JPH058608U - Automatic steering control device for traveling vehicle - Google Patents
Automatic steering control device for traveling vehicleInfo
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】自動走行の走行車両が、直進部と回行部とのい
ずれの箇所でも、誘導ケーブルに沿うように精度良く操
舵制御されるようにする。
【構成】操舵装置14における操舵角度センサー25の
検出値の大小により、走行車両1が直進部に位置してい
るか回行部に位置しているかを判断する。直進部である
ときには、誘導ケーブル27から出る交流電界を走行車
両1に設けた左右一対の前部磁気センサー26a,26
bにて検出して、これに基づき誘導ケーブル27に略沿
うように操舵制御する。回行部であると判断すると、走
行車両1に設けた左右一対の後部磁気センサー60a,
60bにて検出して、これに基づき誘導ケーブル27に
略沿うように操舵制御する。
(57) [Summary] [Purpose] To allow an automatically traveling vehicle to be accurately steering-controlled along a guide cable at both a straight traveling portion and a traveling portion. According to the detected value of a steering angle sensor 25 in a steering device 14, it is determined whether the traveling vehicle 1 is located in a straight traveling portion or a traveling portion. When it is a straight traveling portion, a pair of left and right front magnetic sensors 26a, 26 provided on the traveling vehicle 1 with an AC electric field emitted from the induction cable 27.
Then, the steering control is performed so as to be substantially along the guide cable 27 based on the detection. When it is determined to be a traveling section, a pair of left and right rear magnetic sensors 60a provided on the traveling vehicle 1,
The steering control is carried out so that it is detected along with the guide cable 27 based on the detection by 60b.
Description
【0001】[0001]
本考案は、農作業機等の走行車両を誘導経路に沿って敷設した誘導ケーブル に略沿うように自動操舵制御する装置に関する。 The present invention relates to a device for automatically steering a traveling vehicle such as an agricultural work machine so as to substantially follow a guide cable laid along a guide path.
【0002】[0002]
従来から、果樹園等における自動走行型の薬剤散布機(スピードスプレヤ)等 の走行車両においては、作業経路(誘導経路)に沿って地中に埋設した誘導ケー ブルに対する走行車両の横ずれの大きさに対応して発生する左右一対の磁気セン サーでの出力値(電圧値)の差を取って、横ずれの大きさ(偏位量)と横ずれの 方向(右か左かの判別)とを求め、これらの検出結果から走行車両を誘導ケーブ ルに沿って走行するように、操舵車輪の向きを変えて操舵制御することが行われ ている(実開平2−84909号公報参照)。 Conventionally, in traveling vehicles such as automatic traveling type chemical sprayers (speed sprayers) in orchards, etc., the amount of lateral deviation of the traveling vehicle from the guide cable buried in the ground along the work route (guide route) is large. The difference between the output values (voltage values) of the pair of left and right magnetic sensors, which are generated in correspondence with the horizontal deviation, is taken to determine the magnitude of the lateral deviation (deviation amount) and the direction of lateral deviation (determination of right or left). Based on these detection results, steering control is performed by changing the direction of the steered wheels so that the traveling vehicle travels along the guidance cable (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-84909).
【0003】[0003]
この場合、図9に示すように、前記左右一対のピックアップコイル等の磁気セ ンサーLa,Lbを、走行車両100における前車輪101の車軸よりも前方に 配置し、誘導ケーブルKが平面視で湾曲している、いわゆる回行部に沿うように 操舵制御すると、次のような不都合が生じる。図10(a)及び(b)は、誘導 ケーブルKに交流電流を流し、この誘導ケーブルKから発生する交流磁界の強度 の変化を走行車両100の前部に装着した左右一対の磁気センサーLa,Lbで 感知する場合を模式的に示したものである。交流磁界の強さに対応して左のコイ ル型磁気センサーLaで発生した電圧の絶対値|e1|と、同じく右のコイル型磁 気センサーLbで発生した電圧の絶対値|e2|との差e(e=|e1|−|e2|) を縦軸にとり、前記左右一対の磁気センサーLa,Lb間の中点から下ろした垂 線と誘導ケーブルKまでの横方向距離、即ち横ずれ量mを横軸にとって、この横 ずれ量mと前記差電圧値eと関係を図10(b)に示す。この図から理解できる ように、前記差電圧値eがピーク(最大値、最小値)を示す箇所P1,P2の左 右量側では、横ずれ量mが異なっても同じ差電圧値eとなる。従って、前記回行 部を走行車両100が回行中、一方の磁気センサーの下方に誘導ケーブルKが位 置し、いわゆる横ずれ量mが大きい時には、その横ずれ量が前記中点から離れて いる側であるか近い側であるかの判別は困難となり、この回行部での修正すべき 操舵角度の決定に誤差が大きく存在するので、蛇行したり、誘導ケーブルKから 逸脱し易く、酷い場合には操舵制御が不能になるという問題があった。 In this case, as shown in FIG. 9, the magnetic sensors La and Lb such as the pair of left and right pickup coils are arranged in front of the axle of the front wheels 101 of the traveling vehicle 100, and the guide cable K is bent in a plan view. If the steering control is performed along the so-called traveling section, the following inconvenience occurs. 