JP2004024733A - ゴルフカート - Google Patents
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Abstract
【課題】走行させる際に使い勝手が良く、転倒などが起こらない安全なゴルフカートを提供することを課題とする。
【解決手段】芝の長さを検出する芝検出回路41を設け、芝検出回路41によってフェアウェイとラフの境界を検出し、芝の短い方向、即ちフェアウェイに向かって所定の角度、例えば180度よりも少し小さい角度だけ前輪4を操舵し、フェアウェイ内に走行方向を修正して走行駆動回路17と操舵駆動回路19とによってフェアウェイ内を自動走行することを特徴とするゴルフカート。
【選択図】 図5
【解決手段】芝の長さを検出する芝検出回路41を設け、芝検出回路41によってフェアウェイとラフの境界を検出し、芝の短い方向、即ちフェアウェイに向かって所定の角度、例えば180度よりも少し小さい角度だけ前輪4を操舵し、フェアウェイ内に走行方向を修正して走行駆動回路17と操舵駆動回路19とによってフェアウェイ内を自動走行することを特徴とするゴルフカート。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導線を使用せずにゴルフ場を自動走行することができるゴルフカートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のゴルフカートに関し、特開平7−184415号公報(G05D1/02)に記載の如く、芝の長さを検出し、長さの異なる芝の境界に沿って芝を刈り取りして走行するものが知られている。そして、この走行方法をゴルフカートに適用すれば、フェアウェイとラフとの境界を自動走行してプレーヤーに近い場所を走行するゴルフカートを実現することが可能である。
【0003】
通常、ゴルフ場は長い芝を敷き詰めてなるラフの中に、短い芝を敷き詰めてなる楕円形状のフェアウェイが設けてある。即ち、上記の走行制御であれば、フェアウェイ内の芝を刈り取るためには未刈り取りの部分を順次検出して刈り取り走行するので確実に芝が刈り取れると言う点で有効であるが、ゴルフカートに適用すれば芝の境界線ばかりを走行するため、フェアウェイの楕円の外周に沿って走行してしまい、そのまま自動走行させておくとグリーン近傍まで行った後、外周に沿ってティーに向かってまた戻ってしまうという問題があった。また、境界に沿って走行した場合、ラフとフェアウェイの境界は傾斜がある部分もあり、ゴルフカートが横転する恐れがあり非常に危険であるといった問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記欠点に鑑みなされたもので、走行させる際に使い勝手が良く、転倒などが起こらない安全なゴルフカートを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、駆動源を駆動する走行駆動回路と、操舵輪を操舵するための操舵駆動回路とを備え、芝の長さを検出する芝検出回路を設け、該芝検出回路が芝の長さが異なる場所を検出した時、前記操舵駆動回路によって所定の角度で芝の短い方向に操舵する制御回路を設けたことを特徴とする。
【0006】
そして、走行を停止するための制動手段を設け、路面に設けた指示信号に基づいて前記制動手段を動作して停止することを特徴とする。
【0007】
そして、前記指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わることを特徴とする。
【0008】
また、前記芝検出回路は、超音波の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出することを特徴とする。
【0009】
また、前記芝検出回路は、赤外線の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出することを特徴とする。
【0010】
そして、前記所定の角度は、鈍角であることを特徴とする。
【0011】
また、駆動源を駆動する走行駆動回路と、操舵輪を操舵するための操舵駆動回路とを備え、芝の刈り取り方向の違いを検出する芝検出回路を設け、該芝検出回路が芝の刈り取り方向の異なる場所を検出した時、前記操舵駆動回路によって異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って操舵して走行する制御回路を設けたことを特徴とする。
【0012】
そして、走行を停止するための制動手段を設け、路面に設けた指示信号に基づいて前記制動手段を動作して停止することを特徴とする。
【0013】
更に、前記指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わることを特徴とする。
【0014】
また、前記芝検出回路は、地上を撮影する撮影手段と、予め記憶した芝情報を格納したメモリと、前記撮影手段で撮影した芝と前記メモリに格納した芝とを比較する比較手段とを設け、該比較手段で芝情報が異なる芝の刈り取り方向の境界の情報と略一致したときに異なる芝の刈り取り方向の境界であることを認識することを特徴とする。
【0015】
上記構成によると、超音波や赤外線の反射信号の受信強度等によって検出する芝検出回路によってゴルフ場の地面に植えてある芝を検出し、芝の長さが異なる境界、即ちラフとフェアウェイとの境界を検出する。そして、フェアウェイとラフの境界を検出した際、芝の短い方向、即ちフェアウェイに向かって所定の角度、例えば180度よりも少し小さい角度だけ操舵輪を操舵してフェアウェイ内に走行方向を修正して走行駆動回路と操舵駆動回路とによって自動走行する。そして、走行方向修正後、フェアウェイ内を走行するようになるが、再度、フェアウェイとラフとの境界に到達したことを芝検出回路が検出した時、再度フェアウェイ内に向けて操舵されて自動走行を継続する。
【0016】
そして、グリーン近傍等の停止が必要な場所には停止のためのマグネットなどによる指示信号が設けられており、その信号を検出した際に制動手段を動作して停止する。
【0017】
そして、上記芝検出手段の検出によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わり、停止した時点から次のコースまでは手動走行によって走行し、次のコースのフェアウェイで再度自動走行で走行を開始する。
【0018】
また、ゴルフ場のティーからグリーンに伸びるフェアウェイにおいて、所定幅の芝の刈り目の違いから生じる色や刈り取り方向の違いを芝検出回路によって検出し、異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って走行するように走行駆動回路と操舵駆動回路によって自動走行する。
【0019】
上述する芝検出回路は、カメラ等の撮影手段による芝の画像とメモリに格納された芝の画像とを比較手段によって比較し、異なる芝の刈り取り方向の境界である情報と略一致したときに芝の境界であることを認識する。
【0020】
そして、グリーン近傍等の停止が必要な場所には停止のためのマグネットなどによる指示信号が設けられており、その信号を検出した際に制動手段を動作して停止する。
【0021】
また、上記指示信号の検出によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わり、停止した時点から次のコースまでは手動走行によって走行し、次のコースのフェアウェイから再度自動走行で走行を開始する。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明のゴルフカートの第一の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0023】
まず、ゴルフカート全体の構成について、図1に基づいて説明をする。
【0024】
