JP2758461B2 - Steering control device for automatic traveling work vehicle - Google Patents
Steering control device for automatic traveling work vehicleInfo
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- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
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- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動走行作業車の操向制御装置に関するも
のである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steering control device for an automatic traveling work vehicle.
従来の技術 従来、無人の状態で自動走行させる自動走行作業車と
しては、例えば、特開昭59-135514号公報に記載された
ものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic traveling work vehicle that automatically travels in an unmanned state is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-135514.
この自動走行作業車においては、走行コース上の定点
に配した磁石の磁界強さを検出する磁気検出素子を自動
走行作業車の進行方向と直交する向きに複数個配設し、
これらの磁気検出素子からの出力に基づいて定点通過時
における自動走行作業車の走行位置と走行方向とを演算
し、この算出値に基づいて走行位置と走行方向とを補正
する操向制御を行っている。In this self-driving work vehicle, a plurality of magnetic detection elements for detecting the magnetic field strength of a magnet arranged at a fixed point on a running course are arranged in a direction perpendicular to the traveling direction of the self-driving work vehicle,
The traveling position and traveling direction of the self-propelled work vehicle at the time of passing the fixed point are calculated based on the outputs from these magnetic detection elements, and steering control is performed to correct the traveling position and traveling direction based on the calculated values. ing.
発明が解決しようとする課題 しかし、精度の高い操向制御を行うためには磁気検出
素子の数を増やさなければならず、非常に高価なものと
なっている。Problems to be Solved by the Invention However, in order to perform steering control with high accuracy, the number of magnetic detection elements must be increased, which is very expensive.
課題を解決するための手段 自動走行作業車の走行コースにそって延出する長尺状
の標識体を作業地域内の地下に間欠的に埋設し、作業地
域に対して略平行な面内で回転するとともに前記標識体
を検出する標識体センサを前記自動走行作業車に設け、
前記標識体センサが前記標識体の二点を検出した検出結
果に基づいて走行コースに対する前記自動走行作業車の
位置誤差と方位誤差とを検出する誤差検出手段と、これ
らの位置誤差と方位誤差とを修正する方向に操向制御す
る操向制御部とを設けた。Means to solve the problem A long sign extending along the traveling course of the self-driving work vehicle is intermittently buried underground in the work area, and in a plane substantially parallel to the work area. A marker sensor that rotates and detects the marker is provided in the automatic traveling work vehicle,
Error detecting means for detecting a position error and an azimuth error of the self-propelled vehicle with respect to a traveling course based on a detection result obtained by the marker sensor detecting two points of the marker, and these position errors and azimuth errors; And a steering control unit for performing steering control in a direction in which the steering angle is corrected.
作用 標識体センサを回転させながら自動走行作業車を走行
させると、標識体センサが標識体の上方を通過する際に
標識体を二点で検出するようになる。そして、この二点
での検出結果に基づいて走行コースに対する自動走行作
業車の位置誤差と方位誤差とが誤差検出手段により検出
され、自動走行作業車はこれらの位置誤差と方位誤差と
を修正する方向に操向制御部により操向制御される。Operation When the autonomous mobile vehicle travels while rotating the marker sensor, the marker detects the marker at two points when the marker sensor passes above the marker. Then, based on the detection results at these two points, the position error and the azimuth error of the automatic traveling vehicle with respect to the traveling course are detected by the error detecting means, and the automatic traveling vehicle corrects the position error and the azimuth error. The steering is controlled in the direction by the steering control unit.
実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。自動走
行作業車である自動走行芝刈機１の腹部には、前輪２と
後輪３との間に位置してモア４が昇降自在に取付けられ
ている。一方、前記自動走行芝刈機１を走行させる作業
地域内の地下には、自動走行芝刈機１を走行させる走行
コースにそって延出した長尺状の標識体である長尺状の
発磁体５が間欠的に埋設されている。Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. On the abdomen of the automatic traveling lawn mower 1 which is an automatic traveling work vehicle, a mower 4 is mounted between the front wheel 2 and the rear wheel 3 so as to be movable up and down. On the other hand, in the basement in the work area where the automatic traveling lawn mower 1 travels, a long magnetizing body 5 which is a long marker extending along a traveling course in which the automatic traveling lawn mower 1 travels is provided. Are buried intermittently.
つぎに、前記自動走行芝刈機１の前方下部には電動モ
ータ６が取付けられており、上下方向の軸心を有する電
動モータ６の回転軸７の下端部には水平方向に延出する
レバー８の一端が固定され、レバー８の他端には前記発
磁体５が発する磁気を検出する標識体センサである磁気
センサ９が取付けられている。また、前記電動モータ６
の上部には、前記レバー８の回転位置を検出するポテン
ショメータ10が取付けられている。Next, an electric motor 6 is attached to the lower front part of the automatic traveling lawn mower 1, and a lower end of a rotating shaft 7 of the electric motor 6 having a vertical axis is provided with a lever 8 extending horizontally. One end of the lever 8 is fixed, and the other end of the lever 8 is provided with a magnetic sensor 9 which is a marker sensor for detecting the magnetism generated by the magnetic body 5. The electric motor 6
A potentiometer 10 for detecting the rotational position of the lever 8 is attached to the upper part of the lever.