10 (a) and 10 (b), an alternating current is passed through the induction cable K, and a change in the intensity of the alternating magnetic field generated from the induction cable K is detected by a pair of left and right magnetic sensors La mounted on the front part of the traveling vehicle 100. It is a diagram schematically showing the case of sensing with Lb. Corresponding to the strength of the alternating magnetic field, the absolute value of the voltage | e1 | generated by the coil type magnetic sensor La on the left and the absolute value | e2 | of the voltage generated by the coil type magnetic sensor Lb on the right Taking the difference e (e = | e1 |-| e2 |) on the vertical axis, the lateral distance from the midpoint between the pair of left and right magnetic sensors La and Lb to the induction cable K, that is, the lateral displacement amount m. The horizontal axis is the horizontal axis, and the relationship between the lateral deviation amount m and the differential voltage value e is shown in FIG. As can be understood from this figure, on the left and right amount sides of the points P1 and P2 where the differential voltage value e shows a peak (maximum value, minimum value), the same differential voltage value e is obtained even if the lateral shift amount m is different. Therefore, when the traveling vehicle 100 is traveling in the traveling section, the guidance cable K is positioned below one of the magnetic sensors, and when the so-called lateral deviation amount m is large, the lateral deviation amount is away from the midpoint. It is difficult to determine whether the vehicle is on the near side or on the near side, and there is a large error in determining the steering angle to be corrected in this rounding section, so it is easy to meander or deviate from the guide cable K, and in a severe case. Had a problem that steering control was disabled.
【0004】 本考案はこのような従来の問題に鑑み、直線部と回行部に関係なく、精度を向 上させた操舵制御を実行できる操舵制御装置を提供することを目的とするもので ある。In view of such conventional problems, an object of the present invention is to provide a steering control device capable of performing steering control with improved accuracy, regardless of a straight line portion and a traveling portion. ..
【0005】[0005]
この目的を達成するため、本考案では、誘導ケーブルから出る交流電界を走行 車両に搭載した磁気センサーにて検出する一方、操舵装置における操舵角度を操 舵検出センサーにて検出し、前記誘導ケーブルに略沿うように操舵する制御手段 を設けてなる走行車両において、走行車両の前車軸より前方に左右一対の前部磁 気センサーを設け、走行車両の前後車軸の間に左右一対の後部磁気センサーを設 け、前記操舵角度が所定の小さい範囲内にあるときには前部磁気センサーの検出 出力を基準にして操舵制御を実行し、前記操舵角度範囲外にあるときには後部磁 気センサーの検出出力を基準にして操舵制御を実行するようにした制御手段を設 けたものである。 In order to achieve this object, in the present invention, the AC electric field emitted from the induction cable is detected by the magnetic sensor mounted on the traveling vehicle, while the steering angle in the steering device is detected by the steering detection sensor, In a traveling vehicle provided with a control means for steering along substantially the same direction, a pair of left and right front magnetic sensors are provided in front of the front axle of the traveling vehicle, and a pair of left and right rear magnetic sensors are provided between the front and rear axles of the traveling vehicle. When the steering angle is within a predetermined small range, the steering control is executed based on the detection output of the front magnetic sensor, and when outside the steering angle range, the detection output of the rear magnetic sensor is used as the reference. The control means is provided so as to execute the steering control.
【0006】[0006]
次に本考案を自動走行型の薬剤散布機(スピードスプレヤ)を誘導するシステ ムに適用した実施例について説明する。スピードスプレヤの走行車両1の前部側 にハンドル3を備えた運転操作部2を有し、走行車両1には平面視略L字状の薬 液タンク4とその後部に噴霧部5とを備えている。 Next, an embodiment in which the present invention is applied to a system for guiding an automatic traveling type drug sprayer (speed sprayer) will be described. The speed sprayer has a driving operation section 2 provided with a handle 3 on the front side of a traveling vehicle 1, and the traveling vehicle 1 is provided with a liquid tank 4 having a substantially L-shape in plan view and a spraying section 5 at the rear thereof. I have it.