1は、モータを駆動源として走行するゴルフカート本体で、該本体1は、本体フレーム2の上部に設けられた前後の座席3と、前記本体フレーム2の前方に設けられた操舵を行うための前輪4と、駆動輪となる後輪5とを備えている。このゴルフカート本体1は、使用者のハンドル6操作によって前記前輪4を操舵する手動走行モードと、後述する芝検出手段41によって前輪4を自動で操舵して走行する自動走行モードの2つのモードを兼ね備えており、使用者の選択によって希望の走行モードによって走行することができるようになっている。前記ハンドル6は、本体1前方に斜めに向けて取り付けられたハンドル6を支えるハンドルポストが固定して設けられ、該ハンドルポスト内に挿通してハンドル6の回転を前輪4に伝達するハンドルパイプが設けられている。
【0025】
7は、前記本体1後方に取り付けられゴルフバッグを傾斜させて搭載することのできるゴルフバッグ受けである。
【0026】
8は、前記本体フレーム2の前後を覆う樹脂製の本体カバーで、該本体カバー8の前部は一部が開閉可能に設けられ、中に小物が収納できる収納ボックス9が形成されている。
【0027】
10は、本体1前部に設けられた透明な樹脂製のフロントシールドで、該フロントシールド10から連続して前記座席3上方全体を覆うルーフ11が設けられている。
【0028】
12は、前記本体1後部に設けられ、前記ルーフ11を支えるステーである。
【0029】
次に制御回路について、図2に基づいて説明をする。
【0030】
13は、前記本体1の本体フレーム2上に車幅方向に載置される6個の走行用バッテリで、該走行用バッテリ13は、1個12ボルトの電池を直列接続して72ボルトで走行用モータ14に印加出来るように接続している。
【0031】
15は、前記前記本体1の走行を制御する制御回路の電源となる制御用バッテリで、該制御用バッテリ15は、1個が12ボルトで5ボルトに降圧して後述するマイコン16などの電力供給を行う。
【0032】
16は、駆動や操舵、制動などの走行を制御するための制御回路、即ちマイクロコンピュータ(以下、マイコンという。)である。
【0033】
17は、前記走行用バッテリ13を電源とし、前記マイコン16からのPWM信号に基づいてスイッチング制御して前記走行用モータ14を駆動する走行駆動回路、即ちモータコントローラであり、該モータコントローラ17は、FETなどのスイッチング素子によって構成されている。前記マイコン16から出力されるPWM信号は、自動走行モード時には、予め定めた指示速度で走行するための信号が出力される。また、手動走行モード時には、使用者が操作するアクセルペダル(図示せず)の操作量に応じた速度で走行するように信号が出力される。
【0034】
18は、前記前輪4を操舵するためのステアリングモータであり、該ステアリングモータ18は、操舵駆動回路19によってPWM制御され、所定の位置を基準として正転、逆転することで左右に操舵されることになる。前記ステアリングモータ18は、自動走行モード時に限らず手動走行モード時においても動作し、自動走行モード時よりも小さな力で動作することによってハンドル6操作の補助として動作することになる。即ち、手動走行モード時にはハンドル6操作の操作力をトルクセンサ20によって検出し、そのトルクの大きさに応じて前記ステアリングモータ18を動作することによって、使用者が軽い操作力でハンドル6を操作することができる。
【0035】
21は、前記ステアリングモータ18が所定の位置を基準として左右にどれだけ動作しているかを検出する操舵検出手段、即ちステアリングモータ検出手段で、該ステアリングモータ検出手段21は、ステアリングモータ18の出力軸などに、出力軸の回転と連動するギヤなどを設け、ポテンシオメータなどによって算出するようになっている。
【0036】
22は、前記前輪4及び後輪5に設けられたディスクブレーキ(図示せず)を動作するためのブレーキモータで、該ブレーキモータ22が動作することによって制動力が働き、減速や停止をすることができる。
【0037】
23は、走行用モータ14と後輪5間の伝達経路中に設けられたギヤボックス(図示せず)内のギヤの回転を固定することによって後輪5の回転を停止させることができるパーキングブレーキで、該パーキングブレーキ23は、走行速度がゼロに近い所定値以下になったとき、即ち停止状態になったときに動作して本体1が動かないように制動する。
【0038】
上記のブレーキモータ22によるディスクブレーキ、及びパーキングブレーキ23を合わせて制動手段24という。
【0039】
25は、前記本体1に設けられたブレーキペダル(図示せず)近傍に設けられたブレーキスイッチで、該ブレーキスイッチ25は、使用者が前記ブレーキペダルを操作したきに動作する。そして、ブレーキペダルを操作したことを検知したときに前記マイコン16に信号が送られ、前記ブレーキモータ22を動作して制動がかかるようになる。
【0040】
26は、前記ブレーキモータ22近傍に設けられ、ブレーキモータ22が基準位置にあるときを検出するためのスイッチからなるブレーキホームスイッチであり、該ブレーキホームスイッチ26は、制動力がかかっていないときのブレーキモータ22のポジションを検出する。また、27は、ブレーキモータ22の最大の制動力がかかったときの位置を検出するスイッチからなるブレーキリミットスイッチである。
【0041】
28は、ディスクブレーキを動作する油圧シリンダー内のオイルの量を検出するためのブレーキオイル検出手段であり、該ブレーキオイル検出手段28は、オイルが少なくなったときに警報すると共に、更に少なくなったときは前記マイコン16から前記制動手段24を動作させるための信号を出力して本体1が停止するように制御する。
【0042】
29は、使用者が選択する走行モードを検出する自動/手動検出手段で、該自動/手動検出手段29は、使用者が選択するモードを信号によって前記マイコン16に出力し、選択されたモードでの走行制御が行われる。
【0043】
30は、自動走行モードでの走行時、リモコン送信機(図示せず)による遠隔操作によって本体1を発進又は停止させるためのリモコン受信機で、該リモコン受信機30は、リモコン送信機からの信号が、停止時に入ると発進し、走行時に入ると停止するようになっている。
【0044】
31は、自動走行モードでの走行時、本体1に乗車した状態で本体1を発進又は停止させるためのスタートストップスイッチで、該スタートストップスイッチ31は前記ハンドル6近傍に設けてある。
【0045】
32は、手動走行モードでの走行時、前進か後進のいずれの方向に走行したいかを使用者が選択するための前後進スイッチで、該前後進スイッチ32も前記スタートストップスイッチ31と同様、前記ハンドル6近傍に設けてある。
【0046】
33は、後輪5の回転方向、即ち走行方向と、後輪5の回転数、即ち走行速度を検出するエンコーダで、該エンコーダ33は、検出した信号を前記マイコン16に入力し、この信号に基づいて走行速度が指示された速度になるように駆動信号を調節して出力する。即ち、エンコーダ33は、走行方向検出手段、走行速度検出手段の役割を行っている。
【0047】
34は、路面に埋設されたマグネットの磁極を検出するマグネットセンサで、該マグネットセンサ34は、N極とS極の組み合わせによって走行速度信号や停止信号などの指示信号を構成しており、前記マグネットセンサ34で検出された磁極が前記マイコン16に入力されることによって指示信号を判別し、走行制御するようになっている。
【0048】
35は、ゴルフ場のレイアウト図や、前記本体1の現在位置、警告表示、バッテリ残量などが表示される表示部で、該表示部35は、LCD等の液晶による表示になっている。
【0049】
39は、前記本体1前部に設けられたバンパー40に障害物が当接したことを検出するバンパースイッチであり、該バンパースイッチ39は、障害物を検出するとスイッチが入り、前記マイコン16に信号が送られるようになっている。このとき、前記マイコン16から制動手段24に対して動作するよう信号が出力され、本体1を停止する。
【0050】
41は、本体1下方に設けられたラフとフェアウェイの芝の長さを検出するための芝検出回路で、該芝検出回路41は、超音波を芝に向けて発信する発信機と、発信機によって発信された超音波が芝から反射してくる信号を受信する受信機とから構成されており、受信する超音波の信号が強いほど芝の長さが長いことを示している。具体的には、図3に示す如く、ゴルフカート本体1下に設けられた芝検出回路41の発信機が地面に向かって発信されるようになっており、短い芝と長い芝とを判断するようになっている。この図において、左側がラフの芝を示し、右側がフェアウェイの芝を示している。
