JPH03142609A - 自動走行作業車の自己位置検出装置 - Google Patents
自動走行作業車の自己位置検出装置Info
- Publication number
- JPH03142609A JPH03142609A JP1282646A JP28264689A JPH03142609A JP H03142609 A JPH03142609 A JP H03142609A JP 1282646 A JP1282646 A JP 1282646A JP 28264689 A JP28264689 A JP 28264689A JP H03142609 A JPH03142609 A JP H03142609A
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- JP
- Japan
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- self
- light
- photoelectric sensor
- vertical
- retroreflection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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。
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、自動走行作業車の自己位置検出装置に関する
ものである。
ものである。
従来の技術
従来、無人の状態で自動走行させる自動走行作業車にお
いては、特定地域内に三本の再帰性反射ポールを立設し
、光電センサから投光された光を水平掃引機構によって
水平面内で掃引することにより自動走行作業車から隣合
う反射ポールを臨む角度を検出し、この検出結果に基づ
いて三点挟角法により自動走行作業車の自己位置を検出
する自己位置検出装置を備えたものがある。
いては、特定地域内に三本の再帰性反射ポールを立設し
、光電センサから投光された光を水平掃引機構によって
水平面内で掃引することにより自動走行作業車から隣合
う反射ポールを臨む角度を検出し、この検出結果に基づ
いて三点挟角法により自動走行作業車の自己位置を検出
する自己位置検出装置を備えたものがある。
発明が解決しようとする課題
自動走行作業車が平坦な作業地域を走行する場合には、
水平掃引される光電センサからの光が再帰性反射ポール
に確実に当り、自動走行作業車の自己位置検出を確実に
行うことができる。
水平掃引される光電センサからの光が再帰性反射ポール
に確実に当り、自動走行作業車の自己位置検出を確実に
行うことができる。
しかし、自動走行作業車が傾斜地や不整地等を走行する
場合には、光電センサ１からの光は第６図に示すように
自動走行作業車２の傾きにそって投光されて再帰性反射
ポール３に当らなくなり、従って、自己位置検出が不能
になるという欠点がある。
場合には、光電センサ１からの光は第６図に示すように
自動走行作業車２の傾きにそって投光されて再帰性反射
ポール３に当らなくなり、従って、自己位置検出が不能
になるという欠点がある。
そこで、光電センサからの光を光学レンズ等により垂直
方向に広げ、自動走行作業車が傾いた場合でも光電セン
サからの光が再帰性反射ポールに当るようにした自己位
置検出装置もあるが、光のパワーが分散し、検出できる
再帰性反射ポールまでの距離が著しく短くなるという欠
点がある。
方向に広げ、自動走行作業車が傾いた場合でも光電セン
サからの光が再帰性反射ポールに当るようにした自己位
置検出装置もあるが、光のパワーが分散し、検出できる
再帰性反射ポールまでの距離が著しく短くなるという欠
点がある。
課題を解決するための手段
特定区域内に立設した複数の再帰性反射ポールに向けて
光を投光するとともに前記再帰性反射ポールで反射され
た光を受光する光電センサと、前記充電センサから投光
された光を水平面内で掃引する水平掃引機構とを有し、
隣合う前記再帰性反射ポールを臨む角度を検出すること
により自己位置を検出する自動走行作業車の自己位置検
出装置において、前記光電センサから投光された光を垂
直面内で掃引する垂直掃引機構を設けた。
光を投光するとともに前記再帰性反射ポールで反射され
た光を受光する光電センサと、前記充電センサから投光
された光を水平面内で掃引する水平掃引機構とを有し、
隣合う前記再帰性反射ポールを臨む角度を検出すること
により自己位置を検出する自動走行作業車の自己位置検
出装置において、前記光電センサから投光された光を垂
直面内で掃引する垂直掃引機構を設けた。
作用
光電センサから投光された光は水平掃引機構により水平
面内で掃引されるとともに、垂直掃引機構により垂直面
内で掃引されるにのため、自動走行作業車が傾斜地や不
