WO2019180949A1 - 制御装置および車両 - Google Patents

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瑠南 金子
浩二 厨川
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本田技研工業株式会社
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Definitions

  • the present invention mainly relates to an in-vehicle control device.
  • the vehicle travels straight when the horizontal travel distances of the left and right wheels are equal to each other, and turns when there is a difference between them.
  • An object of the present invention is to relatively easily realize traveling control for causing a vehicle to travel in a desired direction.
  • control device is a control device that can be mounted on a vehicle having left and right wheels, the detection means for detecting a displacement in the vehicle body vertical direction with respect to the left and right wheels, and the detection Correction means for correcting fluctuations in the vehicle traveling direction caused by the displacement based on the detection result of the means.
  • the vehicle can be appropriately advanced in a desired direction.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a work machine 1 according to the embodiment.
  • the work machine 1 is configured to be able to perform work in a predetermined area.
  • Examples of the work machine 1 include a lawn mower that performs lawn mowing, a snow remover that performs snow removal, and the like.
  • the work machine 1 is a lawn mower.
  • the working machine 1 is a riding type vehicle in which a seat 11 on which an operator (occupant) can sit is provided on the vehicle body 10, but the working machine 1 is not limited to this example.
  • a traveling vehicle may be used.
  • the work machine 1 includes a traveling unit 12, a working unit 13, a storage unit 14, and an operation unit 15.
  • the traveling unit 12 is configured to be able to travel on the work machine 1, and is provided below the vehicle body 10 to support the vehicle body 10.
  • the work machine 1 is a four-wheeled vehicle
  • the traveling unit 12 includes a pair of left and right rear wheels 12R as drive wheels and a pair of left and right front wheels 12F as driven wheels.
  • the rear wheels 12R, and the rear wheels 12R L the left rear wheel, and the rear wheel 12R R a right rear wheel.
  • the front wheels 12F, and the front left wheel and the front wheel 12F L, the right front wheel and the front wheel 12F R are examples of the work machine 1 a four-wheeled vehicle
  • the traveling unit 12 includes a pair of left and right rear wheels 12R as drive wheels and a pair of left and right front wheels 12F as driven wheels.
  • the rear wheels 12R, and the rear wheels 12R L the left rear wheel, and the rear wheel 12R R a right rear wheel.
  • the working unit 13 is a lawnmower blade provided below the vehicle body 10 in this embodiment, and is provided so that the position of the vehicle body in the vertical direction relative to the working unit 13 can be adjusted. Thereby, the blade for lawn mowing as the working unit 13 can cut the lawn in the work area to a desired height.
  • the storage unit 14 stores the lawn cut by the blade for lawn mowing as the working unit 13.
  • the vehicle body 10 is provided with a duct (not shown) extending from above to behind the working unit 13, and the cut grass is guided and stored in the storage unit 14 through the duct.
  • the operation unit 15 includes a plurality of operators for driving and controlling the traveling unit 12 and the working unit 13.
  • a steering wheel 151 as a steering operation element is illustrated as one of the operation units 15, but includes an acceleration operation element, a braking operation element, a work operation element, and the like.
  • any method such as a pedal method, a lever method, a switch method, etc. may be adopted.
  • FIG. 2 is a schematic top view for explaining other elements of the work machine 1.
  • the work machine 1 further includes a drive unit 16, a detection unit 17, a steering mechanism 18, and a control device 19.
  • the driving unit 16 drives the rear left and right wheels 12R L and 12R R , which are driving wheels, with a predetermined driving force.
  • the drive unit 16 is capable of driving the individual rear left and right wheels 12R L and 12R R, adjust their driving force individually (or control) capable to .
  • Driver 16 it is sufficient communicatively configured after generates a predetermined power (rotation) side left and right wheels 12R L and 12R R.
  • a predetermined transmission such as HST (hydrostatic transmission) or CVT (continuously variable transmission) may be further used.
  • the detection unit 17 is configured to be able to detect information on the work machine 1 during traveling / working, and a plurality of sensors are arranged at a plurality of positions in the vehicle body 10, respectively.
  • Examples of the plurality of sensors include a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, a G sensor, and the like.
  • the detection unit 19 can detect various types of information on the work implement 1.
  • Steering mechanism 18, in this embodiment changed according to the orientation of the front left and right wheels 12F L and 12F R is a driven wheel to the operation amount of the steering wheel 151, thereby allowing changing the traveling direction of the working machine 1 .
  • the control device 19 is an ECU (electronic control unit) in this embodiment, and includes a CPU (central processing unit) 191, a memory 192, an external communication interface 193, and the like.
  • the control device 19 can control the operation of each element of the work machine 1 by the CPU 191 and the memory 192 based on the detection result by the detection unit 17.
  • the steering mechanism 18 includes power steering, and the control device 19 can drive and control the steering mechanism 18 based on the operation amount of the steering wheel 151 detected by the detection unit 17.
  • the control apparatus 19 can also control the drive part 16, for example based on the other detection result by the detection part 17.
  • the control device 19 may be composed of a semiconductor device such as a PLD (programmable logic device) or an ASIC (application-specific semiconductor integrated circuit). That is, the function of the control device 19 is realized by either hardware or software. Is possible. In addition, the control device 19 is illustrated here as a single element, but may be configured by two or more elements.
  • a semiconductor device such as a PLD (programmable logic device) or an ASIC (application-specific semiconductor integrated circuit). That is, the function of the control device 19 is realized by either hardware or software. Is possible.
  • the control device 19 is illustrated here as a single element, but may be configured by two or more elements.
  • FIG. 3A shows a traveling mode of the work machine 1 during straight traveling.
  • a case is considered in which there is substantially no operation amount input to the steering wheel 151 (a straight-ahead operation is input), and the traveling surface is substantially a plane (horizontal plane).
  • the traveling method of the work machine 1 is indicated by an arrow, and as the components of the work machine 1, the vehicle body 10 and the rear left and right wheels 12R L and 12R R are illustrated, and other elements are illustrated. Not shown.
  • the horizontal travel distance of the left rear wheel 12R L and the horizontal travel distance of the right rear wheel 12R R are equal to each other. Therefore, the work machine 1 moves substantially straight from the position A to the position B.
  • the horizontal travel distance of the left rear wheel 12R L is a distance L L
  • FIG. 3B shows a traveling mode when the work implement 1 traveling straight ahead passes through the undulation 91.
  • the horizontal travel distance of the right rear wheel 12R R is the distance L R (similar to FIG. 3A)
  • the horizontal travel distance of the left rear wheel 12R L is the distance L L ′ ( ⁇ L L )
  • the undulation 91 may be any one of a concave part and a convex part, and the height difference thereof The amount of variation in the traveling direction varies depending on the degree.
