JPH03177905A - 自動走行作業車の誘導装置 - Google Patents
自動走行作業車の誘導装置Info
- Publication number
- JPH03177905A JPH03177905A JP1318348A JP31834889A JPH03177905A JP H03177905 A JPH03177905 A JP H03177905A JP 1318348 A JP1318348 A JP 1318348A JP 31834889 A JP31834889 A JP 31834889A JP H03177905 A JPH03177905 A JP H03177905A
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- JP
- Japan
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- Pending
Links
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- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 4
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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、無人の状態で自動走行する自動走行作業車の
誘導装置に関する。
誘導装置に関する。
従来の技術
従来、自動走行作業車の誘導装置としては、走行経路に
そって誘導ケーブルを埋設し、この誘導ケーブルに低周
波電流を流し、自動走行作業車に取付けた一対のピック
アップコイルにより磁界を検出しながら誘導するものが
一般的である。
そって誘導ケーブルを埋設し、この誘導ケーブルに低周
波電流を流し、自動走行作業車に取付けた一対のピック
アップコイルにより磁界を検出しながら誘導するものが
一般的である。
また、特開昭５９−１３５５１４号公報に記載されたよ
うに、走行経路上の定点に二個−組とした磁石を配設し
、これらの磁石を検出することにより走行位置の修正及
び走行方位の修正を行うものがある。
うに、走行経路上の定点に二個−組とした磁石を配設し
、これらの磁石を検出することにより走行位置の修正及
び走行方位の修正を行うものがある。
発明が解決しようとする課題
誘導ケーブルを埋設するものは、埋設工事に多大な費用
を要し、また、保守点検が大変である。
を要し、また、保守点検が大変である。
一方、特開昭５９−１３５５１４号公報に記載されたも
のは、磁石を二個−組として設置するため、自動走行作
業車を広範囲で走行させる場合には磁石の数が非常に多
くなり、コスト高となっている。
のは、磁石を二個−組として設置するため、自動走行作
業車を広範囲で走行させる場合には磁石の数が非常に多
くなり、コスト高となっている。
課題を解決するための手段
走行経路上に多数の標識体を一個ずつ配設し、前記標識
体を検出するとともに検出した標識体と自動走行作業車
との位置ずれ量を検出する自己位置検出センサと、走行
方位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、前記標識体の位置情報と前記標識体間の方位
情報とをティーチング情報として記憶する記憶装置とを
前記自動走行作業車に設け、前記自己位置検出センサが
検出した位置ずれ量と、前記記憶装置に記憶されている
方位情報と、前記方位センサが検出した方位情報と、前
記距離センサが検出した距離情報と、前記自動走行作業
車の仕様により定まる寸法及び係数とに基づいて、前記
自動走行作業車を走行経路にそって操向制御する制御ユ
ニットを設けた。
体を検出するとともに検出した標識体と自動走行作業車
との位置ずれ量を検出する自己位置検出センサと、走行
方位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、前記標識体の位置情報と前記標識体間の方位
情報とをティーチング情報として記憶する記憶装置とを
前記自動走行作業車に設け、前記自己位置検出センサが
検出した位置ずれ量と、前記記憶装置に記憶されている
方位情報と、前記方位センサが検出した方位情報と、前
記距離センサが検出した距離情報と、前記自動走行作業
車の仕様により定まる寸法及び係数とに基づいて、前記
自動走行作業車を走行経路にそって操向制御する制御ユ
ニットを設けた。
作用
