動芝刈り作業車等の場合には、圃場に植
立された茎稈や芝等の作業対象の未処理部の既処理部側
の端縁を利用でき、薬剤散布作業車等の場合には、列条
に並ぶ樹木を利用できる。又、田植機や各種土木作業機
等の場合には、例えば、レーザー光線等を走行用ガイド
として用いることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の操向制御手段においては、機
体向きと横幅方向の位置を修正するに、夫々各別に修正
するように構成してあったので、機体向きと横幅方向の
位置の両方が適正状態から外れている場合、両方を適正
状態にすることを迅速に行えないものであった。

機体向きを先に修正する場合を例に挙げて説明を加える
と、機体向きの修正が完了しないと、横幅方向位置の修
正を行うことができなくなり、しかも、この向きの修正
を行っている間に、走行用ガイドから機体位置が更に大
きくずれてしまう虞れがあり、その結果、薬剤散布作業
車では機体を樹木に衝突させてしまうトラブルをも招く
危険があった。

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、機体向きと横幅方向の位置の両方のずれを速
く修正できるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による自動走行作業車の走行制御装置の特徴構成
は、前記操向制御手段を、機体の向きが設定基準方位か
ら外れ、且つ、前記走行用ガイドに対する機体の横幅方
向の位置が設定適正位置から外れている場合は、前記機
体の向き及び横幅方向の位置を同時に修正するステアリ
ング形式にて操向するように構成してある点にあり、そ
の作用並びに効果は以下の通りである。

〔作　用〕

すなわち、機体の向きと横幅方向の位置の両方が適正状
態から外れている場合には、機体の向き及び横幅方向の
位置を同時に変えることができるステアリング形式、例
えば、前後輪の掻向量に差を付ける状態で同一方向に向
けて操向操作するステアリング形式等で操向することに
より、機体の向きと横幅方向の位置とを同時に修正する
のである。

〔発明の効果〕

従って、機体の向きと横幅方向の位置の両方を同時に修
正することもできるので、機体を適正向き及び適正位置
に迅速に修正することができ、もって、走行用ガイドに
沿って適切に自動走行させることができるようになった
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図及び第４図に示すように、自動走行、遠隔操縦（
ラジコン）、並びに、搭乗操縦（手動）の何れをも可能
な機体（Ｖ）の前方側に、エンジン（Ｅ）及び搭乗操縦
部（１）を設けると共に、機体（Ｖ）の後方側に、外装
カバー（２ａ）を備えた薬剤タンク（２）を搭載してあ
る。そして、機体（Ｖ）下部に設けたポンプ（４）によ
って前記薬剤タンク（２）から供給される薬剤を多数の
ノズル（５）から噴出させ、ブロア（６）による送風に
よって飛散させる薬剤散布装置（７）を、前記薬剤タン
ク（２）の後方側に付設して、主に果樹園等にて果樹間
を走行しながら薬剤散布を行うための作業車を構成して
あり、第２図に示すように、各直線状の作業行程の端部
に位置する樹木の外側にて隣接する次の直線状の作業行
程の方向に回向させながら樹木間を往復走行して、薬剤
散布を行うようにしてある。

前記機体（Ｖ）の構成について説明すれば、前記機体（
Ｖ）の前部に、接触式の障害物センサ兼用のハンパ（８
）を、障害物に接触するに伴って機体（Ｖ）後方側へ引
退して衝撃を吸収するように設けると共に、その引退作
動によってＯＮ操作されるリミットスイッチを用いた接
触センサ（ＳＯ）（第１図参照）を設けてあり、この接
触センサ（ＳＯ）がＯＮ作動するに伴って、機体（Ｖ）
を非常停止させるようにしてある。

更に、前記バンパ（８）の前面側に、非接触式の障害物
センサとしての超音波センサ（Ｓｌ）の３個を、第４図
に示すように、各障害物感知範囲が互いに隣接する状態
で、左右及び中央の夫々に設けである。但し、左右に位
置する超音波センサ（Ｓ＋）、（Ｓ＋）夫々は、その障
害物感知情報を、機体（Ｖ）に対して左右両側に位置す
る樹木（Ｉ’）の間を機体（Ｖ）が走行するだめの操向
制御用の情報として利用できるようにするため、走行用
ガイドとしての前記左右両側の樹木（Ｆ）夫々に対する
距離つまり走行用ガイドに対する機体（Ｖ）横幅方向の
位置を、障害物までの距離（ＣＩＩＯＤＡＴ）として感
知できるようにすると共に、その障害物感知範囲を、機
体幅よりも外側に拡がるように設定してある。尚、中央
の超音波センサ（Ｓ＋）は、１ｍ以内の障害物存否のみ
を感知するようにしてある。

又、前記薬剤タンク（２）の上部には、地磁気を感知す
ることによって絶対方位を検出する方位センサ（Ｓ２）
を設けてあり、走行用ガイドの長さ方向に基づいて設定
した基準方位に対する機体（Ｖ）の向きを検出できるよ
うにしてある。

又、第２図に示すように、樹木（Ｆ）の間を機体（Ｖ）
が直線的に走行する直線行程の終端部を表示すべく、こ
の直線行程の終端部に位置する樹木同士の間に、鉄等の
磁性材にて形成したマーカ（ｍ）を埋設すると共に、前
記マーカ（ｍ）を検出する磁気感知式の近接センサ（Ｓ
：ｌ）を、前記機体（Ｖ）の前端部下方に設けである。

前記機体（Ｖ）の走行系の構成について説明すれば、第
１図に示すように、左右一対の前輪（３Ｆ）及び後輪（
３Ｒ）を設けると共に、それら一対の前後輪（３Ｆ）　
、　（３Ｒ）を各別に操作するステアリング操作用の油
圧シリンダ（９Ｆ）　、　（９Ｒ）　、及び、それに対
する制御弁（ＩＯＦ）　、　（ＩＯＲ）を設けである。

