JPS58141706A - テイ−チング・プレイバツク方式の自動走行車輌 - 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】 本発明は自動走行車輌、詳しくは操向車輪に設けられ九
操向角検出器、この操向角検出器の出力を決められた時
間間隔でサンプリングするサンプリング手段、このサン
プリング値を記憶するメモリー、及び、そのメモリー内
容を読み出し、かつ、メモリー内容の操向角を再生する
様に！１１！向車輪を操向する駆動回路を有していて、
人為的に操縦して４行した時のスタート地点からの操向
車輪の操向角を記憶しておき自動走行時には、その記憶
され九操向角に基づいて操向車輪の操向を再生しつつ自
動走行するティーチング・プレイパック方式の自動走行
車輌に関する。

この様な制御手段によって自動走行する車輌では、走行
に伴い所定コー、スからのずれが徐々に大きくなる傾向
を有する。　この様なコースずれの原因は走行方向の向
きの再生誤差であるから、この様な手段で実用的に長い
区間自動走行するＫは、この様な再生誤差を除去するこ
とが必要である。

その為にはティーチング時に於ける操向車輪の操向角を
プレイパック時に厳密に再生する必要があり、また、配
憶媒体や信号処理に不確実さがない点で、ダイジタルメ
モリーを用いることが有利であるが、ディジタルメモリ
ーにハ１ｓｆｌ欠的なサンプリング値だけが記憶される
ことになるので、操向角変化の早さに応じて小さなサン
プリング間隔でサンプリングしなければ再生時に誤差を
生じることとなる。　逆にサンプリング間隔を小さくす
ると、メモリーが多く必要になる。

本発明はかかる二律背反的な欠点を除去することを目的
とする。

このために本発明の自動走行車輌は前記操向角検出器の
出力の時間的変化を検出する変化率検出手段を有してい
て、この変化率検出器の出力が所定値以上のときに！Ｉ
Ｔ紀サンプリング間隔を小さくする手段を具備しである
ことを特徴とするものであってメモリーを節約できると
共Ｋ、ティーチング時の操向車輪の操作速度が速くても
従来のような欠点が生じず、従って、操向速度に制限を
設ける必要も生じさせないものである。

以下図＃に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による自動走行車輌が走行柵体１１）と
して用いられた芝刈機であって、走行機体（１）の前後
輪ｉ！Ｉ　、　＋３１の中間部に芝刈装置（４）が上下
動のみ自在に懸架されている。　そして、前輪１２）が
操向角の操向車輪であって、この前輪（！］に操向角を
検出する為のポテンショメータ（６）が付設されている
。

第８図は前輪（りを操向す、る油圧回路図であって、前
輪（２）を操向する油圧Ｖりンダ（６）はＫＭバ〃プ（
７）を介して油圧ポンプ（８１に連結され、電磁バルブ
（１）Ｋは油の流れ方向を変える弁体を動かす左右のソ
レノイド（９１、＜１（１が設けられ、このソレノイド
＋９１　、　（Ｍ）を作動させることで前輪（りを操向
する。

第８図は、操向角の記憶再生の為の制御回路を示す。　
この制御回路はスイッチ（８Ｗ、）Ｋよってティーチン
グ時とプレイパック時が切）瞥見られ、プレイパック時
にはスイッチ（ｇＷ＋）はモードラインーにｈｉｇｋレ
ベル信号を発し、ティーチング時には、スイッチ（８Ｗ
ｚ）はセードラインＵＫｌｏｗレベルの信号を出力する
。　そしてプレイパック時には、スイッチ（８Ｗ、）［
連動したスイッチ（ＳＷＯは操向車輪である前輪（りに
設けられたポテンショメータ部（・６）の出力を電磁バ
ルブ（））の駆動回路賎に入力する為のラインを閉じ、
一方、ティーチング時には開くようＫなっている。

そしてティーチング時の人為的操縦は駆動回路０４ニ設
けられタスイ７　ｆ　（ＳＷ４）　、　ＣＢＷｈ）をＯ
Ｎ・ＯＦＦ操作して、電磁バルブ（７）の左右のソレノ
イド（９）。