自己位置検出センサが標識体を検出した際において、同
時に、検出した標識体と自動走行作業車との位置ずれ量
が検出され、この位置ずれ量と、記憶装置に記憶されて
いる方位情報と、方位センサが検出した方位情報と、距
離センサが検出した距離情報と、自動走行作業車の仕様
により定まる寸法及び係数とに基づき、制御ユニットが
ら操向制御信号が出力され、自動走行作業車は走行経路
にそって操向制御される。
時に、検出した標識体と自動走行作業車との位置ずれ量
が検出され、この位置ずれ量と、記憶装置に記憶されて
いる方位情報と、方位センサが検出した方位情報と、距
離センサが検出した距離情報と、自動走行作業車の仕様
により定まる寸法及び係数とに基づき、制御ユニットが
ら操向制御信号が出力され、自動走行作業車は走行経路
にそ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。
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。
作業地域の地下には前記自動走行芝刈機１を走行させる
走行経路にそって標識体である磁石５が一個ずつ間欠的
に埋設されており、前記自動走行芝刈機１の前方下部に
は前記磁石５の磁力を検出するとともに検出した磁石５
と前記自動走行芝刈機ｌの中央位置との位置ずれ量を検
出する自己位置検出センサ６が取付けられている。また
、前記自動走行芝刈機１の中央上部には、地磁気を感知
することにより基準方位に対する前記自動走行芝刈機１
の走行方位を検出する方位センサ７が取付けられ、さら
に、前記自動走行芝刈機１の後方下部には、自動走行芝
刈機工の走行に伴って転動する計測輪８と、計測輪８の
回転軸上に設けられたギヤ９と、ギヤ９の歯数をカウン
トすることにより自動走行芝刈機１の走行距離を検出す
る距離センサ１０とが取付けられている。なお、前記計
測輪８は、左右の後輪３の略中央部に配設されている。
走行経路にそって標識体である磁石５が一個ずつ間欠的
に埋設されており、前記自動走行芝刈機１の前方下部に
は前記磁石５の磁力を検出するとともに検出した磁石５
と前記自動走行芝刈機ｌの中央位置との位置ずれ量を検
出する自己位置検出センサ６が取付けられている。また
、前記自動走行芝刈機１の中央上部には、地磁気を感知
することにより基準方位に対する前記自動走行芝刈機１
の走行方位を検出する方位センサ７が取付けられ、さら
に、前記自動走行芝刈機１の後方下部には、自動走行芝
刈機工の走行に伴って転動する計測輪８と、計測輪８の
回転軸上に設けられたギヤ９と、ギヤ９の歯数をカウン
トすることにより自動走行芝刈機１の走行距離を検出す
る距離センサ１０とが取付けられている。なお、前記計
測輪８は、左右の後輪３の略中央部に配設されている。
つぎに、前記自動走行芝刈機１には、前記磁石５の位置
情報と走行経路上における隣合った磁石５間の方位情報
とをティーチング情報として記憶する記憶装置１１が設
けられている。そして、前記自己位置センサ６と方位セ
ンサ７と距離センサ１０と記憶装置１１とが接続される
とともに、前記自己位置検出センサ６が検出した位置ず
れ量と、前記方位センサ７が検出した方位情報と、前記
距離センサ１０が検出した距離情報と、前記記憶装置１
１に記憶されている方位情報とに基づいて、前記自動走
行芝刈機１を走行経路にそって操向制御する操向制御信
号を出力する制御ユニット１２が設けられている。
情報と走行経路上における隣合った磁石５間の方位情報
とをティーチング情報として記憶する記憶装置１１が設
けられている。そして、前記自己位置センサ６と方位セ
ンサ７と距離センサ１０と記憶装置１１とが接続される
とともに、前記自己位置検出センサ６が検出した位置ず
れ量と、前記方位センサ７が検出した方位情報と、前記
距離センサ１０が検出した距離情報と、前記記憶装置１
１に記憶されている方位情報とに基づいて、前記自動走
行芝刈機１を走行経路にそって操向制御する操向制御信
号を出力する制御ユニット１２が設けられている。
なお、前記制御ユニット１２には、前記センサ６．７．
１０のほか、車速レバーがどの変速位置にあるかを検出
する車速レバー位置センサ１３、前輪２の切れ角度を検
出するステアリング角度センサ１４、超音波のドツプラ
ー効果により進行方向前方の障害物までの距離を検出す
る障害物センサ１５、障害物に接触したか否かを検出す
る障害物接触センサ１６、エンジンの回転数を検出する
エンジン回転センサ１７、コントローラ電源チエツク、
断線検知、オーバーヒート検知、エンジン潤Ｗｆ抽圧チ
エツク等を行うセンサ１８が接続されている。
