JP2506146B2 - Work vehicle guidance system using beam light - Google Patents

Work vehicle guidance system using beam light

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JP2506146B2
JP2506146B2 JP63075530A JP7553088A JP2506146B2 JP 2506146 B2 JP2506146 B2 JP 2506146B2 JP 63075530 A JP63075530 A JP 63075530A JP 7553088 A JP7553088 A JP 7553088A JP 2506146 B2 JP2506146 B2 JP 2506146B2
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light
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light receiving
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浩司 吉川
田中  滋
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビル内の通路等を清掃する清掃用の作業車
や田植え用の作業車等の各種作業車を、誘導用ビーム光
を利用して、設定走行軌跡に沿って自動走行させるため
のビーム光利用の作業車誘導装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention uses various kinds of work vehicles such as a work vehicle for cleaning a passage in a building and a work vehicle for rice planting, and uses a beam light for guiding. In addition, the present invention relates to a work vehicle guiding apparatus using beam light for automatically traveling along a set traveling locus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記この種の作業車にて、所定の作業範囲を自動走行
させながら作業を行わせる場合には、作業予定範囲内に
作業幅に対応した間隔毎に並ぶ複数個の作業行程を設定
して、それらの作業行程夫々において車体を走行させる
設定走行軌跡の長さ方向に沿って誘導用ビーム光を走査
させて、誘導することになる。
In this type of work vehicle, when performing work while automatically traveling in a predetermined work range, set a plurality of work strokes lined up at intervals corresponding to the work width within the planned work range, In each of those work steps, the guidance beam light is scanned along the length direction of the set traveling locus for traveling the vehicle body to guide the vehicle body.

そこで、従来では、複数個の作業行程の夫々において
誘導用ビーム光を走査させるために、作業車が一つの作
業行程の走行を終了して次の作業行程に移動する毎に、
ビーム光投射手段を作業行程の並ぶ方向に移動設置した
り、各作業行程毎にビーム光投射手段を設置するように
していた。
Therefore, in the related art, in order to scan the guiding light beam in each of the plurality of work strokes, each time the work vehicle finishes traveling in one work stroke and moves to the next work stroke,
The beam light projection means is moved and installed in the direction in which the work steps are arranged, or the beam light projection means is installed for each work step.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来構成では、複数個の作業行程の夫々に対応し
て誘導用ビーム光を投射させるようにしていたので、ビ
ーム光投射手段の移動や設置作業が面倒であった、又、
ビーム光投射手段を自動的に移動設置させるようにする
と、ビーム光投射手段を移動させるための移動手段が必
要になるばかりか、その移動手段に対して車体が次の作
業行程に移動したことを通信させる手段等を設ける必要
があり、装置構成が複雑高価になる不利があった。
In the above-mentioned conventional configuration, since the guide beam light is projected in correspondence with each of the plurality of work steps, the movement and installation work of the beam light projection means are troublesome, and
If the beam light projecting means is automatically moved and installed, not only a moving means for moving the beam light projecting means is required, but also the fact that the vehicle body has moved to the next work stroke with respect to the moving means is required. Since it is necessary to provide a means for communicating, there is a disadvantage that the device configuration becomes complicated and expensive.

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、一つのビーム光投射手段から設定方向に向
けて投射される誘導用ビーム光を用いながらも、作業車
を複数個の作業行程に亘って誘導できるようにすること
にある。
The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the invention is to enable the work vehicle to be guided over a plurality of work strokes while using the guidance light beam projected from one light beam projection means in a set direction.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明によるビーム光利用の作業車誘導装置の第1の
特徴構成は、誘導用ビーム光を、車体の横側方箇所か
ら、前記車体の走行面に平行で且つビーム光投射位置を
通る仮想面に対して45度よりも小さな設定角度を傾斜し
た方向に向けて投射しながら、前記車体を走行させる設
定走行軌跡の長さ方向に沿って走査するビーム光投射手
段が、地上側に設けられ、前記車体には、前記誘導用ビ
ーム光に対する上下方向での受光位置を検出する受光器
と、その受光器の受光位置情報に基づいて、前記設定走
行軌跡に対する車体横幅方向での位置を検出する位置検
出手段と、その位置検出手段の検出情報に基づいて、前
記車体が前記設定走行軌跡に沿って自動走行するよう
に、操向制御する操向制御手段とが設けられている点に
ある。
A first characteristic configuration of a work vehicle guidance system using beam light according to the present invention is that a guidance beam light is directed from a lateral side portion of a vehicle body to a virtual plane that is parallel to a traveling surface of the vehicle body and passes through a beam light projection position. While projecting a set angle smaller than 45 degrees in a tilted direction, a beam light projection means for scanning along the length direction of the set traveling locus for traveling the vehicle body is provided on the ground side, On the vehicle body, a light receiver for detecting a light receiving position in the vertical direction with respect to the guiding light beam, and a position for detecting a position in the vehicle lateral direction with respect to the set traveling locus based on light receiving position information of the light receiver. The detection means and the steering control means for controlling the steering so that the vehicle body automatically travels along the set traveling locus based on the detection information of the position detection means are provided.

又、第2の特徴構成は、誘導用ビーム光の2本を、車
体の横側方箇所から、前記車体の走行面に平行で且つビ
ーム光投射位置を通る仮想面に対して45度よりも小さな
角度で、上下方向に夫々異なる角度を傾斜した方向に向
けて投射しながら、前記車体が走行する設定走行軌跡の
長さ方向に沿って走査するビーム光投射手段が、地上側
に設けられ、前記車体には、前記誘導用ビーム光に対す
る上下方向での受光位置を検出する受光器と、その受光
器が前記複数本の誘導用ビーム光の夫々を受光した受光
位置の間隔に基づいて、前記設定走行軌跡に対する車体
横幅方向での位置を検出する位置検出手段と、その位置
検出手段の検出情報に基づいて、前記車体が前記設定走
行軌跡に沿って自動走行するように、操向制御する操向
制御手段とが設けられている点にある。
In addition, the second characteristic configuration is that the two guiding beam lights are arranged from a lateral side portion of the vehicle body at an angle of more than 45 degrees with respect to an imaginary plane parallel to the traveling surface of the vehicle body and passing through the beam light projection position. A beam light projection means for scanning along the length direction of the set traveling locus along which the vehicle body travels is provided on the ground side while projecting in different directions at different angles in the vertical direction at small angles. On the vehicle body, a light receiver for detecting a light receiving position in the vertical direction with respect to the guiding light beam, and based on an interval between the light receiving positions at which the light receiving device receives each of the plurality of guiding light beams, Position detection means for detecting a position in the lateral direction of the vehicle body with respect to the set traveling locus, and steering operation for controlling the steering so that the vehicle body automatically travels along the set traveling locus based on the detection information of the position detection means. Direction control means Lies in the fact that.

〔作用〕[Action]

基本的には、誘導用ビーム光を、車体の横側方箇所か
ら、車体の走行面に平行で且つビーム光投射位置を通る
仮想面に対して45度よりも小さな設定角度を傾斜した方
向に向けて投射させ、そして、車体側において斜め横側
方箇所から投射される誘導用ビーム光を受光させること
により、設定走行軌跡に対する車体の車体横幅方向での
位置偏位を受光器の上下方向での受光位置の偏位として
検出させるのである。
Basically, the guiding beam light is directed from a lateral side part of the vehicle body to a direction inclined at a setting angle smaller than 45 degrees with respect to a virtual plane parallel to the traveling surface of the vehicle body and passing through the beam light projection position. By projecting the beam toward the vehicle, and by receiving the guiding beam light projected from a diagonal lateral position on the vehicle body side, the positional deviation of the vehicle body in the lateral direction of the vehicle body with respect to the set traveling locus can be achieved in the vertical direction of the light receiver. It is detected as the deviation of the light receiving position of.

