JPH03250202A - 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。

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
業地域の地下に走行コースにそって誘導体を埋設すると
ともにこの誘導体を検出する左右一対のセンサを自動走
行作業車に設け、センサからの検出結果に基づいて標識
体が左右のセンサの中間位置に位置するように操向制御
するものが一般的である。即ち、標識体が左右のセンサ
の中間位置に対して偏りを生じた場合には、その偏り量
を検出したセンサからの検出結果に基づいて偏り量を“
Ｏｎとするように操向輪が操向制御される。

そして、偏り量が“０”となった際には操向輪の操向角
度が“０°”に戻され、自動走行作業車は直進状態に戻
る。

発明が解決しようとする課題 作業地域の地下に埋設されている誘導体は一般には直線
状であるが、作業地域の端部等における自動走行作業車
を旋回させる個所においては、弧状となっている。

ここで、自動走行作業車が弧状の誘導体にそって走行す
る場合には、誘導体が左右のセンサの中間位置に位置す
る状態における自動走行作業車の進行方向と誘導体の埋
設方向とが異なる。このため、操向輪の操向制御を繰返
し行うこととなり、その操向制御回数は直進走行の場合
に比べて著しく増大し、操向輪を操向制御する際に芝を
傷めるという欠点がある。

課題を解決するための手段 作業地域の地下に埋設した誘導体からの誘導信号を検出
するセンサと、前記センサからの検出結果に基づいて操
向輪を操向制御するとともに前記操向輪の基準操向角度
を“○°”とする直進走行モードと前記操向輪の基準操
向角度を旋回方向に向けた所定の角度とする旋回走行モ
ードとを有する制御装置とを自動走行作業車に設け、直
進走行モードでの走行中に前記操向輪が同一方向に向け
て繰返し操向制御されたことを判断する判断手段とこの
判断に基づいて直進走行モードから旋回走行モードに自
動的に切換える切換手段とを前記制御装置に設けた。

作用 直進走行モードで走行していた自動走行作業車が作業地
域の端部等における旋回個所に至ると、まず、旋回方向
にそって弧状に埋設された誘導体を検出したセンサから
の検出結果に基づいて、操向輪は旋回方向に向けて繰返
し操向制御される。

すると、操向輪が同一方向に向けて繰返し操向制御され
たことを判断手段が判断し、この判断に基づき、切換手
段により直進走行モードから旋回走行モードへ自動的に
切換えられる。旋回走行モードに切換えられると、操向
輪の基準操向角度が旋回方向に向けた所定の角度となり
、旋回時における操向輪の操向制御回数が減少するとと
もに、各操向制御時における操向角度が小さくなる。

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、操
向輪である前輪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、前記自動走行芝刈機
１を走行させる作業地域の地下には、前記自動走行芝刈
機１の走行コースにそって誘導体である誘導ケーブル５
が埋設されており、この誘導ケーブルＳの両端部は信号
発振器６に接続されている。

前記自動走行芝刈機１の前部には前記誘導ケーブル５か
らの誘導信号を検出するセンサである左右一対のピック
アップコイル７．８が取付けられており、自動走行芝刈
機１の後部にも同様にセンサである左右一対のピックア
ップコイル９，１０が取付けられている。また、前記自
動走行芝刈機１には、前記前輪２に連結された前輪ステ
アリング装置工１と、前記後輪３に連結された後輪ステ
アリング装置１２とが設けられている。さらに、前輪２
の操向角度を検出する操向角度センサ１３と後輪３の操
向角度を検出する操向角度センサ１４とが設けられてい
る。

つぎに、前記自動走行芝刈機１には、前記センサ７〜１
０から検出結果に基づいて、左右一対のピックアップコ
イル７．８（又は９．１０）の中間位置に対する前記誘
導ケーブル５の偏り量を判断するとともに、その判断結
果に基づいて偏り量を“０”とするために必要な操向制
御信号を前記ステアリング装置１１．１２に出力する制
御装置１５が設けられている。

