JPH0346009A - 径路制御式全自動走行作業機械 - 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、全自動走行作業機械及びその径路の割ｍ装置
に係り、動力及び伝動装置、測定装置及びｔｉｌＩｌＩ
ａ器等で組成され、それを配合し作業範囲の通電導線装
置を限定するのに用い、そのガレージから予設した時間
に自動的に起動し、ガイド線に沿って作業場所の特定配
点に到着し、限界範囲及び参考線を根拠にしまたは只参
考線を用いて経路制御装置だけで自動的に作業径路を発
生し、並びに全自動走行作業機械の動作をυ３１１１で
きるようにして、作業範囲または参考線を含む作業範囲
内を限定するようにし、平面往復移動の径路で以て必要
とする範囲の作業を完成して、全自動作業の効能を達成
させたものである。

本発明は一種の全自動効能の走行作業機械及びその径路
の制御装置で、決った時間に自動的に駐車位置から作業
場所の起点に出動し、自動的に走行径路及びその作業を
１ｉ１１Ｉｌｌシ、禁制区及び障害物をよけて、作業及
び特定状況を完成した時に自動的に駐車付置に戻る等の
効能をもち、完全に人による監視及び操作を必要としな
いものである。その典型的な使用例は全自動草刈機であ
る。

従来の技術とその問題点 動力草刈機の発展は、背負式、手押し式、自走式（Ｓｅ
　ｌ　ｆ−Ｐｒｏｐｅ　ｌ　ｌｅｄ　）から搭乗式に至
り、操作者の負荷は何かと軽減されている、但し草刈り
の径路はすべて人が付き添って制御操作しなければなら
ない、たとえデモコン操作（例えば米国特許第４．５４
５，４５３号）に改良したところで、人員の濡水は取り
除かれず、そこで完全に人手の監視操作を不要とする草
刈機は発展の最後の目標である。

草刈機上に設置した感知器は、既草刈部位と未草刈部位
の辺界所在を感知し、それによって自動的にガイドして
外から内（または内から外）に−まわりずつ回って指定
範囲内の草刈作業を完成する。この様な方式は米国特許
第３，４２５．１９７゜３、９２４．３８９及び４．１
３３．４０４号等の諸案で掲示されているが、但しその
運用はどうしても人手操作により第一まわり作業を完成
させねばならな０．即ち完全に人手を不要とできないの
である。その中篇７７．１１．３０００４，１３３，４
０４％はその華道の中にある障害物をよけて通る効能を
もつとは云え、その障害物の外囲もまた先に草刈作業を
必要とするのである。

メモリー及び再生￥ＡＩを利用して径路の制御をする信
号を発生させることは当然中ら一種の可能な方式であり
、例えば米国特許第３，８４０，０８６及び４．３５４
，３９９号でそれぞれ録音テープ及び凸起薄片を貼りつ
けであるフィルムにより径路記録及び制御をするのを開
示している。

米国特許第４，１８０，９６４号では鉄線（ベルト）を
鋪設して導線にすることにより草刈機にある磁石のスイ
ング位置を吸引１ｉ１１１１Ｉ！シ、電気接点及び関係
機構を経由して草刈機方向を修正し、導線に沿って前進
させるものを開示している。これに類似したもので、導
線で以て自走機器をガイドする技術は自動化工場の無人
運搬車では通電した導線の突変磁界で車上の誘導コイル
を励磁して１１３１１１１を達成することは、これまた
一般に知られているものである。このようなガイド方式
を若しも直接草刈機の径路全体の制御に用いる場合は数
個うしても草刈径路上に沿って全長のガイド線を配置せ
ねばならず、これまた明らかに不適切である。

錐体儀等の方位検測装置、または赤外線、超音波対固定
参考点を対応方向及び距離測定し、またはブラウン装置
で複合感温して閉回路定位ｔｉｌｊｌ１ｍの研究を達成
する等を運用しているが、現時点ではただ実験室段階に
とどまり、それにその装４の複雑性、信頼性及びコスト
の制限で、一応の満足をＩｔｌｌｌいものである。しか
しそれらの開示する方法にも次の二つの欠点がある、第
一は、既作泉区及び未作業区の辺界が次第に鋸歯状のラ
インを形成し、このラインに沿い前進する時に益々困難
をきたす原因になる；第二は：既作業区と未作業区の辺
界は別にはっきりしていない、例えば自動草刈機で草刈
りするのを一例にとると、草刈りする時に、ある区域の
草地は枯れ萎れて、そこで未草刈り前の長さが草刈り後
の長さに比べてより短かい場合がある、この時に既草刈
りと未草刈りの間の分界ははっきりしないし、全自動作
業機械をしてそれによりガイド走行させることができな
いのである。

前記径路の制御を達成することは自動走行作業機械の部
分的常水に過ぎず、事実上全自動走行作業機械はどうし
ても駐車位置く例えばガレージ〉からその予設時間によ
り自動的に起動し、駐車位置を離れて作業場の開始位置
に到着して作業の執行を開始し、並びに作業場の状況に
より適当に制御する、例えば自動変速、固定障害物また
は禁制区をよけて通る、移動物体に逢うと一時停止及び
警示し、作業完成及び異常状況例えば燃料不足、雨天ま
たは作業場の湿りでその作業に不利である場合は自動的
に作業を停止して駐車位置に戻り、並びに防盗等の効能
をもち、完全に人手で現場監視と操作を要しないように
したいものである。

