JPS6049406A - 自動走行作業車 - Google Patents

自動走行作業車

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JPS6049406A
JPS6049406A JP58157541A JP15754183A JPS6049406A JP S6049406 A JPS6049406 A JP S6049406A JP 58157541 A JP58157541 A JP 58157541A JP 15754183 A JP15754183 A JP 15754183A JP S6049406 A JPS6049406 A JP S6049406A
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JP
Japan
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sensor
truck
automatically
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work area
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JP58157541A
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English (en)
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Katsumi Ito
勝美 伊藤
Shigeru Tanaka
滋 田中
Shingo Yoshimura
吉村 愼吾
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Priority to US06/560,798 priority patent/US4603753A/en
Priority to AU22404/83A priority patent/AU551094B2/en
Priority to GB08333643A priority patent/GB2145844B/en
Priority to FR8400160A priority patent/FR2551232B1/fr
Priority to CA000444996A priority patent/CA1211819A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0272Control 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0259Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動走行作業車、詳しくは、往復走行工程を
自動的に方向転換しながら繰り返し作業地の一端側から
他端側に至る間に作業地内の対地作業を行うように、各
行程での処理済作梨地と未処理作業地の境界に沿って自
動走行すべく、前記境界を検出する倣いセンサーを備え
るとともに、前輪およ、び後輪のいずれをもステアリン
グ掃作可能に構成され、前記倣いセンサーの境界検出結
果に基いて前輪および後輪を自動的にステアリング操作
する手段を備えた自動走行作業車に関する。
この作業地内の両端において自動的に方向転換させなが
ら往復走行させる制御が行なわれている。
そして、前記往復走行工程の各行程では、倣いセンサー
による走行地すなわち各行程の境界検出結果に基いて倣
いステアリング制御が行なわれているので走行方向のず
れは比較的少ないが、各行程端部における方向転換は、
一般的に予め設定されたシーケンスに基いて定形的なノ
くターン制御により行なわれていたために、この方向転
換中に車体の向きがずれて、次行程の境界に沿うまでに
大きく蛇行する場合が有って、行程端部近辺の作業跡が
不ぞろいになるという不都合が有った。
本発明は、上記実情lC鑑みてなされたものであって、
その目的は、往復走行工程を自動的に方向転換しながら
繰り返し対地作業を行なうに、その方向転換後の車体向
きおよび境界に対する位置が自動的に次行程端部の境界
へ沿う状態となるように制御する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
、車体の向きを検出する方位センサ゛−を設け、各行程
端部における方向転換後、前記倣いセンサーが次行程端
部を検出するまでの助走区間において、前記力位センサ
ーによる検出方位と予め設定され念基準力位が一致する
ように車体向きを修正すべく自動的にステアリン・グ操
作するとともに、その後の所定距離走行する間に前記倣
いセンサーによる境界検出結果に基いて、次行程に対す
る車体左右方向の1\r置を修正すべく、前記前輪およ
び後輪を同一方向にステアリング模作する手段を設けで
ある点に特徴を有する。
上gi2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、各行程端部で方向転換後、處チ日H畑衡次行程端
部に至る間に車体の向を修正するとともに、その猜所定
距部走行する間に車体を平行移動させることによって、
車体が速やかに次行程の境界に沿うように車体の次行程
に対する左右方向の位置を修止するので、次行程の作業
を開始する時点では車体の向きおよびその位置が次行程
