JP3478444B2

JP3478444B2 - 自動走行車両における走行制御装置

Info

Publication number: JP3478444B2
Application number: JP30318095A
Authority: JP
Inventors: 渉中川
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 2003-12-15
Anticipated expiration: 2015-11-21
Also published as: JPH09145729A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、果樹園等における
自動走行型の薬剤散布機（スピードスプレヤ）等の自動
走行車両における走行制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、果樹園等における自動走行型
の薬剤散布機（スピードスプレヤ）等においては、作業
者が走行車両に乗ったまま薬剤散布作業を実行すると、
作業者が薬剤を被ることがあり、健康上の害を伴うこと
があることを考慮して、走行車両を無人状態で走行させ
ながら薬剤散布を行うことが行われている。

【０００３】この場合、作業経路（誘導経路）に沿って
地中に埋設した誘導ケーブルに交流電流を流し、この誘
導ケーブルから発生する交流磁界の強度の変化を走行車
両の前部等に装着した左右一対のピックアップコイル等
の磁気センサーにて検出し、この誘導ケーブルに対する
走行車両の横ずれの大きさに対応して発生する左右一対
の磁気センサーでの出力値（電圧値）の差を取って、横
ずれの大きさ（偏位量）と横ずれの方向（右か左かの判
別）とを求め、これらの検出結果から走行車両を誘導ケ
ーブルに沿って走行するように、走行車両における操舵
車輪の向きを変えて操舵制御することが行われている
（実開平２−８４９０９号公報参照）。

【０００４】一方、走行装置が四輪式等の車輪の走行車
両の場合には、操舵装置（ステアリング装置）と、エン
ジンからの動力を継断する走行クラッチ装置と、走行車
両の前進（後退）を停止させるブレーキ装置とを備えて
いるのが通常である。そこで、本出願人は先に、実開平
７−５３０７号公報や特開平７−３３０４１号公報等に
おいて、自動走行車両の操作を手動（マニアル）操作す
る手動モードと無人で自動走行する自動モードとに切替
え可能に構成し、手動モード時には、走行クラッチペタ
ルとブレーキペタルとの両者をそれぞれ作業者のフット
ワークにて操作して、走行クラッチ作動アームのＯＮ・
ＯＦＦ操作、及びブレーキ作動アームの制動操作を可能
に構成する一方、自動モード時には、１つのアクチュエ
ータと連動機構とを介して前記走行クラッチ作動アーム
及びブレーキ作動アームを、一斉に作動可能となるよう
に構成したものを提案した。

【０００５】このように、自動モード時において、１つ
のアクチュエータと連動機構とを介して前記走行クラッ
チ作動アーム及びブレーキ作動アームを、一斉に作動で
きるように構成すれば、無人による自動走行中に減速し
たい場合とか、万一誘導経路から走行機体が外れたこと
を感知して非常停止する場合に、走行クラッチをＯＦＦ
（動力切）にし、エンジンを停止させることなく、ブレ
ーキをかけることができ、自動走行モードを中断させる
ことがないというメリットがある。

【０００６】そして、この種の無人走行の作業機では、
車輪と一体的に回転可能な車軸に被検出体を設け、固定
側に被検出体の接近を感知する感知センサにて、所定の
間隔のパルス信号を検出し、このパルス信号の時間間隔
の大小で、車速を検出するという車速センサを設けてい
るのが通常であった。しかして、前述のように、無人走
行の作業機では、ブレーキ作動を指令した状態で、走行
車両が停止しているか否かは、通常、車速センサのパル
ス信号の有無により判断するものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記薬
剤散布機のように、大きい容量の薬液タンクを走行車両
に搭載している場合に、ブレーキをかけて走行車両を停
止した直後では、薬液タンク内の薬液が慣性により揺れ
動いている。そして、この薬液量が多い場合には、前記
揺れ動く慣性力が相当大きいから、ブレーキをかけてい
るにも拘らず、車輪は一回転未満であるが転がるという
現象が発生する。

【０００８】このように走行車両が車輪の部分的転動
（１回転未満の転がりをいう）にて揺れ動く時にも、前
記車速センサからパルス信号が発生することになり、走
行車両が不用意に動きださないようにするため、従来の
技術では、走行クラッチを再度動力接続状態にセットし
直した後、エンジンを停止させて、いわゆるエンジンブ
レーキが作用するようにして確実な停止を確保してい
た。この状態では自動モードが解除されてしまうから、
再度無人の自動走行作業を実行するには、、オペレータ
が走行車両のある箇所まで行って、エンジンの始動等の
作業を初めからやり直す面倒さがあった。