１０のほか、車速レバーがどの変速位置にあるかを検出
する車速レバー位置センサ１３、前輪２の切れ角度を検
出するステアリング角度センサ１４、超音波のドツプラ
ー効果により進行方向前方の障害物までの距離を検出す
る障害物センサ１５、障害物に接触したか否かを検出す
る障害物接触センサ１６、エンジンの回転数を検出する
エンジン回転センサ１７、コントローラ電源チエツク、
断線検知、オーバーヒート検知、エンジン潤Ｗｆ抽圧チ
エツク等を行うセンサ１８が接続されている。
このような構成において、自動走行芝刈機１を走行経路
にそって走行させる操向制御について説明する。まず、
自動走行芝刈機Ｉの仕様から、前輪２のトレッド′Ｑ２
、後輪３のトレッド“Ｑｌ、ホイールベース“Ｑｏ、後
輪３がら自己位置検出センサ６までの寸法ＩＩ Ｌ １
１が得られる。
にそって走行させる操向制御について説明する。まず、
自動走行芝刈機Ｉの仕様から、前輪２のトレッド′Ｑ２
、後輪３のトレッド“Ｑｌ、ホイールベース“Ｑｏ、後
輪３がら自己位置検出センサ６までの寸法ＩＩ Ｌ １
１が得られる。
自動走行芝刈機上が第一の磁石５ ａ （Ｘ＋＋Ｖ＋）
から第二の磁石５ ｂ （Ｘｚ＋ｙｇ）に向かう走行経
路゛Ｒ１“にそって走行し、自己位置検出センサ６が磁
石５ｂを検出した際において、自動走行芝刈機１の走行
方位″″θｖ ”が方位センサ７により検出されるとと
もに、磁石５ｂと自動走行芝刈機１の中心位置との位置
ずれ量” Ｘ ”が自己位置検出センサ６により検出さ
れる。つぎに、磁石５ｂから次の磁石５ｃに向かう走行
経路“Ｒ２″の情報（θ、、Ｌ、）がティーチング情報
に基づいて与えられる。なお、°゛θ２θ２パ石５ｂが
ら磁石５ｃに向けての方位であり、Ｌ２”は、磁石５ｂ
、５ｃの位置情報に基づいて演算された磁石５ｂ、５ｃ
間の距離である。また、自己位置検出センサ６が磁石５
ｂを検出した時から距離センサ１０による走行距離ＩＩ
Ｓ”の計測が開始される。ついで、走行経路°゛Ｒ２
”における方位＋１０． ｌ“と走行方位゛θ ＩＩと
の方位差゛′Δθ″が求められる。さらに、走行経路°
“Ｒ２’“と自動走行芝刈機１の現在の走行軌跡との交
点′″Ｐ”と、後輪３の中間点ＩＩ Ａｌ１との距離“
Ｉ Ｌ 、 ＩＩが次式により求められる。
から第二の磁石５ ｂ （Ｘｚ＋ｙｇ）に向かう走行経
路゛Ｒ１“にそって走行し、自己位置検出センサ６が磁
石５ｂを検出した際において、自動走行芝刈機１の走行
方位″″θｖ ”が方位センサ７により検出されるとと
もに、磁石５ｂと自動走行芝刈機１の中心位置との位置
ずれ量” Ｘ ”が自己位置検出センサ６により検出さ
れる。つぎに、磁石５ｂから次の磁石５ｃに向かう走行
経路“Ｒ２″の情報（θ、、Ｌ、）がティーチング情報
に基づいて与えられる。なお、°゛θ２θ２パ石５ｂが
ら磁石５ｃに向けての方位であり、Ｌ２”は、磁石５ｂ
、５ｃの位置情報に基づいて演算された磁石５ｂ、５ｃ
間の距離である。また、自己位置検出センサ６が磁石５
ｂを検出した時から距離センサ１０による走行距離ＩＩ
Ｓ”の計測が開始される。ついで、走行経路°゛Ｒ２
”における方位＋１０． ｌ“と走行方位゛θ ＩＩと
の方位差゛′Δθ″が求められる。さらに、走行経路°
“Ｒ２’“と自動走行芝刈機１の現在の走行軌跡との交
点′″Ｐ”と、後輪３の中間点ＩＩ Ａｌ１との距離“
Ｉ Ｌ 、 ＩＩが次式により求められる。
Ｌ０＝Ｌ−ｘ／ｌａｎΔθ
ここで、交点“Ｐ”が第３図に示すように、後輪３の中
央点゛Ａ Ｍより前方に位置する場合、即ち、Ｌｏ〉Ｏ
の場合は、後輪３の中央点゛Ａ”を走行経路“” Ｒ２
”上におけるＰＡ＝ＰＢとなる点Ｉｔ Ｂ ＩＩに移動
させ、かつ、自動走行芝刈機１の走行方位を走行経路′
″Ｒ２″の方位“θ２”に一致させるための自動走行芝
刈機１の旋回半径“ｒと、この旋回半径を得るための操
舵角゛α”とが制御ユニット１２において次式により演
算される。
央点゛Ａ Ｍより前方に位置する場合、即ち、Ｌｏ〉Ｏ
の場合は、後輪３の中央点゛Ａ”を走行経路“” Ｒ２
”上におけるＰＡ＝ＰＢとなる点Ｉｔ Ｂ ＩＩに移動
させ、かつ、自動走行芝刈機１の走行方位を走行経路′
″Ｒ２″の方位“θ２”に一致させるための自動走行芝
刈機１の旋回半径“ｒと、この旋回半径を得るための操
舵角゛α”とが制御ユニット１２において次式により演
算される。
ｒ ＝ Ｌ。／ｊａｎ （ΔＯ／２）
ａ ＝ａｒｃ ｔａｎ （Ｑ、７ ｋ、 １ｒ ）尚、
旋回半径“ｒ”の旋回中心点“○′°は、後輪軸の延長
線と、点ＩＩ Ｂ ＩＩにおける走行経路“”Ｒ２”に