但し、走行面の凹凸等に起因して車体が上下動する
と、車体横幅方向での偏位が無くとも、受光器の受光位
置が上下に変動して、設定走行軌跡に対する車体横幅方
向での位置検出に誤差が生じる虞れがある。そこで、請
求項3に対応する上記第2の特徴構成では、投射角度が
夫々異なる2本の誘導用ビーム光を用いて、その2本の
誘導用ビーム光の受光位置の間隔に基づいて、設定走行
軌跡に対する車体横幅方向での位置を検出させるように
しているのである。
However, if the vehicle body moves up and down due to the unevenness of the running surface, the light receiving position of the light receiver will fluctuate up and down even if there is no deviation in the vehicle lateral direction, and the position in the vehicle lateral direction with respect to the set traveling locus will be changed. An error may occur in the detection. Therefore, in the second characteristic configuration corresponding to claim 3, two guide beam lights having different projection angles are used, and the setting is performed based on the interval between the light receiving positions of the two guide beam lights. The position in the lateral direction of the vehicle body with respect to the traveling locus is detected.

説明を加えれば、2本の誘導用ビーム光の上下方向で
の間隔は、その投射位置から離れるほど大きく拡がる状
態となることから、車体が設定走行軌跡に対して横幅方
向に偏位すると、その偏位量に応じて、2本の誘導用ビ
ーム光の受光位置の間隔が変動することになる。但し、
2本の誘導用ビーム光の間隔は、その投射位置からの距
離が同じであれば、一定であることから、受光器におけ
る受光位置の間隔は、車体が上下動しても横幅方向での
偏位が生じなければ変わらないことになる。
In addition, the vertical distance between the two guiding beam lights becomes wider as the distance from the projection position increases. Therefore, when the vehicle body is displaced laterally with respect to the set traveling locus, The distance between the light receiving positions of the two guiding light beams varies depending on the deviation amount. However,
The distance between the two guide light beams is constant if the distance from the projection position is the same. Therefore, the distance between the light receiving positions in the light receiver is not uniform in the lateral direction even when the vehicle body moves up and down. If the rank does not occur, it will not change.

つまり、2本の誘導用ビーム光夫々を受光した受光位
置の間隔に基づいて、設定走行軌跡に対する車体横幅方
向での位置を検出させれば、車体の上下動に拘らず、設
定走行軌跡に対する車体横幅方向での位置検出を的確に
行えるのである。
That is, if the position in the lateral width direction of the vehicle body with respect to the set traveling locus is detected based on the distance between the light receiving positions where the two guiding beam lights are respectively received, the vehicle body with respect to the set traveling locus is irrespective of the vertical movement of the vehicle body. The position can be detected accurately in the width direction.

尚、請求項2及び請求項4に記載したように、上記第
1の特徴構成及び第2の特徴構成の夫々において、受光
器の複数個を車体進行方向に設定間隔を隔てて設け、そ
の設定間隔とそれら複数個の受光器夫々の受光位置情報
又は受光位置の間隔の情報とに基づいて、誘導用ビーム
光の走査方向に対する傾きをも検出させるようにすれ
ば、設定走行軌跡に対する車体横幅方向での位置と傾き
の両方を的確に修正させることができるので、操向制御
の制御精度を向上させることができる。
As described in claims 2 and 4, in each of the first and second characteristic configurations, a plurality of light receivers are provided at a set interval in the vehicle body traveling direction, and the setting is performed. If the inclination of the guiding light beam with respect to the scanning direction is also detected based on the distance and the light receiving position information of each of the plurality of light receivers or the information on the distance between the light receiving positions, the vehicle body lateral direction with respect to the set traveling locus can be detected. Since both the position and the tilt at the position can be corrected accurately, the control accuracy of the steering control can be improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

従って、本発明によれば、地上側に設けるビーム光投
射手段は、誘導用ビーム光を、車体横側方箇所から車体
の走行面に平行で且つビーム光投射位置を通る仮想面に
対して45度よりも小さな角度となる方向に向けて投射さ
せながら、設定走行軌跡に沿って走査させるだけでよい
ものとなり、装置構成を簡素化できる。又、車体側で
は、設定走行軌跡に対する車体横幅方向での位置を受光
器の上下方向での受光位置又は受光位置の間隔として検
出させるので、複数個の作業行程の夫々における設定走
行軌跡に対応して、基準となる受光位置又は基準となる
受光位置間隔を設定変更するだけで、ビーム光投射手段
を移動させたり、それから投射される誘導用ビーム光の
投射方向を変更したりすることなく、一箇所から投射さ
れる誘導用ビーム光を用いながらも、車体を複数個の作
業行程の夫々において所望通りに自動走行させることが
できる。
Therefore, according to the present invention, the beam light projecting means provided on the ground side directs the guiding beam light to a virtual plane which is parallel to the traveling surface of the vehicle body from a lateral side portion of the vehicle body and which passes through the beam light projecting position. It is only necessary to scan along the set traveling locus while projecting in a direction having an angle smaller than a degree, and the device configuration can be simplified. Further, on the vehicle body side, the position in the lateral direction of the vehicle body with respect to the set traveling locus is detected as the light receiving position or the interval between the light receiving positions in the vertical direction of the light receiver, so that it corresponds to the set traveling locus in each of a plurality of work strokes. Therefore, only by changing the setting of the reference light receiving position or the reference light receiving position interval, the beam light projecting means is not moved, and the projection direction of the guiding light beam projected therefrom is not changed. The vehicle body can be automatically driven as desired in each of a plurality of work strokes while using the guiding light beam projected from the location.

もって、装置構成の簡素化を図りながらも、複数個の
作業行程の夫々において車体を設定走行軌跡に沿って自
動走行させることができるに至った。
As a result, it has become possible to automatically drive the vehicle body along the set traveling locus in each of the plurality of work strokes while simplifying the device configuration.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を、ビルの通路等を自動走行しながら清
掃する清掃用の作業車に適用した場合における実施例を
図面に基づいて説明する。
Hereinafter, an embodiment in the case where the present invention is applied to a cleaning work vehicle that cleans a passage or the like of a building while automatically traveling will be described with reference to the drawings.

第1図及び第4図に示すように、作業範囲となる通路
等に、誘導用ビーム光(A)を通路の長手方向に沿って
走査しながら、通路の横幅方向で且つ上方に傾斜した方
向に向けて投射するビーム光投射手段としてのレーザ光
投射装置(B)が、前記通路の長手方向の略中間部とな
る壁面部に付設され、車体(V)の前後左右の各端部
に、前記誘導用ビーム光(A)に対する上下方向の受光
位置を検出する受光器(Sa)の夫々が設けられている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 4, while scanning a passage or the like within the working range with the guiding beam light (A) along the longitudinal direction of the passage, the width direction of the passage and the direction inclined upwards. A laser light projection device (B) as a beam light projection means for projecting toward the vehicle is attached to a wall surface portion that is a substantially middle portion in the longitudinal direction of the passage, and is provided at each of front, rear, left and right ends of the vehicle body (V). Each of the light receivers (Sa) for detecting the light receiving position in the vertical direction with respect to the guiding light beam (A) is provided.

