JPS63311410A - 自動走行作業車の操向制御装置 - Google Patents

自動走行作業車の操向制御装置

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JPS63311410A
JPS63311410A JP62147225A JP14722587A JPS63311410A JP S63311410 A JPS63311410 A JP S63311410A JP 62147225 A JP62147225 A JP 62147225A JP 14722587 A JP14722587 A JP 14722587A JP S63311410 A JPS63311410 A JP S63311410A
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steering
vehicle
control
orientation
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Kazuo Nagahama
長濱 和男
▲吉▼村 愼吾
Shingo Yoshimura
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車体が予め設定された基準方位に向かって走
行するように、前記基準方位に対する車体の向き偏位を
検出する車体向き検出手段と、その検出情報に基づいて
操向制御する操向制御手段とが設けられた自動走行作業
車の操向制御装置に関する。
〔従来の技術〕
上記この種の自動走行作業車の操向制御装置は、例えば
、作業車が予め設定された作業行程の長さ方向に向けて
直進するように、作業行程の長さ方向に対応して予め設
定された基準方位に対する車体の向き偏位を検出する車
体向き検出手段の検出情報に基づいて操向制御するよう
にしたものである。
ところで、設定された基準方位が作業行程の長さ方向に
対して一致していない場合には、車体の向きが作業行程
の長さ方向に一致しているにも拘らず、車体が作業行程
の向きからずれた方向に走行する處れがある。
そこで、従来では、車体向き検出手段の検出情報に基づ
いて操向制御する操向制御手段の他に、送信機を用いて
遠隔操縦する遠隔操縦手段を並設して、作業車の向きが
作業行程の方向から大きくずれた場合には、自動走行を
中断して遠隔操縦手段に切り換えて、その後の走行を人
為的な操向操作にて行うようにしてあった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記従来構成では、車体の操向を遠隔操
縦にて人為的に行うために、作業車を直進させるように
操向操作するためには熟練を要し、操向操作が困難であ
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、基準方位を遠隔操作にて補正できるようにす
ることで、作業車の自動走行を中断させることなく、走
行方向を節単に修正できるようにすることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による自動走行作業車の操向制御装置の特徴構成
は、前記基準方位を変更する指示情報を前記車体側に向
けて送信する送信機が設けられ、前記車体側には、前記
送信機による指示情報に基づいて前記基準方位を変更す
る基準方位変更手段が設けられている点にあり、その作
用並びに効果は以下の通りである。
〔作 用〕
すなわち、送信機を用いて、予め設定された基準方位を
遠隔操作にて変更するのである。
〔発明の効果〕
従って、基準方位を変更した後は、操向制御手段によっ
て、変更された基準方位に向かって直進するように自動
走行することになる。もって、本来的に備える操向制御
手段を有効利用しながら、簡単な操作で、車体の走行方
向を修正することができるに至った。
〔実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第4図及び第5図に示すように、各別にステアリング操
作自在な左右一対の前輪(IF)及び左右一対の後輪(
IR)を備えた車体(V)の下腹部に、芝刈り装置(2
)を昇降自在に且つ駆動停止自在に縣架して、主に雑草
や芝等の刈取作業に用いる作業車が構成されている。
尚、第4図中、(3)は前記芝刈り装置(2)の昇降用
油圧シリンダである。
そして、第6図に示すように、前記作業車は、基本的に
は、周囲を既刈地(C)で囲まれた四角状の未刈地(B
)と既刈地(C)との境界(L)に沿う前記未刈地(B
