JPS6024110A - 自動走行作業車 - 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、自動走行作業車、篩しくは前輪および後輪の
いずれをもステアリング操作可能に構成するとともに、
未処理作業地と処理済作業地の境界に沿って自動的に走
行すべく前記境界を検出する倣いセンサーを備えた自動
走行作業車に関する。

従来より、この種の自動走行作業車においては、前記倣
いセンサーの境界検出結果に基いて操向車輪をステアリ
ング制御することによって走行方向を自動修正する倣い
制御が行なわれている。　そして、前後輪ともにステア
リング操作できれば、前輪のみのステアリング操作を行
なう場合に比較して、より細かい車体の動きが制卸可能
であることから、前後輪のいずれをもステアリング操作
可能ないわゆる４輪ステアリング機構を採用することが
考えられている。

しかしながら、自動走行作業車として、例えば芝刈作業
車等の対地作業車においては、車輪の軌跡と作業装置の
軌跡とがその構造上具なること、および、境界を検出す
るセンサーやステアリング操作するアクチェータの作動
遅れ等に起因して、境界状態が悪い場合には、走行方向
の境界に対するずれの方向によっては走行方向全修正す
る際に新たな未処理作業地を発生するおそれが有るとい
う不都合が有った。

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、所定境界に沿って自動走行させるに、この境界
への追従応答性の良いステアリング制御手段を備えた自
動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、本発明による自動走行作業車は
、前記倣いセンサーによる境界検出結果に基いてステア
リング制御を行なうに、車体の境界に対するずれの方向
に基いて、前記前輪のみをステアリング操作する２輪ス
テアリングと、＋７Ｊ輪および後輪を逆方向にステアリ
ング操作する旋回ステアリングとに、自動的に＋７１換
える手段を設けである点に特徴を有する。

上記特徴故に、下記の如き優れた効果が発揮されるに至
った。

即ち、車体の境界に対するずれの方向の如何により、１
１１輪ステアリングのみによるゆるやかな旋回と、前輪
・後輪を逆方向にステアリングする急旋回とのうちから
、適当な旋回方式を選択することにより、走行方向全修
正する際の境界に対する車体の走行軌跡変化速度を変更
可能であるから、例えば、境界が急に変化して走行方向
が未処理地方向へずれたような場合には、上記前後輪逆
ステアリングにより小さい旋回半径で早く境界方向へ車
体の向きを復帰させるとともに、走行方向が処理済作業
地方向へずれたような場合には、上記前輪のみのステア
リングにより、ゆるやかな旋回半径で境界方向へ車体の
向きを復帰させるというように、境界に対するずれの方
向に応じて、実質的に制御応答特性を変えることが可能
であるから、境界が急に変化するような境界状態が悪い
場合であっても、この境界に対する追従性が大幅に良く
なるに至った。　従って、従来化じていたような制御応
答遅れによる新たな未処理作業地の発生を未然に防止で
きるばかりか、作業装置の移動軌跡全境界変化に対応さ
せることも可能になったのである。

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、前輪＋２！　、　＋２！および後
輪（：Ｃ、（ａ’、のいずれをもステアリング操作可能
に構成された車体＋１＋の中間部にディスク型刈刃を内
装した芝刈装置（４）ヲ上下動自在に懸架するとともに
、後記構成になる未処理作業地としての未刈地（Ｂｌと
処理済作業地としての既刈地ｔｃｌの境界Ｌｌ　’ｅ検
出する倣いセンサー（Ａｌ　、　（Ａｌ設けて、もって
、自動走行作業車としての芝刈作業車を構成しである。

そして、前記倣いセンサー（５）による境界（Ｌｌ検出
結果に基いてＩｆＪ記曲輪前輪！　ｌ　（２１および後
輪（３）。

（３）の両方をステアリング操作して走行方向を自動修
正すべく構成しである。

前記倣いセンサーＡは車体（１１左右方向に並設された
ふたつの光センサ−（Ｓｌ）、（Ｓ２）によって構成し
てあり、この光センサ−（ｓ　１）　Ｔ　（Ｓ２　）は
、第２図に示すように、コの字形状のセンサーフレーム
＋５＋　、　＋５）を前記芝刈装＠（４）に設けたセン
サー取付フレーム（６１に固着するとともに、ｎ’Ｊ記
センサーフレーム（５）の内側対向面に夫々発光素子（
Ｐｏ）と受光素チ（Ｐ’２Ｘ一対として設けてあり、こ
の発光素子（Ｐｌ）と受光素子（Ｐ２）との間に、車体
ｉｌ＋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、未刈地と既刈地との境界を判別すべく措成
しである。　なお、センサー＋ＡＩとしては光センサ−
（Ｓｌ）、（Ｓ２）　を用いるものに限らず、接触・非
接触式をと１うす、どのような形式のセンサーから構成
してもよい。