さらに、前記自動走行芝刈機１には、前記磁気センサ
９と前記ポテンショメータ10とに接続されるとともに、
前記磁気センサ９が前記発磁体５を二点で検出した場合
の検出結果に基づき、走行コースに対する自動走行芝刈
機１の位置誤差と方向誤差とを検出する誤差検出手段11
と、これらの位置誤差と方位誤差とを修正する方向に前
記自動走行芝刈機１のステアリング装置12を操向制御す
る操向制御部13とが設けられている。Further, the automatic traveling lawn mower 1 is connected to the magnetic sensor 9 and the potentiometer 10,
Error detecting means 11 for detecting a position error and a direction error of the automatic traveling lawn mower 1 with respect to a traveling course based on a detection result when the magnetic sensor 9 detects the magnetizing body 5 at two points.
And a steering control unit 13 for steering control of the steering device 12 of the automatic traveling lawn mower 1 in a direction in which the position error and the azimuth error are corrected.
このような構成において、電動モータ６の駆動により
磁気センサ９を作業地域に対して略平行な面内で回転さ
せながら自動走行芝刈機１を所定の走行コースにそって
走行させる。回転する磁気センサ９は、磁性体５の上方
を通過する際に磁性体５の存在を検出し、その検出位置
が自動走行芝刈機１の走行方向に対して何度傾いている
かがポテンショメータ10により検出される。なお、自動
走行芝刈機１が走行コースにそって直進状態の場合は、
ポテンショメータ10による検出角度は、０°又は180°
である。With such a configuration, the automatic traveling lawn mower 1 travels along a predetermined traveling course while the magnetic sensor 9 is rotated in a plane substantially parallel to the work area by driving the electric motor 6. The rotating magnetic sensor 9 detects the presence of the magnetic body 5 when passing above the magnetic body 5, and determines, by a potentiometer 10, how many times the detected position is inclined with respect to the traveling direction of the automatic traveling lawn mower 1. Is detected. When the automatic traveling lawn mower 1 is in a straight running state along the traveling course,
Detection angle by potentiometer 10 is 0 ° or 180 °
It is.
つぎに、自動走行芝刈機１が所定の走行コースから外
れた状態で走行し、第３図に示すように発磁体５を二点
を検出した場合には、発磁体５検出位置の走行方向に対
する傾き角度θ1，θ2がポテンショメータ10により検出
される。ここで、自動走行芝刈機１の旋回中心（ｘ0,
y0）を原点として走行方向をＹ軸とし、走行方向に直交
する方向をＸ軸とすると、磁気センサ５による二つの検
出位置の座標（ｘ1,y1）、（ｘ2,y2）が誤差検出手段11
により求められる。なお、原点から磁気センサ９の回転
中心までの距離を“L"、磁気センサ９の回転半径を“l"
とすると、 ｘ1＝lsinθ1 ｙ1＝lcosθ1＋Ｌ ｘ2＝lsinθ2 ｙ2＝lcosθ2＋Ｌ となる。従って、 （ｘ1,y1）＝（lsinθ1,lcosθ1＋Ｌ）…… （ｘ2,y2）＝（lsinθ2,lcosθ2＋Ｌ）…… となり、自動走行芝刈機１の座標系からみた所定の走行
コースは、（ｘ1,y1）及び（ｘ2,y2）の２点を通る直線
となる。この直線の式を求めると、 となる。従って、自動走行芝刈機１の旋回中心位置（ｘ
0,y0）の走行コースからの位置誤差“Δl"と、方位誤差
“α”とが誤差検出手段11により以下のように検出され
る。Next, when the automatic traveling lawn mower 1 travels out of the predetermined traveling course and two points of the magnetic body 5 are detected as shown in FIG. The tilt angles θ 1 and θ 2 are detected by the potentiometer 10. Here, the turning center of the automatic traveling lawn mower 1 (x 0 ,
Assuming that the traveling direction is the Y axis with y 0 ) as the origin and the X axis is the direction orthogonal to the traveling direction, the coordinates (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ) of the two detection positions by the magnetic sensor 5 Is the error detection means 11
Required by The distance from the origin to the rotation center of the magnetic sensor 9 is “L”, and the rotation radius of the magnetic sensor 9 is “l”.
When, the x 1 = lsinθ 1 y 1 = lcosθ 1 + L x 2 = lsinθ 2 y 2 = lcosθ 2 + L. Therefore, (x 1 , y 1 ) = (lsin θ 1 , lcos θ 1 + L) (x 2 , y 2 ) = (lsin θ 2 , lcos θ 2 + L)... The predetermined traveling course is a straight line passing through two points (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ). When calculating the equation of this straight line, Becomes Therefore, the turning center position (x
0 , y 0 ) from the traveling course, the position error “Δl” and the azimuth error “α” are detected by the error detecting means 11 as follows.