)部分の一辺から対辺に至る区間を一つの作業行程とし
て、その長さ方向に向けて予め設定された基準方位(φ
00)に向かって自動走行し、一つの作業行程の終端部
に達するに伴って、その作業行程に交差する方向の次の
作業行程の始端部に移動するようにターンさせて、前記
四角状の未刈地(B)の外周囲に位置する未刈地部分を
、内側方向に向けて作業行程を減じながら、所定範囲の
芝刈り作業を自動的に行えるように構成されている。
但し、前記車体(v)は、自動走行の他、作業者が搭乗
して人為的に運転する搭乗操縦や遠隔操N(ラジコン)
によっても走行させることができるように構成されてい
る。
前記車体(V)を自動走行させるための制御構成につい
て説明すれば、第1図に示すように、前記前後輪(IF
) 、 (IR)の夫々を各別に向き変更するステアリ
ング用油圧シリンダ(4F) 、 (4R)、それらの
制御弁(5F) 、 (51?)、前記芝刈り装置(2
)の昇降用油圧シリンダ(3)に対する制御弁(6)、
前記芝刈り装置(2)の駆動断続用の電磁操作式クラッ
チ(7)、前後進切り換え並びに前後進ともに変速自在
な油圧式無段変速装置(8)、それに対する変速用モー
タ(9)、及び、予め設定記憶された各種走行制御情報
や後述の各種センサ類による検出情報に基づいて、前記
各制御弁(5F) 、 (5R) 、 (6)、前記ク
ラッチ(7)、及び、前記変速用モータ(9)を制御す
るマイクロコンピュータ利用の制御装?!(10)の夫
々が設けられている。
但し、前記制御装置(10)を利用して、予め設定され
た基準方位(φ00)に向かって走行するように操向制
御する操向制御手段(100)と、後述の送信m (1
6)による指示情報に基づいて前記基準方位(φ00)
を変更する基準方位変更手段(101)とが構成される
ことになる。
尚、図中、(E)は、前記芝刈り装置(2)及び前記前
後輪(IF) 、 (IR)の駆動用のエンジンであっ
て、前記変速装置(8)に連動連結されている。
又、(11)は、搭乗操縦時において前記変速装置(8
)を操作するための変速ペダル、(12)は、前記変速
装置(8)の変速アームであって、前記変速モータ(9
)及び変速ペダル(11)の何れによっても前記変速装
置(8)を操作可能に、前記変速モータ(9)と変速ペ
ダル(11)に連動連結されている。
但し、前記変速モータ(9)は手動操作式のクラッチ機
構(13)にて、前記変速アーム(12)に対する連係
を断続自在に構成されている。
前記クラッチ機構(13)は、手動操作式のクラッチレ
バ−(14) (第4図参照)にて入り切り操作される
ように構成されており、搭乗操縦時には、クラッチ切り
操作して前記変速モータ(9)と変速アーム(12)と
の連係を断ち、遠隔操縦時や自動走行時には、入り操作
して前記変速モータ(9)と変速アーム(12)とを連
係させることになる。
そして、前記クラッチレバ−(14)の入り切り操作に
連動するクラッチスイッチ(S6)が設けられ、このク
ラッチスイッチ(Sb2)の検出情報に基づいて、搭乗
操縦と自動走行とが切り換え作動するように構成されて
いる。尚、自動走行と遠隔操縦との切り換えについては
後述する。
ところで、前記前後輪(IF) 、 (IR)は、各別
に操向丘作自在に構成されていることから、前後輪(I
F) 、 (IR)を同方向に向けて操向する平行ステ
アリング形式、逆方向に向けて操向する4輪ステアリン
グ形式、及び、前輪(IF)のみを操向する2輪ステア
リング形式を、選択使用できるようになっている。そし
て、遠隔操縦時には、前記平行ステアリング形式と4輪
ステアリング形式とを遠隔操作にて切り換え使用できる
ように構成され、搭乗操縦時には3種類のステアリング
形式の何れか一つを選択使用できるように構成されてい
る。但し、自動走行時には、前記平行ステアリング形式
と4輪ステアリング形式とが自動的に切り換え使用され
るように構成されている。
前記車体(V)に装備されるセンサ類について説明すれ
ば、第4図及び第5図に示すように、作業行程の位置を
示す情報としての未刈地(B)と既刈地(C)との境界
(L)に対する車体横幅方向のずれを検出する左右一対
の倣いセンサ(Sl)。
(St)が、前記芝刈り装置(2)の作業範囲の両端部
から車体前後両方向に延出された4本のセンサ支持アー
ム(15)の先端部夫々に設けられている。
前記倣いセンサ(Sl) 、(Sz)について説明すれ
ば、車体横幅方向に向かって対向する状態で設けられた
投光部と受光部の間の光が、未刈芝にて遮断されるよう
に構成され、そして、この投光部から受光部に向かう光
が遮断されるか否かに基づいて、前記未刈地CB)と既