又、前後進切り換え自在で且つ前進変速並びに後進変速
自在な油圧式無段変速装置（１１）を、前記エンジン（
Ｅ）に連動連結すると共に、前記変速装置（１１）の出
力にて、前記前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）を同時に駆
動するように構成してある。そして、搭乗操縦用の変速
ペダル（１２）及び遠隔操縦用の変速アクチュエータと
しての変速モータ（１３）を、その何れによっても変速
操作可能に、前記変速装置（１１）の変速アーム（１４
）に連動連結してある。

又、搭乗操縦用のステアリングハンドル（１１）を、前
記搭乗操縦部（１）に設けである。尚、第１図中、（Ｓ
１）は、前記変速装置（１１）の出力回転数を検出する
ことにより走行距離を検出する距離センサである。

前記一対の前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）を向き変更さ
せて操向させるに、前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）を同
一方向に操向操作して機体（Ｖ）を平行移動させる平行
ステアリング形式、前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）を逆
方向に操向操作して機体（Ｖ）を急旋回させる４輪ステ
アリング形式、通常の自動車同様に前輪（３Ｆ）のみを
操向操作する２輪ステアリング形式を選択使用できるよ
うに構成してある。

そして、遠隔操縦時には、前記平行ステアリング形式と
４輪ステアリング形式とを選択できるように、且つ、搭
乗操縦時には、平行ステアリング形式、４輪ステアリン
グ形式、及び、２輪ステアリング形式の何れかを選択で
きるように構成してある。但し、自動走行時には、前記
各ステアリング形式の切り換えは自動的に行われると共
に、この自動走行時には、前後輪（３Ｆ）。

（３Ｒ）の操向量に差を付けた状態で同一方向にステア
リング換作するステアリング形式にも切換えることがで
きるようにしてある。

又、搭乗操縦時の目標ステアリング角度を検出する目標
ステアリング角度検出用ポテンショメータ（Ｒｏ）を、
前記ステアリングハンドル（Ｈ）にて回動操作するよう
に設けると共に、前記前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）夫
々のステアリング角度を検出するステアリング角度検出
用ポテンショメータ（Ｒ，）、（Ｒ２）を設けである。

又、前記変速装置（１１）の変速位置を検出する変速位
置検出用ポテンショメータ（Ｒ１）を、前記変速アーム
（１４）の回動操作に連動するように設けである。そし
て、前記各ポテンショメータ（Ｒｏ）〜（Ｒ３）による
検出信号を自動走行制御手段、遠隔操縦手段、並びに、
搭乗操縦手段の夫々を構成する制御装置（１５）に入力
してある。又、上記各操縦手段の何れによって機体（Ｖ
）の走行を制御するかを選択する操縦モード選択用スイ
ッチ（１６）、及び、搭乗操縦モード時におけるステア
リング形式選択用スイッチ（１７）を設けである。但し
、詳しくは後述するが、前記自動走行制御手段が作動す
る自動操縦モードにおいては、前記操縦モード選択用ス
イッチ（１６）を操作することなく、前記遠隔操縦手段
を、自動走行制御手段に優先して作動させる状態に切り
換えられるように構成してある。

次に、前記各操縦手段の構成について詳述する。

搭乗操縦手段の構成について説明すれば、第１図に示す
ように、前記ステアリング形式選択用スイッチ（１７）
の情報、及び、前記搭乗操縦時の目標ステアリング位置
を検出する目標ステアリング位置検出用のポテンショメ
ータ（Ｒｏ）に基づいて、前記ステアリング用油圧シリ
ンダ（９Ｆ）。

（９Ｒ）の制御弁（ＩＯＦ）　、　（ＩＯＲ）の作動を
制御して、前記前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）を指示さ
れたステアリング形式で且つ前記ステアリングハンドル
（Ｈ）による目標ステアリング角度に操作することとな
る。但し、搭乗操縦時における前記変速装置（１１）の
変速位置つまり車速の調整は、前記変速ペダル（１２）
にて前記変速アーム（１４）を直接操作して行うことに
なる。又、安全のために、前記変速ペダル（１２）の操
作を止めると、前記変速装置（１１）の変速位置が自動
的に中立状態つまり走行停止位置である変速ニュートラ
ル位置（Ｎ）に復帰するように付勢して設けである。

遠隔操縦の構成について説明すれば、遠隔操縦用の送信
機（１８）から与えられる指示情報を受信する受信機（
１９）を設けると共に、その受信情報に基づいて、前記
ステアリング用油圧シリンダ（９Ｆ）　、−（９Ｒ）の
制御弁（ＩＯＦ）　、　（ＩＯＲ）及び変速モータ（１
３）夫々の作動、並びに、前記ノズル（５）の制御弁（
５ａ）、ブロア（６）等の作動を制御することにより、
機体（Ｖ）の走行並びに前記薬剤散布装置（７）の作動
を、遠隔操作するようにしてある。

前記送信機（１８）の構成について説明すれば、第１図
に示すように、前後動によって前記変速装置（１１）の
目標変速位置を指示する変速レバー（２０）、及び、前
後動によってステアリング形式を指示し、且つ、左右動
によって前記前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）の目標ステ
アリング角度を指示するステアリングレバー（２１）を
設けると共に、前記薬剤散布装置（７）のブロア（６）
の回転・停止を指示するブロアスイッチ（２２）、前記
ノズル（５）からの薬剤噴出の作動・停止を指示するノ
ズルスイッチ（２３）、機体（Ｖ）を非常停止させるた
めの指示を行う非常停止用スイッチ（２４）、及び、前
記機体（Ｖ）が自動走行している時に、この送信機（１
８）に設けた前記各レバー（２０）　、　（２１）及び
スイッチ（２２）　、　（２３）　、　（２４）にて機
体（Ｖ）の走行並びに薬剤散布装置（７）の作動を遠隔
操縦すべ（、遠隔操縦手段が自動走行制御手段に優先し
て作動する状態に切り換える制御切り換え指示手段とし
ての割り込みスイッチ（２５）を設けである。