【0007】 噴霧部5は、走行車両1の下面を除く外周面に適宜間隔で半径外向きに臨ませ た多数の噴霧ノズル6と、その半径外向きに風を送る送風機7が装着され、前記 噴霧ノズル6は走行車両1の左右及び上面との3区画若しくは左右2区画ごとに 噴霧の作業を実行するように散布制御できるものである。 符号8,8は左右前輪、符号9,9は左右後輪であり、これらの4輪はエンジ ン10からの動力が走行変速機構11を介して各々伝達されて駆動できるいわゆ る4輪駆動型であり、エンジン10からの動力を別の動力伝達機構12を介して 送風機7を回転させ、また噴霧ノズル6に対する動力ポンプ13を駆動させる。The spray unit 5 is provided with a large number of spray nozzles 6 facing the outer peripheral surface of the traveling vehicle 1 excluding the lower surface of the traveling vehicle 1 at appropriate intervals in the radial outward direction, and a blower 7 for sending air outward in the radial direction. The spray nozzles 6 can be spray-controlled so as to perform spraying work in each of the three sections on the left and right and the upper surface of the traveling vehicle 1 or the two sections on the left and right. Reference numerals 8 and 8 are left and right front wheels, and reference numerals 9 and 9 are left and right rear wheels. These four wheels are so-called four-wheel drive in which power from the engine 10 is transmitted through the traveling speed change mechanism 11 to be driven. It is a mold and rotates the blower 7 through the power transmission mechanism 12 of the power from the engine 10 and drives the power pump 13 for the spray nozzle 6.
【0008】 ハンドル3付き操舵装置14は、図3に示すような機械的または油圧系統を含 むパワーステアリング機構15であり、このパワーステアリング機構15は油圧 回路16における複動式の油圧シリンダ17にて作動し、油圧シリンダ17が伸 長するとき、平面視W字状のベルクランク18を介して後輪9,9を左向きに変 更すると共に、連結ロッド19及び平面視V字状のベルクランク20を介して前 輪8,8を右向きに変更する(油圧シリンダ17が縮小するときには前輪は左向 き、後輪は右向きに変更される)というように、前後4輪ともに向きを変えて左 右に回動変更できるいわゆる4輪操舵型である。The steering device 14 with the steering wheel 3 is a power steering mechanism 15 including a mechanical or hydraulic system as shown in FIG. 3, and the power steering mechanism 15 includes a double-acting hydraulic cylinder 17 in a hydraulic circuit 16. When the hydraulic cylinder 17 extends, the rear wheels 9, 9 are changed to the left via the bell crank 18 having a W-shape in plan view, and the connecting rod 19 and the bell crank having a V-shape in plan view are changed. The front wheels 8 and 8 are changed to the right via 20 (the front wheels are changed to the left and the rear wheels are changed to the right when hydraulic cylinder 17 is contracted). It is a so-called four-wheel steering type that can be turned to the right.
【0009】 油圧回路16を図4に示し、符号28は、自動操舵用の油圧シリンダ17に対 する電磁ソレノイド式制御弁であり、符号29は走行ブレーキ及びクラッチ作動 のための油圧シリンダ30を制御する制御弁であり、これらは、油圧ポンプ22 からの作動油送りの場合に前記手動操舵用の制御弁23よりも上流から分岐した 油圧管31に接続する。The hydraulic circuit 16 is shown in FIG. 4, reference numeral 28 is an electromagnetic solenoid type control valve for the hydraulic cylinder 17 for automatic steering, and reference numeral 29 is for controlling the hydraulic cylinder 30 for running brake and clutch operation. These control valves are connected to a hydraulic pipe 31 branched from the upstream side of the control valve 23 for manual steering when hydraulic oil is fed from the hydraulic pump 22.
【0010】 手動操舵のときには、ハンドル3の回動角度に比例して制御弁23を介して油 吐出量を送る油圧モータ21から、前記ステアリング機構15に取付く複動式の 油圧シリンダ17に油を送り、自動操舵制御のときには油圧ポンプ22から電磁 ソレノイド式制御弁28を介して油圧シリンダ17に作動油を送る。 符号25は前輪8の操舵角度を検出できるポテンショメータ等の操舵角度セン サーであり、この場合、左右車輪の向き角度の平均値を求めて検出しても良い。 なお、前輪と後輪とを別々の油圧シリンダ式パワーステアリング機構を介して連 結して、前輪と後輪とを個別的に操舵制御するようにしても良い。At the time of manual steering, the hydraulic motor 21 that sends an oil discharge amount through the control valve 23 in proportion to the turning angle of the handle 3 transfers oil to the double-acting hydraulic cylinder 17 attached to the steering mechanism 15. During automatic steering control, hydraulic oil is sent from the hydraulic pump 22 to the hydraulic cylinder 17 via the electromagnetic solenoid type control valve 28. Reference numeral 25 is a steering angle sensor such as a potentiometer capable of detecting the steering angle of the front wheels 8. In this case, the average value of the orientation angles of the left and right wheels may be obtained and detected. The front wheels and the rear wheels may be connected via separate hydraulic cylinder power steering mechanisms so that the front wheels and the rear wheels can be individually steered.
