JPH07184409A - 作業用走行車における自動旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動旋回の円滑性および旋回精度を著しく向
上させる。 【構成】 走行機体１を自動的に旋回させるにあたり、
機体が所定の旋回角度θR、θLになつた時点から実行さ
れる直進復帰動作においては、機体旋回角度が目標旋回
角度（９０°）に近付くほど操舵角変化量が大きくなる
二次曲線を目標にして操舵を行うようにした作業用走行
車における自動旋回制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラクタ、田植機、管
理機等の作業用走行車における自動旋回制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】近来、こ
の種作業用走行車においては、作業の安全性や作業効率
の向上を計るべく、走行機体を自動走行させることが提
唱されており、そしてこの場合には、走行機体が作業行
程の終端に達した段階で旋回を開始し、旋回が完了した
段階で直進復帰するという一連の旋回動作を自動的に行
うことが要求される。しかるに、従来の自動旋回制御で
は、機体旋回角度が所定角度になつた時点から操舵機構
を一定速度で直進復帰作動させていたため、圃場条件
（スリツプ率、土質硬軟、耕盤深さ等）の影響を受けや
すい復帰作動開始時（操舵角度が大きい状態）の操舵角
度変化量が大きくなり、この結果、円滑な旋回を行うこ
とができない許りか、復帰作動開始時の誤差に基づいて
直進復帰完了時の機体旋回角度に大きな誤差を生じると
いう不具合があり、実用化にはさらに改善の必要があつ
た。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる作業用走
行車における自動旋回制御装置を提供することを目的と
して創案されたものであつて、無人操作可能な操舵機構
と、該操舵機構を作動制御して走行機体を自動的に旋回
させる自動旋回制御部とを備えてなる作業用走行車にお
いて、前記自動旋回制御部に、機体旋回角度が所定角度
になつた時点から操舵機構を直進復帰作動させる直進復
帰制御手段を設けるにあたり、該手段に基づく直進復帰
過程の操舵角度変化量を、機体旋回角度が目標旋回角度
に近付くほど大きくなるように設定したことを特徴とす
るものである。そして本発明は、この構成によつて、自
動旋回の円滑性および旋回精度を著しく向上させること
ができるようにしたものである。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は乗用管理機の走行機体であ
つて、該走行機体１は、機体後部に昇降リンク機構２を
介して散布機等の作業部が連結されるものであるが、走
行機体１に設けられる走行クラツチ機構、主変速機構、
作業部昇降機構、ステアリング機構（操舵機構）、スロ
ツトル機構、ＰＴＯクラツチ機構、サイドブレーキ（サ
イドクラツチを含む）機構等の各操作部には、アクチユ
エータ駆動に基づいて無人操作を行う無人操作機構が連
繋されている。

【０００５】４は機体前部に設けられる左右一対の支持
ステーであつて、該支持ステー４は、既植作物の条間に
位置すべく、機体前端部から下方後方に向けて傾斜状に
突設されると共に、その突出先端部には、それぞれ外側
方に突出して既植作物の株元部に接触する作物検知バー
５ａと、該作物検知バー５ａの揺動角変化を検知して後
述する制御部６に入力するアナログ式の角度センサ（ポ
テンシヨメータ）５ｂとからなる作物検知センサ５が設
けられているが、左右支持ステー４の基端部を支持する
第一支軸７は、機体前端部に突設されるセンサブラケツ
ト８の中間部に左右を向いて回動自在に軸支されてい
る。つまり、支持ステー４は、下方後方に向けて突出す
る検知姿勢と、該検知姿勢から後方上方に退避揺動して
走行機体１の底部に沿う退避姿勢（格納姿勢）とに揺動
変姿自在であるが、その揺動範囲には、支持ステー４の
先端部に固設されたソリ状の滑走板９が圃場面に接触す
る範囲も含まれている。