整地を走行して傾いた場合でも投光された光が再帰性反
射ポールに確実に当り、自己・位置検出が確実に行われ
る。
面内で掃引されるとともに、垂直掃引機構により垂直面
内で掃引されるにのため、自動走行作業車が傾斜地や不
整地を走行して傾いた場合でも投光された光が再帰性反
射ポールに確実に当り、自己・位置検出が確実に行われ
る。
実施例
本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づいて説明す
る。自動走行作業車である自動走行芝刈機４の腹部には
、前輪５と後輪６との間に位置してモア７が昇降自在に
に取付けられている。また。
る。自動走行作業車である自動走行芝刈機４の腹部には
、前輪５と後輪６との間に位置してモア７が昇降自在に
に取付けられている。また。
自動走行芝刈機４の後部上方には地磁気を検出すること
により自動走行芝刈機４の走行方位を検出する方位セン
サ８が設けられ、自動走行芝刈機４の中央部上方には光
電センサ９が設けられている。
により自動走行芝刈機４の走行方位を検出する方位セン
サ８が設けられ、自動走行芝刈機４の中央部上方には光
電センサ９が設けられている。
一方、前記自動走行芝刈機４を走行させる作業地域の特
定区域内には、第４図に示すように三本の再帰性反射ポ
ール１０ （Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，）が立設されている。
定区域内には、第４図に示すように三本の再帰性反射ポ
ール１０ （Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，）が立設されている。
さらに、前記自動走行芝刈機４には、自動走行前に行う
ティーチング走行等により得られた走行コース情報を記
憶する記憶部１１、光電センサ９と方位センサ８とから
の検出情報と記憶部１１に記憶されている走行コース情
報とを比較・判断する制御部１２、制御部１２からの指
示に伴ってステアリング装置１３に偏差信号を出力する
コントローラ１４が設けられている。
ティーチング走行等により得られた走行コース情報を記
憶する記憶部１１、光電センサ９と方位センサ８とから
の検出情報と記憶部１１に記憶されている走行コース情
報とを比較・判断する制御部１２、制御部１２からの指
示に伴ってステアリング装置１３に偏差信号を出力する
コントローラ１４が設けられている。
つぎに、前記光電センサ９の内部構造を第３図に基づい
て説明する。光を投光する投光器１５とこの投光器１５
から投光された後に前記再帰性反射ポール１０で反射さ
れた光を受光する受光器１６とがベース１７上に固定さ
れ、これらの投光器１５と受光器１６との外周部には垂
直方向の軸心を有する円筒状の外箱１８がベアリング１
９を介して回転自在に取付けられている。前記外箱１８
の外周部にはプーリ２０が固定され、このプーリ２０と
水平方向回転用モータ２１に連結されたプーリ２２との
間には々イニングベルト２３が巻回されている。なお、
前記水平方向回転用モータ２１の上部には水平方向回転
用モータ２１の角度を検出するためのロータリエンコー
ダ２４が取付けられており、また、前記外箱１８の上部
には鏡面プリズム２５が取付けられている。そして、こ
れらの水平方向回転用モータ２１とプーリ２０，２２と
タイミングベルト２３と外箱１８と鏡面プリズム２５と
により、前記投光器１５から投光された光を水平面内で
掃引する水平掃引機構２６が構成されている。
て説明する。光を投光する投光器１５とこの投光器１５
から投光された後に前記再帰性反射ポール１０で反射さ
れた光を受光する受光器１６とがベース１７上に固定さ
れ、これらの投光器１５と受光器１６との外周部には垂
直方向の軸心を有する円筒状の外箱１８がベアリング１
９を介して回転自在に取付けられている。前記外箱１８
の外周部にはプーリ２０が固定され、このプーリ２０と
水平方向回転用モータ２１に連結されたプーリ２２との
間には々イニングベルト２３が巻回されている。なお、
前記水平方向回転用モータ２１の上部には水平方向回転
用モータ２１の角度を検出するためのロータリエンコー
ダ２４が取付けられており、また、前記外箱１８の上部
には鏡面プリズム２５が取付けられている。そして、こ
れらの水平方向回転用モータ２１とプーリ２０，２２と
タイミングベルト２３と外箱１８と鏡面プリズム２５と
により、前記投光器１５から投光された光を水平面内で
掃引する水平掃引機構２６が構成されている。
また、前記鏡面プリズム２５は両端部を軸受２７により
支持されるとともに、垂直方向回転用モータ２８に連結
されて水平方向の軸心回りに往復回動自在に設けられて
いる。なお、垂直方向回転用モータ２８の回転方向を制
御するためのスリット板２９とフォトインタラプタ３０
とが設けられている。そして、これらの垂直方向回転用