【0011】 走行車両1の下面には、その前部(前輪8,8の者軸より前方)に左右一対の 前部磁気センサー26a,26bを設け、また、前輪8,8と後輪9,9との前 後の中途位置には後部磁気センサー60a,60bを設ける(図3参照)。これ ら磁気センサー26a,26b,60a,60bは、導体をコイル状に巻いたピ ックアップコイルであっても良いし、ホール素子、ホールIC、磁気抵抗素子、 磁気トランジスタであっても良く、後述する交流電流発生装置53にて誘導ケー ブル27に印加された適宜周波数の交流電流により、当該誘導ケーブル27の周 囲に発生する交流磁界の強度を検出することができるものである。誘導ケーブル 27は果樹園の作業経路である誘導経路に沿って形成した溝内に敷設するか、ま たは地中に埋設する。On the lower surface of the traveling vehicle 1, a pair of left and right front magnetic sensors 26a and 26b are provided at the front (in front of the front axle of the front wheels 8 and 8), and the front wheels 8 and 8 and the rear wheels 9 and Rear magnetic sensors 60a and 60b are provided at positions midway between the front and the rear (see FIG. 3). These magnetic sensors 26a, 26b, 60a, 60b may be pick-up coils formed by winding a conductor into a coil, or may be Hall elements, Hall ICs, magnetoresistive elements, or magnetic transistors. The strength of an AC magnetic field generated around the induction cable 27 can be detected by an AC current of an appropriate frequency applied to the induction cable 27 by the current generator 53. The guide cable 27 is laid in a groove formed along the guide route, which is the working route of the orchard, or buried in the ground.
【0012】 なお、前記誘導ケーブル27にパルス的に直流電流を流したり、直流電流にパ ルス信号を載せる等して交流磁界を発生させても良い。さらに、敷設する誘導ケ ーブル27の形状は通常の断面円形のワイヤ状又は偏平な帯状であっても良い。 図5は操舵制御装置32のブロック図を示し、マイクロコンピュータ等の中央 処理装置33には、各種データを読み書き可能なメモリ(RAM)34及び、制 御プログラム等を記憶させための読み出し専用メモリ(ROM)35が接続され ている。また、中央処理装置33には、前記前部磁気センサー26a,26bか らの検出信号、又は後部磁気センサー60a,60bからの検出信号をA/D変 換器36,36でデジタル信号に変換した後入力し、誘導ケーブル27の軸線に 対する走行車両1の中心線の横ずれの偏位量や、車体の横ずれ方向が左右いずれ であるかを中央処理装置33にて演算するのである。It is to be noted that a pulsed direct current may be passed through the induction cable 27, or a pulse signal may be placed on the direct current to generate an alternating magnetic field. Further, the guide cable 27 to be laid may be in the form of a wire having a normal circular cross section or a flat band. FIG. 5 is a block diagram of the steering control device 32. A central processing unit 33 such as a microcomputer has a memory (RAM) 34 capable of reading and writing various data and a read-only memory (for storing a control program, etc.). ROM) 35 is connected. In the central processing unit 33, the detection signals from the front magnetic sensors 26a and 26b or the detection signals from the rear magnetic sensors 60a and 60b are converted into digital signals by the A / D converters 36 and 36. The central processing unit 33 calculates the amount of lateral deviation of the center line of the traveling vehicle 1 with respect to the axis of the guide cable 27 and whether the lateral deviation direction of the vehicle body is left or right.
【0013】 つまり、一対の磁気センサー26a,26bまたは60a,60bの検出信号 を減算演算すれば、車体の前部における誘導ケーブル27に対する横ずれの偏位 量を求めることおよび横ずれの向き(右または左)を判別することができる。 符号37は、回行部を判別するための予備的な地磁気センサー、符号40は薬 液タンク4内の薬液レベル(水面高さ)を検出するための電気抵抗式等のレベル センサー、符号41は噴霧時の薬液消費量を検出するための流量検出センサーを 示し、これらは、中央処理装置33におけるインターフエイスの入力端子に接続 する。That is, by subtracting the detection signals of the pair of magnetic sensors 26a, 26b or 60a, 60b, the deviation amount of the lateral deviation with respect to the guide cable 27 in the front part of the vehicle body and the direction of the lateral deviation (right or left) can be obtained. ) Can be determined. Reference numeral 37 is a preliminary geomagnetic sensor for discriminating the traveling portion, reference numeral 40 is an electric resistance type level sensor for detecting the chemical liquid level (water level) in the chemical liquid tank 4, and reference numeral 41 is A flow rate detection sensor for detecting the amount of chemical solution consumed during spraying is shown, and these are connected to the input terminal of the interface in the central processing unit 33.