【０００６】また、１０は電動シリンダであつて、該電
動シリンダ１０は、機体底部に突設されるシリンダブラ
ケツト１１と、前記第一支軸７に揺動自在に支持される
第一アーム１２との間に介設されるものであるが、電動
シリンダ１０の伸縮作動に伴つて揺動する前記第一アー
ム１２には、第一支軸７に一体的に設けられる第二アー
ム１３が第一弾機１４を介して連結されている。即ち、
電動シリンダ１０の伸縮作動に基づいて支持ステー４を
強制的に揺動変姿させることになるが、支持ステー４の
検知姿勢においては、第一弾機１４の付勢力に基づいて
滑走板９が圃場面に弾圧的に接触すると共に、第一弾機
１４に抗する支持ステー４の退避揺動が許容されるよう
になつている。

【０００７】さらに、１５は前記支持ステー４の前方位
置に垂下状に配設される左右一対の畦検知バーであつ
て、該畦検知バー１５の基端部を支持する第二支軸１６
は、センサブラケツト８の先端部に左右を向いて回動自
在に軸支されている。つまり、畦検知バー１５は、前記
支持ステー４と同様に検知姿勢と退避姿勢とに揺動変姿
自在であるが、第二支軸１６に一体的に設けられる第三
アーム１７を、連結ロツド１８を介して前記第一アーム
１２に連結しているため、電動シリンダ１０の伸縮作動
に基づいて支持ステー４と共に強制的に揺動変姿せしめ
られるようになつている。

【０００８】ところで、前記連結ロツド１８の後端側
は、第一アーム１２に回動自在に設けられるスライドピ
ース１９の貫通孔にスライド自在に連結されるため、検
知姿勢における畦検知バー１５の揺動が許容されるよう
になつている。そして、畦検知バー１５は、連結ロツド
１８に装着される第二弾機２０の付勢力を受けて常時は
検知姿勢に保持されるが、畦もしくは障害物に接当した
場合には、第二弾機２０に抗して後方に検知揺動するよ
うになつている。尚、２１は連結ロツド１８の抜止めを
するナツトである。

【０００９】またさらに、２２は畦検知スイツチであつ
て、該畦検知スイツチ２２は、第一アーム１２から後方
に突出するプレート２３に設けられるが、畦検知スイツ
チ２２の検知レバー２２ａは連結ロツド１８の後端面に
対向している。即ち、畦検知バー１５の検知揺動に伴う
連結ロツド１８のスライドを検知し、該検知信号を制御
部６に入力するようになつている。

【００１０】前記制御部６は、所謂マイクロコンピユー
タ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフエース等を含
む）を用いて構成されるものであるが、このものは、前
記左右の作物検知センサ５、畦検知スイツチ２２、後述
する送信機２４からの遠隔操作信号を受信するための受
信機２５、号機コード（機体判別コード）を設定するた
めの号機コード設定スイツチ２６、遠隔制御をＯＮ−Ｏ
ＦＦするための遠隔制御メインスイツチ２７、機体の旋
回角度を検知するための旋回角センサ（ジヤイロセン
サ、方位センサ等）２８、車軸の回転数を検知するため
の車軸回転数センサ２９、主変速機構の変速位置を検知
するための主変速センサ３０、作業部の昇降位置を検知
するためのリフトセンサ３１、ステアリング機構の操舵
角を検知するステアリングセンサ３２、スロツトル機構
の操作位置を検知するスロツトルセンサ３３等から信号
を入力する一方、これら入力信号に基づく判断で、前記
各無人操作機構、電動シリンダ１０、回転灯（自律走行
確認灯）４５等に作動信号を出力するようになつてい
る。即ち、制御部６は、受信信号の保持および内容チエ
ツクを行う受信制御、各スイツチからの信号入力を制御
するスイツチ入力制御、センサ類からの信号入力を制御
するＡ／Ｄ入力制御、作物検知センサ５等の検知に基づ
いて機体を自律走行させる自律走行制御、機体旋回角度
を計測する旋回角度計測制御、畦検知に基づいて支持ス
テー４の退避作動等を行う畦検知制御、受信信号の内容
等に応じて各無人操作機構を作動制御する無人操作制御
（ステアリング制御、ブレーキ制御、変速制御、走行ク
ラツチ制御、作業高さ制御、スロツトル制御、作業ＰＴ
Ｏ制御およびセンサ昇降制御）、さらに各種信号の出力
を制御する出力制御等を行うべく構成されている。

