JP3046718B2 - Beam light guiding device for work vehicles - Google Patents
Beam light guiding device for work vehiclesInfo
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Landscapes
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、設定移動経路に沿って
間隔を隔てて設定されたビーム光投射位置に順次移動す
る移動体に、作業車誘導用のビーム光を投射するビーム
光投射手段が、前記ビーム光投射位置の夫々において互
いに並行状態でビーム光を投射するように投射方向を調
節自在に設けられた作業車用のビーム光誘導装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light beam projecting means for projecting a light beam for guiding a work vehicle to a moving body which sequentially moves to a light beam projecting position set at intervals along a set moving path. The present invention relates to a beam guiding device for a work vehicle, which is provided with a projecting direction adjustable so as to project the beam in a parallel state at each of the beam projecting positions.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記構成の作業車用のビーム光誘導装置
は、ビーム光投射手段を複数のビーム光投射位置に順次
移動させる構成とすることで、例えば、複数のビーム光
投射位置の夫々に、各別に位置固定状態で複数のビーム
光投射手段を設置する場合に比較して、構成を簡素化さ
せることができると共に、複数のビーム光投射手段を精
度よく設置させる等の施工の手間を少なくさせるように
したものである。2. Description of the Related Art A beam light guiding device for a work vehicle having the above-described structure is configured to sequentially move a beam light projecting means to a plurality of beam light projecting positions. Compared with a case where a plurality of beam light projecting means are installed in a fixed position separately, the configuration can be simplified, and the labor for construction such as installing the plurality of beam light projecting means with high accuracy can be reduced. It is intended to be.
【0003】ところで、従来における前記作業車用のビ
ーム光誘導装置では、例えば、特願昭61‐16713
6号に示されるように、ビーム光投射手段を、移動体に
対して鉛直軸芯周りで回動調節自在、並びに、設定移動
経路と交差する方向に移動調節自在に設け、設定移動経
路の始端側及び終端側夫々にコーナーキューブ等の光反
射体を設置すると共に、夫々の光反射体からの反射光の
角度が180°になるように、即ち、ビーム光投射手段
が設定移動経路上に位置するように、ビーム光投射手段
を電動モータにより設定移動経路と交差する方向に移動
させた後、その状態から、ビーム光投射方向終端側の所
定位置に配置された光反射体からの反射光が検出される
状態に至る変位角度を検出記憶して、各ビーム光投射位
置において、ビーム光投射手段が、常に、記憶された前
記変位角度になるように回動調節するように構成し、移
動体が設定移動経路に沿って移動する際に寸法誤差が生
じた場合であっても、どのビーム光投射位置においても
常に、並行なビーム光を投射させることができるように
していた。Meanwhile, in the conventional beam light guiding device for a working vehicle, for example, Japanese Patent Application No. 61-16713 is disclosed.
As shown in No. 6, the beam light projecting means is provided so as to be rotatable and adjustable about the vertical axis with respect to the moving body and to be movable and adjustable in a direction intersecting the set moving path, and the start end of the set moving path A light reflector such as a corner cube is installed on each of the side and terminal sides, and the angle of reflected light from each light reflector is set to 180 °, that is, the beam light projecting means is positioned on the set movement path. After moving the beam light projecting means in the direction intersecting the set movement path by the electric motor, reflected light from the light reflector disposed at a predetermined position on the end side of the beam light projection direction from that state. A displacement angle that reaches a state to be detected is detected and stored, and at each beam light projection position, a beam light projection unit is configured to always adjust the rotation so as to have the stored displacement angle. Is set Dimensional errors even when produced, always in every beam projection position had to be able to project the parallel light beam when moving along.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、ビーム光投射手段が設定移動経路上
に位置していない場合には、電動モータ等によって設定
移動経路と交差する方向に移動させて設定移動経路上に
位置させているために、電動モータ等のアクチュエータ
が必要になって設備構成が複雑化するとともに、その設
定移動経路上に位置するまでの移動時間のために、各ビ
ーム光投射位置でのビーム光の設定が迅速にできないと
いう不具合があった。本発明は、上記実情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、ビーム光投射手段が設定
移動経路上に位置していない場合であっても、設定移動
経路と交差する方向に移動させることなく、各ビーム光
投射位置でのビーム光の設定を迅速に行って、上記従来
技術の不具合を解消させることにある。However, in the above prior art, when the light beam projecting means is not located on the set movement path, it is moved by an electric motor or the like in a direction intersecting the set movement path. Since it is located on the set movement path, an actuator such as an electric motor is required, which complicates the equipment configuration. There was a problem that the setting of the beam light at the position could not be performed quickly. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to move a light beam projecting unit in a direction intersecting a set movement path even when the light beam projection unit is not located on the set movement path. In addition, it is an object of the present invention to quickly set a light beam at each light beam projection position to eliminate the above-mentioned disadvantages of the related art.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明による作業車用の
ビーム光誘導装置は、設定移動経路に沿って間隔を隔て
て設定されたビーム光投射位置に順次移動する移動体
に、作業車誘導用のビーム光を投射するビーム光投射手
段が、前記ビーム光投射位置の夫々において互いに並行
状態でビーム光を投射するように投射方向を調節自在に
設けられた作業車用のビーム光誘導装置であって、その
第1の特徴構成は、前記移動体の前方側及び後方側の夫
々に位置させて、一対の光反射体が地上側に設置され、
前記移動体に、それを前記ビーム光投射位置に停止させ
た状態において、位置検出用の補助ビーム光を投射方向
を変更させながら投射する補助ビーム光投射手段と、前
記光反射体から反射された補助ビーム光を検出する受光
器と、前記補助ビーム光投射手段の投射角度情報と前記
受光器の受光情報に基づいて、補助ビーム光が前記一対
の光反射体の夫々に対して投射された一対の基準投射角
度を、前記移動体上での基準位相からの差として検出す
る基準投射角度検出手段と、前記設定移動経路上での前
記移動体の移動位置を検出する位置検出手段と、前記基
準投射角度の検出情報及び前記移動位置の検出情報に基
づいて、前記作業車誘導用のビーム光の投射方向を、前
記基準投射角度又は前記基準位相からの調整角度として
求めるビーム光投射方向判別手段とが設けられ、前記ビ
ーム光投射手段が、前記判別手段にて判別された投射方
向に前記作業車誘導用のビーム光を投射するように構成
されている点にある。According to the present invention, there is provided a beam guiding apparatus for a work vehicle, which guides a work vehicle to a moving body which sequentially moves to a beam light projection position set at intervals along a set movement path. A beam light projecting means for projecting a light beam for use in a beam light guiding device for a working vehicle provided with an adjustable projection direction so as to project the light beams in parallel with each other at each of the light beam projection positions. The first characteristic configuration is that a pair of light reflectors are installed on the ground side, respectively positioned on the front side and the rear side of the moving body,
Stop the mobile unit at the beam light projection position.
An auxiliary beam light projecting means for projecting the auxiliary beam light for position detection while changing the projection direction in a state where the auxiliary beam light is reflected from the light reflector; and a light receiver for detecting the auxiliary beam light reflected from the light reflector. Based on the projection angle information of the means and the light reception information of the light receiver, a pair of reference projection angles at which the auxiliary beam light is projected to each of the pair of light reflectors is calculated from a reference phase on the moving body. Reference projection angle detection means for detecting the difference between the two, a position detection means for detecting the movement position of the moving body on the set movement path, based on the reference projection angle detection information and the movement position detection information A light beam projection direction determining means for determining a projection direction of the work vehicle guiding light beam as an adjustment angle from the reference projection angle or the reference phase, and the light beam projection means is provided. In that it is configured to project a light beam for the work vehicle induced to the determined projection direction by said discriminating means.
【0006】又、第2の特徴構成は、前記ビーム光投射
方向判別手段が、前記移動体と前記一対の光反射体の夫
々を結ぶ一対の直線の交差角度を求めて、前記移動位置
と前記交差角度とから、前記移動体の横幅方向における
基準位置からの横ずれ量を求め、そして、その横ずれ
量、前記移動位置、前記移動体と前記光反射体との間
隔、及び、前記基準投射角度に基づいて、前記調整角度
を求めるように構成されている点にある。[0006] Also, the second feature structure, the light beam projection direction determining means, seeking intersection angle of a pair of a straight line connecting each <br/> s of the movable body and the pair of the light reflector, From the movement position and the intersection angle, the amount of lateral displacement of the moving body from a reference position in the lateral width direction is determined, and the amount of lateral displacement, the moving position, the distance between the moving body and the light reflector, and The point is that the adjustment angle is obtained based on the reference projection angle.
【0007】又、第3の特徴構成は、前記ビーム光投射
手段が、前記補助ビーム光投射手段に兼用されている点
にある。A third characteristic configuration is that the light beam projecting means is also used as the auxiliary light beam projecting means.
【0008】又、第4の特徴構成は、前記移動体が、前
記設定移動経路に沿って設置された案内レールに沿って
移動するように構成されている点にある。A fourth characteristic configuration is that the moving body is configured to move along a guide rail provided along the set moving path.
【0009】又、第5の特徴構成は、前記一対の光反射
体が、前記案内レールに沿って移動自在に構成され、前
記移動体の移動に伴って前記一対の光反射体を移動させ
る移動制御手段が設けられている点にある。A fifth characteristic configuration is that the pair of light reflectors are configured to be movable along the guide rail, and the pair of light reflectors are moved with the movement of the movable body. The point is that control means is provided.
【0010】[0010]
【作用】本発明の第1の特徴構成によれば、移動体がビ
ーム光投射位置のいずれかに移動してそのビーム光投射
位置に停止した状態で、設定移動経路の方向において移
動体の前方側及び後方側に位置した一対の光反射体に向
けて、移動体側から位置検出用の補助ビーム光が投射方
向を変更させながら投射され、その光反射体で反射され
た補助ビーム光が受光器によって検出されると、その補
助ビーム光の投射角度情報と反射された補助ビーム光の
受光情報に基づいて、補助ビーム光が一対の光反射体の
夫々に対して投射された一対の基準投射角度が移動体上
での基準位相からの差として検出される。そして、その
基準投射角度、及び、移動体の設定移動経路上での移動
位置の両検出情報から、作業車誘導用のビーム光の投射
方向が、上記基準投射角度又は上記基準位相からの調整
角度として判別され、その判別された投射方向に作業車
誘導用のビーム光の投射方向が調節される。その結果、
地上側の設定移動経路上の定まった位置に設けた一対の
光反射体を基準にして、即ち、その設定移動経路に対し
て所定の角度をなす状態で、各ビーム光投射位置におい
て誘導用ビーム光が並行な状態で投射できることにな
る。According to the first feature of the present invention, the moving body moves to any one of the light beam projecting positions and projects the light beam.
In the state of stopping at the position, the auxiliary beam light for position detection changes the projection direction from the moving body side toward the pair of light reflectors located on the front side and the rear side of the moving body in the direction of the set moving path. When the auxiliary light beam reflected by the light reflector is detected by the light receiver, the auxiliary light beam is projected based on the projection angle information of the auxiliary light beam and the received light information of the reflected auxiliary light beam. A pair of reference projection angles projected on each of the pair of light reflectors is detected as a difference from a reference phase on the moving body. Then, based on both the detected information of the reference projection angle and the movement position of the moving body on the set movement path, the projection direction of the work vehicle guiding light beam is adjusted from the reference projection angle or the reference phase. And the projection direction of the work vehicle guiding light beam is adjusted to the determined projection direction. as a result,
At each beam light projection position, a guiding beam is set based on a pair of light reflectors provided at a fixed position on a set moving path on the ground side, that is, at a predetermined angle with respect to the set moving path. Light can be projected in parallel.