つまり、機体（Ｖ）が自動走行制御手段にて自動走行し
ている時に、例えば、前記超音波センサ（Ｓ＋）や接触
センサ（Ｓｏ）が車体（Ｖ）前方にある障害物を感知し
たり誤動作して、機体（Ｖ）が自動停止したような場合
に、作業者が機体（’ｉｔ）の停止位置まで行くことな
く、前記割り込みスイッチ（２５）を操作すれば、その
後は、前記送信機（１８）による遠隔操縦にて、その障
害物を回避させることができる。又、前記割り込みスイ
ッチ（２５）を切れば、自動走行モードに自動的に復帰
して、引き続き機体（Ｖ）を自動走行させることができ
るようにしてある。

尚、安全のために、前記変速レバー（２０）は、その操
作を止めると自動的に中立状態つまり変速位置が走行停
止位置である変速ニュートラル位置（Ｎ）に復帰するよ
うに付勢して設けである。

次に、自動走行制御手段の構成について、前記制御装置
（１５）の動作を説明しながら詳述する。

尚、前記制御装置（１５）は、図示を省略するが、前記
超音波センサ（Ｓ１）及び方位センサ（Ｓ２）の検出情
報を処理する第１プロセツサ（以下、ＣＰＵ　１と呼称
する）、及び、前記ＣＰＵＩにより処理された検出情報
や各種センサによる検出情報、並びに、前記受信機（１
９）による受信情報や予め記憶設定された走行制御情報
等に基づいて、各種アクチュエータの作動を制御する第
２プロセツサ（以下、ＣＰＵ２と呼称する）の２つのプ
ロセッサによって構成してある。

先ず、自動走行制御時における機体走行の概略を説明す
れば、第２図に示すように、作業行程の開始地点（ＳＴ
）と、この開始地点（ＳＴ）に対向する他端側に位置す
る果樹（Ｆ）の間とを結ぶ直線状の第１行程（ｉ）、前
記他端側に位置する果樹（Ｆ）の外方側を回向して前記
直線状の第１行程（ｉ）に対して１８０度逆方向に向か
う直線状の第３行程（ｉｉｉ）へと移動する第２行程（
ｉｉ）、及び、前記第３行程（ｉｉｉ　）の終了後に、
前記第１行程（りと同一方向に向かう直線状の作業行程
方向に方向転換させるために、前記第２行程（ｉｉ）と
同様にして回向させる第４行程（１ｖ）の４つの作業行
程夫々を、前記搭乗操縦手段又は遠隔操縦手段にて操縦
しながら、各行程における前記方位センサ（Ｓ２）、距
離センサ（Ｓ４）、及び、ステアリング角度検出用ポテ
ンショメータ（Ｒ＋）、（ｔｈ）によるステアリング角
度等の検出情報に基づいて、前記４つの各行程い）〜（
ｉｖ）夫々を、樹木（Ｆ）を走行用ガイドとしてティー
チングする。

但し、本実施例においては、第１行程（ｉ）及び第３行
程（ｉｉｉ　）の直線行程では、この直線行程の開始地
点から前記近接センサ（Ｓ３）が作動するまでの実際の
走行距離（ＤＬＥＮＧｎ）　ｆｉ−１，３及び検出方位
を平均した基準方位（ＢＡＳＤＲｎ）−＋、　！のみを
、直線行程の走行用ガイドに対する走行制御用情報とし
て記憶し、第２行程（１）及び第４行程（ｉｖ）の回向
行程では、前記ステアリング角度検出用ポテンショメー
タ（Ｒ１）、（ＲＺ）による検出ステアリング角度を、
設定距離間隔（本実施例では約２０ｃｍに設定してある
）毎にサンプリングすると共に、その値を、各回向行程
（ｉｉ）、（ｉｖ）の走行用ガイドに対する走行制御用
情報として記憶するように、してある（以下において〔
ティーチング〕と呼称する）。

そして、上述した〔ティーチング〕を終了すると、機体
（Ｖ）を一旦前記作業行程の開始地点（ＳＴ）まで移動
させて、前記〔ティーチング〕にて記憶された第１行程
（ｉ）〜第４行程（ｉｖ）の各行程での記憶情報に基づ
いて機体（Ｖ）の走行を制御しながら、各行程での走行
を設定回数繰り返すことにより、各直線行程の端部にて
自動回向しながら、果樹（Ｆ）の間を往復走行させて、
所定範囲の果樹園内における薬剤散布作業を自動的に行
わせるようにしてある。つまり、上述した〔ティーチン
グ〕にて記憶された走行制御用情報に基づいて機体（Ｖ
）の走行を制御する処理にて走行制御手段並びに走行用
ガイドに沿って自動走行させるための操向制御手段（１
００）を構成してあり、その制御のための処理を以下に
おいて〔再生〕と呼称する。

以下、上述した〔再生〕について詳述する。

第５図（ロ）に示すように、〔再生〕の処理が開始され
ると、前記ＣＰＵＩは、前記３つの超音波センサ（Ｓｌ
）及び方位センサ（Ｓ２）からの検出情報を設定時間間
隔（本実施例では約０．１秒に設定してある）毎にサン
プリングして機体（Ｖ）の現在の向きである現在方位（
ＮＯＷＤＩＲ）を更新すると共に、その現在方位（ＮＯ
ＷＤＩＲ）と、前記ティ−チングされた基準方位（ＢＡ
ＳＤＲｎ）に基づいて設定された方位ずれの有無や回向
終了を判別するための判別方位（ＲＡＳＤＩＲ）とを比
較して、その偏差が設定不感帯（ＦＵＫＡＮ２）外にあ
れば、走行用ガイドに対する機体（Ｖ）の向きずれとし
ての方位ずれの有無を示す方位フラグ（ＨＦ　Ｌ　Ａ　
Ｇ　）をセットする（ステフブ＃５０〜ステフブ＃５２
）。