刈地(C)の何れであるかを判別するように構成されて
いる。
そして、自動走行時には、車体前後両端部に設けられた
4組みの倣いセンサ(Sl)、(Sりのうちの車体進行
方向に対して前方側に位置する2組みを用いて、前記境
界(L)側に位置する1Miみの倣いセンサ(Sl)、
 (Sりの検出情報に基づいて前記境界(L)に対する
車体横幅方向のずれを判別し、進行方向に対して前方側
となる2組の倣いセンサ(St)、(sz)全部の検出
情報に基づいて、車体(V)が作業行程の終端部に達し
たか否かを判別するようにしである。
前記境界(L)に対する車体横幅方向のずれの判別につ
いて説明すれば、前記一対の倣いセンサ(Sl)、(S
りのうちの車体外方側に位置する倣いセンサ(S、)が
前記既刈地(C)を検出し、且つ、車体内方側に位置す
る倣いセンサ(S2)が前記未刈地(B)を検出してい
る状態を、前記境界(L)に対する車体横幅方向のずれ
が無い状態と判別するようにしである。
第1図及び第4図に示すように、前記基準方位(φ00
)に対する向き偏位を検出する車体向き検出手段として
、地磁気センサ利用の方位センサ(S、)が、車体後端
部に取り付けられている。
第1図に示すように、走行距離を検出するために、前記
変速装置(8)の出力にて回転駆動されて、単位走行距
離当たり設定個数のパルス信号を出力する回転数センサ
(S4)が設けられている。
搭乗操縦用のステアリングハンドル(H)による目標操
向位置を検出する目標操向位置検出用ポテンショメータ
(Ro)、前記前後輪(IF) 、 (IR)夫々の操
向位置を検出する操向位置検出用ボテ、  ンショメー
タ(R+) 、 (R1)、前記変速装置(8)の操作
状態を検出することにより車速を間接的に検出する車速
検出用ポテンショメータ(R8)の夫々が設けられてい
る。
尚、第1図中、(SW I)は、前記車体(V)を自動
走行(以下において再生と呼称する)させるか手動操縦
(搭乗操縦又は遠隔操縦)するか、又は、前記基準方位
や作業行程の長さ等を予め設定するためのティーチング
制御を行うかを切り換えるための作業モード選択スイッ
チ、(SWz)は、自動走行の開始を指示するための車
体側スタートスイッチである。
又、遠隔操縫用の送信機(16)及び受信fi(17)
が設けられ、前記受信機(17)は、その受信情報を前
記制御装置(10)に入力するように構成されている。
前記送信a(16)について説明すれば、第2図に示す
ように、左右動にて目標ステアリング位置を指示すると
共に、前後動にて用いるステアリング形式を指示するス
テアリングレバー(18)、前後動にて前後進切り換え
並びに前後進夫々での目標車速を指示する変速レバー(
19)、前記芝刈り装置(2)の昇降操作用スイッチ(
20)、前記芝刈り装置(2)の駆動断続の指示用クラ
ッチスイッチ(21)、自動走行の開始を指示する遠隔
用スタートスイッチ(22)の夫々が設けられている。
尚、第2図中、(23)は、前記車体(V)を前記送信
機(16)にて人為的に操縦する第1モード(°O”)
と、自動走行時において前記車体(V)の走行開始の指
示を行ったり、自動走行を継続しながらも補助的に各種
の指示を遠隔操作で行うための第2モード(“l”)と
を切り換えるためのラジコンモード切り換え用スイッチ
である。
つまり、このラジコンモード切り換え用スイッチ(23
)にて、遠隔操縦と自動走行との切り換えを、前記送信
機(16)から指示できるように構成されているのであ
る。
そして、第3図に示すように、前記各レバー(1B) 
、 (19)やスイッチ(20) 、 (21) 、 
(22) 、 (23)の操作状態を検出する各種セン
サや、その検出情報を変調して前記受信機(17)に向
けて送信する送信用の各種機器が設けられている。
すなわち、前記ステアリングレバー(18)の前後動に
て指示されるステアリング形式゛に対応した電圧を出力
するステアリング形式検出用ポテンショメータ(Rs)
、前記ステアリングレバー(18)の左右動にて指示さ
れるステアリング位置に対応した電圧を出力するステア
リング位置検出用ポテンショメータ(Rr)、及び、前
記変速レバー(19)の前後動にて指示される車速に対
応する電圧を出力する車速検出用ポテンショメータ(R
v)の夫々が設けられ、これら各ポテンショメータ(R
s) 、 (Rr) 、 (Rv)及び前記各スイッチ
(20) 。
(21) 、 (22) 、 (23)の夫々に対応し
て設けられた複数個のチャネル毎に、それらの出力電圧
や○N・OFFの状態に対応したパルス幅の信号に変換
するパルス幅変調器(24)と、このパルス幅変調器(
