JPH08178615A - 移動体の位置検出装置及び誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な位置決め調整作業を要することなく簡
単に且つ短時間で地上側の位置検出用の装置を設置でき
るようにする。 【構成】 地上側に、移動体Ａを追尾しながら、その移
動体Ａの位置を測定する追尾式の位置測定手段１００
と、基準位置を表示する基準位置表示手段Ｐ１，Ｐ２
と、基準位置表示手段Ｐ１，Ｐ２にて表示された基準位
置を検出する基準位置検出手段ＰＫと、基準位置表示手
段Ｐ１，Ｐ２の配置位置を含む地上側情報を記憶する地
上側情報記憶手段Ｒとが設けられ、位置測定手段１００
は、基準位置検出手段ＰＫの検出情報及び地上側情報記
憶手段Ｒの記憶情報に基づいて、地上側での自己の位置
を判別し、且つ、その判別された自己の位置を基準とし
て移動体Ａの位置測定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体を追尾しなが
ら、その移動体の位置を測定する追尾式の位置測定手段
が、地上側に設けられた移動体の位置検出装置、及び、
誘導装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる移動体の位置検出装置は、例えば
図１及び図８を参考図として示す（尚、図１及び図８は
本発明の実施例を説明する図である）ように、移動体と
しての自動走行式等の作業車Ａに電球等の発光体２０と
反射体１９ａとを設け、その発光体２０を地上側の自動
追尾式位置測定装置Ｂに設けたイメージセンサＳ等の撮
像画面内（例えば画面中心位置）に捉えるように追尾制
御しながら、レーザー測長器１３等にて検出した作業車
Ａまでの距離情報と、上記イメージセンサＳの撮像角度
及びその画面内での発光体２０の位置情報とに基づいて
求めた作業車Ａの方位角情報とから、作業車Ａの位置を
測定するようにしていた（例えば、本出願人が先に提案
した特願平５‐１６１７８３号参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、イメージセンサＳやレーザー測長器１３等
の位置つまり地上側装置Ｂの位置を基準として作業車Ａ
の位置を測定するので、その地上側装置Ｂは、設定位置
（例えば、図８に示す辺ｋ１，ｋ４の中間点）に正確に
位置決めして設置する必要があり、そのため、作業開始
時に装置を設置する際に、煩雑で且つ時間のかかる位置
決め調整作業を要するという不具合があり、改善が望ま
れていた。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、従来技術の不具合を解消すべ
く、特別な位置決め調整作業を要することなく簡単に且
つ短時間で地上側装置を設置できるようにすることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による移動体の位
置検出装置の第１の特徴構成は、地上側に、基準位置を
表示する基準位置表示手段が設けられ、前記基準位置表
示手段にて表示された基準位置を検出する基準位置検出
手段と、前記基準位置表示手段の配置位置を含む地上側
情報を記憶する地上側情報記憶手段とが設けられ、前記
位置測定手段は、前記基準位置検出手段の検出情報及び
前記地上側情報記憶手段の記憶情報に基づいて、地上側
での自己の位置を判別し、且つ、その判別された自己の
位置を基準として前記移動体の位置測定を行うように構
成されている点にある。

【０００６】又、第２の特徴構成は、前記基準位置表示
手段が、光反射手段にて構成され、前記基準位置検出手
段が、その検出光の投射方向を前記光反射手段に向けて
設定した状態で前記光反射手段までの距離を検出するす
る光式の距離検出手段を備えている点にある。

【０００７】又、第３の特徴構成は、前記移動体に、光
反射体と発光体とが設けられ、前記位置測定手段に、前
記発光体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像画
面内の所定位置に前記発光体を捉えるように前記撮像手
段の撮像角度調節手段を作動させる追尾制御手段と、前
記撮像手段の撮像情報に基づいて前記発光体の撮像画面
での位置を検出する画像処理手段と、前記撮像手段の撮
像角度を検出する撮像角度検出手段とが設けられ、前記
距離検出手段が、その検出光の投射方向を前記撮像手段
の撮像方向に沿って設定した状態で前記光反射体までの
距離を検出するように構成され、前記位置測定手段は、
前記画像処理手段の画面内位置情報、前記撮像角度検出
手段の撮像角度情報及び前記距離検出手段の距離情報に
基づいて、前記移動体の位置測定を行うように構成され
ている点にある。