本発明は前記問題を解決する為に提供する一種の全自動
走行作業機械及びその径路の＄１１１０装置で、即ち本
発明の一つの目的は一種の簡単で信頼できる走行機械径
路の制御装置を達成させ、他の一目的は当該機械を設定
時間で始動及びガレージに進出する効能を提供するもの
である。更にもう一つの目的は当該機械に衝突防止、雨
よけ、意外ストップの防止及び防盗等必要とする安全効
能を提供するもので、その径路のυ１ｌｌｌ装置には、
ガイド線システム、ガイドａＸ導システム及び＄１１１
０システム等を含むものとにより組成され、限界範囲及
び参考線または只参考纏を用いるのを拠り所にし径路ｔ
１１制御装置により自動的に作業径路を発生し、並びに
全自動走行作業機械の動作を１線Ｉｌｌｌできるように
して、以って限定作業範囲内または参考線を含む作業範
囲内で、平移往復の径路で必要とする範囲の作業を完成
し、全自動作業の効能を達成させるようにしたものであ
る。

実施例 第１図で示すように、本発明の構成を有する作業機械Ｍ
ｌ１分は、電力１１．電力源２．マイクロコンピュータ
３及びその操作と顕示器３１．デジタルタイマー３２．
非常ストップスイッチ３３゜作業及び走行機構４．導線
感謝器５．超音波距離測定！１６．サイド偵測・Ｂ７．
ｉｉｉ水感測器８１．油量検測１ｇ８２．触動検知器８
３．警報器８８及びリモコン信号器８９等を含むものと
により構成される。ガイド信号装置！Ｓ部分には信号発
生器１００及び引き出して異なる周波ｆｌ　、　ｔ’２
．　ｔ’３を負荷している突変電流導線Ｗ　ｌ　＃　Ｗ
　２　、Ｗ　ｉ等を含み、その配置及び作用は第５図で
詳しく述べる。

作業機械Ｍの電力源１は蓄電池、電源供応器及び充′線
ＩＮ気回路等を含み、それで以て機上の需用する電力を
蓄電及び供応する。電力源２はモーターまたはエンジン
で、作業及び走行機構４の運転の駆動に用いる。走行機
構はマイコン３の制御を受けて作業機構Ｍの前進、後進
及び向換えの操作を達成する、その中に変速＠置をもち
それで走行及び作業の変動負荷により自動的にその速度
及び出力トルクを調節する。マイクロコンピュータ３の
内には運転操作するパターンを蓄積し、それで各周辺装
置の操作をＩｉ制御すると共に各感測器の信号によりそ
の特定のシーケンスを執行する。その詳細は後述の実施
例で述べる。マイクロコンピュータ３は操作と顕示器３
１を有し、機器の手動及び自動操作のチェンジ設定及び
必要とするメツセージ顕示に供応する。その設定には一
つの定時始動効能を含み、デジタルタイマー３２により
達成される。デジタルタイマー３２は独立したｍ源で供
電し、予設した日付けまたは周期時間により信号を発生
して作業機械の主電源を始動する。即ち作業機械Ｍの駐
車後のデジタル状態は、その主電源を切り電力を節約し
ている。非常ストップスイッチ３３は手押しスイッチ及
びタッチスイッチ等を含み、機上の適当な位置に設置し
て、１ｌＩＳｌｌＩの非常操作の一時停止及び置ぎ戻し
に提供する。導ａｍ測器５は数組のコイルをもち機体の
め後端に設置されて、地面に！１段している通ｌＩ導纏
の突変磁界を誘導し、それにより導線の位置を知り得て
、それを作業機械Ｍの走行径路のｔ１１制御資料にして
いる。

超音波距離測定器６は偏組かの超音波発射及び接収器及
びその演ｎ＠路を含み、それで以て作業機械Ｍ周囲障害
物の距離を測定し、走行中の周囲状況の検測にしている
。サイド偵測器７は機体前後端に位置し、左右に設置し
た偏組かのコンデンサーまたはレジスタンス感測器は、
既作業と未作業区の異なる電気性反応により既作業区の
サイド所在を識別し、マイクロコンピュータ３に提供し
て作業機械Ｍの走行機構をｗ４１ｍシ平行に走行する拠
り所とする。前記導線感測器５．超音波距離測定！Ｉ６
及びサイド偵線器７は共同で作業機械Ｍの径路制御資料
を提供する。その作用は後はど詳細に述べる。作業機械
Ｍには雨水感３１器８１を設はレジスタンスまたはコン
デンサーエレメントで以て水にふれたか否かの電気性差
別で雨が降ったか及び作業場がＮフでいないかを検知し
、感’ａｓについた水は、加熱等の方式で除去し、−Ｂ
濡れ続いた時は雨天または作業場が濡れ過ぎたことを検
知し、マイクロコンピュータ３で作業中止を執行して、
元の駐車位置に戻るｌｌｌｔ線Ｉ手順をとる。

作業機械Ｍがエンジンを動力とする時、燃料油量検測器
８２はタンク上に設置して、燃料が使いはたされること
を検知した時に、マイクロコンピュータ３に指示して作
業中止し元の駐車位置に戻る手順を執行する。タッチ検
知器８３は作ｉ機械が停放状態の時にタッチされたのを
検測するのに用いられ、機体が不正常のタッチを受ける
と、警報器８３を経て警報信号を発出する。警報器８３
もまた作業機械Ｍが作業中に障害物に適過した時の警告
装置に用いる。マイクロコンピュータ３は手動で同機し
た後に先ず顕示器３１を操作し使用者の秘密番号を入力
し、正確だと確認した後に始めて次の指令を受けること
ができるし、並びに振動検知器８３の１１！源をしめる
。仮りに何回か秘密番号の入力を間違うと警報？ａ８８
をタッチする。振動検知器８３及び警報器８８はマイク
ロコンピュータ３停機後に電源を供応すると作用状態に
入り、防盗の効能を達成する。リモコン信＠器８９は作
業機械Ｍ１．：周辺の関係装置をリモコンする効能を供
応する。例えば停放電位置を離れまたは戻る前後にガイ
ド信号発生５１００の電源を０Ｎ１０ＦＦし、ガレージ
に人出する時にガレージのドア開閉等をリモコンする。