【0011】第2の特徴構成によれば、移動体と一対の
光反射体の夫々を結ぶ一対の直線の交差角度が求めら
れ、その交差角度と前記移動体の設定移動経路上での移
動位置の情報とから、移動体の横幅方向における基準位
置からの横ずれ量が求められる。そして、その横ずれ
量、前記移動位置、移動体と一対の光反射体との間隔、
及び、前記基準投射角度の各情報に基づいて、作業車誘
導用のビーム光の投射方向が、上記基準投射角度又は上
記基準位相からの調整角度として判別され、その判別さ
れた投射方向に作業車誘導用のビーム光が投射される。According to the second characteristic configuration, an intersection angle of a pair of straight lines connecting the moving body and each of the pair of light reflectors is obtained, and the intersection angle and a moving position of the moving body on a set movement path are determined. From this information, the amount of lateral displacement of the moving body from the reference position in the lateral width direction is obtained. Then, the lateral displacement amount, the moving position, the distance between the moving body and the pair of light reflectors,
And, based on each information of the reference projection angle, the projection direction of the work vehicle guiding light beam is determined as the reference projection angle or the adjustment angle from the reference phase, and the work vehicle is set in the determined projection direction. A light beam for guidance is projected.
【0012】第3の特徴構成によれば、先ず、作業車誘
導用のビーム光を投射するビーム光投射手段の投射方向
が、一対の光反射体に向くように角度変更されて補助ビ
ーム光として投射され、この補助ビーム光の投射角度及
び受光器の受光情報から作業車誘導用のビーム光の投射
方向が判別されると、上記ビーム光投射手段の投射方向
が、上記判別された投射方向に角度調節されて、各ビー
ム光投射位置における作業車誘導用のビーム光として投
射される。According to the third characteristic configuration, first, the projection direction of the light beam projecting means for projecting the light beam for guiding the work vehicle is changed in angle so as to be directed to the pair of light reflectors, and is used as the auxiliary light beam. When the projection direction of the beam light for work vehicle guidance is determined from the projection angle of the auxiliary beam light and the light receiving information of the light receiver, the projection direction of the beam light projection unit is changed to the determined projection direction. The angle is adjusted, and the light is projected as a light beam for guiding the work vehicle at each light beam projection position.
【0013】第4の特徴構成によれば、移動体が設定移
動経路に沿って配置された案内レールに沿って移動して
各ビーム光投射位置に移動し、各ビーム光投射位置にお
いて判別されたビーム光投射方向に作業車誘導用のビー
ム光が投射される。According to the fourth characteristic configuration, the moving body moves along the guide rail arranged along the set movement path, moves to each light beam projection position, and is determined at each light beam projection position. A light beam for guiding the work vehicle is projected in the light beam projection direction.
【0014】第5の特徴構成によれば、移動体が各ビー
ム光投射位置に移動するに伴って、一対の光反射体も移
動して、移動体と一対の光反射体との距離、即ち、移動
体から光反射体に向けて投射された補助ビーム光の投射
距離が極端に短くなることがなくなるので、その投射角
度及び受光情報に基づいて基準投射角度を検出する際の
検出精度、ひいては、作業車誘導用のビーム光の投射方
向の判別精度が確保される。According to the fifth characteristic configuration, as the moving body moves to each light beam projection position, the pair of light reflectors also moves, and the distance between the moving body and the pair of light reflectors, ie, the distance between the moving body and the pair of light reflectors, Since the projection distance of the auxiliary beam light projected from the moving body toward the light reflector is not extremely shortened, the detection accuracy when detecting the reference projection angle based on the projection angle and the received light information, and thus, Thus, the accuracy of discriminating the projection direction of the work vehicle guiding beam light is ensured.
【0015】[0015]
【発明の効果】第1の特徴構成によれば、移動体を各ビ
ーム光投射位置に移動させたときに、その移動体即ちビ
ーム光投射手段が設定移動経路上に位置していない場合
であっても、その状態で、各ビーム光投射位置での誘導
用のビーム光の投射方向を判別してその判別方向に角度
調節して誘導用のビーム光の設定を行えるので、従来の
ように、ビーム光投射手段を設定移動経路の方向と交差
する方向に電動モータ等のアクチュエータによって移動
させてから誘導用のビーム光の設定を行うものに比べ
て、設備構成の複雑化が回避されるとともに、誘導用の
ビーム光の設定が迅速にできるに至った。According to the first characteristic configuration, when the moving body is moved to each light beam projecting position, the moving body, that is, the light beam projecting means is not located on the set moving path. However, in that state, since the projection direction of the guiding light beam at each light beam projection position can be determined and the angle can be adjusted in the determined direction to set the guiding light beam, as in the related art, Compared with the case where the beam light projecting means is moved by an actuator such as an electric motor in a direction intersecting with the direction of the set movement path, the setting of the light beam for guidance is prevented, and the complexity of the equipment configuration is avoided. The setting of the guide beam light can be done quickly.
【0016】第2の特徴構成によれば、各ビーム光投射
位置での誘導用のビーム光の投射方向が、一連の計算手
順を経て判別されるので、移動体側にこの計算を行うコ
ントローラ等を装備することによって、容易に上記判別
を行うことができ、もって、上記第1の特徴構成による
効果を実現する際の好適な手段が得られる。According to the second characteristic configuration, since the projection direction of the guiding light beam at each beam light projection position is determined through a series of calculation procedures, a controller for performing this calculation is provided on the moving body side. By providing the above-mentioned configuration, it is possible to easily perform the above-described determination, and thus, it is possible to obtain suitable means for realizing the effect of the first characteristic configuration.
【0017】第3の特徴構成によれば、特別の補助ビー
ム光投射手段が不要となって設備構成の一層の簡素化が
図られ、もって、上記第1及び第2の特徴構成を実施す
る際の一層好適な手段が得られる。According to the third characteristic configuration, no special auxiliary light beam projecting means is required, and the facility configuration is further simplified, so that the above first and second characteristic configurations can be implemented. Is obtained.
【0018】第4の特徴構成によれば、移動体が案内レ
ール上を移動するので、各ビーム光投射位置への移動時
において、ガタツキもなく円滑且つ低騒音状態で移動で
き、もって、上記第1、第2及び第3の特徴構成を実施
する際の一層好適な手段が得られる。According to the fourth characteristic configuration, since the moving body moves on the guide rail, when moving to each beam light projection position, the moving body can move smoothly and in a low-noise state without rattling. More suitable means for implementing the first, second and third features are obtained.
【0019】第5の特徴構成によれば、作業車誘導用の
ビーム光の投射方向の設定精度が、所定精度以上に確保
され、もって、上記第4の特徴構成を実施する際の一層
好適な手段が得られる。According to the fifth aspect, the setting accuracy of the projecting direction of the light beam for guiding the work vehicle is ensured to be equal to or higher than a predetermined accuracy, and thus, the above-mentioned fourth aspect is more suitable for implementation. Means are obtained.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明をビーム光誘導式作業車として
の田植え用の作業車に適用した場合の実施例を図面に基
づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a rice planting work vehicle as a light beam guided work vehicle will be described below with reference to the drawings.
【0021】図1に示すように、矩形状の作業地(圃
場)Kを囲む複数辺のうちの一つの基準辺M1の一端
(図の左上端)部に、その基準辺M1に隣接する隣接辺
M2,M3の長手方向に沿って走行して作業車Vが進入
及び退出する出入口Miを設け、そして、前記隣接辺M
2,M3の長手方向において、作業地Kの両端側夫々を
枕地部分K1,K2とし且つ中央側部分を作業対象部分
Ksとした状態で、前記隣接辺M2,M3の長手方向に
沿って作業車Vを往復走行させながら前記作業対象部分
Ksに対して作業する往復作業を行い、その後、両枕地
部分K1,K2において、作業車Vを基準辺M1の長手
方向に沿って往復走行させながら枕地部分K1,K2に
対して作業する枕地作業を行う。尚、前記作業対象部分
Ksと両枕地部分K1,K2とは、隣接辺M2,M3の
長手方向における作業対象部分Ksの両端位置に基準辺
M1に沿う状態で設けた右側及び左側の2本の境界線
Y,Yで区分けされている。As shown in FIG. 1, one end (upper left end of the drawing) of one reference side M1 of a plurality of sides surrounding a rectangular work field (field) K is adjacent to the reference side M1. An entrance Mi through which the work vehicle V enters and exits by traveling along the longitudinal direction of the sides M2 and M3 is provided, and the adjacent side M
In the longitudinal direction of M2 and M3, work is performed along the longitudinal direction of the adjacent sides M2 and M3, with both end sides of the work site K being headland portions K1 and K2 and the center portion being a work target portion Ks. A reciprocating operation for working on the work target portion Ks is performed while the vehicle V reciprocates, and then the work vehicle V is reciprocated along the longitudinal direction of the reference side M1 in both headland portions K1 and K2. Headland work is performed on the headland portions K1 and K2. The work target portion Ks and the headland portions K1 and K2 are two right and left sides provided along the reference side M1 at both end positions of the work target portion Ks in the longitudinal direction of the adjacent sides M2 and M3. Are separated by boundary lines Y, Y.
【0022】前記作業対象部分Ksにおいて基準辺M1
の長手方向に並ぶ複数の走行行程としての作業行程R1
の夫々に沿って作業車Vを誘導すべく、誘導用ビーム光
A1を作業行程R1の長手方向に沿って投射する誘導用
ビーム光投射手段としての第1ビーム光投射装置B1が
設けられ、又、一対の枕地部分K1,K2のうちの基準
辺M1に隣接する第一枕地部分K1及び基準辺M1に対
向する対向辺M4に隣接する第二枕地部分K2の夫々に
おいて、隣接辺M2,M3の長手方向に並ぶ複数の走行
行程としての作業行程R2の夫々に沿って作業車Vを誘
導すべく、誘導用ビーム光A2を作業行程R2の長手方
向に沿って投射する第2ビーム光投射装置B2が設けら
れている。即ち、作業車Vが交差する(直交する)状態
で設けた2つの走行行程R1,R2の夫々に沿って自動
走行するように、前記2つの走行行程R1,R2夫々の
長手方向に沿って、つまり基準辺M1及び隣接辺M2の
長手方向の夫々に沿って互いに直交する状態で2つの誘
導用ビーム光A1,A2を投射するビーム光投射手段と
しての2つのビーム光投射装置B1,B2が、地上側に
設けられている。In the work target portion Ks, the reference side M1
Work process R1 as a plurality of traveling processes arranged in the longitudinal direction of the vehicle
In order to guide the work vehicle V along each of the above, there is provided a first beam light projection device B1 as guidance light beam projection means for projecting the guidance light beam A1 along the longitudinal direction of the work process R1, In each of the first headland portion K1 adjacent to the reference side M1 of the pair of headland portions K1 and K2 and the second headland portion K2 adjacent to the opposing side M4 opposing the reference side M1, the adjacent side M2 , M3, the second light beam for projecting the guiding light beam A2 along the longitudinal direction of the work process R2 so as to guide the work vehicle V along a plurality of work processes R2 as a plurality of travel processes arranged in the longitudinal direction of the work process R2. A projection device B2 is provided. That is, along the longitudinal direction of each of the two traveling processes R1 and R2, the vehicle V automatically travels along each of the two traveling processes R1 and R2 provided in an intersecting (orthogonal) state. That is, the two light beam projection devices B1 and B2 as light beam projection means for projecting the two guiding light beams A1 and A2 in a state orthogonal to each other along the longitudinal direction of the reference side M1 and the adjacent side M2, respectively, It is provided on the ground side.
