JPH07222509A - 自律走行作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業地が光量の少ない状態下にあっても、確
実に未作業地と既作業地との境界に沿い倣い走行するこ
とが可能な自律走行作業車を提供する。 【構成】 車輌進行に伴い、ＣＣＤカメラ１７により既
作業地Ｃと未作業地Ｂとの境界部を撮像し、撮像画像に
おいて前回の作業レ−ン走行時に既作業地と未作業地と
の境界Ｌに沿い塗布された蛍光塗料帯ｍを検出し、この
蛍光塗料帯により得られる線と予め設定された目標線と
を比較して目標位置に対する車体のずれを認識し、この
認識デ−タに基づき操舵機構を制御して境界Ｌに沿った
倣い走行を行う。またこのとき、次の作業レ−ンの倣い
走行に備え、蛍光塗料塗布装置１０ａ或は１０ｂによっ
て既作業地と未作業地との境界に沿い作業地に蛍光塗料
が塗布される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業領域における未作
業地と既作業地との境界を検出し、検出された境界に沿
い自律走行して次の作業レ−ンの作業を行う自律走行作
業車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無人で自律走行する自律走行車に
対しては、自律走行のための自己位置検出として、電線
を地下に埋設し、この電線が発する磁界を磁気センサで
検出する技術が提案されているが（例えば、特開平１−
３１２６１０号公報）、ゴルフ場、河川敷堤防、公園等
の各種フィ−ルドで草刈、芝刈等の作業を無人で行う自
律走行作業車等のように、自律走行領域が広大な場合、
領域の全てに電線を埋設することは困難であり、設置費
用も大きなものとなる。

【０００３】これに対処するため、作業領域において未
処理作業地としての未作業地と処理済み作業地としての
既作業地との境界部をモニタカメラ等の撮像手段により
撮像し、この撮像した画像から境界位置を検出し、この
境界に沿って自律走行し、次の作業レ−ンの作業を行う
自律走行作業車が開発されている。

【０００４】この境界検出については、特開昭６１−１
３９３０４号公報に、モニタカメラにより境界部を撮像
してこの撮像画像を平均明度差により２値化し、２値化
に当たって、微分値の正負の符号を検出し、車輌の進行
方向と照らし合わせて、作業済み／未作業・境界なの
か、或いは未作業／作業済み・境界なのかを識別し、現
在の作業行程で必要な境界のみを見い出し、この境界に
沿って自律走行する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の先行例
のような画像処理による倣い走行では、曇天、夕刻等、
作業地が光量の少ない状態下にあっては、未作業地と既
作業地との境界の明度差が少なく、この明度差に基づき
既作業地と未作業地との境界を検出すると誤検出を生
じ、既作業地と未作業地との境界に沿った倣い走行が困
難となる不都合がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑み、作業地が光量の
少ない状態下にあっても確実に未作業地と既作業地との
境界に沿い自律走行することが可能な自律走行作業車を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、作業領域における既作業地と未作業地との境
界部を撮像手段により撮像し、撮像した画像に基づき境
界位置に対する車体のずれを認識し、境界位置に対する
車体のずれに基づき操舵機構を制御して境界に沿った倣
い走行を行う自律走行作業車において、車輌の進行に伴
い、既作業地と未作業地との境界に沿い作業地に蛍光塗
料を塗布する蛍光塗料塗布手段と、倣い走行による作業
レ−ン走行時に、前記撮像手段により撮像した画像にお
いて前回の作業レ−ン走行時に上記蛍光塗料塗布手段に
より作業地に塗布された蛍光塗料帯を検出し、蛍光塗料
帯により得られる線と予め設定された目標線とを比較し
て目標位置に対する車体のずれを認識する画像処理手段
と、上記画像処理手段により得た境界認識デ−タに基づ
き操舵機構を制御する倣い走行制御手段とを備えること
を特徴とする。

【０００８】

【作用】上記自律走行作業車においては、車輌走行に伴
い、撮像手段により既作業地と未作業地との境界部を撮
像し、撮像された画像から、前回の作業レ−ン走行時に
既作業地と未作業地との境界に沿い作業地に塗布された
蛍光塗料帯を検出し、この蛍光塗料帯により得られる線
と予め設定された目標線とを比較して目標位置に対する
車体のずれを認識し、この認識デ−タに基づき操舵機構
が制御されて境界に沿った自律走行が行われる。またこ
のとき、次の作業レ−ン走行に備え蛍光塗料塗布手段に
よって既作業地と未作業地との境界に沿い作業地に蛍光
塗料が塗布される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図面は本発明の一実施例を示し、図１はＤ−ＧＰ
Ｓ用移動局を備えた芝刈作業車の側面図とＤ−ＧＰＳ用
固定局を示す説明図、図２は芝刈作業車における各機
構、装置の取付け位置関係を示す平面図、図３は蛍光塗
料塗布装置の構成を示す説明図、図４は蛍光塗料塗布装
置による作業地への塗布状態を示す説明図、図５は制御
装置のブロック図、図６は操舵系の構成を示す説明図、
図７は撮像制御部の回路構成図、図８は走行経路及び作
業領域を示す説明図、図９乃至図１１は主制御ル−チン
のフロ−チャ−ト、図１２及び図１３は自律走行制御ル
−チンのフロ−チャ−ト、図１４はＤ−ＧＰＳ無線通信
ル−チンのフロ−チャ−ト、図１５はＣＣＤカメラによ
り撮像された画像において作業地に塗布された蛍光塗料
帯、蛍光塗料帯から求めた直線近似式と目標直線との関
係を示す説明図、図１６はＣＣＤカメラの取付状態、撮
像画像、及び直線近似の関係を示す説明図、図１７は草
・芝刈作業による１行程の作業レ−ン終了時の車輌シフ
ト状態を示す説明図である。

【００１０】図１（ａ）において、符号１は無人で自走
可能な自律走行作業車を示し、本実施例においては、ゴ
ルフ場等の草・芝刈作業を行う芝刈作業車であり、草・
芝刈作業領域において既刈地（既作業地）と未刈地（未
作業地）との刈跡境界に沿って倣い走行し草・芝刈を行
う。この芝刈作業車１は、エンジン駆動で走行し、前後
輪の操舵角を独立して制御することができるようになっ
ており、衛星からの電波を受信して自己位置を測定する
ための衛星電波受信機、走行履歴に基づいて現在位置を
測定するための推測航法用センサ、走行障害物を検出す
るためのセンサが搭載されると共に、草・芝刈作業領域
において刈跡境界に沿い作業地に蛍光塗料を塗布するた
めの蛍光塗料塗布手段、既刈地と未刈地との境界部を撮
像し、この撮像画像から上記蛍光塗料塗布手段によって
塗布された蛍光塗料帯を認識して刈跡境界に沿った倣い
走行を行う為の撮像手段等が搭載され、高精度な自律走
行を行うことができる。

【００１１】前記衛星電波受信機は、本実施例において
は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して自己位置を測定す
るためのＧＰＳ受信機であり、既知の地点に配置された
固定局で位置観測を行って補正情報（ディファレンシャ
ル情報）を移動局にフィ−ドバックする、いわゆるディ
ファレンシャルＧＰＳ（以下、Ｄ−ＧＰＳと略記する）
用の移動局ＧＰＳ受信機である。

