JPS59100914A - 無人走行作業車 - Google Patents
無人走行作業車Info
- Publication number
- JPS59100914A JPS59100914A JP57211711A JP21171182A JPS59100914A JP S59100914 A JPS59100914 A JP S59100914A JP 57211711 A JP57211711 A JP 57211711A JP 21171182 A JP21171182 A JP 21171182A JP S59100914 A JPS59100914 A JP S59100914A
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- JP
- Japan
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- sensor
- angle
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- running
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000001916 dieting Nutrition 0.000 description 1
- 230000037228 dieting effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0272—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は無人走行作業車、詳しくは、走行地の所定境界
に沿って自動的、に走行させるべ（前記境界を検出す丸
倣いセンサーを備えた無人走行作業車に関する。
に沿って自動的、に走行させるべ（前記境界を検出す丸
倣いセンサーを備えた無人走行作業車に関する。
従来のこの種の無人走行作業車においては、走行地の境
界を検出するセンサーを車体に設けて、このセンサーの
境界検出結果に基いて操向車輪を所定方向に自動的に一
定量ステアリングして、この境界に沿って自助的に走行
すべ（倣い走行制御が行なわれていた。
界を検出するセンサーを車体に設けて、このセンサーの
境界検出結果に基いて操向車輪を所定方向に自動的に一
定量ステアリングして、この境界に沿って自助的に走行
すべ（倣い走行制御が行なわれていた。
しかしながら、従来は、上記倣い走行制御は走行地の境
界に沿わせることによって車体の直進性を良（すること
を目的としたいわゆる単純なパンパン制御が行なわれて
いたので、前記境界に沿った状態を検出するとステアリ
ングを完全に中立状態に復帰させるのみであった。
界に沿わせることによって車体の直進性を良（すること
を目的としたいわゆる単純なパンパン制御が行なわれて
いたので、前記境界に沿った状態を検出するとステアリ
ングを完全に中立状態に復帰させるのみであった。
従って、例えば、作業地内に立木等の障害物があって、
その周囲を旋回走行しながら作業させる場合のように、
作業地の走行コースの境界が曲線状（例えは円形形状）
等である場合は、前記センサーが境界を検出して倣い状
態になったとしてもすぐにこの境界から走行方向が離れ
てしまって、制御応答の追従性能が悪（なる欠点が有っ
た。
その周囲を旋回走行しながら作業させる場合のように、
作業地の走行コースの境界が曲線状（例えは円形形状）
等である場合は、前記センサーが境界を検出して倣い状
態になったとしてもすぐにこの境界から走行方向が離れ
てしまって、制御応答の追従性能が悪（なる欠点が有っ
た。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、走行地の境界がたとえ曲線状をなす作業地で
あっても、自助的に無駄の無いステアリングによる良好
な倣い走行を可能にする手段を備えた無人走行作業車を
提供することにある。
の目的は、走行地の境界がたとえ曲線状をなす作業地で
あっても、自助的に無駄の無いステアリングによる良好
な倣い走行を可能にする手段を備えた無人走行作業車を