【0051】
次に、動作について説明する。
【0052】
まず、手動走行モードを選択したときの走行動作を説明する。
【0053】
使用者が操作によって自動/手動検出手段29を手動走行モードにすると、自動/手動検出手段29からマイコン16に手動走行モードが選択されたという信号が入力される。この信号入力を元にマイコン16は手動走行モードに切り換える。このとき、アクセルペダルの操作量に応じた信号がマイコン16から出力し、モータコントローラ17によって走行用モータ14が駆動する。また、操舵については、ハンドル6操作によって前輪4が操舵されると同時に、このときのハンドル6にかかるトルクをトルクセンサ20が検出し、このトルクに応じてステアリングモータ18が前輪4を操舵することによって使用者の操作を助けることになる。また、制動については、ブレーキペダルの操作によってブレーキスイッチ25が動作し、この信号がマイコン16に入力されることでブレーキモータ22が動作して制動がかかることになる。更に、ブレーキペダルとディスクブレーキとはワイヤー等によって連結されており、機械的にもディスクブレーキを動作して制動をかけることになる。そして、停止する場合には、エンコーダ33によって速度がゼロになったことを検出し、パーキングブレーキ23を動作して停止するようになる。
【0054】
次に、自動走行モードを選択したときの走行動作を図4及び図5に基づいて説明する。
【0055】
まず、使用者が自動走行モードにする場合、フェアウェイF内にゴルフカート本体1を移動し、ここで自動走行モードに切り換える。そこで使用者が操作によって自動/手動検出手段29を自動走行モードにすると、自動/手動検出手段29からマイコン16に自動走行モードが選択されたという信号が入力される。この信号入力を元にマイコン16は自動走行モードに切り換える。このとき、予め定めた初期速度(ここでは時速6キロ)で走行するようにマイコン16からの出力によってモータコントローラ17を動作し、走行用モータ14を駆動する。そして、制動する場合は、マイコン16からの信号によってブレーキモータ22を動作し、エンコーダ33からの速度信号が所定の速度になるように、モータコントローラ17の出力とブレーキモータ22の出力を調整しながら走行する。
【0056】
そして、自動走行モードでの走行における操舵制御は、図4に示す如く、芝検出回路41によって芝の長さを検出し、現在走行中の場所の芝の長さを検出する。そのとき、超音波の受信信号が急激に強くなり、芝が短い場所から長い場所に移動したことを検出した場合、ゴルフカート本体1がフェアウェイFからラフRに入ったことを検出し、芝の境界であることを検出する(S1)。ラフRに入ったことを検出すると、芝の短い方向、即ちフェアウェイFの方向にステアリングモータ18を操舵し、走行路をフェアウェイFに戻す。この時のフェアウェイFへの操舵の制御は、所定時間だけステアリングモータ18を左右いずれかに操舵し、所定時間経過してもラフRから脱出しないときは逆にステアリングモータ18を操舵してフェアウェイFに入るかどうかを検出し、フェアウェイFに入るとその位置が芝の長さの境界であることを検出し、フェアウェイFの方向が検出できる。フェアウェイFの方向が検出されると、再びラフRに入らないように走行させるため、160度の角度で操舵して走行方向を変え、その向きに直進で走行させる(S2)。S1において、芝の境界で無いことを判断した場合は、フェアウェイFを走行していると判断し、S2をとばしてS3の動作を実行する。次に、路面に埋設したマグネットMgによる停止信号がマグネットセンサ34に入力されているかを判断し(S3)、停止信号が入力されれば制動手段24を動作して停止制御する(S4)。そして、停止が終了すると自動走行モードを手動走行モードに切り替える(S5)。
【0057】
上述する動作によって走行する軌跡について、図5について説明する。
【0058】
Tは、各ホールのスタート地点であるティーグランドで、Fは、短い芝が植えてあるフェアウェイである。また、ホールの最後にはグリーンGが設けてあり、グリーンGで一つのホールは終了する。また、フェアウェイFの周囲は、フェアウェイFよりも芝の長さが長いラフRである。
【0059】
また、前記フェアウェイFのグリーンG寄りには横方向に複数個のマグネットMgが埋め込まれており、ゴルフカート本体1がマグネットMgの上を通過した時、マグネットセンサ34がこの停止信号を受信して、フェアウェイFの終端で停止し、手動走行モードに切り換わるようになっている。
【0060】
また、図5に示す、破線と実線で描かれたものは、ゴルフカート本体1の走行軌跡の例であり、使用者が手動走行でフェアウェイFまで移動させ、自動走行に切り換えてフェアウェイF内を自動走行で走行するようになっている。そして、フェアウェイF内で走行軌跡が折り返している部分は、図4のS2で示す、ラフRとの芝の境界を検出して160度の角度で操舵された部分である。そして、走行中、フェアウェイF終端のマグネットMgを検出すると、ゴルフカート本体1は停止し、手動走行に切り換わり、手動走行によって次のホールまで移動する。次のホールまで移動すると、再びフェアウェイFから自動走行によって走行し、これを繰り返すことになる。
【0061】
上述する実施例では、ラフとの境界に位置した時に操舵する角度を160度としたが、特にこれに特定することは無く、鈍角であれば構わない。本実施例では、プレーの進行を早めるために、できるだけ前方にゴルフカート本体1を進めることができるように、180度に近い値とした。ここで、90度などに設定すると、フェアウェイ内を満遍なく蛇行して走行することができ、常にプレーヤーの近くを走行することができるので、ゴルフクラブを取り出したりする場合に都合が良い。
【0062】
また、上述する実施例の図4のS2では、芝検出手段41でラフを検出した時に左右どちらかに操舵することによってフェアウェイの方向を検出したが、2つの異なる周波数の送信機と受信機を用い、左右どちらが先にラフになったかを検出し、ラフを検出した側と逆の方向に操舵するようにしても構わない。
【0063】
更に、本実施例では、芝検出手段41を超音波による送信機と受信機とによって行ったが、CCDカメラ等を用いて地面の画像を検出し、予めメモリされた画像と比較して、そこがラフなのか、フェアウェイなのか、アスファルトなのかを判断しても良い。そして、その画像に基づいて、操舵しても構わない。
【0064】
更に、芝検出手段41を赤外線の反射によって検出するものでも良い。赤外線によるものであれば、乱反射が少なく、バンカーなど、窪みの部分まで正確に検出することができる。
【0065】
次に、本発明のゴルフカートの第二の実施の形態を、図6乃至図9の図面に基づき説明する。
【0066】
尚、第一の実施の形態と同一部分については、同一符号を付し、説明を省略する。
【0067】
42は、走行中の路面の状態を検出するCCDによって撮影することができる撮影手段、即ちカメラであり、該カメラ42は、図7に示す如く、路面に向けて撮影した画像を常時マイコン16に取り込む。図7において、カメラ42が撮影している右側と左側に描かれたものは芝であり、これらの芝の刈り取る方向によって生じた芝の向きの違いを撮影している状態を示す。
【0068】
43は、予めアスファルト、ラフ、フェアウェイの芝の刈り取り方向等の路面状況の画像が記憶されたメモリで、該メモリ43は、マイコン16からの指示信号に基づいて記憶した画像をマイコン16に出力し、前記マイコン16では前記カメラ42で撮影した画像と比較する。
【0069】
これらのカメラ42、メモリ43とマイコン16内の画像を比較する比較手段をあわせて芝検出手段とする。
【0070】
次に、動作について説明する。
【0071】
手動走行モードでの走行については、第一の実施の形態と同一なので、説明を省略する。
【0072】
次に、自動走行モードを選択したときの走行動作を図8及び図9に基づいて説明する。
【0073】