【００１２】周知のように、ＧＰＳによる測位誤差の要
因としては、衛星及び受信機の時計の誤差、衛星の軌道
の誤差、電離層による電波の遅れ、大気圏による電波の
遅れ、マルチパス等があり、その他に、最も大きな誤差
要因としてセレクタブル・アベイラビリティ（Ｓ／Ａ）
と呼ばれる運用者による意図的な精度劣化がある。これ
らの要因による誤差のうち、同位相の誤差は既知の地点
の固定局で捕捉した各衛星に対応する補正情報を利用す
ることにより除去することができ、移動局での測位精度
を数ｍ程度まで飛躍的に向上することができる。

【００１３】このため、前記芝刈作業車１には、移動局
ＧＰＳ受信機のアンテナ２と、固定局からのディファレ
ンシャル情報を受信するための無線通信機のアンテナ３
とが立設されており、車外の既知の地点には図１（ｂ）
に示すように、固定局ＧＰＳ受信機のアンテナ４１と、
移動局ＧＰＳ受信機へディファレンシャル情報を送信す
るための無線通信機のアンテナ４２とを備えた固定局４
０が配置される。

【００１４】また、前記推測航法用センサとしては、地
磁気センサ４と車速センサの一例としての車輪エンコ−
ダ５とが前記芝刈作業車１に備えられ、前記障害物検出
用センサとしては、超音波センサあるいは光センサ等の
無接触型センサ６ａ，６ｂが前記芝刈作業車１の前後部
に取付けられるとともに、マイクロスイッチ等を使用し
た接触型センサ７ａ，７ｂが前記芝刈作業車１の前後端
に取付られている。

【００１５】また、前記芝刈作業車１の車体１ａ下部に
は、草・芝刈作業を行うため図２に示すようにモ−ア等
の刈刃８ａを複数備えた刈刃機構８が備えられ、車載の
エンジンから前後輪９ａ，９ｂに動力を伝達する動力伝
達機構における変速機のＰＴＯ軸、図示しない油圧クラ
ッチ機構、ユニバ−サルジョイント等を介して刈刃機構
８に動力伝達し、図示しない伝動機構を介して各刈刃８
ａを回転させて草・芝刈を行うよう構成されている。

【００１６】前記蛍光塗料塗布手段としては、２組の蛍
光塗料塗布装置１０ａ，１０ｂを備え、蛍光塗料塗布装
置１０ａ，１０ｂは、図１（ａ）及び図２に示すように
車輪９ｂと干渉しない位置で車体１ａの後方左右側面に
ステ−１１を介してそれぞれ取付られており、草・芝刈
作業走行時に刈刃機構８によって既に草・芝が刈り取ら
れた既刈地Ｃと未だ草・芝が刈り取られていない未刈地
Ｂとの刈跡境界Ｌに沿い、作業地に蛍光塗料を塗布す
る。各蛍光塗料塗布装置１０ａ，１０ｂは、図３に示す
ように、車体１ａの後部に搭載された蛍光塗料タンク１
２に塗料供給管１３ａ，１３ｂを介して連通する塗料貯
留部１４ａ，１４ｂ、作業地に蛍光塗料を塗布する刷毛
部１５ａ，１５ｂ、及び塗料貯留部１４ａ，１４ｂと刷
毛部１５ａ，１５ｂとの間に介設される常閉式の電磁開
閉弁１６ａ，１６ｂから構成されている。

【００１７】そして、電磁開閉弁１６ａ，１６ｂは、そ
れぞれ後述する制御装置５０における塗布制御部５９に
よって開閉制御され、ＯＮによる通電状態で開弁して刷
毛部１５ａ，１５ｂに蛍光塗料を供給し、ＯＦＦによる
非通電状態で閉弁して刷毛部１５ａ，１５ｂへの蛍光塗
料の供給を遮断する。

【００１８】なお、本実施例では、刈跡境界に沿う芝刈
作業車１の倣い走行による草・芝刈作業において、常に
前進Ｆ状態で草・芝刈作業を行う。そして、草・芝刈作
業時、図２のように既刈地Ｃが車体１ａの前進方向左側
にあり未刈地Ｂが右側にあるときには、車体１ａの右側
に設置されている蛍光塗料塗布装置１０ｂを用い、逆に
既刈地Ｃが車体１ａの前進方向右側にあり未刈地Ｂが左
側にあるときには、車体１ａの左側に設置されている蛍
光塗料塗布装置１０ａを使用する。

【００１９】また、蛍光塗料塗布装置１０ａ，１０ｂの
取付位置は、図２及び図４に示すように、作業領域にお
ける既刈地Ｃと未刈地Ｂとの刈跡境界Ｌに沿い刷毛部１
５ａ，１５ｂが作業地に接し作業地に蛍光塗料を塗布す
べく、車体の前後方向においてそれぞれ刈刃機構８の左
右の刈刃８ａの接線（すなわち、刈跡境界Ｌに相当す
る）を跨ぐ位置あるいは接線近傍に設定される。また、
蛍光塗料は、作業地への塗布後、経時的に分解する無色
透明のものを用いる。

【００２０】ここで、芝刈作業車１の倣い走行による草
・芝刈り作業において、刈残しを防止すべく芝刈オ−バ
ラップ量Ｏを実現するため、前回の作業レ−ン走行時の
芝刈作業車１の車***置に対し、刈刃機構８の各刈刃８
ａによる刈幅Ｗから上記芝刈オ−バラップ量Ｏを減算し
た位置で車輌走行する必要がある。このため、後述する
撮像手段としてのＣＣＤカメラにより既刈地Ｃと未刈地
Ｂとの境界部を撮像して得た画像から、制御装置５０に
より、刈跡境界Ｌに沿い作業地に塗布された蛍光塗料帯
ｍを検出し、画像における蛍光塗料帯を直線近似式によ
り直線近似した直線と、予め設定された所定の芝刈オ−
バラップ量Ｏを得るよう設定される目標直線式とを比較
し、直線近似式により得られる直線が目標直線に一致す
るよう操舵機構を制御して走行する。すなわち、既刈地
Ｃと未刈地Ｂとの刈跡境界Ｌに沿い塗布された蛍光塗料
帯ｍを検出することにより刈跡境界Ｌの位置を間接的に
認識し、蛍光塗料帯を直線近似した直線近似式によって
得られる直線と上記目標直線とを一致させるよう操舵機
構を制御して走行することで、刈跡境界Ｌに沿った倣い
走行を行うのである。

【００２１】また、前記撮像手段として例えば固体撮像
素子（ＣＣＤ）を使用したＣＣＤカメラ１７が採用さ
れ、芝刈作業車１の車体１ａ前方中央にア−ム１８を介
して設置されている（図１（ａ）、図２、及び図１６
（ａ），（ｂ）参照）。ＣＣＤカメラ１７は、倣い走行
において車輌前方を撮像し、作業地に塗布された蛍光塗
料帯ｍを含む既刈地Ｃと未刈地Ｂとの境界部を撮像す
る。また、ＣＣＤカメラ１７は、倣い走行時に、既刈地
Ｃと未刈地Ｂの境界部を撮像するため、所定の取付高さ
ｈ、画角θA 、及び附角θB を有する。