叫を作動させることで行なわれる。　前記モードフィン
−は変化率検出回路（ＩｔＪ、ラッチ沖のインヒビツＦ
端子に入力されていて、モードフィンＨＫ：ｈ１ｇｋ　
　レベル信号があるときこれら両回路のそれぞれの出力
であるフラッグ及びサンプリングデータの出力を禁止す
る。　又、モードフィン輌は、インバータ（Ｎｌ）に入
力されていて、このインバータＧ’ＪＩ）の出力は第一
のモードライン（Ｍすに出力される。　そして第一のモ
ードライン（Ｍりは前記変化率検出回路０４の出力であ
るフラッグの入力グー）　（Ｇｓ＋）、及びメモリーｓ
Ｉの出力１１ＫＩるＤ／ムコンパータＱ＠のインヒビッ
ト端千に入力されている。

従ってティーチング時には、グー）　（ＧＨ）は開き、
フラッグ信号は通過でき又、変化率検出器ａ乃のフラッ
グはフラッグフィン（Ｆ）Ｋ出力可能で、ラッチｑはサ
ンプリング値を出力し、Ｄ／Ａコンバーターは出力しな
い。　一方プレイパック時はグー）　（ＧＨ）は閉じ、
変化率検出回路はフラッグフィン（社）Ｋフラッグ信号
を発生せず、ラッチゆはサンプリング値をデータバス（
２）上に出力しない。　クロックパルス発生器ＯＫ入力
されているモードフィン−によって、プレイパック時に
社、この発生器は遅いパルスを出力する。

更に、メモリー（１４りのリード／フィトモード端子に
は第一のモードライン（Ｍ勺が入力されていて、ティー
チング時にライトモード、プレイパック時にリードモー
ドとなる。

ティーチング時には前輪（りの操向角は、ポテンショメ
ータ（５勺で検出され、ム／Ｄコンバータ（１Ｋ）でデ
ィジタル化されて、ラッチＥＩＫよってタイミングパル
ス（φりの立上）時にサンプリングされ、メモＵ　−（
１４’）　Ｋ記憶される。　一方、変化率検出器ｔｔａ
のラッチ囚は（φ１）より早いタイミングパルス（φｌ
）でＡ／Ｄコンバータ（１１）の出力ヲサンプリングし
ながら操向角の変化率を検出する。

次に各部について説明すると、変化率検出器（Ｉ＠のラ
ッチ囚はタイミングパルス（φ１）の立上シでＡ／Ｄコ
ンバータ（１１１の出力をラッチし、次にこのパルス（
φｌ）の立下シで、スレーブラッチ（ムリにその値がラ
ッチされる。　次のパルス（φｌ）の立上りで、その値
がラッチ＠（ラッチ□されると共に、この時のＡ／Ｄコ
ンバータ（１１）の出力がラッチ（んにラッチされる。

　ラッチ囚及びラッチ（２）の値はそれぞれ減算器（１
２ｍ）に入力されてい、て、両者の差が常時減算器（１
２ｍ）から出力される。

ソシて、この差はディジタル・コンパレータ（ｌｆｉｂ
）に入力され、その絶対値が基準値以上のトキは、この
ディジタル・コンパレータ（１２ｂ）からフラッグライ
ン（３）Ｋｈ１ｇｈレベル出力が出る。

この基準値は基準値発生器（ＩＢｃ）により発生されて
いる。　そしてこのフラッグライン（３）は前記タイミ
ングパルス発生器（１＠のムＮＤグー）　（Ｇｉｎ）Ｋ
入力されている。　このＡＮＤゲート（ＧＩ　Ｉ）は、
ティーチング時のみ開いていて、フラッグライン（３）
上の信号レベルを出力する。　一方タイミングパルス発
生器ａ均は、そのカウンタ（１５０にクロックパルス発
生器−からの出力が入力されていて、このカウンタ（１
５つの下位ビット出力端子からタイミングパルス（帽）
が出力され、又、このビットよ）上位ビットの出力端子
からは、遅いパルス（φ１）が出力されている。　セし
てパルス（φｌ）は前記変化率検出回路Ｈｌに同期用の
パルスとして入力されていると共に、タイミングパルス
発生器（Ｉ＠内のグー）（Ｇａｓ）Ｋ入力されている。