【0023】上記第1ビーム光投射装置B1は、前記複
数の作業行程R1のうちの隣接する2個の作業行程に対
してビーム光を投射するビーム光投射位置に順次、位置
するように設定され、後述するように、対向辺M4に沿
って順次移動するように構成されている。又、図には、
隣接辺M2,M3の長手方向において第2ビーム光投射
装置B2からの誘導用ビーム光A2の投射位置よりも内
側に、その誘導用ビーム光A2と平行にビーム光A3を
投射する第3ビーム光投射装置B3が設けられている。
尚、各ビーム光投射装置B1,B2,B3はレーザー装
置等にて構成され、各ビーム光A1,A2,A3は垂直
方向の所定角度範囲に走査される(図2参照)。The first light beam projecting device B1 is set so as to be sequentially positioned at the light beam projecting position for projecting light beams for two adjacent work steps of the plurality of work steps R1. , As described later, it is configured to sequentially move along the opposing side M4. In the figure,
A third light beam that projects the light beam A3 in parallel with the guiding light beam A2 inside the projection position of the guiding light beam A2 from the second light beam projector B2 in the longitudinal direction of the adjacent sides M2 and M3. A projection device B3 is provided.
Each of the light beam projectors B1, B2, and B3 is constituted by a laser device or the like, and each of the light beams A1, A2, and A3 is scanned within a predetermined vertical angle range (see FIG. 2).
【0024】次に、図1に基づいて、作業車Vの走行経
路について説明する。先ず、隣接辺M2,M3の長手方
向に沿って出入口Miに連なる最終作業地部分R1a、
及び、出入口Miから離れて位置する方の隣接辺M3に
隣接する中継用作業地部分R1bを残して前記往復作業
を行う。ここで、最終作業地部分R1aは、基準辺M1
の長手方向に並ぶ複数の作業行程R1のうちの最上端の
作業行程に対応する作業地部分であり、中継用作業地部
分R1bは、上記複数の作業行程R1のうちの下端側の
2つの作業行程に対応する作業地部分である。Next, the traveling route of the work vehicle V will be described with reference to FIG. First, a final work area portion R1a connected to the entrance Mi along the longitudinal direction of the adjacent sides M2 and M3,
In addition, the reciprocating operation is performed while leaving the relay work site portion R1b adjacent to the adjacent side M3 that is located away from the entrance Mi. Here, the final work place portion R1a is the reference side M1
Of the plurality of work steps R1 arranged in the longitudinal direction of the work area, the work place part corresponding to the uppermost work step, and the relay work place part R1b is the lower work side of the plurality of work steps R1. This is the work area corresponding to the process.
【0025】前記往復作業は、具体的には、前記中継用
作業地部分R1bを除いて出入口Miから一番遠い位置
の作業行程R1を、その始端部の作業開始位置を示す右
側の境界線Y上のPst点から図の左方向に向かって開
始される。そのため、図に示す経路に沿って、途中のN
h点で停止して最初の苗補給を行いながら、Pst点ま
で非作業状態で前走行させる。尚、この後も、作業車V
が各作業行程R1,R2の基準辺M1側の始端部に停止
したときに苗の消費状態に応じて適宜苗補給がなされ
る。Pst点に着いたら、植え付け装置6を駆動して植
え付け作業を開始し、以後、左右の枕地部分K1,K2
で180度旋回しながら各作業行程R1を往復走行し、
作業対象部分Ksの最終作業行程R1(図の上から2番
目の行程)において、右側の操向制御用光センサS1の
検出情報に基づいて誘導用ビーム光A1に誘導されなが
ら、右側境界線Y上の終端位置Penまで走行する。In the reciprocating operation, specifically, the work path R1 farthest from the entrance Mi except for the relay work area portion R1b is defined by the right boundary line Y indicating the work start position at the start end thereof. It starts from the upper Pst point toward the left in the figure. Therefore, along the route shown in FIG.
While the vehicle is stopped at the point h and the first seedling replenishment is performed, the vehicle travels forward to the Pst point in a non-working state. After this, the work vehicle V
Is stopped at the start end of each of the work steps R1 and R2 on the reference side M1 side, seedling replenishment is appropriately performed according to the consumption state of the seedlings. Upon reaching the Pst point, the planting device 6 is driven to start planting work, and thereafter, the left and right headland portions K1, K2
Reciprocating in each work process R1 while turning 180 degrees,
In the final work process R1 (the second process from the top in the drawing) of the work target portion Ks, the right boundary line Y is guided by the guide light beam A1 based on the detection information of the right steering control optical sensor S1. The vehicle travels to the upper end position Pen.
【0026】この後、前記一対の枕地部分K1,K2の
うちの基準辺M1に隣接する第一枕地部分K1、及び、
基準辺M1に対向する対向辺M4に隣接する第二枕地部
分K2を作業する前記枕地作業を行い、且つ、その枕地
作業において、第一枕地部分K1と第二枕地部分K2間
の移行の際に前記中継用作業地部分R1bを走行させな
がらその中継用作業地部分R1bを作業し、最後に、第
二枕地部分K2から出入口Miに向けて最終作業地部分
R1aを走行させながら最終作業地部分R1aを作業す
るように設定されている。具体的には、先ず、上記終端
位置Penから第二枕地部分K2の2つの作業行程R2
のうちの内側の作業行程R2の始端部に移動すべく、右
側の操向制御用光センサS1の検出情報に基づいて誘導
用ビーム光A1に誘導されながら、上記終端位置Pen
から図の一番右側の誘導用ビーム光A2を前方側センサ
S2aが受光する位置まで後進した後、前進状態に切り
換えて90度右旋回し、更に、受光用の操向制御用光セ
ンサS1を左側の操向制御用光センサS1に切り換え、
その左側の操向制御用光センサS1の受光情報に基づい
て誘導用ビーム光A2に誘導されながら、横から投射さ
れる誘導用ビーム光A1をトリガー用の後方側センサS
2bが受光した位置から所定距離の位置まで後進状態で
走行して植付開始位置に至る。そして、その作業行程R
2を、前進状態で左側の操向制御用光センサS1の検出
情報に基づいて誘導用ビーム光A2に誘導されながら自
動走行する。Thereafter, a first headland portion K1, which is adjacent to the reference side M1 of the pair of headland portions K1, K2, and
The headland work of working the second headland portion K2 adjacent to the opposite side M4 facing the reference side M1 is performed, and in the headland work, the headland work is performed between the first headland portion K1 and the second headland portion K2. In the case of the transition, the work area R1b for relay is operated while traveling the work area R1b for relay, and finally, the final work area R1a is run from the second headland portion K2 toward the entrance Mi. It is set so as to work on the final work place portion R1a. Specifically, first, two work steps R2 of the second headland portion K2 from the end position Pen.
The end position Pen is guided by the guiding light beam A1 based on the detection information of the right steering control optical sensor S1 so as to move to the start end of the inner work process R2.
From the right side of the figure to the position where the front-side sensor S2a receives the guide light beam A2, switch to the forward state, turn right by 90 degrees, and further turn the light-receiving steering control optical sensor S1 on. Switch to the steering control optical sensor S1 on the left,
The guiding light beam A1 projected from the side is guided by the guiding light beam A2 based on the light receiving information of the steering control light sensor S1 on the left side, and the guiding rear light sensor S1 is used as a trigger.
The vehicle travels in a reverse state from the position where 2b receives the light to the position at a predetermined distance to reach the planting start position. And the work process R
2 automatically travels in the forward state while being guided by the guiding light beam A2 based on the detection information of the left steering control optical sensor S1.
【0027】以後、第二枕地部分K2の内側の作業行程
R2、中継用作業地部分R1bの内側の行程R1b、第
一枕地部分K1の内側の作業行程R2、第一枕地部分K
1の外側の作業行程R2、中継用作業地部分R1bの外
側の行程R1b、及び、第二枕地部分K2の外側の作業
行程R2をその順序で、各行程の終端部で次の行程の始
端部へ旋回移動しながら自動走行し、最後に、最終作業
地部分R1aを前進状態で直進走行して出入口Miから
作業地外に退出する。Thereafter, the work stroke R2 inside the second headland portion K2, the stroke R1b inside the relay work land portion R1b, the work stroke R2 inside the first headland portion K1, and the first headland portion K
1, the outer process R2, the outer process R1b outside the relay work site portion R1b, and the outer process R2 outside the second headland portion K2, in that order, at the end of each process at the beginning of the next process. The vehicle automatically travels while turning and moving to the section. Finally, the vehicle travels straight ahead in the final work place portion R1a in the forward state and exits the work place from the entrance Mi.
【0028】尚、前記往復作業及び前記枕地作業におけ
る各作業行程の夫々を前進状態で行わせるために、作業
車Vを一行程分前進走行させたのち、180度又は90
度向き変更させながら隣接する行程に移動させる旋回を
行わせている。即ち、前記往復作業における各作業行程
R1間及び前記枕地作業における各作業行程R2間の移
動のための旋回では、180度向き変更され、前記往復
作業の作業行程R1から前記枕地作業の作業行程R2へ
の移動、枕地作業の作業行程R2と前記中継用作業地部
分R1b間の移動及び枕地作業の作業行程R2から前記
最終作業地部分R1aへの移動のための旋回では、90
度向き変更される。In order to perform each of the work steps in the reciprocating work and the headland work in an advancing state, the work vehicle V is moved forward by one stroke and then moved 180 degrees or 90 degrees.
A turn is made to move to an adjacent stroke while changing the direction. That is, in the turning for movement between the respective work processes R1 in the reciprocating work and between the respective work processes R2 in the headland work, the direction is changed by 180 degrees, and the work of the headland work is performed from the work process R1 of the reciprocating work. In the turning for the movement to the process R2, the work process R2 of the headland work and the relay work site portion R1b, and the turning for moving from the work process R2 of the headland work to the final work site portion R1a, 90
The direction is changed.
【0029】次に前記作業車Vの構成について説明す
る。図2及び図3に示すように、左右一対の前輪3及び
後輪4を備えた車体5の後部に、対地作業状態と非作業
状態とに切換自在な苗植え付け装置6が、四連リンク機
構を介して昇降自在で且つ駆動停止自在に設けられてい
る。つまり、下降状態で駆動されているときが対地作業
状態であり、これ以外の状態は非作業状態となる。尚、
苗植え付け装置6は、車体5即ち上記四連リンク機構に
対して車体前後方向に沿う軸芯Z周りに回動自在に保持
されるとともに、後述の傾斜センサS6による車体左右
方向での傾斜角検出情報に基づいて図示しない駆動手段
が作動されてその車体左右方向での対地姿勢が水平状態
になるように姿勢制御される。又、図4に示すように、
前後輪3,4は、左右を一対とし各別に操向操作自在に
構成され、操向用の油圧シリンダ7,8と、それらに対
する電磁操作式の制御弁9,10とが設けられている。
つまり、前輪3又は後輪4の一方のみを操向する2輪ス
テアリング形式、前後輪3,4を逆位相で且つ同角度に
操向する4輪ステアリング形式、前後輪3,4を同位相
で且つ同角度に操向する平行ステアリング形式の3種類
のステアリング形式を選択使用できるようになってい
る。以上より、両油圧シリンダ7,8及び両制御弁9,
10によって、作業車Vの操向を司る操向手段7〜10
が構成される。Next, the configuration of the work vehicle V will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, at the rear of a vehicle body 5 having a pair of right and left front wheels 3 and rear wheels 4, a seedling planting device 6 that can be switched between a ground working state and a non-working state is provided with a four-link mechanism. , And can be freely moved up and down and stopped. That is, when the vehicle is driven in the lowered state, it is the ground work state, and other states are the non-work state. still,
The seedling planting device 6 is rotatably held around an axis Z along the vehicle front-rear direction with respect to the vehicle body 5, that is, the quadruple link mechanism, and detects a tilt angle in the vehicle left-right direction by a tilt sensor S6 described later. The drive means (not shown) is operated based on the information, and the attitude is controlled so that the attitude to the ground in the lateral direction of the vehicle body is horizontal. Also, as shown in FIG.