モータ２８とスリット板２９とフォトインタラプタ３０
と鏡面プリズム２５とにより、前記投光器１５から投光
された光を垂直面内で掃引する垂直掃引機構３１が構成
されている。
支持されるとともに、垂直方向回転用モータ２８に連結
されて水平方向の軸心回りに往復回動自在に設けられて
いる。なお、垂直方向回転用モータ２８の回転方向を制
御するためのスリット板２９とフォトインタラプタ３０
とが設けられている。そして、これらの垂直方向回転用
モータ２８とスリット板２９とフォトインタラプタ３０
と鏡面プリズム２５とにより、前記投光器１５から投光
された光を垂直面内で掃引する垂直掃引機構３１が構成
されている。
このような構成において、まず、自己位置検出の原理を
第４図に基づいて説明する。光電センサ９の投光器１５
から投光された光を水平掃引機構２６により水平面内で
水平掃引することにより、自動走行芝刈機４から隣合う
再帰性反射ポールｌＯを臨む角度θ０，０．を検出し、
これらの角度θ、、θ２と、既知の再帰性反射ポール１
０の各座標とから三点挟角法により自動走行芝刈機４の
自己位置が検出される。
第４図に基づいて説明する。光電センサ９の投光器１５
から投光された光を水平掃引機構２６により水平面内で
水平掃引することにより、自動走行芝刈機４から隣合う
再帰性反射ポールｌＯを臨む角度θ０，０．を検出し、
これらの角度θ、、θ２と、既知の再帰性反射ポール１
０の各座標とから三点挟角法により自動走行芝刈機４の
自己位置が検出される。
つぎに、光電センサ９の投光器１５から投光された光は
、水平掃引機構２６により水平面内で水平掃引されると
ともに、垂直掃引機構３１により垂直面内で所定の角度
“α”をもって垂直掃引される。従って、自動走行芝刈
機４が傾斜地や不整地等を走行し、自動走行芝刈機４が
第５図に示すように傾いた場合においても、投光器１５
から投光された光が再帰性反射ポール１０に確実に当る
こととなり、自己位置検出を確実に行える。なお、垂直
掃引機構３１による垂直掃引によって光のパワーが弱ま
るということがなく、垂直掃引・を行わない場合と同様
の検出距離が確保される。そして、自己位置検出が中断
することなく連続して行われるため、自己位置検出情報
とティーチング走行等により得られた走行コース情報と
を比較しながら行う操向制御が確実に行われる。
、水平掃引機構２６により水平面内で水平掃引されると
ともに、垂直掃引機構３１により垂直面内で所定の角度
“α”をもって垂直掃引される。従って、自動走行芝刈
機４が傾斜地や不整地等を走行し、自動走行芝刈機４が
第５図に示すように傾いた場合においても、投光器１５
から投光された光が再帰性反射ポール１０に確実に当る
こととなり、自己位置検出を確実に行える。なお、垂直
掃引機構３１による垂直掃引によって光のパワーが弱ま
るということがなく、垂直掃引・を行わない場合と同様
の検出距離が確保される。そして、自己位置検出が中断
することなく連続して行われるため、自己位置検出情報
とティーチング走行等により得られた走行コース情報と
を比較しながら行う操向制御が確実に行われる。
なお、本実施例においては、垂直方向回転用モータ２８
とスリット板２９とフォトインタラプタ３０とを用いて
鏡面プリズム２５を回転させる垂直掃引機構３１を例に
あげて説明したが、垂直掃引機構としては、クランク機
構により鏡面プリズム２５を回転させるものや、自動車
等で用いられているワイパーモータにより鏡面プリズム
２５−を回転させるものであってもよい。
とスリット板２９とフォトインタラプタ３０とを用いて
鏡面プリズム２５を回転させる垂直掃引機構３１を例に
あげて説明したが、垂直掃引機構としては、クランク機
構により鏡面プリズム２５を回転させるものや、自動車
等で用いられているワイパーモータにより鏡面プリズム
２５−を回転させるものであってもよい。
発明の効果
本発明は、上述のように光電センサから投光された光を
垂直掃引機構により垂直面内で掃引したことにより、自
動走行作業車が傾斜地や不整地等を走行して傾いた場合
であっても光電センサから投光された光を確実に再帰性
反射ポールに当てて自動走行作業車の自己位置検出を確
実に行うことができ、しかも、投光される光のパワーが
弱まらないため、検出可能な再帰性反射ポールまでの距
離を十分に確保することができる等の効果を有する。
垂直掃引機構により垂直面内で掃引したことにより、自
動走行作業車が傾斜地や不整地等を走行して傾いた場合
であっても光電センサから投光された光を確実に再帰性
反射ポールに当てて自動走行作業車の自己位置検出を確
実に行うことができ、しかも、投光される光のパワーが
弱まらないため、検出可能な再帰性反射ポールまでの距
離を十分に確保することができる等の効果を有する。