  • the above is the same even in the case of a step formed by a stone or the like on the road surface instead of the undulation 91. In the following description, this step is also included in the concept of relief.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of a control method for correcting the fluctuation in the traveling direction described above.
  • This control method is mainly executed by the control device 19, and the outline is that when it is detected that one of the left and right wheels has passed the undulation, the driving force of the left and right wheels is adjusted to correct the variation in the traveling direction. Is.
  • step S1010 it is determined whether or not a straight-ahead operation has been input.
  • S1010 may be performed based on the operation amount input to the steering wheel 151. If the operation amount is not substantially present, it can be determined that a straight operation is input. If a straight-ahead operation has been input, the process proceeds to S1020, and if not, the process returns to S1010.
  • S1020 it is determined whether the work machine 1 has passed the undulations.
  • This determination can be implemented by detecting the using the detection unit 17 displacement at the vehicle body vertical direction, such as each wheel 12R L.
  • the passage of the undulation of the wheel indicates a mode from when the wheel traveling on the plane enters the undulation until it travels on the plane again.
  • G sensor of the detection unit 17 detects G (acceleration) in the left-right direction of the vehicle body (strictly speaking, when G changes from zero to substantially zero), one wheel undulates.
  • G sensor is disposed between the rear right and left wheels 12R L and 12R R, or may be disposed near each of the rear left and right wheels 12R L and 12R R.
  • G in the right direction of the vehicle body is detected, and when the left rear wheel 12R L passes through the concave portion, G in the left direction of the vehicle body is detected. Also, G of the vehicle body left direction is detected when the right rear wheel 12R R has passed through the convex portion, G of the vehicle body right direction is detected when the right rear wheel 12R R has passed through the recess.
  • S1030 based on the determination result of S1020, it changes the driving force of the side left and right wheels 12R L and 12R R after a drive wheel. Specifically, since the fluctuation of the traveling direction has occurred due to the work machine 1 passing through the undulation, the traveling position is corrected and the traveling direction is returned to the original state (that is, so-called trajectory correction is performed). As it is realized, the work implement 1 is run. For example, in the example of FIG. 3B, the work implement 1 has made a left turn as it has passed the undulation 91. Therefore, driving force of the rear of the left turn, as the work machine 1 travels to a position according to the original traveling direction by turning right, increasing the driving force of the left rear wheel 12R L and / or right rear wheel 12R R Will be reduced.
  • the travel distance is measured for each drive wheel. This measurement can be realized by detecting the rotational speed of such wheels 12R L using the detection unit 17. For example, the travel distance L L of the left rear wheel 12R L 'is smaller than the travel distance L R of the right rear wheel 12R R (L L' by the working machine 1 has passed the undulations 91 in the example of FIG. 3B ⁇ L R ). Therefore, until their difference is compensated, so that the moving the working machine 1 by driving the rear left and right wheels 12R L and 12R R by the driving force that has been changed by the S1030. In this case, the travel distance measured in S1040 is the travel distance in the horizontal direction.
  • S1050 it is determined whether or not the work machine 1 has returned to a desired position (whether or not the vehicle has traveled to a position according to the initial traveling direction). This determination is made based on the measurement result of the S1040, for example, the difference between the travel distance L L of the left rear wheel 12R L 'and the travel distance L R of the right rear wheel 12R R is compensated in the example of FIG. 3B It is done based on whether or not. If the work machine 1 returns to the desired position, the process proceeds to S1060 assuming that the correction of the variation in the traveling direction is completed, and otherwise returns to S1040.
  • FIG. 5 shows the traveling mode of the work machine 1 according to the control method of FIG. 4 as in FIGS. 3A and 3B.
  • the driving force of the left rear wheel 12R L is made larger than the driving force of the right rear wheel 12R R. (S1030)
  • the working machine 1 turns right.
  • the travel distance for each of the rear left and right wheels 12R L and 12R R measurement after results on the work vehicle 1 based is determined to have reached the point D in accordance with the original traveling direction (S1040 ⁇ S1050), the original The straight traveling along the traveling direction is resumed (S1060).
  • the work implement 1 can reach the point E that has advanced from the point A in the initial traveling direction.
  • the correction of the variation in the traveling direction is completed at the point D and the straight traveling is resumed.
  • a process for finely adjusting the traveling direction may be performed.
  • the work machine 1 starts the correction after passing the undulation 91, but this correction may be started while passing the undulation 91, for example, after entering the undulation 91, It may be performed twice after passing the undulation 91.
  • the correction may be continuously performed based on each of G generated due to the plurality of irregularities.
  • the undulation 91 has a nonuniform inclination angle
  • the correction may be continuously performed based on G that changes with time.
  • the work machine 1 can substantially go straight while passing the undulation 91. In this case, S1040 to S1060 may be omitted.
  • the determination of S1020 is also the front left and right wheels 12F L and 12F R is performed based on whether passing through the undulations Good. Further, in the case where a plurality of left and right wheels are provided apart from each other in the vehicle front-rear direction, the determination may be performed for any of the left and right wheels.
  • the flowchart of FIG. 4 is only one aspect for correcting the variation in the traveling direction, and some steps may be omitted or other steps may be inserted depending on the purpose or the like.
  • S1010 can be omitted.
  • S1020 changes the driving force of the front left and right wheels 12F L and 12F R so as to correct the variation do it.
  • S1050 instead of S1060, the turning in the direction corresponding to the operation amount input to the steering wheel 151 is resumed.
  • fluctuations in the traveling direction due to passing through the undulations can occur even when traveling on an inclined surface.
  • a constant G is applied to the vehicle body 10 on an inclined surface having a substantially uniform inclination angle, but even in such a case, in S1020, a change in the traveling direction is generated based on the G generated in the left-right direction of the vehicle body. Can be detected.
  • G applied to the vehicle body 10 changes in a relatively short time.
  • the control unit 19 detects the vehicle body vertical displacement for the wheel 12R L, etc. (S1020), based on the detection result, to correct for variations in vehicle traveling direction caused by the displacement ( S1030).
  • the control unit 19 by adjusting or modifying the travel route based on the vehicle body vertical displacement of the wheel 12R L like, it becomes possible to perform trajectory correction. For example, it is possible to correct a change in the traveling direction of the vehicle that may occur when passing through the undulations of the traveling surface, and return the changed traveling direction to a desired direction relatively easily.
  • the above-described correction is performed by individually adjusting the driving force of the rear left and right wheels 12R L and 12R R that are driving wheels.
  • the steering mechanism 151 is controlled.
  • the above correction can be performed. From a certain point of view, this can also be said that the driving assistance for assisting the steering operation is performed by the control device 19.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the work machine 1 according to the first embodiment.