The front and rear wheels 3 and 4 are paired on the left and right sides, and are configured to be steerable independently. Hydraulic cylinders 7 and 8 for steering and electromagnetically operated control valves 9 and 10 for them are provided.
That is, a two-wheel steering system in which only one of the front wheel 3 or the rear wheel 4 is steered, a four-wheel steering system in which the front and rear wheels 3, 4 are steered in the opposite phase and at the same angle, and the front and rear wheels 3, 4 in the same phase In addition, three types of steering systems, that is, a parallel steering system that is steered at the same angle, can be selectively used. From the above, both hydraulic cylinders 7, 8 and both control valves 9,
10, steering means 7 to 10 for steering the work vehicle V
Is configured.
【0030】図4中、11はエンジンEからの出力を変
速して前後輪3,4の夫々を同時に駆動する油圧式無段
変速装置、12はその変速操作用の電動モータ、13は
植え付け装置6の昇降用油圧シリンダ、14はその制御
弁、15はエンジンEによる植え付け装置6の駆動を断
続する電磁操作式の植え付けクラッチ、16は作業車V
の走行並びに植え付け装置6の作動を制御するためのマ
イクロコンピュータ利用の制御装置であって、後述の各
種センサによる検出情報及び予め記憶された作業データ
に基づいて、変速用モータ12、各制御弁9,10,1
4、及び、植え付けクラッチ15の夫々を制御するよう
に構成されている。又、作業車には、後述するように、
走行状況を外部に通信する通信制御部19が備えられて
いる。In FIG. 4, reference numeral 11 denotes a hydraulic stepless transmission for shifting the output from the engine E to simultaneously drive each of the front and rear wheels 3, 4; 12, an electric motor for the shift operation; and 13, a planting device. 6, a hydraulic cylinder for raising and lowering, 14 a control valve thereof, 15 an electromagnetically operated planting clutch for intermittently driving the planting device 6 by the engine E, and 16 a work vehicle V
A control device using a microcomputer for controlling the running of the plant and the operation of the planting device 6, based on information detected by various sensors described later and work data stored in advance, the shift motor 12, the control valves 9 , 10,1
4, and each of the planting clutches 15 is configured to be controlled. Also, as will be described later,
A communication control unit 19 that communicates the running situation to the outside is provided.
【0031】作業車Vに装備されるセンサ類について説
明すれば、図4に示すように、前後輪3,4夫々の操向
角を検出するポテンショメータ利用の操向角検出センサ
R1,R2と、変速装置11の変速状態に基づいて間接
的に前後進状態及び車速を検出するポテンショメータ利
用の車速センサR3と、変速装置11の出力軸の回転数
を計数して走行距離を検出するためのエンコーダS3
と、作業車Vの車体方位を検出する地磁気利用の方位セ
ンサS4と、植え付け装置6に設置されてその車体左右
方向での傾斜角を検出する傾斜センサS6と、植え付け
装置6の車体5への接続箇所に設置されるポテンショメ
ータS5とが設けられている。Referring to the sensors mounted on the work vehicle V, as shown in FIG. 4, steering angle detection sensors R1 and R2 using potentiometers for detecting the steering angles of the front and rear wheels 3 and 4, respectively. A vehicle speed sensor R3 using a potentiometer for indirectly detecting the forward / backward traveling state and the vehicle speed based on the shift state of the transmission 11, and an encoder S3 for counting the number of revolutions of the output shaft of the transmission 11 and detecting the traveling distance.
An orientation sensor S4 for detecting the body direction of the work vehicle V, a tilt sensor S6 installed on the planting device 6 to detect a tilt angle in the lateral direction of the vehicle body, A potentiometer S5 installed at the connection point is provided.
【0032】又、図2及び図3にも示すように、作業車
Vには、第1ビーム光投射装置B1及び第2ビーム光投
射装置B2にて投射される誘導用ビーム光A1,A2夫
々に対する車体横幅方向でのずれを検出すべく、その誘
導用ビーム光A1,A2を受光する操向制御用光センサ
S1と、作業車Vが第1ビーム光投射装置B1又は第2
ビーム光投射装置B2からの誘導用ビーム光A1,A2
に沿って自動走行しているときに、その誘導用ビーム光
A1,A2に交差する第2ビーム光投射装置B2又は第
1ビーム光投射装置B1からの誘導用ビーム光A2,A
1並びに第3ビーム光投射装置B3からのビーム光A3
を受光するトリガー用光センサS2とが設けられてい
る。尚、上記操向制御用光センサS1は、車体左右何れ
の側の誘導用ビーム光A1,A2も受光できるように、
車体前部の左右両側部に、平面視において前輪3の両軸
芯を結ぶ線上に位置させて左右一対設けられ、トリガー
用光センサS2は、平面視において車体左右中央の上部
に位置する前後一対のセンサS2a,S2bからなり、
その前方側センサS2aは前輪3の両軸芯を結ぶ線上よ
りも所定距離前方に位置し、後方側センサS2bは後輪
4の両軸芯を結ぶ線上に位置している。尚、トリガー用
光センサS2は、車体左右両側からのビーム光A1,A
2,A3に対する受光の有無のみを検出し、受光位置は
検出できないようになっている。As shown in FIGS. 2 and 3, the work vehicle V is provided with the guiding light beams A1 and A2 projected by the first beam light projecting device B1 and the second beam light projecting device B2, respectively. In order to detect a shift in the lateral direction of the vehicle body with respect to the vehicle, the steering control optical sensor S1 that receives the guiding light beams A1 and A2, and the work vehicle V includes the first beam light projecting device B1 or the second
Guiding light beams A1, A2 from the light beam projecting device B2
When the vehicle is automatically traveling along, the guiding light beams A2, A from the second light beam projecting device B2 or the first light beam projecting device B1 intersecting the guiding light beams A1, A2.
1 and the light beam A3 from the third light beam projection device B3
And a trigger optical sensor S2 for receiving light. Note that the steering control optical sensor S1 can receive the guiding light beams A1 and A2 on either side of the vehicle body.
A pair of left and right optical sensors for trigger S2 are provided on both left and right sides of the front part of the vehicle body on a line connecting both axes of the front wheel 3 in plan view. Sensors S2a and S2b,
The front sensor S2a is located a predetermined distance ahead of a line connecting both axes of the front wheel 3, and the rear sensor S2b is located on a line connecting both axes of the rear wheel 4. Incidentally, the trigger optical sensor S2 is provided with light beams A1, A
Only the presence or absence of light reception for A2 and A3 is detected, and the light reception position cannot be detected.
【0033】前記操向制御用光センサS1について説明
を加えれば、図5にも示すように、車体前後方向に間隔
dを置いて且つ上下方向にも間隔を隔てる状態で並置さ
れた前後一対の受光部としての光センサS1a,S1b
から構成され、前後一対の光センサS1a,S1bの夫
々は、複数個の受光素子Dを車体横幅方向に並設したも
のであって、横幅方向でのセンサ中心に位置する受光素
子D0の位置を基準として、誘導用ビーム光A1,A2
の車体横幅方向での受光位置即ち受光素子Dの位置X
1,X2夫々を検出できるように構成されている。又、
誘導用ビーム光A1,A2が車体前後の何れの方向から
入射される場合でも差のない状態で受光できるようにす
るために、車体前後の各方向からの入射光を両光センサ
S1a,S1b夫々の受光面に向けて反射する反射鏡1
8を備えている。The steering control optical sensor S1 will be further described with reference to FIG. 5. As shown in FIG. 5, a pair of front and rear optical sensors S1 are arranged side by side at an interval d in the vehicle longitudinal direction and at intervals in the vertical direction. Optical sensors S1a and S1b as light receiving units
Each of the pair of front and rear optical sensors S1a and S1b has a plurality of light receiving elements D arranged side by side in the vehicle width direction, and determines the position of the light receiving element D0 located at the sensor center in the width direction. As a reference, the guiding light beams A1, A2
Light receiving position in the vehicle body width direction, that is, the position X of the light receiving element D
1 and X2 can be detected. or,
In order to be able to receive the light beams A1 and A2 for guiding without any difference even when the light beams A1 and A2 are incident from any direction of the front and rear of the vehicle body, the light sensors S1a and S1b respectively receive the incident light from each of the front and rear directions of the vehicle body. Mirror 1 that reflects toward the light receiving surface
8 is provided.
【0034】前記操向制御用光センサS1による車体横
幅方向での車体5のずれ検出の制御構成について説明す
れば、操向制御用光センサS1の前後一対の光センサS
1a,S1bの夫々の受光素子の位置X1,X2とその
車体前後方向での間隔dとに基づいて、下式から、誘導
用ビーム光A1,A2の投射方向に対する車体5の傾き
φと横幅方向における位置の偏位xとを求める。The control structure for detecting the displacement of the vehicle body 5 in the lateral direction of the vehicle body by the steering control optical sensor S1 will be described. A pair of optical sensors S before and after the steering control optical sensor S1 will be described.
On the basis of the positions X1 and X2 of the light receiving elements 1a and S1b and the distance d in the longitudinal direction of the vehicle body, the inclination φ of the vehicle body 5 with respect to the projection direction of the guiding light beams A1 and A2 and the lateral width direction are obtained from the following equations. And the deviation x of the position at.
【0035】[0035]
【数1】 φ=tan-1(|X1−X2|/d) x=X1## EQU1 ## φ = tan -1 (| X1-X2 | / d) x = X1
【0036】但し、車体5が車体左右方向に傾いている
場合には、上記求めた傾きφ及び位置の偏差xは傾斜に
よる誤差を含むので、以下、この誤差を除くための傾斜
補正について説明する。前記傾斜センサS6にて検出さ
れる植え付け装置6の対地傾斜角、及び、前記ポテンシ
ョメータS5にて検出される植え付け装置6に対する車
体5の前記軸芯Z周りの回動角の両検出角度を加減算す
ることによって車体5のローリング角が求められる。そ
して、図6に示すように、上記接続箇所と操向制御用光
センサS1の車体上での高さの差がL1、上記接続箇所
(車体左右中央)から操向制御用光センサS1の受光部
中央までの車体上での横方向の距離がL2で、車体のロ
ーリング角をθとして、車体が傾いている状態における
上記接続箇所から操向制御用光センサS1の受光部中央
までの横方向の距離L3が求まり、このL3から車体が
傾いていないときの横方向の距離L2を引いた量ΔLが
補正量になる。従って、傾斜補正後の偏位x’は、上記
偏位xに補正量ΔLを加算した値x’として求められ
る。However, when the vehicle body 5 is inclined in the lateral direction of the vehicle body, the inclination φ and the positional deviation x obtained above include an error due to the inclination. Hereinafter, the inclination correction for eliminating this error will be described. . The angle of inclination of the planting device 6 with respect to the ground detected by the inclination sensor S6 and the angle of rotation of the vehicle body 5 around the axis Z with respect to the planting device 6 detected by the potentiometer S5 are added and subtracted. Thus, the rolling angle of the vehicle body 5 is obtained. Then, as shown in FIG. 6, the difference between the height of the connection point and the steering control optical sensor S1 on the vehicle body is L1, and the light reception of the steering control optical sensor S1 from the connection point (left and right center of the vehicle body). Assuming that the lateral distance on the vehicle body to the center of the vehicle body is L2 and the rolling angle of the vehicle body is θ, the lateral direction from the connection point in the state where the vehicle body is inclined to the center of the light receiving unit of the steering control optical sensor S1 Is obtained, and an amount ΔL obtained by subtracting a lateral distance L2 when the vehicle body is not tilted from L3 is a correction amount. Therefore, the deviation x ′ after the inclination correction is obtained as a value x ′ obtained by adding the correction amount ΔL to the deviation x.