【００１１】一方、前記送信機２４は、マイクロコンピ
ユータを用いて構成される送信制御部３４を備えてい
る。そして、送信制御部３４は、号機コードを切換える
ための号機コード切換スイツチ３５、自律走行制御をＯ
Ｎ−ＯＦＦするための自律走行スイツチ３６、旋回角度
等の計測値をリセツトするための計測値リセツトスイツ
チ３７、さらに前記各無人操作機構に対応したスイツチ
群（走行クラツチスイツチ３８、主変速スイツチ３９、
作業部昇降スイツチ４０、ステアリングボリユーム４
１、スロツトルスイツチ４２、ＰＴＯクラツチスイツチ
４３、サイドブレーキスイツチ４４Ｌ、４４Ｒ）から信
号を入力する一方、これらの入力信号を、後述する送信
制御に基づいて送信するようになつている。

【００１２】次に、前記各種制御のうち、送信制御、受
信制御、自律走行制御、旋回角度計測制御および畦検知
制御をフローチヤートに基づいて以下に説明する。ま
ず、送信制御では、カウンタの内容を参照し、これが
「０」である場合には、各スイツチの操作状態に基づい
て生成されるマトリツクスデータ（先頭と末尾に号機コ
ードが位置し、その間には各スイツチの操作データ１〜
ｎが並ぶ）を、８ビツト幅の送信データバツフアに一旦
格納する。続いて、通信許可状態であることを確認した
後、再度カウンタの内容を参照し、これが「０」である
場合には、アキユムレータＡに同期用データである「Ｆ
ＦＨ」（１１１１１１１１Ｂ）をセツトすると共に、カ
ウンタに「１」をセツトし、しかる後、前記アキユムレ
ータＡにセツトした同期用データを送信するようになつ
ている。そして、同期用データを送信した後は、カウン
タをカウントアツプしながら、前記送信データバツフア
内の格納データを順次シリアル状に送信するが、操作デ
ータ１〜ｎを送信する際には、送信する毎にデータ値を
加算してチエツクサムＳに格納するようになつている。
そして、チエツクサムＳに格納された加算データは、同
期用データに偶然一致することを回避すべく第０ビツト
および第７ビツトがリセツトされた後、操作データ１〜
ｎに続いて送信されるようになつている。

【００１３】一方、受信制御においては、まず、レジス
タを退避した後、ハード的な受信状態が正常であるか否
かを判断し、該判断がＹＥＳの場合には、アキユムレー
タＡに受信データを格納する。続いて、アキユムレータ
Ａに格納された受信データが「ＦＦＨ」であるか否かを
判断するが、この判断がＹＥＳの場合には、正規な遠隔
操作信号の先頭であると判断してカウンタに「１」をセ
ツトすると共に、レジスタの復帰および割込みの許可を
行つた後、一旦復帰する。そして以降は、アキユムレー
タＡに格納した受信データを、カウンタをカウントアツ
プしながら、受信データバツフアに順次格納するが、カ
ウンタが「２」から「ｍ−２」（ｍは受信データの総
数）までの間は、受信毎にデータ値を加算してチエツク
サムに格納し、しかる後、チエツクサムに格納された加
算データの第０ビツトおよび第７ビツトをリセツトする
ようになつている。そして、ｍ個の受信データを全て受
信データバツフアに格納した後は、先頭の号機コードと
末尾の号機コードとが一致するか否か、さらには前記加
算したチエツクサムの値と受信したチエツクサムＲの値
とが一致するか否かを判断し、両判断がＹＥＳの場合に
は、一通りの遠隔操作信号を正常に受信したと判断し
て、後述する受信タイマの計時を開始すると共に、受信
データバツフアに格納した受信データをデータバツフア
に転送するようになつている。

