JPH02200105A - 移動農機の誘導装置 - 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 この発明は、移動農機の誘導装置に関し、ローンモア、
トラクタ、コンバイン、苗植機等の移動農機の無人誘導
運転に利用できる。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 移動農機の圃場等の作業区画内における作業の大部分を
占めるものは往復直進作業であり、移動農機の例えば耕
耘、刈取、植付、等の作業幅が一農機において測定でき
る一定幅であるところから。

往路と復路との間隔が設定できるし、又予定コースが設
定できる。従って、この予定コースに沿って無人運転の
ような制御運転を行なって作業の省力化をはかる手段と
して、圃場周辺の複数箇所の標識を各標識の距離を決め
て設け、この１１ｒａを移動農機から規準してその方位
角とか標識までの距離を測定し、移動農機の移動位置を
検出しその検出値に基づいて操舵装置を制御操作し、位
置修正をしながら予定コースに沿わせるような研究もな
されている。しかし、位置検出の時間がかかると。

移動農機の速度が速いほど予定コースからの外れ距離が
大きくなり蛇行する結果となる問題があり。

簡単で応答速度の早い直進位置制御がのぞまれている。

課題を解決するための手段 この１明は、移動農機（１）の作業区画（２）における
作業進行予定コース（イ）に沿わせて該作業区画（２）
の辺縁に敷設したレール（３）に、このレール（３）上
を移動しながら該移動１機（１）との間の距離（Ｙ）を
制御する距離制御センサ（４）と、移動農機（１）にそ
の進行方向（ロ）を検出させるための光源（５）とを設
け、移動農機（１）には、旋回しながら該光源（５）を
規準してその進行方向（ロ）を制御する方向制御センサ
（６）を設けてなる移動農機の誘導装置の構成とする。

発明の作用 移動農機＋１１を、例えば近似的長方形の芝生園の作業
区画（２）で芝刈作業を行なうローンモアとした場合、
一般的に長手方向に沿って刈取進行予定コース（イ）を
設定するもので、このローンモア（１）の刈取幅だけの
間隔で往復進行予定コース（イ）が決められる。この予
定コース（イ）乃至は予定方向に沿ってレール（３）が
設けられ、このレール（３）に沿って移動させる光源（
５）があると、この光源（５）を利用し、光源（５１と
同速で同方向に作業移動をすると、目標標識は唯一つで
あり、移動農機（１）のローンモアから、例えば真横方
向に見て、レール（３）乃至は移動する光源（５ンと平
行に進めばよいわけで、かつまた、移動す入き往復の各
予定コース（イ）と平行なレール（３）との距離は決め
ておくことができる。光源（５）と距離制御センサ（４
１とは一体的にレール（３）上を移動する例えば車輌に
装置しておくことができ、距離制御センサ（４）は、移
動農機（１）の方向制御センサ（６）との間の距離を検
出して、例えば図示しない電波送受信器によって検出値
を方向制御センサ（６）に送信でき、方向制御センサ（
６）はその制御回路に、この進行行程の場合の該距離（
Ｙ）を記憶させておき、この記憶値と比較して差異を検
出するとき移動農機（１）の操向操作装置に出力して距
離（Ｙ）を所定のものに一致させるべく操向することが
できる。しかし、距離（Ｙ）を検出し演算、出力等の所
要時間の間に速度をもって移動している移動農機は、実
際に操向操作がなされる迄に、検出した時点より更に偏
移して予定コース（イ）からの外れが大きくなっている
。すなわち応答速度が遅れるわけである。この発明にお
いては、移動農機（１）の車体の前後方向の中心線が予
定コース（イ）の方向から左又は右へ外れたことを検出
して直ちにその方向を予定コース（イ）と同一の方向に
合せるべく制御する。すなわち、操向操作の出力をして
修正できる。

今、移動農機（１）の前後方向が正しく該所定距離（Ｙ
）の予定コース（イ）に沿って進んでいるとき、移動農
機＋１１が芝生面の凹凸状態等によってステアリングが
右又は左へ操舵された状態となって。