  • a pair of G sensors 171 L and 171 R are arranged on the left and right sides of the vehicle body 10 as the detection unit 17.
  • the G sensor 171 L is arranged on the left side of the vehicle body 10 and detects G at the arrangement position.
  • the G sensor 171 R is arranged on the right side of the vehicle body 10 and detects G at the arrangement position.
  • a pair of the G sensor 171 L and 171 R may when mounted respectively around the rear right and left wheels 12R L and 12R R but may be attached to the periphery of the front left and right wheels 12F L and 12F R.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the work machine 1 according to the second embodiment.
  • the drive unit 16 includes electric motors 161 L and 161 R and a motor driver 162.
  • Electric motor 161 L drives the left rear wheel 12R L.
  • the electric motor 161 R drives the right rear wheel 12R R.
  • the motor driver 162, the electric motor 161 L and 161 R is individually driven and controlled, the driving force of the rear right and left wheels 12R L and 12R R can be adjusted individually by an electric motor 161 L and 161 R.
  • the driving forces of the rear left and right wheels 12R L and 12R R can be individually adjusted with a relatively simple configuration, and fluctuations in the traveling direction can be appropriately corrected.
  • a typical motor such as a three-phase induction motor may be used.
  • a PCU (power control unit) or a PDU (power drive unit) that can supply electric power from a battery (not shown) to each of the electric motors 161 L and 161 R may be used.
  • a controller that can control the driving forces of the electric motors 161 L and 161 R according to their load torque may be provided.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the work machine 1 according to the third embodiment.
  • the drive unit 16 includes a power source 163 and a power split mechanism 164.
  • the power source 163 may be an electric motor or an internal combustion engine.
  • Power split device 164 is divided and transmitting power which the power source 163 occurs in the left and right wheels 12R L and 12R R.
  • the power split mechanism 164 may be configured to be able to individually adjust the transmission efficiency to the left and right wheels 12R L and 12R R.
  • a transmission such as CVT or HST may be arranged between each of the left and right wheels 12R L and 12R R and the power split mechanism 164. According to the present embodiment, even if the number of the power sources 163 is 1, the driving forces of the rear left and right wheels 12R L and 12R R can be individually adjusted, and fluctuations in the traveling direction can be appropriately corrected.
  • FIG. 9 shows a configuration example of the work machine 1 according to the fourth embodiment.
  • the present embodiment differs from the second embodiment described above in that the work machine 1 includes a crawler type traveling body in place of the traveling unit 12 that realizes four-wheel traveling. That is, one crawler 12 'is provided in an annular shape on the left side of the vehicle body 10 on the rear wheel 12R L that is the driving wheel and the front wheel 12F L that is the driven wheel, and on the right side of the vehicle body 10 the rear wheel 12R R that is the driving wheel. the front wheel 12F R a driven wheel and the other crawler 12 'is provided in an annular.
  • the driving force of the rear left and right wheels 12R L and 12R R can be individually adjusted, so that fluctuations in the traveling direction can be appropriately corrected.
  • the working machine 1 is exemplified as a lawn mower in the above-described embodiment
  • the contents of the embodiment can be applied to a snow removing machine including a snow removing auger as the working unit 13 or a farm working machine such as a cultivator. It is also applicable to.
  • a passenger type vehicle is exemplified as the work machine 1, but the content of the embodiment is the same in the saddle type vehicle.
  • the configuration of the work machine 1 has exemplified the configuration of the rear wheel drive in the embodiment, it may be the front wheel drive as another embodiment.
  • the four-wheeled vehicle was illustrated as the working machine 1 in the embodiment, the number of wheels may not be four, for example, three wheels (a vehicle with one front wheel and two rear wheels, or a vehicle with two front wheels and one rear wheel). Also good.
  • a first aspect relates to a vehicle-mounted control device, and the control device is a control device (for example, 19) that can be mounted on a vehicle (for example, 1) including left and right wheels (for example, 12R L , 12R R ), Detection means (for example, 17, S1020) for detecting the displacement of the vehicle body in the vertical direction of the vehicle body, and correction means (for example, S1030) for correcting fluctuations in the vehicle traveling direction caused by the displacement based on the detection result of the detection means. .
  • a vehicle for example, 1
  • Detection means for example, 17, S1020
  • correction means for example, S1030
  • the first aspect for example, it is possible to correct a change in the traveling direction of the vehicle that may occur when passing through the undulations (concave portion, convex portion, step, etc.) of the traveling surface, and relatively easily and desired the changed traveling direction. It becomes possible to return to the direction.
  • the detection means detects the displacement based on acceleration (G) applied to the vehicle body (for example, 10).
  • the second aspect it is possible to appropriately detect the displacement of the left and right wheels in the vertical direction of the vehicle body.
  • the detection means detects the displacement based on a change amount ( ⁇ G) of acceleration applied to the vehicle body (for example, 10).
  • the third aspect for example, even when the vehicle is traveling on an inclined surface, it is possible to appropriately detect the displacement of the left and right wheels in the vertical direction of the vehicle body and advance the vehicle in a desired direction.
  • the detection means detects the displacement based on acceleration in the lateral direction of the vehicle body.
  • the fourth aspect it is possible to appropriately detect the displacement of the left and right wheels in the vehicle body vertical direction.
  • the detection means individually detects acceleration generated on the left side of the vehicle body and acceleration generated on the right side of the vehicle body, and detects the displacement based on the detection results.
  • the displacement in the vertical direction of the vehicle body can be detected relatively easily for each of the left and right wheels.
  • the correction by the correction unit is completed based on a measurement result (for example, 17, S1040) for measuring the travel distance of each of the left and right wheels, and a measurement result by the measurement unit.
  • Determination means for example, S1050.
  • the above correction can be completed.
  • a seventh aspect relates to a vehicle, and includes the vehicle, the above-described control device (for example, 19), and the left and right wheels.
  • control device described above can be applied to general / typical vehicles (for example, four-wheeled vehicles).
  • a drive unit (for example, 16, 161 L , 161 R , 164) capable of individually driving the left and right wheels is further provided, and the correction unit causes the drive unit to drive the left and right wheels individually. The above correction is performed.
  • the eighth aspect by driving the left and right wheels individually, it is possible to appropriately execute straight travel, left turn and right turn of the vehicle, and to return the changed traveling direction to a desired direction. .
  • a steering operator for example, 151
  • the correction means performs the correction by controlling the steering mechanism.
  • control device described above can be suitably applied to a vehicle (typically a passenger-type vehicle) provided with a steering operation element.
  • vehicle typically a passenger-type vehicle
  • the changed traveling direction is determined. It becomes possible to return to a desired direction.
  • a steering operation element for example, 151
  • the correction means is operated by the detection means even though an occupant is performing a straight-ahead operation with the steering operation element (for example, S1010). If a displacement is detected, the correction is performed.