【００１４】ところで、前記受信タイマは、自律走行制
御を含むメインルーチンで参照され、ここで受信タイマ
が終了状態（計時が開始されていない状態）である場合
には、受信異常（電波障害、送信機ＯＦＦ等）であると
判断してＲＣデータバツフア（自律走行制御等で参照さ
れる最終的なデータバツフア）の内容を消去するが、受
信タイマが未終了状態である場合、つまり遠隔操作信号
を正常に受信したと判断した場合には、さらに前記号機
コード設定スイツチ２６で設定される号機コードとデー
タバツフア内の号機コードとが一致するか否かを判断す
るようになつている。そして、両号機コードが一致する
場合には、自機に対する遠隔操作信号であると判断して
データバツフア内のデータ１〜ｎをＲＣデータバツフア
に転送するが、号機コードが不一致の場合には、ＲＣデ
ータバツフアの内容を消去するようになつている。

【００１５】続いて、自律走行制御について説明する
が、該制御は、既植の作物（もしくは切株）が所定間隔
を存して並列状に存在し、かつ両端部に旋回スペースが
確保された圃場で実行することを前提とし、例えば図１
７に示す様に、農道で旋回を行うべく圃場と農道との間
に緩傾斜状の枕地を確保した所謂農道ターン圃場等で実
行することが望ましい。さて、自律走行制御では、始め
に遠隔制御メインスイツチ２７のＯＮを確認した後、前
記ＲＣデータバツフアの内容に基づいて送信機２４の自
律走行スイツチ３６が操作されたか否かを判断する。こ
こでＹＥＳと判断すると、自律フラグを反転した後、自
律フラグの状態を判断する。そして、自律フラグがリセ
ツト状態である場合にはメインルーチンに復帰するが、
セツト状態である場合には、回転灯４５のＯＮ操作、ス
ロツトルの上昇操作（定格回転数）、走行クラツチのＯ
Ｎ操作、ＰＴＯクラツチのＯＮ操作等の自律走行開始処
理を順次行うと共に、サブルーチンで定義される株倣い
方向自動制御を実行するようになつている。そして、株
倣い方向自動制御では、作物との接触に基づいて変動す
る左右作物検知センサ５の検知値を比較すると共に、両
検知値を一致させるべくステアリング機構を自動操舵し
て走行機体１を作物条に沿つて自律走行させるが、自律
走行中は、左右の作物検知センサ５が共に無接触状態に
なつたか否か、さらには無接触状態から所定距離以上
（実施例では走行距離を２ｍ以上に設定しているが、無
接触状態からの経過時間で判断してもよく、例えば走行
速度が０．５ｍ／ｓである場合には、経過時間を４秒に
設定することで２ｍの走行を判断することができる。）
走行したか否かを判断するようになつている。そして、
該判断がＹＥＳになつた場合には、作業部が作業行程の
終端（圃場端）に到達したと判断して株倣い方向自動制
御を解除すると共に、走行距離計測値（車軸回転数セン
サ２９のカウント値）のリセツト、圃場端検出フラグの
セツト、旋回方向フラグの反転（旋回毎に方向を反転す
るための処理）、ＰＴＯクラツチのＯＦＦ操作、スロツ
トルの下降操作（中間回転数）等の作業行程終端処理を
実行するようになつている。

【００１６】前記作業行程終端処理が完了すると、走行
機体１を所定距離（実施例では１．５ｍ）だけ直進走行
させて、圃場脱出を意味する脱出フラグをセツトし、し
かる後、サブルーチンで定義される９０°旋回制御を実
行して走行機体１を所定方向に９０°旋回させることに
なるが、機体旋回角度が所定角度θ（実施例では６５
°）に達する以前に走行距離計測値のリセツトを行い、
機体旋回角度が所定角度θに達した時点から後述する横
移動の走行距離計測を開始するようになつている。つま
り、自動旋回の直進復帰過程では、走行距離が圃場条件
に応じて変化する惧れがあるため、その影響をあまり受
けない段階で走行距離計測値をリセツトするようになつ
ている。