前記雨水１１ＥＩ器８１．油艶検測ｓ８２．タッチ検知
器８３．警報器８８及びリモコン信号器８９はすべて一
般周知の技術で達成できるので、ここで詳細な説明は省
略する。

本発明の構成を一草刈機の実流例で以て説明する、その
平面図及び側面図はそれぞれ第２及び第３図に示しであ
る。図で示す草刈１１Ｍは機台座９をもち、一つの底１
９１及びその上の保護柵９２及び保護カバー９３で構成
され、並びに一つのハンドル９２′を置設して、手動の
押引き用に提供する。底１１９１の下方にカッター４０
を設け、底１９１上方に設けたエンジン２０で駆動し、
草屑排出口４０’は底ｌｌ９１の片側に９瞠している。

底１１１万Ｆに向換装置！４５で操作する両向換ホイル
４６を設け、底盤後方Ｂにはエンジン２０の動力が伝１
１！Ｉ装［４９を経由して差速でドライビングする両動
力ホイル４４を設けて、この構成作業及び走行機構４（
第１図〉を、マイクロコンピュータ３の命令を受けてｖ
制御する。その構成を第４図で詳しく述べる。底Ｗ前方
Ｆ及び後方Ｂはそれぞれ外囲に向ってタッチスイッチ３
３１及び３３２を設け、以て非常ストップの効能を提供
する、そこで草刈機が走行中に意外にも障害物に当ると
すぐ前進を停止し而して退避及び遠まわりを進行する手
順をとる。機上のその他の適当な位置に別途に少なくと
も一つの手押し非常ストップスイッチ（図示せず）を設
けて人手操１作に提供している、当該手押しスイッチは
草刈機のエンジン及びカッターホイル等の動力運転を一
時停止できるが、但し現在の運営操作状態を保留して、
その後指示により続けて元来の手順または手動状態に入
るのに備える。線台ｓ９の外囲の適当な高さ及び装置に
細組かの超音波距離測定器６を設け、例えば図示のよう
に保護１１９２にある四つ角の隅にあり、各似所に各々
２セツトの超音波発射及び接収器を含んで、側方及び前
方後方を指し向き、その演算回路に配合して当該方向に
ある機体と障碍物の２ｆｉＩ１１を測定し、マイクロコ
ンピュータで当該距離資料を検収して、それを走行時の
衝突防止、遠まわり及び定位等の手順の拠り所にしてい
る。底盤前縁Ｆ及び後縁Ｂには各々−組の草丈（サイド
検査）偵ｔｉｌｌ器７及び７′、及び導線感１！ｌｉ５
及び５′を設け、地面Ｇを離れた適当な高さに設置して
いる。その中、何の一つの草丈（サイド検査〉偵測器７
及び７′も何個かの感謝ヘッドで組成される。図で示す
ように四つのコンデンサー−式近接スイッチ７１．７２
．７３及び７４は、その地面Ｇに対する既草刈Ｃ及び未
草刈ＵＣに対して異なる誘導信号を発生し、草刈機が既
草刈Ｃのサイド線Ｌによってサイド探査草刈りをする時
、スイッチ７１及び７２を設けて既草刈りを誘導し而し
てスイッチ７３及び７４で未草刈りをｇｌ導する、即ち
サイド１１Ｌがスイッチ７２と７３の間に落ちると迂確
な径路状態で、サイドＮＩＬがスイッチ７１または７４
方向に偏移すると、誘導信号の変化はマイクロコンピュ
ータ３のｖ４Ｉｍで向換装［４５を操作して向換ホイル
４６を適当に向き換させて、径路の修正を達成する。本
発明の草刈草場内での草刈径路は往復平移の方式で進行
しているので、そこで草刈機を前進または後進する時は
それぞれ前縁Ｆ及び後縁日の草丈（サイド検査）偵測器
７及び７′により偵測１１１Ｉｌする。導線感謝器５及
び５′の配置と使用もまた似通ったもので、草刈機が往
復平移して草刈りする時、その前進及び後進の平移まわ
り戻りの制御ｍ１はそれぞれそれの前縁「及び後縁日の
導線感謝器５及び５′により特定周波突変′Ｒ流導線を
感謝した時に作用する。而し前縁Ｆ導線感謝器５もまた
草刈機にｍ線位置を辿って前進する効能を提供するので
、そこで前縁Ｆｌ線感測Ｂ５は少なくとも二つのコイル
をもち、図で示す５１．５２のように左、右側に分設し
て、それで以てその間に介在する地面Ｇにある導Ｉ！Ｗ
の偏移状態を感謝し、それにより向換ホイル４６の向換
えを修正１Ｉｌｉ線Ｉシてガイド作用をはたす。後Ｒ８
の導線感Ｓ器５′はただ信号誘導をなすだけでｍ−のコ
イルでよい。第２及び第３図において併せてエンジン２
０と連結した始動モーターと発電機２１及び蓄電と供電
装置Ｆ１０を機体の適当位買に置いたのを示し：操作と
顕示Ｂ３１はハンドル９２１に近い部位に置き、その構
成は再移動格納または保護カバーを設けてＩｆａ及び勝
手に移動されることのないようにしている。前記雨水感
謝器８１、油量検ｉｌｌ器８２．タッチ検知器８３９Ｍ
報器８８及びリモコン信＠器８９等は共に機体の適当部
位に設け、別に図示していない。

