JPH03150606A - 自動走行作業車の操向制御装置 - 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、設定された走行コースにそって無人の状態で
走行する自動走行作業車の操向制御装置に関するもので
ある。

従来の技術 現在、自律走行車の制御技術を応用して、ゴルフ場のコ
ース内を作業者が操縦することなく無人で芝刈作業等を
行うことを目的とした不整地用の自動走行作業車の開発
、実用化が進められている。

このような自動走行作業車の操向制御装置としては、作
業地域内の地下に走行コースにそって誘導ケーブルを埋
設し、この誘導ケーブルに交流電流を流した際に発生す
る励振磁界なセンサにより検出しながら誘導ケーブルに
そって操向制御するというものが一般的である。

発明が解決しようとする課題 このような操向制御装置においては、誘導ケーブルの埋
設作業が大掛かりとなり、多額の設備授資が必要である
。

課題を解決するための手段 設定された走行コースにそって間欠的に埋設れた長尺状
の標識体を検出する標識体センサと走行方向を検出する
方位センサと、走行距離を出する距離センサとを設けた
自動走行作業車にいて、前記標識体センサによる前記標
識体の初検出時における前記標識体の埋設方向に対する
記自動走行作業車の進入角度を検出する進入角検出手段
と、前記進入角度検出手段からの検出オ果に基づいて自
動走行作業車の走行方向を前記堰識体の埋設方向に一致
させるための前輪切れ角９決定する前輪切れ角決定手段
とを設けた。

作用 標識体センサが標識体を検出した初期検出特番おいて、
検出した標識体に対して自動走行作業１が一定の進入角
を有する場合には、その進入角力が進入角度検出手段に
より検出される。さらに、進入角度検出手段からの検出
結果に基づいて、自動走行作業車の走行方向を検出した
標識体の埋設方向と一致させるための前輪切れ角が前輪
切れ角決定手段により決定され、自動走行作業車は前輪
切れ角決定手段により決定された前輪切れ角をもって操
向制御される。

実施例 本発明の一実施例を図面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１の腹部には、前
輪２と後輪３との間に位置してモア４が昇降自在に取付
けられている。一方、作業地域内の地下には前記自動走
行芝刈機１を走行させる走行コースにそって長尺状の標
識体である長尺状の発磁体５が一定の間隔をもって、が
っ、長尺方向を走行方向に向けて間欠的に埋設されてい
る。

前記自動走行芝刈機１の前方下部には前記発磁体５が発
する磁気を検出する標識体センサである磁気センサ６が
設けられ、前記自動走行芝刈機ｌの後方上部には地磁気
を検出することにより基岸方位に対する自動走行芝刈機
１の走行方向を検圧する方位センサ７が設けられ、前記
自動走行芝刈機ｌの後部には自動走行芝刈機１の走行距
離を検出する距離センサ８が設けられている。

さらに、前記自動走行芝刈機１には、前記磁気センサ６
と前記距離センサ８とからの検出結果に基づいて、前記
磁気センサ６による前記発磁体５の初期検出時における
発磁体５の埋設方向に対する自動走行芝刈機１の進入角
度を検出する進入角度検出手段９が設けられている。ま
た、この進入角度検出手段９からの検出結果に基づいて
、自動走行芝刈機１の走行方向を発磁体５の埋設方向に
一致させるために必要な旋回半径を演算する演算部１０
と、演算部１０で演算された旋回半径を得るために必要
な前輪切れ角を旋回半径と前輪切れ角との関係から決定
する前輪切れ角決定手段１１とが設けられている。

なお、前記前輪切れ角決定手段１１からの指示によって
操向制御信号を出力する操向制御部１２と、操向制御部
１２からの操向制御信号により前輪２を操向制御するス
テアリング装置１３とが設けられ、さらに、前輪２の切
れ角を検出する切れ角センサ１４と、方位情報を記憶す
る記憶部１５とが設けられている。

このような構成において、第３図に示すように自動走行
芝刈機ｌが発磁体５の埋設方向に対して一定の進入角度
をもった状態で走行した場合に、磁気センサ６による発
磁体５の検出結果に基づいて単純に操向制御を行ったの
では、第４図の破線で示すように自動走行芝刈機１が蛇
行し、自動走行芝刈機ｌの走行方向を発磁体５の埋設方
向に迅速に一致させることができない。

そこで、第５図に示すように、磁気センサ６が最初に発
磁体５を検出した初期検出時における発磁体５の埋設方
向に対する自動走行芝刈機１の進入角“θ”を進入角度
検出手段９により検出する。