【００１７】前記９０°旋回制御が終了すると、第１回
目の旋回終了を意味する第１旋回フラグをセツトした
後、横向きになつた走行機体１を、自動直進制御（旋回
角センサ２８の検知角を一定に維持すべく操舵制御する
サブルーチン）に基づいて所定距離Ｌ１だけ農道に沿つ
て横移動させるが、自動直進制御が参照する走行距離計
測値は、前述の如く自動旋回中にリセツトされているた
め、自動直進制御の走行距離目標値には、走行機体１が
旋回角度θから９０°に達するのに必要な横移動距離Ｌ
４が予め加算されている。

【００１８】前記自動直進制御が終了すると、横移動の
終了を意味する横移動フラグをセツトした後、前記９０
°旋回制御を再度実行して第２旋回フラグをセツトする
ようになつている。ここで走行機体１は、１８０°の旋
回を完了して略次作業行程の走行方向を向き、かつ次作
業行程の始端まで所定距離（実施例では１．５ｍ）を存
する位置まで到達することになるが、自律走行制御で
は、上記位置まで到達した走行機体１を次作業行程に自
動的に誘導することなく、スロツトルの下降操作（アイ
ドリング）、左右サイドブレーキのＯＮ操作、走行クラ
ツチのＯＦＦ操作等を実行して自動停止させ、しかる
後、回転灯４５のＯＦＦ操作や各フラグ（旋回方向フラ
グを除く）のリセツト処理を実行するようになつてい
る。即ち、次作業行程への誘導を送信機２４の遠隔操作
に基づいて行うべく、次作業行程の始端近傍位置で走行
機体１を待機させるようになつている。

【００１９】ところで、前記株倣い方向自動制御におい
ては、所定の記憶領域（実施例では左右作物検知センサ
５の検知値をそれぞれ６０個まで格納可能な記憶領域）
に所定時間毎（実施例ではサンプリング間隔を１０ｍ
ｓ、車速を０．５ｍ／ｓに設定しているため、３００ｍ
ｍ分の検知値が記憶される）に左右作物検知センサ５の
検知値を格納すると共に、格納した検知値の中から左右
の最大検知値Lmax、Rmaxを検索するが、該検索した最大
検知値Lmax、Rmaxと、予め設定される最小設定値Loff、
Roff（非接触時の検知値Lref、Rrefよりも僅かに大きい
値）とをそれぞれ大小比較するようになつている。そし
て、左右の最大検知値Lmax、Rmaxが共に最小設定値Lof
f、Roffよりも大きい場合（左右の作物検知センサ５が
共に接触状態である場合）には、左右の最大検知値Lma
x、Rmaxの差（絶対値）が許容値α（不感域）を越える
か否かを判断し、ここで許容値αを越えない場合には直
進操舵する一方、許容値αを越える場合には、最大検知
値Lmax、Rmaxが小さい側に所定角度操舵することにな
る。即ち、左右の作物検知センサ５が共に接触状態であ
る場合には、左右の最大検知値Lmax、Rmaxを一致させる
べく自動操舵することによつて走行機体１を作物条に倣
つて自律走行させるようになつている。