【０００８】又、本発明による移動体の誘導装置の特徴
構成は、地上側に、前記第１、第２又は第３の特徴構成
に係る移動体を所定経路に沿って移動させるべく、その
移動を制御する制御手段と、地上側通信手段とが設けら
れ、前記移動体に、その車体方位を検出する方位検出手
段と、その方位検出手段の検出情報を前記地上側通信手
段に向けて送信する移動体側通信手段と、その移動体側
通信手段の受信情報に基づいて前記移動体を操向する操
向手段とが設けられ、前記制御手段は、前記地上側通信
手段が受信した前記移動体の車体方位情報と、前記位置
測定手段による前記移動体の位置情報とに基づいて求め
た前記操向手段に対する操向制御情報を、前記地上側通
信手段を経由して前記移動体側通信手段に送信するよう
に構成されている点にある。

【０００９】

【作用】本発明による移動体の位置検出装置の第１の特
徴構成によれば、地上側に設置された基準位置表示手段
にて表示される基準位置が、位置測定手段側に設けた基
準位置検出手段にて検出され、基準位置表示手段の配置
位置即ち上記基準位置の情報を含む状態で予め記憶され
た地上側情報と上記検出された基準位置の情報とが参照
されて、位置測定手段の地上側における自己の位置が判
別され、その判別された自己の位置を基準として、追尾
している移動体の位置測定が行われる。

【００１０】又、第２の特徴構成によれば、上記第１の
特徴構成において、基準位置検出手段に備えた光式の距
離検出手段が、光反射手段にて構成された基準位置表示
手段に向けて検出光の投射方向を設定した状態でその光
反射手段までの距離を検出し、その距離情報に基づいて
上記基準位置が検出される。

【００１１】又、第３の特徴構成によれば、上記第２の
特徴構成において、地上側の撮像手段の撮像画面内の所
定位置に移動体側の発光体を捉えるように撮像角度を調
節する追尾制御を行いながら、撮像画面での発光体の位
置検出と、撮像角度の検出とを行い、また、光式の距離
検出手段が、検出光の投射方向を撮像手段の撮像方向に
沿って設定した状態でその光反射体までの距離を検出す
る。そして、上記発光体の画面内位置と撮像手段の撮像
角度、言い換えるとこの両情報より判別される発光体つ
まり移動体の位置する方位角、及び、光反射体つまり移
動体までの距離の情報から、移動体の位置が測定され
る。

【００１２】又、本発明による移動体の誘導装置の特徴
構成によれば、上記第１、第２又は第３の特徴構成に係
る移動体の車体方位が移動車側にて検出され、その車体
方位情報が移動体側通信手段から地上側通信手段に送信
される。地上側では、移動制御用の制御手段が、上記受
信した移動体の車体方位情報と前記位置検出手段による
移動体の位置情報とに基づいて、追尾している移動体に
対する操向制御情報を求め、その操向制御情報が地上側
通信手段から移動体側通信手段に送信される。そして、
移動体側では、上記受信した操向制御情報に基づいて移
動体が所定経路に沿って移動するように操向される。

【００１３】

【発明の効果】本発明による移動体の位置検出装置の第
１の特徴構成によれば、地上側の位置測定手段は、設置
されると地上側の基準位置を検出して自己の位置を自動
的に判別するので、従来のように、その地上側の位置測
定手段（前述の地上側装置Ｂ）を予め設定された位置に
正確に位置決めして設置するために、その設置作業が煩
雑で且つ長時間を要するものになるという不具合が解消
され、もって、装置の設置作業が簡単に且つ短時間で済
み、作業能率の向上が実現できる移動体の位置検出装置
が得られる。

【００１４】又、第２の特徴構成によれば、光式の距離
検出手段にて地上側の基準位置を検出するので、例え
ば、超音波式の距離検出手段等に比べて、高い検出精度
を維持しながら広い範囲に亘って基準位置の検出がで
き、もって、上記第１の特徴構成を実施する際の好適な
手段が得られる。

【００１５】又、第３の特徴構成によれば、撮像画面内
の所定位置に移動体側の発光体を確実に捉えた状態で、
移動体の位置する方位角検出と移動体までの距離検出と
を高精度条件の下で行うことができ、もって、上記第２
の特徴構成を実施する際の好適な手段が得られる。

【００１６】又、本発明による移動体の誘導装置の特徴
構成によれば、移動体を地上側から追尾しながら測定し
た位置情報と、車体側で検出した車体方位情報とに基づ
いて、移動体を所定経路に沿って的確に誘導走行させる
ことができ、もって、上記第１、第２又は第３の特徴構
成に係る移動体用の良好な誘導装置が得られる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、自動走行式の作業車Ａ（例え
ば、田植え用の作業車）に、発光体としての電球２０が
設置される一方、前記電球２０を含む所定範囲を撮像す
る撮像手段としてのイメージセンサＳが、地上側に設置
した自動追尾式位置測定装置Ｂに設けられている。