【0037】[0037]
【数2】 L3=L1×sinθ+L2×cosθ ΔL=(L3−L2) x’=x+ΔLL3 = L1 × sin θ + L2 × cos θ ΔL = (L3−L2) x ′ = x + ΔL
【0038】そして、前記作業車Vは、前記傾きφと前
記偏位x’とが共に零となるように、目標操向角を設定
して操向制御されることになる。但し、本実施例では、
各作業行程における直進走行時には、前輪3のみを操向
する2輪ステアリング形式で操向制御する。Then, the work vehicle V is steered by setting a target steering angle so that both the inclination φ and the deviation x ′ become zero. However, in this embodiment,
During straight running in each work process, steering control is performed in a two-wheel steering mode in which only the front wheels 3 are steered.
【0039】前記制御装置16は、前記操向制御用光セ
ンサS1等の各種センサの検出情報及び、上述したよう
な走行順序で作業走行すべく予め設定された作業予定情
報に基づいて、前記操向手段7〜10及び前記植え付け
部6等の各種装置の作動を制御するように構成されてい
る。そして、前記制御装置16を利用して、前記操向制
御用光センサS1の受光情報に基づいて作業車Vが前記
作業行程R1,R2の夫々に沿って、予め定められた走
行順序で自動走行するように前記操向手段7〜10の作
動を制御する操向制御手段100が構成されている。The control device 16 controls the steering based on the detection information of various sensors such as the steering control optical sensor S1 and the work schedule information set in advance to work in the above-described running order. It is configured to control the operation of various devices such as the directional means 7 to 10 and the planting section 6. Then, using the control device 16, the work vehicle V automatically travels in a predetermined travel order along each of the work processes R1 and R2 based on the light reception information of the steering control optical sensor S1. The steering control means 100 for controlling the operation of the steering means 7 to 10 is configured as described above.
【0040】又、前記制御装置16は、作業車Vが前記
往復作業及び前記枕地作業における各作業行程の夫々を
前進状態で行うように作業車Vを一行程分前進走行させ
たのち、前記作業車Vが第1ビーム光投射装置B1又は
第2ビーム光投射装置B2からの誘導用ビーム光A1,
A2に沿って自動走行しているときに、その誘導用ビー
ム光A1,A2に交差する第2ビーム光投射装置B2又
は第1ビーム光投射装置B1からの誘導用ビーム光A
2,A1を受光するトリガー用光センサS2の受光情報
に基づいて、各行程の終端部から隣接する次の行程の始
端部に向けての180度又は90度の旋回動作の開始位
置を設定するように構成されている。The control device 16 moves the work vehicle V forward by one stroke so that the work vehicle V performs each of the work steps in the reciprocating work and the headland work in a forward state. The work vehicle V receives the guiding light beams A1, from the first light beam projector B1 or the second light beam projector B2.
When the vehicle is automatically traveling along A2, the guiding beam light A from the second beam light projecting device B2 or the first beam light projecting device B1 crossing the guiding light beams A1 and A2.
2, a start position of a 180-degree or 90-degree turning operation from the end of each stroke to the start of the next adjacent stroke is set based on the light receiving information of the trigger optical sensor S2 that receives A1. It is configured as follows.
【0041】次に、図7〜図9に示すフローチャートに
基づいて、前記制御装置16の動作について説明する。
全体の処理フローは、図7に示すように、前記通信制御
部19や各種のアクチュエータ類(前記変速用モータ1
2、各制御弁9,10,14、及び、植え付けクラッチ
15等)に対する初期化処理を行った後、作業プランを
セットする作業プランセット処理を行う。次に、上記作
業プランセット処理にてセットされた作業プランに基づ
いて対応する制御データを読み込み、且つ、その制御デ
ータに基づいて実際に車体制御を実行する車体制御処理
を行う。上記車体制御処理による作業プランの実行状態
が、作業プランチェック処理にてチェックされ、1つの
作業プランの終了が確認されると、地上側等に対する必
要な通信処理を行った後、作業終了の指示があれば終了
処理を行い、それ以外のときは、上記作業プランセット
処理からのフローを繰り返す。尚、上記フローの進行を
制御するために、上記作業プランセット処理にて新しい
作業プランがセットされると、プランフラグがセットさ
れ、作業プランチェック処理にて作業プランの終了が確
認されると、プランフラグがリセットされる。Next, the operation of the control device 16 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
As shown in FIG. 7, the entire processing flow includes the communication control unit 19 and various actuators (the speed change motor 1).
2. After performing an initialization process for each of the control valves 9, 10, 14, and the planting clutch 15, etc., a work plan setting process for setting a work plan is performed. Next, corresponding control data is read based on the work plan set in the work plan setting process, and a body control process for actually executing the body control is performed based on the control data. The execution state of the work plan by the vehicle body control processing is checked by the work plan check processing, and when the end of one work plan is confirmed, necessary communication processing to the ground side or the like is performed, and then the work end instruction is issued. If there is, end processing is performed, otherwise, the flow from the work plan set processing is repeated. In order to control the progress of the flow, when a new work plan is set in the work plan set processing, a plan flag is set, and when the end of the work plan is confirmed in the work plan check processing, The plan flag is reset.
【0042】上記車体制御処理では、図8に示すよう
に、先ず、プランフラグがセットされているか否かを調
べ、プランフラグがリセットのときは処理を行わない。
プランフラグがセット状態のときは、上記作業プランセ
ット処理でセットしたコントロール内容を読み出し、そ
れに該当する処理が実際にあるか否かを調べる。上記コ
ントロール内容に該当する処理としては、図に示すよう
に、作業車Vを停止させる停止処理、作業車Vを前進又
は後進状態で前記エンコーダS3による距離計測情報に
基づいて設定距離直進させる直進処理(距離計測で終
了)、作業車Vを前進又は後進状態でトリガー用センサ
S2が誘導用ビーム光A1,A2を設定回数検出する位
置まで直進させる直進処理(光源計測で終了)、各作業
行程R1,R2の終端部から次の行程の始端部に旋回移
動させる旋回処理、誘導用ビーム光A1,A2を操向制
御用センサS1が適正に受光する状態にするための軌道
収束処理、及び、苗補給の指示や植付け装置6の駆動制
御を行う苗供給装置処理の各処理が用意されている。
尚、上記旋回処理及び軌道収束処理では、車体は4輪ス
テリングにて操向制御される。In the vehicle body control process, as shown in FIG. 8, first, it is checked whether or not the plan flag is set, and when the plan flag is reset, the process is not performed.
When the plan flag is in the set state, the control contents set in the work plan set processing are read out, and it is checked whether or not the corresponding processing actually exists. As shown in the figure, the processing corresponding to the above-described control contents includes a stop processing for stopping the work vehicle V, and a straight-ahead processing for moving the work vehicle V straight ahead for a set distance based on the distance measurement information by the encoder S3 in the forward or backward state. (End with distance measurement), straight-forward processing (end with light source measurement) in which the trigger sensor S2 goes straight to the position where the trigger sensor S2 detects the set number of times of light beams while the work vehicle V is moving forward or backward, and the respective work steps R1 , R2 from the end of R2 to the beginning of the next stroke, a trajectory convergence process for making the steering control sensor S1 receive the guiding light beams A1 and A2 properly, and a seedling. Each processing of the seedling supply apparatus processing for instructing replenishment and driving control of the planting apparatus 6 is prepared.
In the turning process and the trajectory converging process, the steering of the vehicle body is controlled by four-wheel steering.
【0043】次に、前記直進処理及び軌道収束処理等に
おいて、操向制御用センサS1の受光情報に基づいて、
作業車Vを誘導用ビーム光A1,A2に誘導させた状態
で各作業行程R1,R2に沿って自動走行させるための
操向制御について説明する。図9に示すように、操向制
御用センサS1の受光情報から検出された前記車体5の
傾きφ、及び傾斜補正後の車体横幅方向の偏位x’とか
らなる車体横幅方向でのずれ情報に応じてステアリング
角を設定して操向操作する。具体的には、4輪ステアリ
ング(4WS)状態か否かに応じて、4輪ステアリング
の場合は、車体5の傾きφと横幅方向の偏位x’とから
後輪4及び前輪3の切れ角を計算して、その切れ角にな
るように後輪4及び前輪3をセットするが、2輪ステア
リングの場合は、上記傾きφと横幅方向の偏位x’とか
ら前輪3の切れ角を計算してその切れ角になるように前
輪4をセットし、後輪4は中立状態にセットする。Next, in the straight traveling process and the trajectory convergence process, etc., based on the light receiving information of the steering control sensor S1,
A description will be given of steering control for automatically running along the work steps R1 and R2 in a state where the work vehicle V is guided by the guide light beams A1 and A2. As shown in FIG. 9, deviation information in the vehicle width direction including the inclination φ of the vehicle body 5 detected from the light reception information of the steering control sensor S1 and the deviation x ′ in the vehicle width direction after the inclination correction. The steering angle is set according to and the steering operation is performed. Specifically, in the case of four-wheel steering, the turning angles of the rear wheels 4 and the front wheels 3 are determined from the inclination φ of the vehicle body 5 and the deviation x ′ in the lateral width direction according to whether or not the vehicle is in the four-wheel steering (4WS) state. Is calculated and the rear wheel 4 and the front wheel 3 are set so as to have the turning angle. In the case of two-wheel steering, the turning angle of the front wheel 3 is calculated from the inclination φ and the deviation x ′ in the width direction. Then, the front wheel 4 is set so that the turning angle is obtained, and the rear wheel 4 is set in a neutral state.
【0044】次に、前記第1ビーム光投射装置B1を設
定移動経路に沿って間隔を隔てて設定されたビーム光投
射位置に順次移動させ、且つ、そのビーム光投射位置の
夫々において互いに並行状態でビーム光を投射するため
の構成について説明する。図1に示すように、移動体と
しての移動台車22が、前記対向辺M4に平行な状態で
設定された設定移動経路IKに沿って設置された案内レ
ール20の上を電動式走行モータ21によって走行移動
し、且つ、対応する各ビーム光投射位置に順次移動して
停止するように設けられ、この移動台車22に、第1ビ
ーム光投射装置B1が、その投射方向を鉛直軸芯周りで
角度調節自在に備えられている。一方、移動台車22の
前方側及び後方側の夫々に位置させて、即ち、案内レー
ル20の両端側に、一対の光反射体としてのコーナーキ
ューブCC1,CC2が、その各光軸を案内レール20
の方向に向けた状態で設置されている。Next, the first light beam projecting device B1 is sequentially moved to the light beam projecting positions set at intervals along the set moving path, and the first light beam projecting devices B1 are in parallel with each other at each of the light beam projecting positions. A configuration for projecting a light beam will be described below. As shown in FIG. 1, a movable carriage 22 as a movable body is moved by an electric traveling motor 21 on a guide rail 20 installed along a set movement path IK set in a state parallel to the opposite side M4. The first light beam projection device B1 is provided so as to travel and move to each corresponding light beam projection position and then stop. The first light beam projection device B1 has an angle of projection about the vertical axis center on the movable carriage 22. Adjustably provided. On the other hand, corner cubes CC1 and CC2 serving as a pair of light reflectors are respectively positioned on the front side and the rear side of the movable carriage 22, that is, on both ends of the guide rail 20, and their respective optical axes are connected to the guide rail 20.