24)の出力を変調して前記受信機(17)に向けて送
信する送信部(25)とが設けられている。
従って、前記受信機(17)は、変調されたパルス幅を
対応する各チャネル毎に復調して、前記制御装置(10
)に入力することになる。
但し、詳しくは後述するが、前記ステアリングレバー(
18)は、前記基準方位(φ00)を変更するための情
報を、前記車体(V)に向けて指示する手段に兼用構成
されている。
次に、第7図に示すフローチャートに基づいて、前記作
業車の走行制御の概略について説明する。
電源投入に伴って制御が起動され、前記自動走行を開始
するための車体側スタートスイッチ(SWz)がONさ
れているか否かを判別する。
前記車体側スタートスイッチ(S6)がONL。
ている場合には、前記作業モード選択スイッチ(SW+
)の指示情報に基づいて、搭乗操縦つまり手動モードで
あるか、自動走行のために各種走行制御情報を設定する
ティーチングモードであるか、自動走行を開始する再生
モードであるかを判別する。
選択された作業モードが再生モードである場合には、前
記車体側スタートスイッチ(SWz)がONされた後、
操作者が車体から離れた安全な箇所に退避するに要する
設定時間(3秒)経過するまで待機した後、自動走行の
ための制御を開始することになる。
選択された作業モードがティーチングモードである場合
には、前記基準方位(φ00)等の各種走行制御情報を
予め記憶設定するためのティーチング制御が開始される
ことになる。
一方、手動モードである場合、及び、前記車体側スター
トスイッチ(SWz)がOFFである場合には、前記受
信機(17)による受信情報に基づいて、前記遠隔用ス
タートスイッチ(22)がONされたか否かを判別する
前記遠隔用スタートスイッチ(22)がOFFである場
合は、搭乗操縦による手動モードであると判断して、手
動操作にて操縦するためのマニュアル制御の処理を行う
ことになる。
前記遠隔用スタートスイッチ(22)がONされた場合
には、前記受信機(17)の受信情報に基づいて、前記
ラジコンモードスイッチ(23)にて選択されたモード
が第1モード(0”)であるか第2モード(“1”)で
あるかを判別する。
そして、第2モードである場合には、前記車体側スター
トスイッチ(SW l )がONされた場合のように設
定時間経過するまで待機させることなく、直ちに自動走
行のための制御を開始することになる。
但し、第1モードである場合には、前記ティーチング制
御が起動されることになる。
尚、前記ティーチング制御及びマニュアル制御の夫々に
おいて、前記変速用モータ(9)と変速アーム(12)
の連係を断続する手動クラッチレバ−(14)が入り操
作状態にある場合には、遠隔操縦が作動状態となり、切
り操作状態にある場合には搭乗操縦が作動状態となるよ
うに、前記クラッチスイッチ(S6)の検出情報に基づ
いて、遠隔操縦と搭乗操縦とが切り換えられることにな
る。
次に、各制御について説明を加える。
前記ティーチングの処理について説明すれば、第9図及
び第1O図に示すように、遠隔操縦又は搭乗操縦にて前
記車体(V)を人為的に走行させて、既刈地(C)にて
囲まれた四角状の未刈地(B)を形成しながらに、その
4辺夫々の長さくi、。)を前記回転数センサ(S4)
の検出情報に基づいて計測すると共に、設定距離走行す
る毎に、前記方位センサ(S、)の検出情報をサンプリ
ングして平均した方位情報を、各辺に沿う作業行程夫々
の基準方位(φ00)として設定記憶させる処理を行う
ことになる。
そして、四角状の未刈地(B)の各辺の長さく10)と
前記芝刈り装置(2)の作業幅とに基づいて作業予定の
行程数を算出して、この行程数、前記各辺の距離、及び
、各辺の基準方位(φ00)の夫々をティーチングされ
た走行制御情報として予め記憶設定することになる。
説明を加えれば、第9図に示すように、ティーチング制
御が開始されるに伴って、現在の作業行程を示す辺番号
(n)を、第1行程に対応する“1”に設定した後、前
記回転数センサ(S4)の検出情報に基づいてカウント
される距離カウント(j! c)の値を°“0”に初期
設定して、スタート地点(START) (第10図参
照)から、前記遠隔操縦又は搭乗操縦によるマニュアル
制御にて走行を開始する。
そして、前記回転数センサ(S4)の検出情報に基づい
て判別される走行距離が設定路M (5cmに設定しで
ある)に達する毎に起動される走行パルス割り込み処理
が起動されたか否かを判別し、この割り込み処理が起動
されている場合に、前記距離カウント(fc)の値を“
1”加算する。
前記距離カウント(IC)の値を゛1′加算した後は、
