JPH012503A - Self-driving work vehicle - Google Patents

Self-driving work vehicle

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Publication number
JPH012503A
JPH012503A JP62-187452A JP18745287A JPH012503A JP H012503 A JPH012503 A JP H012503A JP 18745287 A JP18745287 A JP 18745287A JP H012503 A JPH012503 A JP H012503A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
vehicle
boundary
work vehicle
automatically
Prior art date
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Application number
JP62-187452A
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Japanese (ja)
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JPH0468885B2 (en
JPS642503A (en
Inventor
勝美 伊藤
吉村 愼吾
滋 田中
Original Assignee
株式会社クボタ
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社クボタ filed Critical 株式会社クボタ
Priority to JP62-187452A priority Critical patent/JPH012503A/en
Publication of JPS642503A publication Critical patent/JPS642503A/en
Publication of JPH012503A publication Critical patent/JPH012503A/en
Publication of JPH0468885B2 publication Critical patent/JPH0468885B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動走行作業車、詳しくは、走行地の所定境
界に沿って自動的に走行すべく、前記境界を検出する倣
いセンサーを有するとともに、前輪および後輪の両方を
ステアリング操作可能に構成しである自動走行作業車に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic traveling work vehicle, and more particularly, in order to automatically travel along a predetermined boundary of a traveling area, the present invention has a tracing sensor for detecting the boundary, and a front wheel and a rear wheel. The present invention relates to an automatic driving work vehicle in which both wheels can be operated by steering.

従来より、この種の自動走行作業車においては、所定走
行コースを自動走行させる手段として走行地の境界を検
出するセンサーを設け、このセンサーの境界検出結果に
基いて走行方向を自動的に修正するステアリング制御が
行なわれている。そして、例えば前輪のみのステアリン
グ操作よりも、前後輪両方をステアリング操作可能な作
業車の方が、走行方向の修正をより細かく行うことがで
きるとともに、車体向きを変えないで平行移動させるこ
とが可能であることから、前述したように前輪後輪の両
方をステアリング操作可能な構成を採用することが考え
られている。
Conventionally, this type of self-driving work vehicle has been equipped with a sensor that detects the boundary of the driving area as a means of automatically driving on a predetermined driving course, and the driving direction is automatically corrected based on the boundary detection result of this sensor. Steering control is being performed. For example, rather than steering only the front wheels, a work vehicle that allows both the front and rear wheels to be steered allows for more precise corrections in the running direction, as well as the ability to move the vehicle in parallel without changing the direction of the vehicle. Therefore, as mentioned above, it has been considered to adopt a configuration in which both the front and rear wheels can be steered.

しかしながら、上記構成になる自動走行作業車にあって
も、車輪のスリップ等によって車体の向きが自然に変化
する場合が有り、その結果、走行地の境界への追従性が
悪くなるという不都合が有った。
However, even with an autonomous work vehicle having the above configuration, the direction of the vehicle body may change naturally due to wheel slipping, etc., and as a result, there is an inconvenience that the ability to follow the boundaries of the driving area deteriorates. It was.

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、走行地の所定境界に沿って自動走行させるに
、車体の向きを自動修正する手段を備えた自動走行作業
車を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide an automatically traveling work vehicle equipped with means for automatically correcting the direction of the vehicle body in order to automatically travel along a predetermined boundary of a traveling area. It's about doing.

上記目的を達成すべ(、本発明による自動走行作業車は
、車体の走行方向を検出する方位センサーを設け、この
方位センサーによる検出走行方位と基準方位との比較結
果に基いて、前記前輪のステアリング操作量を所定量自
動的にオフセットする手段を設けである点に特徴を有す
る。
To achieve the above object, an automatic driving work vehicle according to the present invention is provided with a direction sensor that detects the running direction of the vehicle body, and based on the comparison result between the detected running direction by the direction sensor and a reference direction, the steering of the front wheels is performed. The present invention is characterized in that it includes means for automatically offsetting the manipulated variable by a predetermined amount.

上記特徴故に、下記の如き優れた効果が発揮されるに至
った。
Because of the above characteristics, the following excellent effects have been achieved.

