JPH01121907A - 自動走行作業車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走行用ガイドに対する車体横幅方向の位置偏
位量を検出する操向制御用センサと、その操向制御用セ
ンサの検出情報に基づいて、作業車が前記走行用ガイド
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、前記操向制御手段は、前記位置偏位量が
大なるほど大なる操向角で操向輪を操向するように構成
されている自動走行作業車の走行制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の自動走行作業車の走行制御装置は、走行用
ガイドに対する車体横幅方向の位置偏位量が大なるほど
操向輪の操向角が大となるように操作することで、走行
用ガイドに対する横幅方向のずれが大きい場合にも、そ
のずれの修正を迅速に行えるようにしたものである。

但し、従来では、操向幅の操向角の変動に拘らず、エン
ジンの出力を一定に維持させるようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、走行用ガイドに対する位置偏位量に応じ
て操向輪の操向角を制御することから、例えば、田植え
用の作業車等のように走行負荷が大きい状態で走行する
作業車では、操向角を大きくするとさらに走行負荷が重
くなって、エンストする虞れがあり、改善の余地があっ
た。

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、操向輪の操向角の増大による走行負荷増大に
起因するエンストを防止することにある。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明による自動走行作業車の走行制御装置の特徴構成
は、前記位置偏位量が大である場合には、小である場合
よりもエンジンの出力が大となるように、前記操向制御
用センサの検出情報に基づいて、エンジン出力を制御す
るエンジン出力制御手段が設けられている点にあり、そ
の作用並びに効果は以下の通りである。

〔作　用〕

位置偏位量が大である場合には、操向輪の操向角が大と
なるように操作されて、走行負荷が重くなる状態となる
ことから、位置偏位量が大である場合には、小である場
合よりもエンジン出力が大となるように制御することで
、走行負荷の増大によってエンストしないようにするの
である。

〔発明の効果〕

従って、本来的に備える操向制御用センサの検出情報を
有効利用した改造によって、操向輪の操向角の増大によ
る走行負荷増大があっても、エンストしないようにでき
るに至った。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図及び第４図に示すように、操向輪としての左右一
対の前輪（１）と、左右一対の後輪（２）を備えた車体
の後部に、苗植え付は装置（３）が昇降自在に且つ駆動
停止自在に取り付けられ、もって、田植え用の作業車（
Ｖ）が構成されている。

第３図に示すように、誘導用ビーム光（Ｌ）を前記作業
車（Ｖ）が走行する作業行程の一端側から他端側に向け
て投射するレーザ発光器（４）が、作業行程の並ぶ方向
に移動設置自在な状態で設置されている。

但し、前記レーザ発光器（４）は、それから投射される
レーザ光を上下方向に向けて所定角度範囲に亘って走査
することにより、前記ビーム光（Ｌ）が上下方向に幅を
有する状態となるようにしである。

第３図及び第４図に示すように、車体前方側から投射さ
れる前記ビーム光（Ｌ）を受光する操向制御用センサと
しての受光器（５）が、車体の前部で、且つ、車体のロ
ーリングの影響が少ない前記前輪（１）の軸芯に近い低
位置に取り付けられている。　　　゛ 尚、図中、（Ｓｌ）、（ＳＺ）は、前記ビーム光（Ｌ）
を受光する一対の光センサであって、車体前後方向に設
定間隔（りを隔て、且つ、上下方向に間隔を隔てて位置
する状態で、前記受光器（５）内に設置すられている。

又、（６）は前記一対の光センサ（Ｓｌ）、（Ｓりに対
する泥よけ用のカバーである。

つまり、前記一対の光センサ（Ｓｌ）、　（Ｓｚ）は、
上下に間隔を隔てて設けられ、後述の如く、前記一対の
光センサ（Ｓｌ）、（Ｓｔ）夫々の車体横幅方向での受
光位置に基づいて、前記ビーム光（Ｌ）に対する位置偏
位量（χ）と傾き（ψ）とを検出するように構成されて
いることから、車体がローリングすると、前記一対の光
センサ（Ｓｌ）、（ＳＺ）の受光位置が上下で差がでる
状態となるので、車体のローリングの影響が少なくなる
ように、車体前部の低い位置に取り付ける士共に、走行
に伴って撥ね上げられる泥がかからないようにするため
に、前記受光器（５）の下方及び左右両側を前記カバー
（６）で覆っているのである。