【０００９】本発明は、この技術的問題を解決して、単
なる揺れであって自動走行車両が移動していない状態を
感知できるようにして、安全に自動走行作業を実行でき
る自動走行車両を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明の自動走行車両における走行
制御装置は、走行車両における車軸等の走行系の回動の
有無及び車速を車速センサのパルス信号の検出により算
出する車速検出手段と、走行車両の増速時及び減速時の
加速度特性を予め記憶した加速度特性記憶手段と、車速
検出手段に基づいて得られた走行車両の加速度の時間変
化率を演算する加速度変化率演算手段と、演算結果の加
速度変化率が加速度特性の所定範囲外であるときには、
走行車両が単に揺れていると判断する判別手段とを備え
たものである。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の自動走行車両における走行制御装置において、
前記加速度変化率演算手段は、車速センサにより検出し
たパルス信号の周期の時間的変化率をもって走行車両の
加速度の時間変化率を演算するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を自動走行型の薬剤
散布機（スピードスプレヤ）に適用した実施形態につい
て説明する。スピードスプレヤの走行車両１の前部側に
ハンドル３を備えた運転操作部２を有し、走行車両１に
は薬液タンク４とその後部に噴霧部５とを備えている。

【００１３】噴霧部５は、走行車両１の下面を除く外周
面に適宜間隔で半径外向きに臨ませた多数の噴霧ノズル
６と、その半径外向きに風を送る送風機７が装着され、
前記噴霧ノズル６は走行車両１の左右及び上面との３区
画若しくは左右２区画ごとに噴霧の作業を実行するよう
に散布制御できるものである。符号８，８は左右前輪、
符号９，９は左右後輪であり、これらの４輪はエンジン
１０からの動力が走行変速機構１１、プロペラシャフ
ト、車軸を介して各々伝達されて駆動できるいわゆる４
輪駆動型であり、エンジン１０からの動力をＰＴＯ出力
変速伝達機構１２を介して送風機７を回転させ、また噴
霧ノズル６に対する動噴ポンプ１３を駆動させる。

【００１４】ハンドル３付き操舵装置１４は、図３に示
すような機械的または油圧系統を含むパワーステアリン
グ機構１５であり、このパワーステアリング機構１５は
油圧回路１６における複動式の油圧シリンダ１７にて作
動し、油圧シリンダ１７が伸長するとき、平面視Ｗ字状
のベルクランク１８を介して後輪９，９を左向きに変更
すると共に、連結ロッド１９及び平面視Ｖ字状のベルク
ランク２０を介して前輪８，８を右向きに変更する（油
圧シリンダ１７が縮小するときには前輪は左向き後輪は
右向きに変更される）というように、前後４輪ともに向
きを変えて左右に回動変更できるいわゆる４輪操舵型で
ある。

【００１５】その油圧回路１６を図４に示し、符号２８
は、自動操舵用の油圧シリンダ１７に対する電磁ソレノ
イド式の制御弁であり、符号２９は走行クラッチ及びブ
レーキ作動のためのアクチュエータとしての油圧シリン
ダ３０を制御する電磁ソレノイド式の制御弁、符号２３
は手動操舵操作の場合に使用する制御弁である。制御弁
２９、２８は、油圧ポンプ２２からの作動油送りの場合
に前記手動操舵用の制御弁２３よりも上流から分岐した
油圧管３１に接続し、しかも、走行クラッチ及びブレー
キ作動用の制御弁２９は、自動操舵用の制御弁２８より
も上流側になるよう直列状に連結する。

【００１６】従って、走行クラッチ及びブレーキを作動
させるべく、制御弁２９を中立位置以外の位置に作動さ
せるときには、その油圧シリンダ３０が優先的に作動
し、操舵用の油圧シリンダ１７の作動は二次的となる。
なお、手動操舵のときには、油圧ポンプ２２から送られ
てきた油が制御弁２３を介して油圧モータ２１に送ら
れ、この油圧モータ２１からの油送り量をハンドル３の
回動角度に比例するように作動させ、この油を前記ステ
アリング機構１５に取付く複動式の油圧シリンダ１７に
送る。自動操舵制御のときには油圧ポンプ２２から制御
弁２９の中立位置及び電磁ソレノイド式制御弁２８を介
して油圧シリンダ１７に作動油を送る。