以下、上記構成になる倣いセンサー囚の検出信号に基い
て、曲軸（２１、（２１および後輪（３：　、　（３：
全自動的にステアリング操作する制御システムについて
説明する。

第３図に示すように、制御システムは、主要部全マイク
ロコンピュータによって構成された制御装置（７）に前
記倣いセンサーｆＡｌ全構成する光センサ−（Ｓｌ）、
（Ｓ２）からの信号を入力してあり、各センサー（ｓｌ
）＋（８２）の検出信号に基いて、ｌｉＱ輪＋３：　、
　（３ｒ＊ステアリング操作するアクチェータとしての
油圧シリンダ（８）　、　＋９）夫々を作動させる電磁
パルプ（＋ｏ）　、　ｆｉｌｌ　ｋ駆動する制御信号を
演算・出力すべく構成しである。

そして、前記倣いセンサー囚が境界ｆＬ）を検出してい
る状態、すなわち、車体（１）外側の光センサ−（Ｓｌ
）が既刈地［Ｃ＋　’に検出し車体ｔｌｌ内側の光セン
サ−（Ｂ２）が未刈地ｆＢｌ　’（ｊ検出している状態
にある場合には、１１」輪（２１、（２＋および後輪＋
３：　！　＋３）を中立にュートラル）状態に復帰させ
て車体＋１１　ｆｆｉ直進させる制御を行なう。

一方、第４図に示すように、倣いセンサー囚が境界（Ｌ
ｌから未刈地（Ｂ１方向にずれたこと全検出すなわち、
ふたつの光センサ−（Ｓｌ）、（Ｂ２）が両方未刈地（
ＢＩ　全検出した場合には、早く境界（Ｌｌｌ四回車体
ｉｌ＋の同き全復帰させるべく、前輪（２）。

（２）は既刈地ｆｃｌ方回方向そして、後輪（３Ｈ、（
ａ；は未刈地＋１３１方回へ、互いに逆方向にステアリ
ング操作する旋回ステアリングを行うように、ｉｆＪ後
輪（２！　ｌ　（３）のステアリング角（θＦ）、（θ
Ｂ）全夫々所定のステアリンク角（ｓｒ　ｌ　（−Ｓ）
でステアリング制御するのである。

又、倣いセンサー（５）が境界（Ｉ７）から既刈地（Ｃ
１方向にずれたことを検出、すなわち、ふたつの光セン
サ−（Ｓｌ　）　＋　（Ｂ２）が両方既刈地ｔｅｌ　’
に検出した場合には、作業装置としての芝刈装置（４）
の移動が境界＋Ｌ）の変化に追従するように、旋回半径
を大きくしてゆっくりと車体（１）の向きを境界（Ｌ１
方向へ復帰させるべく、１１１輪（２１、（２１のみを
所定のステアリング角（Ｓ）で未刈地ｉ８１方向へステ
アリング制御するのである。

尚、第３図中、（Ｒ１）、（Ｒ２）は、夫々、前後輪（
２！　ｌ　（３）の実際のステアリンク角をｊｌｉｌＪ
御装置（子装置フィードバックするためのポテンショメ
ータであり、第５図は以上説明した制御装置（７）の動
作を示すフローグ・ヤードである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動走行作業車の実施例全示し、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■１、第３図は制御システムのブロック図、
第４図は境界状態の説明図、そして、第５図は制御装置
の動作？示すフローチャートである。 ＋Ｉ＋・・・車体、（２）・・・前輪、（３）・・・・
・後輪、囚・・・・倣いセンサー、ＦＢ＋・・・・未処
理作業地、ｔｅｌ・・・・処理済作業地、＋Ｌ）・・・
・・境界。 第１図 １！ｉ４図 藁　２　ロ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪＋２！　、　（２１および後輪（３：　、　（ｚ：
   のいずれをもステアリング操作可能に構成するとともに
   、未処理作業地ｆＢ＋と処理済作業地ｆｃｌの境界［Ｌ
   ｌに沿って自動的に走行すべく前記境界ｆＬ）　’に検
   出する倣いセンサー（Ａｌを備えた自動走行作業車であ
   って、前記倣いセンサー（２）による境界ｆＬ）検出結
   果に基いてステアリング制御を行なうに、車体（］）の
   境界（Ｌｌに対するずれの方向に基いて、前記前輪（２
   ）（２（のみをステアリング操作する２輪ステアリング
   と、前輪＋２！　、　（２！および後輪（ａ）　、　（
   ３ｒを逆方向にステアリング操作する旋回ステアリング
   とに、自動的に〃換える手段を設けであることを特徴と
   する自動走行作業車。