その値が、各辺における走行開始地点から車体走行が安
定するに要する距離として予め設定された第1設定値(
30・1.5mに設定しである)に達したか否かを判別
する。
前記距離カウント(2c)の値が前記第1設定値(30
)未満である場合には、前記距離カウント(fc)の値
を加算する処理のみを繰り返して待機させることになる
前記距離カウント(fc)の値が前記第1設定値(30
)以上になるに伴って、前記方位センサ(S3)の検出
情報に基づいて、車体向きつまり現在方位(ψN)を算
出した後、前記距離カウント(j!c)の値が前記第1
設定値(30)に達したか否かを判別する。
前記距離カラン)(j!c)の値が前記第1設定値(3
0)に達した場合には、第2設定値(2mに設定しであ
る)毎に、前記設定距離(5cm )毎に算出される現
在方位(ψN)を平均した第1平均方位(ψA)、この
第1平均方位(ψA)を加えた現在までの走行区間にお
ける前記第2設定値(2m)毎に算出された前記第1平
均方位(ψA)を平均した第2平均方位(ψl11)、
及び、前記第1平均方位(ψA)を算出する前の区間ま
での第1平均方位(ψA)を平均した第3平均方位(ψ
8□)の夫々を、前記現在方位(ψH)に初期設定する
と共に、前記第1平均方位(ψA)を算出するためのサ
ンプルポイント(1針)を、前記第1設定値(30・1
 、5m)と前記第2設定値(2m)とを加算した3゜
511に相当する70に設定した後、前記マニュアル制
御以降の処理を繰り返すことになる。
前記距離カウント(ec)が前記第1設定値(30)に
達するに伴って、前記第1平均方位(ψA)を更新した
後、前記距離カラン)(fc)の値が前記サンプルポイ
ント(j2sr)に達したか否かを判別する。
前記距離カウント(fc)の値が前記サンプルポイント
C15r>に達した場合は、平均方位のサンプルデータ
を更新する。つまり、前回の第2平均方位(ψ□)を前
記第3平均方位(ψllりに代入した後、今回のサンプ
リングで更新された前記第1平均方位(ψA)を、前記
第2平均方位(ψ1)に代入し、前記サンプルポイント
(IsF)を、前記第2設定値(2m)に相当する40
を加算した値に更新する。
前記距離カウント(j2c)の値が前記サンプルポイン
ト(j!sr)に達していない場合には、前記現在方位
(ψN)と前記第3平均方位(φ00)の差の絶対値が
、−辺の作業行程のティーチングが完了したか否かを判
断するために予め設定された45度を越えたか否かを判
別する。
前記現在方位(ψ、)と第3平均方位(ψ、2)の差の
絶対値が、45度を越えていない場合には、上述したマ
ニュアル制御以降の処理を繰り返すことになる。
前記現在方位(ψN)と第3平均方位(φ00)の差の
絶対値が45度を越えた場合は、−辺のティーチングが
完了したものと判断して、前記辺番号(n)に対応させ
て、前記距離カラン)(jl!c)の値を、−辺の行程
距離(!。(r、、)として代入すると共に、前記第3
平均方位(ψ、2)の値を、前記辺番号(n)に対応さ
せた基準方位(φ00。、)として代入する。
そして、前記行程距離(1゜、7.)及び基準方位(φ
00、R,)を記憶設定した後は、引き続き、次の辺に
おけるティーチングを開始すべく、前記辺番号(n)に
“1”を加算した後、その辺番号(n)が4に達してい
るか否かを判別することにより、4辺全部のティーチン
グが完了したか否かを判断する。
前記辺番号(n)が4を越えている場合には、上述した
ティーチング制御を終了し、4以下である場合には、前
記距離カウント(IC)の値を“0パに初期設定した後
、上述した一連の処理を繰り返すことになる。
前記自動走行制御について説明すれば、前記車体側のス
タートスイッチ(SWI)又は前記送信機(16)の遠
隔用スタートスイッチ(22)にて起動され、車体進行
方向に対して前方側に位置する前記境界(L)側の左右
一対の倣いセンサ(Sl)。
(Sりの検出情報に基づいて、前記車体(V)が前記境
界(L)に沿って未刈地(B)上を自動走行するように
操向制御し、且つ、前記車体(V)の向きが前記基準方
位(φ00)に対して設定不惑帯内の向きに維持される
ように操向制御して、前記車体(V)が全体としては直
進しながらも、刈り残しを発生しないように、前記境界
(L)に沿って自動走行する状態を維持できるようにす
ることになる。
説明を加えれば、第8図に示すように、自動走行制御が
開始されるに伴って、前記ティーチングにて記憶設定さ
れた基準方位(φ00)、作業行程数、及び、作業行程
の長さく2゜)に基づいて作業行程の終端に達したか否
かを判断するためのターン許可距離C1+)、(j! 