【００１７】符号２５は前輪８の操舵角度を検出できる
ポテンショメータ等の操舵角度センサであり、この場
合、左右車輪の向き角度の平均値を求めて検出しても良
い。なお、前輪と後輪とを別々の油圧シリンダ式パワー
ステアリング機構を介して連結して、前輪と後輪とを個
別的に操舵制御するようにしても良い。走行車両１の下
面には、その前部に左右一対の磁気センサ２６ａ，２６
ｂを設ける。この磁気センサ２６ａ，２６ｂは、導体を
コイル状に巻いたピックアップコイルであっても良い
し、ホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子、磁気トラ
ンジスタであっても良く、交流電流発生装置にて誘導ケ
ーブル２７に印加された適宜周波数の交流電流により、
当該誘導ケーブル２７の周囲に発生する交流磁界の強度
を検出することができるものである。誘導ケーブル２７
は果樹園の作業経路である誘導経路に沿って形成した溝
内に敷設するか、または地中に埋設する。

【００１８】また、誘導経路に沿うように感知する手段
の他の実施例としては、誘導経路沿って設けた標識や木
立を超音波センサ、赤外線センサ等のセンサにより感知
するようなものであっても良い。次に、図５〜図８を参
照しながら、走行クラッチ装置とブレーキ装置との連動
機構について説明すると、符号６０は、前記走行変速機
構１１に関連して設けた従来から公知の構造の走行クラ
ッチ装置（図示せず）のためのクラッチペタル、符号６
１は、従来から公知の油圧式などのブレーキ機構（ブレ
ーキ装置）に対するブレーキペタルを示し、これらペタ
ル６０，６１は操縦部に設ける。

【００１９】運転席のカバー板６２の裏面にブラケット
６４を介して支持させた軸受け筒６５には支軸６３が回
動自在に軸支され、この支軸６３の一端には、前記ブレ
ーキペタル６１の基部に固着したボス６１ａを回動自在
に被嵌すると共に、このブレーキペタル６１に隣接して
配置する作動アーム６７の筒状基部（ボス）６７ａはピ
ン６６を介して支軸６３に固着して一体的に回動するよ
うに構成する。

【００２０】前記軸受け筒６５の他端から延びる支軸６
３には、前記クラッチペタル６０の筒状基部６０ａとク
ラッチ装置に対する作動アーム６８の筒状基部６８ａと
を相隣接させて各々回動自在に被嵌させる。前記作動ア
ーム６７，６８の各筒状の基部６７ａ，６８ａにはブレ
ーキ装置及びクラッチ装置（図示せず）に対する作動杆
６９，７０が固着されている。

【００２１】前記両作動アーム６７，６８の間には、カ
バー板６２から運転席方向に突出する横断面略矩形中空
状のケース７１を突設する。両作動アーム６７，６８の
先端には各々ローラ状の押圧部７２，７３を各々前記ケ
ース７１の側面方向に突出させ、各押圧部７２，７３の
先端をケース７１の左右両側面に穿設した溝孔７１ａ，
７１ｂから内部に臨ませる。また、クラッチペタル６０
のアーム部６０ｂの長手中途部下面を前記作動アーム６
７の押圧部７２の上面に当接するように臨ませ、ブレー
キペタル６１のアーム部６１ｂの長手中途部下面を前記
作動アーム６８の押圧部７３の上面に当接するように臨
ませる（図５及び図７参照）。

【００２２】前記ケース７１には、アクチュエータとし
ての油圧シリンダ３０と、該油圧シリンダ３０のピスト
ンロッド３０ａに連結した天秤アーム７４と、該天秤ア
ーム７４に連結して揺動回動する左右一対の揺動リンク
機構７５とを内蔵する。揺動リンク機構７５は次のよう
な構成である。即ち、補強板７６からケース７１の内面
に固着したブラケット７７に取付く支持軸７８には左右
一対の揺動アーム７９，８０の各筒状ボス７９ａ，８０
ａを回動自在に被嵌し、各揺動アーム７９，８０の各先
端を前記作動アーム６７，６８のローラ状の押圧部７
２，７３の上面に当接するように臨ませる。