  • the traveling direction of the vehicle changes through the above-described undulations even though the turning operation is not substantially input, the changed traveling direction is returned to the original state.
  • the vehicle can be made to travel straight ahead appropriately.
  • the vehicle includes the left and right wheels as drive wheels, a driven wheel that is separated from the drive wheels in the longitudinal direction of the vehicle body, and a steering operator configured to be able to steer the driven wheel; Is further provided.
  • the above-described travel control can be realized with a relatively simple configuration in a rear-wheel drive type passenger vehicle.
  • the vehicle is a work machine (for example, 1) including a work unit (for example, 13).
  • control device described above can be suitably applied to a work machine that is assumed to travel at a relatively low speed.
  • working machines include lawn mowers with lawn mowing blades as working parts, snow removing machines with snow removing augers as working parts, etc.
  • control device can also be applied to agricultural working machines such as cultivators. It is.

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Abstract

本発明に係る制御装置は、左右輪を備える車両に搭載可能な制御装置であって、前記左右輪について車体上下方向の変位を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記変位に起因する車両進行方向の変動を補正する補正手段と、を備えており、これにより、車両を適切に所望の方向に進行させる。

Description

制御装置および車両
　本発明は、主に車載用制御装置に関する。
　一般に、左右輪を有する車両は、走行の際、該左右輪の水平方向の走行距離が互いに等しい場合には直進し、それらに差が生じた場合には旋回する。
特開２０１２－３６７２６号公報
　走行中において、例えば左右輪の一方が起伏や段差を通過した場合、それらの間には水平方向の走行距離に差が生じうるため、車両の実際の進行方向が所望の方向から変動してしまうことがある。
　本発明の目的は、車両を所望の方向に進行させるための走行制御を比較的簡便に実現することにある。
　本発明の一つの側面は制御装置に係り、前記制御装置は、左右輪を備える車両に搭載可能な制御装置であって、前記左右輪について車体上下方向の変位を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記変位に起因する車両進行方向の変動を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、車両を適切に所望の方向に進行させることができる。
乗用型車両としての作業機の構成例を説明するための模式図である。 作業機の構成例を説明するためのブロック図である。 直進時の作業機の走行態様を説明するための図である。 走行面の起伏等を通過する際の走行態様を説明するための図である。 進行方向の変動を補正するための制御方法の例を説明するためのフローチャートである。 進行方向の変動を補正した場合の走行態様を説明するための図である。 作業機の構成例の一つを説明するためのブロック図である。 作業機の構成例の一つを説明するためのブロック図である。 作業機の構成例の一つを説明するためのブロック図である。 作業機の構成例の一つを説明するためのブロック図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、各図は、実施形態の構造ないし構成を示す模式図であり、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、各図において同一の要素には同一の参照番号を付しており、本明細書において重複する内容については説明を省略する。
　図１は、実施形態に係る作業機１の構成例を示す。作業機１は所定エリアにおいて作業を実行可能に構成される。作業機１の例としては、芝刈を行う芝刈機、除雪を行う除雪機等が挙げられるが、本実施形態では作業機１は芝刈機とする。本実施形態では、作業機１は、作業者（乗員）が着座可能なシート１１が車体１０に設けられた乗用型車両とするが、この例に限られるものではなく、作業機１は例えば無人走行型車両であってもよい。作業機１は、走行部１２、作業部１３、収納部１４、及び、操作部１５を備える。
　走行部１２は、作業機１を走行可能に構成され、車体１０下方に車体１０を支持して設けられる。本実施形態では作業機１は四輪車であり、走行部１２は、駆動輪として左右一対の後輪１２Ｒ、及び、従動輪として左右一対の前輪１２Ｆを含む。詳細については後述とするが、後輪１２Ｒについて、左側後輪を後輪１２ＲＬとし、右側後輪を後輪１２ＲＲとする。また、前輪１２Ｆについて、左側前輪を前輪１２ＦＬとし、右側前輪を前輪１２ＦＲとする。
　作業部１３は、本実施形態では車体１０下方に設けられた芝刈用ブレードであり、作業部１３に対する車体上下方向の位置を調整可能に設けられる。これにより、作業部１３としての芝刈用ブレードは、作業エリアの芝を刈り取って所望の高さにすることができる。
　収納部１４は、作業部１３としての芝刈用ブレードに刈り取られた芝を収納する。車体１０には、作業部１３の上方から後方にわたってダクト（不図示）が設けられており、上記刈り取られた芝は該ダクトを通って収納部１４に導かれ収納される。
　操作部１５は、走行部１２および作業部１３を駆動制御するための複数の操作子を含む。ここでは操作部１５の一つとして、操舵用操作子としてのステアリングホイール１５１を図示するが、その他、加速用操作子、制動用操作子、作業用操作子等を含む。尚、これらの操作子としては、ペダル方式、レバー方式、スイッチ方式等、何れの方式が採用されてもよい。
　図２は、作業機１の他の要素を説明するための上面模式図である。作業機１は、駆動部１６、検出部１７、ステアリング機構１８および制御装置１９を更に備える。
　駆動部１６は、駆動輪である後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲを所定の駆動力で駆動する。詳細については後述とするが、本実施形態では、駆動部１６は、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの個々を駆動可能であり、それらの駆動力を個別に調整（又は制御）可能とする。駆動部１６は、所定の動力（回転）を発生して後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲに伝達可能に構成されればよい。例えば、駆動部１６には、或る実施例として電動モータおよびモータドライバが用いられてもよいし、他の実施例として内燃機関が用いられてもよい。また、付随的に、ＨＳＴ（静油圧式変速機）、ＣＶＴ（無段変速機）等の所定の変速機が更に用いられてもよい。