【0014】 中央処理装置33におけるインターフエイスの出力端子には次のものを接続す る。即ち、薬液タンク4から噴霧ノズル6に薬液を送る動力ポンプ13の駆動回 路43と、薬液流通管の途中に設けて液の流通量を調節し,遮断することが可能 な調節バルブ44の駆動回路45と、前記自動操舵用の制御弁28の右操舵用電 磁ソレノイド28Rの電気式駆動回路46と左操舵用電磁ソレノイド28Lの電 気式駆動回路47と、前記薬液タンク4内の薬液レベルが最低になったとき、点 灯する表示ランプ48と、走行車両1の走行ブレーキを作動させるアクチェータ の駆動回路49と、エンジンの動力伝達を継断するクラッチを作動させるアクチ ェータの駆動回路50とを接続する。The following are connected to the output terminals of the interface in the central processing unit 33. That is, the drive circuit 43 of the power pump 13 that sends the chemical solution from the chemical solution tank 4 to the spray nozzle 6 and the control valve 44 that can be installed in the middle of the chemical solution flow pipe to control and shut off the flow rate of the solution. The circuit 45, the electric drive circuit 46 of the electromagnetic solenoid 28R for right steering of the control valve 28 for automatic steering, the electric drive circuit 47 of the electromagnetic solenoid 28L for left steering, and the chemical liquid level in the chemical liquid tank 4 Indicator lamp 48 which is lit when the engine reaches a minimum level, a drive circuit 49 of an actuator that activates the traveling brake of the traveling vehicle 1, and a drive circuit 50 of an actuator that activates a clutch that disconnects the power transmission of the engine. Connect.
【0015】 なお、噴霧部5からの薬液散布量を調節するための薬量調節バルブ44の駆動 回路45を無線操作機器にて遠隔操作できるように構成すれば、薬液散布のON ・OFFも実行できる。 また、中央処理装置33に車速センサー52の検出信号を入力し、走行変速機 構11の油圧シリンダもしくはDCモータ等のアクチェータを作動させる駆動回 路53に出力信号を出すように構成する。If the drive circuit 45 of the dose adjusting valve 44 for adjusting the amount of the chemical liquid sprayed from the spray section 5 is configured to be remotely controllable by a wireless operation device, the ON / OFF of the chemical liquid spraying is also executed. it can. Further, the detection signal of the vehicle speed sensor 52 is input to the central processing unit 33, and an output signal is output to a drive circuit 53 for operating an actuator such as a hydraulic cylinder of the traveling transmission mechanism 11 or a DC motor.
【0016】 この構成において、中央処理装置33にて、前記走行車両1に設けた左右一対 の前部磁気センサー26a,26bまたは後部磁気センサー60a,60bで検 出した誘導ケーブル27に対する横ずれ量を演算し、この検出横ずれ量と操舵角 度センサー25の検出値とから、前記横ずれ量がが小さくなるように操舵制御す るための操舵修正指令量信号を求めて、電気式駆動回路46,47に駆動パルス 信号を与える。In this configuration, the central processing unit 33 calculates the lateral shift amount with respect to the guide cable 27 detected by the pair of left and right front magnetic sensors 26a, 26b or the rear magnetic sensors 60a, 60b provided in the traveling vehicle 1. Then, from the detected lateral deviation amount and the detection value of the steering angle sensor 25, a steering correction command amount signal for controlling the steering so that the lateral deviation amount becomes smaller is obtained, and the electric drive circuits 46 and 47 are provided. Drive pulse signal is given.
【0017】 この場合、前記操舵角度センサー25の出力値を読み出して、その大小から回 行部か直進部かを判別し、直線部であると判断したときには前部磁気センサー2 6a,26bの検出値(出力値)に基づいて誘導ケーブル27に対する横ずれ量 を演算し、回行部であると判断したときには後部磁気センサー60a,60bの 検出値(出力値)に基づいて誘導ケーブル27に対する横ずれ量を演算し、直線 部に対する修正操舵指令角度や、回行部に対する修正操舵指令角度θを売る沿岸 を実行し、操舵制御するのである。In this case, the output value of the steering angle sensor 25 is read out, and it is discriminated from the magnitude of the steering angle sensor 25 whether it is a traveling portion or a straight traveling portion. When it is determined that it is a straight portion, the front magnetic sensors 26a, 26b detect it. The lateral deviation amount with respect to the guide cable 27 is calculated based on the value (output value), and when it is determined to be the traveling section, the lateral deviation amount with respect to the induction cable 27 is calculated based on the detection values (output values) of the rear magnetic sensors 60a and 60b. The steering control is performed by calculating the corrected steering command angle for the straight part and the coast for selling the corrected steering command angle θ for the traveling part.