【００２２】また、図５に示すように、前記芝刈作業車
１には、複数のマイクロコンピュ−タ等から構成される
制御装置５０が搭載されており、この制御装置５０にＣ
ＣＤカメラ１７及びセンサ・アクチュエ−タ類が接続さ
れて、該制御装置５０により、撮像手段（ＣＣＤカメラ
１７）により撮像した既作業地（既刈地Ｃ）と未作業地
（未刈地Ｂ）との境界部の画像から作業地に境界（刈跡
境界Ｌ）に沿い塗布された蛍光塗料帯ｍを検出し、蛍光
塗料帯により得られる線と予め設定された目標線とを比
較して目標位置に対する車体のずれを認識する画像処理
手段としての機能、及び、この認識デ−タに基づき後述
する操舵機構を制御する倣い走行制御手段としての機能
が実現される。さらに制御装置５０は、移動局ＧＰＳ受
信機２０、固定局４０からのディファレンシャル情報を
受信するための無線通信機２１が接続され、Ｄ−ＧＰＳ
による自己位置測位機能、推測航法による自己位置測位
機能、自律走行を制御する自律走行制御機能を実現する
ようになっている。

【００２３】詳細には、前記ＣＣＤカメラ１７を制御す
ると共にＣＣＤカメラ１７からの信号を処理する撮像制
御部５１、各センサ・アクチュエ−タ類の信号を処理す
る各検出部、すなわち推測航法位置検出部５２、Ｄ−Ｇ
ＰＳ位置検出部５３、及び障害物検出部５４が備えら
れ、また、これらの撮像制御部５１、各検出部５２，５
３，５４により得られたデ−タに基づき走行制御等を行
うための走行制御部５５、この走行制御部５５によって
参照される作業デ−タ・マップが格納されている作業デ
−タ蓄積部５６、前記走行制御部５５からの指示によっ
て車輌制御を行う車輌制御部５７が備えられ、さらに、
この車輌制御部５７からの出力に基づいて芝刈作業車１
の各機構部を駆動するため、駆動制御部５８、塗布制御
部５９、操舵制御部６０、及び刈刃制御部６１が備えら
れている。

【００２４】前記撮像制御部５１では、作業領域におけ
る倣い走行時、ＣＣＤカメラ１７によって撮像された既
刈地Ｃと未刈地Ｂとの境界部の画像から作業地に塗布さ
れた蛍光塗料帯ｍを検出し、画像における蛍光塗料帯ｍ
の位置から直線近似式を求め、この直線近似式デ−タを
前記走行制御部５５に出力する。

【００２５】前記推測航法位置検出部５２は、車輪エン
コ−ダ５によって検出される車速を積分して走行距離を
求め、走行距離を地磁気センサ４により検出した走行方
向の変化に対応させて累積することにより、基準地点か
らの走行履歴を算出して自車輌の現在位置を測定し、測
位デ−タを前記走行制御部５５に出力する。尚、走行方
向を認識するためのセンサとしては、地磁気センサ４に
限定されることなく、ジャイロ等を用いても良い。

【００２６】前記Ｄ−ＧＰＳ位置検出部５３は、前記移
動局ＧＰＳ受信機２０を介して捕捉したＧＰＳ衛星群
（３次元測位の場合には少なくとも４個、２次元測位の
場合には少なくとも３個）１００からの航法メッセ−
ジ、すなわち、衛星の時計補正係数、軌道情報、衛星の
暦、衛星の配置等の測位情報と、無線通信機２１を介し
て受信した固定局４０からのディファレンシャル情報と
から自車輌の位置を高精度に測定し、その測位デ−タを
前記走行制御部５５に出力する。

【００２７】前記Ｄ−ＧＰＳ位置検出部５３に対する固
定局４０は、固定局ＧＰＳ受信機４３が接続されるＤ−
ＧＰＳ固定局部４４、このＤ−ＧＰＳ固定局部４４から
のディファレンシャル情報を送信するためのＤ−ＧＰＳ
情報送信部４５、このＤ−ＧＰＳ情報送信部４５に接続
される無線通信機４６等から構成されている。

【００２８】前記Ｄ−ＧＰＳ固定局部４４では、前記固
定局ＧＰＳ受信機４３を介して受信した衛星群１００か
らの測位情報を処理してディファレンシャル補正デ−タ
を作成する。このディファレンシャル補正デ−タは、前
記Ｄ−ＧＰＳ情報送信部４５において無線通信のパケッ
トデ−タに変換され、無線通信機４６を介して送信され
る。

【００２９】尚、本実施例においては、Ｄ−ＧＰＳの固
定局４０を、前記芝刈作業車１の移動局を対象とした特
定の装置として任意の位置に設置するようにしている
が、ディファレンシャル情報を送信する無線局を備えた
既存のＤ−ＧＰＳ固定局、あるいは、通信衛星を介して
ディファレンシャル情報を送信する既存のＤ−ＧＰＳ固
定局等を利用することも可能である。

【００３０】また、前記障害物検出部５４は、予測でき
ない障害物を無接触型センサ６ａ，６ｂ、及び接触型セ
ンサ７ａ，７ｂによって検出し、検出信号を前記走行制
御部５５に出力する。

【００３１】前記走行制御部５５では、撮像制御部５
１、推測航法位置検出部５２、Ｄ−ＧＰＳ位置検出部５
３からの各測位デ−タを適宜選択し、作業デ−タ蓄積部
５６の作業デ−タを参照して現在の自車輌の位置と目標
位置との誤差量を算出し、走行経路や車輌制御指示を決
定する。

【００３２】この場合、作業領域への移動に際しては、
前記Ｄ−ＧＰＳ位置検出部５３での測位精度を設定レベ
ルと比較し、設定レベルを満足する場合、Ｄ−ＧＰＳ位
置検出部５３からの測位デ−タを使用し、設定レベルを
満足しない場合、前記推測航法位置検出部５２からの測
位デ−タを使用して自律走行制御を行う。そして、作業
領域における草・芝刈作業では、前記撮像制御部５１か
らの直線近似式と予め設定された目標直線式とを比較
し、直線近似式により得られる直線が目標直線式による
目標直線と一致するよう倣い走行を制御する。尚、上記
障害物検出部５４により障害物が検出されたときには、
障害物回避あるいは車輌停止を指示する。

【００３３】前記作業デ−タ蓄積部５６は、固定デ−タ
が記憶されているＲＯＭエリアと、制御実行中のワ−ク
デ−タが記憶されるＲＡＭエリアとから構成され、ＲＯ
Ｍエリアには、草・芝刈作業を行う作業領域の地形デ−
タや複数の作業領域を含む領域全体の地形デ−タ等が予
め格納されており、ＲＡＭエリアには、後述するよう
に、推測航法による測位デ−タを補正するため設定時間
内でＤ−ＧＰＳの測位デ−タ等が蓄積されるようになっ
ている。