　検出部１７は、走行時／作業時における作業機１の情報を検出可能に構成され、複数のセンサが車体１０における複数の位置にそれぞれ配置されて成る。複数のセンサとしては、例えば車速センサ、操舵角センサ、Ｇセンサ等が挙げられ、これらにより、検出部１９は作業機１の各種情報を検出可能となっている。
　ステアリング機構１８は、本実施形態では従動輪である前側左右輪１２ＦＬ及び１２ＦＲの向きをステアリングホイール１５１の操作量に応じて変え、これにより作業機１の進行方向を変えることを可能にする。
　制御装置１９は、本実施形態ではＥＣＵ（電子制御ユニット）であり、ＣＰＵ（中央演算装置）１９１、メモリ１９２、外部通信インタフェース１９３等を含む。制御装置１９は、例えば検出部１７による検出結果に基づいて、ＣＰＵ１９１及びメモリ１９２により作業機１の各要素の動作を制御可能である。一例として、ステアリング機構１８はパワーステアリングを含んでおり、制御装置１９は、検出部１７により検出されたステアリングホイール１５１の操作量に基づいてステアリング機構１８を駆動制御することができる。また、詳細については後述とするが、制御装置１９は、検出部１７による他の検出結果に基づいて、例えば駆動部１６を制御することも可能である。
　尚、制御装置１９はＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイス）、ＡＳＩＣ（特定用途向け半導体集積回路）等の半導体装置で構成されてもよく、即ち、制御装置１９の機能はハードウェアおよびソフトウェアの何れによっても実現可能である。また、制御装置１９は、ここでは単一の要素として図示されるが、２以上の要素で構成されてもよい。
　図３Ａは、直進走行時の作業機１の走行態様を示す。図３Ａの例では、ステアリングホイール１５１に入力された操作量が実質的になく（直進操作が入力され）、且つ、走行面が実質的に平面（水平面）である場合について考える。ここでは図を見やすくするため、作業機１の進行方法を矢印で示すと共に、作業機１の構成要素としては、車体１０および後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲを図示して他の要素については不図示とした。
　図３Ａの例では、左側後輪１２ＲＬの水平方向の走行距離と、右側後輪１２ＲＲの水平方向の走行距離とは互いに等しくなる。そのため、作業機１は、位置Ａから位置Ｂまで実質的に直進する。ここで、左側後輪１２ＲＬの水平方向の走行距離を距離ＬＬとし、右側後輪１２ＲＲの水平方向の走行距離を距離ＬＲ（＝ＬＬ）とする。
　図３Ｂは、直進走行中の作業機１が起伏９１を通過する場合の走行態様を示す。ここでは理解の容易化のため、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲのうち、右側後輪１２ＲＲは実質的に平面を走行し、その途中で左側後輪１２ＲＬが起伏９１を通過するものとする。この場合、右側後輪１２ＲＲの水平方向の走行距離は距離ＬＲ（図３Ａ同様）となるのに対して、左側後輪１２ＲＬの水平方向の走行距離は距離ＬＬ’（≠ＬＬ）となる。
　ここで、作業機１は直進走行中であり、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲのそれぞれについての実際の走行距離（単位時間当たりの回転数）は互いに等しい。そのため、左側後輪１２ＲＬの実際の走行距離は距離ＬＬ（＝ＬＲ）であり、そのうちの水平成分が上記ＬＬ’である。即ち、左側後輪１２ＲＬが起伏９１を通過することで、実際の走行距離ＬＬの一部が垂直成分となり、その分だけ水平成分が少なくなる。結果として、ＬＬ’＜ＬＲとなり、作業機１は起伏９１を通過する際に進行方向の変動（図３Ｂの例では左旋回）が発生し、地点Ｂ’に到達することとなる。
　尚、実際の走行距離ＬＬに垂直成分が含まれるか否かで上述の進行方向の変動が発生するため、起伏９１は凹部および凸部の何れであってもよく、そして、その高低差の程度によって進行方向の変動量が異なることとなる。また、上述のことは、起伏９１の代わりに、路面上の石等で形成される段差の場合であっても同様である。以下では、この段差も起伏の概念に含めて説明するものとする。
　図４は、上述の進行方向の変動を補正するための制御方法の例を説明するためのフローチャートである。本制御方法は、主として制御装置１９により実行され、その概要は、左右輪の一方が起伏を通過したことを検出した場合に左右輪の駆動力を調整して進行方向の変動を補正する、というものである。
　ステップＳ１０１０（以下、単に「Ｓ１０１０」と示す。他のステップについても同様とする。）では、直進操作が入力された状態か否かを判定する。Ｓ１０１０は、ステアリングホイール１５１に入力された操作量に基づいて行われればよく、該操作量が実質的にない場合には直進操作が入力されているものと判定可能である。直進操作が入力されている場合にはＳ１０２０に進み、そうでない場合にはＳ１０１０に戻る。
　Ｓ１０２０では、作業機１が起伏を通過したか否かを判定する。この判定は、検出部１７を用いて各車輪１２ＲＬ等の車体上下方向での変位を検出することで実現可能である。ここでは説明の容易化のため、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの一方が起伏を通過したか否かを判定するものとする。ここでは説明の容易化のため、車輪の起伏の通過は、平面を走行中の車輪が起伏に進入してから再び平面を走行するまでの態様を示すものとする。例えば、検出部１７のＧセンサが車体左右方向のＧ（加速度）を検出した場合（厳密には、Ｇがゼロから変動した後に実質的にゼロに戻った場合）には、一方輪が起伏を通過した（それに伴い、作業機１の進行方向が変化した）と判定可能である。この場合、Ｇセンサは、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの間に配置され、或いは、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲのそれぞれの近傍に配置されるとよい。
　例えば、左側後輪１２ＲＬが凸部を通過した場合には車体右方向へのＧが検出され、左側後輪１２ＲＬが凹部を通過した場合には車体左方向へのＧが検出される。また、右側後輪１２ＲＲが凸部を通過した場合には車体左方向へのＧが検出され、右側後輪１２ＲＲが凹部を通過した場合には車体右方向へのＧが検出される。
　Ｓ１０３０では、Ｓ１０２０の判定結果に基づいて、駆動輪である後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの駆動力を変更する。具体的には、作業機１が起伏を通過したことに起因して進行方向の変動が発生したため、走行位置を是正すると共に該進行方向を元の状態に戻すように（即ち、いわゆる軌道修正が実現されるように）、作業機１を走行させる。例えば、図３Ｂの例では作業機１が起伏９１を通過したことで左旋回した。そのため、この左旋回の後、作業機１が右旋回して当初の進行方向に従う位置まで走行するように、左側後輪１２ＲＬの駆動力を大きくし及び／又は右側後輪１２ＲＲの駆動力を小さくすることとなる。
　Ｓ１０４０では、各駆動輪について走行距離を計測する。この計測は、検出部１７を用いて各車輪１２ＲＬ等の回転数を検出することで実現可能である。例えば、図３Ｂの例では作業機１が起伏９１を通過したことで左側後輪１２ＲＬの走行距離ＬＬ’が右側後輪１２ＲＲの走行距離ＬＲより小さくなった（ＬＬ’＜ＬＲ）。そのため、それらの差が補填されるまで、上記Ｓ１０３０で変更された駆動力により後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲを駆動させて作業機１を走行させることとなる。この場合、Ｓ１０４０で計測される走行距離は水平方向についての走行距離である。