尚、詳述はしないが、前記受光器(Sa)は、受光位置
を検出できるようにするために、CCD型の一次元イメー
ジセンサやPSD素子等を利用して、その受光面が車体上
下方向に長くなるように構成されることになる。
Although not described in detail, the light receiving surface (Sa) uses a CCD type one-dimensional image sensor or a PSD element so that the light receiving surface can be detected in the vertical direction of the vehicle body in order to detect the light receiving position. It will be configured to be long.

つまり、後述の如く、前記車体(V)は、前記通路の
長手方向に沿って設定され、且つ、前記通路の横幅方向
に作業幅毎に並ぶ状態で設定された複数個の作業行程の
夫々において、設定走行軌跡(L)に沿って自動走行す
るように、前記複数個の受光器(Sa)のうちの前記レー
ザ光投射装置(B)が付設された壁面側に位置する前後
一対の受光器(Sa)夫々の受光位置情報に基づいて、前
記レーザ光投射装置(B)が付設された壁面からの位置
(X)と、前記各作業行程における設定走行軌跡(L)
に対する傾き(ψ)とを検出して、それら検出情報に基
づいて操向制御されることになり、そして、前記通路長
手方向の両端部に達するに伴って、通路横幅方向に一行
程分を幅寄せ走行させて、自動的に次の作業行程に移動
することになる。
That is, as will be described later, the vehicle body (V) is set along the longitudinal direction of the passage, and in each of a plurality of work strokes set in the lateral width direction of the passage so as to be arranged in the working width. , A pair of front and rear light receivers located on the wall surface side of the plurality of light receivers (Sa) to which the laser beam projection device (B) is attached so as to automatically travel along a set travel locus (L) (Sa) The position (X) from the wall surface on which the laser beam projector (B) is attached and the set travel locus (L) in each work stroke based on the respective light receiving position information.
And the steering angle is controlled based on the detected information, and as it reaches the both ends in the longitudinal direction of the passage, the width of one stroke is increased in the lateral direction of the passage. It will be moved close to the vehicle and automatically moved to the next work stroke.

但し、前記車体(V)は、前記レーザ光投射装置
(B)が付設された壁面側に位置する前後一対の受光器
(Sa)夫々の受光位置情報に基づいて、操向制御される
ので、前記レーザ光投射装置(B)側に位置する受光器
(Sa)を用いるように、一行程毎に前後進を繰り返して
自動走行させることになる。
However, since the vehicle body (V) is steering-controlled based on the light receiving position information of each of the pair of front and rear light receivers (Sa) located on the wall surface side provided with the laser light projection device (B), The light-receiving device (Sa) located on the laser beam projection device (B) side is used to automatically travel by repeating forward and backward movements for each stroke.

前記受光器(Sa)の受光位置情報に基づいて、前記壁
面からの位置(X)を検出するための原理について説明
すれば、第1図に示すように、前記誘導用ビーム(A)
は、前記車体(V)の走行面に平行で且つ前記誘導用ビ
ーム光(A)の投射位置を通る仮想面(F)に対して設
定角度(θ)を傾斜した方向から、前記車体(V)の横
側面に向けて投射されることになる。
The principle for detecting the position (X) from the wall surface based on the light receiving position information of the light receiver (Sa) will be explained. As shown in FIG. 1, the guiding beam (A)
Is from the direction in which the set angle (θ) is inclined with respect to the virtual plane (F) which is parallel to the traveling surface of the vehicle body (V) and which passes through the projection position of the guiding light beam (A). ) Will be projected toward the lateral side.

従って、前記レーザ光投射装置(B)の設置位置つま
り前記通路の壁面に対する前記車体(V)の位置(X)
は、前記仮想面(F)を基準として、前記受光器(Sa)
が前記誘導用ビーム光(A)を受光した上下方向での受
光位置(l)と、前記設定角度(θ)とに基づいて、下
記(i)式から求めることができるのである。
Therefore, the installation position of the laser beam projection device (B), that is, the position (X) of the vehicle body (V) with respect to the wall surface of the passage.
Is the optical receiver (Sa) with reference to the virtual surface (F).
Can be calculated from the following formula (i) based on the light receiving position (l) in the vertical direction at which the guiding beam light (A) is received and the set angle (θ).

X=l/tanθ……(i) 但し、前記受光器(Sa)の一つの受光位置情報から
は、各作業行程における設定走行軌跡(L)に対する傾
き(ψ)を検出することができないので、前記レーザ光
投射装置(B)の設置側に位置する受光器(Sa)の前後
一対の受光位置情報から前記傾き(ψ)を検出するよう
にしてある。
X = l / tan θ (i) However, since the light receiving position information of the light receiving device (Sa) cannot detect the inclination (ψ) with respect to the set traveling locus (L) in each work stroke, The inclination (ψ) is detected from a pair of front and rear light receiving position information of the light receiver (Sa) located on the installation side of the laser beam projector (B).

尚、以下の説明において、説明の都合上、車体前方側
の受光器を受光器(S1)と表記し、車体後方側の受光器
を受光器(S2)と表記し、前記レーザ光投射装置(B)
の設置側とは反対側となる車体前方側の受光器を受光器
(S3)と表記し、そして、車体後方側の受光器を受光器
(S4)と表記する。
In the following description, for convenience of explanation, the light receiver on the front side of the vehicle body will be referred to as a light receiver (S 1 ), and the light receiver on the rear side of the vehicle body will be referred to as a light receiver (S 2 ). Device (B)
The receiver on the front side of the vehicle body, which is the opposite side to the installation side of the vehicle, is referred to as a receiver (S 3 ), and the receiver on the rear side of the vehicle is referred to as a receiver (S 4 ).

すなわち、第2図及び第3図に示すように、前記前後
一対の受光器(S1),(S2)夫々の上下方向での受光位
置(lf),(lb)から、上記(i)式にて、車体前後両
側における前記壁面に対する位置(X1),(X2)を求
め、それら両位置(X1),(X2)の値と、前記前後一対
の受光器(S1),(S2)の取り付け間隔(La)とから、
下記(ii)式に基づいて、前記設定走行軌跡(L)に対
する傾き(ψ)を求めるようにしているのである。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, from the light receiving positions (lf) and (lb) in the vertical direction of the pair of front and rear light receivers (S 1 ) and (S 2 ), the above (i) The positions (X 1 ) and (X 2 ) with respect to the wall surface on both front and rear sides of the vehicle body are calculated by the formula, and the values of those positions (X 1 ) and (X 2 ) and the pair of front and rear light receivers (S 1 ) , (S 2 ) mounting interval (La),
The inclination (ψ) with respect to the set traveling locus (L) is obtained based on the following equation (ii).

ψ=sin-1((lf−lb)/tanθ)/La)……(ii) 但し、前記壁面からの距離(X)の値は、前記前後一
対の受光器(S1),(S2)のうちの一方の受光位置情報
に基づいて求めた位置の値を用いてもよいが、前記傾き
(ψ)の影響を除去するために、前記両位置(X1),
(X2)の値の平均値を用いるようにしてもよい。
ψ = sin −1 ((lf−lb) / tan θ) / La) (ii) However, the value of the distance (X) from the wall surface is that the pair of front and rear photodetectors (S 1 ) and (S 2 The value of the position obtained based on one of the light receiving position information may be used. However, in order to remove the influence of the inclination (ψ), both positions (X 1 ),
It may be used an average value of the values of (X 2).

つまり、上記(i),(ii)式に基づいて、壁面に対
する位置(X)と傾き(ψ)とを求める処理が、位置検
出手段(100A)に対応することになる。
That is, the process of obtaining the position (X) and the inclination (ψ) with respect to the wall surface based on the above equations (i) and (ii) corresponds to the position detecting means (100A).