【００２０】一方、左右何れかの最大検知値Lmax、Rmax
が最小設定値Loff、Roffよりも小さい場合（左右何れか
の作物検知センサ５が非接触状態である場合）には、反
対側の最大検知値Lmax、Rmaxと予め設定される中間設定
値Lmid、Rmid（直進操舵時の最大検知値Lmax、Rmaxに相
当する値）との差を演算し、その絶対値が許容値αを越
えるか否かを判断する。そして、許容値αを越えない場
合には直進操舵するが、許容値αを越え、かつ最大検知
値Lmax、Rmaxが中間設定値Lmid、Rmidよりも大きい場合
には非接触側に所定角度操舵する一方、許容値αを越
え、かつ最大検知値Lmax、Rmaxが中間設定値Lmid、Rmid
よりも小さい場合には接触側に所定角度操舵することに
なる。即ち、左右何れかの作物検知センサ５が非接触状
態である場合には、接触側センサの最大検知値Lmax、Rm
axを一定（中間設定値Lmid、Rmid）に維持すべく自動操
舵することによつて走行機体１を作物条に倣つて自律走
行させるようになつている。尚、左右の最大検知値Lma
x、Rmaxが共に最小設定値Loff、Roffよりも小さい場合
には、左右の作物検知センサ５が共に非接触状態である
と判断して直進操舵するようになつている。

【００２１】また、前記９０°旋回制御においては、右
旋回の１回目、右旋回の２回目、左旋回の１回目、左旋
回の２回目のうち、何れの旋回パターンであるかを判断
すると共に、各旋回パターンに応じた目標操舵角TGTSTR
を後述する演算式に基づいて演算し、しかる後、目標操
舵角TGTSTRと現在の操舵角STEERとの差（絶対値）が許
容値αを越えるか否かを判断する。そして、許容値αを
越えない場合には操舵を停止するが、許容値αを越える
場合には、目標操舵角TGTSTRと操舵角STEERとの比較に
基づいて操舵方向を判断すると共に、目標操舵角TGTSTR
と操舵角STEERとの差に応じた速度（αより大きくγよ
りも小さい場合は低速操舵、γより大きくβよりも小さ
い場合は中速操舵、βよりも大きい場合は高速操舵、但
し、β＞γ＞α）で前記判断方向に操舵するようになつ
ている。

【００２２】次に、前記目標操舵角TGTSTRの演算式を示
す。但し、ROTDEGは機体旋回角度（旋回角センサ２８の
検知角度）、STRNTは直進操舵角データ、STR60Rは右６
０°操舵角データ、STR60Lは左６０°操舵角データ、θ
Rは右旋回における直進復帰開始時の旋回角データ、θL
は左旋回における直進復帰開始時の旋回角データ、ＫR
は右旋回時の直進復帰に使用される係数、ＫLは左旋回
時の直進復帰に使用される係数である。 旋回パターン１（右旋回の１回目） ROTDEG＜θRのとき TGTSTR=STRNT+STR60R ROTDEG≧θRのとき TGTSTR=STRNT+STR60R-ＫR・(R
OTDEG-θR)² 旋回パターン２（右旋回の２回目） ROTDEG-90＜θRのとき TGTSTR=STRNT+STR60R ROTDEG-90≧θRのとき TGTSTR=STRNT+STR60R-ＫR・(R
OTDEG-90-θR)² 旋回パターン３（左旋回の１回目） ROTDEG＞-θLのとき TGTSTR=STRNT-STR60L ROTDEG≦-θLのとき TGTSTR=STRNT-STR60L+ＫL・(R
OTDEG+θL)² 旋回パターン４（左旋回の２回目） ROTDEG+90＞-θLのとき TGTSTR=STRNT-STR60L ROTDEG+90≦-θLのとき TGTSTR=STRNT-STR60L+ＫL・(R
OTDEG+90+θL)² 即ち、機体が所定の旋回角度θR、θL（実施例では５０
°〜６０°の範囲で設定）に達するまでは、一定の操舵
角データSTR60R、STR60Lを目標にして操舵を行うが、機
体が所定の旋回角度θR、θLになつた時点から実行され
る直進復帰動作においては、一定の直進操舵角データST
RNTを目標にすることなく、機体旋回角度が目標旋回角
度（９０°）に近付くほど操舵角変化量が大きくなる二
次曲線を目標にして操舵を行うようになつている。この
ため、圃場条件の影響を受けやすい直進復帰開始直後に
は低速で操舵する一方、圃場条件の影響を受けにくい直
進復帰完了位置に近付くほど高速で操舵するようになつ
ている。