まず、使用者が自動走行モードにする場合、フェアウェイF内にゴルフカート本体1を移動し、ここで自動走行モードに切り換える。そこで使用者が操作によって自動/手動検出手段29を自動走行モードにすると、自動/手動検出手段29からマイコン16に自動走行モードが選択されたという信号が入力される。この信号入力を元にマイコン16は自動走行モードに切り換える。このとき、予め定めた初期速度(ここでは時速6キロ)で走行するようにマイコン16からの出力によってモータコントローラ17を動作し、走行用モータ14を駆動する。そして、制動する場合は、マイコン16からの信号によってブレーキモータ22を動作し、エンコーダ33からの速度信号が所定の速度になるように、モータコントローラ17の出力とブレーキモータ22の出力を調整しながら走行する。
【0074】
そして、自動走行モードでの走行における操舵制御は、図8に示す如く、まず、カメラ42によって路面の状況を撮影したデータを入力し(S1)、メモリ43に入力された画像と比較する(S2)。そして、撮影された画像が芝の刈り取りの方向が異なる境界を走行しているかどうかを芝の色や撮影された画像などによって判断し(S3)、境界を走行していると判断されればS4に移る。しかし、境界で無いと判断すると、右方向に5度操舵し、操舵した後に直進走行する(S4)。
【0075】
ここで、検出する芝の刈り取り方向の境界について説明する。通常、ゴルフ場のフェアウェイでは、ティーグランドTからグリーンGのプレーの進行方向に所定の幅で芝を刈り取っており、ティーグランドTからグリーンGに向けて刈り取る向きと、グリーンGからティーグランドTに向けて刈り取る向きとが交互になって複数本の幅がある。たとえば、図9に示すフェアウェイFの如く、プレーの進行方向に帯状のラインができている。これは、芝の刈り取りの向きが異なることによって生じる色の違いによるものである。前述する芝の境界の検出は、この刈り取りの向きを検出するものである。
【0076】
次に、路面に埋設したマグネットMgによる停止信号がマグネットセンサ34に入力されているかを判断し(S5)、停止信号が入力されれば制動手段24を動作して停止制御する(S6)。そして、停止が終了すると自動走行モードを手動走行モードに切り替える(S7)。
【0077】
上述する動作によって走行する軌跡について、図9について説明する。
【0078】
図中に示す実線は、自動走行中の走行軌跡であり、破線は手動走行の走行軌跡である。まず、使用者が手動走行でフェアウェイFまで移動させ、自動走行に切り換えてフェアウェイF内の異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って自動走行で走行する。そして、フェアウェイF内で走行軌跡が隣の芝の刈り取り方向の異なる境界に移動しているのは、最初の境界から外れてしまい、操舵した後、隣の境界を検出して走行した例を示している。そして、走行中、フェアウェイF終端のマグネットMgを検出すると、ゴルフカート本体1は停止し、手動走行に切り換わり、手動走行によって次のホールまで移動する。次のホールまで移動すると、再びフェアウェイFから自動走行によって走行し、これを繰り返すことになる。
【0079】
本実施の形態では、走行中のゴルフカート本体1下の状態を撮影したが、前方の状況を撮影したデータを撮影しても良く、前方を撮影した場合は芝の刈り取り方向の違いによる色彩の違いがはっきりと判断できる。
【0080】
【発明の効果】
本発明の請求項1によると、芝の長さを検出する芝検出回路が芝の長さが異なる場所を検出した時、所定の角度で芝の短い方向に操舵するので、フェアウェイとラフとの起伏の激しい境界に沿って走行することが少なく、安全性が向上する。また、自動走行であっても誘導線等を敷設する必要がなく施工が安価である等の効果を奏する。
【0081】
また、請求項2によると、路面に設けた指示信号に基づいて停止するので、フェアウェイ内のフェアウェイの終端位置や、停止が必要な場所で停止させることができ、フェアウェイの外周を回り続けることがなく、フェアウェイの端部で停止するためプレーの進行を妨げることが無い等の効果を奏する。
【0082】
そして、請求項3によると、指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り換わるので、手動走行させなければならない場所で走行モードが切り換わり、スムーズに走行させることができる等の効果を奏する。
【0083】
また、請求項4によると、芝検出回路は、超音波の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出するので、簡単な構成によって芝の長さを検出することができる等の効果を奏する。
【0084】
また、請求項5によると、芝検出回路は、赤外線の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出するので、簡単な構成によって芝の長さを検出することができる等の効果を奏する。
【0085】
そして、請求項6によると、所定の角度は、鈍角であるので、プレーの進行方向に近い方向に走行させることができ、プレーの進行を妨げずに走行させることができる等の効果を奏する。
【0086】
また、請求項7によると、芝の刈り取り方向の違いを検出する芝検出回路を設け、芝の刈り取り方向の異なる場所を検出した時、操舵駆動回路を異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って操舵して走行するので、危険なラフとフェアウェイの境界を走行することがなく、平坦なフェアウェイ内を走行することができるため安全である。また、誘導路を構成する誘導線等を敷設する必要がなく施工が安価である等の効果を奏する。
【0087】
そして、請求項8の構成によると、路面に設けた指示信号に基づいて停止するので、フェアウェイ内のフェアウェイの終端位置や、停止が必要な場所で停止させることができるためプレーの進行を妨げることが無い等の効果を奏する。
【0088】
更に、請求項9の構成によると、指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わるので、手動走行させなければならない場所で走行モードが切り換わり、スムーズに走行させることができる等の効果を奏する。
【0089】
また、請求項10の構成によると、芝検出回路は、地上を撮影する撮影手段と、予め記憶した芝情報を格納したメモリと、撮影手段で撮影した芝とメモリに格納した芝とを比較する比較手段とを設け、比較手段で芝情報が異なる芝の刈り取り方向の境界の情報と略一致したときに異なる芝の刈り取り方向の境界であることを認識するので、簡単な構成によって異なる芝の刈り取り方向の境界を検出することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態であるゴルフカート本体の全体斜視図である。
【図2】同第一の実施の形態であるゴルフカートの制御回路のブロック図である。
【図3】同芝検出手段の設置状態を示す概略図である。
【図4】同芝検出手段での検出に基づく操舵制御のフローチャートである。
【図5】同コースの一部における自動走行の走行軌跡を示すコースレイアウト図である。
【図6】同第二の実施の形態であるゴルフカートの制御回路のブロック図である。
【図7】同芝検出手段のカメラの設置状態を示す概略図である。
【図8】同芝検出手段での検出に基づく操舵制御のフローチャートである。
【図9】同コースの一部における自動走行の走行軌跡を示すコースレイアウト図である。
【符号の説明】
14 走行用モータ(駆動源)
17 モータコントローラ(走行駆動回路)
4 前輪(操舵輪)
19 操舵駆動回路(操舵駆動回路)
41 芝検出回路
16 マイコン(制御回路)
24 制動手段
42 カメラ(撮影手段)
43 メモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導線を使用せずにゴルフ場を自動走行することができるゴルフカートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のゴルフカートに関し、特開平7−184415号公報(G05D1/02)に記載の如く、芝の長さを検出し、長さの異なる芝の境界に沿って芝を刈り取りして走行するものが知られている。そして、この走行方法をゴルフカートに適用すれば、フェアウェイとラフとの境界を自動走行してプレーヤーに近い場所を走行するゴルフカートを実現することが可能である。
【0003】