一方のパルス（φ＄）はグー）　（Ｇｓｍ）　Ｋ入力さ
れている。　そしてこれらグー）　（Ｇｓｓ）及び（０
＠畠）Ｋは、グー）（Ｇｉｎ）の出力が分岐的に入力さ
れ、ゲート（Ｇｓ宜）側にのみノット回絡伽１）が介在
されている。

従って、グー）（Ｇｉｎ）からｈ１ｇｋレベルの出力が
あるときグー）　（Ｇ１１りは閉じグー）　（Ｇａｓ）
は開くのでパルス（φＲ）としては、パルス（φＩ）が
出力され、逆にグー）　ＣＧｓθからｌｏｗレベルが出
力され走時には、パルス（φ意）はパルス（φＩ）よ）
遅い（φ＄）となる。

そして早いタイミングパルス（φＩ）は変化率検出器α
力のサンプリング用タイミングパルスとして用いられ、
他方のタイミングパルスとして用いられ、他方のタイミ
ングパルス（φ１）は記憶用としてラッチ（Ｑ入力され
ると共に、メ屹す−（１４つには遅延線ａηを介して入
力されている。

遅延線Ｏηは変化率検出器（１′４の処理時間を稼ぐた
めのものである。　そして、メモリー（１４りにはラッ
チｔａの出力であるサンプリング値と共に変化率検出器
＋１２１の出力であるフラッグが記憶される。　従って
、ティーチング時には、操向角の変化が大きい時のみ短
い時間間隔でサンプリングされた値がフラッグと共に記
憶される。　一方プレイバック時には、クロックパルス
発生器−からティーチング時よル遅いパルスが発生する
と共にそれに対応し要分だけ車速を遅く設定しである。

　そ、してタイミングパルス発生器ａ＠のゲート（Ｇａ
ｓ）の出力は常Ｋｌｏｗレベルで、タイミングパルス（
φりは常にタイミングパルス（φＳ）と一致している。

　そしてパルス（φｍ）のタイミングで読み出されるメ
モリー　（１４勺の値がＤ／ムコンパータ舖でアナログ
化され、この出力と罰紀ボテンＶＨメータ部（６）の出
力が駆動回路−の差動アンプ（Ａｓ　ｓ　）に入力され
て、左右ソレノイド（９）。

晴を作動してメモ！Ｊ　−（１４りの記憶値を再現する
様に操向車輪（組が操向される。　駆動回路Ｉの（Ａ４
ｍ）、（Ａｓｓ）は差動アンプ（ＡＩ）の出力が一定値
以上のとき出力を発生する植設けられ九コンパレーター
である。　そして、メモリー（１４つからはサンプリン
グ値と共にティーチング時に記憶され九フラッグが出力
され、このフラッグの出力によって車速は遅くなる様後
述の車速制御回路が構成されている。

即ち、ティーチング時に短いサンプリング間隔で入力さ
れた所に対応して、プレイパック時には車速を遅くする
フラッグとなる。　そしてこのフラッグ信号はプレイパ
ック時のみ、後述の車速制御回路に送られる。

尚、スイッチ（陥〕はスタートスイッチで、クロックパ
ルス（６）を始動させると共にメモリー（１４りのアド
レスを初期化するパルスを発生するワンショット回路（
８Ｈ）を作動させる。　そしてメモリー（１４つのアド
レスはパルス（φ麿）ヲカウントするアドレスカウンタ
（ＡＣ）で指定される。

