JPH0346844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動走行車輌に関し、詳しくは、あら
かじめ設定される所定コースを無人で自動走行す
る様に構成されると共に、その所定コース内に不
測の障害物が存在したときにこれとの衝突を回避
する様に構成された自動走行車輌に関する。

従来、無人で走行できるような自動走行車輌で
は、前方に障害物を検出したときに機体とその障
害物との衝突を回避するために、例えば、特公昭
37−8907号公報に開示されたもののように、障害
物の検出結果に基づいてその障害物を回避するよ
うに機体をステアリング操作する車輌が知られて
いた。

しかしながら、上記従来のものにあつては、障
害物に対して単にその回避方向へステアリング操
作するに止まつていたため、この回避のためのス
テアリング操作で機体が所定走行コースから大き
く離れてしまう虞が大であり、所定走行コースの
機体の復帰が遅れてしまうという欠点があつた。

本発明は、上気実情に鑑みてなされたものであ
つて、障害物に対する回避走行を所定走行コース
から大きく離れることなく、迅速確実に所定走行
コースに復帰可能な自動走行車輌の提供を目的と
する。

本発明にかかる自動走行車輌は、上記目的を達
成するために、機体の前面に障害物感知センサー
を装着するとともに、前記障害物感知センサーか
らの障害物感知信号に基づいてステアリング操作
手段及び走行操作手段に対して障害物を回避する
制御を行う制御装置を備えた自動走行車輌であつ
て、 (イ) 前記機体の側部に、この機体側部と障害物と
の相対遠近距離を検出する距離センサーを設け
ている (ロ) 前記制御装置は、前記障害物感知センサーか
らの障害物感知信号に基づいて、前記機体を、
走行停止しその後所定距離後退させる指令信号
を前記走行操作手段に出力する後退指令手段を
備えている (ハ) 前記制御装置は、前記後退指令手段により前
記機体が所定距離後退した後、所定量のステア
リング操作を行い、次いで前記機体を前進走行
させる指令信号を前記ステアリング操作手段及
び走行操作手段に出力する迂回走行指令手段を
備えている。

(ニ) 前記制御装置は、前記迂回走行指令手段から
の指令信号にい基づく前記機体の迂回走行の際
に、前記距離センサーからの、障害物と、前記
機体側部との相対遠近距離信号に基づいて障害
物に対する倣い走行を行う指令信号を前記ステ
アリング操作手段に出力する障害物倣い走行指
令手段を備えている (ホ) 前記制御装置は、前記障害物倣い走行指令手
段からの指令信号に基づく倣い走行開始後にお
ける所定走行コース検出信号によつて、前記迂
回走行指令手段及び障害物倣い走行指令手段か
らの指令信号に基づく障害物回避制御を終了す
る障害物回避制御終了手段を備えている 上記(イ)〜(ホ)の構成を備えていることを特徴構成
とする。

かかる特徴構成による作用効果は、次の通りで
ある。

すなわち、所定走行コース障害物がある場合、
まず機体前面の障害物感知センサーによつて障害
物の存在を感知して、その感知結果により機体を
後退させることで障害物から離れ、衝突を回避す
ると同時に障害物を迂回する走行の準備を行う。
次にステアリング操作を行つて前進することによ
り、機体のほぼ側方に障害物がくるまで前進し、
その地点から機体は距離センサーを用いて障害物
に対する倣い走行を行うことによつて障害物を迂
回して走行でき、その後所定走行コースを検出す
ると、障害物に対する衝突回避制御を終了して通
常の走行状態となる。

従つて、本発明の自動走行車輌は、障害物を倣
いながら迂回走行できるものであるから、障害物
に対して大きく迂回してしまうなど、所定走行コ
ースから大きく離れて走行することがなく、所定
走行コースへ迅速確実に復帰できるとともに、例
えば、芝刈機等の対地作業車に利用した場合に、
迂回走行に伴つて障害物周辺に残留する未処理地
部分もきわめて少なくできるに至つた。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。本実施例は芝刈機を本発明の自動走行車輌に
構成したものである。