【００１８】前記自動追尾式位置測定装置Ｂには、前記
電球２０までの距離を検出する光式の距離検出手段とし
てのレーザ測長器１３が、その検出光ｂの投射方向を前
記イメージセンサＳの撮像方向に沿って設定した状態で
設置されるとともに、イメージセンサＳとレーザ測長器
１３とは、設置台９上に一体のものとして固定設置され
ている。又、この設置台９を縦軸芯θ周りに旋回させる
旋回用モータ１１と、設置台９を横軸芯φ周りに首振り
動作させる首振り用モータ１２とが設けられている。従
って、この旋回用モータ１１及び首振り用モータ１２に
よって、前記イメージセンサＳの撮像角度を調節する撮
像角度調節手段１１，１２が構成される。尚、上記旋回
用モータ１１及び首振り用モータ１２には、夫々エンコ
ーダ１１ａ，１２ａが内蔵されており（図３参照）、こ
のエンコーダ１１ａ，１２ａの情報に基づいてイメージ
センサＳの撮像角度が検出されるようになっている。従
って、前記エンコーダ１１ａ，１２ａによって、前記イ
メージセンサＳの撮像角度を検出する撮像角度検出手段
１１ａ，１２ａが構成される。

【００１９】前記電球２０は、作業車Ａ上に立設した円
柱１９の先端部に設置され、この円柱１９の外周面に
は、前記レーザ測長器１３から投射される距離検出用の
ビーム光ｂをその入射方向へ向けて反射する光反射体と
しての反射シート１９ａが形成されている。尚、電球２
０は図示しない電源によって連続点灯されている。

【００２０】図２に示すように、前記イメージセンサＳ
は、光学系を構成する電動ズームレンズ１４、及び、撮
像部である電子シャッター搭載の白黒式のＣＣＤセンサ
１５からなる。電動ズームレンズ１４には、フォーカス
駆動モータ３３と、フォーカス位置検出センサである第
１ポテンショメータ３４と、ズーム駆動モータ３５と、
ズーム位置検出センサである第２ポテンショメータ３６
とが設けられている。そして、電動ズームレンズ１４及
びこの後方側に設けられた光学フィルター２４を通過し
た電球２０からの光が、ＣＣＤセンサ１５に設けられた
撮像素子であるＣＣＤ素子２７上に結像するように構成
されている。尚、上記光学フィルター２４は、電球２０
の発光波長に対して透過率が大きくなるようにしてあ
る。

【００２１】次に、図３に基づいて、制御構成について
説明すれば、撮像角度コントローラ４９、イメージセン
サコントローラ５０、レーザ測長器コントローラ５１、
及び、これらのコントローラ４９，５０，５１を制御す
るメインコントローラＣが設けられている。撮像角度コ
ントローラ４９には、前記エンコーダ１１ａ，１２ａか
らの前記イメージセンサＳの撮像角度情報が入力される
とともに、前記旋回用モータ１１及び首振り用モータ１
２に対する駆動信号が出力されている。イメージセンサ
コントローラ５０には、前記ＣＣＤセンサ１５の撮像情
報、前記第１ポテンショメータ３４及び第２ポテンショ
メータ３６の検出情報が入力されるとともに、前記ＣＣ
Ｄセンサ１５、前記フォーカス駆動モータ３３及び前記
ズーム駆動モータ３５に対する駆動信号が出力されてい
る。レーザ測長器コントローラ５１には、前記レーザ測
長器１３からの距離検出情報が入力されるとともに、前
記レーザ測長器１３に所定の検出タイミングで距離検出
を行わせるための駆動信号が出力されている。メインコ
ントローラＣには、作業車Ａとの間で制御情報を送受す
るための地上側通信手段としての送受信機１０が接続さ
れている。

【００２２】前記イメージセンサコントローラ５０を利
用して、前記イメージセンサＳの撮像情報に基づいて、
前記電球２０の前記イメージセンサＳの撮像画面内での
位置を検出する画像処理手段Ｔが構成されている。即
ち、図６に示すように、イメージセンサＳの撮像画面２
９の中心点Ｏを原点として画面横方向をｘ’軸（右方向
をプラス）、画面縦方向をｙ’軸（上向きをプラス）に
設定した状態で電球２０に対応する領域の重心位置Ｇを
求め、この重心位置Ｇと画面中心点Ｏとの偏差Ｘ，Ｙを
検出し、この偏差Ｘ，Ｙを電球２０の撮像画面内での位
置情報とする。尚、この例では、ｙ’軸方向の偏差Ｙは
殆ど０で、ｘ’軸方向の偏差Ｘのみである場合を示す。