　Ｓ１０５０では、作業機１が所望の位置に戻ったか否か（当初の進行方向に従う位置まで走行したか否か）を判定する。この判定は、上記Ｓ１０４０の計測結果に基づいて行われ、例えば、図３Ｂの例では左側後輪１２ＲＬの走行距離ＬＬ’と右側後輪１２ＲＲの走行距離ＬＲとの差が補填されたか否かに基づいて行われる。作業機１が所望の位置に戻った場合には上述の進行方向の変動の補正が完了したものとしてＳ１０６０に進み、そうでない場合にはＳ１０４０に戻る。
　Ｓ１０６０では、上述の進行方向の変動の補正が完了したものとして、当初の進行方向に沿って直進を再開する。このことは、例えば、検出部１７の各種センサによる検出結果に基づく公知の自己位置推定法を用いて実現可能である。一例として、作業機１は、進行方向を示すデータを所定のメモリに一時記憶しながら走行し、Ｓ１０６０では、該データおよびＧセンサに基づいて、Ｓ１０２０前の進行方向に従う向きとなるように転舵して作業機１の姿勢を調整可能である。或いは、他の例として、作業機１が上記所望の位置に到達した際に当初の進行方向を向くのに必要な旋回角度を、例えばオドメトリ等を用いて算出することも可能である。
　図５は、上記図４の制御方法に従う作業機１の走行態様を、図３Ａ及び図３Ｂ同様に示す。作業機１が左側後輪１２ＲＬで起伏９１を通過して左旋回した後（Ｓ１０２０後）の地点Ｃにおいて、左側後輪１２ＲＬの駆動力を右側後輪１２ＲＲの駆動力よりも大きくし（Ｓ１０３０）、これにより作業機１は右旋回を行う。その後、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲのそれぞれについての走行距離の計測結果に基づいて作業機１が当初の進行方向に従う地点Ｄに到達したと判定された後（Ｓ１０４０～Ｓ１０５０）、当初の進行方向に沿った直進を再開する（Ｓ１０６０）。以上により、作業機１は、地点Ａから当初の進行方向に進んだ地点Ｅに到達可能となる。
　尚、ここでは地点Ｄにおいて進行方向の変動の補正を完了して直進を再開することとしたが、更に進行方向の微調整の工程が行われてもよい。
　本実施形態では作業機１が起伏９１を通過した後に上記補正を開始することとしたが、この補正は、起伏９１を通過中に開始されてもよく、例えば、起伏９１に進入した後と、起伏９１を通過した後と、の２回行われてもよい。また、例えば、起伏９１が複数の凹凸から成る場合には、上記補正は、該複数の凹凸に起因して生じるＧの個々に基づいて継続的に実行されてもよい。或いは、起伏９１が不均一な傾斜角を有する場合には、上記補正は、経時的に変化するＧに基づいて継続的に実行されてもよい。また、起伏９１の通過中に上記補正を複数回実行することで、作業機１は起伏９１の通過しながら実質的に直進可能となる。この場合、Ｓ１０４０～Ｓ１０６０は省略されてもよい。
　図４～図５では説明の簡易化のため、Ｓ１０２０（図４参照）において後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの一方が起伏を通過したか否かを判定するものとした。しかしながら、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの双方が互いに高低差の異なる起伏を通過した場合にも、上述の進行方向の変動が発生しうる。例えば、左側後輪１２ＲＬが比較的大きい凹部を通過し且つ右側後輪１２ＲＲが比較的小さい凹部を通過した場合（その間には車体左方向へのＧが発生し）、作業機１は左旋回を行うこととなる。したがって、Ｓ１０２０では、車体左右方向のＧに基づいて後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの個々についての車体上下方向の変位を検出し、それらが起伏を通過したか否かを判定するとよい。
　また、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲが共に同程度の高低差の凹部を通過した場合（その間には車体左右方向のＧは実質的に発生せず）、上述の進行方向の変動は実質的に発生しない。この場合、車体左右方向のＧに基づいて、進行方向の変動が発生していないことを検出可能である。
　一方、左側後輪１２ＲＬが凹部を通過し且つ右側後輪１２ＲＲが該凹部と同程度の高低差の凸部を通過した場合、その間には車体左方向へのＧが発生するものの、上述の進行方向の変動は実質的に発生しない。この場合、車体左側が下がり且つ車体右側が上がってローリングが発生するが、このとき、該ローリングの軸は、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲを接続する車軸上の中央部に実質的に位置する。これに対し、左側後輪１２ＲＬが凹部を通過し且つ右側後輪１２ＲＲが該凹部とは高低差の異なる凸部を通過した場合（この場合、進行方向の変動が発生するが）、車体１０のローリングの軸は上記車軸上の中央部には位置しない。よって、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの一方が凹部を通過し且つ他方が凸部を通過するような場合であっても、車体左右方向に発生したＧに基づいて進行方向の変動を検出可能である。
　尚、以上のことは前側左右輪１２ＦＬ及び１２ＦＲについても同様であり、即ち、Ｓ１０２０の判定は、前側左右輪１２ＦＬ及び１２ＦＲが起伏を通過したか否かに基づいて行われてもよい。また、車両前後方向に離間して複数の左右輪が設けられている場合は、それらのうちの何れの左右輪について上記判定が行われてもよい。
　また、図４のフローチャートは、進行方向の変動を補正するための一態様に過ぎず、目的等に応じて一部のステップが省略され、或いは、他のステップが挿入されてもよい。例えば、進行方向の変動は旋回中においても生じうるため、Ｓ１０１０は省略可能である。そして、旋回中に所定の起伏を通過したことで旋回時の進行方向に変動が生じた場合には（Ｓ１０２０）、この変動を補正するように前側左右輪１２ＦＬ及び１２ＦＲの駆動力を変更すればよい。この場合、Ｓ１０５０後においては、Ｓ１０６０に代替して、ステアリングホイール１５１に入力された操作量に応じた方向への旋回を再開することとなる。
　また、起伏を通過することによる進行方向の変動は、傾斜面を走行中の場合においても生じうる。例えば、傾斜角が実質的に一様な傾斜面においては車体１０には一定のＧが加わるが、このような場合においても、Ｓ１０２０では、車体左右方向に発生したＧに基づいて進行方向の変動を検出可能である。このような傾斜面において作業機１が起伏を通過した場合、車体１０に加わっているＧは比較的短時間で変化する。よって、Ｓ１０２０では、Ｇの変化量（微分値ΔＧ）に基づいて後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの個々についての車体上下方向の変位を検出することで、平面または傾斜面に関わらず、作業機１が起伏を通過したことを判定可能となる。
　以上、本実施形態では、制御装置１９は、車輪１２ＲＬ等について車体上下方向の変位を検出し（Ｓ１０２０）、その検出結果に基づいて、該変位に起因する車両進行方向の変動を補正する（Ｓ１０３０）。本実施形態によれば、車輪１２ＲＬ等についての車体上下方向の変位に基づいて走行経路を調整ないし修正して、軌道修正を行うことが可能となる。例えば走行面の起伏を通過する際に生じうる車両の進行方向の変動を補正し、該変動した進行方向を比較的簡便に所望の方向に戻すことが可能となる。
　本実施形態では、駆動輪である後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの駆動力を個別に調整して上記補正を行う態様を例示したが、この態様に代替して、ステアリング機構１５１を制御することで上記補正を行うことも可能である。このことは、或る観点では、操舵操作を補助するための運転支援が制御装置１９により行われる、とも言える。