そして、前記方位フラグ（ＨＦＬＡＧ）がセットされた
か否かに基づいて、方位ずれの有無を判別すると共に、
そのずれ方向を示す方向フラグ（ＳＦＬＡＧ）を、ずれ
た方向に対応してセットする（ステフプ＃５３〜ステフ
ブ＃５５）。

次に、前記３つの超音波センサ（ＳＩ）夫々の検出信号
を、後述する区分距離（ＤＩＶＬ）に基づいて障害物か
らの距離に対応する距離データ（ＣＩＩＯＤＡＴ）に換
算すると共に、左右夫々の超音波センサ（Ｓｌ）の距離
データ（ＣＨＯＤＡＴ）に基づいて、走行前方側に障害
物があるか否かを判別し、障害物が有る場合は、詳しく
は後述する距離データ（ＣＨＯＤＡＴ）　ｌご対応する
目標ステアリング角度を設定するためのステアリング角
度アドレスの値（ａ）　、　（ｂ）の設定を行うように
してある。障害物が無い場合は、前記距離データ（ＣＨ
ＯＤＡＴ）が障害物感知の有りから無に変化した後、設
定距離走行したか否かを判別し、設定距離走行している
場合は、前記ステアリング角度アドレスのオフセット値
（ａ）　、　（ｂ）を夫々“０”にセントした後、この
〔再生〕の処理モードが終了したか否かを判別して処理
を終了する（ステツブ＃６１）。

但し、前記ステツブ＃６１にて、〔再生〕モードが終了
していない場合は、前記ステフブ＃５０〜ステフ介６０
の処理を繰り返し行うこととなる。

尚、本実施例では、第６図に示すように、前記目標ステ
アリング角度データのアドレス値を、全体として１６ビ
ツト長で指示するように構成してあり、その上位８ビツ
トの最下位ビット（ビット“０”）を前記方位フラグ（
ＩＩＦＬＡＧ）として、下位８ビツトの最上位ビット（
ビット“７”）を方位ずれの方向を示す方向フラグ（Ｓ
ＦＬＡＧ）として、夫々用いるようにしてある。又、前
記上位８ビツトのうちの前記方位フラグ（ＨＦＬＡＧ）
としての最下位ビットを除く７ビソトを、目標ステアリ
ング角度データを記憶したメモリ　（図示ぜず）の先頭
アドレスに対応する値にセットすると共に、下位８ビツ
トのビット“５”、“６”の２ビツトを、左側の超音波
センサ（Ｓ１）の検出距離データ（ＣＨＯＤＡＴ）に対
応する目標ステアリング角度の前記先頭アドレスに対す
るオフセット値（ａ）として、下位８ビツトのビット“
１”。

“２”の２ビツトを、右側の超音波センサ（ＳＩ）の検
出距離データ（ＣＩＩ　ＯＤ　Ａ　Ｔ　）に対応する目
標ステアリング角度の前記先頭アドレスに対するオフセ
ット値（ｂ）として、夫々示すようにしてあり、前記方
位フラグ（ＨＦＬＡＧ）、方向フラグ（ＳＦＬＡＧ）、
及び、左右両超音波センサ（Ｓυの検出距離データ（Ｃ
ＨＯＤＡＴ）の値から直ちに目標ステアリング角度を決
定できるようにしてある。

前記ステツブ＃５８において、左右両超音波センサ（Ｓ
ｌ）の検出距離データ（ＣＨＯＤＡＴ）から目標ステア
リング角度アドレスのオフセット値（ａ）　、　（ｂ＞
　を決定するに、下記表Ｉに示すように、前記検出距離
データ（ＣＩＩＯＤＡＴ）に対応して、前記左右両オフ
セット値（ａ）、（ｂ）を直接設定するようにテーブル
化してある。

表■ 尚、本実施例においては、前記検出距離データ（ＣＩＩ
ＯＤＡＴ）　（７）値を、後述する区分距離（ＤＩＶＬ
）ニ基づいて、１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍとして、夫々設
定してある（第４図参照）。

但し、検出距離データ（ＣＩＩＯＤＡＴ）が１ｍ以内で
ある場合は、衝突防止のために非常停止させるので、操
向制御自体が無意味であり、目標ステアリング角度の設
定は行わないようにしてある。

又、前記左右両超音波センサ（ＳＩ）の検出距離データ
（ＣＩＩＯＤＡＴ）が４ｍ以上ある場合は、操向制御を
行う必要がないので、データ処理の都合上、前記検出距
離データ（ＣＩＩＯＤＡＴ）の値を“Ｏ”にして目標ス
テアリング角度の設定を行わないようにしてある。勿論
、左右何れかの超音波センサ（Ｓｌ）の検出距離データ
（ＣＨＯＤＡＴ）が４ｍ以内である場合は、上記表■に
基づいて目標ステアリング角度のアドレスが設定される
こととなる。

次に、前記ＣＰＵ２の動作について説明する。

第５図（イ）に示すように、前記ＣＰｔＪ２は、〔再生
〕の処理が開始されると前記ＣＰＵＩに対して再生モー
ドの開始キーワードを転送すると共に、全走行行程数を
、前記直線行程の個数（ＫＮＵＭ）として人力する（ス
テップ＃１００．ステフブ＃１Ｏ１）。

