JPH0363516A - 圃場作業車両の方位検出装置 - 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、農業機械等の自律走行車両の向きを検出する
ための磁気方位センサ（以下、ＴＭＳという）について
、方位角の検出精度の向上を図るための圃場作業車両の
方位検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

農用車両の無人運転（自律走行）を目的とした研究は、
トラクタを中心に古くからみられるが、これらの研究の
ほとんどは、作業跡や予め定められた経路に沿って走行
するもので、車両自身が作業経路を決定するものは開発
されていない。

一方、最近いわゆる先端技術の導入による新たな農業生
産システムがいくつか提案されている。

これらのシステムでは、高度な機能をもつ作業部と自律
走行の機能をもつ走行部からなる農業機械の開発が要望
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

日本の農家は、労働者の高齢化が進み、若年労働力が不
足しているだけでなく、農産物の価格低迷からコストダ
ウンを余儀なくされている。このような状況下で機械作
業には、 ■、農産物の高品質化、増収を図るためのより一層の高
精度化。

■、適期作業、規模拡大に対応するための高能率化と省
力化。

■、傾斜地作業、防除作業等の危険作業の回避や機械の
振動、騒音、粉塵等から解放された快適な作業環境。

が求められている。

さらには、トラクタやコンバインのような現行機械の自
動化がさらに進展したときや農業用ロボットの開発が進
んだときには、ラジコンやリモコンによる単なる無人運
転の域を超えた。運転者を全く必要としない自律走行す
る農用車両の開発が必要になってくる。

圃場作業車両の走行中の向きを磁気方位センサによって
検出する場合、車両が持つ磁気や車両の傾斜による影響
で、正確な方位を検出し得ないといった問題点があった
。

本発明は、上記の問題点を解決することを目的になされ
たものである。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明は、圃場作業車両に
搭載され、直交する３次元方向の地磁気成分を検出する
地磁気センサと口・−ル・ピッチなどの車両の傾きを検
出する車両傾斜センサからなるセンサ部と、データ処理
部とからなる車両方位検出装置であって、車両が持つ磁
気による誤差及び車両が傾斜することにより生じる方位
検出誤差を補正して、傾斜地等の走行においても正常な
方位を出力するようにしたことを特徴とするものである
。

〔作　用〕

上記の構成によって、車両が持つ磁気や車両の傾斜によ
る影響によって誤差を補正して、圃場走行車両の方位が
正確に検出される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図において、符号ｌは機体後部に作業機を装着したトラ
クタで、このトラクタｔには方位検出装置２が搭載され
ている。この方位検出装置２は、ロール角検出用傾斜セ
ンサ３と、ピッチ角検出用傾斜センサ４と、２次元のＴ
ＭＳ５と、磁気検出コイルの方向６と、データ処理部７
とからなり、車両の走行制御８を出力してトラクタｌを
自律走行させるものである。

即ち、磁気方位センサ（Ｔ　Ｍ　Ａ　）５と、傾斜セン
サ３，４と、データ処理部７に大別されて構成され、車
両（トラクタ）ｌが持つ磁気による誤差の補正は、車両
ｌを任意の異なる方向に向け、その時の磁気センサ５を
もとに車両ｌが持つ磁気の方向。

大きさをデータ処理部７で算出し、補正値を求めること
によって車両１の走行制御８が行われるのである。例え
ば、車両ｌの自動走行を前提とする場合、この補正は一
行程のティーチング行程により行うことができる。

傾斜による誤差の補正は、磁気方位センサ５の３次元出
力と傾斜センサ３，４で検出した車両ｔ（磁気方位セン
サ５）の傾斜角をもとに、車両Ｌ（磁気方位センサ５）
が水平であるとした場合の方位をデータ処理部７で演算
するることによって行われる。

なお、車両の走行制御については、図示しないがトラク
タ１をベースに、クラッチ、変速機、ブレーキ等をエア
シリンダで、操舵機構はＤＣモータをアクチュエータと
して、コンピュータからの信号で制御できるようになっ
ている。

圃場においては、圃場での往復作業を想定し最初の一行
程をティーチング行程とし、その平均方位を目標方位と
した。

このような構成では、圃場走行車両（トラクタｌ）の方
位を正確に検出でき、ティーチング行程後の走行方位自
動制御行程（自律走行）が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の圃場作業車両の方位検出装
置によれば、車両自体の持つ磁気による方位検出誤差及
び車両が傾斜することにより生ずる方位検出誤差を補正
するから、傾斜地等の圃場の走行面変化に対しても正常
な走行方位が得られ、車両を正確に自動（自律）走行さ
せることができる。

また、使用されるセンサは比較的安価であり、その重量
も軽く、実用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は車両の作
業状態を説明する平面図である。 ｌ・・・トラクタ（圃場作業車両）、２・・・方位検出
装置、３・・・ロール角検出用傾斜センサ、４・・・ピ
ッチ角検出用傾斜センサ、５・・・２次元の磁気方位セ
ンサ（ＴＭＳ）　、８・・・磁気検出コイルの方向、７
・・・データ処理部、８・・・車両の走行制御。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圃場作業車両に搭載され、直交する３次元方向の地磁気
   成分を検出する地磁気センサとロール・ピッチなどの車
   両の傾きを検出する車両傾斜センサからなるセンサ部と
   、データ処理部とからなる車両方位検出装置であって、 車両が持つ磁気による誤差及び車両が傾斜することによ
   り生じる方位検出誤差を補正して、傾斜地等の走行にお
   いても正常な方位を出力するようにしたことを特徴とす
   る圃場作業車両の方位検出装置。