ここで、前記制御装置１５には、操向制御時における前
記前輪２及び後輪３の基準操向角度を“０゛とする直進
走行モードと、前記前輪２及び後輪３の基準操向角度を
旋回方向に向けた所定の角度“θＲ２θｒ”とする旋回
走行モードとを有している。なお、旋回走行モードにお
ける基準操向角度“θＲ９θｒ″は、左旋回と右旋回と
の場合では逆向きとなり、また、前輪２と後輪３とでは
逆向きになるとともに、設定される角度は、繰返し操作
回数及びステアリング操作量に基づき、任意に設定され
る。また、前記制御装置１５には、直進走行モードで走
行している際に前輪２及び後輪３が同一方向に繰返し操
向制御された場合に旋回個所に至ったことを判断する判
断手段（図示せず）と、判断手段の判断に基づいて直進
走行モードから旋回走行モードに自動的に切換える切換
手段（図示せず）とが設けられている。

このような構成において、まず、誘導ケーブル５が直線
状に埋設されている個所を直進走行モードで走行する場
合について説明する。左右一対のピックアップコイル７
．８（及び９．１０）が誘導ケーブル５からの信号を検
出し、この検出結果に基づいて前輪２と後輪３とがそれ
ぞれ操向制御され、第４図に示すように、左右一対のピ
ックアップコイル７．８（及び９．１０）の中間位置に
誘導ケーブル５を位置させるようにして自動走行芝刈機
１が走行する。なお、直進走行モードにおける前輪２と
後輪３との基準操向角度は“Ｏ。

であり、誘導ケーブル５がピックアップコイル７゜８（
及び９．１０）の中間位置に位置している場合は、前輪
２と後輪３との操向角度は“Ｏｏ”となっている。

自動走行芝刈機１の横滑り等により、第５図に示すよう
に、誘導ケーブル５がピックアップコイル７．８（及び
９．１０）の中間位置に対して偏りを生じた場合には、
その偏り量がピックアップコイル７〜１０により検出さ
れるとともにその検出結果に基づいた操向制御信号が制
御装置１５からステアリング装置１１．１２に出力され
、前輪２と後輪３とは実線で示すようにその偏りを解消
する方向に操向制御され、自動走行芝刈機１は第４図に
示す直進走行状態に戻される。

つぎに、直進走行モードで走行している自動走行芝刈機
１が作業地域の端部等における旋回個所に至った場合に
ついて説明する。なお、自動走行芝刈機１の旋回個所に
おいては、誘導ケーブル５は第６図乃至第１１図に示す
ように弧状に埋設されている。

自動走行芝刈機１が直進走行モードで旋回個所に進入す
ると（第６図）、第７図に示すように、ピックアップコ
イル７．８の中間位置に対して誘導ケーブル５が左側に
偏る。すると、この偏り量がピックアップコイル７．８
によって検出されるとともにその検出結果に基づいた操
向制御信号か制御装置１５からステアリング装置１１に
出力され、前輪２は“θＬ”の操向角度に操向される。

そして、この操向制御により、第８図に示すように偏り
量がなくなるとともに自動走行芝刈機１は直進走行状態
に戻る。

しかし、第８図に示す状態で自動走行芝刈機１が走行す
ると、直ちに、ピックアップコイル７゜８の中間位置に
対して誘導ケーブル５が左側に偏るとともに、ピックア
ップコイル９，１０の中間位置に対して誘導ケーブル５
が右側に偏る（第９図）。このため、この偏り量がピッ
クアップコイル７〜１０によって検出されるとともにそ
の検出結果に基づいた操向制御信号が制御装ｒ１ｔ１５
からステアリング装置１１．１２に出力され、前輪２は
“θＬ′”の操向角度に操向され、後輪３は“θΩ′”
の操向角度に操向される。そして、この操向制御により
、ピックアップコイル７．８（及び９．１０）の中間位
置に対する誘導ケーブル５の偏りがなくなる。