本発明実施例における作業及び走行機構４の構成及び作
用を更に第４図のブロック図で説明する。

エンジン２０はマイクロコンピュータ３から始動信号を
出力し、始動モーター２１を経て始動する、エンジンが
運転すると、永久磁石式の始動モーター２１もまた発電
機に代えて使用され、而して蓄電と供電装置１１０を経
て電力を貯存及び再生する。

エンジン２０の回転速線線ｌはオイルバルブ制御装ＷＩ
２２がマイクロコンピュータ３の出力した信号により作
動調整して、而して点火数偵測器２３より回転速バッタ
ーノイード信号を提供するエエンジンは草刈機が走行停
止した時にスローを維持し、走行９刈りする時は適当な
作業回転速に調部する。

エンジン２０の動力は直接カッター４０を駆動し、別途
に伝動装置４９により底盤後方Ｂの両動力ホイル４４を
駆動し、伝動装置４９には一つの無限変速装２４１を含
み、マイクロコンピュータ３から出力した信号は変速線
ＩＪ線Ｉ装置４２を経てその前進、０″Ｓ及びＩ遊の両
向変速効能を達成する、この無限変速装置１４１は′ｔ
１星ギアーセットと変速ベルトプーリーセット複合の差
速変速装置、または摩擦ホイルを駆動盤の不同半径位欝
に作用した変速装置等衆知の技術により請求を達成した
ものであるので、詳細な説明は省略する。その変速出力
は差速器４３を経て両動力ホイル４４に作用し、底盤前
方Ｆの両面挽ホイル（ステアリング）４６に配合させて
内構ｌｌ１ｔＩシ草刈機の走行及び内構効能を達成させ
る。内構ホイル４６は内構装ｗＩ４５がマイクロコンピ
ュータ３の信号により作動し、内構１１１４５は一般に
使用されているアッカーマン（Ａｃ−にｅｒｗａｒｉ　
）連接棒機構に一つの作動装置を配合して達成すること
ができる。内構ホイル４６は走行中に被ａｌｌ＠転され
るので、キロメーター４７をその上に設置すると、両面
挽ホイル４６の回転数を計測でき、マイクロコンピュー
タ３に提供して草刈機の走行速度及び走行距離を監視す
ることができるし、並びにその需要により走行距離及び
内構状況を記録することができる。草刈機走行速度の背
方式は・−日外界の負荷する変動がエンジン２０の回転
数をして予期する回転速から幅間した時、マイクロフン
上ｌ−夕３はオイルバルブｔＡ’ｌｌ＠Ｗ　２２を操作
し並びに有効的に速度を調整できるかを検測し、そうで
なければ史に変速！制御装置４２を操作して５線Ｉ！変
速装ｆｆ４１の変速比を調整し、これにより自動変速の
適応した＆１１１ａを達成する。

第２−１図は本発明の全自動走行作業機械Ｍを草刈機に
応用した他の一実施例の平面図で、その中ガイド線感温
器モデルセット５，５′はそれぞれ草刈機の前後両端に
＠設され数個のモデルセットも二つの縦向感温１１５１
．５２または５１′５２′を含み、それぞれ両＃１側に
設けている、横向感温固５３または５３′はモデルセッ
トの中間のところに装設され、当該縦向感瀾器５１．５
２は主に縦向ガイド１１１　Ｗ　ｚの存在を偵測するも
ので、このような効能は既に一般的に無人運搬車のガイ
ドシステムに応用され、また横向ガイド線　Ｗ　＋の存
在を偵測するのに用いることができ、それで車体の縮体
方向が既、定方向を幅間しているかを決定することがで
きる、横向感温器５３は横向ガイド線Ｗ＋の存在を偵測
できるし、それを限界線参考信目にすることができる。

その詳しいａ理を次に述べる。

第７図において、当該全自動走行作業機械Ｍには一つの
縦向感温器モデルセット５を含む、モデルセット５の両
段に感１１！１５１，５２を設けており、全自動走行作
業機械Ｍがガイド線Ｗ１を通過すると、感温ｓ５１．５
２はそれぞれ信号を発生する、その二つの信号が発生し
ている開会自動走行作業機械Ｍの走行距離上と、二つの
感温器の間の間距離しは比例Ｗｉ２／Ｌを形成し、全自
動走行作業機械Ｍの縮体偏向角θの５１粋に用いること
ができる・その中当該θ−ｊａｎ−’ｉ／Ｌ）で、左端
または６偏の発生は縦向１１３１１ｆｉ５１．５２の発
生信号の前後順序で決定される。かりに左側縦向感温器
が先に（Ｉ号を発生すると６偏を発生し、もしも右倒縦
向ａＳ器が先に信号を発生すると左端を発生する。

