JPH05108150A - 作業車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 作業車の自動旋回動作による旋回方向の補正
を確実に行う。 【構成】 基準方位設定手段１０と、前記基準方位に向
かう第一作業行程を往動走行させる往動走行制御手段１
１と、前記基準方位に対して反転した方位に向かう第二
作業行程を復動走行する復動走行制御手段１２と、前記
第一作業行程から前記第二作業行程に車体を自動旋回す
る旋回手段１３と、前記旋回手段１３による旋回角度を
検出する旋回角度検出手段１４と、その旋回角度検出手
段１４による検出旋回角度が設定旋回角度となるまで前
記旋回手段１３を作動させる旋回制御手段１５とを備え
て構成してある作業車の走行制御装置であって、前記旋
回制御手段１５による旋回作動の終了後に車体の向く方
位を検出する旋回方位検出手段１６を設けて、前記復動
走行制御手段１２を、その旋回方位検出手段１６により
検出された過去の検出旋回方位の移動平均を反転方位と
して前記第二作業行程を復動走行するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、未処理作業地と処理済
作業地との境界線の示す方向を基準方位として設定する
基準方位設定手段と、前記基準方位に向かう第一作業行
程に車体を往動走行させる往動走行制御手段と、前記基
準方位に対して反転した方位に向かう第二作業行程に車
体を復動走行する復動走行制御手段と、前記第一作業行
程から前記第二作業行程に車体を自動旋回する旋回手段
と、前記旋回手段による車体の旋回角度を走行装置の回
転数を用いて検出する旋回角度検出手段と、その旋回角
度検出手段による検出旋回角度が設定旋回角度となるま
で前記旋回手段を作動させる旋回制御手段とを備えて構
成してある作業車の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の作業車は、例えば、芝刈り作
業、清掃作業、農作業等を人手を介さずに行うための自
走式の作業車であり、前記旋回制御手段による旋回作動
の終了後に車体の向く方位を検出する旋回方位検出手段
を設けて、前記復動走行制御手段を、その旋回方位検出
手段による検出旋回方位の方向を反転方位として前記第
二作業行程を復動走行するように構成していた。そし
て、前記旋回角度検出手段による検出旋回角度は走行装
置の回転数を用いて検出される値であるので、前記設定
旋回角度を走行装置の地面に対するスリップ率を考慮し
て、スリップがない場合に１８０°の旋回角度を示す走
行装置の回転数よりも若干多めの値に設定してあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、走行装置の地面に対するスリップ率は一定では
ないので、基準方位に対する反転方位は、旋回の度に異
なる値を採ることとなる。その結果、前記復動走行制御
手段は、前記第二作業行程を前記反転方位の方向へ走行
制御するに際して、前記未処理作業地と処理済作業地と
の境界線からのずれを検出して軌道修正を頻繁に行わな
ければならなず、所謂ジグザグ走行となり作業効率が低
下するという欠点があった。本発明の目的は上述した従
来欠点を解消する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による作業車の走行制御装置の特徴構成は、
前記旋回制御手段による旋回作動の終了後に車体の向く
方位を検出する旋回方位検出手段を設けて、前記復動走
行制御手段を、その旋回方位検出手段により検出された
過去の複数回の検出旋回方位の平均を反転方位として前
記第二作業行程を復動走行するように構成してあること
にある。

【０００５】

【作用】旋回方位検出手段により検出された方位は、基
準方位に対して１８０°反転した本来あるべき方位に対
して、設定旋回角度を定めたスリップ率と旋回時の走行
装置の地面に対する実際のスリップ率との差だけばらつ
くことになるが、旋回方位検出手段により検出された過
去の複数回の検出旋回方位の平均を反転方位とすること
により、前記設定旋回角度を定めたスリップ率に対する
ばらつきが吸収される結果、基準方位に対して１８０°
反転した本来あるべき方位により近い方位が反転方位と
なるのである。