の境界に一致する伏悉になり、従って、作業跡が各行程
の端部から非常に直進性の良いものにできるに至った。
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%1(sl 、 +21および
後輪(11e Fatのいずれをもステアリング操作可
能に構成された車体+11の中間部に、ディスク型刈刃
を内装した芝刈装置(4)を上下動自在に懸架するとと
もに、走行地の境界(L)を検出する後記11り成にな
る倣いセンサー囚、囚を設けて、対地作業を行ないなが
ら境界(夏、)に沿って自動走行可能な自動走行作業車
としての芝刈作業卓を構成しである。
更に、前記車体(1)には、この車体fl+の移動距離
を連続的に検出すべく、住戸の単位走行距11を当り1
回パルス信号を発生する距離センサー(5)としての第
5+F&(5a)を設けるとともに、地磁気の強度変化
を感知することによって車体+11の向きを検出すべく
構成された地磁気センサー等の方位センサー(6)を搭
載しである。
前記倣いセンサー(^)を構成するに、車体(1)左右
方向に隣接して配置された2つの光ヤシ・サー(S、)
 、 (S、 )を設け、往復走行工程の各行程での未
処理作業地1としての未刈地fBlと処理済作業J11
+、とじての既刈坤、(C)のM界Uを検出すべく構成
しである。
前記光センサ−(S、) 、 (S、)は、第2図に示
すように、コの字形状のセンサー7レームf7) 、 
+71 f−前記芝刈装置(4)に設けたセンサー取付
フレーム(8)に固着すると古ともに、前記センサー7
レーム(7)の内側対向面に夫々発光素子(Pl)と受
光素子(P、)を一対として設けてあり、この発光素子
と受光素子(P、)との間に、車体fll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
FB+と既刈地1(C)との境界(Llを判別すべく構
成しである。 なお、センサー囚としては光センサ−(
Sl) −(s、)を用いるものに限らず、接触式・非
接触式をとわす、どのような形式のセンサーから(構成
してもよい。
そして、第3図に示すように、予め同日を既刈地(C)
にしである芝地を未刈地fBlと既刈地fclとのJ、
XI界(L) K治って自動走行しながら芝刈作恭を行
なうとともに、各工程咽部で自動的に方向転換して繰返
し往復走行するのである。
以下、各行程端部において自動的に方向転換するための
制御システムについて説明する。
第4図に示すよう(C,制御システムに、主要Sをマイ
クロコンピュータによって溝り(された制御装置(9)
に、前記敬いセンリーー(Δ) 、 IA)、!ilp
声ILセンサー(5)および方位センサー(6)からの
各信号を入力してあり、これら各センサー(Al v 
IAI +(5)、(6)による境界(I、)、走行距
離(1)、方位(ψ)の検出結果に基いて、前輪(2!
 、 (2+および後輪f3) 、 i31をステアリ
ングJ畢作するアクチェータとしての油圧シリンダti
o+ @ flllを作fI11させる電磁パルプ+1
21 、 +131を駆動するための$制御信リド・よ
ひ無段変速装置(14)の変速位置を操作するアクチェ
ータとしてのモーフ(15)を駆動する制御信−りを浦
算・出力すべく11に成しである。
そして、前記第3図に示すように、倣いセンサーLAI
による」尭界(Ll検出結果(fc基いて一工程間を自
?i11走行して、前記両方の倣いセンサ・−tztJ
 +囚が既刈地1c+を検出するとともに距詑センサー
(5)による積算走行距殖(1)が予め設定された所定
圧Iv(J、)に達すると、所定のシーケンスIcXい
て前後進を伴なう90度旋回を2回噛り返して自動的に
次行程方向へ方向転換を行なうのである、前記方向転換
を行なうに、最初の90度旋回(ターン1)tfi、倣
いセンサー囚と芝刈装置(4)の取付間隔に対応する所
定圧r4(’/、)直進すべく、前@ (2+ * (
z+および後輪i3) * (3)を両刃ニュートラル
状態に保持した後、この前輪+2! 、 (21および
後r& 131 @ +3+を夫々逆方向に所定のステ
アリング角でステアリング操作して未刈地tBj方向[
90度旋回しながら所定圧!(z、)走行することによ
って行なう。
次に、前記変速装置(14)を後進側に切換えた後前記
り−ン1とは逆方向に前輪(2+ * I2+および後
Nb ’311 +3+を所定ステアリング角でステア
リング操作して所定圧Fjft < i、 )後退しな
がら2回目の90度旋回(ターン2)を行なう。
そして、変速装置(141を前進側に切換えた後、次行
程咽部に至る間の助走区間(l!、)を、倣いセンサー
(5)、(A)が未刈地fB)又は境界FCIを検出す
るまで直進させることによって方向転換を終了するので
あるが、この助走区間(l、)を走行する間に車体(1
1の向きを修正するとともに、その後の実際の芝刈作業
が開始されるまでの所定距離(16〕すなわち倣いセン
サー(Alと芝刈装置(4)との取付間隔に対応した距
離走行する間(′こ次行程に対する車体t1+左右方向
の位置を修正して、次行程の芝刈作業を車体(11が境
界(Llに治った状態で良好に開始できるように制御す
るのである。
即ち、助走区間(l、)走行する間VciqiJ記力位
センサー(6)による検出方位ψ)と予め設定しである
基準方位(火)とを比較し、検出方位(力が基準力位(
f、)K一致すルヨうに、Fail 1’#u (2!