通常、ゴルフ場は長い芝を敷き詰めてなるラフの中に、短い芝を敷き詰めてなる楕円形状のフェアウェイが設けてある。即ち、上記の走行制御であれば、フェアウェイ内の芝を刈り取るためには未刈り取りの部分を順次検出して刈り取り走行するので確実に芝が刈り取れると言う点で有効であるが、ゴルフカートに適用すれば芝の境界線ばかりを走行するため、フェアウェイの楕円の外周に沿って走行してしまい、そのまま自動走行させておくとグリーン近傍まで行った後、外周に沿ってティーに向かってまた戻ってしまうという問題があった。また、境界に沿って走行した場合、ラフとフェアウェイの境界は傾斜がある部分もあり、ゴルフカートが横転する恐れがあり非常に危険であるといった問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記欠点に鑑みなされたもので、走行させる際に使い勝手が良く、転倒などが起こらない安全なゴルフカートを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、駆動源を駆動する走行駆動回路と、操舵輪を操舵するための操舵駆動回路とを備え、芝の長さを検出する芝検出回路を設け、該芝検出回路が芝の長さが異なる場所を検出した時、前記操舵駆動回路によって所定の角度で芝の短い方向に操舵する制御回路を設けたことを特徴とする。
【0006】
そして、走行を停止するための制動手段を設け、路面に設けた指示信号に基づいて前記制動手段を動作して停止することを特徴とする。
【0007】
そして、前記指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わることを特徴とする。
【0008】
また、前記芝検出回路は、超音波の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出することを特徴とする。
【0009】
また、前記芝検出回路は、赤外線の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出することを特徴とする。
【0010】
そして、前記所定の角度は、鈍角であることを特徴とする。
【0011】
また、駆動源を駆動する走行駆動回路と、操舵輪を操舵するための操舵駆動回路とを備え、芝の刈り取り方向の違いを検出する芝検出回路を設け、該芝検出回路が芝の刈り取り方向の異なる場所を検出した時、前記操舵駆動回路によって異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って操舵して走行する制御回路を設けたことを特徴とする。
【0012】
そして、走行を停止するための制動手段を設け、路面に設けた指示信号に基づいて前記制動手段を動作して停止することを特徴とする。
【0013】
更に、前記指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わることを特徴とする。
【0014】
また、前記芝検出回路は、地上を撮影する撮影手段と、予め記憶した芝情報を格納したメモリと、前記撮影手段で撮影した芝と前記メモリに格納した芝とを比較する比較手段とを設け、該比較手段で芝情報が異なる芝の刈り取り方向の境界の情報と略一致したときに異なる芝の刈り取り方向の境界であることを認識することを特徴とする。
【0015】
上記構成によると、超音波や赤外線の反射信号の受信強度等によって検出する芝検出回路によってゴルフ場の地面に植えてある芝を検出し、芝の長さが異なる境界、即ちラフとフェアウェイとの境界を検出する。そして、フェアウェイとラフの境界を検出した際、芝の短い方向、即ちフェアウェイに向かって所定の角度、例えば180度よりも少し小さい角度だけ操舵輪を操舵してフェアウェイ内に走行方向を修正して走行駆動回路と操舵駆動回路とによって自動走行する。そして、走行方向修正後、フェアウェイ内を走行するようになるが、再度、フェアウェイとラフとの境界に到達したことを芝検出回路が検出した時、再度フェアウェイ内に向けて操舵されて自動走行を継続する。
【0016】
そして、グリーン近傍等の停止が必要な場所には停止のためのマグネットなどによる指示信号が設けられており、その信号を検出した際に制動手段を動作して停止する。
【0017】
そして、上記芝検出手段の検出によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わり、停止した時点から次のコースまでは手動走行によって走行し、次のコースのフェアウェイで再度自動走行で走行を開始する。
【0018】
また、ゴルフ場のティーからグリーンに伸びるフェアウェイにおいて、所定幅の芝の刈り目の違いから生じる色や刈り取り方向の違いを芝検出回路によって検出し、異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って走行するように走行駆動回路と操舵駆動回路によって自動走行する。
【0019】
上述する芝検出回路は、カメラ等の撮影手段による芝の画像とメモリに格納された芝の画像とを比較手段によって比較し、異なる芝の刈り取り方向の境界である情報と略一致したときに芝の境界であることを認識する。
【0020】
そして、グリーン近傍等の停止が必要な場所には停止のためのマグネットなどによる指示信号が設けられており、その信号を検出した際に制動手段を動作して停止する。
【0021】
また、上記指示信号の検出によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わり、停止した時点から次のコースまでは手動走行によって走行し、次のコースのフェアウェイから再度自動走行で走行を開始する。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明のゴルフカートの第一の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0023】
まず、ゴルフカート全体の構成について、図1に基づいて説明をする。
【0024】
1は、モータを駆動源として走行するゴルフカート本体で、該本体1は、本体フレーム2の上部に設けられた前後の座席3と、前記本体フレーム2の前方に設けられた操舵を行うための前輪4と、駆動輪となる後輪5とを備えている。このゴルフカート本体1は、使用者のハンドル6操作によって前記前輪4を操舵する手動走行モードと、後述する芝検出手段41によって前輪4を自動で操舵して走行する自動走行モードの2つのモードを兼ね備えており、使用者の選択によって希望の走行モードによって走行することができるようになっている。前記ハンドル6は、本体1前方に斜めに向けて取り付けられたハンドル6を支えるハンドルポストが固定して設けられ、該ハンドルポスト内に挿通してハンドル6の回転を前輪4に伝達するハンドルパイプが設けられている。
【0025】
7は、前記本体1後方に取り付けられゴルフバッグを傾斜させて搭載することのできるゴルフバッグ受けである。
【0026】
8は、前記本体フレーム2の前後を覆う樹脂製の本体カバーで、該本体カバー8の前部は一部が開閉可能に設けられ、中に小物が収納できる収納ボックス9が形成されている。
【0027】
10は、本体1前部に設けられた透明な樹脂製のフロントシールドで、該フロントシールド10から連続して前記座席3上方全体を覆うルーフ11が設けられている。
【0028】
12は、前記本体1後部に設けられ、前記ルーフ11を支えるステーである。
【0029】
次に制御回路について、図2に基づいて説明をする。
【0030】
13は、前記本体1の本体フレーム2上に車幅方向に載置される6個の走行用バッテリで、該走行用バッテリ13は、1個12ボルトの電池を直列接続して72ボルトで走行用モータ14に印加出来るように接続している。
【0031】
15は、前記前記本体1の走行を制御する制御回路の電源となる制御用バッテリで、該制御用バッテリ15は、1個が12ボルトで5ボルトに降圧して後述するマイコン16などの電力供給を行う。
【0032】
16は、駆動や操舵、制動などの走行を制御するための制御回路、即ちマイクロコンピュータ(以下、マイコンという。)である。
【0033】