尚、詳述はしないが、求めた位置(X)の値は前記壁
面からの距離であり、各作業行程における設定走行軌跡
(L)に対する横幅方向の位置を直接示す値ではないこ
とから、前記車体(V)を前記設定走行軌跡(L)に沿
って自動走行させるためには、各作業行程における設定
走行軌跡(L)の位置に応じた値に換算して用いること
になる。
Although not described in detail, the obtained value of the position (X) is the distance from the wall surface, and is not a value that directly indicates the position in the lateral width direction with respect to the set traveling locus (L) in each work stroke. In order to automatically drive the vehicle body (V) along the set traveling locus (L), it is converted into a value corresponding to the position of the set traveling locus (L) in each work stroke and used.

以下、各部の構成について詳述する。 Hereinafter, the configuration of each unit will be described in detail.

前記車体(V)の構成について説明すれば、第5図に
示すように、前記車体(V)の下部の前後左右の夫々
に、走行用モータ(M1)にて各別に駆動停止自在な走行
車輪(1)が設けられている。
Explaining the structure of the vehicle body (V), as shown in FIG. 5, the traveling motor (M 1 ) can separately drive and stop the vehicle at the lower front, rear, left and right of the vehicle body (V). Wheels (1) are provided.

但し、前記走行車輪(1)は、操向用モータ(M2)に
て、夫々左右を一対として、前後で各別に操向するよう
に構成されている。
However, the traveling wheels (1) are configured to be steered separately by front and rear by a steering motor (M 2 ) with each pair of left and right.

前記操向用モータ(M2)による操向操作構成について
説明すれば、第6図に示すように、前記走行車輪(1)
を支持する支持部材(19)の夫々が、縦軸芯周りに揺動
自在に支承され、前記支持部材(19)の上端部に、前記
縦軸芯周りに前記走行車輪(1)の揺動に連動して回動
する回転体(20)の夫々が取り付けられ、それら回転体
(20)の夫々を左右で繋ぐリンク機構(21)が設けら
れ、前記走行車輪(1)が、左右を一対として向き変更
するようになっている。
The steering operation configuration by the steering motor (M 2 ) will be described. As shown in FIG. 6, the traveling wheels (1)
Each of the support members (19) for supporting the vehicle is swingably supported around the axis of the vertical axis, and the upper end of the support member (19) swings the traveling wheel (1) around the axis of the vertical axis. Rotating bodies (20) that rotate in tandem with each other are attached, and a link mechanism (21) that connects the rotating bodies (20) to each other on the left and right is provided, and the traveling wheels (1) form a pair of left and right. It is supposed to change direction.

前記左右の回転体(20)の一方の外周には、前記操向
用モータ(M2)にて駆動される操向用ギヤ(22)に咬合
するギヤ部が形成されている。
A gear portion that meshes with a steering gear (22) driven by the steering motor (M 2 ) is formed on one outer circumference of the left and right rotating bodies (20).

尚、図中、(23)は前記操向用モータ(M2)と前記操
向用ギヤ(22)とを連係させるためのギヤ式の伝動部、
(Se)は前記走行車輪(1)の現在の操向角を検出する
ための操向角検出用ポテンショメータである。
In the figure, (23) is a gear-type transmission unit for connecting the steering motor (M 2 ) and the steering gear (22),
(Se) is a steering angle detection potentiometer for detecting the current steering angle of the traveling wheel (1).

そして、前記各作業行程では、車体進行方向に対して
前方側となる左右一対の走行車輪(1)のみを操向する
2輪ステアリング形式を用いると共に、次の作業行程に
移動する際には、前記走行車輪(1)の全てを同位相で
且つ同角度に操向する平行ステアリング形式で幅寄せ走
行させ、次の通路に移動する場合には、前記平行ステア
リング形式と前記左右一対の走行車輪(1)の前後が逆
位相で且つ同角度となるように操向する4輪ステアリン
グ形式を用いるようにしてある。
Then, in each of the work strokes, a two-wheel steering type that steers only a pair of left and right traveling wheels (1) on the front side in the vehicle traveling direction is used, and when moving to the next work stroke, When all of the traveling wheels (1) are shunted in a parallel steering type in which they are steered in the same phase and at the same angle and are moved to the next passage, the parallel steering type and the pair of left and right traveling wheels ( A four-wheel steering system is used in which the front and rear of 1) are steered so as to have opposite phases and the same angle.

従って、各作業行程では、前記車体(V)が前記設定
走行軌跡(L)に沿って自動走行するように、前記位置
検出手段(100A)にて検出された前記壁面に対する位置
(X)とその壁面に平行な設定走行軌跡(L)に対する
傾き(ψ)との値に基づいて、目標操向角(θf)を設
定して、2輪ステアリング形式で操向制御することにな
る。
Therefore, in each work stroke, the position (X) with respect to the wall surface and its position detected by the position detecting means (100A) are set so that the vehicle body (V) automatically travels along the set traveling locus (L). The target steering angle (θf) is set based on the value of the inclination (ψ) with respect to the set traveling locus (L) parallel to the wall surface, and steering control is performed in the two-wheel steering system.

尚、前記目標操向角(θf)は、下記(iii)式を用
いて、前記位置(X)の値と前記傾き(ψ)の値の夫々
が大なるほど大なる値となるようにしてある。
The target steering angle (θf) is set to a larger value as the value of the position (X) and the value of the inclination (ψ) are larger by using the following formula (iii). .

θf=α・χ+α・ψ+α・β……(iii) 但し、上記(iii)式において、χは、前記位置
(X)の値と現在走行している作業行程の位置に基づい
て算出した前記設定走行軌跡(L)に対する車体横幅で
の位置である。又、βは、前記走行車輪(1)の現在の
操向角、α,α,αは操向特性に応じて設定した
定数である。
θf = α 1 χ + α 2 ψ + α 3 ß (iii) However, in the above formula (iii), χ is calculated based on the value of the position (X) and the position of the work stroke currently traveling. It is a position in the vehicle body lateral width with respect to the set traveling locus (L). Further, β is the current steering angle of the traveling wheel (1), and α 1 , α 2 and α 3 are constants set according to the steering characteristics.

つまり、上記(iii)式に基づいて目標操向角(θ
f)を設定して、車体進行方向に対して前方側となる左
右一対の走行車輪(1)を操向操作する処理が操向制御
手段(101)に対応することになる。
In other words, the target steering angle (θ
The process of operating the pair of left and right traveling wheels (1) on the front side with respect to the traveling direction of the vehicle body by setting f) corresponds to the steering control means (101).

又、前記車体(V)の前後左右夫々の側面部には、前
記車体(V)の周囲にある障害物を非接触に検出する超
音波センサ(Sb)と、前記車体(V)に他物が接触する
に伴って非常停止させるためのバンパー型の接触センサ
(Sc)とが設けられている。又、前記車体(V)が階段
等の段差がある箇所で落下しないようにするために、前
記車体(V)の下部の前記走行車輪(1)よりも車体外
側となる箇所の夫々に、床面までの距離が設定値内にあ
るか否かを非接触に検出する超音波センサ利用の段差酸
センサ(Sd)が設けられている。
An ultrasonic sensor (Sb) for non-contact detection of obstacles around the vehicle body (V) is provided on each of front, rear, left and right side surfaces of the vehicle body (V), and another object is attached to the vehicle body (V). There is provided a bumper type contact sensor (Sc) for making an emergency stop with the contact of. Further, in order to prevent the vehicle body (V) from falling at a stepped portion such as a staircase, a floor is provided at each of the vehicle body outer sides of the traveling wheels (1) below the vehicle body (V). A step acid sensor (Sd) using an ultrasonic sensor for non-contactly detecting whether or not the distance to the surface is within a set value is provided.