z) (第6図参照)や、前記境界(L)が車体に対し
て左右何れの側に位置するかの情報や走行速度等の各種
走行制御情報を設定する作業データ設定処理が行われ、
その設定作業データに基づいて、行程数が更新される行
程データ更新処理が行われる。但し、走行開始時点では
、この行程データ更新処理において、行程数が更新され
ることはない。
次に、図示を省略するが、水温や油圧等の車体(V)を
走行させるために必要な各部の異常有無をチェックする
。異常がある場合には、前記エンジン(E)を非常停止
させて、全処理を終了することになる。異常が無い場合
には、前記受信機(17)の受信情報に基づいて、前記
ラジコンモードが第1モードであるか第2モードである
かを判別する。
前記ラジコンモードが第1モードである場合には、前記
送信機(16)による人為的な操作で車体(V)を操縦
する遠隔操縦であると判断して、自動走行の処理を終了
することになる。つまり、この自動走行制御は、前記変
速モータ(9)と変速アーム(12)との連係を断続す
るためのクラッチレバ−(14)が入り操作され、且つ
、前記ラジコンモードが第2モードにある場合にのみ、
作動状態となるように制御されるのである。
そして、前記ラジコンモードが第2モードである場合に
は、自動走行のための制御が開始されて、前記基準方位
(φ00)の変更処理兼用の車体向きを修正する方位修
正ステアリング制御を行い、引き続き、車体位置を修正
する倣い修正ステアリング制御を行うことになる。
但し、車体向きの修正を車体位置の修正に優先させるべ
く、前記方位修正ステアリングにて車体向きの修正を行
った場合には、後述の如く、その修正が完了するまで倣
い修正ステアリング制御を禁止するようにしである。
次に、前記作業データ設定処理にて設定された走行速度
で走行するように、前記変速用モータ(9)を制御して
前記変速装置(8)を操作する車速制御を行って走行を
開始させることになる。
走行を開始した後は、前記行程数が“0“に達したか否
かを判別することにより、作業終了か否かを判別し、作
業終了の場合には、走行を停止させて、この自動走行の
ための処理を終了させることになる。
作業終了でない場合には、後述のターン条件が成立した
か否かを判別して、ターン条件が成立している場合には
、予め設定記憶されたターンパターンに基づいて、次の
作業行程の始端部に移動させるターン制御を行った後、
前記行程データ更新処理に復帰させて、記憶された行程
数から“1″を減算することになる。
但し、ターン条件が成立していない場合には、前述の方
位誤差及び倣い誤差の検知判別の処理以降の処理を繰り
返すことになる。
前記ターン条件成立の判別について説明すれば、第6図
にも示すように、前記回転数センサ(S4)の検出情報
に基づいて算出される走行距離(りが、前記ターン許可
距離(11)、(72g)の範囲にあり、且つ、走行前
方側の4個の倣いセンサ(Sl)、 (Sりのうちの少
なくとも3個のセンサが前記既刈地(C)を検出してい
る状態にある場合に、ターン条件が成立したものと判断
するようにしである。
但し、誤動作を防止するために、前記走行距離<i>が
、前記ターン許可距離の上限(fり以上になった場合に
は、前記倣いセンサ(S+)、 (SZ)の検出状態に
拘らず、強制的にターンさせるようにしである。
前記方位修正ステアリング制御について説明すれば、4
輪ステアリング形式で、設定ステアリング位置までステ
アリング操作した後、直ちに直進状態に対応するニュー
トラル位置に復帰させる操作を一回行って、車体向きを
修正するように構成されている。尚、−回の操向操作で
車体向きが修正できない場合には、前記方位誤差が検知
されなくなるまで、前述の処理が繰り返されることにな
る。
説明を加えれば、第11図C4”) 、 (Ill)に
示すように、前記方位センサ(S3)による検出データ
を読み込んで現在方位(ψN)を算出し、前記受信機(
17)の受信情報に基づいて、前記送信機(16)のス
テアリングレバー(18)によるステアリング形式の選
択状態を判別することにより、ラジコン方位補正の指示
があるか否かを判別する。
つまり、前記ステアリング形式の選択状態に対応する受
信パルス幅(Tsm)をカウントして、そのパルス幅(
Tsm)が4輪ステアリング形式選択状態に対応する設
定幅(128ms)未満であるか否かに基づいて、前記
ラジコン方位補正の指示の有無を判別するようにしであ
る。
前記パルス幅(Tsm)が設定幅(128ms)以上あ
る場合は、ラジコン方位補正の指示が無いものと判断し
て、算出された現在方位(ψ、4)と前記基準方位(φ
00)との偏差(Δψ)を算出し、その偏差(Δψ)と
設定不惑帯(±2度)とを比較することにより、方位修
正の要否及びその修正方向を判別する。
方位修正が不要な場合には、倣い制御許可のフラグをセ
ットして、この方位修正ステアリング制御を終了するこ
とになる。
一方、方位修正が必要な場合には、車体(V)が前進状
態にあるか後進状態にあるかに基づいて、ステアリング
方向を判別して、夫々、車体進行方向に対して、前記判
別した方位修正方向に向けて車体向きを修正すべく、前
述の如く、4輪ステアリング形式を選択して、そのステ