17は、前記走行用バッテリ13を電源とし、前記マイコン16からのPWM信号に基づいてスイッチング制御して前記走行用モータ14を駆動する走行駆動回路、即ちモータコントローラであり、該モータコントローラ17は、FETなどのスイッチング素子によって構成されている。前記マイコン16から出力されるPWM信号は、自動走行モード時には、予め定めた指示速度で走行するための信号が出力される。また、手動走行モード時には、使用者が操作するアクセルペダル(図示せず)の操作量に応じた速度で走行するように信号が出力される。
【0034】
18は、前記前輪4を操舵するためのステアリングモータであり、該ステアリングモータ18は、操舵駆動回路19によってPWM制御され、所定の位置を基準として正転、逆転することで左右に操舵されることになる。前記ステアリングモータ18は、自動走行モード時に限らず手動走行モード時においても動作し、自動走行モード時よりも小さな力で動作することによってハンドル6操作の補助として動作することになる。即ち、手動走行モード時にはハンドル6操作の操作力をトルクセンサ20によって検出し、そのトルクの大きさに応じて前記ステアリングモータ18を動作することによって、使用者が軽い操作力でハンドル6を操作することができる。
【0035】
21は、前記ステアリングモータ18が所定の位置を基準として左右にどれだけ動作しているかを検出する操舵検出手段、即ちステアリングモータ検出手段で、該ステアリングモータ検出手段21は、ステアリングモータ18の出力軸などに、出力軸の回転と連動するギヤなどを設け、ポテンシオメータなどによって算出するようになっている。
【0036】
22は、前記前輪4及び後輪5に設けられたディスクブレーキ(図示せず)を動作するためのブレーキモータで、該ブレーキモータ22が動作することによって制動力が働き、減速や停止をすることができる。
【0037】
23は、走行用モータ14と後輪5間の伝達経路中に設けられたギヤボックス(図示せず)内のギヤの回転を固定することによって後輪5の回転を停止させることができるパーキングブレーキで、該パーキングブレーキ23は、走行速度がゼロに近い所定値以下になったとき、即ち停止状態になったときに動作して本体1が動かないように制動する。
【0038】
上記のブレーキモータ22によるディスクブレーキ、及びパーキングブレーキ23を合わせて制動手段24という。
【0039】
25は、前記本体1に設けられたブレーキペダル(図示せず)近傍に設けられたブレーキスイッチで、該ブレーキスイッチ25は、使用者が前記ブレーキペダルを操作したきに動作する。そして、ブレーキペダルを操作したことを検知したときに前記マイコン16に信号が送られ、前記ブレーキモータ22を動作して制動がかかるようになる。
【0040】
26は、前記ブレーキモータ22近傍に設けられ、ブレーキモータ22が基準位置にあるときを検出するためのスイッチからなるブレーキホームスイッチであり、該ブレーキホームスイッチ26は、制動力がかかっていないときのブレーキモータ22のポジションを検出する。また、27は、ブレーキモータ22の最大の制動力がかかったときの位置を検出するスイッチからなるブレーキリミットスイッチである。
【0041】
28は、ディスクブレーキを動作する油圧シリンダー内のオイルの量を検出するためのブレーキオイル検出手段であり、該ブレーキオイル検出手段28は、オイルが少なくなったときに警報すると共に、更に少なくなったときは前記マイコン16から前記制動手段24を動作させるための信号を出力して本体1が停止するように制御する。
【0042】
29は、使用者が選択する走行モードを検出する自動/手動検出手段で、該自動/手動検出手段29は、使用者が選択するモードを信号によって前記マイコン16に出力し、選択されたモードでの走行制御が行われる。
【0043】
30は、自動走行モードでの走行時、リモコン送信機(図示せず)による遠隔操作によって本体1を発進又は停止させるためのリモコン受信機で、該リモコン受信機30は、リモコン送信機からの信号が、停止時に入ると発進し、走行時に入ると停止するようになっている。
【0044】
31は、自動走行モードでの走行時、本体1に乗車した状態で本体1を発進又は停止させるためのスタートストップスイッチで、該スタートストップスイッチ31は前記ハンドル6近傍に設けてある。
【0045】
32は、手動走行モードでの走行時、前進か後進のいずれの方向に走行したいかを使用者が選択するための前後進スイッチで、該前後進スイッチ32も前記スタートストップスイッチ31と同様、前記ハンドル6近傍に設けてある。
【0046】
33は、後輪5の回転方向、即ち走行方向と、後輪5の回転数、即ち走行速度を検出するエンコーダで、該エンコーダ33は、検出した信号を前記マイコン16に入力し、この信号に基づいて走行速度が指示された速度になるように駆動信号を調節して出力する。即ち、エンコーダ33は、走行方向検出手段、走行速度検出手段の役割を行っている。
【0047】
34は、路面に埋設されたマグネットの磁極を検出するマグネットセンサで、該マグネットセンサ34は、N極とS極の組み合わせによって走行速度信号や停止信号などの指示信号を構成しており、前記マグネットセンサ34で検出された磁極が前記マイコン16に入力されることによって指示信号を判別し、走行制御するようになっている。
【0048】
35は、ゴルフ場のレイアウト図や、前記本体1の現在位置、警告表示、バッテリ残量などが表示される表示部で、該表示部35は、LCD等の液晶による表示になっている。
【0049】
39は、前記本体1前部に設けられたバンパー40に障害物が当接したことを検出するバンパースイッチであり、該バンパースイッチ39は、障害物を検出するとスイッチが入り、前記マイコン16に信号が送られるようになっている。このとき、前記マイコン16から制動手段24に対して動作するよう信号が出力され、本体1を停止する。
【0050】
41は、本体1下方に設けられたラフとフェアウェイの芝の長さを検出するための芝検出回路で、該芝検出回路41は、超音波を芝に向けて発信する発信機と、発信機によって発信された超音波が芝から反射してくる信号を受信する受信機とから構成されており、受信する超音波の信号が強いほど芝の長さが長いことを示している。具体的には、図3に示す如く、ゴルフカート本体1下に設けられた芝検出回路41の発信機が地面に向かって発信されるようになっており、短い芝と長い芝とを判断するようになっている。この図において、左側がラフの芝を示し、右側がフェアウェイの芝を示している。
【0051】
次に、動作について説明する。
【0052】
まず、手動走行モードを選択したときの走行動作を説明する。
【0053】
使用者が操作によって自動/手動検出手段29を手動走行モードにすると、自動/手動検出手段29からマイコン16に手動走行モードが選択されたという信号が入力される。この信号入力を元にマイコン16は手動走行モードに切り換える。このとき、アクセルペダルの操作量に応じた信号がマイコン16から出力し、モータコントローラ17によって走行用モータ14が駆動する。また、操舵については、ハンドル6操作によって前輪4が操舵されると同時に、このときのハンドル6にかかるトルクをトルクセンサ20が検出し、このトルクに応じてステアリングモータ18が前輪4を操舵することによって使用者の操作を助けることになる。また、制動については、ブレーキペダルの操作によってブレーキスイッチ25が動作し、この信号がマイコン16に入力されることでブレーキモータ22が動作して制動がかかることになる。更に、ブレーキペダルとディスクブレーキとはワイヤー等によって連結されており、機械的にもディスクブレーキを動作して制動をかけることになる。そして、停止する場合には、エンコーダ33によって速度がゼロになったことを検出し、パーキングブレーキ23を動作して停止するようになる。
【0054】
次に、自動走行モードを選択したときの走行動作を図4及び図5に基づいて説明する。
【0055】
まず、使用者が自動走行モードにする場合、フェアウェイF内にゴルフカート本体1を移動し、ここで自動走行モードに切り換える。そこで使用者が操作によって自動/手動検出手段29を自動走行モードにすると、自動/手動検出手段29からマイコン16に自動走行モードが選択されたという信号が入力される。この信号入力を元にマイコン16は自動走行モードに切り換える。このとき、予め定めた初期速度(ここでは時速6キロ)で走行するようにマイコン16からの出力によってモータコントローラ17を動作し、走行用モータ14を駆動する。そして、制動する場合は、マイコン16からの信号によってブレーキモータ22を動作し、エンコーダ33からの速度信号が所定の速度になるように、モータコントローラ17の出力とブレーキモータ22の出力を調整しながら走行する。