但し、前記車体(V)の周囲に設けた障害物検出用の
超音波センサ(Sb)のうちの車体前後に設けられたセン
サは、後述の如く、通路長手方向の両端側の作業行程終
端位置を検出するための手段に兼用されている。
However, among the ultrasonic sensors (Sb) for detecting obstacles provided around the vehicle body (V), the sensors provided before and after the vehicle body are, as will be described later, the work stroke end positions on both end sides in the passage longitudinal direction. Is also used as a means for detecting.

尚、図中、(2)は清掃用の回転ブラシ、(3)は車
体前後の夫々に設けられた吸水装置、(4)は前記車体
(V)が走行状態にある時に点滅する警告灯、(5)は
警報ブザー、(6)は前記走行用モータ(M1)や前記操
向用モータ(M2)等に対する作動用電力を外部からも供
給できるように、電源コード(7)を給電用コンセント
(図示せず)からの距離に応じて繰り出し自在なコード
リールである。
In the figure, (2) is a rotating brush for cleaning, (3) is a water absorbing device provided in front of and behind the vehicle body, (4) is a warning light that blinks when the vehicle body (V) is in a traveling state, (5) is an alarm buzzer, and (6) is a power cord (7) for supplying electric power to the traveling motor (M 1 ) and the steering motor (M 2 ) from the outside. It is a cord reel that can be paid out freely according to the distance from a power outlet (not shown).

前記レーザ光投射装置(B)について説明すれば、第
7図及び第8図に示すように、前記壁面への取り付け用
部材に兼用のケース(8)の内部に、光源としての半導
体レーザ(9)と、その半導体レーザ(9)から投射さ
れるレーザ光を前記誘導用ビーム光(A)として、前記
ケース(8)の側面に形成されたビーム光投射用の窓
(10)から、前記車体(V)の走行面としての前記通路
の床面に平行で且つビーム光投射位置を通る仮想面に対
して45度よりも小さな値に設定された前記設定角度
(θ)を傾斜した方向に向けて、前記車体(V)を走行
させる設定走行軌跡の長さ方向つまり前記通路の長手方
向に沿って走査するためのポリゴンミラー(11)と、そ
のポリゴンミラー(11)を回転駆動する走査用モータ
(12)と、前記半導体レーザ(9)及び前記走査用モー
タ(12)の駆動装置(13)とが設けられている。尚、図
中、(14)はこのレーザ光投射装置(B)の作動及び停
止の操作用スイッチである。
Explaining the laser beam projection apparatus (B), as shown in FIGS. 7 and 8, a semiconductor laser (9) as a light source is provided inside a case (8) which also serves as a member for attaching to the wall surface. ) And the laser beam projected from the semiconductor laser (9) as the guiding beam light (A), through the beam light projecting window (10) formed on the side surface of the case (8), (V) Aiming in a direction inclining the set angle (θ) set to a value smaller than 45 degrees with respect to an imaginary plane that is parallel to the floor surface of the passage as the traveling surface and passes through the beam light projection position. A polygon mirror (11) for scanning along the length direction of the set traveling locus for traveling the vehicle body (V), that is, the longitudinal direction of the passage, and a scanning motor for rotationally driving the polygon mirror (11). (12) and the semiconductor laser (9 And drive (13) are provided in the scanning motor (12). In the figure, (14) is a switch for operating and stopping the laser beam projection device (B).

前記車体(V)を、前記受光器(Sa)による誘導用ビ
ーム光(A)の受光位置情報に基づいて自動走行させる
ための制御構成について説明すれば、第9図に示すよう
に、前記操向用の受光器(Sa)や各種センサによる検出
情報に基づいて、前記走行用モータ(M1)及び前記操向
用モータ(M2)を制御するマイクロコンピュータ利用の
制御装置(15)が設けられている。
A control configuration for automatically traveling the vehicle body (V) based on the light receiving position information of the guiding light beam (A) by the light receiver (Sa) will be described. As shown in FIG. A control device (15) using a microcomputer is provided for controlling the traveling motor (M 1 ) and the steering motor (M 2 ) based on detection information from an optical receiver (Sa) for directivity and various sensors. Has been.

つまり、前記制御装置(15)を利用して、前記位置検
出手段(100A)や前記操向制御手段(101)が構成され
ることになる。
That is, the position detection means (100A) and the steering control means (101) are configured by using the control device (15).

尚、第9図中、(16)は前記回転ブラシ(2)の駆動
装置、(17)は前記走行用モータ(M1)夫々の回転を検
出するロータリーエンコーダ、(18)は前記車体(V)
を自動走行させる通路夫々における作業行程数、前記傾
斜角度(θ)、及び、通路幅等の各種走行制御情報を設
定入力するための操作パネルでる。
In FIG. 9, (16) is a drive device for the rotary brush (2), (17) is a rotary encoder for detecting the rotation of each of the traveling motors (M 1 ), and (18) is the vehicle body (V )
It is an operation panel for setting and inputting various traveling control information such as the number of work strokes in each of the passages through which the vehicle automatically travels, the inclination angle (θ), and the passage width.

ところで、詳述はしないが、前記車体(V)を手動操
作で走行させる場合には、前記操作パネル(18)に設け
られることになる各種操作用レバーやスイッチを手動操
作することになる。
Incidentally, although not described in detail, when the vehicle body (V) is manually operated, various operation levers and switches provided on the operation panel (18) are manually operated.

次に、第10図に示すフローチャートに基づいて、前記
制御装置(15)の動作を説明しながら、前記車体(V)
の自動走行について詳述する。
Next, the operation of the control device (15) will be described based on the flowchart shown in FIG. 10 while referring to the vehicle body (V).
The automatic driving of will be described in detail.

先ず、第4図にも示すように、走行開始前に、前記車
体(V)を作業範囲となる通路内に位置させた状態で、
各通路毎の作業行程数や通路幅、及び、各通路毎の前記
誘導用ビーム光(A)の傾斜角度(θ)の値等の走行制
御情報を、前記操作パネル(18)を利用して入力してお
くことになる。
First, as shown in FIG. 4, before the start of traveling, with the vehicle body (V) positioned in the passage which is the working range,
Using the operation panel (18), travel control information such as the number of work strokes and the width of each passage and the value of the inclination angle (θ) of the guiding light beam (A) for each passage is used. I will enter it.

次に、スタートスイッチ(図示せず)をON操作して走
行開始させた後、前記受光器(Sa)の4個全ての受光状
態に基づいて、何れの受光器が前記誘導用ビーム光
(A)を受光しているかを判別し、前記誘導用ビーム光
(A)を受光している前後2個の受光器つまり前記ビー
ム光投射装置(B)側に位置する前記前後一対の受光器
(S1),(S2)を用いるように、使用する受光器の組み
を設定する。
Next, after a start switch (not shown) is turned on to start traveling, which of the light receivers (Sa) receives light of the guiding beam (A) based on all four light receiving states of the light receivers (Sa). ) Is received, and the front and rear two light receivers receiving the guiding beam light (A), that is, the pair of front and rear light receivers (S) located on the side of the beam light projection device (B). Set the set of receivers to be used so that 1 ) and (S 2 ) are used.

そして、前述の如く、前記前後一対の受光器(S1),
(S2)夫々の受光位置情報に基づいて、前記壁面に対す
る位置(X)と通路長手方向に対する傾き(ψ)とを求
め、それらの情報に基づいて、前記車体(V)を、前記
通路の一方の角部に設定されたスタートポイントまで誘
導することになる。
Then, as described above, the pair of front and rear light receivers (S 1 ),
(S 2 ) The position (X) with respect to the wall surface and the inclination (ψ) with respect to the longitudinal direction of the passage are obtained based on the respective light receiving position information, and the vehicle body (V) of the passage is determined based on the information. It will guide to the start point set at one corner.