【００３４】前記車輌制御部５７では、前記走行制御部
５５からの指示を具体的な制御指示量に変換し、駆動制
御部５８、塗布制御部５９、操舵制御部６０、刈刃制御
部６１に出力する。これにより、駆動制御部５８では、
変速アクチュエ−タ、前後進切換アクチュエ−タ、スロ
ットルアクチュエ−タ、ブレ−キアクチュエ−タ等の走
行制御アクチュエ−タ２２を制御して車輌走行制御を行
うと共に、油圧ポンプ２３を制御して各機能部を駆動す
るための油圧を発生させ、塗布制御部５９では、蛍光塗
料塗布装置１０ａ，１０ｂにおける電磁開閉弁１６ａ，
１６ｂを選択的にＯＮ，ＯＦＦ制御して蛍光塗料塗布装
置１０ａ，１０ｂによる作業地への蛍光塗料塗布の制御
を行い、操舵制御部６０では、前輪舵角センサ２５ａ、
後輪舵角センサ２５ｂからの出力に基づいて前輪操舵用
油圧制御弁２６ａ、後輪操舵用油圧制御弁２６ｂを介し
て操舵制御（操舵量フィ−ドバック制御）を行い、刈刃
制御部６１では、刈刃制御用油圧制御弁２７を介して前
記油圧クラッチ機構を動作して刈刃機構８の制御を行
う。

【００３５】図６に示すように、芝刈作業車１の操舵系
は、エンジンＥによって駆動される前記油圧ポンプ２３
に、前記操舵制御部６０によって制御される前輪操舵用
油圧制御弁２６ａ及び後輪操舵用油圧制御弁２６ｂが接
続されると共に、各油圧制御弁２６ａ，２６ｂに、前輪
用油圧シリンダ２８ａ、後輪用油圧シリンダ２８ｂがそ
れぞれ接続されており、各油圧シリンダ２８ａ，２８ｂ
により、前輪操舵機構２９ａ、後輪操舵機構２９ｂが独
立して駆動される構成となっている。

【００３６】そして、各操舵機構２９ａ，２９ｂに取付
けられた各舵角センサ２５ａ，２５ｂにより検出された
前後輪の各舵角が前記操舵制御部６０に入力されると、
検出された舵角と目標舵角との偏差をなくすよう、前記
操舵制御部６０によって各油圧制御弁２６ａ，２６ｂを
介して各操舵機構２９ａ，２９ｂが制御される。

【００３７】図７は、前記撮像制御部５１の具体的回路
構成を示し、撮像制御部５１は、ＣＰＵ７０に、ワ−ク
デ−タを保持するためのＲＡＭ７１、制御用固定デ−タ
及び制御プログラムが格納されているＲＯＭ７２、各種
のデ−タ、制御信号の入出力のためのＩ／Ｏインタ−フ
ェイス７３が、デ−タバス７４及びアドレスバス７５を
介して接続されたマイクロコンピュ−タを中心として構
成される。そして、前記走行制御部５５から倣い走行が
指示されると、ＣＣＤカメラ１７を作動させて撮像を制
御すると共に、ビデオメモリ７６に格納された撮像画像
を処理し、画像中の蛍光塗料帯ｍを検出し、画像におけ
る蛍光塗料帯ｍの位置から直線近似式を求め、その直線
近似式のデ−タを前記走行制御部５５に出力する。

【００３８】ＣＣＤカメラ１７からのビデオ信号はアン
プ７７で増幅され、同期回路７８、Ａ／Ｄ変換器７９に
それぞれ供給される。同期回路７８では、ビデオ信号か
ら同期信号を分離してタイミング信号を生成し、Ａ／Ｄ
変換器７９及びアドレス制御回路８０に供給する。

【００３９】Ａ／Ｄ変換器７９ではアンプ７７からのビ
デオ信号を、タイミング信号に同期してデジタル画像に
変換し、デ−タバス８１を介して切換回路８２に出力す
る。また、アドレス制御回路８０では、タイミング信号
に同期してアドレスデ−タを生成し、アドレスバス８３
を介して切換回路８２に供給する。

【００４０】切換回路８２は、ＣＰＵ７０側のデ−タバ
ス７４及びアドレスバス７５と、Ａ／Ｄ変換器７９側の
デ−タバス８１及びアドレスバス８３とのいずれか一方
を選択的にビデオメモリ７６に接続するものであり、ア
ドレス制御回路８０から切換回路８２にアドレスデ−タ
が供給されている間は、Ａ／Ｄ変換器７９側のデ−タバ
ス８１をビデオメモリ７６に接続して画像デ−タが書き
込まれるようにし、この間、ＣＰＵ７０によるビデオメ
モリ７６へのアクセスを禁止する。

【００４１】そして、ＣＣＤカメラ１７からのビデオ信
号の供給が停止し、ＣＰＵ７０のビデオメモリ７６への
アクセスが可能になると、ビデオメモリ７６から画像デ
−タが読み出され、この画像デ−タが処理されて画像中
における蛍光塗料帯ｍを検出して、画像における蛍光塗
料帯ｍの位置から直線近似式を算出し、Ｉ／Ｏインタ−
フェイス７３から前記走行制御部５５に直線近似式のデ
−タが出力される。

【００４２】以下、図８に示すような複数の区画の作業
領域に対し、無人で草・芝刈作業を行う場合について説
明する。この場合、芝刈作業車１は作業開始に当たって
任意の準備位置９０に待機しているものとすると、最初
の作業領域９２への移動、この作業領域９２における草
・芝刈作業、作業領域９２から次の作業領域９６への移
動、この作業領域９６における草・芝刈作業、戻り位置
９８への移動が、図９〜図１４に示すプログラムに従っ
て自律的に行われる。

【００４３】まず、図９〜図１１に示す主制御ル−チン
では、ステップS101で、Ｄ−ＧＰＳを用いて現在の自己
位置である準備位置９０を計測する。この位置計測は、
緯度、経度等のＤ−ＧＰＳの測位デ−タ（必要に応じて
高度デ−タも加えられる）を、作業デ−タ蓄積部５６に
格納されている測地系のデ−タに変換することにより行
われる。尚、この測地系へのデ−タ変換は、Ｄ−ＧＰＳ
位置検出部５３で行っても良く、あるいは、走行制御部
５５において行っても良い。

【００４４】次いで、ステップS102へ進むと、作業デ−
タ蓄積部５６を参照して最初の作業領域９２の地形デ−
タを読出し、計測した準備位置９０から作業開始地点Ｐ
0 までの経路９１を生成してステップS103へ進む。ステ
ップS103では、後述する図１２及び図１３の自律走行制
御ル−チンを実行して作業開始地点Ｐ0 へ車輌を移動
し、ステップS104で、次の作業レ−ンから既刈地Ｃと未
刈地Ｂとの刈跡境界Ｌに沿い倣い走行させるため、ま
ず、作業デ−タ蓄積部５６に格納されているデ−タに基
づき、蛍光塗料塗布装置１０ａ，１０ｂの一方を選択す
る。なお、ここでは車輌前進方向右側の蛍光塗料塗布装
置１０ｂを選択する。そして、ステップS105で、選択さ
れた蛍光塗料塗布装置１０ｂの電磁開閉弁１６ｂをＯＮ
して電磁開閉弁１６ｂを開弁させ、作業地への蛍光塗料
の塗布を開始し、ステップS106で、刈刃制御用油圧制御
弁２７を開弁して油圧クラッチ機構に油圧を供給し、刈
刃８ａを作動させて草・芝刈作業を開始する。まず、作
業領域の最初の作業レ−ンの経路９３のみ、予め作業デ
−タ蓄積部５６に格納されている作業領域デ−タを参照
してＤ−ＧＰＳ・推測航法により一定速（例えば、３〜
６Ｋｍ／ｈ）で直線走行して草・芝刈作業を行う。