対する垂線との交点であり、“ｌ ｋ、 ＴＩは、実際
操作時のタイム遅れや遊び等を考慮した係数である。ま
た、自己位置検出センサ６が磁石５ｂを検出した時点か
ら距離センサ１０による走行距離の計測が開始され、走
行距離“Ｓパが、 Ｓ＝に２・ｒ・ΔＯ・π／１８゜ に達した場合に後輪３の中央点“Ａパが走行経路“Ｒ２
パ上の点゛Ｂ“に移動したこととなり、この時点で操舵
角を元に戻すことにより、自動走行芝刈機１は走行経路
“” Ｒ２”上を走行することとなる。尚、パに２”は
、実際操作時のタイム遅れや遊び等を考慮した係数であ
る。
旋回半径“ｒ”の旋回中心点“○′°は、後輪軸の延長
線と、点ＩＩ Ｂ ＩＩにおける走行経路“”Ｒ２”に
対する垂線との交点であり、“ｌ ｋ、 ＴＩは、実際
操作時のタイム遅れや遊び等を考慮した係数である。ま
た、自己位置検出センサ６が磁石５ｂを検出した時点か
ら距離センサ１０による走行距離の計測が開始され、走
行距離“Ｓパが、 Ｓ＝に２・ｒ・ΔＯ・π／１８゜ に達した場合に後輪３の中央点“Ａパが走行経路“Ｒ２
パ上の点゛Ｂ“に移動したこととなり、この時点で操舵
角を元に戻すことにより、自動走行芝刈機１は走行経路
“” Ｒ２”上を走行することとなる。尚、パに２”は
、実際操作時のタイム遅れや遊び等を考慮した係数であ
る。
一方、交点′″Ｐ“が第４図に示すように、後輪３の中
央点“Ａ“より後方に位置する場合、即ち、Ｌ６≦Ｏの
場合は、次の走行経路゛Ｒ２″に一致させるための旋回
を行うのではなく、前輪２の中央点“ＣＩＩから次の磁
石５ｃに向けての新たな走行経路“Ｒ２”（θ２” ＋
Ｌ２” ）が制御ユニット１２において生成される
。ここで、その方位゛θ２″“と距離“Ｌ２パとは、 θ２ ＝θ、 −ａｒｃ ｔａｎ ｘ ／ Ｌ２Ｌ、
＃Ｌ。
央点“Ａ“より後方に位置する場合、即ち、Ｌ６≦Ｏの
場合は、次の走行経路゛Ｒ２″に一致させるための旋回
を行うのではなく、前輪２の中央点“ＣＩＩから次の磁
石５ｃに向けての新たな走行経路“Ｒ２”（θ２” ＋
Ｌ２” ）が制御ユニット１２において生成される
。ここで、その方位゛θ２″“と距離“Ｌ２パとは、 θ２ ＝θ、 −ａｒｃ ｔａｎ ｘ ／ Ｌ２Ｌ、
＃Ｌ。
となる。よって、自動走行芝刈機１を新たに生成された
走行経路“Ｒ２’”にそって走行させるために、 Δ０＝θ、 −０ｖ Ｌ 、 ＝ Ｉ。
走行経路“Ｒ２’”にそって走行させるために、 Δ０＝θ、 −０ｖ Ｌ 、 ＝ Ｉ。
として、旋回半径゛ｒ”とその旋回半径を得るための操
舵角゛α”とを演算する。さらに、自己位置検出センサ
６が磁石５ｂを検出した時点から距離センサ１０による
走行距離の計測が開始され、走行距離゛Ｓ”が、 Ｓ＝に２・ｒ・Δθ・π／１８０ に達した場合に後輪３の中央点″Ａ Ｉ＋が走行経路“
’Ｒ２”’におけるＣＡ＝ＣＤとなる点ＩＩ Ｄ １１
に移動したこととなり、この時点で操舵角を元に戻すこ
とにより、自動走行芝刈機ｌは走行経路゛Ｒ２′”上を
走行することとなる。
舵角゛α”とを演算する。さらに、自己位置検出センサ
６が磁石５ｂを検出した時点から距離センサ１０による
走行距離の計測が開始され、走行距離゛Ｓ”が、 Ｓ＝に２・ｒ・Δθ・π／１８０ に達した場合に後輪３の中央点″Ａ Ｉ＋が走行経路“
’Ｒ２”’におけるＣＡ＝ＣＤとなる点ＩＩ Ｄ １１
に移動したこととなり、この時点で操舵角を元に戻すこ
とにより、自動走行芝刈機ｌは走行経路゛Ｒ２′”上を
走行することとなる。
発明の効果
本発明は、上述のように構成したので、走行経路上に間
欠的に配設する標識体が一個ずつでよく、配設する標識
体の個数を少なくすることによってコストの低減を図る
ことができ、さらに、自動走行作業車を操向制御するた
めの演算式において用いる係数を選択することにより、
誤差を考慮した精度の高い操向制御を行うことができる
等の効果を有する。
欠的に配設する標識体が一個ずつでよく、配設する標識
体の個数を少なくすることによってコストの低減を図る
ことができ、さらに、自動走行作業車を操向制御するた
めの演算式において用いる係数を選択することにより、
誤差を考慮した精度の高い操向制御を行うことができる
等の効果を有する。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第を図は自動走
行芝刈機の全体を示す側面図、第２図は制御ユニットに
よる制御構成を示すブロック図、第３図及び第４図は操
向制御状態を説明する説明図、第５図は走行経路にそっ
て走行させるためのフローチャートである。 １・・・自動走行作業車、５・・・標識体、６・・・自