【００２３】一方の揺動アーム８０の筒状ボス８０ａに
固着した連結アーム８１の先端を前記天秤アーム７４に
取付く一方のピン８２に回動自在に枢着し、天秤アーム
７４に取付く他方のピン８３に連結したリンク８４の他
端を連結ピン８５を介して他方の揺動アーム７９の長手
中途部に連結する。符号８６は油圧シリンダ３０のピス
トンロッド３０ａと天秤アーム７４とを連結する中心ピ
ンであり、符号８７は油圧シリンダ３０の基端（上端）
を補強板７６に取りついて支持するブラケットである。
なお、クラッチペタル６０のアーム部６０ｂ及びブレー
キペタル６１のアーム部６１ｂの長手方向中途部にはそ
れぞれ上向き付勢ばね８８を装架し、各ペタルに足の力
を作用させない状態では各々のアーム部６０ｂ，６１ｂ
が作動アーム６８，６７の押圧部７３，７２に当接しな
いようになっている（図８参照）。

【００２４】そして、図５及び図８に示すように、符号
９０は前記走行クラッチ用の作動アーム６８における筒
状基部６８ａから突出させた突起片であり、安全スイッ
チとしてのリミットスイッチ９１は、走行クラッチ装置
がＯＦＦ（動力遮断）となるように作動アーム６８が回
動するとき、前記突起片９０が当接するなどして、油圧
シリンダ３０による連動機構が作動したことを感知する
ように構成するものである。

【００２５】なお、油圧シリンダ３０による連動機構が
作動したことを感知するため、前記リミットスイッチ９
１等の安全スイッチを、油圧シリンダ３０におけるピス
トンロッド３０ａの突出側先端に配置したり、連結アー
ム７９または８０の回動を感知する箇所に配置しても良
いし、安全スイッチとして、リミットスイッチのような
接触型の他、フォトインタラプタ等の非接触型のセンサ
を用いても良い。

【００２６】前記の構成において、手動（人力作動）で
走行クラッチ装置を作動させるときには、クラッチペタ
ル６０を足で踏み込むと、そのアーム部６０ｂの長手方
向の中途部下面にて走行クラッチ用の作動アーム６８の
押圧部７３を下向きに押圧することになり、作動アーム
６８は支軸６３を中心に下向きに回動する。この動きに
連動して作動杆７０が回動して図示しない走行クラッチ
装置をＯＦＦ（動力遮断）する（図８参照）。同様にブ
レーキ装置を人力作動させるときにはブレーキペタル６
１を踏み込むことにより、作動アーム６７の押圧部７２
を下向きに押圧して回動させることにより実行すること
ができる。

【００２７】次いで、自動モードにおいては、前記走行
クラッチ装置及びブレーキ装置を一体的に略同時に作動
させるための油圧シリンダ３０のピストンロッド３０ａ
が下向きに突出し、これにより天秤アーム７４を下降動
させると、この天秤アーム７４の一端のピン８２を介し
て走行クラッチ用の連結アーム８１を回動させ、これと
一体的に回動する揺動アーム８０の先端で作動アーム６
８の押圧部７３を下向きに押圧し、走行クラッチ用の作
動アーム６８を下向き回動させてクラッチＯＦＦ作動さ
せる。このとき、天秤アーム７４の他方の端部のピン８
３とリンク８４及び連結ピン８５を介して他方のブレー
キ用の揺動アーム７９を下向き回動させ、該揺動アーム
７９の先端部にてブレーキ用の作動アーム６７の押圧部
７２を下押し、作動アーム６７の下向き回動にてブレー
キ動作を実行させるのである。

【００２８】この場合、ピストンロッド３０ａに取付く
中心ピン８６を介して回動可能に揺動する天秤アーム７
４の動きにより、走行クラッチ用の揺動アーム８０の回
動量（及び回動速度）とブレーキ用の揺動アーム７９の
回動量（及び回動速度）とが異なるから、走行車両を停
止させる場合に走行クラッチＯＦＦが先に動作し、次い
でブレーキが効き始めるという作動を可能にでき、急制
動時（緊急停止時）のエンジンストップを防止すること
ができる。

【００２９】これらの自動モードにおいては、作動アー
ム６７，６８が下向き回動してもクラッチペタル６０や
ブレーキペタル６１は回動しないから、操縦席における
作業者の足元の安全性を確保できるのである。なお、ブ
レーキ装置の連動部（図示せず）と前記作動杆６９との
間で、ブレーキシューの摩耗に応じてストーロク調整す
ることにより、油圧シリンダ３０の動きに関連させた揺
動アーム７９等の箇所の調節は行う必要がない。以上の
構成は、薬剤散布機に限らず、その他の作業用の自動走
行車両に適用できることはいうまでもない。