そして、前記作業車【Ｖ）は、車体前方側から投射され
る前記ビーム光（Ｌ）を走行用ガイドとして、そのビー
ム光（Ｌ）に沿って自動走行するように、前記受光器（
５）の検出情報に基づいて操向制御されることになる。

第５図に示すように、前記一対の光センサ（Ｓυ、　（
ＳＺ）の夫々は、車体横幅方向に並ぶ状態で設けられた
受光素子（Ｄ）の複数個を備え、前記前後一対の光セン
サ（Ｓｔ）、（ＳＺ）夫々のセンサ中心に位置する受光
素子（Ｄｏ）に対する前記ビーム光（Ｌ）を受光した受
光素子（Ｄ）の位置（Ｘｌ）、（Ｘりに基づいて、前記
ビーム光（Ｌ）の投射方向に対する車体横幅方向の位置
偏位量（χ）と傾き（ψ）の両方を検出できるように構
成されている。

すなわち、前記一対の光センサ（Ｓｔ）　、　（Ｓｔ）
夫々の受光位置（ＸＩ）　、　（ｘｉ）と、前記車体前
後方向での設定間隔＜ｔｉ＞とから、下記（ｉ）式に基
づいて、前記傾き（ψ）を求めるようにしである。

但し、前記位置偏位量（χ）は、前記一対の光センサ（
Ｓｔ）、（ＳＺ）のうちの車体前方側の光センサ（Ｓｌ
）の受光器・置（Ｘ、）の値をそのまま用いるようにし
である。

次に、前記受光器（５）つまり前記一対の光センサ（Ｓ
ｔ）　、　（ＳＺ）の受光情報に基づいて、前記作業車
（Ｖ）を前記ビーム光（Ｌ）に沿って自動走行させるた
めの制御構成について説明する。

第１図に示すように、エンジン（Ｅ）の出力が変速装置
（７）に伝達され、その変速装置（７）の出力にて、前
記前輪（１）及び後輪（２）の両方が同時に駆動される
ように構成されている。

又、前記前輪（１）を操向する操向用アクチュエータ（
８）、前記エンジン（Ｅ）のスロットルを操作するサー
ボ式のスロットル操作用アクチュエータ（９）、前記前
輪（１）の操向角（θ）を検出する操向角検出用センサ
（Ｒ８）、及び、前記エンジン（Ｅ）の回転数を検出す
る回転数センサ（Ｓ３）の夫々が設けられ、前記受光、
器（５）の検出情報に基づいて、前記作業車（Ｖ）が前
記ビーム光（Ｌ）に沿って自動走行するように前記操向
用アクチュエータ（８）を操作する操向制御手段（１０
０）と、前記受光器（５）の受光情報に基づいて、前記
スロットル操作用アクチュエータ（９）を操作してエン
ジン出力を制御するエンジン出力制御手段（１０１）と
を構成する制御装置（１０）が設けられている。

つまり、前記スロットル操作用アクチュエータ（９）に
て前記エンジン（Ｅ）の回転数を調節することにより、
エンジン出力を調節するように構成されているのである
。

尚、前記操向用アクチュエータ（８）及び前記スロット
ル操作用アクチュエータ（９）は、電動モータや油圧シ
リンダ等が用いられることになる。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて、前記作
業車（Ｖ）を前記ビーム光（Ｌ）に沿って自動走行させ
るための操向制御の処理について説明する。

すなわち、前記受光器（５）の受光情報に基づいて、前
記位置偏位量（χ）、傾き（ψ）、及び、操向角（θ）
の夫々を計測した後、前記位置偏位量（χ）の絶対値が
、前記走行用ガイドとしてのビーム光（Ｌ）の横幅方向
に対するずれがない状態として設定された設定値（３ｃ
ｔａ）以下であるか否かを判別する。

前記位置偏位量（χ）の絶対値が前記設定値（３ｃ＋ｎ
）以下である場合には、前記エンジン（Ｅ）の回転数が
予め設定されたエンジン出力に対応する設定値（ω）と
なるように、前記スロットル操作用アクチュエータ（９
）を操作し、一方、前記位置偏位量（χ）の絶対値が前
記設定値（３ｃｍ）より大である場合には、前記エンジ
ン（Ｅ）の回転数が前記設定値（ω）よりも大なるエン
ジン出力に対応する値（１，５ω）となるように、前記
スロットル操作用アクチュエータ（９）を操作する。