提供することにある。
上記目的を達成すべく、本発明による無人走行作業車は
、操向車輪のステアリング角を検出する角度センサーお
よび走行距離を連続的に検出する距離センサーを設け、
所定作業地外周を走行中に前記角度センサー及び距離セ
ンサーによって夫々サンプリングされるステアリング角
および走行距離に基（作業地の外周ティーチング結果か
ら算出され、た、または、予め設定された旋回半径に基
いて、前記倣いセンサーが境界倣い状態検出時における
ステアリングの復帰角をオフセットする手段を設けであ
るという特徴を備えている。
、操向車輪のステアリング角を検出する角度センサーお
よび走行距離を連続的に検出する距離センサーを設け、
所定作業地外周を走行中に前記角度センサー及び距離セ
ンサーによって夫々サンプリングされるステアリング角
および走行距離に基（作業地の外周ティーチング結果か
ら算出され、た、または、予め設定された旋回半径に基
いて、前記倣いセンサーが境界倣い状態検出時における
ステアリングの復帰角をオフセットする手段を設けであ
るという特徴を備えている。
上記特徴構成数メ、下記の如き優れた効果が発揮される
に至った。
に至った。
即ち、予め作業地の外周形状または曲率半径をメモリさ
せておくなり、あるいは、曲線状の作業地外周を予め走
行させて、その走行中のステアリング角および走行距離
の検出結果に基いてこの作業地の曲率半径を算出してお
き、その後は、メモリされている、らるい′は、算出さ
れた半径と倣いセンサーの境界検出結果とに基いて、倣
い走行制御におけるステアリングの復帰角が自助的にオ
フセットされて適当値に設定されるので、無駄の無い走
行制御を行なえる。
せておくなり、あるいは、曲線状の作業地外周を予め走
行させて、その走行中のステアリング角および走行距離
の検出結果に基いてこの作業地の曲率半径を算出してお
き、その後は、メモリされている、らるい′は、算出さ
れた半径と倣いセンサーの境界検出結果とに基いて、倣
い走行制御におけるステアリングの復帰角が自助的にオ
フセットされて適当値に設定されるので、無駄の無い走
行制御を行なえる。
その結果、作業跡のうねりが非常に少なくなって美観が
良（なるとともに、未処理作業地が発生することも無く
なるという大きな効果が得られるに至ったのである。
良（なるとともに、未処理作業地が発生することも無く
なるという大きな効果が得られるに至ったのである。
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図に示すように、車体ｉｌ＋の前後輪（２”、 、
＋３）の中間部に芝刈装置（４）を上下動自社に懸架
するとともに、車体＋１１前方に走行地の境界である芝
地の未刈地と既刈地との境界を判別するための後記構成
になる倣いセンサー＋Ａｌ、 ｔＳを車体（ｉｌ＝を方
左右夫々に設け、この倣いセンサー囚、■の境界検出結
果に基いてステアリング制御されて所定走行コースを自
前走行可能な無人走行作業車としての芝刈作業車を構成
しである。
＋３）の中間部に芝刈装置（４）を上下動自社に懸架
するとともに、車体＋１１前方に走行地の境界である芝
地の未刈地と既刈地との境界を判別するための後記構成
になる倣いセンサー＋Ａｌ、 ｔＳを車体（ｉｌ＝を方
左右夫々に設け、この倣いセンサー囚、■の境界検出結
果に基いてステアリング制御されて所定走行コースを自
前走行可能な無人走行作業車としての芝刈作業車を構成
しである。
前記倣いセンサー囚、因は、夫々、同一構成になる一対
の光セフ サ−（Ｓｌ ＋ Ｓ２） ＋ （””１ ＋
８２）によって構成されている。
の光セフ サ−（Ｓｌ ＋ Ｓ２） ＋ （””１ ＋
８２）によって構成されている。
前記光センサ−（Ｓ工、Ｓ２）、（Ｓ′０．Ｓ′２ンは
、第２図に示すように、各々車体（１）に対して左右方
向に隣接して配置されたコの字形状のセンサーフレーム
（５）、（５）を前記芝刈装置（４）Ｋ設けたセンサー
取付フレーム（６）に固着するとともに、このセンサー
フレーム（５）、（５）の内側対向面に夫々発光素子ｆ
Ｐｌ 、 （Ｐ）と受光素子職、職を一対とじて設けた