It is installed in a state facing the direction of.
【0045】移動台車22には、図10に示すように、
ステッピングモータ23により鉛直軸芯周りで回動駆動
される回転ステージ24上に、位置検出用の補助ビーム
光を投射方向を変更させながら投射する補助ビーム光投
射手段に兼用された前記第1ビーム光投射装置B1から
投射され且つ前記コーナーキューブCC1,CC2から
反射された補助ビーム光を検出する受光器としてのホト
ダイオードPD、及び前記第1ビーム光投射装置B1
が、ホトダイオードPDの光検出方向とビーム光投射方
向とが一致する状態となるように備えられている。又、
ステッピングモータ23を駆動制御するステージコント
ローラ29及びステージドライバ30、走行モータ41
を駆動制御するモータ制御回路31、前記各制御回路に
制御指令を与えると共に、ビーム光投射方向の情報及び
ホトダイオードPDの受光情報に基づいて後述するよう
にビーム光投射方向の判別等を行うメインコントロール
ユニット32、及び、各種の情報を外部の装置と通信す
る通信制御ユニット37等が備えられている。As shown in FIG. 10,
The first beam light used also as auxiliary beam light projection means for projecting an auxiliary beam light for position detection onto a rotary stage 24 which is driven to rotate around a vertical axis by a stepping motor 23 while changing the projection direction. A photodiode PD as a light receiver for detecting an auxiliary light beam projected from the projection device B1 and reflected from the corner cubes CC1 and CC2; and the first light beam projection device B1
Are provided so that the light detection direction of the photodiode PD coincides with the light beam projection direction. or,
Stage controller 29 for driving and controlling stepping motor 23, stage driver 30, traveling motor 41
A motor control circuit 31 for controlling the operation of the control circuit, giving a control command to each of the control circuits, and determining a light beam projection direction based on information on the light beam projection direction and light receiving information of the photodiode PD, as described later. A unit 32 and a communication control unit 37 for communicating various information with an external device are provided.
【0046】尚、図中、33は、ビーム光を発生するレ
ーザー光発生装置、34は、ビーム光投射装置B1の垂
直方向の走査を行うガルバノメータ、35はビーム光投
射制御回路、36は、移動台車22が、前回のビーム光
投射位置から次回のビーム光投射位置までの設定距離を
走行したことを、車輪あるいはモータの回転数等から検
出するためのロータリーエンコーダ36である。以上よ
り、ロータリーエンコーダ36が、前記設定移動経路I
K上での移動台車22の移動位置を検出する位置検出手
段として機能する。又、43及び44は、移動台車22
を所定位置で停止させるためのブレーキ用モータ、及び
駆動用のモータ制御回路であり、42は、前記案内レー
ル20の両端部に設けた係止片(図示しない)に接触し
て作動する移動台車22の移動限界位置設定用のリミッ
トスイッチである。In the figure, reference numeral 33 denotes a laser light generator for generating a light beam; 34, a galvanometer for scanning the light beam projection device B1 in the vertical direction; 35, a light beam projection control circuit; The rotary encoder 36 detects that the carriage 22 has traveled a set distance from the previous light beam projection position to the next light beam projection position, based on the rotation speed of wheels or a motor. As described above, the rotary encoder 36 is connected to the set movement path I
It functions as a position detecting means for detecting the moving position of the movable carriage 22 on K. 43 and 44 are movable carts 22;
And a motor control circuit for driving the brake truck for stopping the carriage at a predetermined position. Reference numeral 42 denotes a movable carriage that operates by contacting with locking pieces (not shown) provided at both ends of the guide rail 20. Reference numeral 22 denotes a limit switch for setting a movement limit position.
【0047】又、前記メインコントロールユニット32
を利用して、前記補助ビーム光投射手段即ちビーム光投
射装置B1の投射角度情報と前記ホトダイオードPDの
受光情報に基づいて、補助ビーム光が前記一対のコーナ
ーキューブCC1,CC2の夫々に対して投射された一
対の基準投射角度を、前記移動台車22上での基準位相
(例えば、図11に示す台車前後方向J又はJ’)から
の差として検出する基準投射角度検出手段101と、前
記基準投射角度の検出情報及び前記移動位置の検出情報
に基づいて、前記作業車誘導用のビーム光A1の投射方
向を、前記基準投射角度又は前記基準位相からの調整角
度として求めるビーム光投射方向判別手段102とが構
成されている。そして、ビーム光投射装置B1が、ビー
ム光投射方向判別手段102にて判別された投射方向に
作業車誘導用のビーム光A1を投射するように構成され
ている。The main control unit 32
The auxiliary light beam is projected onto each of the pair of corner cubes CC1 and CC2 based on the projection angle information of the auxiliary light beam projection means, that is, the light beam projection device B1, and the light receiving information of the photodiode PD. A reference projection angle detecting means 101 for detecting the pair of reference projection angles obtained as a difference from a reference phase (for example, the front-back direction J or J ′ of the carriage shown in FIG. 11) on the movable carriage 22, and the reference projection Beam light projection direction determining means 102 for determining the projection direction of the work vehicle guiding light beam A1 as the reference projection angle or the adjustment angle from the reference phase based on the angle detection information and the movement position detection information. Are configured. The light beam projection device B1 is configured to project the light beam A1 for guiding the work vehicle in the projection direction determined by the light beam projection direction determination means 102.
【0048】前記ビーム光投射方向判別手段102は、
具体的には、図11に示すように、前記移動台車22と
前記一対のコーナーキューブCC1,CC2の夫々を結
ぶ一対の直線a1,a2の交差角度θkを求めて、前記
移動位置と前記交差角度θkとから、前記移動台車22
の横幅方向における前記設定移動経路IK上での基準位
置からの横ずれ量ΔYを求め、そして、その横ずれ量Δ
Y、前記移動位置、前記移動台車22と前記コーナーキ
ューブCC1,CC2との間隔、及び、前記基準投射角
度に基づいて、前記調整角度を求めるように構成されて
いる。The light beam projection direction determining means 102
Specifically, as shown in FIG. 11, an intersection angle θk of a pair of straight lines a1 and a2 connecting the movable carriage 22 and the pair of corner cubes CC1 and CC2 is obtained, and the movement position and the intersection angle are determined. θk, the moving carriage 22
Is determined from the reference position on the set movement path IK in the lateral width direction, and the lateral displacement Δ
Y, the adjustment position is determined based on the movement position, the distance between the movable carriage 22 and the corner cubes CC1 and CC2, and the reference projection angle.
【0049】以下、図11に従って詳細に説明すると、
2個のコーナーキューブCC1,CC2を結ぶ線を前記
設定移動経路IK即ち曲がりがないときの仮想レール軌
道と考え、作業車誘導用のビーム光A1の投射方向を上
記仮想レール軌道に直交させることで各誘導用ビーム光
A1の並行性を確保する。先ず、2個のコーナーキュー
ブCC1,CC2間の間隔を2・Lとし、移動台車22
つまりビーム光投射装置B1が、2個のコーナーキュー
ブCC1,CC2間の中点を原点として、前記移動位置
より求められる座標Xの位置にあるとすると、2個のコ
ーナーキューブCC1,CC2とビーム光投射装置B1
の3点を通る円の中心は、下式の(Xc,Yc )で与え
られる。Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG.
The line connecting the two corner cubes CC1 and CC2 is considered as the set movement path IK, that is, the virtual rail trajectory when there is no bend, and the projection direction of the work vehicle guiding light beam A1 is made orthogonal to the virtual rail trajectory. The parallelism of each guiding light beam A1 is ensured. First, the distance between the two corner cubes CC1 and CC2 is set to 2 · L,
That is, assuming that the light beam projecting device B1 is located at the position of the coordinate X obtained from the movement position with the middle point between the two corner cubes CC1 and CC2 as the origin, the two corner cubes CC1 and CC2 and the light beam Projection device B1
The center of the circle passing through the three points is given by (Xc, Yc) in the following equation.
【0050】[0050]
【数3】(Xc ,Yc )=(0,L/tan(θk))(Xc, Yc) = (0, L / tan (θk))
【0051】次に、前記横ずれ量ΔYは、上記交差角度
θkの値に応じて下式のように与えられる。Next, the lateral shift amount ΔY is given by the following equation according to the value of the above-mentioned intersection angle θk.
【0052】[0052]
【数4】θk<180°のとき ΔY=L/tan(θk)+SQR( (L/SIN(θk))2 −X2) θk=180°のとき ΔY=0 θk>180°のとき ΔY=L/tan(θk)-SQR( (L/SIN(θk))2 −X2))When θk <180 ° ΔY = L / tan (θk) + SQR ((L / SIN (θk)) 2 −X 2 ) When θk = 180 ° ΔY = 0 When θk> 180 ° ΔY = L / tan (θk) -SQR ((L / SIN (θk)) 2 −X 2 ))
【0053】そして、誘導用ビーム光A1の投射方向
は、前記一対の直線a1,a2のいずれか一方からの角
度φ1、φ2として下式のように与えられる。従って、
この例では、図11に示すように、式中の第2項である
直線a2の角度φ3=tan-1(ΔY/(L−X))
が、前記基準位相を台車前方方向Jに設定した場合にお
けるその基準位相Jに対する前記基準投射角度に対応
し、又、直線a1の角度φ4=tan-1(ΔY/ (L
+X))が、前記基準位相を台車後方方向J’に設定し
た場合におけるその基準位相J’に対する前記基準投射
角度に対応する。The projection direction of the guiding light beam A1 is given by the following equation as angles φ1 and φ2 from one of the pair of straight lines a1 and a2. Therefore,
In this example, as shown in FIG. 11, the angle φ3 of the straight line a2 , which is the second term in the equation, is φ3 = tan −1 (ΔY / (L−X)).
Corresponds to the reference projection angle with respect to the reference phase J when the reference phase is set in the forward direction J of the bogie, and the angle φ4 of the straight line a1 = tan −1 (ΔY / (L
+ X)) corresponds to the reference projection angle with respect to the reference phase J 'when the reference phase is set in the bogie backward direction J'.