一方、直進走行モードで旋回個所に進入し、上述のよう
に前輪２が同一方向に繰返し操向制御されたことが判断
手段により判断され、この判断結果に基づいて切換手段
により直進走行モードから旋回走行モードに自動的に切
換えられる。

旋回走行モードに切換えられると、前輪２の基準操向角
度が“θＲ”になるとともに後輪３の基Ｐｓ操向角度が
“θｒ”になる。即ち、第１０図に示すように、誘導ケ
ーブル５がピックアップコイル７．８（及び９．１０）
の中間位置に位置している状態において、前輪２の操向
角度が“θＲ”になるとともに、後輪３の操向角度が“
θｒ”になる。従って、自動走行芝刈機１の進行方向は
矢印Ａで示すように、誘導ケーブル５の埋設方向にそっ
た方向となる。

つぎに、第１０図に示した状態で走行したとしても、や
がて、第１１図に示すようにピックアップコイル７．８
（及び９，１．０）の中間位置に対して誘導ケーブル５
が偏った状態となる。そして、直進走行モードの場合と
同様に前輪２と後輪３とが操向制御される。しかし、こ
の場合における前輪２の操向角度“θＬ’”及び後輪３
の操向角度“θＱ’”は、第９図において説明した直進
走行モードで走行する場合の繰向角度“θｌ　／、θβ
′”に比べて小さくなり、かつ、旋回終了までに要する
操向制御の回数も少なくなる。

発明の効果 本発明は、上述のように作業地域の地下に埋設した誘導
体からの誘導信号を検出したセンサからの検出結果に基
づいて操向輪を操向制御するとともに操向輪の基準操向
角度を“Ｏｏ”とする直進走行モードと操向輪の基準操
向角度を旋回方向に向けた所定の角度とする旋回走行モ
ードとを有する制御装置を設け、直進走行モードでの走
行中に操向輪が同一方向に向けて繰返し操向制御された
ことを判断する判断手段とこの判断に基づいて直進走行
モードから旋回走行モードに自動的に切換える切換手段
とを制御装置に設けたことにより、直進走行モードで走
行していた自動走行作業車が作業地域の端部等における
旋回個所に至り、旋回方向にそって弧状に埋設された誘
導体を検出したセンサからの検出結果に基づいて操向輪
が旋回方向に向けて繰返し操向制御されたことが判断手
段により判断された場合には、切換手段により直進走行
モードから旋回走行モードへ自動的に切換えられ、従っ
て、旋回時における操向制御の角度を小さくすることが
できるとともに操向制御の回数を減少させることができ
、このため、操向輪により芝を傷めたり作業地域の表面
を荒したりすることを防止することができるとともに、
標識体にそった操向制御の精度を高めることができる等
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図は操向制
御の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図はその正面図、第４図及
び第５図は直進走行モードでの走行状態について説明す
る説明図、第６図乃至第１１図は旋回走行モードでの走
行状態について説明する説明図である。 １・・・自動走行作業車、２，３・・・操向輪、５・・
誘導体、７〜１０・・・センサ、１５・・・制御装置量
　願　人　　石川島芝浦機械株式会社６ 国

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 作業地域の地下に埋設した誘導体からの誘導信号を検出
   するセンサと、前記センサからの検出結果に基づいて操
   向輪を操向制御するとともに前記操向輪の基準操向角度
   を“０゜”とする直進走行モードと前記操向輪の基準操
   向角度を旋回方向に向けた所定の角度とする旋回走行モ
   ードとを有する制御装置とを自動走行作業車に設け、直
   進走行モードでの走行中に前記操向輪が同一方向に向け
   て繰返し操向制御されたことを判断する判断手段とこの
   判断に基づいて直進走行モードから旋回走行モードに自
   動的に切換える切換手段とを前記制御装置に設けたこと
   を特徴とする自動走行作業車の操向制御装置。