【0018】 この制御を、図7に示したサブルーチンフローチャートに従って説明すると、 スタートに続き、ステップ701で操舵角度センサー25の検出値を読み込み、 次いでステップ702で走行車両1が現在進行している箇所が直進ゾーンである か否かを判別し、直進ゾーンであると判断したとき(yes )には、前部磁気セン サー26a,26bの検出値を入力し(ステップ703)、この検出値を基準に して修正操舵指令量(角度)θを演算し、操舵制御を実行する(ステップ704 ,705)。前記ステップ702で、直進ゾーンでない(no)と判断するときに は、後部後部磁気センサー60a,60bの検出値を入力し(ステップ706) 、この検出値を基準にして修正操舵指令量θを演算し、操舵制御を実行する(ス テップ704,705)。This control will be described in accordance with the subroutine flowchart shown in FIG. 7. Following the start, in step 701, the detected value of the steering angle sensor 25 is read, and then in step 702, the location where the traveling vehicle 1 is currently traveling is determined. When it is determined whether the vehicle is in the straight traveling zone or not, and when it is determined that the vehicle is in the straight traveling zone (yes), the detected values of the front magnetic sensors 26a and 26b are input (step 703), and the detected value is used as a reference. Then, the corrected steering command amount (angle) θ is calculated, and steering control is executed (steps 704 and 705). When it is determined in step 702 that the vehicle is not in the straight traveling zone (no), the detected values of the rear magnetic sensors 60a and 60b are input (step 706), and the corrected steering command amount θ is calculated based on the detected value. Then, steering control is executed (steps 704 and 705).
【0019】 直進ゾーンでない、換言すれば回行部であるときには、図6に示すように、平 面視で湾曲した誘導ケーブル27が、走行車両1の前後中途部に配置した左右一 対の後部磁気センサー60a,60bの左右間に位置する状態のとき、前述した ように左右両磁気センサーの出力値の差、つまり差電圧値eに対する横ずれ量の の誤差が少なくなる。従って、当該走行車両1がこの回行部に沿うような回行操 舵制御を精度良く実行されるのである。When the vehicle is not in the straight traveling zone, in other words, in the traveling portion, as shown in FIG. 6, the guide cable 27 curved in plan view is provided with a pair of left and right rear portions arranged in the front-rear midway portion of the traveling vehicle 1. When the magnetic sensors 60a and 60b are located between the left and right sides, as described above, the difference between the output values of the left and right magnetic sensors, that is, the error of the lateral shift amount with respect to the difference voltage value e decreases. Therefore, the traveling steering control along which the traveling vehicle 1 follows the traveling portion is accurately executed.
【0020】 なお、操舵角度センサー25の検出値Eから直進ゾーンであるか否かを判別す るとき、図8に示すように、検出値E=0を挟んで+E1〜−E1までの範囲を 直進ゾーン、その右側の+E1〜+E2迄の範囲を右旋回のための右回行ゾーン 、−E1〜−E2迄の範囲を左旋回のための左回行ゾーンに設定するのであり、 前記範囲に相当する値は予め、読み書き可能メモリ(RAM)34に記憶させて おく。When determining whether or not the vehicle is in the straight traveling zone from the detected value E of the steering angle sensor 25, as shown in FIG. 8, the range from + E1 to −E1 is sandwiched between the detected value E = 0. The straight traveling zone, the range from + E1 to + E2 on the right side thereof is set to the right-turning zone for turning right, and the range from −E1 to −E2 is set to the left-turning zone for turning left. The value corresponding to is stored in the readable / writable memory (RAM) 34 in advance.
【0021】 また、直線部では、一般に誘導ケーブル27に対する車体の横ずれ量Eの大き さが小さく、且つ修正すべき操舵角度は小さいものである。他方、回行部では誘 導ケーブル27に対する走行車両1の横ずれ量の大きさが大きく、且つ操舵角度 を大きく変更する必要がある。なお、前記回行部のゾーンを小旋回半径のゾーン と大旋回半径のゾーンとに区分けしても良い。Further, in the straight line portion, the lateral displacement amount E of the vehicle body with respect to the guide cable 27 is generally small, and the steering angle to be corrected is small. On the other hand, in the traveling section, the amount of lateral deviation of the traveling vehicle 1 with respect to the guide cable 27 is large, and the steering angle needs to be greatly changed. The zone of the traveling section may be divided into a small turning radius zone and a large turning radius zone.
