JPH03257604A - Steering controller for automatic traveling truck - Google Patents
Steering controller for automatic traveling truckInfo
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- JPH03257604A JPH03257604A JP2057656A JP5765690A JPH03257604A JP H03257604 A JPH03257604 A JP H03257604A JP 2057656 A JP2057656 A JP 2057656A JP 5765690 A JP5765690 A JP 5765690A JP H03257604 A JPH03257604 A JP H03257604A
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- steering
- guide
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- pickup coils
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Landscapes
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a steering control device for an automated driving vehicle that travels unmanned along a set travel course.
従来の技術
現在、自立走行車の制御技術を応用し、ゴルフ場のコー
ス内において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。Conventional technologyCurrently, by applying the control technology of self-driving vehicles, we are developing an autonomous work vehicle for rough terrain that aims to perform lawn mowing work etc. unmanned on golf course courses without operator control. , and its practical application is progressing.
このような自動走行作業車の操向制御装置としては、作
業地域の地下に自動走行作業車を走行させる走行コース
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自動走行作業車を操向制御するもの
が一般的である。As a steering control device for such an automated driving work vehicle, a guide is buried underground in the work area along the travel course on which the automated driving work vehicle will travel, and a pair of left and right sensors to detect this guide is installed during the automated driving work. It is generally installed in a vehicle and controls the steering of an autonomous work vehicle based on the detection results from the sensors so that the marker is located at an intermediate position between the left and right sensors.
また、このような操向制御装置においては、埋設された
誘導体が直線状のときは操向輪の基準ステアリング操作
角をO°”とする直進走行モードと、埋設された誘導体
が弧状のときは操向輪の基準ステアリング操作角を所定
の角度とする旋回走行モードとを有し、作業地域に設置
したマーカー等を検出することにより直進走行モードと
旋回走行モードとを切換えるようにしたものもある。In addition, in such a steering control device, there is a straight running mode in which the reference steering angle of the steering wheel is set to 0° when the buried guide is in a straight line, and a straight running mode in which the reference steering angle of the steering wheel is set to 0°'' when the buried guide is in an arc shape. Some models have a turning mode in which the reference steering angle of the steering wheel is set to a predetermined angle, and are designed to switch between the straight-ahead mode and the turning mode by detecting markers, etc. installed in the work area. .
発明が解決しようとする課題
旋回走行モードに切換えて走行する場合においては、操
向輪の基準ステアリング操作角はプログラム等のデータ
により固定化されており、この基準ステアリング操作角
とセンサによる誘導体の検出結果とに基づいて操向輪が
操向制御される。このため、各旋回個所ごとに誘導体の
埋設状態にばらつきがある場合には、旋回走行モードに
おいて固定化された基準ステアリング操作角ではその旋
回個所を旋回することができず、自動走行作業車が横滑
り等を生じない場合でもステアリング操作を繰返しなが
ら旋回しなければならず、ステアリング操作の頻度が増
大するとともにステアリング操作の頻度が増大すること
に伴って芝を傷めるという欠点がある。Problem to be Solved by the Invention When driving by switching to the turning driving mode, the reference steering angle of the steering wheel is fixed by data such as a program, and the detection of the derivative by this reference steering angle and the sensor is performed. The steering wheel is controlled based on the result. Therefore, if there are variations in the buried state of the guide at each turning point, the fixed reference steering angle in turning driving mode will not be able to turn that turning point, causing the automated driving vehicle to skid. Even in the case where such problems do not occur, it is necessary to turn while repeating steering operations, which has the drawback of increasing the frequency of steering operations and damaging the grass as the frequency of steering operations increases.
課題を解決するための手段
自動走行作業車を走行させる作業地域の地下に前記自動
走行作業車の走行コースにそって誘導体を埋設し、前記
誘導体を検出するセンサを前記自動走行作業車の前部と
中央部と後部とに設け、前記センサによる前記誘導体の
検出結果に基づいて前記誘導体の埋設状態を予測する予
測演算手段と、前記予測演算手段の予測に基づいて操向
輪を基準ステアリング操作角に操向制御する制御装置と
を設けた。Means for Solving the Problems A derivative is buried underground in the work area where the automatic driving work vehicle is to travel along the travel course of the automatic driving work vehicle, and a sensor for detecting the derivative is installed in the front part of the automatic driving work vehicle. and a prediction calculation means provided in the center and rear part of the guide, which predicts the buried state of the induction body based on the detection result of the induction body by the sensor, and adjusts the steering wheel to a reference steering operation angle based on the prediction of the prediction calculation means. and a control device for steering control.