アリング方向を設定することになる。
前記パルス幅(Tsm)が設定幅(128ms)未満で
ある場合には、ラジコン方位補正の指示があると判断し
て、前記ステアリングレバー(18)の左右方向におけ
る操作状態を示す受信パルス幅(Tsa)をカウントし
て、指示される補正状態を判別する。
つまり、前記パルス幅(Tsa)が、設定下限値(12
8ms)未満である場合には、前記基準方位(ψ0)に
対する車体向きを前記未刈地(B)側に修正する指示(
IN)があると判別し、設定上限値(17Bms)を越
える場合には、前記既刈地(C)側に修正する指示(O
UT)があると判別し、そして、前記設定下限値(12
8ms)と設定上限値(17B ms )の間にある場
合には、前記基準方位(φ00)を補正する指示がある
と判別するのである。
そして、前記基準方位(φ00)を補正する指示がある
と判別した場合には、前記現在方位(ψN)を前記基準
方位(φ00)に置き換えることにより、現在の車体向
きを新たな基準方位として変更設定するのである。
つまり、前記送信機(16)のステアリングレバー(1
8)が4輪ステアリング形式選択状態で、且つ、ステア
リングニュートラル状態に操作された場合には、前記基
準方位(φ00)を補正する指示があったものと判断す
るのである。もって、上述の処理が、前記送信機(16
)による指示情報に基づいて前記基準方位(φ00)を
変更する基準方位変更手段(101)に対応することに
なる。
一方、前記基準方位(φ00)の補正ではなく、方位補
正である場合には、前記境界(L)が車体(V)の左右
何れの側に位置する状態で走行しているかに基づいて、
補正方向を判別して、前記方位センサ(S3)による現
在方位(ψN)と基準方位(φ00)の偏差(Δψ)に
よる車体向き修正と同様に、4輪ステアリング形式で、
判別された方向に向けて操向することにより、車体向き
を修正することになる。
そして、車体向きを修正するために、前記前後輪(IF
) 、 (IR)夫々に設けられたポテンショメータ(
R+)、 (Rz)の検出情報に基づいて、前記前後輪
(IF) 、 (IR)を逆方向に向けて、夫々設定角
度となるまで操向した後ニュートラルに戻す操作を一回
行うようにしである。
但し、車体向きを修正すべく、4輪ステアリング形式で
ステアリング操作した場合には、前記倣い制御許可のフ
ラグを禁止状態にセットして、この方位修正ステアリン
グ制御が完了するまで、つまり、−回の操向操作が完了
するまで前記倣い修正ステアリング制御を禁止すること
になる。
もって、この方位修正ステアリング制御が、車体(V)
の向き偏位を検出する車体向き検出手段としての方位セ
ンサ(S、)の検出情報に基づいて操向制御する操向制
御手段(100)に対応することになる。
前記倣い修正ステアリング制御について説明すれば、前
記平行ステアリング形式で、設定ステアリング位置まで
ステアリング操作した後、直ちに直進状態に対応するニ
ュートラルに復帰させる操作を一回行って、車体横幅方
向の位置を修正するように構成されている。尚、−回の
操向操作で車体位置が修正できない場合には、前述の方
位修正ステアリングと同様に、前記倣い誤差が検知され
なくなるまで、前述の処理が繰り返されることになる。
説明を加えれば、第12図(イ)乃至(ニ)に示すよう
に、前記方位修正ステアリング制御と同様に、前記ステ
アリング形式の選択状態に対応する受信パルス幅(Ts
m)をカウントして、そのパルス幅(Tsal)が平行
ステアリング形式選択状態に対応する設定幅(172m
s)より大であるか否かに基づいて、前記ラジコン倣い
補正の指示の有無を判別するようにしである。
前記パルス幅(Tsm)が設定幅(172ms)以下で
ある場合は、ラジコン倣い補正の指示が無いものと判断
して、前記境界(L)側に位置する倣いセンサ(Sυ、
 (St)の検出データを読み込んで、前記境界(L)
に対する車体位置の修正の要否及び修正方向を判別する
すなわち、前記一対の倣いセンサ(Sl)、(St)の
うちの車体外方側のセンサ(Sl)の検出データが既刈
地(C)検出状態の“Lルベルにあり、且つ、車体内方
側のセンサ(Sりの検出データが未刈地(B)検出状態
の“H”レベルにある場合には、位置修正が不要と判断
して、前記前後輪(IF) 、 (IR)を直進状態に
維持するニュートラルステアリング制御を行って、この
倣い修正ステアリング制御を終了することになる。
前記一対の倣いセンサ(Sl)、(SZ)の両方が既刈
地(C)検出状態の“L”レベルにある場合には、未刈
地(B)側への修正(IN)であると判断し、前記一対
の倣いセンサ(st)、(st)の両方が未刈地(B)
検出状態の“H″レベルある場合、又は、車体外方側の
センサ(Sl)が“H”レベルで且つ車体内方側のセン
サ(S2)が“L”レベルである場合には、既刈地(C
)側への修正(OUT)であると判断するようにしであ
る。
一方、前記パルス幅(Ts+s)が設定幅(172ms
)より大である場合には、ラジコン倣い補正の指示があ
ると判断して、前記ステアリングレバー(18)の左右
方向における操作状態を示すパルス幅(Tsa)をカウ
ントして、指示される補正状態を判別する。