第５図で示すのは本発明の一実施例ｓｌＩｍ径路過程の
表丞図で、その作業範囲はガイド線ｗ２により限定され
、ガイド線ｗ１は作業範囲を若干の作業分割区に区分す
るのに用いる、典型的な杓業分網区は甲、乙で示すよう
に分けられ、その中甲区の二側はそれぞれガイドＩ　Ｗ
　２で、−側はガイド線　Ｗ　＋で囲まれている、乙区
の二側はガイド線Ｗ２で二側はガイド１ｍ　Ｗ　＋で囲
まれて、シール作業範囲区を形成している、この二種の
分割区方式の共通点は少なくとも一側がガイド線Ｗ１、
二銅がガイド線　Ｗ　２で、若しも二側ガイドＩＷ２の
一側を作業開始線にすると、他の一側は作業終止線であ
り、−倒ガイドＩａｗＩを車体偏向の修正参考線にする
ので、全自動走行作業機械Ｍは開始線から作業を開始し
て前進し、横向感温器５３が前方ガイドＩ１ｗ、（ｆ　
１周波）の位置を誘導するとく第６図で示す通り）、縦
肉感１１１５１．５２で車体が前進する過程において偏
向状況があるか否かを偵測し、仮りに車体機内角度がく
巣角度θ０（設定角度）の場合は、二次逆向回転で後進
した後型に前方の導線Ｗｆ粒位置で前進し而して平移の
目的を達成した後に正面向き戻りをし、更に縦肉感ｍ器
５１．５２で車体平径の過程に偏向があるか否かを偵測
し、もしもその機内角度が〈某角度θ０（設定角度〉で
ある時に、車は後進して後方の縦向感温器５３′が後方
ガイド線Ｗｂを感温した時に、二次逆向回転で前進した
後、更に後方ガイドｍｗ、位置まで後進すると平移に達
し、その後型に正面向き戻りをし、続けて往復平移走行
し、縦向感温１５１．５２が作業終止線を誘導すれば、
第一作業分割区の作業を完成する二機内角度が〉某角度
θ０（設定角度）の時は、直接後進し並びに機内角度を
修正して、後方横向感温１５３’が後方ガイド線Ｗｂを
誘導するまで後進し、続いて二次逆向回転で前進し、更
に後進して後方ガイドＪＩＷｂ位置まできて平移を完成
した後に続けて往復平移の走行動作を完成する。車が後
進する時に機内角度を修正する方法は第８図に丞す通り
で、前車輪で後車輪の向きを換え駆動する走行機構は第
４図で示す通りで、内構角度が定植の時、車体の後進は
大体・一定の半１！ｒで回転中心ｒｏを回って回転する
ことができる、車体が機内角度θ修正すると、後進で距
離ｄ−ｒ・θを達成した後、前車輪は「面に向きを換え
て更に継続後進する。−般の走行機構は例えば本発明の
実施例から言えば、直接横向平移できず数個うしても進
退及び向換えの方式で達成しなければならないので、そ
こで第５図における各平移場所の横向点線はただ表示図
に過ぎｒｌその詳しい折り返し径路は第６図に示す通り
である。当該図は本発明の実施例を一例にしたもので、
その底盤後ＩＳの両動力ホイル４４（第２図〉に就き、
そのホイル輔の中点の移動軌路は草刈機の移動径路を表
示する。当該中点の移動位置は第６図で示すように　ｍ
、からｍｌ。

ｍ３　、ｍｓ　、ｍｓモしてｍ８に至る等は、草刈機Ｍ
が前後にその前方及び後方導線感温２８５及び５′が＃
後方通電導ＩＷｆ及びＷｂの装置を誘導した後に操作平
移する径路手順である。その折り返しの所の径路は二つ
の逆向円弧により、図で示すｍｌ　ｍｃ及びｍｃｍ２に
より接続され、更に一回前進または後進する移動をする
。即ち草刈１１Ｍは先ず一つの回転中心Ｃ＋でかかる角
度回転した後、更に別の一中心Ｃ２で逆向きに同角度回
転し機体をして元来の方向と平行にするが、但し一距離
ばかりくい違う、この原理は一般の自ｌｌ市が平行によ
りとまる方式で、一般技能名の理解できるものである。

換言すれば、草刈線ＩＭが前進して前方＊ｌ！Ｗｔ偕置
を誘装すると、二次逆向回転で後進した後、更に前方導
線Ｗ「位置まで前進して平移を達成する。前進して後方
導線Ｗｂ＠−誘導すると、二次逆向回転でｍ道した後、
更に後方導線Ｗ５位置まで後進して平移を達成する。こ
のような手順は前車輪で向換えて後車輪で駆動する走行
Ｉ＃Ｉに適用し、その他の異なる走行ｒｌ構については
、当然中らその適当な方式で以て平移できるし、ここで
は詳細な説明は省略する。

全自動走行作業機械Ｍが第一作業分割区を完成すると、
即ち縦肉感１１！１５２．５１が作業終止線を誘導する
と、仮りに全部の作業分割区を走行完了していない場合
は、必ず区域変更動作をなす。

その区域変更の動作は次の通りである；先ず縦向！！Ｉ
測５５１．５２でガイドｍｌ　Ｗ　２の存在をＸ導して
から更に走行＃遊し、横向感銅器５３がガイド纏Ｗ１の
存在を誘導して一時過ぎると消失し、区域変動の作業を
完成する。第５図で示すように、その中ＰＡ位置からＰ
Ｂ位置に移ると区域変更を完成する。

ある走行機構Ｍが新しい作業分割区の作業がかわると、
重体の方向は必ず元来と逆向きを要する。

草刈機を一例にとると、草刈機作業は右から左に往復平
移し、刈り出した草履は直接右側から排出する。新しい
作業分割区に換わると、先ず草刈機を方向変換し、その
変換の動作は次の通りである：区域変更作業が完成する
と、更に続いてガイド線に沿っである適当な距離走行し
た後に停止し、右向きに一定角度θ１回転した後に右向
きに前進し、車体とガイド線が直角を形成するまで走行
すると例えば第５５Ａで示すＰＣＣ直置後に停止し、更
に左向きにθｌ角度ばかり回転した後に左へ曲って後進
し、縦肉感測量５１．５２がガイド１！！　Ｗ　２を誘
導すると停止して、ガイド線Ｗ２に沿って前進し横向感
８１器５３がガイド線Ｗ＋の存在を誘導した後に停止し
、方向変換の動作を完成する。