作用
自動走行作業車の前部と中央部と後部とに設けたセンサ
によって誘導体を検出し、その検出結果に基づいて予測
演算手段により誘導体の埋設状態を予測し、予測演算手
段の予測に基づいて制御装置により操向輪が基準ステア
リング操作角に操向制御され、自動走行作業車は誘導体
にそって走行する。Function: Sensors installed at the front, center, and rear of the self-driving work vehicle detect the derivative, and based on the detection results, the predictive calculation means predicts the buried state of the derivative. The control device controls the steering wheels to a reference steering angle, and the autonomous work vehicle travels along the guide.
実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。Example An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
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と操向輪である後輪3とが設けられ、
さらに、これらの前輪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を走行させる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
5には励振電流電源装置6が接続されている。なお、励
振電流電源装置6から誘導ケーブル5に低周波電流を流
すことにより、誘導ケーブル5から交番磁界が発生する
。A front wheel 2 which is a steering wheel and a rear wheel 3 which is a steering wheel are provided on the abdomen of an automatic driving lawn mower 1 which is an automatic driving work vehicle.
Further, a mower 4 is installed between the front wheels 2 and the rear wheels 3 so as to be movable up and down. On the other hand, a guide cable 5, which is a derivative, is buried underground in the work area where the self-driving lawn mower 1 runs, along a travel course on which the self-driving lawn mower 1 travels. An excitation current power supply device 6 is connected. Note that by passing a low frequency current from the excitation current power supply device 6 to the induction cable 5, an alternating magnetic field is generated from the induction cable 5.
前記自動走行芝刈機1の前部には、前記誘導ケーブル5
からの交番磁界を検出するためのセンサである左右一対
のピックアップコイル7.8が設けられ、自動走行芝刈
機1の中央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が設けられ、さらに、自動走行芝
刈機l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11.12か設けられている。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13と前記後輪3に連結された後輪ステ
アリング装置14とが設けられ、さらに、前輪2のステ
アリング操作量を検出する前輪切れ角センサ15と、後
輪3のステアリング操作量を検出する後輪切れ角センサ
16とが設けられている。なお、前部のピックアップコ
イル7゜8と中央部のピックアップコイル9,10との
間隔、及び、中央部のピックアップコイル9,10と後
部のピックアップコイル11.12との間隔は等しく設
定されている。The guide cable 5 is installed in the front part of the self-driving lawn mower 1.
A pair of left and right pickup coils 7.8, which are sensors for detecting the alternating magnetic field from the lawnmower, are provided, and a pair of left and right pickup coils 9, 10, which are sensors, are also provided in the center of the automatic mower 1. Furthermore, a pair of left and right pickup coils 11 and 12, which are sensors, are also provided at the rear of the automatic lawnmower l. Further, the self-driving lawn mower 1 is provided with a front wheel steering device 13 connected to the front wheels 2 and a rear wheel steering device 14 connected to the rear wheels 3, and further controls the amount of steering operation of the front wheels 2. A front wheel turning angle sensor 15 for detecting the steering angle and a rear wheel turning angle sensor 16 for detecting the amount of steering operation of the rear wheels 3 are provided. The distance between the front pickup coil 7°8 and the center pickup coil 9, 10 and the distance between the center pickup coil 9, 10 and the rear pickup coil 11, 12 are set equal. .
つぎに、前記自動走行芝刈機1には、前記ピックアップ
コイル7〜12と前記切れ角センサ15゜16とが接続
されるとともに、前記ピックアップコイル7〜12から
の検出結果に基づいて前記誘導ケーブル5の埋設状態を
予測する予測演算手段(図示せず)を有する制御装置1
7が設けられている。なお、前記制御装置17からは、
前記予測演算手段の予測に基づいて前記前輪2と後輪3
とを基準ステアリング操作角に操向制御するために必要
な操向制御信号が前記ステアリング装置13゜14に出
力されるとともに、自動走行芝刈機1の横滑り等に対応
する操向制御信号が前記ステアリング装置13.14に
出力される。Next, the pickup coils 7 to 12 and the turning angle sensor 15°16 are connected to the automatic mower 1, and the induction cable 5 is connected to the pickup coils 7 to 12 based on the detection results from the pickup coils 7 to 12. A control device 1 having predictive calculation means (not shown) for predicting the buried state of
7 is provided. Note that from the control device 17,
the front wheels 2 and the rear wheels 3 based on the prediction of the prediction calculation means;
A steering control signal necessary for controlling the steering angle to the reference steering angle is output to the steering device 13, 14, and a steering control signal corresponding to skidding of the automatic mower 1 is output to the steering device 13, 14. Output to devices 13.14.
このような構成において、まず、誘導ケーブル5が第4
図の一点鎖線で示すように直線状に埋設されている個所
を走行する場合について説明する。In such a configuration, first, the induction cable 5 is connected to the fourth
A case will be described in which the vehicle travels through a location buried in a straight line as shown by the dashed line in the figure.