【００３０】図９は噴霧部５の実施例を示し、薬液タン
ク４からの液状薬剤は、タンクドレイン弁３２、フィル
タ３３を介して動噴ポンプ１３に入り、主弁３４、パイ
プ３５を介して薬液分配器３６から左右及び中央（上）
の切換弁３７，３８，３９を介して各方向の噴霧ノズル
６に噴出させるものであり、各切換弁３７，３８，３９
には切換操作用モータ３７ａ，３８ａ，３９ａが設けら
れ、走行車両の走行方向と被散布物（樹木）との位置関
係により、所定の向きにのみ薬液を噴霧することを選択
することができる。なお、符号４０は調圧弁、符号４１
は補正噴霧用吐出パイプ４２に接続した停止弁であり、
パイプ４２の先端にホース（図示せず）を繋ぎ、薬液が
かからなかった樹木に手作業で噴霧する。

【００３１】次に、図１０に示す制御手段の機能ブロッ
ク図を参照しながら、走行制御の動作について説明す
る。図１０において、制御手段としての中央処理装置
（ＣＰＵ）１００は、マイクロコンピュータのソフトに
より走行車両の制御を実行するものであって、図示しな
いが、前記走行車両の車速計算等の各種制御・演算を実
行するための制御プログラムを格納した読み出し専用メ
モリ（ＲＯＭ）及び後述するパルス信号Ｐの周期Ｔｐ等
の各種データを記憶する読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）
等を備える。

【００３２】そして、ＣＰＵ１００の入力ポートには、
誘導ケーブル２７からの磁気を検出する磁気センサ２６
ａ，２６ｂの端子と、前記安全スイッチとしてのリミッ
トスイッチ９１の端子と、自動モード設定スイッチ９４
の端子と、車速センサ９２の端子とを、それぞれ接続し
て信号入力する。また、ＣＰＵ１００の出力ポートに
は、操舵用の油圧シリンダ１７を作動させる電磁制御弁
２８の駆動回路９５と、エンジン１０の出力を調節すべ
く燃料噴射量を調節するガバナー手段としての電子ガバ
ナー９３と、前記走行クラッチ装置及びブレーキ装置の
連動機構を作動させる油圧シリンダ３０の電磁制御弁２
８のための駆動回路９６とを接続する。なお、薬液噴霧
のための各種センサや駆動回路もＣＰＵ１００の入出力
インターフェイスに接続されているが、ここでは図示及
び説明を省略する。

【００３３】ここで、車速センサ９２は、前記前輪８ま
たは後輪９の車軸９９もしくはプロペラシャフトに関連
させたものであり、本実施例では、図１１に示すごと
く、車軸９９の外周（円周）に沿って一定ピッチで突設
した金属製ボルト等の多数の被検出体９８（実施例で
は、３６０度を１６個に分割するように被検出体９８を
突設する）と、該被検出体９８が接近したことを感知し
て所定のパルス信号Ｐを出力する磁気センサまたは静電
容量型センサ等の感知センサ９７とからなり、感知セン
サ９７は前記被検出体９８と対峙すように固定配置され
ている。

【００３４】そして、車軸９９が一定中心角度だけ回転
するのに要する時間であるパルス信号Ｐのパルス周期Ｔ
p を検出し、このパルス周期Ｔp と車輪８，９の直径と
の関係等から車速Ｖを演算する。即ち、車速Ｖはパルス
周期Ｔp と反比例の関係にあるので、Ｖ＝ｆ（１／Ｔp
）とする。ところで、走行車両１が一定速度で移動し
ているときには、前記各パルス周期Ｔp も一定である
が、減速時には、図１２（ａ）に示すように、パルス信
号のパルス周期Ｔp_n-2、Ｔp_n-1、Ｔp_nは時間の経過
と共に増大する。逆に増速時には、図１２（ｂ）に示す
ように、パルス周期Ｔp_n-2、Ｔp _n-1、Ｔp_nは時間の
経過と共に減少するのである。

【００３５】そして、一般に走行車両１のエンジンの出
力特性、減速機構の特性、総重量等の種々の機械的特性
により、増速・減速の程度に限界があり、また、一定速
度での走行速度にも最大と最小との限界がある。図１３
は横軸に時間（ｔ）を採り、縦軸に速度Ｖを採って示す
走行曲線であり、走行曲線Ａは最大のものを示し、走行
曲線Ｃは最小のものを示し、走行曲線Ｂは中間の状態を
示す。