【００４５】すなわち、ステップS107で、この作業領域
において作業第１回目の作業レ−ンか否かを調べ、ここ
では最初の作業レ−ンであるためステップS108へ進み、
Ｄ−ＧＰＳ・推測航法により自車輌位置を検出した後、
ステップS109で、作業デ−タ蓄積部５６にセットされて
いるデ−タを参照し、作業開始地点Ｐ0 から最初の作業
レ−ンの終端地点Ｐ1 までを直進走行する経路９３に対
する現在の自車輌位置との誤差量を求め、ステップS110
で、誤差量に応じて前後輪の各目標舵角に対する操舵量
を決定し、ステップS111で、前輪操舵用油圧制御弁２６
ａ、後輪操舵用油圧制御弁２６ｂを介して、前輪操舵機
構２９ａ、後輪操舵機構２９ｂをそれぞれ駆動し、前輪
舵角センサ２５ａ及び後輪舵角センサ２５ｂにより前後
輪９ａ，９ｂの各舵角を検出して目標舵角を得るよう制
御する。

【００４６】そして、ステップS112で、測位デ−タによ
る現在の自車輌位置から作業領域における最初の作業レ
−ンの終端地点Ｐ1 に達したか否かを調べ、終端地点Ｐ
1 に達していないときにはステップS108に戻り、Ｄ−Ｇ
ＰＳ・推測航法による草・芝刈作業を継続し、終端地点
Ｐ1 に達したときには、刈刃機構８の作動を停止させて
ステップS112からステップS113へ進み、終端点位置にお
ける倣い走行時の標識としての蛍光塗料の作業地への塗
布が途切れるのを防ぐため、予めセットされているデ−
タに基づき、そのまま所定地点Ｐ2 まで前進して車輌を
停止し、ステップS114で、現在選択されている蛍光塗料
塗布装置１０ｂ（１０ａ）の電磁開閉弁１６ｂ（１６
ａ）をＯＦＦして閉弁し、作業地への蛍光塗料の塗布を
停止する。

【００４７】そこで、最初の作業レ−ンにおいて、車輌
の前進、一定速直進走行により草・芝刈作業が行われ、
且つ、このとき蛍光塗料塗布装置１０ｂにより、既刈地
Ｃと未刈地Ｂとの刈跡境界Ｌに沿い、作業地に蛍光塗料
が塗布され、次の作業レ−ンの倣い走行に備えられる。

【００４８】なお、本実施例では、作業地に塗布された
蛍光塗料帯ｍを含む既刈地Ｃと未刈地Ｂとの境界部をＣ
ＣＤカメラ１７により撮像した画像において、蛍光塗料
帯ｍを直線近似した直線近似式を基準に倣い走行時の車
体のずれを判断するため、最初の作業レ−ンにおいて
は、Ｄ−ＧＰＳ・推測航法により直線走行を行わせる必
要がある。

【００４９】その後、ステップS115へ進み、車輌のシフ
ト処理を行い車輌を次の作業レ−ンにシフトさせ、刈刃
機構８を作動させると共に操舵機構２９ａ，２９ｂを制
御して、前回の草・芝刈作業による既刈地Ｃと未刈地Ｂ
との刈跡境界Ｌに沿った経路９４の倣い走行を一定速走
行により行い、新たな作業レ−ンの草・芝刈を開始す
る。なお、草・芝刈時の走行速度は、あまり遅いと草・
芝刈作業効率が悪化し、また速いと刈ムラ及び作業地へ
の蛍光塗料の塗布ムラが生じるため、３〜６Ｋｍ／ｈ程
度が望ましい。

【００５０】次いで、ステップS116へ進み、この草・芝
刈作業領域において、今回の作業レ−ンが最終の作業レ
−ンか否かを、例えば、現在の自車輌位置デ−タと作業
デ−タ蓄積部５６に格納されている作業領域の測地デ−
タとを比較することにより調べる。

【００５１】そして、今回の作業レ−ンは最終の作業レ
−ンではなく、次にも作業レ−ンが有ると判断されると
きには、ステップS117へ進み、作業デ−タ蓄積部５６に
セットされているデ−タに基づき、蛍光塗料塗布装置１
０ａ，１０ｂの一方を選択し、ステップS118で、該当塗
布装置１０ａ（１０ｂ）の電磁開閉弁１６ａ（１６ｂ）
をＯＮして作業地への蛍光塗料の塗布を開始させてステ
ップS119へ進む。ここで、前述のように車輌前進方向に
対し、車体１ａの左側に既刈地Ｃがあり、右側に未刈地
Ｂがあるときには、車体１ａの右側に設置されている蛍
光塗料塗布装置１０ｂを選択し、車体１ａの左側に未刈
地Ｂがあり、右側に既刈地Ｃがあるときには、車体１ａ
の左側に設置されている蛍光塗料塗布装置１０ａを選択
する。また、最終の作業レ−ンのときには、次の作業レ
−ンが無く、倣い走行時の標識として作業地に蛍光塗料
を塗布する必要がないので、いずれの蛍光塗料塗布装置
１０ａ，１０ｂを作動させることなく、電磁開閉弁１６
ａ，１６ｂをＯＦＦのまま、ステップS119へジャンプす
る。

【００５２】ステップS119では、ＣＣＤカメラ１７の作
動を開始させ、ＣＣＤカメラ１７により撮像された既刈
地Ｃと未刈地Ｂとの境界部の画像デ−タを、ビデオメモ
リ７６から読み出し、ステップS120で、画像中に撮像さ
れている作業地における蛍光塗料帯ｍを、輝度階調の差
等により認識し（図１５（ａ）参照）、図１５（ｂ）に
示すように、画像における左下隅を原点とし、画像上下
軸をＹ、左右軸をＸとして画像上の蛍光塗料帯ｍの位置
を求め、最少自乗法あるいはハフ変換により直線近似式
ｙ＝ａｘ＋ｂを算出する。

【００５３】ここで、蛍光塗料帯ｍは、蛍光塗料塗布装
置１０ａ，１０ｂにより、常に、既刈地Ｃと未刈地Ｂと
の刈跡境界Ｌに沿い略一定の状態で作業地上に塗布され
ていることから、画像上において蛍光塗料帯ｍを最少自
乗法あるいはハフ変換により直線近似した直線近似式に
より、間接的に刈跡境界Ｌの位置を認識することができ
るのである。ここで、倣い走行時の標識として蛍光塗料
を用いることで、作業地が光量の少ない状態下にあって
も、確実に輝度階調の差により作業地に塗布された蛍光
塗料帯ｍを画像上において検出することができ、倣い走
行の信頼性が向上する。また、作業地に塗布された蛍光
塗料は、前述のように経時的に分解し、作業地に何時ま
でも残ることがなく、作業地の汚損が防止される。

【００５４】そして、ステップS121へ進み、上記直線近
似式ｙ＝ａｘ＋ｂによる直線と、図１５（ｂ）に破線で
示すように、車輌の進行方向に応じ予め設定されている
画像上の目標直線ｙ1 ＝ｃ1 ｘ＋ｄ1 とを比較し、目標
直線に対する直線近似式による直線の偏差量Ｚ、及び偏
差角θとを算出し、これら偏差角θ及び偏差量Ｚによ
り、車体１ａがどの方向にどれだけずれているのかを認
識する（なお、偏差量Ｚの＋−により車体１ａが進行方
向左右のどちら側にずれているのかが判る）。

