JP2822431B2 - 方向制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、視覚センサによって果実等の作業対象物
を検出して摘果する果実等の収穫作業車や芝刈り作業車
等を直線行程において自動走行させる方向制御装置に関
する。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 レーザ光等のビーム光を、モータによって往復走査し
ながら圃場の定点に設置された光反射鏡に向けて発射
し、この反射光を受光したときのビーム光発射方向にも
とずいて、移動車体を直線行程の方向に自動走行させる
ように操向制御されるが、このような形態にあっては装
置構成が複雑になると共に高価になる不利がある。

そこでこの発明は、装置構成の簡素化を図り、低コス
トの方向制御装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 この発明は、圃場定点上の反射鏡（１）に向けて投光
する投光器（２）と、該反射鏡（１）からの反射光を受
ける受光センサ（３）を左右複数個並設した視覚センサ
（４）とを一体的に設けて、該受光センサ（３）の受光
位置の偏位によりこれら投光器（２）及び視覚センサ
（４）を備えたセンサ機体（５）を有する収穫作業車の
方向を、前記反射鏡（１）に向かって直進走行するよう
に設けると共に、前記反射鏡（１）を検出する距離セン
サ（10）を設けてなる方向制御装置の構成とする。

発明の作用 投光器（２）から圃場定点に設置された反射鏡（１）
に向けて投光すると、この反射鏡（１）からの反射光
は、視覚センサ（４）の左右に複数個並設された受光セ
ンサ（３）に受けられ、これら、受光センサ（３）の受
光位置の偏位によってこれら投光器（２）及び視覚セン
サ（４）を備えたセンサ機体（５）を有する収穫作業車
の方向を、受光センサ（３）の受光位置が偏位しないよ
うに反射鏡（１）に向かって直進走行するように制御さ
れる。そして、距離センサ（10）が反射鏡（１）に接近
したことを検出すると、収穫作業車は走行停止する。

発明の効果 視覚センサ（４）と投光器（２）とは一体的に設けら
れており、この投光器（２）から投光された反射鏡
（１）から反射される反射光を該視覚センサ（４）によ
り受光し、複数の左右に並設された受光センサ（３）に
より検出される受光量が同一となるようにセンサ機体
（５）を有する収穫作業車の方向を、反射鏡（１）に向
かって直進走行するものであるから、例えば、この視覚
センサ（４）を有して果実等の作業対象物を検出して摘
果し収穫する収穫作業車において、天候の悪いときや夜
間作業等の場合には作業対象物を照光するための投光器
（２）が視覚センサ（４）と一体的に設けられるもので
あるから、これら視覚センサ（４）と投光器（２）とを
備えたセンサ機体（５）を有した収穫作業車は、圃場の
定点に設置された反射鏡（１）による光学的な路線を該
センサ機体（５）で検出されて、この反射鏡（１）へ向
けて直進走行し誘導することができるから、低コストの
誘導システムを実現することができる。また、収穫作業
車が反射鏡（１）に接近すると、走行停止するので安全
性を確保できる。

実施例 なお、図例において、左右走行装置（６）を有する車
体（７）上に旋回自在の旋回筒（11）を設け、この先端
部に伸出ブーム（８）を伸出自在に取付けると共に、そ
の先端部に視覚センサ（４）と投光器（２）とを一体的
に設けるセンサ機体（５）を方向回動自在に設け、この
前側に果実等の作業対象物を挾持して摘果するマニプレ
ータ（９）を設けて果実収穫機を構成している。

視覚センサ（４）は、投光器（２）から圃場の定点上
の反射鏡（１）に向けて投光したときの、該反射鏡
（１）から反射される反射光を受ける受光センサ（３）
を左右に並設した構成としている。車体（７）の前面に
は超音波によって所定距離を検出する距離センサ（10）
を設けている。（13）は果実等の収納ケースである。