【０００６】

【発明の効果】従って、本発明によれば、前記復動走行
制御手段による前記第二作業行程の走行制御時の反転方
位は、旋回を繰り返すほどに基準方位に対して１８０°
反転した方位に近い値となるので、旋回を繰り返すほど
に前記未処理作業地と処理済作業地との境界線からのず
れが少なくなり、所謂ジグザグ走行となる場合に比べて
作業効率を向上することができるようになった。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を説明する。図３及び図４に示
すように、エンジンＥを搭載した車体Ｖの下部に芝刈り
用の回転刃体２を取り付けるとともに、操向用の遊転前
輪１Ｆと駆動ケース３を介してエンジンＥの駆動力が伝
達される左右一対の駆動後輪１Ｌ，１Ｒとからなる走行
車輪と、それら走行車輪による走行を制御するマイクロ
コンピュータ等でなる走行制御装置等を取り付けて芝刈
り用の作業車を構成してある。車体Ｖの前端部には、未
刈り芝の有無を検出する反射式フォトインタラプタでな
る三つの芝高さ検出センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３を、車体Ｖ
の車幅方向に分散配置してある。前記前輪１Ｆは、前記
前輪１Ｆを直接操向する偏心ステアリングギア１Ａと、
自動操向用のステアリングモータＭ１と、ステアリング
モータＭ１の駆動をステアリングギア１Ａに伝達するモ
ータギア１Ｂとからなる操向機構を介して前記車体Ｖに
取り付けてある。図７及び図８に示すように、前記操向
機構は、偏心ステアリングギア１Ａとモータギア１Ｂ双
方の回転中心間の距離が一番遠ざかる位置で直進走行
し、偏心ステアリングギア１Ａとモータギア１Ｂ双方の
回転中心間の距離が近づくほど左右への操向角度が大と
なるように構成してあり、直進時に両ギアのバックラッ
シュを小にして直進性を上げ、旋回時に両ギアのバック
ラッシュを大に即ち遊びを大にして後述の旋回手段１３
による前記前輪１Ｆの旋回方向への操向誤差を吸収す
る。前記走行制御装置は、図１及び図２に示すように、
周囲が刈り込まれた処理済作業地Ｂと未処理作業地Ａと
の境界線Ｌの示す方向を基準方位として設定する基準方
位設定手段１０と、前記基準方位に向かう第一作業行程
に車体Ｖを往動走行させて芝を刈る往動走行制御手段１
１と、前記第一作業行程に隣接する未処理作業地Ｂであ
って、前記基準方位に対して反転した方位に向かう第二
作業行程に車体Ｖを復動走行させて芝を刈る復動走行制
御手段１２と、前記第一作業行程から前記第二作業行程
に車体を自動旋回する旋回手段１３と、前記旋回手段１
３による車体の旋回角度を前記走行車輪１Ｆの回転数を
用いて検出する旋回角度検出手段１４と、その旋回角度
検出手段１４による検出旋回角度が設定旋回角度となる
まで前記旋回手段１３を作動させる旋回制御手段１５と
を備えて構成してある。

【０００８】前記基準方位設定手段１０は、トロイダル
コアを用いたフラックスゲート方式の地磁気センサＳ０
と、初期に作業者により車体Ｖが第一作業行程に操向さ
れたときに、地磁気センサＳ０により検出された地磁気
の向きＪと前記境界線Ｌとのなす角度θを基準方位とし
て記憶するメモリＭＥＭとで構成してある。前記往動走
行制御手段１１及び前記復動走行制御手段１２は、車体
Ｖを前記基準方位或いは反転方位に向けるべく前記ステ
アリングモータＭ１を回転制御するとともに、前記芝高
さ検出センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３により未処理作業地Ｂと
処理済作業地Ａとの境界線Ｌに沿って走行させる。詳述
すると、中央に配置した芝高さ検出センサＳ２と処理済
作業地Ａ側の芝高さ検出センサＳ１或いはＳ３の間に前
記境界線Ｌが入る状態で、且つ、前記基準方位或いは反
転方位へ操向する。図５に示すように、前記駆動後輪１
Ｌ，１Ｒの内側部分には、車体Ｖの旋回時に旋回中心側
の車輪を地面から浮上させるとともに、旋回中心を形成
する一対の接地体９を接地機構により昇降自在に取り付
けてある。前記接地機構は、左右一対の“く”の字型の
リンク４の屈曲部を支点Ｐ１，Ｐ２周りに揺動自在に前
記駆動ケース３に取り付け、リンク４の一端部に接地体
９を、他端部にその接地体９を上方に付勢するスプリン
グ５を取り付けるとともに、そのスプリング５の付勢力
に抗して一方の接地体９を接地させるカム機構６とで構
成してある。前記カム機構６は、カム６Ａと、カム６Ａ
を回転するギア７連結された接地用モータ８とで構成し
てあり、カム６Ａが９０°回転する度に一対の接地体９
の双方が前記駆動後輪１Ｌ，１Ｒより上昇する上昇姿勢
と、一方が下降してその方向の車輪を地面から浮上させ
るとともに旋回中心を形成する下降姿勢とを繰り返す。
即ち、前記遊転前輪１Ｆと前記駆動後輪１Ｌ，１Ｒと前
記接地機構とで、その駆動後輪１Ｌ，１Ｒのうち旋回中
心とは反対側の走行装置の駆動により前記第一作業行程
から前記第二作業行程に車体Ｖを自動旋回する旋回手段
１３を構成する。前記前輪１Ｆには、その回転数を検出
するエンコーダを設けて旋回角度検出手段１４を構成し
てある。前記旋回制御手段１５は、前記旋回角度検出手
段１４による検出旋回角度が予めスリップ率を考慮して
設定され前記メモリＭＥＭに格納された設定旋回角度と
なるまで前記旋回手段１３を作動させて車体Ｖを旋回す
る。前記復動走行制御手段１２は、さらに、前記旋回制
御手段１５による旋回作動の終了の度に車体の向く方位
を前記地磁気センサＳ０で検出し、検出された地磁気の
向きＪと車体のなす角度θ’（図２参照）を検出旋回方
位として、その検出旋回方位を前記メモリＭＥＭに記憶
するとともに、過去の検出旋回方位θ’の移動平均を演
算導出して、その値を反転方位として前記第二作業行程
を復動走行させる。即ち、前記地磁気センサＳ０が旋回
方位検出手段１６となる。