【００５５】すなわち、図１６（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、ＣＣＤカメラ１７が地上高ｈに、附角θB を有し
て取付られ、ＣＣＤカメラ１７により撮像される作業地
の視野範囲をＳ、光軸Ｆの作業地に対する投影線をＦX
とすると、この投影線ＦX のカメラ中心から偏差σ1 を
有し投影線ＦX に平行な作業地上の直線Ｌh 、及び、カ
メラ中心から偏差σ2 を有して投影線ＦX に所定角度θ
D で交差する直線Ｌaは、ＣＣＤカメラのレンズ球面収
差等の影響で同図（ｃ）に示すような画像デ−タとして
得られ、同図（ｄ）に示すように、直線Ｌh'，Ｌa'とし
て画面上の左下隅を原点とするＸ，Ｙ座標上に直線近似
することができる。

【００５６】従って、ＣＣＤカメラ１７の車体１ａへの
取付状態（地上高ｈ、附角θB 、画角θA 等）を考慮
し、予め実験等により、所定の芝刈オ−バラップ量Ｏを
得る車***置で、作業地に塗布された蛍光塗料帯ｍを含
む既刈地Ｃと未刈地Ｂとの境界部をＣＣＤカメラ１７に
より撮像し、このとき、画像上の蛍光塗料帯ｍによる直
線近似式により得られる直線を、目標直線として、予め
作業デ−タ蓄積部５６のＲＯＭエリアに格納しておき、
倣い走行時、画像上の蛍光塗料帯ｍを直線近似した直線
近似式により得られる直線が、上記目標直線に一致する
よう前後輪９ａ，９ｂの舵角を、各操舵機構２９ａ，２
９ｂを制御することにより修正することで、既刈地Ｃと
未刈地Ｂとの刈跡境界Ｌに沿い、所定の芝刈オ−バラッ
プ量Ｏを有し倣い走行して次作業レ−ンの草・芝刈作業
を行うことが可能となる。

【００５７】なお、上記目標直線は、車輌進行方向に応
じ画像が左右反転するため、当然、車輌進行方向に応じ
て変える必要があり、車輌前進方向に対し、車体１ａの
左側に既刈地Ｃがあり、右側に未刈地Ｂがあるときに
は、図１５（ｂ）に破線で示すｙ1 ＝ｃ1 ｘ＋ｄ1 を目
標直線として設定し、車体１ａの左側に未刈地ｂがあ
り、右側に既刈地ｃがあるときには、同図に一点鎖線で
示すｙ2 ＝ｃ2 ｘ＋ｄ2 を用いる。

【００５８】そして、ステップS121における認識結果に
基づき、ステップS122で車体１ａのずれを修正するよう
前後輪９ａ，９ｂ各々の目標舵角を設定する。この目標
舵角の設定は、例えば前記偏差角θと偏差量Ｚとをパラ
メ−タとして作業デ−タ蓄積部５６に予め格納されてい
るテ−ブルを参照することにより行う。

【００５９】その後、ステップS123で、前，後輪舵角セ
ンサ２５ａ，２５ｂからの信号を入力処理して前，後輪
９ａ，９ｂの舵角をそれぞれ算出すると、ステップS124
へ進み、先ず前輪舵角と前輪目標舵角とを比較する。そ
して前輪舵角が前輪目標舵角と等しいかあるいはそれよ
りも大きいと判断されるときにはステップS125へ進み、
前輪操舵用油圧制御弁２６ａをＯＦＦして前輪用油圧シ
リンダ２８ａを介して前輪操舵機構２９ａを動作し、前
輪９ａの舵角を減じ、前輪舵角が前輪目標舵角よりも小
さいときにはステップS126へ進み、前輪操舵用油圧制御
弁２６ａをＯＮして逆に前輪９ａの舵角を増加させるよ
う制御する。

【００６０】次いで、ステップS127へ進み、後輪舵角と
後輪目標舵角とを比較し、後輪舵角が後輪目標舵角と等
しいかあるいはそれよりも大きいときにはステップS128
へ進み、後輪操舵用油圧制御弁２６ｂをＯＦＦして後輪
用油圧シリンダ２８ｂを介して後輪操舵機構２９ｂを動
作し、後輪９ｂの舵角を減じ、後輪舵角が目標後輪舵角
よりも小さいときにはステップS129へ進み、逆に後輪操
舵用油圧制御弁２６ｂをＯＮして後輪９ｂの舵角を増加
させるよう制御する。そして、ステップS130で、予め設
定された制御インタ−バルが経過したかを判断し、制御
インタ−バルが経過するまでの間、ステップS123〜S130
を繰り返し、前後輪９ａ，９ｂの舵角が目標舵角に一致
するよう舵角フィ−ドバック制御を継続し、制御インタ
−バルが経過すると、ステップS131へ進み、現在の自車
輌位置を例えば現在の自己位置測位デ−タにより検出
し、ステップS132で、現在の自車輌位置がこの作業レ−
ンの終端地点に達したか否かを判断し、作業レ−ンの終
端地点に達していないときには、前記ステップS119へ戻
る。

【００６１】これにより、刈跡境界に対する車体１ａの
ずれ認識とこのずれ認識に基づく舵角制御とを制御イン
タ−バルにより定まる一定時間毎に繰り返し、既刈地Ｃ
と未刈地Ｂとの刈跡境界Ｌに沿った芝刈作業車１の倣い
走行による草・芝刈が実現される。

【００６２】やがて、倣い走行による１行程（１列）の
作業レ−ン終端地点に達すると、刈刃制御用油圧制御弁
２７を閉弁し刈刃機構８の作動を停止させてステップS1
32からステップS133へ進み、ＣＣＤカメラ１７による撮
像を停止する。そして、ステップS134で、現在の自車輌
位置デ−タから、１区画（作業領域９２）の全作業を終
了したか否かを判断する。そして未だ作業領域９２の全
作業を終了していないときには前記ステップS107へ戻
り、所定位置まで直進して現在選択されている蛍光塗料
塗布装置１０ａ或は１０ｂの電磁開閉弁１６ａ或は１６
ｂをＯＦＦして閉弁し、作業地への蛍光塗料の塗布を停
止後、車輌のシフト処理を行い次行程（次の作業レ−
ン）の倣い走行による草・芝刈作業を行う。