本実施例の芝刈機は第３図に示される様に、芝
刈作業地Ａにおいて、未刈地Ｂと既刈地Ｃとの境
界に倣い走行することによつて、芝刈作業地全体
の芝が刈られる様に構成されたものであつて、そ
の機体１は、第１図の様に車体２の前輪３と後輪
３′の中間部にデイスク型刈刃を内装した芝刈装
置４が上下動自在に連結されると共に、その車輪
によつて地面から一定の高さに保持されている。

走行コースに障害物がない場合には第３図に示
される様に、芝刈装置４の両端部分に配置された
フオトセンサーS₁，S₂，S₃，S₄によつて境界を検
出しつつ走行する。即ち、これらフオトセンサー
S₁，S₂，S₃，S₄は各々未刈地Ｂ上にあるか、既刈
地Ｃにあるかを判別するものであり、左側の組
S₁，S₂又は、右側の組S₃，S₄のうち、一方の組が
未刈地上にある場合には、他方の組の外側のフオ
トセンサーS₁又はS₄のみが既刈地上にある様にス
テアリングしながら走行し、芝刈作業地周囲の回
向地Ｄに至ると、これまで未刈地側にあつたセン
サーの組の方向に回向するように構成されてい
る。尚、回向地Ｄはあらかじめ既刈地にしてお
き、回向地Ｄに至つたことは４つのセンサーS₁，
S₂，S₃，S₄は全て既刈側になることによつて判別
されるものである。

次に障害物回避手段について説明する。車体２
の前部には、第２図に示される様に機体の左右両
端に至るように配置された障害物感知センサー５
が装着されると共に、芝刈装置４の左右両端部に
各々距離センサー６，７が装着されている。

前記障害物感知センサー５は、４つの接触部材
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有し、これら接触部材
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは各々付勢力にまさる力
によつて後方に回動する様に構成されていて、後
方への回動を検出できる様に回動することによつ
て信号を発するスイツチの可動部材として構成さ
れている。

一方前記距離センサー６，７は各々側方に突出
した出しろが異なる２本の接触部材の組６ａ，６
ｂ又は７ａ，７ｂを有し、各々の接触部材６ａ，
６ｂ，７ａ，７ｂもまた付勢力にまさる力によつ
て後方に回動し、回動によつて信号を発するスイ
ツチに構成されており障害物との距離を３段階に
検出する。

第４図は本実施例の芝刈機の自動走行制御シス
テムのブロツク図であつて、マイクロコンピユー
タを主要部とする制御装置としての演算部８には
前記フオトセンサーS₁，S₂，S₃，S₄、前記障害物
感知センサ５のスイツチ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
及び左右の距離センサー６，７のスイツチ６ａ，
６ｂ，７ａ，７ｂの信号が入力されており、これ
ら信号に基づいて、電磁パルプ９…を作動させ
て、アクチユエータである油圧シリンダ１０を動
かし、前輪３である操向輪をステアリングすると
共に、モータを介して無段変速装置１１を操作す
る。

ここで、電磁バルブ９、油圧シリンダ１０及び
前輪３ステアリング操作手段を構成するととも
に、無断変速装置１１は走行操作手段を構成す
る。尚、前記演酸部８は、後述するように、スイ
ツチ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄからの障害物感知信
号に基づいて、機体１を走行停止しその後所定距
離後退させる指令信号を前記走行操作手段に出力
する後退指令手段と、この後退指令手段により機
体が所定距離後退した後、所定量のステリアリン
グ操作を行い、次いで機体１を前進走行させる指
令信号をステアリング操作手段及び走行操作手段
に出力する迂回走行指令手段と、この迂回走行指
令手段からの指令信号に基づく迂回走行の際に、
前記距離センサー６，７からの障害物と機体側部
との相対遠近距離信号に基づいて障害物に対する
倣い走行を行う指令信号をステアリング操作手段
に出力する障害物倣い走行指令手段いと、この障
害物倣い走行指令手段に基づく倣い走行開始後に
おけるフオトセンサーS₁〜S₄からの未刈地Ｂと既
刈地Ｃとの境界の検出信号によつて、迂回走行指
令手段及び障害物倣い走行指令手段からの指令信
号に基づく障害物回避制御を終了する障害物回避
制御終了手段を備えて構成してある。