【００２３】一方、メインルーチンから実行される旋回
角度計測制御は、旋回角センサ２８の静止時データ（基
準値）と検知データ（実際の検知値）とに基づいて前記
９０°旋回制御が参照する旋回角度計測値を演算するも
のであるが、該制御においては、まず、計測値リセツト
スイツチ３７のＯＮ−ＯＦＦを判断するようになつてい
る。そして、ＯＮである場合には、旋回角センサ２８の
静止時データを取り込むと共に、旋回角度計測値をリセ
ツトするが、遠隔制御メインスイツチ２７がＯＮの状態
で走行機体１の停止を判断した場合には、前記静止時デ
ータの取込みと、旋回角度計測値のリセツトが自動的に
実行されるようになつている。一方、自律走行制御状態
（遠隔制御メインスイツチ２７がＯＮで、かつ送信機２
４の自律走行スイツチ３６が操作された状態）である場
合には、左右作物検知センサ５の検知値Lhoko、Rhokoと
所定の中間設定値Lmid、Rmidとの比較に基づいて左右の
作物検知センサ５が完全な接触状態であるか否かを判断
する。そして、左右が共に接触状態である場合には、旋
回角度計測値をリセツトするようになつている。即ち、
旋回角度計測値は、前記左右の接触センサが共に接触状
態であることに基づいてリセツトされることになる。即
ち、９０°旋回制御が参照する旋回角度計測値を、株倣
い方向自動制御の終了に基づいてリセツトすることな
く、左右の作物検知センサ５が共に接触状態であること
に基づいてリセツトするため、仮令株倣い方向自動制御
の終了位置付近で欠株等に基づいて誤つた操舵をしたと
しても、所定角度の自動旋回を正確に行うことができる
ようになつている。

【００２４】さらに、メインルーチンから実行される畦
検知制御においては、まず、自律走行制御状態（遠隔制
御メインスイツチ２７がＯＮで、かつ送信機２４の自律
走行スイツチ３６が操作された状態）であるか否かを判
断し、該判断がＮＯである場合には畦フラグをリセツト
してメインルーチンに復帰するが、ＹＥＳと判断した場
合には、前記畦検知スイツチ２２のＯＮ−ＯＦＦを判断
すると共に、該判断がＯＮである場合には畦フラグをセ
ツトするようになつている。そして、畦フラグがセツト
された場合には、電動シリンダ１０の縮小作動および走
行機体１の走行停止を前記無人操作制御に対して要求す
るようになつている。即ち、畦等との接当に伴つて畦検
知バー１５が検知揺動した場合には、電動シリンダ１０
の縮小作動に基づいて支持ステー４および畦検知バー１
５が自動的に後方に退避すると共に、走行機体１が自動
的に停止するようになつている。

【００２５】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、走行機体１を圃場の作業開始位置にセツトした
後、送信機２４の自律走行スイツチ３６を操作すると、
走行機体１は、作物検知センサ５の検知に基づく株倣い
方向自動制御を実行して作業行程を自律走行することに
なる。そして、走行機体１が作業行程の終端まで達する
と、そのまま所定距離を直進して圃場を脱出した後、第
１回目の９０°旋回制御、自動直進制御、第２回目の９
０°旋回制御を順次実行して次作業行程の始端近傍位置
まで到達するが、該位置まで到達した走行機体１は次作
業行程に進入せずに自動停止することになる。ここで回
転灯４５の消灯に基づいて待機状態を確認したオペレー
タは、送信機２４を操作して走行機体１を次作業行程の
始端まで誘導し、しかる後、自律走行スイツチ３６を操
作すれば、走行機体１が株倣い方向自動制御を再開して
次作業行程を自律走行することになる。