【0056】
そして、自動走行モードでの走行における操舵制御は、図4に示す如く、芝検出回路41によって芝の長さを検出し、現在走行中の場所の芝の長さを検出する。そのとき、超音波の受信信号が急激に強くなり、芝が短い場所から長い場所に移動したことを検出した場合、ゴルフカート本体1がフェアウェイFからラフRに入ったことを検出し、芝の境界であることを検出する(S1)。ラフRに入ったことを検出すると、芝の短い方向、即ちフェアウェイFの方向にステアリングモータ18を操舵し、走行路をフェアウェイFに戻す。この時のフェアウェイFへの操舵の制御は、所定時間だけステアリングモータ18を左右いずれかに操舵し、所定時間経過してもラフRから脱出しないときは逆にステアリングモータ18を操舵してフェアウェイFに入るかどうかを検出し、フェアウェイFに入るとその位置が芝の長さの境界であることを検出し、フェアウェイFの方向が検出できる。フェアウェイFの方向が検出されると、再びラフRに入らないように走行させるため、160度の角度で操舵して走行方向を変え、その向きに直進で走行させる(S2)。S1において、芝の境界で無いことを判断した場合は、フェアウェイFを走行していると判断し、S2をとばしてS3の動作を実行する。次に、路面に埋設したマグネットMgによる停止信号がマグネットセンサ34に入力されているかを判断し(S3)、停止信号が入力されれば制動手段24を動作して停止制御する(S4)。そして、停止が終了すると自動走行モードを手動走行モードに切り替える(S5)。
【0057】
上述する動作によって走行する軌跡について、図5について説明する。
【0058】
Tは、各ホールのスタート地点であるティーグランドで、Fは、短い芝が植えてあるフェアウェイである。また、ホールの最後にはグリーンGが設けてあり、グリーンGで一つのホールは終了する。また、フェアウェイFの周囲は、フェアウェイFよりも芝の長さが長いラフRである。
【0059】
また、前記フェアウェイFのグリーンG寄りには横方向に複数個のマグネットMgが埋め込まれており、ゴルフカート本体1がマグネットMgの上を通過した時、マグネットセンサ34がこの停止信号を受信して、フェアウェイFの終端で停止し、手動走行モードに切り換わるようになっている。
【0060】
また、図5に示す、破線と実線で描かれたものは、ゴルフカート本体1の走行軌跡の例であり、使用者が手動走行でフェアウェイFまで移動させ、自動走行に切り換えてフェアウェイF内を自動走行で走行するようになっている。そして、フェアウェイF内で走行軌跡が折り返している部分は、図4のS2で示す、ラフRとの芝の境界を検出して160度の角度で操舵された部分である。そして、走行中、フェアウェイF終端のマグネットMgを検出すると、ゴルフカート本体1は停止し、手動走行に切り換わり、手動走行によって次のホールまで移動する。次のホールまで移動すると、再びフェアウェイFから自動走行によって走行し、これを繰り返すことになる。
【0061】
上述する実施例では、ラフとの境界に位置した時に操舵する角度を160度としたが、特にこれに特定することは無く、鈍角であれば構わない。本実施例では、プレーの進行を早めるために、できるだけ前方にゴルフカート本体1を進めることができるように、180度に近い値とした。ここで、90度などに設定すると、フェアウェイ内を満遍なく蛇行して走行することができ、常にプレーヤーの近くを走行することができるので、ゴルフクラブを取り出したりする場合に都合が良い。
【0062】
また、上述する実施例の図4のS2では、芝検出手段41でラフを検出した時に左右どちらかに操舵することによってフェアウェイの方向を検出したが、2つの異なる周波数の送信機と受信機を用い、左右どちらが先にラフになったかを検出し、ラフを検出した側と逆の方向に操舵するようにしても構わない。
【0063】
更に、本実施例では、芝検出手段41を超音波による送信機と受信機とによって行ったが、CCDカメラ等を用いて地面の画像を検出し、予めメモリされた画像と比較して、そこがラフなのか、フェアウェイなのか、アスファルトなのかを判断しても良い。そして、その画像に基づいて、操舵しても構わない。
【0064】
更に、芝検出手段41を赤外線の反射によって検出するものでも良い。赤外線によるものであれば、乱反射が少なく、バンカーなど、窪みの部分まで正確に検出することができる。
【0065】
次に、本発明のゴルフカートの第二の実施の形態を、図6乃至図9の図面に基づき説明する。
【0066】
尚、第一の実施の形態と同一部分については、同一符号を付し、説明を省略する。
【0067】
42は、走行中の路面の状態を検出するCCDによって撮影することができる撮影手段、即ちカメラであり、該カメラ42は、図7に示す如く、路面に向けて撮影した画像を常時マイコン16に取り込む。図7において、カメラ42が撮影している右側と左側に描かれたものは芝であり、これらの芝の刈り取る方向によって生じた芝の向きの違いを撮影している状態を示す。
【0068】
43は、予めアスファルト、ラフ、フェアウェイの芝の刈り取り方向等の路面状況の画像が記憶されたメモリで、該メモリ43は、マイコン16からの指示信号に基づいて記憶した画像をマイコン16に出力し、前記マイコン16では前記カメラ42で撮影した画像と比較する。
【0069】
これらのカメラ42、メモリ43とマイコン16内の画像を比較する比較手段をあわせて芝検出手段とする。
【0070】
次に、動作について説明する。
【0071】
手動走行モードでの走行については、第一の実施の形態と同一なので、説明を省略する。
【0072】
次に、自動走行モードを選択したときの走行動作を図8及び図9に基づいて説明する。
【0073】
まず、使用者が自動走行モードにする場合、フェアウェイF内にゴルフカート本体1を移動し、ここで自動走行モードに切り換える。そこで使用者が操作によって自動/手動検出手段29を自動走行モードにすると、自動/手動検出手段29からマイコン16に自動走行モードが選択されたという信号が入力される。この信号入力を元にマイコン16は自動走行モードに切り換える。このとき、予め定めた初期速度(ここでは時速6キロ)で走行するようにマイコン16からの出力によってモータコントローラ17を動作し、走行用モータ14を駆動する。そして、制動する場合は、マイコン16からの信号によってブレーキモータ22を動作し、エンコーダ33からの速度信号が所定の速度になるように、モータコントローラ17の出力とブレーキモータ22の出力を調整しながら走行する。
【0074】
そして、自動走行モードでの走行における操舵制御は、図8に示す如く、まず、カメラ42によって路面の状況を撮影したデータを入力し(S1)、メモリ43に入力された画像と比較する(S2)。そして、撮影された画像が芝の刈り取りの方向が異なる境界を走行しているかどうかを芝の色や撮影された画像などによって判断し(S3)、境界を走行していると判断されればS4に移る。しかし、境界で無いと判断すると、右方向に5度操舵し、操舵した後に直進走行する(S4)。
【0075】
ここで、検出する芝の刈り取り方向の境界について説明する。通常、ゴルフ場のフェアウェイでは、ティーグランドTからグリーンGのプレーの進行方向に所定の幅で芝を刈り取っており、ティーグランドTからグリーンGに向けて刈り取る向きと、グリーンGからティーグランドTに向けて刈り取る向きとが交互になって複数本の幅がある。たとえば、図9に示すフェアウェイFの如く、プレーの進行方向に帯状のラインができている。これは、芝の刈り取りの向きが異なることによって生じる色の違いによるものである。前述する芝の境界の検出は、この刈り取りの向きを検出するものである。
【0076】
次に、路面に埋設したマグネットMgによる停止信号がマグネットセンサ34に入力されているかを判断し(S5)、停止信号が入力されれば制動手段24を動作して停止制御する(S6)。そして、停止が終了すると自動走行モードを手動走行モードに切り替える(S7)。
【0077】