尚、前記車体(V)がスタートポイントに到着したか
否かは、前記スタートポイント側にある超音波センサ
(Sb)による測距情報を利用して判別させることにな
る。
Whether or not the vehicle body (V) has arrived at the start point is determined using the distance measurement information by the ultrasonic sensor (Sb) on the start point side.

そして、前記車体(V)がスタートポイントに達した
後は、前記回転ブラシ(2)や前記吸水装置(3)を作
動させて清掃を開始すると共に、前記前後一対の受光器
(S1),(S2)夫々の受光位置情報に基づいて検出され
る前記壁面に対する位置(X)と通路長手方向に対する
傾き(ψ)との情報に基づいて、前記車体(V)が第1
作業行程での設定走行軌跡(L)に沿って、前記スター
トポイントに対向する壁面方向に向かって自動走行する
ように操向制御することになる。
After the vehicle body (V) reaches the start point, the rotating brush (2) and the water absorbing device (3) are actuated to start cleaning, and at the same time, the pair of front and rear light receivers (S 1 ), (S 2 ) Based on the information of the position (X) with respect to the wall surface and the inclination (ψ) with respect to the passage longitudinal direction detected based on the respective light receiving position information,
The steering control is performed so that the vehicle automatically travels in the wall surface direction facing the start point along the set travel locus (L) in the work stroke.

但し、走行開始後において、前記車体(V)を前記ス
タートポイントに対向する壁面方向に向かって走行させ
る場合には、現在作業をしている通路に対して交差する
方向となる次の通路に設けられたビーム光投射装置
(B)から投射される誘導用ビーム光(A)と、その誘
導用ビーム光(A)の投射側に位置し且つ車体後方側に
位置する前記操向用の受光器(S3)の受光位置情報に基
づいて、作業行程の終端部に達したか否かを判別させ、
一方、前記スタートポイント側に向かう作業行程では、
前記障害物検出用の超音波センサ(Sb)にて作業行程の
端部側に位置する壁面までの距離を検出させて、その検
出距離の値に基づいて作業行程の終端部に達したか否か
を判別させるようにしてある。
However, when the vehicle body (V) is caused to travel in the wall surface direction facing the start point after the start of travel, the vehicle body (V) is installed in the next passage that intersects with the passage currently in operation. Guide beam light (A) projected from the beam light projection device (B), and the steering light receiver located on the projection side of the guide beam light (A) and on the rear side of the vehicle body. Based on the light receiving position information of (S 3 ), it is determined whether or not the end of the work process is reached,
On the other hand, in the work process toward the start point side,
The ultrasonic sensor (Sb) for detecting the obstacle detects the distance to the wall surface located on the end side of the work stroke, and whether or not the end portion of the work stroke is reached based on the value of the detected distance. It is made to distinguish whether or not.

つまり、一行程毎に、前記操向用の受光器(S3)の受
光位置情報による作業行程終端までの距離計測と前記障
害物検出用の超音波センサ(Sb)による作業行程終端ま
での距離計測とを切り換えながら、作業行程の終端部に
達したか否かを判別させることになる。
That is, for each stroke, the distance to the end of the work stroke is measured by the light receiving position information of the steering receiver (S 3 ) and the distance to the end of the work stroke is detected by the ultrasonic sensor (Sb) for obstacle detection. While switching between measurement and measurement, it is determined whether or not the end of the work process has been reached.

そして、作業行程の終端部に達したことを判別するに
伴って、走行停止並びに清掃停止すると共に、全作業行
程を終了したか否かを判別し、全作業行程を終了してい
ない場合には、平行ステアリング形式にて次の作業行程
に幅寄せ移動させることになる。
Then, along with determining that the end of the work process has been reached, the traveling and cleaning are stopped, and it is determined whether or not the entire work process has been completed. If the entire work process has not been completed, , It will be moved to the next work stroke by parallel steering.

説明を加えれば、作業行程の終端部に達するに伴っ
て、前後進を切り換えると共に平行ステアリング形式
で、通路内側方向へ作業幅分の距離を次の作業行程側に
移動させ、再度、前後進を切り換えて、前記操向用の受
光器(S3)の受光位置情報又は前記障害物検出用の超音
波センサ(Sb)による測距情報に基づいて、次の作業行
程の始端部となる作業行程終端部まで移動させた後、再
度前後進を切り換えて、次の作業行程における走行並び
に清掃作業を開始させることになる。
To add a further explanation, as the end of the work stroke is reached, the forward and backward movements are switched and a parallel steering type is used to move the work width inward toward the next work stroke side and move forward and backward again. By switching, based on the light receiving position information of the steering light receiver (S 3 ) or the distance measurement information by the obstacle detecting ultrasonic sensor (Sb), the work stroke to be the start end of the next work stroke After moving to the end portion, the forward and backward movements are switched again to start traveling and cleaning work in the next work stroke.

一方、全作業行程が終了している場合には、前記操向
用の受光器(S3)による次の通路における誘導用ビーム
光(A)の受光位置情報に基づいて、次の通路における
最初の作業行程の位置に対応する箇所まで、現在走行し
ている作業行程における設定走行軌跡に沿って後退させ
た後、4輪ステアリング形式に切り換えて、次の通路方
向に移動させることになる。
On the other hand, when the entire work process is completed, the first light beam in the next passage is first detected based on the light receiving position information of the guiding light beam (A) in the next light passage by the steering light receiver (S 3 ). After moving backward to a position corresponding to the position of the work stroke along the set traveling locus in the currently traveling work stroke, it is switched to the four-wheel steering type and moved in the next passage direction.

但し、次の通路の始端部側で作業を終了する場合に
は、現在走行している作業行程における設定走行軌跡に
沿って後退させることなく、作業行程の終端部に達する
に伴って、4輪ステアリング形式に切り換えて、次の通
路方向に移動させることになる。
However, when the work is completed at the start end side of the next passage, the four wheels are moved as the end of the work stroke is reached without retreating along the set travel locus in the work stroke currently being traveled. It will be switched to the steering type and moved to the next passage direction.

次の通路に移動した後は、その次の通路における各種
走行制御情報を設定して、前記誘導用ビーム光(A)を
受光する前後一対の受光器(S1),(S2)の受光位置情
報に基づいて、作業開始位置に誘導した後、その通路に
おける清掃作業を開始させることになる。
After moving to the next passage, various traveling control information in the next passage is set, and the pair of front and rear light receivers (S 1 ) and (S 2 ) for receiving the guiding beam light (A) are received. After guiding to the work start position based on the position information, the cleaning work in the passage is started.

〔別実施例〕[Another embodiment]

上記実施例では、位置検出手段(100A)を、一本の誘
導用ビーム光(A)を用いて設定走行軌跡(L)に対す
る車体横幅方向での位置(X)と長さ方向に対する傾き
(ψ)とを検出させるように構成した場合を例示した
が、第11図に示すように、前記仮想面(F)に対して45
度より小で且つ夫々異なる設定角度(θ),(θ
を傾斜させた前記誘導用ビーム(A)の2本(A1),
(A2)を用いて、前記位置(X)と傾き(ψ)とを検出
させるようにしてもよい。
In the above-mentioned embodiment, the position detecting means (100A) uses the one guiding light beam (A) to set the position (X) in the lateral direction of the vehicle body with respect to the set traveling locus (L) and the inclination (ψ) with respect to the length direction. ) And are detected by the example, as shown in FIG.
Setting angles (θ 1 ) and (θ 2 ) that are smaller than degrees and are different from each other
Two of the above-mentioned guiding beams (A) inclined (A 1 ),
The position (X) and the inclination (ψ) may be detected using (A 2 ).