即r:)、車体の向きが基準方位からずれると自動的に
前輪のステアリング操作量を所定量オフセットするので
、前記境界から走行方向がずれた際に、前輪と後輪の夫
々を異なる操作量でステアリング操作することとなって
、前記境界へ復帰させる際に同時に車体向きも修正でき
るので、境界への直進追従性が極めて良くなったのであ
る。
If the direction of the vehicle deviates from the reference direction, the amount of steering operation for the front wheels is automatically offset by a predetermined amount, so when the direction of travel deviates from the boundary, the amount of steering operation for the front and rear wheels is different. When returning to the boundary, the direction of the vehicle can be corrected at the same time, resulting in extremely good straight-line tracking to the boundary.

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図に示すように、車体(1)に夫々独立してステア
リング操作可能な前輪(2) 、 (2)および後輪(
3) 、 (3)を設け、この前輪(2) 、 (2)
と後輪(3) 、 (3)の中間部にディスク型刈刃を
内装した芝刈装置(4)を上下動自在に懸架するととも
に、後記構成になる倣いセンサー(A)および車体(1
)の走行方向を検出する方位センサー(5)を設け、も
って、自動走行作業車としての芝刈作業車を構成しであ
る。
As shown in Figure 1, the vehicle body (1) has front wheels (2), (2) and rear wheels (2) that can be independently steered.
3), (3) are provided, and this front wheel (2), (2)
and rear wheels (3), a lawn mower (4) with a disk-shaped cutting blade installed in the middle part of the lawn mower (4) is vertically movably suspended, and a scanning sensor (A) and a vehicle body (1) configured as described below are suspended.
) is provided with an orientation sensor (5) for detecting the traveling direction of the lawn mowing vehicle as an automatically traveling vehicle.

そして、前記倣いセンサー(八)による走行地の所定境
界の検出結果および方位センサー(5)による車体(1
)の走行方向検出結果に基いて前記前輪(2) 、 (
2)および後輪(3) 、 (3)を同時にステアリン
グ操作して所定境界に沿ってかつ所定方向へ自動走行さ
せるのである。
Then, the detection result of the predetermined boundary of the driving area by the tracing sensor (8) and the vehicle body (1) by the direction sensor (5) are detected.
) Based on the running direction detection result of the front wheels (2), (
2) and the rear wheels (3) and (3) are operated simultaneously to automatically drive the vehicle along a predetermined boundary and in a predetermined direction.

前記センサー(A)は、車体(1)の左右方向に並設し
であるふたつの光センサ−(s+) 、 (S2)によ
って構成しである。この光センサ−(St)、(St)
は、第2図に示すように、コの字形状のセンサーフレー
ム(6) 、 (6)を前記芝刈装置(4)に設けたセ
ンサー取付フレーム(7)に固着するとともに、前記セ
ンサーフレーム(6)の内側対向面に夫々発光素子(P
l)と受光素子(Pりを一対として設けてあり、この発
光素子(P、)と受光素子(P2)との間に、車体(1
)の走行に伴って導入される芝の有無を感知することに
よって、未刈地(B)と既刈地(C)との境界(L)を
判別すべく構成しである。
The sensor (A) is composed of two optical sensors (s+) and (S2) arranged in parallel in the left-right direction of the vehicle body (1). This optical sensor - (St), (St)
As shown in FIG. ) are provided with light emitting elements (P
1) and a light receiving element (P2) are provided as a pair, and between this light emitting element (P,) and the light receiving element (P2),
) is configured to determine the boundary (L) between the unmowed area (B) and the mowed area (C) by sensing the presence or absence of grass introduced as the vehicle moves.

なお、センサー(八)としては光センサ−(St)。Note that the sensor (8) is an optical sensor (St).

(S2)を用いるものに限らず、接触式・非接触式をと
わず、どのような型式のセンサーから構成してもよい。
It is not limited to the one using (S2), and may be constructed from any type of sensor, whether contact type or non-contact type.

一方、前記方位センサー(5)は、例えば地磁気センサ
ーのように、測定地点における車体(1)の向きを検出
可能なセンサーによって構成しである。
On the other hand, the orientation sensor (5) is constituted by a sensor capable of detecting the orientation of the vehicle body (1) at the measurement point, such as a geomagnetic sensor.