第５図ａ，ｂは、演算部８における障害物回避
プログラムのフローチヤートである。迂回の様子
は第６図に示す。

このプログラムは障害物感知センサー５のスイ
ツチ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのいずれかが障害物
感知してONすることによつて発生する信号によ
つて起動する割込み処理である。

このプログラムは、まず障害物感知センサーの
どの接所部材が障害物に接触したかを記憶するこ
とによつて後で障害物を迂回する方向を決定する
ものであり、この方向は接触した部材とは反対側
である。この記憶後、機体を所定距離後退させ、
前進開始直前に迂回方向を決定し、その方向にス
テリアングする。

前進開始後は、走行距離、障害物側の距離セン
サー６又は７及び前面の障害物感知センサー５を
監視しながら前進する。

その後、障害物の側方に機体が至りると障害物
側の距離センサー６又は７の信号によつて障害物
に倣いながら前進を開始する。この倣い走行は前
記距離センサー６，７の出しろの長い部材６ａ又
は７ａのみが障害物に接触し短い部材６ｂ又は７
ｂは接触しない様に走行するものである。

この倣い走行中は前記フオトセンサーS₁〜S₄を
監視し、これらのフオトセンサーS₁〜S₄によつて
未刈地Ｂと既刈地Ｃを境界に至つたことを検出し
たときには、従来の走行制御である前記境界に放
つて走行する制御に戻る様に構成したものであ
る。

尚、本実施例では障害物感知センサー５及び距
離センサー６，７として接触式センサーを用いて
いるがこれに変り超音波センサー利用してもよ
い。

また距離センサー６，７として第７図に示す様
に芝刈装置４の左右両端部に板バネ部材１２，１
２を設け、芝刈装置４端部と板バネ１２，１２の
間の一部にスライドボリユームを設けて障害物と
の距離を検出する様にして構成してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動走行車輌の実施例を示
し、第１図は自動走行車輌としての芝刈機側面
図、第２図は芝刈機の平面図、第３図は所定の走
行コースを走行する様子を説明するための図、第
４図は制御システムのブロツク図、第５図ａ，ｂ
は制御装置のプログラムのフローチヤートであ
る。また、第６図は障害物を迂回する走行の様子
の説明図、第７図は別実施例の距離センサーの構
造を示す斜視図である。 １……機体、５……障害物感知センサー、６，
７……距離センサー、８……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機体１の前面に障害物感知センサー５を装着
   するとともに、前記障害物感知センサー５からの
   障害物感知信号に基づいてステアリング操作手段
   及び走行操作手段に対して障害物を回避する制御
   を行う制御装置８を備えた自動走行車輌であつ
   て、 (イ) 前記機体１の側部に、この機体１側部と障害
   物との相対遠近距離を検出する距離センサー
   ６，７を設けている (ロ) 前記制御装置８は、前記障害物感知センサー
   ５からの障害物感知信号に基づいて、前記機体
   １を、走行停止しその後所定距離後退させる指
   令信号を前記走行操作手段に出力する後退指令
   手段を備えている (ハ) 前記制御装置８は、前記後退指令手段により
   前記機体１が所定距離後退した後、所定量のス
   テアリング操作を行い、次いで前記機体１を前
   進走行させる指令信号を前記ステアリング操作
   手段及び走行操作手段に出力する迂回走行指令
   手段を備えている (ニ) 前記制御装置８は、前記迂回走行指令手段か
   らの指令信号に基づく前記機体１の迂回走行の
   際に、前記距離センサー６，７からの、障害物
   と、前記機体１側部との相対遠近距離信号に基
   づいて障害物に対する倣い走行を行う指令信号
   を前記ステアリング操作手段に出力する障害物
   倣い走行指令手段を備えている (ホ) 前記制御装置８は、前記障害物倣い走行指令
   手段からの指令信号に基づく倣い走行開始後に
   おける所定走行コース検出信号によつて、前記
   迂回走行指令手段及び障害物倣い走行指令手段
   からの指令信号に基づく障害物回避制御を終了
   する障害物回避制御終了手段を備えている 上記(イ)〜(ホ)の構成を備えていることを特徴とす
   る自動走行車輌。