【0054】[0054]
【数5】φ1=π/2+tan-1(ΔY/(L−X)) または、 φ2=π/2+tan-1(ΔY/(L+X))## EQU5 ## φ1 = π / 2 + tan −1 (ΔY / (L−X)) or φ2 = π / 2 + tan −1 (ΔY / (L + X))
【0055】次に、図12に示すフローチャートに基づ
いて、移動台車22側の制御作動を説明する。先ず、各
部の制御状態や制御定数等の初期化処理を行い、その
後、作業車V側との通信制御処理を行う。そして、作業
車Vがビーム光A1に沿って誘導走行する作業行程の終
了位置に至り、作業車V側の通信制御部19より送信さ
れる軌道設定要求が受信されると、ロータリーエンコー
ダ36による検出距離が設定値になるまで走行モータ4
1を駆動して、移動台車22を次のビーム光投射位置に
向かって移動させる台車位置制御処理を行う。移動台車
22が次の投射位置に停止すると、前記回転ステージ2
4を垂直軸芯回りに回転させる方向制御処理、レーザー
装置やガルバノメータ34等を駆動して補助ビーム光を
垂直方向の所定角度範囲に走査しながらコーナーキュー
ブCC1,CC2に向けて投射するレーザー制御処理、
及び、コーナーキューブCC1,CC2からの反射光を
受光するレーザー受光処理を行って、誘導用ビーム光A
1の投射方向を表す前記角度φ1又はφ2を求め、その
角度φ1又はφ2の示す方向に誘導用ビーム光A1が向
くように回転ステージ24の回転位置を固定する。尚、
誘導用ビーム光A1の軌道設定が完了すると、その完了
情報が作業車V側に通信され、又、制御フローの暴走を
チェックするためにウオッチドッグルーチンを経由して
いる。Next, the control operation of the movable carriage 22 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, initialization processing such as control states and control constants of the respective units is performed, and then communication control processing with the work vehicle V is performed. When the track setting request transmitted from the communication control unit 19 of the work vehicle V is received when the work vehicle V reaches the end position of the work process in which the work vehicle V guides and travels along the light beam A1, the detection by the rotary encoder 36 is performed. Travel motor 4 until the distance reaches the set value
1 is performed to perform a carriage position control process for moving the movable carriage 22 toward the next light beam projection position. When the moving carriage 22 stops at the next projection position, the rotating stage 2
Direction control processing for rotating the laser beam 4 around the vertical axis, laser control processing for driving the laser device, the galvanometer 34, and the like, and projecting the auxiliary beam light toward the corner cubes CC1 and CC2 while scanning the auxiliary beam light within a predetermined vertical angle range. ,
And, a laser light receiving process for receiving the reflected light from the corner cubes CC1 and CC2 is performed, and the guiding light beam A
The angle φ1 or φ2 representing the projection direction of No. 1 is obtained, and the rotational position of the rotary stage 24 is fixed so that the guiding light beam A1 is directed in the direction indicated by the angle φ1 or φ2. still,
When the trajectory setting of the guiding light beam A1 is completed, the completion information is communicated to the work vehicle V side, and the watchdog routine is used to check for a runaway control flow.
【0056】上記補助ビーム光をコーナーキューブCC
1,CC2に当てて、それからの反射光を得るためのビ
ーム光の垂直軸芯回りの角速度条件について、図13に
基づいて説明する。ここで、コーナーキューブCC1,
CC2の有効径Δφが0.030m、ビーム光投射装置
B1からコーナーキューブCC1,CC2までの距離L
が30m、ビーム光の走査周波数fが50Hzであり、
上記ビーム光の角速度をω(rad/sec)で表す
と、L・ωが、1sec間にビーム光がコーナーキュー
ブCC1,CC2の位置で横方向に移動する距離にな
り、その間にビーム光は2・f回、コーナーキューブC
C1,CC2を上下方向に横切るので、補助ビーム光を
コーナーキューブCC1,CC2に当てるためには、
(L・ω)/(2・f)<Δφを満足すればよいことに
なり、結局、ω<(2・f・φ)/L=0.1(rad
/sec)が求める条件になる。The auxiliary light beam is supplied to the corner cube CC.
The angular velocity condition about the vertical axis of the light beam for obtaining reflected light from the light beam CC1, CC2 will be described with reference to FIG. Here, corner cube CC1,
The effective diameter Δφ of CC2 is 0.030 m, and the distance L from the beam projector B1 to the corner cubes CC1 and CC2.
Is 30 m, the scanning frequency f of the light beam is 50 Hz,
When the angular velocity of the light beam is represented by ω (rad / sec), L · ω is the distance that the light beam moves laterally at the positions of the corner cubes CC1 and CC2 for 1 second, and the light beam is 2 ×・ F times corner cube C
Since it crosses C1 and CC2 in the vertical direction, in order to apply the auxiliary beam light to the corner cubes CC1 and CC2,
It suffices to satisfy (L · ω) / (2 · f) <Δφ, and eventually ω <(2 · f · φ) /L=0.1 (rad
/ Sec) is the required condition.
【0057】次に、移動台車22が次のビーム光投射位
置に停止後に、ビーム光A1の軌道設定を所定時間以内
に行うための条件について、図14及び図15に基づい
て説明する。ここでは、説明を簡略にするために、上記
軌道設定時間を、補助ビーム光を垂直軸芯回りに1回転
させて一対のコーナーキューブCC1,CC2からの反
射光を確実に受光できる時間とする。尚、実際は、この
受光情報から、前記交差角度θkが検出され、前述の数
3、数4、数5の各式を経て投射ビーム光の方向が求ま
り、その方向に誘導用ビーム光A1の投射角度が調整さ
れるが、その時間は無視できるものとする。図15に示
すように、コーナーキューブ探索エリアが、台車22の
車体前後方向Jを中心とする両側の角度Eの範囲に設定
され、この角度Eの範囲においては、補助ビーム光の角
速度を比較的遅い角速度にする前記ω=0.1(rad
/sec)=5.7(deg/sec)で回転させ、そ
れ以外の角度範囲においては、ステッピングモータ23
の駆動速度を最大にして最高角速度ω1=35(rp
m)=210(deg/sec)で回転させるとする
と、補助ビーム光を1回転させるに要する時間を例えば
3sec以内にするためには、(4・E)/ω+(36
0−4・E)/ω1<3(sec)を満足する必要があ
る。従って、E<1.8(deg)となる。ここで、図
14に示すように、レール20の曲がりが1mに対して
±1cm(合計2cm)とすると、その角度は1.14
5(deg)になり、このレール20の方向に対する台
車22の方向ずれの許容角度は、上記Eからレール20
の曲がり分を引いた残りの角度、即ち、1.8−1.1
45=0.655(deg)であることが要求される。Next, conditions for setting the trajectory of the light beam A1 within a predetermined time after the movable carriage 22 stops at the next light beam projection position will be described with reference to FIGS. Here, in order to simplify the explanation, the above-mentioned trajectory setting time is defined as a time during which the auxiliary light beam is rotated once around the vertical axis and the reflected light from the pair of corner cubes CC1 and CC2 can be reliably received. In practice, the crossing angle θk is detected from the received light information, and the direction of the projection light beam is determined through the above-described equations (3), (4), and (5), and the projection of the guiding light beam A1 is performed in that direction. The angle is adjusted, but the time is negligible. As shown in FIG. 15, the corner cube search area is set in a range of an angle E on both sides of the bogie 22 centered on the vehicle longitudinal direction J. In this range of the angle E, the angular velocity of the auxiliary light beam is relatively small. The above-mentioned ω = 0.1 (rad) for setting a low angular velocity
/Sec)=5.7 (deg / sec), and in other angle ranges, the stepping motor 23
And the maximum angular velocity ω1 = 35 (rpm
m) = 210 (deg / sec), to make the time required for one rotation of the auxiliary light beam to be within 3 sec, for example, (4 · E) / ω + (36)
0-4 · E) / ω1 <3 (sec). Therefore, E <1.8 (deg). Here, as shown in FIG. 14, assuming that the bending of the rail 20 is ± 1 cm per 1 m (total 2 cm), the angle is 1.14.
5 (deg), and the allowable angle of the direction shift of the bogie 22 with respect to the direction of the rail 20 is expressed by
, The remaining angle minus the bend, ie 1.8-1.1
It is required that 45 = 0.655 (deg).
【0058】〔別実施例〕上記実施例では、一対の光反
射体(コーナーキューブCC1,CC2)を、地上側に
位置固定設置していたが、このようにせずに、コーナー
キューブCC1,CC2等の一対の光反射体が、例えば
移動体(前記光源用の移動台車22)と同様に車輪等を
介して前記案内レール20に沿って移動自在に構成され
るとともに、この一対の光反射体を前記移動体(前記光
源用の移動台車22)の移動に伴って移動させる移動制
御手段を設けるようにしてもよい。具体的には、図16
に示すように、前記移動台車22と光反射体を設置した
各台車とが間隔Lを一定距離(30m等)に保持しなが
ら伸縮しない棒状の長尺体45にて連結され、一体のも
のとして移動するようになっている。尚、この例では、
案内レール20はその両端側が延長するように形成さ
れ、又、前記移動制御手段が、移動台車22側のメイン
コントロールユニット32にて構成される。但し、上記
棒状の長尺体45で連結せずに、光反射体を設置した各
台車の移動制御をそれに設けた移動制御手段で行うよう
にすることもできる。そして、この場合、一対の光反射
体の間隔2・Lの中点に常に台車22(ビーム光投射手
段B1)が位置しているので、前記移動位置の座標Xは
0であり、前述の交差角度θk及び調整角度φ1,φ2
を求める計算式(数4、数5)が以下のように簡略化さ
れて、その計算時間がより短くて済むことになる。[Alternative Embodiment] In the above embodiment, a pair of light reflectors (corner cubes CC1 and CC2) are fixedly installed on the ground side. Are movable along the guide rail 20 via wheels or the like in the same manner as, for example, a movable body (the movable carriage 22 for the light source). Movement control means for moving the moving body (moving carriage 22 for the light source) with the movement of the moving body may be provided. Specifically, FIG.
As shown in the figure, the movable carriage 22 and each of the carriages on which the light reflectors are installed are connected by a rod-shaped elongated body 45 which does not expand and contract while maintaining the distance L at a fixed distance (30 m or the like). It is designed to move. In this example,
The guide rail 20 is formed so that both ends thereof are extended, and the movement control means is constituted by a main control unit 32 on the side of the movable carriage 22. However, instead of being connected by the rod-shaped elongated body 45, the movement control of each carriage provided with the light reflector may be performed by the movement control means provided therein. In this case, since the carriage 22 (beam light projecting means B1) is always located at the middle point of the distance 2 · L between the pair of light reflectors, the coordinate X of the moving position is 0, and Angle θk and adjustment angles φ1, φ2
(Equation 4 and Equation 5) are simplified as follows, and the calculation time is shorter.
【0059】[0059]
【数6】θk<180°のとき ΔY=L/tan(θk)+L/SIN(θk) θk=180°のとき ΔY=0 θk>180°のとき ΔY=L/tan(θk)-L/SIN(θk) となり、 φ1=π/2+tan-1(ΔY/L) または、 φ2=π/2+tan-1(ΔY/L)When θk <180 ° ΔY = L / tan (θk) + L / SIN (θk) When θk = 180 ° ΔY = 0 When θk> 180 ° ΔY = L / tan (θk) -L / SIN (θk), φ1 = π / 2 + tan −1 (ΔY / L) or φ2 = π / 2 + tan −1 (ΔY / L)
【0060】又、上記実施例では、各ビーム光投射位置
において、移動体(移動台車22)の横幅方向における
基準位置(設定移動経路IK)からの横ずれ量ΔYを求
め、その横ずれ量等の情報に基づいて、誘導用のビーム
光A1の投射方向を数3〜数5に示す計算式にて求める
ようにしたが、必ずしも、上記横ずれ量ΔYを求める手
順を行う必要はない。又、各ビーム光投射位置は定まっ
た位置であるので、それに対応する上記計算式等を予め
記憶しておいて、計算時間のより短縮化を図ることもで
きる。In the above embodiment, at each beam light projection position, the lateral displacement amount ΔY from the reference position (set moving path IK) in the lateral width direction of the moving body (moving carriage 22) is obtained, and information such as the lateral displacement amount is obtained. , The projection direction of the guiding light beam A1 is obtained by the calculation formulas shown in Expressions 3 to 5 , but it is not always necessary to perform the procedure for obtaining the lateral shift amount ΔY. Further, since each beam light projection position is a fixed position, the above-described calculation formula or the like corresponding to the projection position is stored in advance, so that the calculation time can be further reduced.
