JPH0928115A - Movable working machine - Google Patents
Movable working machineInfo
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Landscapes
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Harvester Elements (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は各種のセンサを有する自
律航法装置と、ＧＰＳを用いる電波航法装置とを備えた
自動移動作業機械に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic mobile work machine equipped with an autonomous navigation system having various sensors and a radio navigation system using GPS.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動走行が可能な車両に、角度センサ、
車速センサ等を有する自律航法装置を搭載することによ
って、無人による自動運転が可能となる。また、カーナ
ビゲーション装置でも用いられている、ＧＰＳ衛星から
の電波信号を受信して自己の現在位置を認識する電波航
法装置を利用することによっても無人運転は可能とな
る。いずれの航法装置にあっても、車両が走行する地域
の地図情報を予め用意する必要はある。2. Description of the Prior Art An angle sensor,
By installing an autonomous navigation device having a vehicle speed sensor or the like, unmanned autonomous driving becomes possible. Unmanned driving can also be performed by using a radio navigation device that is also used in a car navigation device and that receives a radio signal from a GPS satellite to recognize its own current position. Regardless of which navigation device is used, it is necessary to prepare map information of the area in which the vehicle is traveling in advance.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】自律航法装置は、光フ
ァイバジャイロ等の車両の旋回を検知するセンサと、車
両の移動量を測定するための車速センサが不可欠であっ
て、障害物等を検知するセンサや、車両が障害物に接触
したときに非常停止を行なうセンサ等も必要である。こ
れらのセンサの情報を用いて、予め与えられた地図情報
に基づいて、車両は目的地まで予め与えられた経路に沿
って走行することはできる。The autonomous navigation system requires a sensor such as an optical fiber gyro for detecting the turning of the vehicle and a vehicle speed sensor for measuring the moving amount of the vehicle, and detects an obstacle or the like. It is also necessary to provide a sensor that activates the vehicle and a sensor that performs an emergency stop when the vehicle comes into contact with an obstacle. Using the information of these sensors, the vehicle can travel to the destination along the route given beforehand based on the map information given beforehand.
【０００４】しかしながら、この自律航法装置にあって
は、移動経路のスタート位置に車両を正確に位置決めす
るとともに、スタート時の車両の向きを正確に合わせる
必要がある。また、自律航法装置は、スタート位置から
の車両の移動量と、操舵角の変化を累積して現在位置を
推定しつつ走行するので、車速センサの誤差や角度セン
サの誤差が累積されて地図上の予定された現在位置と車
両の実際の現在位置との間に誤差が生ずる。この誤差を
縮めるためには、車両の走行経路上に予め位置を規定さ
れたマーク等を配設し、このマークを検知したときの車
両が認識している現在位置との差を検知して、補正を行
なう必要がある。However, in this autonomous navigation system, it is necessary to accurately position the vehicle at the start position of the movement route and to accurately match the direction of the vehicle at the start. Further, since the autonomous navigation device travels while estimating the current position by accumulating the movement amount of the vehicle from the start position and the change in the steering angle, the error of the vehicle speed sensor and the error of the angle sensor are accumulated and the map is displayed. There is an error between the scheduled current position of the vehicle and the actual current position of the vehicle. In order to reduce this error, a mark or the like whose position is specified in advance is arranged on the travel route of the vehicle, and the difference between the mark and the current position recognized by the vehicle is detected, It is necessary to make a correction.