説明を加えれば、前記車体(V)が走行面の凹凸等に
起因して上下動すると、前記設定走行軌跡(L)に対す
る車体横幅方向の位置が同じであっても、前記受光器
(Sa)の受光位置が上下に変動することになるが、前記
2本の誘導用ビーム光(A1),(A2)夫々の前記仮想面
(F)に対する受光位置(l1),(l2)の間隔(l)
は、車体(V)の上下動に拘らず、前記壁面に対する位
置(X)に対応した値で変動しない状態となる。
In addition, if the vehicle body (V) moves up and down due to the unevenness of the traveling surface, even if the position in the vehicle body lateral direction with respect to the set traveling locus (L) is the same, the light receiver (Sa) The light receiving positions of the two guiding beam lights (A 1 ) and (A 2 ) are different from each other, but the light receiving positions (l 1 ) and (l 2 ) with respect to the virtual plane (F) are Interval (l)
Is a state that does not fluctuate at a value corresponding to the position (X) with respect to the wall surface regardless of the vertical movement of the vehicle body (V).

そこで、前記車体(V)の前記壁面に対する位置
(X)は、上記(i)式を用いて、前記受光器(Sa)が
受光する前記2本の誘導用ビーム光(A1),(A2)夫々
の前記仮想面(F)に対する受光位置(l1),(l2)の
値との関係から、下記(iii),(iv)式に基づいて、
前記受光器(Sa)の上下2箇所の受光位置の間隔(l)
から、前記位置(X)を算出させるのである。
Therefore, the position (X) of the vehicle body (V) with respect to the wall surface is calculated by using the formula (i), and the two guide beam lights (A 1 ) and (A 1 ) are received by the light receiver (Sa). 2 ) From the relationship with the values of the light receiving positions (l 1 ) and (l 2 ) with respect to the respective virtual surfaces (F), based on the following equations (iii) and (iv),
Interval (l) between two light receiving positions above and below the light receiver (Sa)
From this, the position (X) is calculated.

l1=X・tanθ,l2=X・tanθ l=l2−l1……(iii) ∴X=l・(tanθ−tanθ)……(iv) つまり、上記(iv)式に基づいて、前記位置(X)を
算出する処理が、位置検出手段(100B)に対応すること
になる。
l 1 = X · tan θ 1 , l 2 = X · tan θ 2 l = l 2 −l 1 (iii) ∴X = l · (tan θ 2 −tan θ 1 ) (iv) That is, the above (iv) The process of calculating the position (X) based on the equation corresponds to the position detecting means (100B).

又、上記実施例では、車体進行方向に対して前方側と
なる走行車輪(1)のみを操向するように、いわゆる2
輪ステアリング形式で走行させるように構成した場合を
例示したが、例えば、前記車体横幅方向での位置(X)
の修正は、前後夫々の走行車輪(1)を同位相で同角度
を操向する平行ステアリング形式で行わせ、前記傾き
(ψ)の修正は、前後夫々の走行車輪(1)を逆位相で
同角度を操向する4輪ステアリング形式で行わせるよう
にしてもよく、操向制御手段(101)の具体構成は各種
変更できる。
Further, in the above-described embodiment, the so-called 2 is used so that only the traveling wheel (1) on the front side with respect to the traveling direction of the vehicle body is steered.
The case where the vehicle is configured to travel in the wheel steering form has been exemplified, but for example, the position (X) in the lateral direction of the vehicle body may be used.
Of the front and rear traveling wheels (1) in the same phase by the parallel steering type steering, and the inclination (ψ) of the front and rear traveling wheels (1) in the opposite phase. The steering may be performed by a four-wheel steering system that steers the same angle, and the specific configuration of the steering control means (101) can be variously changed.

又、本発明は、清掃用の作業車以外の各種の作業車に
も同様にして適用できるものであって、各部の具体構成
は各種変更できる。
Further, the present invention can be similarly applied to various work vehicles other than the work vehicle for cleaning, and the specific configurations of the respective parts can be variously changed.

ちなみに、田植え用の作業車を誘導する場合について
簡単に説明すれば、第12図に示すように、四角状の圃場
の外周囲となる4辺夫々の中間部となる位置の外側箇所
に、上記実施例におけるビーム光投射装置(B)を、そ
れから投射される誘導用ビーム光(A)が圃場内側方向
で、且つ、各辺に沿う方向に走査されるように、設置す
ると共に、車体(V)の前後左右夫々の端部に、前記操
向用の受光器(Sa)の夫々を設けることになる。そし
て、圃場を左右2分割した状態で、互いに平行な複数個
の作業行程が、第12図において左右方向に並ぶ状態で設
定して、各作業行程の終端部に達する毎に、隣接する次
の作業行程に180度回向させながら、植え付け作業を行
わせることになる。
By the way, to briefly explain the case of guiding the rice planting work vehicle, as shown in FIG. 12, at the outer side of the position which is the middle part of each of the four sides of the outer circumference of the square field, The beam light projection apparatus (B) in the embodiment is installed so that the guidance beam light (A) projected from the beam light projection apparatus (B) is scanned in the field inner direction and in the direction along each side, and the vehicle body (V) is installed. ), Front and rear, and left and right ends of the steering light receiver (Sa), respectively. Then, in a state where the field is divided into left and right, a plurality of work steps parallel to each other are set in a state of being aligned in the left-right direction in FIG. 12, and each time the end of each work step is reached, the next adjacent The planting work will be performed while turning 180 degrees in the work process.

説明を加えれば、前記圃場における複数個の作業行程
を2分割した左右の各エリアでは、そのエリア側に位置
するビーム光投射装置(B)から投射される誘導用ビー
ム光(A)を用いて誘導することになり、作業行程の終
端部に達したことの判別、並びに、次の作業行程への回
向は、作業行程の端部側の夫々に位置する前後夫々のビ
ーム光投射装置(B)から投射される誘導用ビーム光
(A)を用いて行わせることになる。
In addition, in each of the left and right areas obtained by dividing the plurality of work steps into two in the field, the guidance beam light (A) projected from the beam light projection device (B) located on the area side is used. Therefore, the determination that the end of the work stroke has been reached and the turning to the next work stroke are performed by the front and rear beam light projection devices (B) located at the respective end sides of the work stroke. ) Is used for the guidance light beam (A).

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。
It should be noted that reference numerals are added to the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the structures of the accompanying drawings by the entry.