【0061】上記実施例では、誘導用のビーム光A1を
投射するビーム光投射手段B1が、補助ビーム光投射手
段に兼用されるものを示したが、ビーム光投射手段B1
とは別に、補助ビーム光投射手段を設けるようにしても
よい。In the above embodiment, the beam light projecting means B1 for projecting the guiding light beam A1 is also used as the auxiliary light beam projecting means.
Apart from this, auxiliary beam light projection means may be provided.
【0062】上記実施例では、移動体を案内レール20
に沿って移動する移動台車22にて構成したが、このよ
うなレール上を移動する移動体ではなく、地面上を車輪
にて走行移動する移動体でもよい。In the above embodiment, the moving body is connected to the guide rail 20.
The moving body 22 is configured to move along the rails, but may be a moving body that travels on the ground by wheels instead of moving on such a rail.
【0063】上記実施例では、ビーム光投射手段B1を
レーザー装置等によって構成したが、これ以外のビーム
光を発生させる手段でもよい。In the above embodiment, the light beam projecting means B1 is constituted by a laser device or the like, but other means for generating light beams may be used.
【0064】上記実施例では、光反射体を、コーナーキ
ューブCC1,CC2によって構成したが、これに限ら
ず、ビーム光を反射させる反射体であればよい。In the above embodiment, the light reflector is constituted by the corner cubes CC1 and CC2. However, the light reflector is not limited to this and may be any reflector that reflects the light beam.
【0065】上記実施例では、受光器を、ホトダイオー
ドPDにて構成したが、これに限らず、ホトトランジス
ター等の他の受光器が使用できる。In the above embodiment, the light receiver is constituted by the photodiode PD. However, the present invention is not limited to this, and another light receiver such as a phototransistor can be used.
【0066】上記実施例では、位置検出手段を、移動台
車22の車輪あるいはモータの回転数等を検出するロー
タリーエンコーダ36で構成したが、これに限らず、例
えば、地上側に前記案内レール20等に沿って設けた磁
気式の指示具を移動台車22の読み取りヘッドで読み取
って位置を検出するようにしてもよい。In the above-mentioned embodiment, the position detecting means is constituted by the rotary encoder 36 for detecting the number of rotations of the wheels or the motor of the movable carriage 22. However, the present invention is not limited to this. The position indicator may be detected by reading the magnetic pointing tool provided along the line with the reading head of the movable carriage 22.
【0067】上記実施例では、ロータリーエンコーダ3
6を用いて位置検出手段を構成したが、例えば、案内レ
ール20に、設定間隔おきに距離指示マークを形成し
て、移動台車22に、距離指示マークを検出するセンサ
とそのセンサの情報より移動位置を演算する演算部を備
えさせるようにしてもよい。In the above embodiment, the rotary encoder 3
6, the distance detection mark is formed at set intervals on the guide rail 20, and the moving carriage 22 is moved based on the sensor for detecting the distance indication mark and the information of the sensor. A calculation unit for calculating the position may be provided.
【0068】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。In the claims, reference numerals are provided to facilitate comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration of the attached drawings by the description.
【図1】走行経路の全体及び誘導用ビーム光の投射位置
を示す平面図FIG. 1 is a plan view showing an entire travel route and a projection position of a guiding light beam.
【図2】作業車及び誘導用ビーム光投射手段の概略側面
図FIG. 2 is a schematic side view of a work vehicle and a guiding light beam projecting unit.
【図3】作業車及び誘導用ビーム光検出センサを示す概
略平面図FIG. 3 is a schematic plan view showing a work vehicle and a beam light detection sensor for guidance.
【図4】制御構成のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a control configuration.
【図5】操向制御用光センサの受光位置の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a light receiving position of a steering control optical sensor.
【図6】車体横幅方向での位置ずれ量の傾斜補正を説明
する正面図FIG. 6 is a front view illustrating inclination correction of a positional shift amount in a vehicle width direction;
【図7】制御作動のフローチャートFIG. 7 is a flowchart of a control operation.
【図8】制御作動のフローチャートFIG. 8 is a flowchart of a control operation.
【図9】制御作動のフローチャートFIG. 9 is a flowchart of a control operation.
【図10】移動台車側の概略構成図FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the movable trolley
【図11】ビーム光投射方向の求め方を説明するための
概略平面図FIG. 11 is a schematic plan view for explaining how to obtain a light beam projection direction.
【図12】移動台車側の制御フローチャートFIG. 12 is a control flowchart on the movable cart side.
【図13】補助ビーム光を光反射体に当てるための条件
を説明する側面図FIG. 13 is a side view illustrating conditions for applying the auxiliary beam light to the light reflector.
【図14】補助ビーム光を光反射体に当てるための条件
を説明する平面図FIG. 14 is a plan view illustrating conditions for applying the auxiliary beam light to the light reflector.
【図15】補助ビーム光を光反射体に当てるための条件
を説明する一部平面図FIG. 15 is a partial plan view illustrating conditions for applying the auxiliary beam light to the light reflector.
【図16】別実施例を示す平面図FIG. 16 is a plan view showing another embodiment.
IK 設定移動経路 22 移動体 B1 ビーム光投射手段 CC1 光反射体 CC2 光反射体 B1 補助ビーム光投射手段 PD 受光器 101 基準投射角度検出手段 36 位置検出手段 102 ビーム光投射方向判別手段 20 案内レール 32 移動制御手段 IK setting moving path 22 Moving body B1 Beam light projecting means CC1 Light reflector CC2 Light reflector B1 Auxiliary beam light projecting means PD light receiver 101 Reference projection angle detecting means 36 Position detecting means 102 Beam light projecting direction determining means 20 Guide rail 32 Movement control means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−10308(JP,A) 特開 昭63−24308(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/02 A01B 69/00 303 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-64-10308 (JP, A) JP-A-63-24308 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 1/02 A01B 69/00 303
Claims (5)
てて設定されたビーム光投射位置に順次移動する移動体
(22)に、作業車誘導用のビーム光を投射するビーム
光投射手段(B1)が、前記ビーム光投射位置の夫々に
おいて互いに並行状態でビーム光を投射するように投射
方向を調節自在に設けられた作業車用のビーム光誘導装
置であって、 前記移動体(22)の前方側及び後方側の夫々に位置さ
せて、一対の光反射体(CC1),(CC2)が地上側
に設置され、 前記移動体(22)に、それを前記ビーム光投射位置に停止させた状態におい
て、 位置検出用の補助ビーム光を投射方向を変更させな
がら投射する補助ビーム光投射手段(B1)と、 前記光反射体(CC1),(CC2)から反射された補
助ビーム光を検出する受光器(PD)と、 前記補助ビーム光投射手段(B1)の投射角度情報と前
記受光器(PD)の受光情報に基づいて、補助ビーム光
が前記一対の光反射体(CC1),(CC2)の夫々に
対して投射された一対の基準投射角度を、前記移動体
(22)上での基準位相からの差として検出する基準投
射角度検出手段(101)と、 前記設定移動経路(IK)上での前記移動体(22)の
移動位置を検出する位置検出手段(36)と、 前記基準投射角度の検出情報及び前記移動位置の検出情
報に基づいて、前記作業車誘導用のビーム光の投射方向
を、前記基準投射角度又は前記基準位相からの調整角度
として求めるビーム光投射方向判別手段(102)とが
設けられ、 前記ビーム光投射手段(B1)が、前記判別手段(10
2)にて判別された投射方向に前記作業車誘導用のビー
ム光を投射するように構成されている作業車用のビーム
光誘導装置。1. A light beam projecting means for projecting a light beam for guiding a work vehicle to a moving body (22) which sequentially moves to a light beam projecting position set at an interval along a set movement path (IK). (B1) is a beam guiding device for a work vehicle provided with a projecting direction adjustable so as to project beam light in parallel with each other at each of the beam projecting positions, wherein the moving body (22) ), A pair of light reflectors (CC1) and (CC2) are installed on the ground side, respectively, located on the front side and the rear side of the moving body (22), and stopped at the moving body (22) at the beam light projection position. Smell
Te, detected auxiliary light beam projection means for projecting while changing the projection direction of the auxiliary beam for position detection (B1), said light reflector (CC1), the auxiliary light beam reflected from the (CC2) receiving An auxiliary beam light, based on the projection angle information of the auxiliary beam light projecting means (B1) and the light receiving information of the light receiver (PD), the pair of light reflectors (CC1) and (CC2). A reference projection angle detecting means (101) for detecting a pair of reference projection angles projected to each of the above as a difference from a reference phase on the moving body (22), and on the set movement path (IK). Position detecting means (36) for detecting a moving position of the moving body (22) in the above, and projecting the light beam for guiding the work vehicle based on the detection information of the reference projection angle and the detection information of the moving position. The direction And a light beam projection direction determining means (102) for obtaining as a launch angle or an adjustment angle from the reference phase, wherein the light beam projecting means (B1) is provided with the determining means (10).
A beam guide device for a work vehicle configured to project the beam light for work vehicle guidance in the projection direction determined in 2).
2)が、前記移動体(22)と前記一対の光反射体(C
C1),(CC2)の夫々を結ぶ一対の直線の交差角度
を求めて、前記移動位置と前記交差角度とから、前記移
動体(22)の横幅方向における基準位置からの横ずれ
量を求め、そして、その横ずれ量、前記移動位置、前記
移動体(22)と前記光反射体(CC1),(CC2)
との間隔、及び、前記基準投射角度に基づいて、前記調
整角度を求めるように構成されている請求項1記載の作
業車用のビーム光誘導装置。2. The light beam projection direction determining means (10)
2) the moving body (22) and the pair of light reflectors (C
C1) and (CC2) are determined to determine the intersection angle between a pair of straight lines, and the movement position and the intersection angle are used to determine the amount of lateral displacement of the moving body (22) from a reference position in the width direction. , Its lateral displacement, the moving position, the moving body (22) and the light reflectors (CC1), (CC2).
The beam light guiding device for a work vehicle according to claim 1, wherein the adjustment angle is obtained based on an interval between the light beam and the reference projection angle.
補助ビーム光投射手段(B1)に兼用されている請求項
1又は2記載の作業車用のビーム光誘導装置。3. The beam guiding device for a working vehicle according to claim 1, wherein said beam projecting means (B1) is also used as said auxiliary beam projecting means (B1).
路(IK)に沿って設置された案内レール(20)に沿
って移動するように構成されている請求項1、2又は3
記載の作業車用のビーム光誘導装置。4. The moving body (22) is configured to move along a guide rail (20) installed along the set movement path (IK).
A beam light guiding device for a working vehicle as described in the above.
2)が、前記案内レール(20)に沿って移動自在に構
成され、 前記移動体(22)の移動に伴って前記一対の光反射体
(CC1),(CC2)を移動させる移動制御手段(3
2)が設けられている請求項4記載の作業車用のビーム
光誘導装置。5. The pair of light reflectors (CC1), (CC1)
2) is configured to be movable along the guide rail (20), and to move the pair of light reflectors (CC1) and (CC2) with the movement of the moving body (22). 3
The beam light guiding device for a working vehicle according to claim 4, wherein (2) is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6145989A JP3046718B2 (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Beam light guiding device for work vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6145989A JP3046718B2 (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Beam light guiding device for work vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0816238A JPH0816238A (en) | 1996-01-19 |
JP3046718B2 true JP3046718B2 (en) | 2000-05-29 |
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ID=15397612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6145989A Expired - Fee Related JP3046718B2 (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Beam light guiding device for work vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3046718B2 (en) |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP6145989A patent/JP3046718B2/en not_active Expired - Fee Related
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