前記のガイド線Ｗ＋　、Ｗｚは三種類ある。第−類は一
般の通電導線で、必ず異なる周波の交流信号を通して、
以て異なるガイド線を識別する。第二類は反光ベルトで
異なるカラーをもち、それで異なるカラーを識別して以
て異なるガイド線システムに属するのを認定する。第三
類は光Ｉ！類で、発射源から集光の光ビームを発射する
。その光ビームは特定の波長または光ビーム上に特定の
光波信号をのせ、それで光ビームの波長を識別し、また
は光ビーム中のロードウェーブ信号で以てガイド縮シス
テムを識別する。

第９図で示すのは作業範囲制御径路過程の第２実施例表
示図で、その中ガイド線Ｗ１は全自動草刈機Ｍｎ２体と
垂直方向をなし、行進の限界の参考信号及び行遊方向校
正に用いる。その作業手順について次説明する。全自動
走行作業機械Ｍが一本の参考線１３１４の・−点から前
向きに走行を開始して前方の横向感温器５３が他の一本
の参考線ＬＩＬ２を誘導すると停止し、同時に縦肉感測
量５１．５２で以て車体が前進する過程において偏向の
状況があるか否かを検測し、若しも車体偏向が〈某角度
であると、二次逆向回転で後進して正面へ向き戻り、更
に前進して前方導線位Ｉ　Ｌ　Ｉし２に至り平部の目的
を達成する。更に縦肉感測量５１．５２で車体が平部す
る過程において偏向したか否かを偵測し、若しも偏向が
〈某角度の時は、後進をし始めて後方の横向感温器５３
′が後方ガイド線し＋し２をＭ導すると、二次逆向回転
で前進した後に正面へ向き戻り、更に後進して後方のガ
イド細粒ｆｆＬ＋Ｌ２に至り平部を完成し、続けて往復
平移走行動作をすることができる。若しも機内角度が〉
某角度θ０（設定角度）である時は、直接後進し並びに
機内角度を修正し、それから後進して後方横向感温器５
３′が後方ガイド線Ｌ１し２を誘導すると、続けて二次
逆向回転して１ｔＪｉｔ、、更に後進して後方ガイドｌ
Ｌ＋Ｌｚ位置に至ると平部を完成し、続けて往復平移走
行動作をすることができる。

更に第１０図を参照すると、それは作業範囲制御径路過
程の第３，４実施例表示図で、その中のガイド線　Ｗ　
Ｉ　と全自動草刈機Ｍは垂直方向をなし、行進の限界の
参考信号及び方向校正に用いる、第３実施例の作業手順
について次に説明する。全自動走行作業機械Ｍが前進し
て横向感温！１５３が参＃＄ＩＬｓＬｓを誘導すると停
止ら、同時に縦向感温ｌ５５１．５２で車体が前進する
過程において偏向状況があるか否かを検測し、若しも車
体偏向がく某角度θ０の場合（設定角度）は、二次逆方
向で＠転機）！６た後に正面に向き戻り更に前進して前
方のガイド線ＬｓＬａ位置に至ると平部の目的を完成し
、更に縦肉感測量５１．５２で車体が平部する過程にお
いて偏向したか否かを検測し、若しも偏向が〈某角度θ
０の時は、後進し始め並びにキロメーター４７で一般定
距１１１ｉｌ数した後に停止し、更に二次逆向回転して
１１ｒ１３！シた後正面に向ぎ戻り、更に他の一定距離
後進してそれで平部の目的を！成し、更に続いて往復平
移走行して、若しも機内角度が〉某角度θ０の時は、直
接後進し並びに機内角度を修正し、Ｖ＠時にキロメータ
ー４７で一般定距離計数した後に停止し、更に二次逆向
回転して前進し更に他め一定距離後進して平部を完成し
た後に続けて往復平和の走行動作をすることができる。

第１０！１における第４実施例の作業手順と第３実施例
は大体同じで、そのうち異なるのは全自動走行作業機械
Ｍを後進方式で以て後方感温器５３′が参考線Ｌｓ　Ｌ
ｓをｖ４導し、並びに後方縦向感温１５１’　、５２’
　により車体が後退する時に偏向状況があるか否かを検
測する。その他の過程はすべて同様で、ここで重ねて多
言しない。参考線しｓＬ、ｓもまた線状物またはベルト
状物の甲独ガイドシステムで構成され、それぞれ両端の
支柱で支え、線状物またはベルト状物の長さは適時に調
整できる。ガイド線誘導システムは走行機械Ｍの前後両
端または頂端に装設され、主要駒間は近接誘導で、線状
物またはベルト状物に接近する一定の中離内で測り知る
ことができる。ガイド信号装ＭＳは三種類である。第−
類は第１図で示すように信号発／＋器１００及び不同周
波ｆ＋　、ｆｚ　、交変電流ｗ＃線ＷＩ、Ｗ２を含む。

第二類は反光ベルトで、異なるカラーをもつ。第三類は
光線類で、光線は異なる周波数をもち、また光線は異な
る信号の光周波を負荷しているし、この三類の異なるガ
イド線を識別に用いる。例えば第１．２．３，５゜９．
１０図は導線式ガイド線システムの配置で、ガイド線シ
ステムＷ＋、Ｗｚの配置で、ガイド線システムＷ＋、Ｗ
ｚの配置は酋段地下数センチに埋込まれている。但しこ
れもまた地表面に舗設可能で併せてテープで被覆してい
る。また架中装設も可能で而して感瀾器モデルセット５
．５′の位置は必ず草刈機Ｍ上方の適当な位置に架設し
なければならない。もしもガイド信号装置Ｓが第二類の
反光ベルト式である時、第１図におけるガイド信号装置
Ｓは信弓発／＋器１００を必要とせず、ただカラーの異
なる二種の反光ベルトさえあればガイド線システムＷ＋
及びＷ２を配置することができる。その配置方式はただ
地表面に舗設するに限りまたは空中に１１設して草刈機
の高度より高くなければならない。この時草刈機のガイ
ド線感ｍ器モデルセット５．５′位置は必ず草刈機上方
の適当な位置に架設しなければならない。若しもガイド
信号装置Ｓが第三類の光線式であると、信号発生Ｂ１０
０は異なる光源を発射しまたは同周波の光源の異なる周
波信号の二極のガイド線システムＷ＋及びＷ２を負荷し
、ガイド線感温器モデルセット５．５′は草刈ＩＭ線の
適当な付置に装設しており、草刈機がガイド線システム
を通過する時、ガイド翰システムＷ＋及びＷ２の存在を
検測並びに識別することができる。