第１図は、センサ機体（５）を車体（７）の右側前方
へ移動して圃場定点上の反射鏡を検出するときの関係を
示す平面図で、旋回筒（11）の回動角（θ１）に対して
センサ機体（５）の回動角（θ２）の絶対値を一致させ
る制御を行うことによって、該センサ機体（５）は車体
（７）に対して平行の位置となる。なお、（ｄ）は反射
鏡（１）からの反射光と車体（７）とのずれ量である。
角（θ３）は反射光軸に対する車体（７）の進行方向の
ずれ角である。

投光器（２）から投光されて圃場定点上の反射鏡
（１）から反射される反射光を受光センサ（３）によっ
て受光し、左右の受光センサ（３）の受ける反射光の明
るさが同一となるように、制御装置によって左右走行装
置（６）を制御して車体（７）を操向制御することによ
って、センサ機体（５）が反射鏡（１）による光学的路
線を左右の視覚センサ（４）と投光器（２）との組合せ
によって追跡することができる。

車体（７）の走行中には、センサ機体（５）の方向を
該車体（７）に対して平行にしておくから、進行目標に
対しての方向（角度）の計算が省略でき、画像のチェッ
クのみですむことになり、更にセンサ機体（５）を車体
（７）の側方に移動したときの画像からは進路の状況を
容易に判断することができる。

又、第４図のように圃場の複数の定点上に反射鏡
（１）を設置すると共に、超音波反射板（12）を一体的
に設けることによって、車体（７）をこれら反射鏡
（１）に対して誘導することができる。

投光器（２）からの投光がＡ点の反射鏡（１）によっ
て反射されると、この反射光を左右の受光センサ（３）
が同量受光するように制御装置によって左右走行装置
（６）を制動して車体（７）を操向制御し、車体（７）
は該反射鏡（１）に向って直進走行する。

車体（７）がＡ点から所定距離（ｌ）迄走行したこと
を距離センサ（10）が検出すると、車体（７）を停止し
てセンサ機体（５）を回動させる。投光器（２）からの
投光がＢ点の反射鏡（１）から反射してこの反射光を受
光センサ（３）が検出してＢ点を探しあてると、車体
（７）を該Ｂ点の反射鏡（１）の方向へ旋回制御し、セ
ンサ機体（５）に対して車体（７）が平行となるように
旋回制御される。

そして前記のようにＢ点の反射鏡（１）に向って車体
（７）が直進走行するように操向制御される。

このようにして、車体（７）は投光器（２）から投光
されて反射鏡（１）から反射される反射光を左右の受光
センサ（３）で受光しながら、該受光センサ（３）は受
光位置の偏位にもとずいて、該車体（７）は操向制御さ
れて該反射鏡（１）に向って直進走行し、Ａ点の手前に
おいて、センサ機体（５）を回動してＢ点を探しあて、
又、Ｂ点の手前においてＣ点を探しあてて、自動走行す
ることができる。

従って、反射鏡（１）と超音波反射板（12）とを一体
的に配置しておくことによって、複数の直線の組合せで
構成したコースを走行することができ、又、超音波によ
る距離センサ（10）は前方の障害物検出の機能としても
必要であり、多目的投光器（２）の利用によるセンサ機
体（５）の低コスト誘導システムを確立することができ
る。

【図面の簡単な説明】 図は、この発明の一実施例を示すもので、第１図は平面
図、第２図は一部の詳細平面図、第３図は一部の拡大斜
視図、第４図は動作状態の説明図、第５図は全体側面図
である。 図中、符号（１）は反射鏡、（２）は投光器、（３）は
受光センサ、（４）は視覚センサ、（５）はセンサ機体
を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圃場定点上の反射鏡（１）に向けて投光す
   る投光器（２）と、該反射鏡（１）からの反射光を受け
   る受光センサ（３）を左右複数個並設した視覚センサ
   （４）とを一体的に設けて、該受光センサ（３）の受光
   位置の偏位によりこれら投光器（２）及び視覚センサ
   （４）を備えたセンサ機体（５）を有する収穫作業車の
   方向を、前記反射鏡（１）に向かって直進走行するよう
   に設けると共に、前記反射鏡（１）を検出する距離セン
   サ（10）を設けてなる方向制御装置。