 、 (21オj U 後%j ta) I +3+を
夫々所定の同一ステアリング角で逆方向にステアリング
操作して車体il+の向きが次行程の方向に一致するよ
うに自動修正する。
その後、倣いセンサー囚、(2)のいずれかが未刈地(
B)を検出すると前記所定距離(1,)走行する間に、
前1]21 、 +2+および後輪ζ311 +31を
同一方向に所定の同一ステアリング角でステアリング操
作して車体11+の向きを変えないで平行移動させて、
車体fi+の左右方向の位置を修正して次行程の境界f
L)に沿うようにするのである。
尚、第4図中、(R,)、(R,)は夫々前輪(2] 
、 +21および後輪’3) + f3)の実際のステ
アリング角を検出して制御装ffl (9) VCフィ
ードパンクするポテンショメータで、(R3)は同様に
変M装置+1/J+の変速位置を検出するポテンショメ
ータである。
又、第5図は以上説明した制御装置(9)の動作を示す
フローチャートである。
【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図は倣いセンブ
ーの要部正面図、第8図は方向転換の説明図、第4図は
制御システムのブロック図、そして、第5図は制御装置
の動作を示すフローチャートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ 往復走行工程を自動的に方向転換しながら繰り返し
    作業地の一端側から他端側に至る間に作業地内の対地作
    業を行うように、各行程での処理済作業地と未処理作業
    地の境界に沿って自動走行すべく、前記境界を検出する
    倣いセンサー囚、(A)を備えるとともに、前輪(2)
    。 (2)および後輪f31 、 +31のいずれをもステ
    アリング操作可能に構成され、前記倣いセンサー囚、囚
    の境界検出結果に基いて前輪f2+ 、 +21および
    後輪+31 I (3+を自動的にステアリング操作す
    る手段を備えた自動走行作業車であって、車体fl+の
    向きを検出する方位センサー(6)を設け、各行程端部
    における方向転換後、前記倣いセンサーtAl、囚が次
    行程端部な検出するまでの助走区間(1,)VCおいて
    、前記力位センサー(6)による検出方位(財)と予め
    設定された基準方位(f、)が一致するように車体(1
    )向きを修正すべく自動的にステアリング操作するとと
    もに、その後の所定距離(1,)走行する間に前記倣い
    センサー囚、囚による境界(t、l検出結果に基いて、
    次行程に対する車体+11左右方向の位置を修正すべく
    、前記前輪(21e (21および後輪tel 、 (
    3+を同一方向にステアリング操作する手段を設けであ
    ることを特徴とする自す1走行作業車。 ■ 前記方位センサー(6)による検出方位酔)と基準
    方位(f、)とを一致させるべく車体(1)の向きを自
    動修正するに、前記前輪+2! 、 +21および後輪
    I3) 、 t3)を夫々逆方向にステアリング操作す
    ることによって行なうことを特徴とする特許請求、の範
    囲第0項に記載の自動走行作業車。
JP58157541A 1983-08-29 1983-08-29 自動走行作業車 Pending JPS6049406A (ja)

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GB08333643A GB2145844B (en) 1983-08-29 1983-12-16 Automatic running work vehicle
FR8400160A FR2551232B1 (fr) 1983-08-29 1984-01-06 Vehicule utilitaire a marche automatique
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