構成となっている。 そして、この発光素子（す）と受
光素子職との間に、車体（１）の走行に伴って導入され
る芝の有無を感知することによって、未刈地と既汐］地
との境界を判別すべく構成しである。
、第２図に示すように、各々車体（１）に対して左右方
向に隣接して配置されたコの字形状のセンサーフレーム
（５）、（５）を前記芝刈装置（４）Ｋ設けたセンサー
取付フレーム（６）に固着するとともに、このセンサー
フレーム（５）、（５）の内側対向面に夫々発光素子ｆ
Ｐｌ 、 （Ｐ）と受光素子職、職を一対とじて設けた
構成となっている。 そして、この発光素子（す）と受
光素子職との間に、車体（１）の走行に伴って導入され
る芝の有無を感知することによって、未刈地と既汐］地
との境界を判別すべく構成しである。
尚、前記倣いセンサー（Ａｌ 、 ＋Ａｊは光センサ−
（Ｓ１＋ ８２） ＋ （”１ ＋Ｓ′２）を用いるも
のに限らず、接触式、非接触式を問わず、どのような形
式のセンサーから構成してもよい。
（Ｓ１＋ ８２） ＋ （”１ ＋Ｓ′２）を用いるも
のに限らず、接触式、非接触式を問わず、どのような形
式のセンサーから構成してもよい。
更に、前記車体ｆｌ＋には、この車体（１１の移初距離
を連続的に検出すべ（任意の単位走行距離当そして、前
記前輪（２！ 、 ｊ２ｊは操向車輪として、通常は前
記倣いセンサー（５）、■の境界検出結果に基いて、油
圧シリンダ（８）によって左右方向に所定量ステアリン
グされるべく構成しであるとともに、そのステアリング
角（θ）を検出する角度センサーとしてのポテンシヨメ
ータ（ＰＭ）を設けである。
を連続的に検出すべ（任意の単位走行距離当そして、前
記前輪（２！ 、 ｊ２ｊは操向車輪として、通常は前
記倣いセンサー（５）、■の境界検出結果に基いて、油
圧シリンダ（８）によって左右方向に所定量ステアリン
グされるべく構成しであるとともに、そのステアリング
角（θ）を検出する角度センサーとしてのポテンシヨメ
ータ（ＰＭ）を設けである。
そして、第３図に示すように、後述する手段によって予
め外周囲を既刈地（９Ａ）とされた円形形状の作業地（
９）を前記外周部の既刈地（９Ａ）とその内側の未刈地
（９Ｂ）との境界に沿って内周部へとうず巻き状に走行
しながら芝刈作業を行なうのである。
め外周囲を既刈地（９Ａ）とされた円形形状の作業地（
９）を前記外周部の既刈地（９Ａ）とその内側の未刈地
（９Ｂ）との境界に沿って内周部へとうず巻き状に走行
しながら芝刈作業を行なうのである。
即ち、前記作業地（９）の外周囲を予め既刈地（９Ａ）
とする際に、ポテンショメータ（Ｐ’Ｍ）と距離センサ
ー（７）とによって検出される旋回角（θ、）と走行距
離（１）とに基いてこの作業地（９）の半径（ｒｌを算
出し、この算出された半径ｔｒｉと削１記芝刈装置（４
）の刈幅１１１１とに基いて一周当りのステアリング角
すなわち旋回角（θ。）を算出して、この旋回角（θ０
）を前記前輪（２ｊ 、 ［２１のステアリング操作に
おけるニュートラル位置の復帰角として、前記倣いセン
サー囚、囚の一方が未刈地（９Ｂ）上にある場合は、他
方の倣いセンサーの外側に配された光センサ−（Ｓ２
ｐ Ｓ’２）のみが既刈地（９Ａ）上にあるようにステ
アリングされて作業地（９）の内周方向へ順次旋回半径
ｔｒｉを刈幅（ｄｉ分減少しながら自助的に走行して芝
刈作業を行なうのである。
とする際に、ポテンショメータ（Ｐ’Ｍ）と距離センサ
ー（７）とによって検出される旋回角（θ、）と走行距
離（１）とに基いてこの作業地（９）の半径（ｒｌを算
出し、この算出された半径ｔｒｉと削１記芝刈装置（４
）の刈幅１１１１とに基いて一周当りのステアリング角
すなわち旋回角（θ。）を算出して、この旋回角（θ０
）を前記前輪（２ｊ 、 ［２１のステアリング操作に
おけるニュートラル位置の復帰角として、前記倣いセン
サー囚、囚の一方が未刈地（９Ｂ）上にある場合は、他
方の倣いセンサーの外側に配された光センサ−（Ｓ２
ｐ Ｓ’２）のみが既刈地（９Ａ）上にあるようにステ
アリングされて作業地（９）の内周方向へ順次旋回半径
ｔｒｉを刈幅（ｄｉ分減少しながら自助的に走行して芝
刈作業を行なうのである。