第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は制御システムを示すブロック図、第２図は自動走
行芝刈機の全体を示す側面図、第３図は光電センサの構
造を示す縦断正面図、第４図は自己位置検出の原理を説
明する説明図、第５図は垂直掃引により再帰性反射ポー
ルの検出が可能になる状態を示す説明図、第６図は垂直
掃引を行わないために再帰性反射ポールの検出ができな
くなった状態を示す従来例の説明図である。 ４・・・自動走行作業車、９・・・光電センサ、１０・
・・再帰性反射ポール、２６・・・水平掃引機構、３１
・・・垂直掃引機構 出 願 人 石川島芝浦機械株式会社３ 」 回 １４ 遍 旨 Ｊ ６図備馳υ）
１図は制御システムを示すブロック図、第２図は自動走
行芝刈機の全体を示す側面図、第３図は光電センサの構
造を示す縦断正面図、第４図は自己位置検出の原理を説
明する説明図、第５図は垂直掃引により再帰性反射ポー
ルの検出が可能になる状態を示す説明図、第６図は垂直
掃引を行わないために再帰性反射ポールの検出ができな
くなった状態を示す従来例の説明図である。 ４・・・自動走行作業車、９・・・光電センサ、１０・
・・再帰性反射ポール、２６・・・水平掃引機構、３１
・・・垂直掃引機構 出 願 人 石川島芝浦機械株式会社３ 」 回 １４ 遍 旨 Ｊ ６図備馳υ）
Claims (1)
- 特定区域内に立設した複数の再帰性反射ポールに向けて
光を投光するとともに前記再帰性反射ポールで反射され
た光を受光する光電センサと、前記光電センサから投光
された光を水平面内で掃引する水平掃引機構とを有し、
隣合う前記再帰性反射ポールを臨む角度を検出すること
により自己位置を検出する自動走行作業車の自己位置検
出装置において、前記光電センサから投光された光を垂
直面内で掃引する垂直掃引機構を設けたことを特徴とす
る自動走行作業車の自己位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282646A JPH03142609A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 自動走行作業車の自己位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282646A JPH03142609A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 自動走行作業車の自己位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142609A true JPH03142609A (ja) | 1991-06-18 |
Family
ID=17655228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1282646A Pending JPH03142609A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 自動走行作業車の自己位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03142609A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04372003A (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-25 | Komatsu Ltd | 移動体の位置計測装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104503A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-16 | Kubota Ltd | 移動体の位置検出方法 |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1282646A patent/JPH03142609A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104503A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-16 | Kubota Ltd | 移動体の位置検出方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04372003A (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-25 | Komatsu Ltd | 移動体の位置計測装置 |
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