【００２３】前記メインコントローラＣは、前記レーザ
測長器１３によって検出された前記電球２０までの距離
情報に基づいて、イメージセンサＳの撮像倍率を変更調
節するように構成されている。即ち、電球２０までの距
離が遠くなると撮像倍率を上げる一方、電球２０までの
距離が近くなると撮像倍率を下げるように電動ズーム１
４のレンズ位置を移動させることにより、撮像画面内で
の電球２０の大きさを適正な大きさに維持するようにし
ている。具体的に説明すれば、図４に示すように（図の
縦軸は、ズーム駆動モータ３５の駆動電圧（Ｖ）を示
す）、距離対レンズ位置の標準特性Ｍから、電球２０ま
での距離がＬ（ｍ）であるときに適正レンズ位置にする
ための駆動電圧はｄ（Ｖ）であり、この適正駆動電圧ｄ
（Ｖ）の上下±１／２Δｄの範囲に入るように制御す
る。更に、前記電球２０の撮像画面内での移動方向が横
方向であるときには、上記標準特性Ｍに沿った制御経路
４０で制御するが、上記移動方向が遠近方向であるとき
には、つまり、撮像画面内での電球２０の位置はあまり
変わらずに距離が変化するときには、上記標準特性Ｍに
沿った制御経路４０よりも急速な制御経路４１，４２
（４１は遠方側への移動時、４２は接近側への移動時の
経路である）にて制御するようにしている。これによ
り、追尾制御の遅れを極力小さくするようにしている。

【００２４】又、前記メインコントローラＣを利用し
て、前記イメージセンサＳの撮像画面内の所定位置、具
体的には前記撮像画面２９の中心点Ｏに前記電球２０を
捉えるように、前記旋回用モータ１１及び首振り用モー
タ１２を作動させる追尾制御手段１０１と、前記画像処
理手段Ｔの画面内位置情報、前記エンコーダ１１ａ，１
２ａの撮像角度情報及び前記レーザ測長器１３の距離情
報に基づいて、前記電球２０即ち作業車Ａを追尾しなが
ら、その位置を測定する追尾式の位置測定手段１００
と、作業車Ａを所定経路に沿って移動させるべく、その
移動を制御する制御手段１０２とが構成されている。

【００２５】前記追尾制御手段１０１について説明すれ
ば、前記画像処理手段Ｔによる画面内位置検出には所定
の処理時間を要するので、図７に示すように、前記電球
２０の位置（図では、縦軸芯θ周りでの角度で示され
る）は、間隔を置いた不連続な検出点での位置として得
られる。図では、電球２０が、現在の角度検出時点ｔ０
より２つ前の角度検出時点ｔ２で縦軸芯θ周りの角度θ
２に位置し、現在の角度検出時点ｔ０より１つ前の角度
検出時点ｔ１で縦軸芯θ周りの角度θ１に位置し、現在
の角度検出時点ｔ０で縦軸芯θ周りの角度θ０に位置す
るように軌跡Ｊ上を移動しているとする。尚、上記縦軸
芯θ周りの角度は、上から見て右回り（時計回り）をプ
ラスの方向とし、又、電球２０の横軸芯φ周りの角度位
置は変化しないものとする。上記より、現在の角度検出
時点ｔ０より１つ前の角度検出時点ｔ１から現在の角度
検出時点ｔ０までの電球２０の縦軸芯θ周りの角度位置
の変化率θｖは次式で与えられる。

【００２６】

【数１】θｖ＝（θ０−θ１）／（ｔ０−ｔ１）

【００２７】そこで、現在の角度検出時点ｔ０の次の角
度検出時点で電球２０を画面の中心点Ｏに捉えるように
するために、前記画像処理手段Ｔによって検出したｘ’
軸方向の偏差Ｘ（図６）に対する修正量、及び、上記の
縦軸芯θ周りの角度位置の変化率θｖを考慮して縦軸芯
θ周りの旋回量Δθを次式のように定め、この旋回量Δ
θで旋回用モータ１１を作動させるのである。尚、ａ
１，ａ２は所定のゲイン係数である（ａ１＞０、ａ２＞
０）。