移動農機（１］の前後方向が予定コース（イ）から右又
は左へ傾く、すなわち進行方向が傾くと、距離制御セン
サ（４）が検出するまで進む前に方向制御センサ（６）
が検出する。従って応答速度早く操向操作の出力を行な
って移動農機（１）の前後方向を該予定コース（イ）に
沿う予定の方向へ修正できる。修正後に距離制御センサ
（４）が誤差を検出したとしても僅かな修正で済むので
修正のための蛇行も少なくて済むものである。方向制御
センサ（６）による方向検出による操舵出力と、距離制
御センサ（４）の距離検出による操舵出力とは、優先順
位を決めてもよいし、兼ね合せた判断を制御回路にさせ
るようプログラムを設定してもよいものである。

方向制御センサ（６）は、例えば移動農機（１）の前後
方向に直交する真横方向に向けたときに該光源（５）を
センサの中心に検出できる方向を移動農機（１）がレー
ル（３）および予定コース（イ）と平行な進行方向を向
いていると検出し、これから前後方向に外れた方向に光
＠　（５１を検出したとき進行方向の傾きを検出するよ
う回動させてよいものである。

発明の効果 レール（３）と移動農機（１）との間の距離（Ｙ）を検
出する距離制御センサ（４）の他に、移動農機ｆ１）の
前後方向が予定コース（イ）の方向に正しく一致してい
るか否かを検出して制御できる方向制御センサ（６）を
移動農機（１）側に設けたことにより、より速やかにか
つ正確に方向及び該距離（Ｙ）の制御ができる。

実施例 尚、回倒において移動農機（１）は芝刈りを行なうロー
ンモア（１）を例示して説明する。このローンモア（１
）は、無人誘導形態に設けられており、エンジン（１〔
によって駆動される左右一対の後車軸０１）と、後述の
方向制御センサ（６）によって制御される自動操舵部（
７）によって操向操作自在の左右一対の前車輪（８）と
を有し、これら前後車軸（８１（Ｉｎの間に、所謂ミツ
ドマウントされた刈取作業部（９）に回転刈刃を有する
。この刈刃は、該エンジン（１ｒ５部の縦軸により伝動
回転される。ボンネット部（目上には、後記する方向制
御センサ（６）の一部をなす投光器（６Ａ）と受光セン
サ（６Ｂ）を回転機構部口ｌによって、旋回させる構成
に設けである。また該ボンネット部（！り内には、電源
部０４１と、この電源部口４によって作動する制御回路
部（１つを内装しである。第１図におけるＦＩＧ）は燃
料タンクである。

作業区画（２）は、第３図に示すように、周縁に曲線部
を有した細長形状の芝生間を例示する。

レール（３）は、該作業区画（２）の長辺縁に沿った直
線状部に連続させて、一部曲線状部に延長敷設してあり
、回倒においては角形パイプで構成したレール（３）に
、このレール方向の適宜の間隔に支脚（１ηを設けて支
架されている。このレール（３）には距離制御センサ（
４）の一部を搭載する誘導車（Ｉｌｌを、レール（３）
に沿って移動可能に設けである。

距離制御センサ（４）は、該誘導車（旧の上面にケース
（５）構成して設置される。ケース（５）の一端には。

誘導車ａＳの真横方向に向けて、該移動農機（１）の該
受光センサ（６Ｂ）に受光させるための点滅する投光器
で構成した光源（５）と、距離センサ（４）の一部をな
す受光センサ（４Ａ）とを位置固定で並設しである。ま
た、該受光センサ（４Ａ）から所定距離（Ｑ）だけ離れ
た該ケース（５）他端部に回動中心を有した方位センサ
Ｃ！９を設けである。この方位センサ（至）は、該移動
農機（１）側の投光器（６Ａ）の方位角（θ）をレール
（３）方向を基準にして検出するもので１回動角度セン
サを有したモータ（２９Ａ）と、このモータ（２９Ａ）
で所定角度範囲だけ往復回動させる歯車伝動機構＋２１
１を介した望遠センサ（２９Ｂ）とで構成される。受光
センサ（４Ａ）と。

これから距離（ｆｉ）だけ離れた望遠センサ（２９Ｂ）
と、移動農機（１）側の投光器（６Ａ）とで構成される
直角三角形より、レール（３）と移動農機（１）との距
離（Ｙ）を例えばＹ＝Ｑｔａｎθの式で演算算出する構
成である。距離制御センサ（４）のケース（５）又は誘
導車Ｃ１１部には１図示しない無線電波送信器が。