　　［第１実施例］
　図６は、第１実施例に係る作業機１の構成例を示す。本実施例では、検出部１７として一対のＧセンサ１７１Ｌ及び１７１Ｒが車体１０の左右にそれぞれ配置される。Ｇセンサ１７１Ｌは、車体１０左側に配置され、該配置位置におけるＧを検出する。Ｇセンサ１７１Ｒは、車体１０右側に配置され、該配置位置におけるＧを検出する。
　本実施形態によれば、一対のＧセンサ１７１Ｌ及び１７１Ｒの検出結果により左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの個々についての車体上下方向の変位を適切に且つ比較的簡便に検出することが可能となる。これにより、左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの一方／双方の変位に起因して進行方向に変動が生じた場合には、そのことを適切に検出可能となる。
　一対のＧセンサ１７１Ｌ及び１７１Ｒは、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの周辺にそれぞれ取り付けられるとよいが、前側左右輪１２ＦＬ及び１２ＦＲの周辺に取り付けられてもよい。
　　［第２実施例］
　図７は、第２実施例に係る作業機１の構成例を示す。本実施例では、駆動部１６は、電動モータ１６１Ｌ及び１６１Ｒ、並びに、モータドライバ１６２を含む。電動モータ１６１Ｌは、左側後輪１２ＲＬを駆動する。電動モータ１６１Ｒは、右側後輪１２ＲＲを駆動する。モータドライバ１６２は、電動モータ１６１Ｌ及び１６１Ｒを個別に駆動制御し、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの駆動力を電動モータ１６１Ｌ及び１６１Ｒにより個別に調整することが可能である。本実施形態によれば、比較的簡素な構成で後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの駆動力を個別に調整可能となり、進行方向の変動を適切に補正可能となる。
　電動モータ１６１Ｌ及び１６１Ｒには、例えば三相誘導モータ等、典型的なモータが用いられればよい。モータドライバとしては、不図示のバッテリからの電力を電動モータ１６１Ｌ及び１６１Ｒの個々に供給可能なＰＣＵ（パワーコントロールユニット）或いはＰＤＵ（パワードライブユニット）が用いられればよい。付随的に、電動モータ１６１Ｌ及び１６１Ｒの駆動力をそれらの負荷トルクに応じて制御可能なコントローラが設けられてもよい。
　　［第３実施例］
　図８は、第３実施例に係る作業機１の構成例を示す。本実施例では、駆動部１６は、動力源１６３および動力分割機構１６４を含む。動力源１６３は、電動モータであってもよいし、内燃機関であってもよい。動力分割機構１６４は、動力源１６３が発生した動力を左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲに分割して伝達する。動力分割機構１６４は、左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲへの伝達効率を個別に調整可能に構成されるとよい。或いは、左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの個々と動力分割機構１６４との間に、ＣＶＴ、ＨＳＴ等の変速機が配置されてもよい。本実施例によれば、動力源１６３の数量が１であっても、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの駆動力を個別に調整可能となり、進行方向の変動を適切に補正可能となる。
　　［第４実施例］
　図９は、第４実施例に係る作業機１の構成例を示す。本実施例は、作業機１が四輪走行を実現する走行部１２に代替してクローラ式走行体を備える、という点で前述の第２実施例と異なる。即ち、車体１０左側には駆動輪である後輪１２ＲＬと従動輪である前輪１２ＦＬとに一方のクローラ１２’が環状に設けられ、車体１０右側には駆動輪である後輪１２ＲＲと従動輪である前輪１２ＦＲとに他方のクローラ１２’が環状に設けられる。このような構成においては、第２実施例同様、後側左右輪１２ＲＬ及び１２ＲＲの駆動力を個別に調整可能することで進行方向の変動を適切に補正することができる。
　　［その他］
　以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部が変更され又は組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、個々の用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。
　例えば、上述の実施形態では作業機１を芝刈機として例示したが、実施形態の内容は、作業部１３として除雪用オーガを備える除雪機にも適用可能であるし、或いは、耕運機等の農作業機にも適用可能である。また、例えば、実施形態では作業機１として乗用型車両を例示したが、実施形態の内容は鞍乗型車両においても同様である。
　また、作業機１の構成として、実施形態では後輪駆動の構成を例示したが、他の実施形態として前輪駆動であってもよい。また、実施形態では作業機１として四輪車を例示したが、車輪の数量は４でなくてもよく、例えば三輪（前一輪且つ後二輪、又は、前二輪且つ後一輪の車両）であってもよい。
　　［実施形態のまとめ］
　第１の態様は車載用制御装置に係り、前記制御装置は、左右輪（例えば１２ＲＬ、１２ＲＲ）を備える車両（例えば１）に搭載可能な制御装置（例えば１９）であって、前記左右輪について車体上下方向の変位を検出する検出手段（例えば１７、Ｓ１０２０）と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記変位に起因する車両進行方向の変動を補正する補正手段（例えばＳ１０３０）と、を備える。
　第１の態様によれば、例えば走行面の起伏（凹部、凸部、段差等）を通過する際に生じうる車両の進行方向の変動を補正し、該変動した進行方向を比較的簡便に所望の方向に戻すことが可能となる。
　第２の態様では、前記検出手段は、車体（例えば１０）に加わる加速度（Ｇ）に基づいて前記変位を検出する。
　第２の態様によれば、左右輪の車体上下方向の変位を適切に検出可能となる。
　第３の態様では、前記検出手段は、車体（例えば１０）に加わる加速度の変化量（ΔＧ）に基づいて前記変位を検出する。
　第３の態様によれば、例えば傾斜面を走行中の場合であっても左右輪の車体上下方向の変位を適切に検出して、車両を所望の方向に進行させることが可能となる。
　第４の態様では、前記検出手段は、車体左右方向の加速度に基づいて前記変位を検出する。
　第４の態様によれば、左右輪の車体上下方向の変位を適切に検出可能となる。
　第５の態様では、前記検出手段は、車体左側で生じた加速度と車体右側で生じた加速度とを個別に検出し、それらの検出結果に基づいて前記変位を検出する。
　第５の態様によれば、左右輪の個々について車体上下方向の変位を比較的簡便に検出可能となる。
　第６の態様では、前記左右輪のそれぞれの走行距離を計測する計測手段（例えば１７、Ｓ１０４０）と、前記計測手段による計測結果に基づいて前記補正手段による補正が完了したか否かを判定する判定手段（例えばＳ１０５０）と、を更に備える。
　第６の態様によれば、左右輪の個々についての走行距離に基づいて所定位置に戻ったか否かを判定可能となるため、上述の補正を完了させることが可能となる。
　第７の態様は車両に係り、前記車両、上述の制御装置（例えば１９）と、前記左右輪と、を備える。
　第７の態様によれば、上述の制御装置は一般的／典型的な車両（例えば四輪車）に適用可能である。