本発明の前記実施例の説明は只それにより本発明の恩義
を解釈するためのものだけに過ぎない。

事実上、一般の技能者が本発明の精神に基づき、而して
機体結構、伝動装置、電気構造等の修飾及び変更、並び
に本発明の径路線Ｊ線線方式をその他の走行機械に運用
することができ、例えば農作物収穫機、雪よけ機等は、
当然本発明の特許請求の範囲内に含まなければならない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の結構ブロック図、第２図は本発明によ
る草刈機の実施例の平面図、第２−１図は本発明による
草刈機の他の一実施例の平面図、第３図は本発明による
草刈機の側面図、第４図は本発明による草刈機の実施例
におけるや刈り及び走行機構のブロック図、第５図は本
発明の草刈機の実施例におけるガイド（８号装置の配置
及びυ１１１１径路過程の第１実施例表示図、第６図は
草刈機が引き戻し平移する時の実施例表示図、第７図は
本発明の機内角度検測原理の表示図、第８図は本発明を
浄刈機実施例の方向修正に応用した表示図、第９図は本
発明を草刈機実施例に応用したがイド信号ＨＭの配置及
び径路制御過程の第２実施例表示図、第１０図は本発明
を草刈機の実施例に応用したガイド信月装ρの配置及び
径路ｔｉｉｍ過程の第３及び第４実施例表示図。 １．２−・・電力源、３・・・マイクロコンビ１−タ、
４・・・作業及び走行機構、５．５′・・・導翰感温器
、６・・・超音波距離測定器、７．７′・・・検測器、
９・・・機台座、１０・・・供１１装置、２ｏ・・・エ
ンジン、２１−Ｍ動ｆ−タ、２２−ｔイルｔ＜ルアＦｇ
ｇ４ｔｌ。 ２３・・・点火数検測器、３１・・・顕示器、３２・・
・デジタルタイマー、３３・・・非常ストップスイッチ
、４０・・・カッター、４１・・・無限変３！装置、４
２・・・変速ＩＪ線Ｆ装置、４３・・・差速器、４４・
・・動力ホイル、４５・・・内構装置、４６・・・内構
ホイル、４７・・・キロメーター、４９・ｆｆ１ｉｌ）
ｓＡｉ！、５１．５１’　、５２゜５２′・・・縦向感
謝器、５３．５３’　・・・横向感温器、７１〜７４・
・・近接スイッチ、８１・・・雨水感温器、８２・・・
油屋検測器、８３・・・触動検出器、８８・・・警ｆｌ
ｉｔ器、８９・・・リモコン信号器、９１・・・底盤、
９２・・・保護柵、９３・・・保護カバー　１ｏｏ・・
・ガイド信号発生器、 ３３１゜ ３３２・・・タップ・スイッチ、 ９２１・・・八 ンドル。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）前縁、後縁及び両側辺を有するフレームであつて
   、フレーム上に作業機械と、フレームをその前、後縁方
   向に前進、後進、カーブ及び横向水平移動する位置移動
   に用いる走行機構が設置されてなるフレームと； 作業機構及び走行機構に連結して、作業及び走行に必要
   とする動力を提供する動力源と；フレーム上に設置され
   、ガイド信号装置から延設し出した導線位置を測定して
   導線位置信号を発生する導線感測器と； フレーム上に設置され、往復平面移動の走行及び作業手
   順において、既作業区と未作業区の辺界位置を見分け、
   既作業区辺縁位置信号を発生するサイド探測器と： フレーム上に設置され、フレーム周囲障害物の距離位置
   を測定して、以て障害物信号を発生する超音波距離測定
   器と； その内に特定の操作手順制御パターンを含み、適時に前
   記導線位置信号、既作業区辺縁位置信号及び障害物信号
   を摘取し而して動力源、走行機構及び作業機構の動作を
   制御するマイクロコンピュータと； マイクロコンピュータに連接し、適時に始動信号を提供
   してシステムを放置状態から作業状態に入らせるタイマ
   ーと； リモコン信号器、マイクロコンピュータの手順制御によ
   り、放置位置を離れる及び戻る前後において、適時にリ
   モコン信号を発生し以てそれに関連する周辺設備を操作
   するリモコン信号器と； 作業中に当該機械に配合して移動する障害物を感知測定
   する時に発する警告信号で、そこで当該機械を一応手動
   操作にチェンジし而して使用者が正確に密番を入力でき
   ない時、並びに機械が停置状態で不正常の触動に遭遇し
   た時に防盗の警報信号を発する警報器と； エネルギーが使いはたされようとする時及び天気状況が
   作業に適しない時に信号を発生し、マイクロコンピュー
   タに作業の手順を中止させる動力エネルギー貯存量及び
   天気状況の検測装置と； ガイド線システムＷ＿１及びガイド線システムＷ＿２に
   分けられ、第一種が導線式で、周波数の異なる交流信号
   を加入するのを要し、第二種は反光帯式で、異なる色を
   有し、第三種は光線式で、その光線は異なる周波数また
   は光線に異なる信号を負荷している光周波等の三種のガ
   イド線を有するガイド線システムと； 全自動作業機械の前後両端に装置され、縦向感測器及び
   横向感測器を含み、当該縦向感測器はシステムの両側に
   設けられて、それで車体方向に沿うガイド線Ｗ＿２の位