【００６３】ここで、図１７に示すように、芝刈作業車
１が草・芝刈作業１行程の作業レ−ン終端地点Ｐ3 に達
したときには、作業デ−タ蓄積部５６による作業デ−
タ、及び予めセットされている制御デ−タに基づき、前
述のＤ−ＧＰＳ・推測航法により作業レ−ン終端地点Ｐ
1 に達したときと同様に、終端点位置における倣い走行
時の標識としての蛍光塗料の作業地への塗布が途切れる
のを防ぐため、そのまま前進Ｆ状態で点Ｐ4 まで直進し
た後、蛍光塗料塗布装置の電磁開閉弁を閉弁し、前進状
態で点Ｐ4 から点Ｐ5 まで略９０°右旋回し、その後、
点Ｐ5 から点Ｐ6まで後進Ｒ状態で直進し、さらに、点
Ｐ6 から点Ｐ7 まで略９０度右旋回して前進すること
で、最少範囲で車輌を反転させる。そして、以上の車輌
反転処理により、各油圧制御弁２６ａ，２６ｂ、各シリ
ンダ２８ａ，２８ｂを介して各操舵機構２９ａ，２９ｂ
を制御して、所定の芝刈オ−バラップ量Ｏを得る位置Ｐ
7 で、車体１ａを前回の作業レ−ン走行時と平行状態に
し、すなわち各刈刃８ａによる幅Ｗから芝刈オ−バラッ
プ量Ｏを減算した分だけ芝刈作業車１を横シフトさせた
後、作業レ−ンの開始位置Ｐ8 まで前進して刈刃機構８
を作動させ、再び車輌前進状態による一定速走行で、前
記ステップS116ないしS134を実行し、ＣＣＤカメラ１７
により車輌前方を撮像して前回の作業レ−ン走行時に蛍
光塗料塗布装置１０ａ或は１０ｂにより作業地に塗布さ
れた蛍光塗料帯ｍの画像上の位置から直線近似式を求
め、この直線近似式によって得られる直線がそのときの
車輌進行方向に応じて設定される目標直線に一致するよ
う各操舵機構２９ａ，２９ｂを制御することで、刈跡境
界Ｌに沿った倣い走行により草・芝刈作業を行う。また
このとき、蛍光塗料塗布装置１０ａ或は１０ｂにより次
の作業レ−ンの倣い走行に備え、既刈地Ｃと未刈地Ｂと
の刈跡境界Ｌに沿って蛍光塗料が作業地に新たに塗布さ
れる。

【００６４】従って、図８のように車輌反転を交互に繰
り返しながら芝刈作業車１は倣い走行を行い、作業領域
９２の草・芝刈作業が行われる。

【００６５】そして、１区画（作業領域９２）での作業
を終了するまでステップS107〜S134を繰返して、倣い走
行による１区画の草・芝刈作業を継続し、１区画の全作
業を終了したとき、ステップS134からステップS135へ進
んで、全区画の作業を終了したか否かを判断する。ここ
では、まだ、次の作業領域９６での作業を終了していな
いため、前述のステップS102へ戻り、同様の手順で作業
領域９２から作業領域９６への経路９５を生成すると、
図１２及び図１３の自律走行制御ル−チンに従って次の
作業領域９６に移動し、作業領域９６の草・芝刈作業を
行う。

【００６６】やがて、全区画の作業を終了すると、ステ
ップS135からステップS136へ進み、作業デ−タ蓄積部５
６を参照して戻り位置９８への経路９７を生成すると、
ステップS137で、図１２及び図１３の自律走行制御ル−
チンに従って戻り位置９８まで移動し、ル−チンを終了
して車輌を停止させる。

【００６７】次に、図１２及び図１３に示す自律走行制
御ル−チンによる経路９１，９３，９５，９７における
自律走行について説明する。尚、前述の主制御ル−チン
においては、自己位置の測位デ−タと作業デ−タ蓄積部
５６の作業デ−タとから経路９１，９３，９５，９７を
生成するようにしているが、経路９１，９３，９５，９
７そのものを予め作業デ−タ蓄積部５６に記憶させてお
いても良い。

【００６８】Ｄ−ＧＰＳによる自己位置の測定では、単
独のＧＰＳに比較してはるかに良好な精度が得られる
が、衛星の捕捉状態や電波の受信状態等によっては、自
律走行制御時に必要とするタイミングで必要とする精度
が得られない場合がある。従って、ステップS201で、現
在のＤ−ＧＰＳの精度情報を得ると、ステップS202で、
この精度情報を、作業デ−タ蓄積部５６に予め記憶され
ている規定の位置精度評価設定値と比較し、ステップS2
03で、Ｄ−ＧＰＳの測位精度が設定レベルを満足するか
否かを判断する。

【００６９】そして、Ｄ−ＧＰＳの測位精度が設定レベ
ルを満足する場合には、ステップS204へ進んで、芝刈作
業車１の移動速度を、作業デ−タ蓄積部５６に記憶され
ている通常速度（例えば５ｋｍ／ｈ）となるよう制御
し、ステップS205で、Ｄ−ＧＰＳの位置情報と経路情報
とから自車輌位置の誤差量を求めると、ステップS206
で、誤差量に応じて前後輪の操舵量を決定する。

【００７０】次いで、ステップS207へ進むと、前輪操舵
用油圧制御弁２６ａ、後輪操舵用油圧制御弁２６ｂを介
して前輪操舵機構２９ａ、後輪操舵機構２９ｂをそれぞ
れ駆動し、目標舵角を得るよう制御し、ステップS208
で、Ｄ−ＧＰＳで測位した現在位置と目標位置とを比較
し、ステップS209で、目標位置に到達したか否かを判断
する。その結果、目標位置に到達していないときには、
ステップS204へ戻って現在位置をＤ−ＧＰＳによって測
位しながら走行を続け、目標位置に到達したとき、ステ
ップS225で、車輌を停止してル−チンを抜ける。

【００７１】一方、前記ステップS203で、Ｄ−ＧＰＳの
測位精度が設定レベルを満足しない場合には、前記ステ
ップS203からステップS210へ分岐し、推測航法による自
律走行を行う。すなわち、ステップS210で、車輌の移動
速度を、作業デ−タ蓄積部５６に記憶されている低速度
（例えば、３ｋｍ／ｈ）に設定することにより、車輌の
スリップによって生じる推測航法の累積誤差が最小とな
るようにし、ステップS211で、推測航法による位置情報
と経路情報とから自車輌位置の誤差量を求める。

【００７２】次いで、ステップS212で、誤差量に応じて
前後輪の操舵量を決定すると、ステップS213で、前輪操
舵用油圧制御弁２６ａ、後輪操舵用油圧制御弁２６ｂを
介して前輪操舵機構２９ａ、後輪操舵機構２９ｂをそれ
ぞれ駆動し、目標舵角を得るよう制御する。そして、ス
テップS214で、推測航法による現在位置と目標位置とを
比較し、ステップS215で、目標位置に到達したか否かを
判断する。

【００７３】目標位置に到達していないときには、ステ
ップS215からステップS210へ戻って現在位置を推測航法
によって測位しながら自律走行を続け、目標位置に到達
したとき、ステップS215からステップS216へ進んで車輌
を停止すると、ステップS217で、Ｄ−ＧＰＳによる現在
位置計測を行い、測位デ−タを作業デ−タ蓄積部５６の
ＲＡＭエリアに蓄積する。

【００７４】その後、ステップS218へ進み、予め設定さ
れたデ−タ蓄積設定時間と、前記ステップS217における
デ−タ蓄積時間とを比較し、ステップS219で、設定時間
が経過したか否かを調べる。そして、設定時間が経過し
ていないときには、ステップS217へ戻ってＤ−ＧＰＳに
よる測位デ−タの蓄積を続行し、設定時間が経過する
と、Ｄ−ＧＰＳによる測位デ−タの蓄積を終了してステ
ップS220へ進む。