上述する動作によって走行する軌跡について、図9について説明する。
【0078】
図中に示す実線は、自動走行中の走行軌跡であり、破線は手動走行の走行軌跡である。まず、使用者が手動走行でフェアウェイFまで移動させ、自動走行に切り換えてフェアウェイF内の異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って自動走行で走行する。そして、フェアウェイF内で走行軌跡が隣の芝の刈り取り方向の異なる境界に移動しているのは、最初の境界から外れてしまい、操舵した後、隣の境界を検出して走行した例を示している。そして、走行中、フェアウェイF終端のマグネットMgを検出すると、ゴルフカート本体1は停止し、手動走行に切り換わり、手動走行によって次のホールまで移動する。次のホールまで移動すると、再びフェアウェイFから自動走行によって走行し、これを繰り返すことになる。
【0079】
本実施の形態では、走行中のゴルフカート本体1下の状態を撮影したが、前方の状況を撮影したデータを撮影しても良く、前方を撮影した場合は芝の刈り取り方向の違いによる色彩の違いがはっきりと判断できる。
【0080】
【発明の効果】
本発明の請求項1によると、芝の長さを検出する芝検出回路が芝の長さが異なる場所を検出した時、所定の角度で芝の短い方向に操舵するので、フェアウェイとラフとの起伏の激しい境界に沿って走行することが少なく、安全性が向上する。また、自動走行であっても誘導線等を敷設する必要がなく施工が安価である等の効果を奏する。
【0081】
また、請求項2によると、路面に設けた指示信号に基づいて停止するので、フェアウェイ内のフェアウェイの終端位置や、停止が必要な場所で停止させることができ、フェアウェイの外周を回り続けることがなく、フェアウェイの端部で停止するためプレーの進行を妨げることが無い等の効果を奏する。
【0082】
そして、請求項3によると、指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り換わるので、手動走行させなければならない場所で走行モードが切り換わり、スムーズに走行させることができる等の効果を奏する。
【0083】
また、請求項4によると、芝検出回路は、超音波の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出するので、簡単な構成によって芝の長さを検出することができる等の効果を奏する。
【0084】
また、請求項5によると、芝検出回路は、赤外線の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出するので、簡単な構成によって芝の長さを検出することができる等の効果を奏する。
【0085】
そして、請求項6によると、所定の角度は、鈍角であるので、プレーの進行方向に近い方向に走行させることができ、プレーの進行を妨げずに走行させることができる等の効果を奏する。
【0086】
また、請求項7によると、芝の刈り取り方向の違いを検出する芝検出回路を設け、芝の刈り取り方向の異なる場所を検出した時、操舵駆動回路を異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って操舵して走行するので、危険なラフとフェアウェイの境界を走行することがなく、平坦なフェアウェイ内を走行することができるため安全である。また、誘導路を構成する誘導線等を敷設する必要がなく施工が安価である等の効果を奏する。
【0087】
そして、請求項8の構成によると、路面に設けた指示信号に基づいて停止するので、フェアウェイ内のフェアウェイの終端位置や、停止が必要な場所で停止させることができるためプレーの進行を妨げることが無い等の効果を奏する。
【0088】
更に、請求項9の構成によると、指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わるので、手動走行させなければならない場所で走行モードが切り換わり、スムーズに走行させることができる等の効果を奏する。
【0089】
また、請求項10の構成によると、芝検出回路は、地上を撮影する撮影手段と、予め記憶した芝情報を格納したメモリと、撮影手段で撮影した芝とメモリに格納した芝とを比較する比較手段とを設け、比較手段で芝情報が異なる芝の刈り取り方向の境界の情報と略一致したときに異なる芝の刈り取り方向の境界であることを認識するので、簡単な構成によって異なる芝の刈り取り方向の境界を検出することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態であるゴルフカート本体の全体斜視図である。
【図2】同第一の実施の形態であるゴルフカートの制御回路のブロック図である。
【図3】同芝検出手段の設置状態を示す概略図である。
【図4】同芝検出手段での検出に基づく操舵制御のフローチャートである。
【図5】同コースの一部における自動走行の走行軌跡を示すコースレイアウト図である。
【図6】同第二の実施の形態であるゴルフカートの制御回路のブロック図である。
【図7】同芝検出手段のカメラの設置状態を示す概略図である。
【図8】同芝検出手段での検出に基づく操舵制御のフローチャートである。
【図9】同コースの一部における自動走行の走行軌跡を示すコースレイアウト図である。
【符号の説明】
14 走行用モータ(駆動源)
17 モータコントローラ(走行駆動回路)
4 前輪(操舵輪)
19 操舵駆動回路(操舵駆動回路)
41 芝検出回路
16 マイコン(制御回路)
24 制動手段
42 カメラ(撮影手段)
43 メモリ
Claims (10)
- 駆動源を駆動する走行駆動回路と、操舵輪を操舵するための操舵駆動回路とを備え、芝の長さを検出する芝検出回路を設け、該芝検出回路が芝の長さが異なる場所を検出した時、前記操舵駆動回路によって所定の角度で芝の短い方向に操舵する制御回路を設けたことを特徴とするゴルフカート。
- 走行を停止するための制動手段を設け、路面に設けた指示信号に基づいて前記制動手段を動作して停止することを特徴とする請求項1記載のゴルフカート。
- 前記指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わることを特徴とする請求項2記載のゴルフカート。
- 前記芝検出回路は、超音波の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出することを特徴とする請求項1記載のゴルフカート。
- 前記芝検出回路は、赤外線の反射信号の受信強度によって芝の長さを検出することを特徴とする請求項1記載のゴルフカート。
- 前記所定の角度は、鈍角であることを特徴とする請求項1記載のゴルフカート。
- 駆動源を駆動する走行駆動回路と、操舵輪を操舵するための操舵駆動回路とを備え、芝の刈り取り方向を検出する芝検出回路を設け、該芝検出回路が芝の刈り取り方向の異なる場所を検出した時、前記操舵駆動回路によって異なる芝の刈り取り方向の境界に沿って操舵して走行する制御回路を設けたことを特徴とするゴルフカート。
- 走行を停止するための制動手段を設け、路面に設けた指示信号に基づいて前記制動手段を動作して停止することを特徴とする請求項7記載のゴルフカート。
- 前記指示信号によって停止した後、使用者の操作に基づいて走行する手動走行に切り替わることを特徴とする請求項8記載のゴルフカート。
- 前記芝検出回路は、地上を撮影する撮影手段と、予め記憶した芝情報を格納したメモリと、前記撮影手段で撮影した芝と前記メモリに格納した芝とを比較する比較手段とを設け、該比較手段で芝情報が異なる芝の刈り取り方向の境界の情報と略一致したときに異なる芝の刈り取り方向の境界であることを認識することを特徴とする請求項7記載のゴルフカート。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|---|
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- 2002-06-28 JP JP2002189205A patent/JP2004024733A/ja active Pending
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