【０００５】一方、ＧＰＳを利用する電波航法装置にあ
っては、車両は現在位置を絶対値として検出することが
できる。したがって、車両のスタート位置を地図上で正
確に設定する必要がないが、測位に必要とする全ての衛
星からの電波を受けることができる地形上でないと、機
能しない。また、ＧＰＳによる測位の精度を向上するた
めには、車両が走行するエリアの近傍にＧＰＳの電波を
受信する固定局を設置し、移動する車両はこの固定局か
らの電波を受信し、誤差補正を行なう必要がある。この
ためには、移動車両は固定局からの電波を受信できる地
形に居る必要がある。本発明は、自律航法装置と電波航
法装置とを備え、互いに補完をしつつ正確な走行と作業
を可能とする移動作業機械を提供するものである。On the other hand, in a radio navigation device using GPS, the vehicle can detect the current position as an absolute value. Therefore, it is not necessary to accurately set the start position of the vehicle on the map, but it does not work unless it is on the terrain that can receive radio waves from all the satellites required for positioning. In addition, in order to improve the accuracy of positioning by GPS, a fixed station that receives GPS radio waves is installed near the area where the vehicle travels, and the moving vehicle receives radio waves from this fixed station and corrects the error. Need to do. To do this, the moving vehicle must be on a terrain that can receive radio waves from fixed stations. The present invention provides a mobile work machine including an autonomous navigation device and a radio navigation device, which complement each other and enable accurate traveling and work.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の移動作業機械
は、駆動輪及び操舵輪を有する車両と、車両にとりつけ
られる作業ユニットと、車両に搭載されるエンジンと、
エンジンの動力により、各車輪と作業ユニットを駆動す
る手段と、車両に搭載されるコントローラと、車両に配
設される内界センサの情報と地図情報によって車両を自
動運転する自律航法装置と、ＧＰＳ衛星からの電波と地
上の固定局からの電波を受信する装置を有し、車両を自
動運転する電波航法装置とを備えるものである。A mobile work machine according to the present invention comprises a vehicle having drive wheels and steered wheels, a work unit mounted on the vehicle, an engine mounted on the vehicle,
A means for driving each wheel and the work unit by the power of the engine, a controller mounted on the vehicle, an autonomous navigation device that automatically drives the vehicle based on information from an internal sensor provided in the vehicle and map information, and a GPS. It has a device for receiving radio waves from satellites and radio waves from a fixed station on the ground, and is provided with a radio navigation device for automatically driving a vehicle.
【０００７】[0007]
【作用】この移動作業機械は、自律航法装置と電波航法
装置とを備えるので、電波航法装置が利用できない状況
下にあっては、自律航法によって自動運転を行ない、電
波航法装置が利用できるときには、自律航法による現在
地点を補正し、より正確な自動運転を達成する。This mobile work machine is provided with an autonomous navigation device and a radio navigation device. Therefore, under conditions where the radio navigation device cannot be used, autonomous operation is performed by autonomous navigation, and when the radio navigation device is available, Correct the current location by autonomous navigation to achieve more accurate autonomous driving.
【０００８】[0008]
【実施例】図１は本発明の移動作業機械の平面図、図２
は側面図である。全体を符号１で示す移動作業機械は、
移動作業機械１０と、本体１０上に搭載されるボディ１
２を有する。移動作業機械本体１０は、例えば芝刈り機
であって、メインフレーム２０と、メインフレーム２０
を支持する２個の前輪２２と１個の後輪２４を有する。
フレーム２０の下部には、芝のカッティングユニット７
０，７２が配設され、フレーム２０の上部にはエンジン
３０が配設される。エンジンは油圧ポンプ４０を駆動
し、油圧ポンプ４０が発生する圧油によって車輪の駆動
及び操舵、カッティングユニットの昇降及びカッターの
駆動等が実行される。1 is a plan view of a mobile work machine according to the present invention, and FIG.
Is a side view. The mobile work machine, generally designated by reference numeral 1,
Mobile work machine 10 and body 1 mounted on main body 10
2 The mobile work machine body 10 is, for example, a lawn mower, and includes a main frame 20 and a main frame 20.
It has two front wheels 22 and one rear wheel 24 for supporting.
At the bottom of the frame 20, the grass cutting unit 7
0 and 72 are provided, and the engine 30 is provided above the frame 20. The engine drives the hydraulic pump 40, and the pressure oil generated by the hydraulic pump 40 drives and steers the wheels, raises and lowers the cutting unit, and drives the cutter.
