JPH0612119A - 走行作業車の誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な構成で走行作業車を正確に誘導するこ
とのできる誘導装置を提供する。 【構成】 予め定めた走行路２に沿って磁石３を線状に
配設し、この磁石に沿って走行作業車を誘導して該走行
路上を自動走行させる走行作業車の誘導装置であって、
前記走行作業車の走行方向と直交する方向に配置され且
つ前記磁石を検知する複数のリードスイッチ２１〜２８
と、これら複数のリードスイッチ２１〜２８の内の一つ
を基準とし、この基準となるリードスイッチが磁石３を
検知しているとき、走行作業車の車輪１６,１７の転舵
角をゼロにし、基準となる磁気検知部材から離れた磁気
検知部材が前記磁石を検知しているとき、その離れた量
に応じるとともにその離れた量を修正する方向へ前記車
輪を転舵させるマイクロコンピュータ４１とを走行作業
車に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、この発明は、走行作
業車を予め定めた走行路に沿って誘導して該走行路上を
自動走行させる走行作業車の誘導装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から園芸施設等の畦間を自動走行し
て農薬等を散布する走行作業車が知られている。

【０００３】かかる走行作業車は、畦間の側面に所定間
隔で設置された反射板に向けて赤外光等を射出する発光
器と、前記反射板で反射した赤外光を受光する受光セン
サ等とを備えている。そして、走行作業車は、赤外光を
射出しながら走行していくとともに、反射板で反射した
赤外光を順次受光していき、その受光センサの受光回数
とマイクロコンピュータに予め記憶させた地図プログラ
ムとを照合して、現在位置を確認するとともに進路変更
等をして予め定めた走行路を自動走行していくものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、受光センサ
は反射板の向きや高さが設定位置からずれると反射光を
受光することができなくなるので、反射板のセッティン
グを正確に行なわなければならず、そのセッティングが
やっかいなものであった。また、散布した農薬等が反射
板に付着したり、繁茂した茎や葉等が反射板を遮った
り、作業中に誤って反射板に接触して反射板の向きが変
わったりして、反射光を受光することができなくなり、
走行作業車を正確に誘導することができなくなってしま
うという問題があった。

【０００５】これら問題を解消するものとして、走行路
に電線を敷設し、この電線に高周波の電磁界を流し、こ
の電磁界を高周波受信機で受信して走行作業車を電線に
沿って走行させるものがある。

【０００６】しかしながら、電線に高周波の電磁界を流
す高周波発信器やその電磁界を受信する高周波受信器を
必要とするので、高価なものになってしまう等の問題が
あった。

【０００７】そこで、この発明は上記問題点に鑑みてな
されたもので、その目的は、安価な構成で走行作業車を
正確に誘導することのできる誘導装置を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、予め定めた走行路に沿って磁石を線状に
配設し、この磁石の配設方向に沿うように走行作業車の
車輪を転舵させることにより該走行作業車を走行路上を
自動走行させる走行作業車の誘導装置であって、前記走
行作業車の走行方向と直交する方向に配置され且つ前記
磁石を検知する複数の磁気検知部材と、これら複数の磁
気検知部材の内の一つを基準とし、この基準となる磁気
検知部材が前記磁石を検知しているとき、前記車輪の転
舵角をゼロにし、基準となる磁気検知部材から離れた位
置の磁気検知部材が前記磁石を検知しているとき、その
離れた位置をゼロとする方向へ前記車輪を転舵させる転
舵制御装置とを走行作業車に設けたことを特徴とする。

【０００９】また、この発明は、走行作業車を予め定め
た走行路に沿って誘導して該走行路上を自動走行させる
走行作業車の誘導装置であって、前記走行路上の進路変
更位置に走行方向と直交する方向に磁石を線状に配設
し、前記走行作業車は、前記磁石を検知する磁気検知部
材と、この磁気検知部材が磁石を検知した際に、予め定
めた方向に走行作業車の転舵する車輪を転舵させて進路
変更させる転舵制御装置とを備えていることを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】この発明は、上記構成により、基準となる磁気
検知部材が前記磁石を検知しているとき、転舵制御装置
は車輪の転舵角をゼロに設定し、基準となる磁気検知部
材から離れた磁気検知部材が磁石を検知しているとき、
転舵装置はその離れた位置がゼロとなる方向へ車輪を転
舵させる。

【００１１】また、この発明は、磁気検知部材が走行路
上の進路変更位置に配設した磁石を検知すると、転舵制
御装置が予め定めた方向に走行作業車の車輪を転舵させ
て進路変更させる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明に係る走行作業車の誘導装置
の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１３】図３は園芸施設を示した平面図であり、図
３において、１は果樹や花等が植えられている栽培ベッ
ド、２は走行作業車が走行する畦間（走行路）であり、
畦間２には図示のように棒磁石（磁石）３が線状に複数
敷設されている。また、分岐点Ｂ,Ｃにはスポット的に
棒磁石４が棒磁石３と平行に配置されている。停止点Ｅ
には、走行方向と直交する方向に棒磁石５が配置されて
いる。