つまり、前記パルス幅(Tsa)が、設定下限値(12
8ms)未満である場合には、前記境界(L)に対する
車体位置を前記未刈地(B)側に修正する指示(IN)
があると判別し、設定上限値(17Bms)を越える場
合には、前記既刈地(C)側に修正する指示(OUT)
があると判別し、そして、前記設定下限値(128ms
)と設定上限値(178ms)の間にある場合には、ニ
ュートラル状態に維持する指示があると判別するのであ
る。
そして、前記倣いセンサ(Sl)、 (sz)の検出デ
ータによる修正方向の判別又はラジコン倣い補正の指示
にて、境界(L)に対する車体(V)の位置を修正する
場合には、前記方位修正の場合と同様に、車体(V)に
対して境界(L)が左右何れの側に位置するかに基づい
て、目標ステアリング位置を大小に切り換えると共に、
車体の前後進状態に基づいて、ステアリング方向を設定
して、平行ステアリング形式にて、設定された方向に向
けて設定ステアリング位置まで操向した後ステアリング
ニュートラルに戻す操作を一回行うことになる。
前記目標ステアリング位置の大小切り換えについて説明
を加えれば、刈り残しを防止するために、前記境界(L
)に対して既刈地(C)側に向けて車体位置を修正する
場合の方が、未刈地(B)側に向けて車体位置を修正す
る場合よりも、操向量が大になるようにしである。
〔別実施例〕
上記実施例では、遠隔操縦用の送信機(16)のステア
リングレバー(18)を、基準方位(φ00)を補正す
る指示を行う操作具に兼用構成した場合を例示したが、
基準方位(φ00)の補正指示を行うためのレバーやス
イッチ等を別に設けてもよく、基準方位(φ00)の補
正指示を行うための送信機(16)の具体構成は各種変
更できる。
又、上記実施例では、本発明を、芝刈り用の作業車に適
用した場合を例示したが、本発明は各種の作業車に適用
できる。例えば、作業行程の方向を示す誘導用のビーム
光を投射して、この誘導用ビーム光に沿って自動走行さ
せるようにしてもよく、操向制御手段(100)、基準
方位(φ00)の設定手段、並びに、基準方位変更手段
(101)等の各部の具体構成は、本発明を適用する作
業車の構成に応じて、各種変更できる。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。
【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操向制御装置の実
施例を示し、第1図は制御構成を示すブロック図、第2
図は送信機の正面図、第3図は送信機の構成を示すブロ
ック図、第4図は作業車の側面図、第5図は同平面図、
第6図は作業地の説明図、第7図は走行制御の概略を示
すフローチャート、第8図は自動走行制御のフローチャ
ート、第9図はティーチング制御のフローチャート、第
10図はその説明図、第11図(イ)、(ロ)は方位修
正ステアリング制御のフローチャート、第12図(イ)
乃至(ニ)は倣い修正ステアリング制御のフローチャー
トである。 (V)・・・・・・車体、(φ00)・・・・・・基準
方位、(S2)・・・・・・車体向き検出手段、(16
)・・・・・・送信機、(100)・・・・・・操向制
御手段、(101)・・・・・・基準方位変更手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車体(V)が予め設定された基準方位(φ_0)に向か
    って走行するように、前記基準方位(φ_0)に対する
    車体(V)の向き偏位を検出する車体向き検出手段(S
    _3)と、その検出情報に基づいて操向制御する操向制
    御手段(100)とが設けられた自動走行作業車の操向
    制御装置であって、前記基準方位(φ_00)を変更す
    る指示情報を前記車体(V)側に向けて送信する送信機
    (16)が設けられ、前記車体(V)側には、前記送信
    機(16)による指示情報に基づいて前記基準方位(φ
    _0)を変更する基準方位変更手段(101)が設けら
    れている自動走行作業車の操向制御装置。
JP62147225A 1987-06-12 1987-06-12 自動走行作業車の操向制御装置 Expired - Lifetime JPH0814767B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0521243A (ja) * 1991-07-15 1993-01-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 高周波用薄膜トランスおよび高周波用薄膜インダクタ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0521243A (ja) * 1991-07-15 1993-01-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 高周波用薄膜トランスおよび高周波用薄膜インダクタ

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