【００３６】図１３から理解できるように、例えば、増
速区間における加速度α（正）は走行曲線Ａの増速曲線
Ａａの部分のほうが走行曲線Ｃの増速曲線Ｃａの部分よ
り大きく、同様に減速区間における加速度α（負）も走
行曲線Ａの減速曲線Ａｂの部分のほうが走行曲線Ｃの増
速曲線Ｃｂの部分より大きい。これらから、走行車両１
の機種等を特定できると、加速時・減速時における速度
と加速度との関係は、一定の領域（範囲）内でしか採り
えないことが理解できる。

【００３７】例えば、本実施例における走行車両１につ
いては、横軸に速度Ｖを採り、縦軸に速度の時間的変化
率（ｄＶ／ｄｔ＝α加速度）を採って示す図１４におい
て、曲線Ｖ１とＶ２との間にあって、ある速度Ｖｏを取
る時には、加速度はα１とα２との間の値しか採りえな
いということである。他方、前述のように、パルス信号
Ｐによるパルス周期Ｔp の長短（大小）は、走行車両１
の速度Ｖに反比例するのであるから、本実施例における
走行車両１の増速時・減速時における速度Ｖと前記パル
ス周期Ｔp の時間的変化率（ｄＴp／ｄｔ）の特性は、
図１５に示す曲線Ｙ１とＹ２との間の値のみを採ること
ができると、解釈できるのである。

【００３８】そこで、前記各曲線Ｙ１及び曲線Ｙ２を速
度Ｖの関数とみなして、前記本実施例の走行車両１の走
行実験から、増速時、減速時における加速度特性とし
て、Ｙ１＝ａmax.×（１／Ｖ）＋ｂmax. ‥‥（１）Ｙ２＝ａmin.×（１／Ｖ）＋ｂmin. ‥‥（２）を予め求めておく。なお、ａmax.、ｂmax.、ａmin.、ｂ
min.はそれぞれ実験により求められた定数である。

【００３９】そして、前記パルス信号Ｐを複数回検出し
てパルス周期Ｔp を演算し、その時間的変化率（ｄＴp
／ｄｔ）を演算し、Ｙ２≦（ｄＴp／ｄｔ）≦Ｙ１ ‥‥（３）の条件を満足するときには、走行車両１は移動している
ものと判断し、逆に、パルス信号Ｐが検出されても、前
記（３）式を満足しない時には、走行車両１が停止状態
で、且つ揺れているものと判断するのである。

【００４０】次に、図１６に示すメインフローチャート
を参照しながら、走行制御の動作につて説明すると、オ
ペレータ（作業者）が走行車両１の運転席２に搭乗し
て、運転席におけるキースイッチを電源ＯＮ側に回動し
て（Ｓ１）、制御装置１００を待機状態にする（Ｓ
２）。電源投入時からエンジン作動までは、安全確保の
ため、作業者の意思で種々の作業を手作業にて実行する
必要があるので、手動にてエンジンを作動させる（Ｓ
３）。次に、自動モード設定スイッチ９４がＯＮ（自動
モード設定状態）であるか否かを判別する（Ｓ４）。自
動モード設定スイッチ９４がＯＦＦの場合には（Ｓ４：
no）、オペレータは手動操作を実行する（Ｓ５）。

【００４１】オペレータが自動モード設定スイッチ９４
をＯＮにすれば（Ｓ４：yes ）、その後はオペレータは
走行車両から下りて、無線遠隔操作装置１０１にて操作
の指示信号を出して、上述のように誘導ケーブル２７に
沿って走行車両を走行させながら薬液の噴霧を実行する
という自動走行を実行する（Ｓ６）。この自動操向中
に、走行車両が誘導ケーブルから外れたり、オペレータ
の希望により走行車両を停止させたい場合、前記無線遠
隔操作装置１０１から停止信号を送ると、油圧シリンダ
３０のピストンロッド３０ａが突出作動し、前述のよう
に、突起片９０にてリミットスイッチ９１がＯＮの検出
信号を出す。