【００２６】この様に、本発明にあつては、走行機体１
を自動的に旋回させるが、機体が所定の旋回角度θR、
θLになつた時点から実行される直進復帰動作において
は、機体旋回角度が目標旋回角度（９０°）に近付くほ
ど操舵角変化量が大きくなる二次曲線を目標にして操舵
を行うことになる。つまり、圃場条件の影響を受けやす
い直進復帰開始直後には低速で操舵する一方、圃場条件
の影響を受けにくい直進復帰完了位置に近付くほど高速
で操舵するため、一定の直進操舵角データSTRNTを目標
にして直進復帰した場合の如く、復帰作動開始直後の高
速操舵に基づいて機体の向きが大きく変化したり、大き
な旋回誤差を生じるような不都合を確実に防止すること
ができる。従つて、自動旋回を極めて円滑に行うことが
できる許りでなく、自動旋回制御の精度を著しく向上さ
せることができる。

【００２７】しかも、本実施例では、機体旋回角度ROTD
EGに基づいて直進復帰時の目標操舵角度TGTSTRを演算す
るため、目標旋回角度に対して収束的に直進復帰するこ
とになり、この結果、目標旋回角度に対する誤差を大幅
に減少させて自動旋回制御の精度をさらに向上させるこ
とができる。

【００２８】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、機体旋回角度が所定角度になつた
時点から操舵機構を直進復帰作動させるものでありなが
ら、直進復帰過程においては、機体旋回角度が目標旋回
角度に近付くほど操舵機構の操舵角度変化量を大きくす
るため、圃場条件の影響を受けやすい復帰作動開始時に
は操舵機構が低速で作動し、圃場条件の影響を受けにく
い復帰作動完了位置に近付くほど操舵機構が高速で作動
することになる。従つて、一定速度で操舵機構を直進復
帰作動させるものの如く、復帰作動開始時において、機
体の向きが大きく変化したり、大きな旋回誤差を生じる
ような不都合を確実に防止することができ、この結果、
極めて円滑な旋回を可能にする許りでなく、自動旋回制
御の精度（実際の機体旋回角度と目標旋回角度との一致
性）を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用管理機の側面図である。

【図２】同上平面図である。

【図３】機体前端部の側面図である。

【図４】同上平面断面図である。

【図５】作物検知センサの平面図である。

【図６】機体側の構成を示すブロツク図である。

【図７】送信機側の構成を示すブロツク図である。

【図８】送信制御を示すフローチヤートである。

【図９】受信制御を示すフローチヤートである。

【図１０】メインルーチンを示すフローチヤートであ
る。

【図１１】自律走行制御を示すフローチヤートである。

【図１２】同上フローチヤートである。

【図１３】株倣い方向自動制御を示すフローチヤートで
ある。

【図１４】９０°旋回制御を示すフローチヤートであ
る。

【図１５】旋回角計測制御を示すフローチヤートであ
る。

【図１６】畦検知制御を示すフローチヤートである。

【図１７】自律走行制御の作用を説明する圃場の平面図
である。

【図１８】旋回行程を示す同上要部平面図である。

【図１９】横移動距離を示す同上要部平面図である。

【図２０】９０°旋回制御の作用を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 走行機体 ４ 支持ステー ５ 作物検知センサ ６ 制御部 １０ 電動シリンダ １５ 畦検知バー ２８ 旋回角センサ ２９ 車軸回転数センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無人操作可能な操舵機構と、該操舵機構
   を作動制御して走行機体を自動的に旋回させる自動旋回
   制御部とを備えてなる作業用走行車において、前記自動
   旋回制御部に、機体旋回角度が所定角度になつた時点か
   ら操舵機構を直進復帰作動させる直進復帰制御手段を設
   けるにあたり、該手段に基づく直進復帰過程の操舵角度
   変化量を、機体旋回角度が目標旋回角度に近付くほど大
   きくなるように設定したことを特徴とする作業用走行車
   における自動旋回制御装置。