   置を誘導し、ガイド線Ｗ＿２に沿って前進するので、作
   業分割区の作業開始線及び作業終止線を識別でき、並び
   にガイド線Ｗ＿１を測定して車体の偏向角度を計算し、
   当該横向誘導器を用いて車体の前進または後進を誘導す
   る時は限界または参考線のガイド線Ｗ＿１及びガイド線
   Ｗ＿２の位置に横向き、そこで全自動で走行する作業機
   械をして第一作業分割区から各中間作業分割区を経て最
   後の作業分割区に至り、限界範囲内で全部の作業手順程
   を完成し、並びに参考線により参考線を含む作業範囲を
   完成するガイド線誘導システムとからなる径路制御式全
   自動走行作業機械。
2. （２）当該作業機械が各作業分割区で作業を進める時、
   作業開始線から作業を始め、横向感測器まできて前方の
   ガイド線位置を誘導すると、同時に縦向感側器で以て車
   体が前進する過程において偏向状況があるかを測定し、
   一旦車体の偏向角度が＜Ｏ＿０であると、二次逆向回転
   でバックした後更に前方の誘導位置まで前進して平面移
   動を達成し再び向きを換えて正面に戻り；併せて縦向感
   測器で車体の平移過程において偏向したかを測定し、仮
   りに車体機内角度が＜Ｏ＿０であれば、車体はバックを
   し始めて後方の横向感測器が後方ガイド線を誘導すると
   、二次逆向回転で前進した後、更に後方ガイド線位置ま
   でバックして平移を完成した後再び向きを換えて正面へ
   戻り、続けて平移を往復走行し、縦向感測器が作業終止
   線に誘導する迄継続して第一作業分割区の作業を完成し
   ；一旦車体偏向角度が＞Ｏ＿０であると、車体は直接バ
   ックし並びに偏向角度を修正し、前進して後方の横向感
   測器が後方の導線を誘導すると、続けて二次逆向回転前
   進し、更に後方ガイド線位置までバックして、平移した
   後続けて往復平移走行する動作を完成するのを特徴とす
   る請求項１記載の径路制御式全自動走行作業機械。
3. （３）当該ガイド線システムＷ＿２は限界範囲として用
   い、作業範囲の周囲をガイド線Ｗ＿２でかこんでシール
   し、並びにガイド線システムＷ＿１で以てＷ＿２の限界
   範囲を分割し数個の作業分割区を形成し、どの作業分割
   区も二側がガイド線Ｗ＿２、二側がガイド線Ｗ＿１の中
   間分割区及び三側がガイド線Ｗ＿２、一側がガイド線Ｗ
   ＿１を含むものとにより構成され、第一作業分割区及び
   最後の作業分割区を特徴とする請求項１記載の径路制御
   式全自動走行作業機械。
4. （４）当該縦向感測器はガイド線Ｗ＿１の測定で車体偏
   向角度を計算し、当該ガイド線Ｗ＿１の配置は作業機械
   と垂直方向をなし、両側に設けた縦向感測器が信号を発
   生すると車両走行距離をｌ、二つの縦向感測器間の距離
   をＬとして、車体偏向角度はＯ＝ｔａｎ＾−＾１（ｌ／
   Ｌ）であり、車体の偏向の方向は両側の縦向感測器の発
   生する信号の前後の順序により決定することを特徴とす
   る請求項１記載の径路制御式全自動走行作業機械。
5. （５）各作業分割区の作業手順は区変更及びバック動作
   で完成され、一旦第一作業分割区が作業を完成すると、
   縦向感測器は必ず作業終止線に至り、作業機械は前進し
   始め、横向感測器が横向ガイド線を誘導する迄、当該ガ
   イド線が一段落の時間消失するまで継続前進し、区変更
   作業を完成し；そこで作業機械がガイド線に沿って一段
   落の距離だけ走行した後に右向きにＯ＿１角度回転した
   後に右カーブして前進し、車体とガイド線が直角になっ
   た時に停止し、作業機械が更に向きを換えて正面に戻り
   並びにＯ＿１角度左カーブした後に左向きに後進して前
   方の縦向感測器がガイド線Ｗ＿２を誘導すると停止し、
   向き換えの作業を完成することを特徴とする請求項１記
   載の径路制御式全自動走行作業機械。
6. （６）当該作業機械の根拠とする参考線は二本設けてあ
   り、少なくとも一本の参考線を作業機械と垂直をなす方
   向に設置し、行進の参考信号及び方向校正を限界するの
   に用い、作業機械と垂直方向をなさない参考線は、ただ
   参考信号を限界するのに用いることを特徴とする請求項
   １記載の径路制御式全自動走行作業機械。
7. （７）当該ガイド線システムにもまた線状物または帯状
   物により構成される単独ガイド線システムを含み、当該
   システム両端はそれぞれ支柱により支えられ、且つ当該
   線状物または帯状物の長さを自由に出し入れできること
   を特徴とする請求項１記載の径路制御式全自動走行作業
   機械。
8. （８）当該作業機械の根拠とする参考線は一本設けてあ
   り、当該参考線を作業機械と垂直をなす方向に設置して
   、行進の参考信号及び方向校正の一辺の限界にし、他の
   一辺の限界は制御システムのキロメーターに設定した距
   離で決定することを特徴とする請求項１記載の径路制御
   式全自動走行作業機械。