この検出は、磁気センサ６がポイント“０”点において
最初に発磁体５を検出したときからの直線走行距離“Ｑ
″を距離センサ８により検出するとともに、磁気センサ
６による発磁体５の検出位置が“Ｘ”変化することに基
づき、 θ＝ｔａｎ’ により求まる。

一方、第６図に示すように、前輪２のみをステアリング
する車輌における旋回半径“ｒ”と前輪切れ角“α”と
の関係は、アッカーマンの旋回理論から一定の関係があ
り、この旋回半径と前輪切れ角との関係は前輪切れ角決
定手段１１に記憶されている。

つぎに、自動走行芝刈機１の走行方向を発磁体５の埋設
方向に一致させるために必要な前輪切れ角“α”の求め
方を第７図に基づいて説明する。

なお、説明を容易にするため、自動走行芝刈機ｌの前部
中心点“Ｐ”が埋設された発磁体５上艇するものとする
。ここで、自動走行芝刈機１の走行方向な発磁体５の埋
設方向に一致させ、及び、自動走行芝刈機１の車輌中心
軸を発磁体５上に位置させるためには、自動走行芝刈機
ｌの後輪中心点“Ｇ”を通り、車輌中心軸線と発磁体５
の埋設方向線とに接する半径“ｒ”の旋回軌跡上を走行
することが必要である。

なお、この旋回半径“ｒ”は、第５図において説明した
ように進入角検出手段９により検出された進入角“θ”
と、既知の車輌の長さ“Ｌ″とから。

となり、この“ｒ”が演算部１０において演算される。

さらに、旋回半径と前輪切れ角との関係から、演算によ
り求められた“ｒ′に対応する前輪切れ角°“α゛が前
輪切れ角決定手段１１により決定される。そして、前輪
２をこの前輪切れ角に操向制御することにより、自動走
行芝刈機１の車軸中心線が一回の操向制御により発磁体
５の埋設方向と一致し、操向制御時における芝の損傷も
防止される。

なお、自動走行芝刈機１が発磁体５上を走行する際には
、磁気センサ６による発磁体５の検出結果に基づいた操
向制御により走行する。また、自動走行芝刈機１が発磁
体５間を走行する際には、方位センサ７が検出している
検出方位と、記憶部１５に記憶されている方位情報との
比較結果に基づいて次の発磁体５に向けて操向制御され
る。

発明の効果 本発明は、上述のように走行コースにそって間欠的に埋
設された長尺状の標識体の初期検出時における標識体の
埋設方向に対する自動走行作業車の進入角度を検出する
進入角度検出手段と、進入角度検出手段からの検出結果
に基づいて自動走行作業車の走行方向を標識体の埋設方
向に一致させるための前輪切れ角を決定する前輪切れ角
決定手段とを設けたことにより、標識体間の走行時に自
動走行作業車の走行方向が標識体の埋設方向からずれた
場合であっても、標識体を検出した際に自動走行作業車
の走行方向を標識体の埋設方向にすばやく一致させるこ
とができ、従って、標識体にそった自動走行作業車の操
向制御を確実に行うことができ、しかも、標識体の埋設
量を低減するとともに埋設工事を簡単なものとすること
ができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面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を示
す側面図、第３図は発磁体に対して自動走行芝刈機が一
定の進入角をもって走行した状態を示す平面図、第４図
は磁気センサによ検出結果に基づいて単純な操向制御を
行った場の自動走行芝刈機の走行軌跡を示す平面図、第
図は発磁体の埋設方向に対する自動走行芝刈機進入角検
出を説明する説明図、第６図はアッカマンの旋回理論を
説明する説明図、第７図は旋半径の検出を説明する説明
図である。 Ｉ・・・自動走行作業車、５・・・標識体、６・・・標
識センサ、７・・・方位センサ、８・・・距離センサ、
９進入角度検出手段、１１・・・前輪切れ角決定手段出
　願　人　　石川島芝浦機械株式会社る ム ロ の 回 体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　設定された走行コースにそって間欠的に埋設された長
   尺状の標識体を検出する標識体センサと、走行方向を検
   出する方位センサと、走行距離を検出する距離センサと
   を設けた自動走行作業車において、前記標識体センサに
   よる前記標識体の初期検出時における前記標識体の埋設
   方向に対する前記自動走行作業車の進入角度を検出する
   進入角度検出手段と、前記進入角度検出手段からの検出
   結果に基づいて自動走行作業車の走行方向を前記標識体
   の埋設方向に一致させるための前輪切れ角を決定する前
   輪切れ角決定手段とを設けたことを特徴とする自動走行
   作業車の操向制御装置。