【図面の簡単な説明】 図面は本発明に係るビーム光利用の作業車誘導装置の実
施例を示し、第1図は誘導用ビーム光と受光器との関係
を示す正面図、第2図は同斜視図、第3図は同平面図、
第4図は作業行程の概略平面図、第5図は作業車の概略
斜視図、第6図は操向操作構成を示す要部斜視図、第7
図はビーム光投射装置の切欠側面図、第8図は同正面
図、第9図は制御構成のブロック図、第10図は制御作動
のフローチャート、第11図は別実施例における誘導用ビ
ーム光と受光器との関係を示す正面図、第12図は更に別
の実施例における作業行程の概略平面図である。 (A)……誘導用ビーム光、(B)……ビーム光投射手
段、(V)……車体、(θ)……設定角度、(Sa)……
受光器、(La)……受光器の間隔、(l),(lf),
(lb)……受光位置の間隔、(X)……位置、(ψ)…
…傾き、(100A),(100B)……位置検出手段、(10
1)……操向制御手段。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings show an embodiment of a work vehicle guiding apparatus using beam light according to the present invention. FIG. 1 is a front view showing the relationship between a guiding beam light and a light receiver, and FIG. The same perspective view, FIG. 3 is the same plan view,
FIG. 4 is a schematic plan view of a work stroke, FIG. 5 is a schematic perspective view of a work vehicle, FIG. 6 is a perspective view of essential parts showing a steering operation configuration, and FIG.
FIG. 8 is a cutaway side view of a beam light projection device, FIG. 8 is a front view of the same, FIG. 9 is a block diagram of a control configuration, FIG. 10 is a flow chart of control operation, and FIG. 11 is a guide beam light in another embodiment. And FIG. 12 is a front view showing the relationship between the light receiving device and the light receiver, and FIG. 12 is a schematic plan view of a working process in still another embodiment. (A) ... Guiding light beam, (B) ... Beam light projecting means, (V) ... Vehicle body, (.theta.) ... Set angle, (Sa) ...
Receiver, (La) …… Receiver spacing, (l), (lf),
(Lb) …… Spacing of light receiving position, (X) …… Position, (ψ)…
… Inclination, (100A), (100B) …… Position detection means, (10
1) …… Steering control means.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】誘導用ビーム光(A)を、車体(V)の横
側方箇所から、前記車体(V)の走行面に平行で且つビ
ーム光投射位置を通る仮想面に対して45度よりも小さな
設定角度(θ)を傾斜した方向に向けて投射しながら、
前記車体(V)を走行させる設定走行軌跡の長さ方向に
沿って走査するビーム光投射手段(B)が、地上側に設
けられ、前記車体(V)には、前記誘導用ビーム光
(A)に対する上下方向での受光位置を検出する受光器
(Sa)と、その受光器(Sa)の受光位置情報に基づい
て、前記設定走行軌跡に対する車体横幅方向での位置
(X)を検出する位置検出手段(100A)と、その位置検
出手段(100A)の検出情報に基づいて、前記車体(V)
が前記設定走行軌跡に沿って自動走行するように、操向
制御する操向制御手段(101)とが設けられているビー
ム光利用の作業車誘導装置。
1. The guiding light beam (A) is directed to a side surface of the vehicle body (V) at an angle of 45 degrees with respect to an imaginary plane parallel to the traveling surface of the vehicle body (V) and passing through the light beam projection position. While projecting a smaller set angle (θ) toward the inclined direction,
A beam light projection means (B) for scanning along the length direction of a set traveling locus for traveling the vehicle body (V) is provided on the ground side, and the vehicle body (V) is provided with the guiding beam light (A). ) For detecting the light receiving position in the up-down direction with respect to), and a position for detecting the position (X) in the vehicle lateral direction with respect to the set traveling locus based on the light receiving position information of the light receiving device (Sa). The vehicle body (V) based on the detection information of the detection means (100A) and the position detection means (100A).
A work vehicle guide device using beam light, which is provided with a steering control means (101) for steering control so that the vehicle automatically travels along the set traveling locus.
【請求項2】前記受光器(Sa)の複数個が、車体進行方
向に設定間隔(La)を隔てて位置する状態で設けられ、
前記位置検出手段(100A)は、前記複数個の受光器(S
a)夫々の受光位置と前記設定間隔(La)との情報に基
づいて、前記設定走行軌跡の長さ方向に対する前記車体
(V)の傾き(ψ)をも検出するように構成され、前記
操向制御手段(101)は、前記車体横幅方向での位置
(X)と前記傾き(ψ)の両方を設定不感帯内に維持さ
せるように構成されている請求項1記載のビーム光利用
の作業車誘導装置。
2. A plurality of the light receivers (Sa) are provided in a state in which they are located at a set interval (La) in the vehicle body traveling direction,
The position detecting means (100A) includes a plurality of light receivers (S
a) The inclination (ψ) of the vehicle body (V) with respect to the length direction of the set traveling locus is also detected based on the information of each light receiving position and the set interval (La), and the operation is performed. The work vehicle using beam light according to claim 1, wherein the direction control means (101) is configured to maintain both the position (X) and the inclination (ψ) in the lateral direction of the vehicle body within a set dead zone. Guidance device.
【請求項3】誘導用ビーム光(A)の2本を、車体
(V)の横側方箇所から、前記車体(V)の走行面に平
行で且つビーム光投射位置を通る仮想面に対して45度よ
りも小さな角度で、上下方向に夫々異なる角度を傾斜し
た方向に向けて投射しながら、前記車体(V)が走行す
る設定走行軌跡の長さ方向に沿って走査するビーム光投
射手段(B)が、地上側に設けられ、前記車体(V)に
は、前記誘導用ビーム光(A)に対する上下方向での受
光位置を検出する受光器(Sa)と、その受光器(Sa)が
前記複数本の誘導用ビーム光(A)の夫々を受光した受
光位置の間隔(l)に基づいて、前記設定走行軌跡に対
する車体横幅方向での位置(X)を検出する位置検出手
段(100B)と、その位置検出手段(100B)の検出情報に
基づいて、前記車体(V)が前記設定走行軌跡に沿って
自動走行するように、操向制御する操向制御手段(10
1)とが設けられているビーム光利用の作業車誘導装
置。
3. Two guide light beams (A) are provided from a lateral side portion of the vehicle body (V) to a virtual plane which is parallel to the traveling surface of the vehicle body (V) and passes through the light beam projection position. Beam light projecting means for scanning along the length direction of the set traveling locus along which the vehicle body (V) travels while projecting at different angles in the vertical direction at angles smaller than 45 degrees. (B) is provided on the ground side, and on the vehicle body (V), a light receiver (Sa) for detecting a light receiving position in the vertical direction with respect to the guiding light beam (A), and the light receiver (Sa). Is a position detecting means (100B) for detecting the position (X) in the vehicle body lateral width direction with respect to the set traveling locus, based on the interval (l) between the light receiving positions at which the plurality of guiding light beams (A) are received. ), And the vehicle body (V) based on the detection information of the position detecting means (100B). To automatically travel along the set travel locus, steering control means for steering control (10
1) Work vehicle guidance system using beam light provided with and.
【請求項4】前記受光器(Sa)の複数個が、車体進行方
向に設定間隔(La)を隔てて位置する状態で設けられ、
前記位置検出手段(100B)は、前記受光器(Sa)の複数
個夫々が前記複数本の誘導用ビーム光(A)を受光した
受光位置の間隔(lf),(lb)の夫々と前記設定間隔
(La)との情報にづいて、前記設定走行軌跡の長さ方向
に対する前記車体(V)の傾き(ψ)をも検出するよう
に構成され、前記操向制御手段(101)は、前記車体横
幅方向での位置(X)と前記傾き(ψ)の両方を設定不
感帯内に維持させるように構成されている請求項3記載
のビーム光利用の作業車誘導装置。
4. A plurality of the light receivers (Sa) are provided in a state in which they are positioned at a set interval (La) in the vehicle body traveling direction,
The position detecting means (100B) sets the intervals (lf) and (lb) of the light receiving positions at which the plurality of light receiving devices (Sa) respectively receive the plurality of guiding light beams (A) and the setting. The steering control means (101) is configured to detect the inclination (ψ) of the vehicle body (V) with respect to the length direction of the set traveling locus based on the information on the interval (La). 4. The work vehicle guidance system using beam light according to claim 3, wherein both the position (X) in the lateral direction of the vehicle body and the inclination ([psi]) are maintained within a set dead zone.
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