以下、上記した芝刈作業を自前的に行なう制御システム
につ吃て説明する。
につ吃て説明する。
第４図に示すように、制御システムは、マイクロコンピ
ュータを主要部として構成された演算装置（ｌＯ）に入
力インターフェース０１）を介して前ｇ己倣いセンサー
（Ａｌ 、（２）、ポテンショメータ（ｐＭ）距離セン
サー（７）からの各信号が入力されてあり、これら各セ
ンサーからの信号に基いて、旋回半径ｔｒｉおよび旋回
角（θ０）を算出するとともに、電磁バルブ（１２１を
作動させてアクチュエータである油圧シリンダ（８）を
駆動すべ（、出力インターフェースｑ３１に演算結果で
ある制御信号を出力すべ（構成しである。
ュータを主要部として構成された演算装置（ｌＯ）に入
力インターフェース０１）を介して前ｇ己倣いセンサー
（Ａｌ 、（２）、ポテンショメータ（ｐＭ）距離セン
サー（７）からの各信号が入力されてあり、これら各セ
ンサーからの信号に基いて、旋回半径ｔｒｉおよび旋回
角（θ０）を算出するとともに、電磁バルブ（１２１を
作動させてアクチュエータである油圧シリンダ（８）を
駆動すべ（、出力インターフェースｑ３１に演算結果で
ある制御信号を出力すべ（構成しである。
まず、前述した作業地（９）の外周部を予じめ既刈地（
９Ａ）とする際にその内周部の未刈地（９Ｂ）の半径ｔ
ｒｉを算出する外形ディーチングについて説明する。
９Ａ）とする際にその内周部の未刈地（９Ｂ）の半径ｔ
ｒｉを算出する外形ディーチングについて説明する。
即ち、前記作業地（９）の外周をスタート地点（ＳＴ）
から芝刈作業を行ないながらこの作業地（９）を予め一
周する際に前記距離センサー（７）によって積出される
走行距離（１）を積算するとともに、所定走行距離（／
、）毎に前記ポテンショメータ（ＰＭ）によって検出さ
れる前輪ｔ２！ ｒ （２！のステアリング角（θｉ）
をサンプリングする。
から芝刈作業を行ないながらこの作業地（９）を予め一
周する際に前記距離センサー（７）によって積出される
走行距離（１）を積算するとともに、所定走行距離（／
、）毎に前記ポテンショメータ（ＰＭ）によって検出さ
れる前輪ｔ２！ ｒ （２！のステアリング角（θｉ）
をサンプリングする。
そして、作業地（９）を−周して前記スタート地点（Ｓ
Ｔ）近辺に復帰すると一端走行を停止きせ、前記積算さ
れた走行距離（１）とサンプリングされたステアリング
角（θ）とに基いて未刈地（９Ｂ）の旋回半径ｔｒｌと
旋回角（θ０）を下記（＋） 、 （１）式に基いて夫
々算出する。
Ｔ）近辺に復帰すると一端走行を停止きせ、前記積算さ
れた走行距離（１）とサンプリングされたステアリング
角（θ）とに基いて未刈地（９Ｂ）の旋回半径ｔｒｌと
旋回角（θ０）を下記（＋） 、 （１）式に基いて夫
々算出する。
ｒ ＝ ｔ ／ ２・π ・・・・・・・・・・・・
（１）（たゾしｍはサンプリング個数） 以下、上記外形ティーチングによって算出された旋回半
径ｔｒｉ、旋回角（０Ｑ）、刈取作業幅１１１１とに基
いて、未刈地（９Ｂ）を−周毎に旋回基準角（θ。）す
なわちステアリング操作の復帰角を順次更新（基準角（
θｎ）より刈幅１（１１に対応する所定角（Δθ。）を
減算）しながら前記倣いセンサー囚、因の既刈地（９Ａ
）と未刈地（９Ｂ）との境界検出結果に対応してバ２パ
ン制御を行なって、作業地（９）の所定範囲の芝刈作業
を自助的に行なうのである。
（１）（たゾしｍはサンプリング個数） 以下、上記外形ティーチングによって算出された旋回半
径ｔｒｉ、旋回角（０Ｑ）、刈取作業幅１１１１とに基
いて、未刈地（９Ｂ）を−周毎に旋回基準角（θ。）す
なわちステアリング操作の復帰角を順次更新（基準角（
θｎ）より刈幅１（１１に対応する所定角（Δθ。）を
減算）しながら前記倣いセンサー囚、因の既刈地（９Ａ
）と未刈地（９Ｂ）との境界検出結果に対応してバ２パ
ン制御を行なって、作業地（９）の所定範囲の芝刈作業
を自助的に行なうのである。
尚、前記旋回基準角（θｎ）がポテンショメータ（ＰＭ
）によって検出されるステアリング角の最大値（θｍａ
ｘ ）以上となったときに作業は終了させられる。
）によって検出されるステアリング角の最大値（θｍａ