【００２８】

【数２】Δθ＝ａ１・Ｘ＋ａ２・θｖ

【００２９】次に、図５に基づいて、作業車Ａ側の制御
構成について説明すれば、マイクロコンピュータ利用の
作業車コントローラＨが設けられ、この作業車コントロ
ーラＨに、前記地上側の送受信機１０との間で情報を送
受する移動体側通信手段としての送受信機１６が接続さ
れている。又、作業車コントローラＨからは、走行用の
変速装置１８を変速操作するための走行用モータ１７、
ステアリング装置２２を操作するためのステアリング用
モータ２１、及び作業装置２５を作動させる（例えば、
田植え機の場合には、作業装置である植え付け装置を昇
降等させる）ための作業装置用アクチュエータ２６に対
する駆動信号が出力されている。さらに、作業車コント
ローラＨには、作業車Ａの車体方位を検出する方位検出
手段としての地磁気利用の方位センサ１９の検出情報が
入力され、その検出情報は、前記送受信機１６によって
地上側の送受信機１３に向けて送信される。尚、この車
体方位情報は、図８に示す圃場Ｆの長辺ｋ１，ｋ２（ｋ
３，ｋ４）に沿った方向を角度０の基準方位角とするよ
うに設定されている。

【００３０】そして、前記作業車コントローラＨを利用
して、送受信機１６の受信情報（即ち、地上側の送受信
機１０から送信される操向制御情報）に基づいて作業車
Ａを操向する操向手段１０３が構成されるとともに、前
記地上側の制御手段１０２は、前記送受信機１０が受信
した作業車Ａの車体方位情報と、前記位置測定手段１０
０による作業車Ａの位置情報とに基づいて求めた前記操
向手段１０３に対する操向制御情報を、前記地上側の送
受信機１０を経由して作業車Ａ側の送受信機１６に送信
するように構成されている。

【００３１】地上側には、図８に示すように、作業車Ａ
が苗の植え付け作業等を行いながら誘導走行される１区
画の長方形状の圃場Ｆが設けられている。作業車Ａは圃
場Ｆの長手方向（ｘ軸方向）に沿う状態で短手方向（ｙ
軸方向）に並置された複数の作業行程夫々を作業走行し
ながら、各作業行程の端部で隣接する作業行程に１８０
度旋回して移動し、今度はその作業行程を逆方向に走行
する往復走行を繰り返して、上記圃場Ｆの全範囲を走行
するように誘導制御される。図中、ｋ０は、圃場Ｆに対
する作業車Ａの出入口である。

【００３２】前記圃場Ｆの長手方向の１端側（図でｋ
２，ｋ３で示す辺）には、圃場の両角位置ｋ２，ｋ３付
近の予め決められた位置に、その基準位置を表示する基
準位置表示手段としての基準ポールＰ１，Ｐ２が設けら
れている。この基準ポールＰ１，Ｐ２は、図９に示すよ
うに、地上所定高さに支柱２７にて支持された光反射手
段としての円柱状の光反射板２８にて構成され、その光
反射板２８の具体構成は、前記作業車Ａに設けた反射シ
ート１９ａと同様に、入射する光をその入射方向に反射
する特性を有している。

【００３３】前記圃場Ｆの前記基準ポールＰ１，Ｐ２が
設置されている側とは反対側の長手方向端部側（図でｋ
１，ｋ４で示す辺）には、前記自動追尾式位置測定装置
Ｂが設置される。そして、自動追尾式位置測定装置Ｂに
は、前記基準ポールＰ１，Ｐ２にて表示された基準位
置、即ち、前記予め位置を設定して設置した基準ポール
Ｐ１，Ｐ２の配置位置を検出する基準位置検出手段ＰＫ
と、前記基準ポールＰ１，Ｐ２の配置位置を含む地上側
情報を記憶する地上側情報記憶手段Ｒとが設けられてい
る。地上側情報としては、基準ポールＰ１，Ｐ２の座
標、圃場Ｆの各角部ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４の座標、出
入口ｋ０の位置、前記作業行程の情報（行程幅、行程長
さ、行程数等）、作業車Ａに対するデフォルト位置ｋｄ
（標準の作業開始位置）の座標等が記憶される。そし
て、上記基準位置検出手段ＰＫは、前記基準ポールＰ
１，Ｐ２の光反射板２８に向けて検出光の投射方向を設
定した状態でその光反射板２８までの距離を検出する光
式の距離検出手段としての前記レーザ測長器１３を備
え、且つ、前記レーザ測長器コントローラ５１及びメイ
ンコントローラＣを利用して構成され、又、上記地上側
情報記憶手段Ｒは、前記メインコントローラＣを利用し
て構成されている（図３参照）。従って、予め判ってい
る基準ポールＰ１，Ｐ２の設置位置情報と基準ポールＰ
１，Ｐ２夫々に対して検出される距離情報とから、位置
測定装置Ｂの設置位置が求められる。