己位置検出センサ、７・・・方位センサ、５０・距離セ
ンサ、１１・・・記憶装置、１２・・・制御ユニット１
３図
行芝刈機の全体を示す側面図、第２図は制御ユニットに
よる制御構成を示すブロック図、第３図及び第４図は操
向制御状態を説明する説明図、第５図は走行経路にそっ
て走行させるためのフローチャートである。 １・・・自動走行作業車、５・・・標識体、６・・・自
己位置検出センサ、７・・・方位センサ、５０・距離セ
ンサ、１１・・・記憶装置、１２・・・制御ユニット１
３図
Claims (1)
- 走行経路上に多数の標識体を一個ずつ配設し、前記標識
体を検出するとともに検出した標識体と自動走行作業車
との位置ずれ量を検出する自己位置検出センサと、走行
方位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、前記標識体の位置情報と前記標識体間の方位
情報とをティーチング情報として記憶する記憶装置とを
前記自動走行作業車に設け、前記自己位置検出センサが
検出した位置ずれ量と、前記記憶装置に記憶されている
方位情報と、前記方位センサが検出した方位情報と、前
記距離センサが検出した距離情報と、前記自動走行作業
車の仕様により定まる寸法及び係数とに基づいて、前記
自動走行作業車を走行経路にそって操向制御する制御ユ
ニットを設けたことを特徴とする自動走行作業車の誘導
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318348A JPH03177905A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 自動走行作業車の誘導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318348A JPH03177905A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 自動走行作業車の誘導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03177905A true JPH03177905A (ja) | 1991-08-01 |
Family
ID=18098157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1318348A Pending JPH03177905A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 自動走行作業車の誘導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03177905A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08196105A (ja) * | 1995-01-24 | 1996-08-06 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | 自動薬剤散布機の回行角度検出装置 |
| US5970433A (en) * | 1996-06-24 | 1999-10-19 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co. Ltd. | Laser obstacle detection method and sensor |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP1318348A patent/JPH03177905A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08196105A (ja) * | 1995-01-24 | 1996-08-06 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | 自動薬剤散布機の回行角度検出装置 |
| US5970433A (en) * | 1996-06-24 | 1999-10-19 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co. Ltd. | Laser obstacle detection method and sensor |
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