　第８の態様では、前記左右輪を個別に駆動可能な駆動部（例えば１６、１６１Ｌ、１６１Ｒ、１６４）を更に備え、前記補正手段は、前記駆動部に前記左右輪を個別に駆動させることで前記補正を行う。
　第８の態様によれば、左右輪を個別に駆動することで車両の直進、左旋回および右旋回を適切に実行可能となり、上記変動した進行方向を所望の方向に戻すことが可能となる。
　第９の態様では、操舵用操作子（例えば１５１）を更に備え、前記補正手段は、前記操舵機構を制御することで前記補正を行う。
　第９の態様によれば、上述の制御装置は、操舵用操作子を備える車両（典型的には乗用型車両）に好適に適用可能であり、このような構成において、上記変動した進行方向を所望の方向に戻すことが可能となる。
　第１０の態様では、操舵用操作子（例えば１５１）を更に備え、前記補正手段は、乗員が前記操舵用操作子により直進操作を行っているにも関わらず（例えばＳ１０１０）前記検出手段により前記変位が検出された場合、前記補正を行う。
　第１０の態様によれば、旋回操作が実質的に入力されていないにも関わらず上述の起伏を通過して車両の進行方向が変動した場合、該変動した進行方向を元の状態に戻して車両を適切に直進させることが可能となる。
　第１１の態様では、前記車両は、前記左右輪を駆動輪として備えると共に、前記駆動輪から車体前後方向で離間した従動輪と、前記従動輪を操舵可能に構成された操舵用操作子と、を更に備える。
　第１１の態様によれば、後輪駆動型の乗用型車両において比較的簡素な構成で上述の走行制御を実現可能となる。
　第１２の態様では、前記車両は、作業部（例えば１３）を備える作業機（例えば１）である。
　第１２の態様によれば、上述の制御装置は、比較的低速で走行することが想定される作業機に好適に適用可能である。作業機の例としては、作業部として芝刈用ブレードを備える芝刈機、作業部として除雪用オーガを備える除雪機等が挙げられるが、その他、上述の制御装置は耕運機等の農作業機にも適用可能である。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims (12)

  1. 　左右輪を備える車両に搭載可能な制御装置であって、
    　　前記左右輪について車体上下方向の変位を検出する検出手段と、
    　　前記検出手段の検出結果に基づいて、前記変位に起因する車両進行方向の変動を補正する補正手段と、
    　を備える
    　ことを特徴とする制御装置。
  2. 　前記検出手段は、車体に加わる加速度に基づいて前記変位を検出する
    　ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
  3. 　前記検出手段は、車体に加わる加速度の変化量に基づいて前記変位を検出する
    　ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の制御装置。
  4. 　前記検出手段は、車体左右方向の加速度に基づいて前記変位を検出する
    　ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項記載の制御装置。
  5. 　前記検出手段は、車体左側で生じた加速度と車体右側で生じた加速度とを個別に検出し、それらの検出結果に基づいて前記変位を検出する
    　ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項記載の制御装置。
  6. 　前記左右輪のそれぞれの走行距離を計測する計測手段と、
    　前記計測手段による計測結果に基づいて前記補正手段による補正が完了したか否かを判定する判定手段と、を更に備える
    　ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項記載の制御装置。
  7. 　請求項１から請求項６の何れか１項記載の制御装置と、
    　前記左右輪と、を備える
    　ことを特徴とする車両。
  8. 　前記左右輪を個別に駆動可能な駆動部を更に備え、
    　前記補正手段は、前記駆動部に前記左右輪を個別に駆動させることで前記補正を行う
    　ことを特徴とする請求項７記載の車両。
  9. 　操舵用操作子を更に備え、
    　前記補正手段は、前記操舵用操作子を制御することで前記補正を行う
    　ことを特徴とする請求項７記載の車両。
  10. 　操舵用操作子を更に備え、
    　前記補正手段は、乗員が前記操舵用操作子により直進操作を行っているにも関わらず前記検出手段により前記変位が検出された場合、前記補正を行う
    　ことを特徴とする請求項７から請求項９の何れか１項記載の車両。
  11. 　前記車両は、前記左右輪を駆動輪として備えると共に、前記駆動輪から車体前後方向で離間した従動輪と、前記従動輪を操舵可能に構成された操舵用操作子と、を更に備える
    　ことを特徴とする請求項７から請求項１０の何れか１項記載の車両。
  12. 　前記車両は、作業部を備える作業機である
    　ことを特徴とする請求項７から請求項１１の何れか１項記載の車両。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0488209U (ja) * 1990-12-11 1992-07-31
JP2000219146A (ja) * 1999-02-01 2000-08-08 Toyota Motor Corp 車輌の走行制御装置
JP2005132279A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置
JP2014000915A (ja) * 2012-06-20 2014-01-09 Jtekt Corp 車両用操舵装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2481877A (en) * 2008-10-31 2012-01-11 Toyota Motor Co Ltd Driving force controller and controlling method of driving force controller
CN104656640A (zh) * 2009-07-02 2015-05-27 克朗设备公司 用于遥控物料搬运车辆的装置
JP5463463B2 (ja) * 2009-11-30 2014-04-09 株式会社 神崎高級工機製作所 乗用型対地作業車両
JP5505183B2 (ja) * 2010-08-09 2014-05-28 日産自動車株式会社 振動付与構造検出装置及び車両制御装置
KR101931365B1 (ko) * 2011-08-22 2018-12-24 삼성전자주식회사 로봇청소기 및 그 제어방법
DE102014216314A1 (de) * 2014-08-18 2016-02-18 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Fahrdynamik eines Fahrzeugs
JP6736831B2 (ja) * 2015-09-03 2020-08-05 アクチエボラゲット エレクトロルックス ロボット清掃デバイスのシステム、清掃デバイスを制御する方法、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0488209U (ja) * 1990-12-11 1992-07-31
JP2000219146A (ja) * 1999-02-01 2000-08-08 Toyota Motor Corp 車輌の走行制御装置
JP2005132279A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置
JP2014000915A (ja) * 2012-06-20 2014-01-09 Jtekt Corp 車両用操舵装置

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