すなわち、Δｌは、Ｘ軸と式の直線との交点Ｐから
原点までの距離であるから、交点ＰのＸ座標値である。
従って、式に、ｙ＝０を代入することにより求められ
る。That is, Δl is the X coordinate value of the intersection P because it is the distance from the intersection P between the X axis and the straight line of the equation to the origin.
Therefore, it can be obtained by substituting y = 0 into the equation.
この結果、位置誤差Δｌは次のように表される。 As a result, the position error Δl is expressed as follows.
また、方位誤差αは、 となる。 The azimuth error α is Becomes
そして、自動走行芝刈機１はこれらの位置誤差と方位
誤差とを修正する方向に操向制御部13により操向制御さ
れ、所定の走行コース上を走行する。Then, the automatic traveling lawn mower 1 is steered by the steering control unit 13 in a direction to correct these position errors and azimuth errors, and travels on a predetermined traveling course.
発明の効果 本発明は、上述のように自動走行作業車の走行コース
にそって延出する長尺状の標識体を作業地域内に埋設
し、作業地域に対して略平行な面内で回転する標識体セ
ンサを自動走行作業車に設け、標識体センサが標識体の
二点を検出した検出結果に基づいて走行コースに対する
自動走行作業車の位置誤差と方位誤差とを検出する誤差
検出手段を設け、これらの位置誤差と方位誤差とを修正
する方向に操向制御する操向制御部を設けたことによ
り、一個の標識体センサを用いた安価な構造とすること
ができ、さらに、回転する標識体センサの検出結果に基
づいて位置誤差と方位誤差とを検出するため、精度の高
い操向制御を行うことができる等の効果を有する。Advantageous Effects of the Invention The present invention embeds a long marker extending along a traveling course of an automatic traveling work vehicle in a work area as described above, and rotates in a plane substantially parallel to the work area. An error detecting means for detecting a position error and an azimuth error of the automatic traveling vehicle with respect to the traveling course based on a detection result obtained by detecting the two points of the marker by the marker sensor. By providing a steering control unit that performs steering control in a direction to correct these position error and azimuth error, an inexpensive structure using a single marker sensor can be provided, and further, rotation can be achieved. Since the position error and the azimuth error are detected based on the detection result of the marker sensor, there is an effect that highly accurate steering control can be performed.
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は制御シ
ステムを示すブロック図、第２図は自動走行芝刈機を示
す側面図、第３図は位置誤差と方向誤差との検出状態を
説明する平面図である。 １……自動走行作業車、５……標識体、９……標識体セ
ンサ、11……誤差検出手段、13……操向制御部1 is a block diagram showing a control system, FIG. 2 is a side view showing an automatic traveling lawn mower, and FIG. 3 is a detection state of a position error and a direction error. It is a top view explaining. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Autonomous traveling work vehicle, 5 ... Sign object, 9 ... Sign object sensor, 11 ... Error detecting means, 13 ... Steering control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−60514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−135514（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 1/02────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-59-60514 (JP, A) JP-A-59-135514 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G05D 1/02
Claims (1)
する長尺状の標識体を作業地域内の地下に間欠的に埋設
し、作業地域に対して略平行な面内で回転するとともに
前記標識体を検出する標識体センサを前記自動走行作業
車に設け、前記標識体センサが前記標識体の二点を検出
した検出結果に基づいて走行コースに対する前記自動走
行作業車の位置誤差と方位誤差とを検出する誤差検出手
段と、これらの位置誤差と方位誤差とを修正する方向に
操向制御する操向制御部とを設けたことを特徴とする自
動走行作業車の操向制御装置。An elongated marker extending along a traveling course of an automatic traveling work vehicle is intermittently buried underground in a work area, and rotates in a plane substantially parallel to the work area. A marker sensor for detecting the marker is provided on the automatic traveling vehicle, and a position error of the automatic traveling vehicle with respect to a traveling course based on a detection result of the marker sensor detecting two points of the marker is provided. A steering control device for an automatic traveling work vehicle, comprising: an error detecting means for detecting an azimuth error; and a steering control unit for performing steering control in a direction for correcting the position error and the azimuth error. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287205A JP2758461B2 (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Steering control device for automatic traveling work vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287205A JP2758461B2 (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Steering control device for automatic traveling work vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03148709A JPH03148709A (en) | 1991-06-25 |
| JP2758461B2 true JP2758461B2 (en) | 1998-05-28 |
Family
ID=17714422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1287205A Expired - Lifetime JP2758461B2 (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Steering control device for automatic traveling work vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758461B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE538868C2 (en) * | 2015-05-04 | 2017-01-17 | Husqvarna Ab | Improved error detection and resetting of a robotic work tool |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1287205A patent/JP2758461B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03148709A (en) | 1991-06-25 |
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