ｘ ）以上となったときに作業は終了させられる。
又、第５図Ｃｏ 、 （ロ）、ｅ→は以上説明した制御
システムの動作を示すフローチャートである。
システムの動作を示すフローチャートである。
図面は本発明に係る無人走行作業車の実施例を示し、第
１図は芝刈作業車の全体平面図、第２図は倣いセンサー
の要部正面図、第３図は芝刈作業の説明図、第４図は制
御システムのブロック図、そして、第５図（イ）、（口
Ｊ、（ハ）はその前作を示すフローチャートでちる。 （２）・・・・・・操向車輪、（７）・・・・・・距離
センサー、囚。 囚・・・・倣いセンサー、（ＰＭ）・・・・・・角度セ
フ サ−１（１）・・・・・・走行距離、（θ）・・・
・・・ステアリング角、（θ０） ・・・ステアリング
の復帰角、Ｆｌ・・・・・旋回半径。 隨５ 図
１図は芝刈作業車の全体平面図、第２図は倣いセンサー
の要部正面図、第３図は芝刈作業の説明図、第４図は制
御システムのブロック図、そして、第５図（イ）、（口
Ｊ、（ハ）はその前作を示すフローチャートでちる。 （２）・・・・・・操向車輪、（７）・・・・・・距離
センサー、囚。 囚・・・・倣いセンサー、（ＰＭ）・・・・・・角度セ
フ サ−１（１）・・・・・・走行距離、（θ）・・・
・・・ステアリング角、（θ０） ・・・ステアリング
の復帰角、Ｆｌ・・・・・旋回半径。 隨５ 図
Claims (1)
- 走行地の所定境界に沿って自助的に走行させるべ（前記
境界を検出する倣いセンサーｔＡｌ、（支）を備えた無
人走行作業車であって、操向車輪（２）（２）のステア
リング角の）を検出する角度センサー（ＰＭ）および走
行距離（１）を連続的に検出する距離センサー（７）を
設け、所定作業地外周を走行中に前記角度センサー（Ｐ
Ｍ）及び距離センサー（７）によって夫々サンプリング
されるステアリング角の）および走行距離ＣＩ）に基（
作業地の外周ティーチング結果から算出された、または
、予め設定された旋回半径（ｒｌに基いて、前記倣いセ
ンサー囚、■が境界倣い状態検出時におけるステアリン
グの復帰角（θ。）をオフセットする手段を設けである
ことを特徴とする無人走行作業車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211711A JPS59100914A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 無人走行作業車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211711A JPS59100914A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 無人走行作業車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59100914A true JPS59100914A (ja) | 1984-06-11 |
| JPH0457010B2 JPH0457010B2 (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=16610327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57211711A Granted JPS59100914A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 無人走行作業車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59100914A (ja) |
-
1982
- 1982-12-01 JP JP57211711A patent/JPS59100914A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0457010B2 (ja) | 1992-09-10 |
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