前部のピックアップコイル7.8が誘導ケーブル5上の
A点を検出し、中央部のピックアップコイル9,10が
誘導ケーブル5上のB点を検出し、後部のピックアップ
コイル11.12が誘導ケーブル5上のC点を検出する
。ここで、A点がピックアップコイル7.8の中間に位
置するためにピックアップコイル7.8による検出電圧
が等しくなり、同様に、B点を検出したピックアップコ
イル9,10の検出電圧が等しくなるとともに、C点を
検出したピックアップコイル11.12の検出電圧が等
しくなる。The front pickup coil 7.8 detects point A on the induction cable 5, the central pickup coils 9, 10 detects point B on the induction cable 5, and the rear pickup coil 11.12 detects point A on the induction cable 5. Detect point C on 5. Here, since the point A is located in the middle of the pickup coil 7.8, the detection voltages of the pickup coil 7.8 become equal, and similarly, the detection voltages of the pickup coils 9 and 10 that detected the B point become equal, and , the detection voltages of the pickup coils 11 and 12 that detected point C become equal.
そして、各ピックアップコイル7〜12からの検出結果
が予測演算手段に入力され、誘導ケーブル5が直線状に
埋設されていることが予測演算手段により予測される。Then, the detection results from each of the pickup coils 7 to 12 are input to the prediction calculation means, and the prediction calculation means predicts that the induction cable 5 is buried in a straight line.
さらに、予測演算手段の予測に基づき、制御装置17か
ら操向制御信号がステアリング装置13.14に出力さ
れ、前輪2と後輪3とは基準ステアリング操作角に操向
制御される。なお、誘導ケーブル5が直線状に埋設され
ており、自動走行芝刈機1を直進させることから、前輪
2と後輪3との基準ステアリング操作角はともに”Oo
”となる。Further, based on the prediction by the prediction calculation means, a steering control signal is output from the control device 17 to the steering device 13, 14, and the front wheels 2 and rear wheels 3 are controlled to be steered to the reference steering angle. In addition, since the guiding cable 5 is buried in a straight line and the self-driving lawn mower 1 is driven straight, the reference steering angles of the front wheels 2 and rear wheels 3 are both "Oo".
” becomes.
つぎに、誘導ケーブル5が第4図の破線で示すように弧
状に埋設されている場合について説明する。前部のピッ
クアップコイル7.8により誘導ケーブル5上のA点が
検出され、中央部のピックアップコイル9,10により
誘導ケーブル5上のD点が検出され、後部のピックアッ
プコイル11゜12により誘導ケーブル5上のC点が検
出される。Next, a case where the induction cable 5 is buried in an arc shape as shown by the broken line in FIG. 4 will be described. Point A on the induction cable 5 is detected by the pickup coils 7 and 8 at the front, point D on the induction cable 5 is detected by the pickup coils 9 and 10 at the center, and point D on the induction cable 5 is detected by the pickup coils 11 and 12 at the rear. Point C on 5 is detected.
ここで、A点がピックアップコイル7.8の中間に位置
するためにピックアップコイル7.8による検出電圧が
等しくなり、同様に、C点を検出したピックアップコイ
ル10.11の検出電圧が等しくなる。一方、D点はピ
ックアップコイル9゜10の中間位置からピックアップ
コイル10側に偏って位置するため、ピックアップコイ
ル10の検出電圧が大きくなるとともにピックアップコ
イル9側の検出電圧が小さくなる。Here, since point A is located in the middle of pickup coil 7.8, the voltages detected by pickup coil 7.8 are equal, and similarly, the voltages detected by pickup coil 10.11, which detected point C, are equal. On the other hand, since point D is located biased toward the pickup coil 10 from the midpoint between the pickup coils 9 and 10, the detection voltage of the pickup coil 10 increases and the detection voltage of the pickup coil 9 decreases.
そして、各ピックアップコイル7〜12からの検出結果
が予測演算手段に入力され、誘導ケーブル5は自動走行
芝刈機1の左側に中心をもった弧状に埋設されているこ
とが予測演算手段により予測される。さらに、予測演算
手段の予測に基づき、制御装置17から操向制御信号が
ステアリング装置13.14に出力され、前輪2と後輪
3とは基準ステアリング操作角に操向制御される。なお
、この基準ステアリング操作角は、前輪2側においては
左方向に“α°”であり、後輪3側においては右方向に
“α°”である。また、この基準ステアリング操作角“
α°”は、ピックアップコイル9.10の検出電圧の差
に応じて変化するものであり、検出電圧の差に基づいた
演算、又は、検出電圧の差に対応するデータテーブル等
から求められる。Then, the detection results from each pickup coil 7 to 12 are input to the prediction calculation means, and the prediction calculation means predicts that the induction cable 5 is buried in an arc shape with the center on the left side of the automatic mower 1. Ru. Further, based on the prediction by the prediction calculation means, a steering control signal is output from the control device 17 to the steering device 13, 14, and the front wheels 2 and rear wheels 3 are controlled to be steered to the reference steering angle. Note that this reference steering angle is "α°" toward the left on the front wheel 2 side, and "α°" toward the right on the rear wheel 3 side. In addition, this standard steering operation angle “
α°'' changes depending on the difference in detected voltages of the pickup coils 9 and 10, and can be obtained by calculation based on the difference in detected voltages or from a data table corresponding to the difference in detected voltages.
