JPH021B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動走行作業車、詳しくは、往復走
行工程を自動的に方向転換しながら繰り返し作業
地の一端側から他端側に至る間に作業地内の対地
作業を行うように、各行程での処理済作業地と未
処理作業地の境界に沿つて自動走行すべく、前記
境界を検出する倣いセンサーを備えた自動走行作
業車に関する。

従来より、この種の自動走行作業車において
は、上記倣いセンサーによる各行程での処理済作
業地と未処理作業地の境界検出結果に基いてこの
境界に沿つて自動走行すべく、センサーが境界か
らずれたことを検出すると、そのずれ方向とは逆
方向にステアリング操作することによつて車体が
境界に沿うように走行方向を自動修正するステア
リング制御が行なわれている。

しかしながら、上記従来構成になるステアリン
グ制御は、一行程走行する毎に新たに作られた処
理済作業地と次行程である未処理作業地との境界
に順次倣い走行すべく制御していたので、以下に
示すような欠点が有つた。

即ち、往復走行工程を繰返す毎に前記境界の非
直線性が累積され、その結果、次第に直線性が悪
くなり、作業跡の美観が悪くなるという不都合が
あつた。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、倣い走行すべき境界の非直線
性が累積しない制御手段を備えた自動走行作業車
を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明による自動走行
作業車は、基準方位に対する走行方向のずれを検
出する方位センサーを設け、前記往復走行工程の
所定回数の行程終了後の１行程分は、前記方位セ
ンサーによる検出方位と基準方位との比較結果に
基いて車体１の走行方向を修正する手段を設けて
ある点に特徴を有する。

上記特微故に下記の如き優れた効果が発揮され
るに至つた。

即ち、所定行程毎に、倣い制御では無く、基準
方位方向に走行方向を自動的に修正する方向制御
を行うことによつて、前記境界の非直線性および
方向性の誤差累積が解消されることとなり、作業
後の美観が非常に良くなるに至つた。以下、本発
明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示すように、車体１の前後輪２，３の
中間部に芝刈装置４を上下動自在に懸架するとと
もに、車体１前方に走行地の境界である未処理作
業地としての芝地の未刈地Ｂと処理済作業地とし
ての既刈地Ｃとの境界Ｌを判別するための後記構
成になる倣いセンサーＡ，Ａを車体１前方左右
夫々に設けて、自動走行作業車としての芝刈作業
車を構成してある。

更に、前記車体１には、車体１の向き（方位）
を検出すべく、地磁気強度を検出することによつ
て方位θ検出する方位センサー５を搭載してあ
る。

そして、前記前輪２，２は操向車輪として、前
記倣いセンサーθによる境界Ｌ検出結果、およ
び、前記方位センサー５による方位θ検出結果に
基いて、制御装置６により自動的に左右方向に所
定量ステアリング操作されるべく構成してある。

前記倣いセンサーＡは、車体１左右方向に所定
間隔を隔てて配置された３つの光センサーＳ１，
Ｓ２，Ｓ３によつて構成してある。

前記光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、第２図に
示すように、コの字形状のセンサーフレーム７，
７を前記芝刈装置４に設けたセンサー取付フレー
ム８に固着するとともに、前記センサーフレーム
７の内側対向面に夫々発光素子Ｐ１と受光素子Ｐ
２を一対として設けてあり、この発光素子Ｐ１と
受光素子Ｐ２との間に、車体１の走行に伴つて導
入される芝の有無を感知することによつて、未刈
地Ｂと既刈地Ｃとの境界Ｌを判別すべく構成して
ある。

そして、通常は、前記隣接して配置してある２
つの光センサーＳ１，Ｓ２によつて境界Ｌを判別
するとともに、所定行程No毎に通常より車体１
内側に隔てて配置された光センサーＳ３と最外側
の光センサーＳ１とによつて境界Ｌを判別すべく
構成してある。

なお、センサーＡとしては光センサーＳ１，Ｓ
２，Ｓ３を用いるものに限らず、接触式・非接触
式をとわず、どのような形式のセンサーから構成
してもよい。

以下、前記倣いセンサーＡ，Ａおよび方位セン
サー５による境界Ｌ検出結果および方位θ検出結
果に基いて自動的にステアリング操作する制御シ
ステムについて説明する。

第３図に示すように、制御システムは、主要部
をマイクロコンピユータによつて構成された制御
装置６に、前記倣いセンサーＡを構成する３つの
光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３からの信号および方
位センサー５からの信号を入力してあり、これら
各信号に基いて前記前輪２，２を左右方向に所定
量ステアリング操作すべく、アクチユエータとし
ての油圧シリンダ９を作動させる電磁バルブ１０
を駆動する制御信号を演算・出力すべく構成して
ある。