【００１４】棒磁石３〜５は、図４に示すように、角柱
状のプラスチックからなる長さＬ＝９５０mmの棒磁石
で、上がＮ極に下がＳ極に磁化されている。

【００１５】図１および図２は、畦間２を走行する走行
作業車１０を示したものである。図１および図２におい
て、１１は車体フレームで、車体フレーム１１の上には
荷台１２が設けられている。車体フレーム１１には、駆
動輪である後輪１４,１５と、前輪（車輪）１６,１７と
が設けられており、後輪１４,１５は駆動モータ３１,３
２によって駆動され、前輪１６,１７は転舵モータ３３
によって転舵されるようになっている。そして、その転
舵角はエンコーダ３４によって検出される。また、車体
フレーム１１の前面には磁気を検知するリードスイッチ
（磁気検知部材）２１〜２８が、図５に示すように、走
行方向と直交する方向に所定間隔毎に配置されている。
各リードスイッチ２１〜２８は、耐久性向上のため図
６に示すように、ビニールチューブ３６に挿入され、先
端部３７をモールドしている。

【００１６】また、図１において、４０は駆動モータ３
１,３２と転舵モータ３３を制御するコントローラであ
る。このコントローラ４０は、図７に示すように、各リ
ードスイッチ２１〜２８の検知信号やエンコーダ３４の
転舵角信号をマイクロコンピュータ４１へ伝達させるイ
ンターフェース４２と、駆動モータ３１,３２や転舵モ
ータ３３を制御するモータ制御部４３とを備えている。

【００１７】マイクロコンピュータ４１は、駆動モータ
３１,３２を駆動させる他、前記検知信号や転舵角信号
に基づいてモータ３３を制御させるモータ制御信号を出
力して前輪１６,１７を転舵させものである。例えば、
図８に示すように、リードスイッチ２１が棒磁石３を検
知した場合、すなわち、棒磁石３が矢印５１a上を通る
場合、マイクロコンピュータ４１は前輪１６,１７を右
へ７度転舵させる。リードスイッチ２１,２２が棒磁石
３を検知した場合、すなわち、棒磁石３が矢印５１b上
を通る場合、前輪１６,１７を右へ６度転舵させる。同
様に、棒磁石３が矢印５１c〜５１h上を通る場合、前輪
１６,１７を５〜０度右へ転舵させる。

【００１８】また、リードスイッチ２８が棒磁石３を検
知した場合、すなわち、棒磁石３が矢印５２a上を通る
場合、前輪１６,１７を左へ７度転舵させる。リードス
イッチ２８,２７が棒磁石３を検知した場合、すなわ
ち、棒磁石３が矢印５２b上を通る場合、前輪１６,１７
を左へ６度転舵させる。同様に、棒磁石３が矢印５２c
〜５２h上を通る場合、前輪１６,１７を５〜０度左へ転
舵させる。

【００１９】すなわち、マイクロコンピュータ４１は、
リードスイッチ２４,２５（基準となる磁気検知部材）
が磁石３を検知しているとき、車輪１６,１７の転舵角
をゼロにし、リードスイッチ２４,２５から離れた位置
のリードスイッチ２１〜２３,２６〜２８が磁石３を検
知しているとき、その離れた位置をゼロとする方向へ車
輪１６,１７を転舵させる転舵制御装置として機能す
る。

【００２０】次ぎに、上記実施例の動作について説明す
る。走行作業車１０は、例えば図３に示すように、Ｑ1
地点から出発してＥ地点まで矢印Ｐに示す順路にしたが
って自動走行するものとして説明する。

【００２１】走行作業車１０は、コントローラ４０によ
り駆動モータ３１,３２が駆動されてＱ1地点から右へ直
進走行していく。この際、リードスイッチ２４,２５が
棒磁石３を検知している場合には、走行作業車１０は走
行路２からずれていないことになるので、前輪１６,１
７は転舵されずそのまま直進走行される。

【００２２】いま、例えば、走行作業車１０が破線で示
す位置へずれてリードスイッチ２５,２６が棒磁石３を
検知した場合、前輪１６,１７はマイクロコンピュータ
４１の転舵角信号により左へ４度（図１において矢印Ｓ
方向へ４度）転舵される。これにより、走行作業車１０
は正規な走行路２へ戻ることとなる。この場合、走行路
２からの走行作業車１０のずれが大きいほど、より外側
のリードスイッチ２８が棒磁石３を検知することにな
り、前輪１６,１７の転舵角はより大きなものとなるの
で、走行作業車１０はそのずれ量に拘らず速やかに正規
な走行路２へ戻ることとなる。そして、走行作業車１０
は棒磁石３に沿って直進走行していくことになる。