以下、上記構成になる倣いセンサー(^)および方位セ
ンサー(5)の各検出結果に基いてステアリング操作を
行なう制御システムについて説明する。
Hereinafter, a control system that performs a steering operation based on the detection results of the tracing sensor (^) and the direction sensor (5) having the above-mentioned configuration will be described.

第3図に示すように、制御システムは、主要部をマイク
ロコンピュータによって構成しである制御装置(8)に
、前記倣いセンサー(A)および方位センサー(5)か
らの信号を人力してあり、この各センサー(^)、(5
)による境界検出結果および方位(ψ)検出結果に基い
て、前記前輪(2)。
As shown in FIG. 3, the control system includes signals from the tracing sensor (A) and the direction sensor (5) that are manually input to a control device (8) whose main part is composed of a microcomputer. Each of these sensors (^), (5
) based on the boundary detection result and the direction (ψ) detection result, the front wheel (2).

(2)および後輪(3) 、 (3)のステアリング操
作をするアクチエータとしての油圧シリンダ(9) 、
 (10)を作動させる電磁バルブ(11) 、 (1
2)を駆動する制御信号を演算・出力すべく構成しであ
る。
(2) and a rear wheel (3), a hydraulic cylinder (9) as an actuator for steering operation of (3),
Electromagnetic valve (11), (1) that operates (10)
2) is configured to calculate and output a control signal for driving.

即ち、通常は前記倣いセンサー(A)による未刈地(B
)と既刈地(C)との境界(L)検出結果に基いて前記
油圧シリンダ(9) 、 (10)を作動させて、前輪
(2) 、 (2)および後輪(3) 、 (3)を同
一方向に所定のステアリング角(S)で同時にステアリ
ング操作して車体(1)を平行移動させて、車体(1)
が前記境界(L)に沿って走行すべくステアリング制御
(倣い制御)を行なうのである。
That is, normally, the uncut land (B) is detected by the tracing sensor (A).
) and the mown field (C), the hydraulic cylinders (9), (10) are operated to drive the front wheels (2), (2) and the rear wheels (3), ( 3) in the same direction at a predetermined steering angle (S) to move the vehicle body (1) in parallel.
The vehicle performs steering control (copying control) so that the vehicle travels along the boundary (L).

一方、前記方位センサー(5)による車体(1)の走行
方向である方位(ψ)が予め設定しである基準方位(ψ
0)に対して所定値(K)を超えてずれている場合は、
このずれが所定値(K)以内になるまで前記倣いセンサ
ー(^)によるステアリング制御を中断して、前記前輪
(2) 、 (2)側の所定ステアリング角(S)を前
記基準方位(ψ0)に対するずれに対応した所定角度(
Kψ)オフセットしてステアリング制御を行ない、車体
(1)の向きを修正するのである。
On the other hand, the direction (ψ) which is the traveling direction of the vehicle body (1) detected by the direction sensor (5) is the reference direction (ψ) which is set in advance.
0) by more than a predetermined value (K),
Steering control by the copying sensor (^) is interrupted until this deviation is within a predetermined value (K), and the predetermined steering angle (S) of the front wheels (2) and (2) side is adjusted to the reference direction (ψ0). A predetermined angle (
Kψ) offset and perform steering control to correct the direction of the vehicle body (1).

尚、第3図中(R1)、(R1)は、夫々前輪(2) 
、 (2)および後輪(3) 、 (3)の実際のステ
アリング角(θ)を検出して制御装置(8)にフィード
バックするためのポテンショメータであり、第4図(イ
)、@は以上説明した制御装置(8)の動作を示すフロ
ーチャートである。
In addition, (R1) and (R1) in Fig. 3 are the front wheels (2), respectively.
, (2) and the rear wheels (3), is a potentiometer for detecting the actual steering angle (θ) of (3) and feeding it back to the control device (8). It is a flowchart showing the operation of the explained control device (8).

又、第4図中(S゛)はオフセットされた前輪(2) 
、 (2)の目標ステアリング角であり、(α)は誤審
差である。
Also, (S゛) in Fig. 4 is the offset front wheel (2).
, (2) is the target steering angle, and (α) is the misjudgment difference.