【００３４】そして、前記位置測定手段１００は、前記
基準位置検出手段ＰＫの検出情報及び前記地上側情報記
憶手段Ｒの記憶情報に基づいて、地上側での自己の位置
を判別し、且つ、その判別された自己の位置を基準とし
て前記作業車Ａの位置測定を行うように構成されてい
る。

【００３５】次に、図１０及び図１１に示すフローチャ
ートに基づいて自動追尾式位置測定装置Ｂによる作業車
Ａの位置測定、及び、作業車Ａの誘導走行の具体構成に
ついて説明する。

【００３６】メインルーチン（図１０）では、最初に、
位置測定装置Ｂを圃場に設置するが、その設置位置は、
通常、図８に示すように、ｋ１，ｋ４で示す辺の中点付
近である。次に、前記地上側情報記憶手段Ｒに記憶され
ている地上側情報（以後、マップファイルと呼ぶ）のう
ちで、現在の圃場のマップファイルを選択して読み込
む。そして、そのマップファイル情報に基づいて、前述
の基準位置検出手段ＰＫにて位置測定装置Ｂの設置位置
が認識される。

【００３７】次に、前記イメージセンサＳの撮像画面の
中心点Ｏに作業車Ａの電球２０を捉えるように操作し、
方位角情報と距離情報とから作業車Ａの位置を検出した
後、最初の軌道データ（行単位で記憶されている）を読
み込み、その軌道と車体位置のずれを計算する。そし
て、軌道ずれが設定値（例えば１ｍ）内でなければ、次
の軌道データを読み込み、軌道ずれが上記設定値内にな
るまで、順番に軌道データの読み込みと軌道ずれの計算
とを行う。ここで、ファイル内のすべての軌道データを
読み込んでも、軌道ずれが設定値内にならないときは、
現在の車体位置が不適当と判断されるので、誘導したい
軌道まで手動で移動させるか、あるいは、前記デフォル
ト位置ｋｄまで移動させるようにして車体位置を変更さ
せる。そして、その移動後の作業車Ａの位置を検出し、
上記軌道データの読み込みと軌道ずれの計算とを再度行
い、軌道ずれが設定値内になる軌道データが見つかる
と、その軌道と車体位置を図示しないＴＶモニター等に
表示する。この表示を見て、作業者等が誘導開始を指令
すると、その軌道に沿っての車体誘導が開始される一
方、誘導開始しないように指令すると、上記車体位置の
変更からのフローを繰り返す。

【００３８】車体誘導（図１１）では、前記軌道データ
を計算バッファにセットしてから、前記レーザ測長器１
３（ＰＳＲと略す）及び前記イメージセンサコントロー
ラ５０を利用して構成されている画像処理手段Ｔ（ＶＳ
Ｘと略す）に対してデータを要求する。ここで、ＶＳＸ
の処理は時間がかかるので、その処理完了までの時間待
機した後、上記ＰＳＲからの距離データ、及びＶＳＸか
らの画面内位置データと、前記撮像角度コントローラ４
９から前記エンコーダ１１ａ，１２ａの撮像角度データ
とを読み込む。そして、この画面内位置データと撮像角
度データとから方位角を判別し、その方位角と、上記距
離データとから車体位置を計算するとともに、自動追尾
のための制御量を求め、その制御量で追尾動作させる。

【００３９】次に、上記算出した車体位置から軌道の終
端に位置しているか否かを調べる。軌道終端でなけれ
ば、作業車Ａから車体方位角データを受信して、その車
体方位角と、軌道に対する前記車体位置のずれとから車
体のステアリング角を算出し、そのステアリング角のデ
ータ、及び、その他の変速操作用や作業機（植え付け装
置等）操作用の制御情報を作業車Ａに送信する。そし
て、車体側では、上記受信した制御情報に従って、ステ
アリング、変速、及び作業機操作の制御を行う。一方、
軌道終端であれば、次の軌道データの読み込みを行い、
その軌道データに基づいて、上記作業車Ａの車体方位角
データ受信からのフローを繰り返す。上記次の軌道デー
タの読み込みで、ファイル内のデータに対する処理が終
了している場合には、車体誘導の処理を終えて、メイン
ルーチンに戻る。

【００４０】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。上
記実施例では、地上側の基準位置表示手段Ｐ１，Ｐ２
を、移動体（作業車Ａ）が移動する１区画の圃場Ｆに対
する基準位置を表示するように、その圃場Ｆの辺部に設
けた一対の基準ポールＰ１，Ｐ２で構成したが、例えば
上記圃場Ｆが複数区画隣接しているような場合には、上
記基準位置表示手段を、それら複数区画の圃場に対して
共通の基準位置表示手段となるように、例えば、上記複
数区画の圃場全体の外側位置に所定距離離して設置した
一対の基準ポールにて構成することもできる。