【００２３】走行作業車１０がコーナＡに達すると、外
側にあるリードスイッチ２５〜２８が棒磁石３を検知し
ていくことになるので、前輪１６,１７は反時計方向へ
転舵されていき、走行作業車１０は棒磁石３に沿って９
０度方向変換し図１の鎖線で示す状態となる。この状態
から走行作業車１０が棒磁石３に沿いながら走行して分
岐点Ｂにくると、リードスイッチ２４,２５が棒磁石３
を検知する他に、例えばリードスイッチ２６が磁石４を
検知することになる。これにより、マイクロコンピュー
タ４１は分岐点Ｂにきたことを判断する。

【００２４】これは、例えば棒磁石３が矢印５２h上
（図８参照）にあるとき、磁石４が矢印５２e上にくる
ように配置しておけば、常に３つのリードスイッチが棒
磁石３,４を検知することになる。

【００２５】この分岐点Ｂで走行作業車１０を左折させ
ないので、棒磁石３に沿って走行作業車１０を走行させ
る。この際、Ｆ区間で棒磁石３と棒磁石３´を２つ以上
のリードスイッチ２１〜２８が検知することになるが、
どのリードスイッチ２１〜２８が棒磁石３を検知してい
るかの判別は容易に行なうことができる。つまり、検知
している右側のリードスイッチが棒磁石３を検知してい
ることになり、そのリードスイッチの検知に基づいて前
輪１６,１７を転舵させれば、棒磁石３に沿って走行作
業車１０は走行していくこととなる。

【００２６】走行作業車１０が分岐点Ｃにくると、３つ
のリードスイッチ、例えばリードスイッチ２４,２５が
棒磁石３を検知する他にリードスイッチ２６が磁石４を
検知する。これにより分岐点にきたことを判断する。ま
た、分岐点にきた回数からどの分岐点にきたかを判断す
る。

【００２７】この分岐点Ｃで作業車１０を左折させるの
で、棒磁石３´に沿って作業車１０を走行させる。Ｇ区
間での棒磁石３´の検知は、検知している左側のリード
スイッチが棒磁石３´を検知していることになるので、
そのリードスイッチに基づいて前輪１６,１７を転舵さ
せていけば、作業車１０は棒磁石３´に沿って走行して
いくこととなる。そして、合流点Ｄにきたら棒磁石３に
沿って作業車１０を走行させる。

【００２８】作業車１０が停止点Ｅにくると、磁石５が
走行方向と直交する方向に配置されているので、リード
スイッチ２１〜２８のほぼ全部が棒磁石３,５を検知す
ることとなり、これにより、駆動モータ３１,３２を停
止させて作業車１０を停止点Ｅに停止させる。

【００２９】このように、リードスイッチ２１〜２８に
よって棒磁石３〜５を検知するものであるから、棒磁石
３〜５の上を農薬,土,葉等が覆っていてもリードスイッ
チ２１〜２８は棒磁石３〜５を確実に検知することがで
きるので、走行作業車１０を棒磁石３に沿って確実に走
行させることができる。また、走行路２に棒磁石３を敷
設し、リードスイッチ２１〜２８でその棒磁石３を検知
するものであるから、その装置は安価なものとなる。

【００３０】図９は他の実施例を示したもので、これ
は、走行路６２の進路変更位置６２Ａ〜６２Ｄに走行方
向と直交する方向に棒磁石３を配置し、走行作業車１０
の底部の中央部にリードスイッチ６３を設けたものであ
る。この実施例では、リードスイッチ６３が棒磁石３を
検知したら、前輪１６,１７を転舵制御装置６４で所定
角度転舵させて走行作業車１０を時計方向へ９０度方向
転換させるものである。

【００３１】ところで、表１に示すように、

【００３２】

【表１】

【００３３】長さＬ＝９５０mm,幅ａ＝１０mm,高さｂ＝
１０mmのゴム材で構成した磁石の試料NO1と、長さＬ＝
９５０mm,幅ａ＝８mm,高さｂ＝８mmのプラスチックで構
成した磁石の試料NO2と、長さＬ＝９５０mm,幅ａ＝７m
m,高さｂ＝１２mmのプラスチックで構成した磁石の試料
NO3とを使用して、図１０に示すように、磁石のＮ極か
ら０〜５０mmそれぞれ離れた位置の磁力の強さを測定し
た結果を表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】この表２から分かるように、試料NO1とNO2
が磁力が強いものとなる。したがって、この実施例で
は、棒磁石３〜５にNO1あるはNO2のものを使用する。そ
して、感度が４０ガウスのリードスイッチ２１〜２８を
使用しても、棒磁石３〜５から２cm離れた位置から棒磁
石３〜５を検知することが可能である。