そして、前記〔ティーチング〕にて記憶された基準方位
（ＢＡＳＤＲｎ）、この基準方位（ＢＡＳＤＲｎ）に対
して設定許容差以上ずれると操向操作するための不惑帯
（ＦＫＡＮ２）、及び、前記超音波センサ（Ｓ＋）の感
知距離区分を予め設定した区分距離（ＤＩＶＬ）（１ｍ
、　　２　ｍ、　　３　ｍ、　　４　ｍ）に夫々セット
した後、直線行程の走行予定距離を、前記基準距離（Ｄ
ＬＥＮＧｎ）から所定距離を減算した前エリア（ＫＯＴ
ＥＩＦ）、前記基準路ｄ（ＤＬＥＮＧｎ）に所定距離を
加算した後エリア（ＫＯＴＥＩＢ）、及び、回向を確実
に行うために走行速度を減速させるための減速開始地点
に対応する′＄ｉ速距離（ＫＯＴＥＩ２）、の夫々を算
出して設定し、そして、実際の走行距離を計測する距離
カウンタの値（ＣＮＴＰｌ）を、“０”にリセットして
各走行制御情報を初期化して、現走行行程が前記第１〜
第４行程の何れの行程であるかを示す行程フラグ（ＣＦ
ＬＡＧ）を、第１行程（ｉ）を示す“１”にセントする
（ステップ＃１０２〜ステップ１１１０４）。

前記ステップ＃１０４にて行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）が
セットされると、前記変速位置検出用のポテンショメー
タ（Ｒ３）の検出値に基づいて前記変速装置（１１）の
変速位置を操作して設定走行速度となるようにして走行
を開始し、前記スフ７ブ＃１０１にて入力された行程数
（ＫＮＵＭ）をチェックすることにより、全行程を走行
したか否かを判別する（ステップ＃１０５）。

但し、全行程の走行が終了していると〔再生〕モードを
終了して、前記動作モードを選択する処理に復帰して全
処理を終了することとなる。

次に、前記受信機（１９）の受信情報に基づいて、前記
送信ｉ　（１８）に設けた割り込みスイッチ（２５）が
０Ｎ１７作されたか否かをチェックすることにより、自
動走行中に遠隔毘縦モードに切り換えるためのラジコン
割り込みがあったか否かを判別すると共に、後述する直
線行程の終了を判別する〔直線終了〕の処理にてセット
された行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）の値が、前記第２行程
（ｉｉ　）又は第４行程（ｉｖ）の回向行程の値（２又
は４）にセットされているか否かを判別する（ステップ
１１１０６．ステップ＃１０７）。

但し、前記ラジコン割り込みがあった場合は、後述する
〔ラジコン割り込み〕の処理に分岐し、前記行程フラグ
（ＣＦＬＡＧ）の値が“２”又は“４″にセットされて
いる場合は、後述する〔回向〕の処理に分岐して、前記
ステフブ＃１０６以降の処理を中断することとなる。

一方、全行程が終了せず、〔ラジコン割り込み〕も無く
、且つ、前記行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）が回向行程にセ
ントされていない場合は、前記ＣＰＵＩからの方位セン
サ（Ｓ２）及び超音波センサ（Ｓｌ）の各検出データの
転送を待って、そのデータを更新する（ステップ１１１
０８．ステフプ＃１０９）。

次に、前記方位フラグ（ＨＦＬＡＧ）がセットされてい
るか否かに基づいて、方位ずれつまり基準方位（ＢＡＳ
ＤＲｎ）に対する機体の向きがずれているか否かを判別
する（ステップ＃１１０）。

方位ずれがある場合は、そのずれが方位ずれ無の状態か
ら新たにずれが生じたのか否かに基づいて、前回のデー
タ更新時に方位ずれ有りを検出した状態がｍＭしている
か否かを判別する（ステップ＃１１１）。

そして、そのずれが旧のずれである場合は、前記現在方
位（Ｎｏ−〇ＩＲ）が判別方位（ＲＡＳＤＩＲ）に対し
て設定不惑帯（ＦＫＡＮ２）内に収束させるために機体
（Ｖ）向きを修正する方位ずれ修正のステアリングを達
成しているか否かを判別する（ステップ＃１１２）。

又、方位ずれｆｌに正ステアリングを達成している場合
は、そのずれの方向に応じて、前記ステアリング角度用
アドレスの方位ずれ有無を示すビット位置（上位８ビツ
トのビット“０”）すなわち前記方位フラグ（ＩＩＦＬ
ＡＧ）及びそのずれ方向を示すビット位置（下位８ビツ
トのビット７）すなわち前記方向フラグ（ＳＦＬＡＧ）
の植床々を、直進状態に対応する“０”又は元の値に戻
して、前記目標ステアリング角度を、そのアドレスに対
応するステアリング角度に設定した後、その値に基づい
て、前記ステアリング用油圧シリンダ（９Ｆ）　、　（
９Ｒ）の電磁弁（ＩＯＦ）　、　（ＩＯＲ）を作動させ
る制御信号を出力する（ヌテフ加１１５）。

その後は、前記近接センサ（Ｓ３）がＯＮしたか否かを
チェックすることにより、機体（Ｖ）が直線行程の終了
地点つまり回向行程の開始地点に達したか否かを判別す
ると共に、前記３つの超音波センサ（Ｓ１）の何れか１
つでも走行前方側１ｍ以内に障害物を感知したか否かを
チェックする。そして、前記近接センサ（Ｓ３）がＯＮ
している場合は、直線行程を終了して次の直線行程に向
けて回向するための直線終了処理に分岐し、前記超音波
センサ（Ｓｌ）が走行前方側１ｍ以内に障害物を感知し
た場合は、非常停止させるとともに、その後の回避を前
記〔ラジコン割り込み〕により遠隔操縦にて行うために
後述する（ラジコン要求〕の処理に分岐する（ステツブ
１１１１６．ステフプ＃１１７）。

次に、前記距離センサ（Ｓ４）の検出情報に基づいて走
行距離をカウントする距離カウンタの値（ＣＮＴＰＩ）
と前記減速距離（に０ＴＥＩ２）とを比較することによ
って減速地点に達したか否かを判別し、前記減速距離（
ＫＯＴＥＩ２）に達している場合は、予め設定してある
走行速度となるように減速操作を行い、減速距離（ＫＯ
ＴＥＩ２）に達していない場合はそのままで、前記ステ
ツブ＃１０５からの処理に復帰する（ステフブ＃１１８
．ステフブ＃１１９）。