【００４１】上記実施例では、地上側に設ける基準位置
表示手段Ｐ１，Ｐ２を、光反射手段（光反射板２８）に
て構成するとともに、基準位置検出手段ＰＫが、その光
反射手段（光反射板２８）までの距離を検出する光式の
距離検出手段（レーザ測長器１３）を備えて、基準位置
表示手段Ｐ１，Ｐ２の基準位置を検出するように構成し
たが、このような光式の距離検出手段に限るものではな
く、例えば、超音波や電波等の波動を用いる距離検出手
段を備えるようにしてもよい。

【００４２】上記実施例では、検出光を基準位置表示手
段Ｐ１，Ｐ２の光反射手段２８、及び、移動体Ａ側の光
反射体１９ａに向けて投射して距離を検出する光式の距
離検出手段を、レーザビームを検出光として投射するレ
ーザ測長器１３にて構成したが、これに限るものではな
く、例えば、所定幅の単色光を投射するＬＥＤや、白色
光を投射する距離検出器でもよい。又、上記光反射手段
２８、及び光反射体１９ａの具体構成も、実施例のよう
な反射シートに限るものではない。

【００４３】上記実施例では、移動体の追尾制御及び位
置検出を行うために移動車側に設ける発光体２０を、円
形の電球によって構成したものを例示したが、電球以外
に、例えば、ＬＥＤ発光器等を用いるようにしてもよ
く、その形も円形に限らない。又、上記実施例では、発
光体２０を連続発光させるようにしたが、連続ではなく
間欠発光させてその発光タイミングに同期して撮像手段
（イメージセンサＳ）が撮像作動するようにしてもよ
い。

【００４４】上記実施例では、移動体の追尾制御及び位
置検出を行うために地上側に設ける撮像手段Ｓとして、
白黒式のＣＣＤセンサを用いるイメージセンサの場合を
例示したが、ＣＣＤセンサ以外に、例えば、ＰＳＤセン
サ等を用いてもよく、又、白黒式ではなく、カラー式の
センサを用いるようにしてもよい。

【００４５】上記実施例では、撮像手段Ｓの撮像角度調
節手段を電動モータ１１，１２にて構成したが、モータ
以外に、他のアクチュエータを用いることができる。
又、上記実施例では、撮像手段Ｓの撮像角度検出手段
を、モータ１１，１２に内蔵したエンコーダ１１ａ，１
２ａによって構成したが、例えば、モータ１１，１２と
は別体のポテンショメータ等の角度検出手段を用いるこ
とも可能である。

【００４６】上記実施例では、追尾制御手段１０１が、
電球２０を撮像画面の中心点Ｏに捉えるように制御する
場合を例示したが、これ以外に、画面の中心点Ｏを含む
所定範囲、例えば図６の近傍領域Ｋ内に捉えるようにす
ることもできる。又、追尾制御手段１０１が、追尾のた
めの情報として電球２０の撮像画面内での位置（中心点
Ｏからの偏差Ｘ，Ｙ）及び電球２０の移動速度の両情報
を使用した場合を示したが、電球２０の撮像画面内での
位置情報にのみ基づくようにして制御の簡略化を図るこ
ともできる。

【００４７】上記実施例では、移動体Ａの車体方位検出
手段を、地磁気利用の方位センサ１９で構成したが、こ
れ以外に、例えばレーザージャイロを利用する方位セン
サでもよい。

【００４８】上記実施例では、移動体として、自動走行
式の作業車Ａの場合を例示したが、これ以外に、運転者
が搭乗して手動式に走行させる作業車であってもよい。
この場合は、車体の現在位置及び方位の情報が表示画面
等に表示され、この表示情報に基づいて手動運転するこ
とになる。