距離（Ｙ）のデータを方向制御センサ（６）に送信すべ
く設けられる。

方向制御センサ（６）は前記の移動農機（１１の説明の
項における投光器（６Ａ）、受光センサ（６Ｂ）。

回動機構部（１′３、制御回路部（囚、電源部０４１で
構成され、その出力側に自動操舵部（７）を有して前車
軸（８）を操舵制御する構成で、距離制御センサ（４）
の距離（Ｙ）データを受信して、コンピュータで構成す
る制御回路部（１９に入力させる図示しない無線電波受
信器が設けられる。また、該回動機構部（１３は。

第９図に示すように、センサの中央への受光を判定でき
る隣接させた一対のペアセンサＯＩを有した受光センサ
（６Ｂ）の回動軸Ｃ３１１を回動自在に軸受し、ステッ
ピングモータ（社）軸のピニオン（至）と、該回動軸０
υのギヤ（ロ）とによって伝動旋回させる構成で、所定
の光源（５）検出方向（方位角）を自己検出しうる構成
としである。

第３図におけるレール（３）の進行基点（ハ）と、予定
コース（イ）の区画（２）端の始端位置（ニ）とを、平
行なレール（３）と予定コース（イ）とに直交する線上
に関係位置させて設定し、ここにおいて第４図に示すよ
うな誘導車（１８と、移動農機（１）との関係に位置さ
せ、誘導車＋２１側からスタートを電波指令によって指
令し、所定の速度で誘導車（旧を動かし、移動農機（１
１を進行させる。距離制御センサ（４）は方位センサＣ
１の方位角の検出値から該距離（Ｙ）を検出して方向制
御センサ（６）に電波による送信を行ない、方向制御セ
ンサ（６）は、旋回しながら受光センサ（６Ｂ）が、光
源（５）をセンサの中央に検出できる角度を検出し、制
御回路部■の基準値と比較し、１２図又は第４図に出す
移動農機（１）の前後方向の中心線（ホ）が予定コース
（イ）と−致するのが理想的な誘導進行である。距離（
Ｙ）の所定値が変化する前の時点で移動農機（１）の該
中心線（ホ）が左右何れかに傾斜するものであるから距
Ｉｔ　（Ｙ）の変化の検出より、方向の変化の検出が先
行できるものであるから、方向制御を行なうことによっ
て、速やかな応答速度で予定コース（イ）に殆ど乗った
如き進行制御が呂来て、無人運転を安定させることがで
きる。

レール（３）の曲線状部（へ）においても該距離（Ｙ）
の制御を行なう以上は直線部と変らない方向制御ができ
るものである。また、折返し復路へ入るための移動農機
（１）の旋回から次の＋（Ｙ）の距離のコース（イ）へ
の進入等も、制御回路部Ｃ２４又は（Ｉ！９に、旋回し
ている方向制御センサ（６）の光源（５〕検出方位角の
プログラムを組込むことによって、制御することが容易
となる。

尚、光源（５）や投光４？ｆ＋（６Ａ）の点滅のパター
ンを、制御モードや誘導車［１［１側と移動農機＋１１
側との情報の種頗毎に変えて点滅するよう構成してもよ
い。

本実施例において投受光が相互方向に行なうよう構成さ
れているため相互の光通信の基本条件を備えているから
、低コストの信頼性の高い通信システムを構成できる。

【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図は一部
の側面図、第２図はその平面図、第３図は作用を示す平
面図、第４図はその一部を拡大せる作用図、第５図は一
部の側断面図、第６図、第７図はその一部の正断面図、
第８図は作用図、第９図は一部の側断面図である。 図中、符号（１１は移動農機、（２）は作業区画、（３
）はレール、（４）は距離制御センサ、（５）は光源、
（６）は方向制御センサを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動農機（１）の作業区画（２）における作業進行予定
   コース（イ）に沿わせて該作業区画（２）の辺縁に敷設
   したレール（３）に、このレール（３）上を移動しなが
   ら該移動農機（１）との間の距離（Ｙ）を制御する距離
   制御センサ（４）と、移動農機（１）にその進行方向（
   ロ）を検出させるための光源（５）とを設け、移動農機
   （１）には、旋回しながら該光源（５）を規準してその
   進行方向（ロ）を制御する方向制御センサ（６）を設け
   てなる移動農機の誘導装置。