【００４２】リミットスイッチ９１がＯＮか否かを判断
し（Ｓ７）、リミットスイッチ９１がＯＮであれば（Ｓ
７：yes ）、次に車速センサ９２からのパルス信号Ｐを
検出器した結果で、前述した条件式（３）を満足するか
否かを判断する後述する判別制御を実行し（Ｓ８）、そ
の結果、停止フラグＦの種別を判別する（Ｓ９）。そし
て、走行車両１が停止状態で単に揺れているときには、
停止フラグＦが０になるので、停止フラグＦが０である
ときには（Ｓ９：yes ）、走行車両が単なる揺れている
と判断されるので、Ｓ６に戻って自動走行モードを継続
すれば良い。

【００４３】また、走行車両１が移動していると判断さ
れる時には停止フラグＦを１となるので（Ｓ９：no）、
走行クラッチ用の作動アーム６８が回動しているにもか
かわらず、現実には走行クラッチ装置による動力遮断が
実現されておらず、エンジンからの動力が車軸に伝達さ
れており、ブレーキ装置より制動をかけているにも拘ら
ず、走行車両が移動しているものと解釈する。従って、
このような状態を放置しておくと、ブレーキがかかった
まま、走行車両が移動するから、走行車両の停止が実現
できず、且つブレーキ装置の焼損となる。

【００４４】そこで、ＣＰＵ１００からの指令信号に
て、まず油圧シリンダ３０のピストンロッド３０ａを後
退させて、走行クラッチ接続とブレーキ解除を実行し
（Ｓ１０）、その後、電子ガバナー９３に指令信号を送
ってエンジン停止させ（Ｓ１１）、その後Ｓ１に戻るの
である。このような制御により、停止したエンジンに対
する走行クラッチ接続にて、いわゆるエンジンブレーキ
がかかり、走行車両の停止が確実になると共に、ブレー
キ装置の焼損も防止できるのである。

【００４５】図１７に示すサブルーチンフローチャート
を参照しながら、前記Ｓ８の判別制御の処理について説
明すると、処理スタートに続いて、時期的に連続する２
つのパルス信号Ｐ_n-2、Ｐ_n-1を検出して（図１２
（ａ）または図１２（ｂ）を参照）、その１つのパルス
周期Ｔp_n-1が算出されたか否かを判断する（Ｓ２
０）。１つのパルス周期Ｔp_n-1が算出されたときには
（Ｓ２０：yes ）、所定の車速演算式からそのときの車
速Ｖを演算する（Ｓ２１）。次に、予め不揮発性ＲＡＭ
に格納された前記加速度特性式（１），（２）及び条件
式（３）を読み出し（Ｓ２２）、次に、前記１つのパル
ス周期Ｔp_n-1に時期的に隣接するパルス周期を算出す
るため、時期的に連続する２つのパルス信号Ｐ_n-1及び
Ｐ_nを検出してパルス周期Ｔp_nを算出されたか否かを
判断する（Ｓ２３）。ここで、前記２つのパルス周期が
算出されたときには（Ｓ２０：yes 且つＳ２３：yes
）、そのパルス周期の時間的変化率（ｄＴp／ｄｔ）を
演算する（Ｓ２４）。

【００４６】そして、前記条件式Ｙ２≦（ｄＴp／ｄ
ｔ）≦Ｙ１ ‥‥（３）を満足しているか否かを判断
し（Ｓ２５）、満足しているときには（Ｓ２５：yes
）、停止フラグＦ＝１を出力して（Ｓ２６）後、Ｓ２
０に戻って処理繰り返す。前記条件式（３）を満足して
いないときには（Ｓ２５：no）、停止フラグＦ＝０を出
力して（Ｓ２７）後、Ｓ２０に戻って処理繰り返すので
ある。

【００４７】前述の実施例において、Ｓ２１の処理が車
速検出手段であり、前記（１）〜（３）式を記憶する不
揮発性ＲＡＭ等の記憶手段が加速度特性記憶手段とな
り、Ｓ２０〜Ｓ２４が加速度変化率演算手段となり、Ｓ
２５が判別手段となる。このようにして、一旦停止した
走行車両が前記のようにタンク４内の薬液の揺れの慣性
力にて揺れ動くときの車軸９９の揺動回動のパルス周期
の時間的変化率、つまり加速度は、通常、走行車両１が
移動走行するときの、増速時・減速時の加速度特性とは
異なることを利用して、走行車両１が移動中であるか、
走行車両１が停止中であって単に揺れているかを、ソフ
ト的構成のみで判別することができるから、機械的機構
としては車速センサ９２のみで構成が至極簡単となり、
且つ走行車両が停止中であって単に揺れているときと、
移動中であるときとの誤検出を確実に防止できるという
効果を奏するのである。