【0022】 そして各ゾーンにおいて基準値KEを設定し、この各基準値に対して、車体の 基準操舵角度を設定する。例えば、各ゾーンでの横ずれ量の中間値を基準値KE とする。この基準値KEに対して前記演算した移動平均値Δemとの偏差をρ、 偏差の変化率をΔρとし、前記基準値KEに対して修正操舵指令角度θを予め設 定しておく。この場合、直線部に対する修正操舵指令角度θは相対的に小であり 、回行部に対する修正操舵指令角度θは相対的に大になるように設定すべきであ る。Then, a reference value KE is set in each zone, and a reference steering angle of the vehicle body is set for each reference value. For example, an intermediate value of the lateral deviation amount in each zone is set as the reference value KE. A deviation from the calculated moving average value Δem with respect to the reference value KE is ρ, a rate of change of the deviation is Δρ, and a corrected steering command angle θ is preset with respect to the reference value KE. In this case, the correction steering command angle θ with respect to the straight line portion should be set relatively small, and the correction steering command angle θ with respect to the traveling portion should be set relatively large.
【0023】 そして、各ゾーンにおける前記基準値KEに対する偏差ρ及び/または偏差の 変化率Δρに略比例する修正操舵指令量(角度)の増分Δθを演算にて求め、最 終的な修正操舵指令量(角度)(θ+Δθ)に対応する駆動パルス信号を電気式 駆動回路46,47に与えて、回行部や直線部における誘導ケーブル27に対す る横ずれ量が小さくなるように操舵制御するのである。Then, the increment Δθ of the correction steering command amount (angle) that is approximately proportional to the deviation ρ and / or the change rate Δρ of the deviation with respect to the reference value KE in each zone is calculated, and the final correction steering command is obtained. A drive pulse signal corresponding to the amount (angle) (θ + Δθ) is given to the electric drive circuits 46 and 47, and steering control is performed so that the amount of lateral deviation of the guide cable 27 at the traveling portion or the straight portion is reduced. ..
【0024】 このように、走行車両1が直線部に沿うように操舵制御する態様と、回行部に 沿って操舵制御する態様とを、別々に予め想定し、修正操舵指令量が異なるよう に設定しておけば、正確な操舵制御を迅速に実行できるという効果を奏する。As described above, the manner in which the traveling vehicle 1 is steered along the straight line portion and the manner in which the steered vehicle 1 is steered along the traveling portion are separately assumed in advance so that the corrected steering command amounts are different. If it is set, an effect that accurate steering control can be quickly executed is achieved.
【0025】[0025]
本考案では、誘導ケーブルから出る交流電界を検出するために、走行車両の前 車輪の車軸より前方に左右一対の前部磁気センサーを設け、走行車両の前後車軸 の間に左右一対の後部磁気センサーを設けてある。そして、走行車両の操舵装置 における操舵角度を操舵角度センサーの検出値の大小で、走行車両が現在回行部 に位置しているか直進部に位置しているかを判断し、直進部であれば、左右一対 の前部磁気センサーの検出値を基準にして操舵制御することで迅速且つ正確に直 進部に沿う操舵を行える。そして、回行部であると判断するときには、左右一対 の後部磁気センサーの検出値を基準に操舵制御を実行する。 In the present invention, a pair of left and right front magnetic sensors are provided in front of the axles of the front wheels of the traveling vehicle to detect the AC electric field generated from the induction cable, and a pair of left and right rear magnetic sensors are provided between the front and rear axles of the traveling vehicle. Is provided. Then, the steering angle in the steering system of the traveling vehicle is determined based on the detected value of the steering angle sensor to determine whether the traveling vehicle is currently located in the traveling section or the straight traveling section. By controlling the steering based on the detection values of the pair of left and right front magnetic sensors, the steering along the straight ahead can be performed quickly and accurately. Then, when it is determined to be the traveling section, the steering control is executed based on the detection values of the pair of left and right rear magnetic sensors.
【0026】 回行部では、左右一対の前部磁気センサーの間に誘導ケーブルか位置しないこ とが多く、この磁気センサーによる検出値に誤差が大きくなる一方、左右の後部 磁気センサーの間に誘導ケーブルが位置する状態が、回行部に沿う操舵制御に誤 差が少ない状態と考えられるからである。 このように、回行部と直進部とで、判断基準として使用する磁気センサーの位 置を変更することで、回行部と直進部とに関係なく精度の良い操舵制御を実行で きるという効果を奏するのである。In the traveling section, an induction cable is often not positioned between the pair of left and right front magnetic sensors, and the error in the detection value by this magnetic sensor increases, while the guidance cable is introduced between the left and right rear magnetic sensors. This is because the state where the cable is located is considered to be a state in which there is little error in steering control along the traveling section. In this way, by changing the position of the magnetic sensor used as a criterion for the traveling section and the straight traveling section, it is possible to perform accurate steering control regardless of the traveling section and the straight traveling section. Is played.
【図1】薬剤散布機の側面図である。FIG. 1 is a side view of a drug spraying machine.
【図2】薬剤散布機の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the medicine spraying machine.
【図3】操舵装置14の概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a steering device 14.