従って、自動走行芝刈機lの旋回個所において、弧状に
埋設された誘導ケーブル5の埋設半径が異なる場合には
その埋設半径に応じて操向輪2,3の基準ステアリング
操作角を変更することができ、自動走行芝刈機1はそれ
ぞれの埋設半径に応じた基準ステアリング操作角をもっ
て旋回する。Therefore, if the buried radius of the guide cable 5 buried in an arc is different at the turning point of the self-driving lawn mower l, the reference steering angle of the steering wheels 2 and 3 can be changed according to the buried radius. The self-driving lawnmower 1 turns with a reference steering angle corresponding to each buried radius.
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された標
識体を検出するセンサを自動走行作業車の前部と中央部
と後部とに設け、センサによる誘導体の検出結果に基づ
いて誘導体の埋設状態を予測演算手段により予測し、そ
の予測に基づいて制御装置により操向輪を基準ステアリ
ング操作角に操向制御したことにより、旋回時における
操向輪の基準ステアリング操作角を誘導体の埋設半径に
応じて変えることができ、従って、誘導体にそった走行
精度を向上させることができるとともに旋回時における
ステアリング操作の頻度を減少させることができ、ステ
アリング操作の頻度を低下させることによって操向輪に
よる芝の損傷を低減させることができる等の効果を有す
る。Effects of the Invention As described above, the present invention provides sensors for detecting markers buried underground in a work area at the front, center, and rear of an autonomous working vehicle, and detects markers based on the detection results of the guides by the sensors. The buried state of the guide body is predicted by the prediction calculation means, and based on the prediction, the steering wheel is controlled to the standard steering angle by the control device. Therefore, it is possible to improve the accuracy of running along the guide and reduce the frequency of steering operations when turning, and by reducing the frequency of steering operations, it is possible to This has effects such as being able to reduce damage to the lawn caused by the facing wheels.
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図は旋
回走行状態の説明図である。The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing a steering control system, FIG. 2 is a side view showing the entire self-driving lawn mower, and FIG. 3 is a front view thereof. FIG. 4 is an explanatory diagram of the turning running state.
Claims (1)
走行作業車の走行コースにそって誘導体を埋設し、前記
誘導体を検出するセンサを前記自動走行作業車の前部と
中央部と後部とに設け、前記センサによる前記誘導体の
検出結果に基づいて前記誘導体の埋設状態を予測する予
測演算手段と、前記予測演算手段の予測に基づいて操向
輪を基準ステアリング操作角に操向制御する制御装置と
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。Derivatives are buried underground along the travel course of the automatic driving work vehicle in a work area where the automatic driving work vehicle is to travel, and sensors for detecting the derivatives are installed at the front, center, and rear of the automatic driving work vehicle. a prediction calculation means for predicting the buried state of the guide based on the detection result of the guide by the sensor; and a control device for controlling the steering wheel to a reference steering angle based on the prediction of the prediction calculation means. A steering control device for an autonomous working vehicle, characterized in that it is provided with:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2057656A JPH03257604A (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Steering controller for automatic traveling truck |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2057656A JPH03257604A (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Steering controller for automatic traveling truck |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03257604A true JPH03257604A (en) | 1991-11-18 |
Family
ID=13061947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2057656A Pending JPH03257604A (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Steering controller for automatic traveling truck |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03257604A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51139030A (en) * | 1975-05-15 | 1976-12-01 | Bosch Gmbh Robert | Guide system for vehicle |
JPS6048512A (en) * | 1983-09-26 | 1985-03-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Guided electric motor car |
JPS62175813A (en) * | 1986-01-30 | 1987-08-01 | Komatsu Ltd | Method for guiding curved route of unmanned vehicle |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2057656A patent/JPH03257604A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51139030A (en) * | 1975-05-15 | 1976-12-01 | Bosch Gmbh Robert | Guide system for vehicle |
JPS6048512A (en) * | 1983-09-26 | 1985-03-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Guided electric motor car |
JPS62175813A (en) * | 1986-01-30 | 1987-08-01 | Komatsu Ltd | Method for guiding curved route of unmanned vehicle |
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