【００４８】なお、走行車両１が完全に停止していると
きには、車速センサ９２のパルス信号はない。また、車
速センサ９２は、円周方向に一定ピッチで穿設などされ
た多数のスリットを有する円盤が車軸と一体的に回転す
るように設けられ、このスリットの移動時間と個数とを
検出するためのフォトインタラプタにより構成したもの
であっても良い。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載
の発明の自動走行車両における走行制御装置は、加速度
特性記憶手段は、走行車両の増速時及び減速時の加速度
特性を予め記憶しおき、車速検出手段が、走行車両にお
ける車軸等の走行系の回動の有無及び車速を車速センサ
のパルス信号の検出により算出し、この車速検出手段に
基づいて得られた走行車両の加速度の時間変化率を、加
速度変化率演算手段が演算する。そして、判別手段は、
前記演算結果の加速度変化率が加速度特性の所定範囲外
であるときには、走行車両が単に揺れていると判断する
ので、一旦停止した走行車両が慣性力にて単に揺れ動く
ときの車軸の揺動回動の周期の時間的変化率、つまり加
速度は、通常、走行車両が移動走行するときの、増速時
・減速時の加速度特性とは異なることを利用して、走行
車両が移動中であるか、走行車両が停止中であって単に
揺れているかを、ソフト的構成のみで簡単に判別するこ
とができる。従って機械的構成が車速センサのみで至極
簡単でありながら、走行車両の移動中及び完全停止と単
なる揺れとを区別可能ならしめるので、無人自動走行作
業を誤作動させない制御に寄与できるという効果を奏す
るのである。

【００５０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の自動走行車両における走行制御装置において、
前記加速度変化率演算手段は、車速センサにより検出し
たパルス信号のパルス周期の時間的変化率をもって走行
車両の加速度の時間変化率を演算するものであるから、
検出信号はパルス信号の有無とそのパルス周期だけで済
み、演算を至極簡単であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】薬剤散布機の側面図である。

【図２】薬剤散布機の平面図である。

【図３】操舵装置の概略平面図である。

【図４】操舵装置等の制御油圧回路図である。

【図５】走行クラッチおよびブレーキ操作部の平断面図
である。

【図６】図５のVI−VI線矢視側断面図である。

【図７】図６のVII −VII 矢視側面図である。

【図８】図５の VIII −VIII矢視側面図である。

【図９】噴霧部の機構ブロック図である。

【図１０】制御手段の機能ブロック図である。

【図１１】車速センサの構造の説明図である。

【図１２】（ａ）は減速時のパルス信号とそのパルス周
期の変化を示す図、（ｂ）は増速時のパルス信号とその
パルス周期の変化を示す図である。

【図１３】走行車両における始動から停止迄の速度変化
を示すタイムチャートである。

【図１４】走行車両の増速時及び減速時における速度と
加速度との採りうる範囲を示す図である。

【図１５】走行車両の増速時及び減速時における速度と
パルス信号のパルス周期の時間変化率との採りうる範囲
を示す図である。

【図１６】走行制御のメインフローチャートである。

【図１７】走行制御のサブルーチンフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１走行車両８，８前輪９，９後輪１０エンジン１１走行変速機構１２動力伝達機構１３動噴ポンプ９１リミットスイッチ９２車速センサ９３電子ガバナー９４自動モード設定スイッチ９５，９６駆動回路９７感知センサ９８被検出体９９車軸１００制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01P 3/42 G01P 51/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走行車両における車軸等の走行系の回動
の有無及び車速を車速センサのパルス信号の検出により
算出する車速検出手段と、走行車両の増速時及び減速時の加速度特性を予め記憶し
た加速度特性記憶手段と、前記車速検出手段に基づいて得られた走行車両の加速度
の時間変化率を演算する加速度変化率演算手段と、前記演算結果の加速度変化率が前記加速度特性の所定範
囲外であるときには、走行車両が単に揺れていると判断
する判別手段とを備えたことを特徴とする自動走行車両
における走行制御装置。
【請求項２】前記加速度変化率演算手段は、車速セン
サにより検出したパルス信号の周期の時間的変化率をも
って走行車両の加速度の時間変化率を演算することを特
徴とする請求項１に記載の自動走行車両における走行制
御装置。