前記ステツブ＃１１４のステアリング角度アドレスの設
定、並びに、その設定値に基づいて、目標ステアリング
角度を読み出すための処理について詳述すれば、前記方
位フラグ（ＨＦＬＡＧ）の値により方位ずれ無しの場合
は、下記表■に基づいて、方位ずれ有りの場合は、その
ずれ方向を示す方向フラグ（ＳＦＬＡＧ）の値により下
記表■又は表■に基づいて、前記前後輪（３Ｆ）　、　
（３Ｒ）夫々の目標ステアリング角度を設定するように
してある。

つまり、方位ずれ無しの場合は、左右に位置する走行用
ガイドとしての樹木（Ｆ）の中間に機体（Ｖ）が位置す
るように、表■に基づいて、平行ステアリング形式にて
部体（Ｖ）横幅方向の位置のみを修正することとなる。

一方、方位ずれ有りの場合は、前記方向フラグ（ＳＦＬ
ＡＧ）の値に対応して下記表■又は表■を選択する。つ
まり、前記方向フラグ（ＳＦＬＡＧ）が“Ｏ”となり左
方向にずれている場合（第７図（イ）参照）は、下記表
■を選択し、前記方向フラグ（ＳＦＬＡＧ）が“ｌ”と
なり右方向にずれている場合（第７図（ｎ）参照）は、
下記表■を選択して、機体（Ｖ）横幅方向の位置が左右
に位置する走行用ガイドとしての樹木（Ｆ）の中間とな
り、且つ、機体（Ｖ）の向きである前記現在方位（ＮＯ
ＷＤＩＲ）が前記基準方位（ＲＡＳＤＩＲ）　ニ対して
設定不惑帯（ＦＵＫＡＮ２）内に維持されるように、機
体（Ｖ）の向きと横幅方向の両方を同時に変えるステア
リング形式にて修正するようにしてある。

表■　方位ずれ無しくＨＦＬＡＧ＝０）但し、上記各表
において、Ｎはステアリング角度が零の操向中立状態で
あることを示し、上段は前輪（３Ｆ）の目標ステアリン
グ角度を、下段は後輪（３Ｒ）の目標ステアリング角度
を、夫々示す。

又、上記各表における目標ステアリング角度は、障害物
つまり走行用ガイドとしての樹木（Ｆ）に対する距離が
短いほど大きくステアリング操作して速く機体（Ｖ）の
向きや位置を修正できるように、前記左右夫々の超音波
センサ（Ｓ＋）による検出距離データ（ＣＨＯＤＡＴ）
に対応させて設定してある。

又、上記表■及び表■において、機体（Ｖ）の向きと横
幅方向の位置の両方を同時に修正するに、前記超音波セ
ンサ（Ｓｌ）による検出距離が遠く、方向及び位置の修
正に余裕がある場合は、機体（Ｖ）の向きと横幅方向の
位置の夫々がゆっくりと修正されるようにするため、前
輪（３Ｆ）のみを操向操作する２輪ステアリング形式に
て操向し、超音波センサ（Ｓ１）による検出距離が近く
、方向及び位置の修正に余裕が無い場合は、機体（Ｖ）
の向きと横幅方向の位置の夫々が速く修正されるように
、前後輪（３Ｆ）　、　（３Ｒ）の両方を、夫々の操向
量に差を付ける状態で同一方向に向けて操向するオフセ
ント付き平行ステアリング形式にて操向するようにして
ある。

次に、前記ステツブ＃１１６にて近接センサ（Ｓ３）が
ＯＮするに伴って分岐する〔直線終了〕の処理について
説明する。

すなわち、第８図に示すように、前記距離カウンタの値
（ＣＮＴＰＩ）が前エリア（ＫＯＴＥＩＦ）及び後エリ
ア（ＫＯＴＥＩＢ）の間にあるか否かを判別することに
より、回向許可範囲内に機体（Ｖ）があるか否かを判別
し、回向許可範囲内に機体（Ｖ）がない場合は、後述す
る〔ラジコン要求〕の処理に分岐して、前記送信機（１
８）にて遠隔操縦にて回向させるようにする（ステツブ
＃２００）。

前記距離カウンタの値（ＣＮＴＰＩ）が回向許可範囲内
にある場合は、前記行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）の値に基
づいて行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）の値を第２行程（ｉｉ
）又は第４行程（１ｖ）を示す値（２又は４）に夫々セ
ットして、回向行程の終了を判別するための反転方位（
ＢＡＳＤＲ２又はＢＡＳＤＲＩ）を設定すると共に、前
記行程数（にＮＵＭ）を減算して、前記ステフ加１０５
以降の掻向制御処理に復帰する（ス５ｙブ＃２０１〜ス
テップ＃２０６）。

従って、上述した処理により前記行程フラグ（ＣＦＬＡ
Ｇ）の値は直線行程を示す“１”又は“３”から回向行
程を示す“′２”又は“４”に変わっていることから、
前記ステップＩｔ１０７の回向判別処理では、自動的に
Ｃ回向〕の処理に分岐することとなる。

次に、前記〔回向〕の処理について詳述する。

第９図に示すように、前記〔直線終了〕にてセントされ
た行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）の値に基づいて、前記〔外
周ティーチング〕にて記憶された第２行程（１１）又は
第４行程（１ｖ）の何れかの記憶ステアリング角度の情
報を読み出すように設定すると共に、各回向行程での終
了を判別するための反転方位（ＢＡＳＤＲＩ又はＢＡＳ
ＤＲ２）、方位の不惑帯（ＦＵＫＡＮ２）、及び、前記
超音波センサ（Ｓ１）の区分距離（ＤＩＶＬ）の夫々を
再設定する（ステップ１１３００〜ステツプ１３０４）
。