【００３６】また、この実施例では、棒磁石を使用して
いるので、屋外に敷設することが容易であり、また、テ
ープ状のものより耐久性に優れたものとなる。

【００３７】上記実施例では、棒磁石３〜５をプラスチ
ックで構成したものを使用しているが、フェライトのも
のを使用すれば、磁力を強くすることができるとともに
安価なものとなる。

【００３８】上記実施例では、園芸施設用の作業車につ
いて説明したが、これに限らず、養鶏や養豚場等の運搬
用の作業車、水産業や土木業の資材用の作業車、工場等
の資材や製品運搬用の作業車、病院やホテルの運搬用の
作業車、ゴルフカートやゴルフボール等の運搬用の作業
車、老人や身障者用のシルバーカー等にも適用できるこ
とは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】この発明によれば、リードスイッチによ
って磁石を検知するものであるから、磁石の上を農薬,
土,葉等が覆っていてもリードスイッチは磁石を確実に
検知することができ、走行作業車を磁石に沿って確実に
走行させることができる。また、走行路に磁石を敷設
し、リードスイッチでその磁石を検知するものであるか
ら、その装置は安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる走行作業車の構成を示した平
面図、

【図２】上記走行作業車の後部を示した背面図、

【図３】走行作業車が走行する走行路を示した平面図、

【図４】走行路に敷設する磁石を示した斜視図、

【図５】リードスイッチの取り付け状態を示した説明
図、

【図６】リードスイッチを示した斜視図、

【図７】コントローラの構成を示したブロック図、

【図８】リードスイッチの検知と転舵角との関係を示し
た説明図、

【図９】他の実施例を示した説明図、

【図１０】測定位置を示した説明図である。

【符号の説明】

２ 走行路 ３〜５ 棒磁石（磁石） １６,１７ 前輪（車輪） ２１〜２８ リードスイッチ（磁気検知部材） ４１ コンピュータ(転舵制御装置)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000235923 疋田 光伯 香川県木田郡牟礼町牟礼1632−20 新八栗 台団地 (71)出願人 000238441 武田 康雄 香川県香川郡香川町浅野937−21 (72)発明者 井本武 香川県高松市一宮町368の４ (72)発明者 山下淳 愛媛県松山市福角町甲51−128 (72)発明者 佐藤員暢 徳島県名西郡石井町藍畑字竜王52−30 (72)発明者 疋田光伯 香川県木田郡牟礼町牟礼1632−20 新八栗 台団地 (72)発明者 武田康雄 香川県香川郡香川町浅野937−21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め定めた走行路に沿って磁石を線状に配
   設し、この磁石の配設方向に沿うように走行作業車の車
   輪を転舵させることにより該走行作業車を走行路上を自
   動走行させる走行作業車の誘導装置であって、 前記走行作業車の走行方向と直交する方向に配置され且
   つ前記磁石を検知する複数の磁気検知部材と、 これら複数の磁気検知部材の内の一つを基準とし、この
   基準となる磁気検知部材が前記磁石を検知していると
   き、前記車輪の転舵角をゼロにし、基準となる磁気検知
   部材から離れた位置の磁気検知部材が前記磁石を検知し
   ているとき、その離れた位置をゼロとする方向へ前記車
   輪を転舵させる転舵制御装置と、 を走行作業車に設けたことを特徴とする走行作業車の誘
   導装置。
2. 【請求項２】前記走行路の分岐点に前記の線状に配設さ
   れた磁石と別な磁石をスポット的に配置し、 前記磁気検知部材がスポット的に配置された磁石を検知
   したとき、前記転舵制御装置は予め定めた方向へ車輪を
   転舵させるように設定されていることを特徴とする請求
   項１の走行作業車の誘導装置。
3. 【請求項３】走行作業車を予め定めた走行路に沿って誘
   導して該走行路上を自動走行させる走行作業車の誘導装
   置であって、 前記走行路上の進路変更位置に走行方向と直交する方向
   に磁石を線状に配設し、前記走行作業車は、 前記磁石を検知する磁気検知部材と、 この磁気検知部材が磁石を検知した際に、予め定めた方
   向に走行作業車の転舵する車輪を転舵させて進路変更さ
   せる転舵制御装置と、 を備えていることを特徴とする走行作業車の誘導装置。
4. 【請求項４】前記磁石を長手方向と直交方向に磁化した
   棒磁石で構成したことを特徴とする請求項１ないし請求
   項３の走行作業車の誘導装置。