つまり、前記位置偏位量（χ）の絶対値が前記設定値（
３ｃｍ）以下であるか否かに基づいて、前記前記エンジ
ン（Ｅ）の回転数を設定値（ω）とそれよりも大なる値
（１，５ω）とに切り換える処理が、前記位置偏位量（
χ）が大である場合には、小である場合よりもエンジン
（Ｅ）の出力が大となるように、操向制御用センサの検
出情報に基づいて、エンジン出力を制御するエンジン出
力制御手段（１０１）に対応することになる。

そして、前記位置偏位Ｉ（χ）、傾き（ψ）、及び、操
向角（θ）に基づいて、前記前輪（１）の目標操向角（
δ）を、下記（ｉｉ　）式から演算して、前記操向用ア
クチュエータ（９）を駆動するように出力することにな
る。

θ＝α、・χ＋α２・ψ＋α、・θ・・・・・・（ｉｉ
　）但し、α１．α２．α、は、予め設定された係数で
ある。

つまり、前記位置偏位量（χ）、傾き（ψ）、及び、操
向角（θ）に基づいて、前記前輪（１）の目標操向角（
θ）を演算して出力する処理が、前記位置偏位量（χ）
が大なるほど大なる操向角で操向輪を操向する操向制御
手段（１００）に対応することになる。

〔別実施例〕

上記実施例では、操向制御手段（１００）を、位置偏位
量（χ）のみならず、傾き（φ）と現在の操向角（θ）
とに基づいて、それらが大なるほど操向輪としての前記
前輪（１）の操向角が大となるように目標操向角を決め
るようにした場合を例示したが、前記受光器（５）を一
つの光センサのみで構成して、位置偏位量（χ）のみに
基づいて操向するようにしてもよく、操向制御手段（１
００）の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、前輪（１）のみを操向するように
した場合を例示したが、前後輪（１）　、　（２）の両
方を操向するようにしてもよい。

又、上記実施例では、エンジン出力制御手段（Ｌｏｔ）
を、エンジン（Ｅ）の回転数を増減してエンジン出力を
制御するようにした場合を例示したが、エンジン出力制
御手段（１０１）の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、作業車を田植え用の作業車に構成
し、走行用ガイドとしてビーム光（Ｌ）を用いた場合を
例示したが、本発明は各種の作業車に適用できるもので
あり、走行用ガイドの具体的な形態、その走行用ガイド
に対する位置偏位量（χ）を検出する操向制御用センサ
の具体構成等、各部の具体構成は各種変更できる。

ちなみに、本発明を、芝刈り作業車や耕耘用の作業車に
適用する場合には、未処理部と既処理部との作業境界を
走行用ガイドとして用いることができる。又、スピード
スプレーヤ等のように、樹木間を走行する作業車に適用
する場合には、車体横側方に位置する樹木列を走行用ガ
イドとして用いることができる。

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。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動走行作業車の走行制御装置の実
施例を示し、第１図は制御構成のブロック図、第２図は
制御作動のフローチャート、第３図は作業車の概略側面
図、第４図は同正面図、第５図は位置偏位量及び傾き検
出の説明図である。 （１）・・・・・・操向輪、（５）・・・・・・操向制
御用センサ、（Ｌ）・・・・・・走行用ガイド、（Ｖ）
・・・・・・作業車、（Ｅ）・・・・・・エンジン、（
χ）・・・・・・位置偏位量、（１００）・・・・・・
操向制御手段、（１０１）・・・・・・エンジン出力制
御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行用ガイド（Ｌ）に対する車体横幅方向の位置偏位量
   （χ）を検出する操向制御用センサ（５）と、その操向
   制御用センサ（５）の検出情報に基づいて、作業車（Ｖ
   ）が前記走行用ガイド（Ｌ）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（１００）とが設けられ、
   前記操向制御手段（１００）は、前記位置偏位量（χ）
   が大なるほど大なる操向角で操向輪（１）を操向するよ
   うに構成されている自動走行作業車の走行制御装置であ
   って、前記位置偏位量（χ）が大である場合には、小で
   ある場合よりもエンジン（Ｅ）の出力が大となるように
   、前記操向制御用センサ（５）の検出情報に基づいて、
   エンジン出力を制御するエンジン出力制御手段（１０１
   ）が設けられている自動走行作業車の走行制御装置。