ところで、基準方位(ψ0)の設定は、予めこの基準方
位(ψ0)を制御装置(8)に人為的に入力することに
よって行なってもよく、また、作業地の外周を予め既刈
地にして作業範囲を設定するとともに、その後の作業を
自動的に行なうための制御パラメータを同時に収集する
外周ティーチング等の作業時に検出した方位を用いても
よい。
By the way, the reference direction (ψ0) may be set by manually inputting this reference direction (ψ0) into the control device (8) in advance. It is also possible to use the orientation detected during work such as perimeter teaching, which sets the work range and simultaneously collects control parameters for automatically performing subsequent work.

更に又、本発明は、本実施例で示したように倣いセンサ
ーによるステアリング操作の補正手段として用いるだけ
でなく、例えば障害物を回避して自動走行したり、方向
転換を行なう際のステアリング操作の補正手段として用
いることが可能である。
Furthermore, the present invention can be used not only as a means for correcting steering operation using a scanning sensor as shown in this embodiment, but also for correcting steering operation when automatically driving around an obstacle or changing direction. It can be used as a correction means.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係る自動走行作業車の実施例を示し、第
1図は芝刈作業車の全体平面図、第2図は倣いセンサー
の要部正面図、第3図は制御システムのブロック図、そ
して、第4図は(イ)。 (1:11は制御装置の動作を示すフローチャートであ
る。 (1)・・・・・・車体、(2)・・・・・・前輪、(
3)・・・・・・後輪、(5)・・・・・・力位センサ
ー、(A)・・・・・・偉いセンサー、(ψ)・・・・
・・検出方位、(ψ0)・・・・・・基準方位、(S゛
)・・・・・・ステアリング操作量、(Kψ)・旧・・
所定量。
The drawings show an embodiment of the automatic driving vehicle according to the present invention, in which FIG. 1 is an overall plan view of the lawn mowing vehicle, FIG. 2 is a front view of the main parts of the copying sensor, and FIG. 3 is a block diagram of the control system. And Figure 4 is (a). (1:11 is a flowchart showing the operation of the control device. (1)...Vehicle body, (2)...Front wheels, (
3)... Rear wheel, (5)... Force position sensor, (A)... Great sensor, (ψ)...
...Detection direction, (ψ0) ...Reference direction, (S゛) ...Steering operation amount, (Kψ) - Old ...
Predetermined amount.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 走行地の所定境界に沿って自動的に走行すべく、前記境
界を検出する倣いセンサー(A)を有するとともに、前
輪(2)、(2)および後輪(3)、(3)の両方をス
テアリング操作可能に構成してある自動走行作業車であ
って、車体(1)の走行方向を検出する方位センサー(
5)を設け、この方位センサー(5)による検出走行方
位(ψ)と基準方位(ψ_0)との比較結果に基いて、
前記前輪(2)、(2)のステアリング操作量(S′)
を所定量(Kψ)自動的にオフセットする手段を設けて
あることを特徴とする自動走行作業車。
In order to automatically travel along a predetermined boundary of a running area, it has a tracing sensor (A) that detects the boundary, and both front wheels (2), (2) and rear wheels (3), (3). This is an automatic driving work vehicle that is configured to be able to operate the steering wheel, and is equipped with a direction sensor (1) that detects the running direction of the vehicle body (1).
5), and based on the comparison result between the driving direction (ψ) detected by this direction sensor (5) and the reference direction (ψ_0),
Steering operation amount (S') of the front wheels (2), (2)
An automatic traveling work vehicle characterized by being provided with means for automatically offsetting by a predetermined amount (Kψ).
JP62-187452A 1987-07-27 Self-driving work vehicle Granted JPH012503A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-187452A JPH012503A (en) 1987-07-27 Self-driving work vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-187452A JPH012503A (en) 1987-07-27 Self-driving work vehicle

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPS642503A JPS642503A (en) 1989-01-06
JPH012503A true JPH012503A (en) 1989-01-06
JPH0468885B2 JPH0468885B2 (en) 1992-11-04

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