【００７５】ステップS220では、蓄積したＤ−ＧＰＳに
よる測位デ−タを平均し、この平均値より現在位置を求
めると、ステップS221へ進んで、現在位置と目標位置と
を比較し、ステップS222で、真の目標位置に到達してい
るか否かを判断する。その結果、真の目標に到達してい
ると判断される場合、前述のステップS225で車輌を停止
してル−チンを抜け、真の目標位置に到達していないと
判断される場合には、ステップS223で、推測航法の測位
デ−タをＤ−ＧＰＳによる測位デ−タの平均値で補正す
ると、ステップS224へ進んで真の目標位置への経路を生
成し、前述のステップS210へ戻って走行を再開し、真の
目標位置に到達するまで以上の処理を繰返す。

【００７６】すなわち、Ｄ−ＧＰＳの測位精度が悪化し
た場合においても、一定の地点に留まって所定時間測定
を続けることにより測位精度を向上することができ、自
律走行中にＤ−ＧＰＳによって必要な位置精度が得られ
ない場合、一旦、推測航法によって目標位置まで走行し
て停止し、停止状態でＤ−ＧＰＳの測位デ−タを設定時
間累積して平均値を取ることにより、正確な現在位置を
知ることができる。そして、推測航法による位置がずれ
ていた場合には、Ｄ−ＧＰＳの測位デ−タの設定時間の
平均値で推測航法の測位デ−タを補正することにより、
常に正確な自律走行を行うことができるのである。

【００７７】また、Ｄ−ＧＰＳにおける固定局４０と移
動局との間のデ−タ通信は、図１４に示すＤ−ＧＰＳ無
線通信ル−チンによりパケットデ−タで行われる。この
デ−タ通信では、ステップS301で、移動局ＧＰＳ受信機
２０を初期化し、ステップS302で、固定局ＧＰＳ受信機
４３を、無線通信機２１，４６を介したデ−タ送信で初
期化すると、ステップS303へ進み、固定局４０からのデ
ィファレンシャル情報を無線デ−タ通信により得る。

【００７８】次いで、ステップS304へ進むと、Ｄ−ＧＰ
Ｓ位置検出部５３で、固定局４０からのディファレンシ
ャル情報を移動局ＧＰＳ受信機２０から得られる測位デ
−タに適用し、ディファレンシャル演算を行って自車輌
位置を測定する。そして、その測位情報を走行制御部５
５に送ると、ステップS303へ戻り、次のデ−タ処理を繰
返す。この場合、固定局４０とのディファレンシャル演
算は、移動局受信機２０固有の機能によって行っても良
い。

【００７９】なお、本実施例では、倣い走行による草・
芝刈作業において、芝刈作業車１を常に前進状態とし、
ＣＣＤカメラ１７を車体１ａの前方に設置するようにし
ているが（図１（ａ）及び図２参照）、後進状態で倣い
走行するようにしても良く、この場合には、ＣＣＤカメ
ラを車体１ａの後方に設置し、車輌後方の既刈地Ｃと未
刈地Ｂとの境界部を撮像する。また、車輌前進による倣
い走行と後進による倣い走行の両方とも対処するため、
ＣＣＤカメラを車体１ａの前方及び後方にそれぞれ設置
し、車輌前進による倣い走行時には車体１ａの前方に設
置したＣＣＤカメラを用い、後進による倣い走行時には
車体１ａの後方に設置したＣＣＤカメラを用いるように
しても良い。

【００８０】また、本実施例では、準備位置９０から作
業領域９２への移動、作業領域９２、９６間の移動、各
作業領域９２、９６における最初の作業レ−ンの作業走
行、及び作業領域９６から戻り位置９８への移動を、Ｄ
−ＧＰＳあるいは推測航法により無人で自律走行するよ
うにしているが、これらを有人により走行するようにし
ても良い。

【００８１】さらに、自律走行作業車は、芝刈作業車に
限定されず、既作業地と未作業地との境界に沿い倣い走
行する自律走行作業車であれば適用できる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
輌走行に伴い、撮像手段により既作業地と未作業地との
境界部を撮像し、撮像された画像から、前回の作業レ−
ン走行時に既作業地と未作業地との境界に沿い作業地に
塗布された蛍光塗料帯を検出し、この蛍光塗料帯により
得られる線と予め設定された目標線とを比較して目標位
置に対する車体のずれを認識し、この認識デ−タに基づ
き操舵機構が制御されて境界に沿った倣い走行が行わ
れ、またこのとき、次の作業レ−ンの倣い走行に備え蛍
光塗料塗布手段によって既作業地と未作業地との境界に
沿い蛍光塗料が塗布されるので、作業地が光量の少ない
状態下にあっても確実に既作業地と未作業地との境界に
沿い自律走行することが可能となり、倣い走行の信頼性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｄ−ＧＰＳ用移動局を備えた芝刈作業車の側面
図とＤ−ＧＰＳ用固定局とを示す説明図

【図２】芝刈作業車における各機構、装置の取付け位置
関係を示す平面図

【図３】蛍光塗料塗布装置の構成を示す説明図

【図４】蛍光塗料塗布装置による作業地への塗布状態を
示す説明図

【図５】制御装置のブロック図

【図６】操舵制御系の構成を示す説明図

【図７】撮像制御部の回路構成図

【図８】走行経路及び作業領域を示す説明図

【図９】主制御ル−チンのフロ−チャ−ト

【図１０】主制御ル−チンのフロ−チャ−ト（続き）

【図１１】主制御ル−チンのフロ−チャ−ト（続き）

【図１２】自律走行制御ル−チンのフロ−チャ−ト

【図１３】自律走行制御ル−チンのフロ−チャ−ト（続
き）

【図１４】Ｄ−ＧＰＳ無線通信ル−チンのフロ−チャ−
ト

【図１５】ＣＣＤカメラにより撮像された画像において
作業地に塗布された蛍光塗料帯、蛍光塗料帯から求めた
直線近似式と目標直線との関係を示す説明図

【図１６】ＣＣＤカメラの取付状態、撮像画像、及び直
線近似の関係を示す説明図

【図１７】草・芝刈作業による１行程の作業レ−ン終了
時の車輌シフト状態を示す説明図

【符号の説明】

１ 芝刈作業車（自律走行作業車） １ａ 車体 １０ａ，１０ｂ 蛍光塗料塗布装置（蛍光塗料塗布手
段） １７ ＣＣＤカメラ（撮像手段） ２９ａ，２９ｂ 操舵機構 ５０ 制御装置 ９２，９６ 作業領域 Ｂ 未刈地（未作業地） Ｃ 既刈地（既作業地）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業領域における既作業地と未作業地と
   の境界部を撮像手段により撮像し、撮像した画像に基づ
   き境界位置に対する車体のずれを認識し、境界位置に対
   する車体のずれに基づき操舵機構を制御して境界に沿っ
   た倣い走行を行う自律走行作業車において、 車輌の進行に伴い、既作業地と未作業地との境界に沿い
   作業地に蛍光塗料を塗布する蛍光塗料塗布手段と、 倣い走行による作業レ−ン走行時に、前記撮像手段によ
   り撮像した画像において前回の作業レ−ン走行時に上記
   蛍光塗料塗布手段により作業地に塗布された蛍光塗料帯
   を検出し、蛍光塗料帯により得られる線と予め設定され
   た目標線とを比較して目標位置に対する車体のずれを認
   識する画像処理手段と、 上記画像処理手段により得た認識デ−タに基づき操舵機
   構を制御する倣い走行制御手段と、を備えることを特徴
   とする自律走行作業車。