第４図は、前記し九車速制御回路であって、車速は油圧
式無段変速機の変速レノ１−を直流篭−ターで動かす。

　このモーターの正逆コ方岡の回転はリレースイッチ（
１８’）、（１９’）がＯＮ　・ＯＦＦされることで制
御されている。　−は車速設定器で設定電位が出力され
る。　この設定電圧としてはプレイパック時にはティー
チング時より低電位が出力され、設定車速は遅い。　車
速設定ａｔｌＩ４ｏ出力は、アンプ（２）で増巾される
のであるが、プレイパック時に於いて前記フラッグが出
力された時は％７ツツグはりレーソレノイド（２）を作
動させ、抵抗−及び（２８りをレヨートさせるスイッチ
（ＢＳ’）、（Ｉ１ｇ’）をＯＮとする。　したがって
ゲインが小さくなシアンプ（２）の出力は低電位とな）
、目標車速は遅くなる。　一方車速の検出は前記変速レ
バーに設けられ九差動トランス（財）及び整流器（ハ）
で検出され、前記目標値と検出された値がコンパレータ
（２）、Ｃ３）Ｋ入力され、これらの出力でリレーＨ，
（ＩＩを作動させ、リレースイッチ（１８つ、（１９り
をＯＮ・ＯＦＦする。　こうしてモーターは目標値にな
る橡に変速レバーを動かすものである。

この実施例では、サンプリングの記憶及び読み出しをハ
ードロジック回路で構成しであるが、ハードロジック回
路をＣＰＵ及びデログフムを用いて構成できることは自
明である。　例えば、第８図のコ点鎖線内のハードレジ
ツク（１００）は第す図、３１６図で示されるフローチ
ャートのルグッムで置換される。

第５図はティーチング時のフローチャートでＴ＋・は短
い時間で前記ラッチ（２）のサンプリング時聞く相当す
るサンプリング時間であｌ）、Ｔｌ・は前記パルス（４
ｍ）に相当する時間である。

（１）　、　（ＩＩ）はＴＩ＠ＩＩごとＫ　Ａ／’Ｄコ
ンバータ（川の値がサンプリングされレジスタムに入る
と共に前回の値がレジスタＢに入る。

（ｌｉｌ）〜（ｖ）はＴ！・時間ととＫ　Ａ／Ｄ　：Ｉ
　ンパータ（１１）の値がサンプリングされレジスタＣ
Ｋ入〕次にフラッグと共にメモリーされる。

〜Ｏ〜（＠はレジスタムとレジスタＢの値の差によって
Ｔｌｌ＜１を切９替えると共にフラッグを変える。

一方プレイパック時Ｋａ、設定され要時間ごとにメモリ
ー内容、即ち、操向角及びフラッグを出力するだけであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るティーチング・プレイパック方式の
自動走行車輌の実施例を示し、第１図は全体側面図、第
８図は操向用油圧回路図、第３図は操向角の記憶再生用
制御回路図、第４図は車速制御回路図、そして、第５図
および第６図は別実施例のフロチャーｔである。 （り・・・・・・操向車輪、（Ｉｌ−・・・・・操向角
検出器、（ｑ・・・・・・サンプリング手段、（１４つ
・・・・・・メモリー、０４・・・・・・駆動回路、０
匂・・・・・・変化率検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 操向車輪（２１に設けられた操向角検出器（６）、この
   操向角検出器（６）の出力を決められた時間間隔でサン
   プリングするサンプリング手段（６）、このサンプリン
   グ値を記憶するメモリー（１４つ、及びそのメモリー内
   容を読み出し、かつ、メモリー内容の操向角を再生する
   様に操向車輪（２）を操向する駆動回路０１を有するテ
   ィ−チング・プレイパック方式の自動走行車輌Ｋｍいて
   、前記操向角検出器（６）の出力の時間的変化を検出す
   る変化率検出手段ａ匂を有していて、この変化率検出器
   儲乃の出力が所定値以上のときに前記サンプリング間隔
   を小さくする手段を具備しであることを特徴トするティ
   ーチング・プレイパック方式の自動走行車輌。