【図4】操舵装置の制御油圧回路図である。FIG. 4 is a control hydraulic circuit diagram of the steering device.
【図5】操舵制御装置の機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram of a steering control device.
【図6】回行部における誘導ケーブルと走行車両との関
係を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a relationship between a guide cable and a traveling vehicle in a traveling section.
【図7】サブルーチンフローチャートである。FIG. 7 is a subroutine flowchart.
【図8】ゾーンの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of zones.
【図9】従来例の磁気センサーによる検出の態様を示す
説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a mode of detection by a conventional magnetic sensor.
【図10】(a)は誘導ケーブルと左右一対の磁気セン
サーとの位置関係を示す説明図、(b)は左右一対の磁
気センサーの出力値(減算値)と横ずれ量との関係を示
す図である。10A is an explanatory diagram showing a positional relationship between an induction cable and a pair of left and right magnetic sensors, and FIG. 10B is a diagram showing a relationship between output values (subtracted values) of a pair of left and right magnetic sensors and lateral shift amounts. Is.
1 走行車両 3 ハンドル 6 噴霧ノズル 7 送風機 8,8 前輪 9,9 後輪 10 エンジン 11 走行変速機構 12 動力伝達機構 13 動力ポンプ 14 操舵装置 16 油圧回路 17 油圧シリンダ 22 油圧ポンプ 23 制御弁 25 操舵角度センサー 26a,26b 前部磁気センサー 60a,60b 後部磁気センサー 27 誘導ケーブル 28 自動操舵用制御弁 32 操舵制御装置 33 中央処理装置 38 ステップモータ 46,47 駆動回路 1 Traveling Vehicle 3 Handle 6 Spray Nozzle 7 Blower 8, 8 Front Wheel 9, 9 Rear Wheel 10 Engine 11 Travel Speed Change Mechanism 12 Power Transmission Mechanism 13 Power Pump 14 Steering Device 16 Hydraulic Circuit 17 Hydraulic Cylinder 22 Hydraulic Pump 23 Control Valve 25 Steering Angle Sensors 26a, 26b Front magnetic sensor 60a, 60b Rear magnetic sensor 27 Induction cable 28 Control valve for automatic steering 32 Steering control device 33 Central processing unit 38 Step motor 46, 47 Drive circuit
Claims (1)
両に搭載した磁気センサーにて検出する一方、操舵装置
における操舵角度を操舵検出センサーにて検出し、前記
誘導ケーブルに略沿うように操舵する制御手段を設けて
なる走行車両において、走行車両の前車軸より前方に左
右一対の前部磁気センサーを設け、走行車両の前後車軸
の間に左右一対の後部磁気センサーを設け、前記操舵角
度が所定の小さい範囲内にあるときには前部磁気センサ
ーの検出出力を基準にして操舵制御を実行し、前記操舵
角度範囲外にあるときには後部磁気センサーの検出出力
を基準にして操舵制御を実行するようにした制御手段を
設けたことを特徴とする走行車両における自動操舵制御
装置。[Claims for utility model registration] [Claim 1] While the AC electric field generated from the induction cable is detected by a magnetic sensor mounted on a traveling vehicle, the steering angle in the steering device is detected by a steering detection sensor, and the induction cable is detected. In a traveling vehicle provided with control means for steering so as to substantially follow, a pair of left and right front magnetic sensors are provided in front of the front axle of the traveling vehicle, and a pair of left and right rear magnetic sensors are provided between the front and rear axles of the traveling vehicle. When the steering angle is within a predetermined small range, steering control is executed based on the detection output of the front magnetic sensor, and when outside the steering angle range, steering is performed based on the detection output of the rear magnetic sensor. An automatic steering control device for a traveling vehicle, characterized in that control means for executing control is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991053876U JP2590004Y2 (en) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Automatic steering control device for traveling vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991053876U JP2590004Y2 (en) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Automatic steering control device for traveling vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH058608U true JPH058608U (en) | 1993-02-05 |
JP2590004Y2 JP2590004Y2 (en) | 1999-02-10 |
Family
ID=12954950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1991053876U Expired - Lifetime JP2590004Y2 (en) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Automatic steering control device for traveling vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2590004Y2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020098566A (en) * | 2018-09-28 | 2020-06-25 | 先進モビリティ株式会社 | Automatic driving system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS545191A (en) * | 1977-06-13 | 1979-01-16 | Nippon Yusoki Co Ltd | Induced control device of nooman travelling vehicle |
JPS56140806U (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-24 | ||
JPH01120213U (en) * | 1988-02-04 | 1989-08-15 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP1991053876U patent/JP2590004Y2/en not_active Expired - Lifetime
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JP2020098566A (en) * | 2018-09-28 | 2020-06-25 | 先進モビリティ株式会社 | Automatic driving system |
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