【０００９】以上まとめると、図２に示すように、前記
芝刈り用作業車は、前記走行制御装置により周囲が既に
刈り取られた処理済作業地Ｂで囲まれた未刈りの未処理
作業地Ａを作業領域として、未処理作業地Ａと処理済作
業地Ｂとの境界Ｌに沿って、作業地の一端側から他端側
に向かって自動走行し、端部に達すると未処理作業地Ａ
側に旋回するという往復走行を繰り返して芝刈り作業を
自動的に行う。即ち、初期設定された基準方位と地磁気
センサＳ０で確認される地磁気の向きＪとの成す角度
と、倣センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の検出情報とに基づいて
前輪１Ｆを操作して往動走行し、倣いセンサＳ１，Ｓ
２，Ｓ３の全てが既刈り地Ｂを検出すると端部に達した
と判断して車体を旋回させて、旋回終了後において、地
磁気センサＳ０で確認された地磁気の向きＪに基づいて
往動時と１８０°異なる反転方位を設定し、その反転方
位と地磁気センサＳ０で確認される地磁気の向きＪとの
成す角度と、倣センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の検出情報とに
基づいて復動走行する。

【００１０】以下、本発明の別実施例を説明する。先の
実施例では、旋回中心側の車輪を上昇させて自ら旋回中
心を形成する接地体を備えて旋回手段を構成する例を説
明したが、接地体を設けることなく旋回中心側の車輪等
の走行装置の回転をブレーキにより阻止して、ロックさ
れた走行装置自体を回転中心として旋回するように旋回
手段を構成してもよい。

【００１１】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
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行制御装置のブロック構成図

【図２】作業形態の説明図

【図３】車体の概略平面図

【図４】車体の概略側面図

【図５】接地体の背面図

【図６】接地体の背面図

【図７】要部の平面図

【図８】要部の平面図

【符号の説明】

Ａ 未処理作業地 Ｂ 処理済作業地 １０ 基準方位設定手段 １１ 往動走行制御手段 １２ 復動走行制御手段 １３ 旋回手段 １４ 旋回角度検出手段 １５ 旋回制御手段 １６ 旋回方位検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未処理作業地（Ａ）と処理済作業地
   （Ｂ）との境界線（Ｌ）の示す方向を基準方位として設
   定する基準方位設定手段（１０）と、前記基準方位に向
   かう第一作業行程に車体を往動走行させる往動走行制御
   手段（１１）と、前記基準方位に対して反転した方位に
   向かう第二作業行程に車体を復動走行する復動走行制御
   手段（１２）と、前記第一作業行程から前記第二作業行
   程に車体を自動旋回する旋回手段（１３）と、前記旋回
   手段（１３）による車体の旋回角度を走行装置（１Ｆ）
   の回転数を用いて検出する旋回角度検出手段（１４）
   と、その旋回角度検出手段（１４）による検出旋回角度
   が設定旋回角度となるまで前記旋回手段（１３）を作動
   させる旋回制御手段（１５）とを備えて構成してある作
   業車の走行制御装置であって、 前記旋回制御手段（１５）による旋回作動の終了後に車
   体の向く方位を検出する旋回方位検出手段（１６）を設
   けて、前記復動走行制御手段（１２）を、その旋回方位
   検出手段（１６）により検出された過去の複数回の検出
   旋回方位の平均を反転方位として前記第二作業行程を復
   動走行するように構成してある作業車の走行制御装置。