そして、前記ＣＰＵＩによる方位センサ（Ｓ２）および
超音波センサ（Ｓ＋）夫々の検出データ更新を確認した
後、その更新された各データつまり現在方位（ＮＯＷＤ
ＩＲ）、超音波センサ（Ｓ１）による検出距離データ（
ＣＨＯＤＡＴ）、及び、方位フラグ（）ＩＦＬＡＧ）を
受は取る（ステップ１１３０５．ステップ＋１３０６）
。

その後、前記ステアリング位置検出用ポテンショメータ
（Ｒ＋）、（Ｒｚ）の値をサンプリングしたか否かを確
認した後、目標ステアリング角度である前記ステアリン
グ操作のティーチングデータを更新する（ステフブ＃３
０７．ステフブ＃３０８）。

次に、前記ティーチングデータを全て出力したか否かを
判別するとともに、前記方位フラグ（ＩＩＦＬＡＧ）が
セットされているか否かに基づいて、機体（Ｖ）向きが
次行程方向に反転したか否かを判別し、前記全ティーチ
ングデータが出力されたか、又は、方位フラグ（ＨＦＬ
ＡＧ）がセントされている場合は、後述するステフブ＃
３１３〜ステフブ＃３工８の次の直線行程に対する各種
データのセントを行う〔初期化ルーチン〕に分岐し、全
ティーチングデータが出力されず、且つ、前記方位フラ
グ（ＩＩＦＬＡＧ）がセントされていない場合は、前記
直線行程におけるラジコン割り込みの有無、及び、超音
波センサ（Ｓ１）が１ｍ以内に障害物を恩知したか否か
を判別して、前記ヌテフプ＃３０５以降のティーチング
データの再生処理を繰り返すこととなる（ステフブ＃３
０９〜ステフブ＃３１２）。

前記〔初期化ルーチン〕について説明すれば、前記〔再
生〕の処理ルーチンのステフブ＃１０２〜ス５フブ＃１
０４と同様の処理にて、前記行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）
の値に基づいて、走行予定距離（ＤＬＥＮＧＩ、　ＤＬ
ＥＮＧ２）を基準に前エリア（ＫＯＴＥＩＦ）、後エリ
ア（ＫＯＴＥＩＢ）、及び、減速距離（ＫＯＴＥＩ２）
の夫々を設定すると共に、前記距離カウンタの値（ＣＮ
ＴＰＩ）を“Ｏ″のリセットし、次の直線行程の方向に
基づいて、前記行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）の値を“１”
又は“３”にセットする。そして、基準方位（ＢＡＳＤ
Ｒｎ）、その基準方位（ＢＡＳＤＲｎ）に対する不感帯
（ＦＵＫＡＮ２）、及び、前記超音波センサ（Ｓ＋）に
対する感知距離の区分距離（ＤＩＶＬ）の夫々を設定し
て、前述した〔再生〕ルーチンの全行程終了の判別処理
（ステップ＃１０５）に復帰することとなる（ステフブ
＃３１３〜ステフブ＃３１８）。

次に、前記〔ラジコン割り込み〕の処理について詳述す
る。

第１０図に示すように、先ず、前記行程フラグ（ＣＦＬ
ＡＧ）の値に基づいて、現在の走行行程が直線行程であ
るか回向行程であるかを判別する（ステップ＃４００）
。

そして、現在の走行行程が直線行程である場合は、前記
受信機（１９）を介して入力される前記割り込みスイッ
チ（２５）の状態に基づいて、この〔ラジコン割り込み
〕の処理が終了したか否かを判別し、処理が終了してい
る場合は、現走行行程の基準方位（ＢＡＳＤＲｎ）に対
して予め設定してある不感帯（ＳＦＵＫＡＮ）　（本実
施例では、約士約２度に設定してある）内にあるか否か
を判別する。

現在方位（ＮＯＷＤＩＲ）が、前記不惑帯（ＳＦＵＫＡ
Ｎ）内にある場合は、自動走行を継続すべく、前記〔再
生〕の処理ルーチンの全行程終了の判別処理（ス？）ｆ
ｌｔ１０５）に復帰し、前記不感帯（ＳＦＵＫＡＮ）外
である場合は、再度、前記送信機（１８）による遠隔操
縦を継続すべく作業者に報知させる後述する〔ラジコン
要求〕の処理に分岐する（ステツブ１１４０１〜ステフ
ブ１１４０３）。

そして、前記ス？？ブ＃４０１にて割り込み処理が終了
していない場合は、前記近接センサ（Ｓ３）がＯＮした
か否か、つまり、直線行程が終了したか否かを判別し、
前記近接センサ（Ｓ３）がＯＮしていない場合は、前記
ステツブ＃４０１の割り込み処理終了の判別処理を繰り
返し、近接センサ（Ｓ３）がＯＮしている場合は、前記
〔再生〕ルーチン同様に、前記距離カウンタの値（ＣＮ
ＴＰｌ）が回向許可距離（ＫＯＴＥＩＦ≦ＣＮＴＰＩ≦
ＫＯＴＥＩＢ）に達しているか否かを判別する（ステフ
ブ＃４０４．ステフブ＃４０５）。

前記距離カウンタの値（ＣＮＴＰＩ）が回向許可距離に
達している場合は、前記行程フラグ（ＣＦＬＡＧ）の値
に基づいて、次に起動すべき回向行程が前記第２行程（
ｉｉ）であるか第４行程（ｉｖ）であるかを判別して、
前記行程フラグ（ＣＰＬＡＧ）を対応する値にセットす
ると共に、反転方位（ＢＡＳＤＲＩ又はＢＡＳＤＲ２）
を設定して、行程数（ＫＮＵＭ）を減算した後、前記ス
テフッ＃４００の現行程が直線行程であるか回向行程で
あるかの判別処理を繰り返す（ステップ＃４０６〜ステ
フブ＃４１１）。