そして、通常は前記隣接して配置された光セン
サーＳ１，Ｓ２の未刈地Ｂ、既刈地Ｃの検出結果
の組み合せに基いて車体１に対して外側の光セン
サーＳ１が既刈地Ｃを検出し、かつ、内側の光セ
ンサーＳ２が未刈地Ｂを検出している状態すなわ
ち境界Ｌに沿つた状態となるように、前記油圧シ
リンダ９を作動させて芝刈作業を行ないながら所
定速度で各行程端部で方向転換を繰り返して自動
走行するのである。

一方、前記方向転換の回数Ｎをカウントするこ
とによつて行程数を計測して、この回数Ｎが所定
回数Noに達する毎にその次の行程では、前記隣
接した光センサーＳ１，Ｓ２に変えて最外側に配
置された光センサーＳ１におよび最内側に配置さ
れた第３の光センサーＳ３による未刈地Ｂ、既刈
地Ｃの検出結果の組み合せに基いて前輪２，２を
ステアリング操作すべく、境界Ｌ検出状態の不感
帯幅ｄを通常より広くするとともに、前記光セン
サーＳ１が既刈地Ｃを検出し、かつ、光センサー
Ｓ３が未刈地Ｂを検出している状態にある場合
に、前記方位センサー５による検出方位θと基準
方位θoとを比較して、検出方位θと基準方位θo
が誤容差（±Δ）内に一致するように、検出方位
θによるステアリング制御を併用することとによ
つて、車体１の走行方向の直進性および各行程の
平行性を所定行程No毎に自動修正するのである。

尚、第３図中、Ｒは前輪２，２の実際のステア
リング操作量を検出して制御装置６にフイードバ
ツクするためのポテンシヨメータであり、第４図
は以上説明した制御装置６の動作を示すフローチ
ヤートである。

又、前記基準方位θoの値としては、予め人為
的に設定した値、最初の１行程における方位θを
サンプリングして算出した平均方位、あるいは、
芝地の作業範囲を設定するとともに各種制御パラ
メータを検出すべく往復行程の外周を走行する外
周テイーチングによつて算出した方位等のうち、
いずれの方位を用いてもよい。

更に又、前記光センサーＳ３としては左右夫々
の倣いセンサーＡに設けるのではなく、例えば車
体１中央に１つ設けて左右の倣いセンサーＡ，Ａ
で共用すべく構成してもよい。

【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
テムのブロツク図、そして、第４図は制御装置の
動作を示すフローチヤートである。 １……車体、５……方位センサー、Ａ……倣い
センサー、Ｂ……未処理作業地、Ｃ……処理済作
業地、Ｌ……境界、θo……基準方位、θ……検
出方位、No……所定回数の行程、ｄ……不感帯
幅。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 往復走行工程を自動的に方向転換しながら繰
   り返し作業地の一端側から他端側に至る間に作業
   地内の対地作業を行うように、各行程での処理済
   作業地Ｃと未処理作業地Ｂの境界Ｌに沿つて自動
   走行すべく、前記境界を検出する倣いセンサー
   Ａ，Ａを備えた自動走行作業車であつて、基準方
   位θoに対する走行方向のずれを検出する方位セ
   ンサー５を設け、前記往復走行工程の所定回数の
   行程No終了後の１行程分は、前記方位センサー
   ５による検出方位θと基準方位θoとの比較結果
   に基いて車体１の走行方向を修正する手段を設け
   てあることを特徴とする自動走行作業車。 ２ 前記所定回数の行程No終了後の１行程分を、
   方位センサー５による方位θ検出結果に基いて走
   行方向を修正するに、前記倣いセンサーＡの境界
   検出のための不感帯幅ｄを通常より広く設定する
   とともに、この倣いセンサーＡが境界検出状態に
   ある場合のみ前記方位センサー５による走行方向
   の修正を附なうべく構成してあることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第１項に記載の自動走行作
   業車。