【００４９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動体及び自動追尾式位置測定装置を示す外観
図

【図２】撮像手段の構成を示す断面側面図

【図３】自動追尾式位置測定装置の制御構成を示すブロ
ック図

【図４】ズーム作動を説明する特性図

【図５】移動体側の制御構成を示すブロック図

【図６】撮像画面内における発光体の位置検出処理の説
明図

【図７】追尾制御の説明図

【図８】移動体が誘導走行される地上側の圃場を示す平
面図

【図９】基準位置表示手段を示す側面図

【図１０】制御作動を説明するフローチャート

【図１１】制御作動を説明するフローチャート

【符号の説明】

Ａ 移動体 １００ 位置測定手段 Ｐ１，Ｐ２ 基準位置表示手段 ＰＫ 基準位置検出手段 Ｒ 地上側情報記憶手段 ２８ 光反射手段 １３ 距離検出手段 １９ａ 光反射体 ２０ 発光体 Ｓ 撮像手段 １０１ 追尾制御手段 １１，１２ 撮像角度調節手段 Ｔ 画像処理手段 １１ａ，１２ａ 撮像角度検出手段 １０２ 制御手段 １０ 地上側通信手段 １９ 方位検出手段 １６ 移動体側通信手段 １０３ 操向手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｋ (72)発明者 西中 正昭 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社農作 物生育管理システム研究所内 (72)発明者 藤原 正徳 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 黒岩 良三 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体（Ａ）を追尾しながら、その移動
   体（Ａ）の位置を測定する追尾式の位置測定手段（１０
   ０）が、地上側に設けられた移動体の位置検出装置であ
   って、 地上側に、基準位置を表示する基準位置表示手段（Ｐ
   １，Ｐ２）が設けられ、 前記基準位置表示手段（Ｐ１，Ｐ２）にて表示された基
   準位置を検出する基準位置検出手段（ＰＫ）と、前記基
   準位置表示手段（Ｐ１，Ｐ２）の配置位置を含む地上側
   情報を記憶する地上側情報記憶手段（Ｒ）とが設けら
   れ、 前記位置測定手段（１００）は、前記基準位置検出手段
   （ＰＫ）の検出情報及び前記地上側情報記憶手段（Ｒ）
   の記憶情報に基づいて、地上側での自己の位置を判別
   し、且つ、その判別された自己の位置を基準として前記
   移動体（Ａ）の位置測定を行うように構成されている移
   動体の位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記基準位置表示手段（Ｐ１，Ｐ２）
   が、光反射手段（２８）にて構成され、前記基準位置検
   出手段（ＰＫ）が、その検出光の投射方向を前記光反射
   手段（２８）に向けて設定した状態で前記光反射手段
   （２８）までの距離を検出するする光式の距離検出手段
   （１３）を備えている請求項１記載の移動体の位置検出
   装置。
3. 【請求項３】 前記移動体（Ａ）に、光反射体（１９
   ａ）と発光体（２０）とが設けられ、 前記位置測定手段（１００）に、前記発光体（２０）を
   撮像する撮像手段（Ｓ）と、前記撮像手段（Ｓ）の撮像
   画面内の所定位置に前記発光体（２０）を捉えるように
   前記撮像手段（Ｓ）の撮像角度調節手段（１１，１２）
   を作動させる追尾制御手段（１０１）と、前記撮像手段
   （Ｓ）の撮像情報に基づいて前記発光体（２０）の撮像
   画面での位置を検出する画像処理手段（Ｔ）と、前記撮
   像手段（Ｓ）の撮像角度を検出する撮像角度検出手段
   （１１ａ，１２ａ）とが設けられ、 前記距離検出手段（１３）が、その検出光の投射方向を
   前記撮像手段（Ｓ）の撮像方向に沿って設定した状態で
   前記光反射体（１９ａ）までの距離を検出するように構
   成され、 前記位置測定手段（１００）は、前記画像処理手段
   （Ｔ）の画面内位置情報、前記撮像角度検出手段（１１
   ａ，１２ａ）の撮像角度情報及び前記距離検出手段（１
   ３）の距離情報に基づいて、前記移動体（Ａ）の位置測
   定を行うように構成されている請求項１又は２記載の移
   動体の位置検出装置。
4. 【請求項４】 地上側に、前記請求項１、２又は３記載
   の移動体（Ａ）を所定経路に沿って移動させるべく、そ
   の移動を制御する制御手段（１０２）と、地上側通信手
   段（１０）とが設けられ、 前記移動体（Ａ）に、その車体方位を検出する方位検出
   手段（１９）と、その方位検出手段（１９）の検出情報
   を前記地上側通信手段（１０）に向けて送信する移動体
   側通信手段（１６）と、その移動体側通信手段（１６）
   の受信情報に基づいて前記移動体（Ａ）を操向する操向
   手段（１０３）とが設けられ、 前記制御手段（１０２）は、前記地上側通信手段（１
   ０）が受信した前記移動体（Ａ）の車体方位情報と、前
   記位置測定手段（１００）による前記移動体（Ａ）の位
   置情報とに基づいて求めた前記操向手段（１０３）に対
   する操向制御情報を、前記地上側通信手段（１０）を経
   由して前記移動体側通信手段（１６）に送信するように
   構成されている移動体の誘導装置。