一方、現走行行程が、回向行程である場合は、前記基準
方位（ＢＡＳＤＲｎ）に対する不感帯を回向行程での不
感帯（ＫＦＵＫＡＮ）に設定すると共に、前記ステツブ
＃４０１の処理と同様の処理にて、この〔ラジコン割り
込み〕の処理が終了するまで待機する（ステツブ１４１
２．ステフブ＃４１３）。

そして、〔ラジコン割り込み〕の処理が終了するに伴っ
て、前記現在方位（ＮＯＷＤＩＲ）が判別方位（ＲＡＳ
ＤＩＲ）に対して前記不感帯（ＫＦＵＫＡＮ）内に一致
したか否かに基づいて機体（Ｖ）向きが次の行程方向に
変化したか否かを判別し、方位が反転すると、前記〔回
向〕ルーチンにおけるステフブ＃３１２〜ヌＴフ介３１
７に示す直線行程での基準データを設定する〔初期化ル
ーチン〕の処理を行った後、前記ステツブ＃４００の現
行程が直線行程であるか回向行程であるかの判別処理に
復帰する。一方、〔ラジコン割り込み〕の処理が終了し
ていても、前記現在方位（ＮＯＷＤＩＲ）の方位が反転
していない場合は、回向行程の走行が終了するまで遠隔
操縦する前記ステップ＃４０３の〔ラジコン要求〕の処
理に分岐することとなる（ステフブ＃４１３〜ステフブ
＃４１５）。

前記〔ラジコン要求〕の処理について説明すれば、第１
１図に示すように、前記機体（Ｖ）を非常停止させると
共に、機体（Ｖ）の上部に設けられた警告灯（２６）（
第３図、第４図参照）を点灯させ、て、遠隔操縦にて機
体（Ｖ）の走行を縁線するように、作業者に報知すると
共に、前記〔ラジコン割り込み〕の処理同様に、割り込
みが発生するまで待機する。そして、割り込みが発生す
るに伴って、前記警告灯（２６）を消煙して、前記〔ラ
ジコン割り込み〕のステツブ＃４００に分岐することと
なる。

従って、自動走行中に、誤動作が発生したり障害物を感
知して、機体（Ｖ）が、直線行程や回向行程の途中で停
止しても、前記送信機（１８）の割り込みスイ・７チ（
２５）をＯＮすれば、遠隔操縦にて走行を継続できると
共に、上述した所定の条件を満たせば、自動走行モード
に自動的に復帰させることができるのである。尚ぐ前記
〔ラジコン割り込み〕の処理は、正常に自動走行中であ
っても、前記送信機（１８）の割り込みスイッチ（２５
）をＯＮ操作すれば、自動的に起動されて、遠隔操縦す
ることができるのは、勿論である。

〔別実施例〕

上記実施例においては、作業車を薬剤散布作業車に構成
した場合を例示したが、本発明は、その他のコンバイン
や芝刈り作業車等の各種作業車にも適用できるものであ
って、操縦手段や制御手段並びに各種センサ等の各部の
具体構成、及び、使用する走行用ガイドの具体構成等は
、本発明を適用する作業車の形態や走行形態に応じて各
種変更することになるものであって、木実施例に限定さ
れるものではない。

又、上記実施例では、直線行程を往復走行するべく１８
０度回向するように構成した場合を例示したが、本発明
は、９０度交差する直線行程を順次回り走行させるよう
な場合にも通用できるものであって、直線行程並びに回
向行程夫々での具体的な走行形態は、各種変更できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動走行作業車の操向制御装置の実
施例を示し、第１図は制御システムの概略構成を示すブ
ロック図、第２図は走行経路の説明図、第３図は薬剤散
布作業車の全体側面図、第４図は超音波センサの障害物
感知エリア及び薬剤散布作業車の概略構成を示す平面図
、第５図（イ）は再生時のＣＰＵ２の動作を示すフロー
チャート、同図（ｏ）はＣＰＵ１の動作を示すフローチ
ャート、第６図は目標ステアリング角度アドレスのデー
タ構成を示す図面、第７図（イ’）　、　（Ｉｌ＋）は
方位ずれの説明図、第８図は直線終了判別のフローチャ
ート、第９図は回向処理のフローチャート、第１０図は
ラジコン割り込み処理のフローチャート、第１１図はラ
ジコン要求のフローチャートである。（３Ｆ）　、　（３Ｒ）・・・・・・前後輪、（Ｖ）・
・・・・・機体、（Ｆ）・・・・・・走行用ガイド、（
Ｓｌ）、（Ｓ２）・・・・・・センサ、（１００）・・
・・・・操向制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】［１］前後輪（３Ｆ）、（３Ｒ）の夫々を操向操作自在
に構成された機体（Ｖ）を走行用ガイド（Ｆ）に沿って
自動走行させるべく、前記走行用ガイド（Ｆ）の長さ方
向に基づいて設定した基準方位に対する機体（Ｖ）の向
きを検出するセンサ（Ｓ＿２）及び前記走行用ガイド（
Ｆ）に対する機体（Ｖ）の横幅方向の位置を検出するセ
ンサ（Ｓ＿１）による検出情報に基づいて、前記前後輪
（３Ｆ）、（３Ｒ）夫々を自動的に操向操作する操向制
御手段（１００）を備えた自動走行作業車の操向制御装
置であって、前記操向制御手段（１００）を、機体（Ｖ
）の向きが設定基準方位から外れ、且つ、前記走行用ガ
イド（Ｆ）に対する機体（Ｖ）の横幅方向の位置が設定
適正位置から外れている場合は、前記機体（Ｖ）の向き
及び横幅方向の位置を同時に修正するステアリング形式
にて操向するように構成してある自動走行作業車の操向
制御装置。［２］前記ステアリング形式が、前記前後輪（３Ｆ）、
（３Ｒ）の操向量に差を付ける状態で同一方向に向けて
ステアリング操作するステアリング形式である特許請求
の範囲第［１］項に記載の自動走行作業車の操向制御装
置。