【０００９】フレーム２０の両側には燃料タンク３２、
油圧ポンプの作動油のタンク３４等が配設される。フレ
ーム２０上にはオペレータ用の座席５０とステアリング
６０が配設され、有人運転時には、ボディ１２を開いて
オペレータが乗車し、運転を行なう。座席５０の周囲に
は、有人運転時の操作レバー８０，８２等が配設され
る。On both sides of the frame 20, a fuel tank 32,
A hydraulic pump tank 34 and the like for the hydraulic pump are provided. A seat 50 for an operator and a steering wheel 60 are arranged on the frame 20. When manned driving, the body 12 is opened and the operator gets on and operates. Around the seat 50, operation levers 80 and 82 for manned driving are arranged.
【００１０】この移動作業機械１は原則として無人運転
によって移動及び作業が実行される機械であって、その
ためのコントローラ２００が搭載される。また、移動作
業機械１が自己の位置を搭載するために、ＧＰＳ装置を
搭載し、位置検出の向上のために固定局からのデータを
受信する通信装置を備える。In principle, the mobile work machine 1 is a machine that moves and works by unmanned operation, and is equipped with a controller 200 for that purpose. Further, the mobile work machine 1 is equipped with a GPS device for mounting its own position, and a communication device for receiving data from a fixed station for improving position detection.
【００１１】図３は、本移動作業機械のシステム構成を
示すブロック図である。移動作業機械を駆動、操作する
機構としては、エンジン３０により駆動される油圧ポン
プ１００を備え、油圧ポンプから送られる圧油は操作用
シリンダ１１０を介して操舵輪２４の操舵角を制御す
る。操舵制御装置１２０は、操舵制御アクチュエータに
より駆動される操舵制御機構１２４を有し、制御量は操
舵各センサ１２６で検知される。有人運転時にはステア
リング５０で手動操作される。FIG. 3 is a block diagram showing the system configuration of the mobile work machine. A mechanism for driving and operating the mobile work machine includes a hydraulic pump 100 driven by an engine 30, and pressure oil sent from the hydraulic pump controls the steering angle of the steered wheels 24 via an operating cylinder 110. The steering control device 120 has a steering control mechanism 124 driven by a steering control actuator, and the control amount is detected by each steering sensor 126. When manned, the steering wheel 50 is manually operated.
【００１２】圧油は油圧モータ１３０へ送られ、全ての
車輪２２，２４を駆動する。走行制御装置１４０は、走
行制御アクチュエータ１４２により駆動される駆動制御
機構１４４を有し、制御量は走行制御角度センサ１４６
で検出される。具体的にはアクセル開度の角度が制御、
検出される。有人運転時にはアクセルペダル９０により
手動操作される。The pressure oil is sent to a hydraulic motor 130 to drive all wheels 22, 24. The travel control device 140 has a drive control mechanism 144 driven by a travel control actuator 142, and the control amount is controlled by a travel control angle sensor 146.
Is detected by Specifically, the angle of the accelerator opening is controlled,
To be detected. During manned operation, the accelerator pedal 90 is manually operated.
【００１３】圧油により駆動される油圧モータ１５０は
カッターユニット７０，７２のカッターを駆動する。カ
ッター駆動制御装置１６０は、カッター駆動アクチュエ
ータ１６２によって駆動される駆動制御機構１６４を有
し、制御量は動作確認センサ１６６で検知される。有人
運転時には操作レバー８０により手動操作される。圧油
により駆動される油圧シリンダ１７０は、カッターユニ
ット７０，７２を上下動させるカッター上下制御装置１
８０は、カッター駆動アクチュエータ１８２によって駆
動される駆動制御機構１８４を有し、制御量は動作確認
センサ１８６で検出される。有人運転時には操作レバー
８０により手動操作される。A hydraulic motor 150 driven by pressure oil drives the cutters of the cutter units 70 and 72. The cutter drive control device 160 has a drive control mechanism 164 driven by a cutter drive actuator 162, and the control amount is detected by an operation confirmation sensor 166. During manned operation, it is manually operated by the operation lever 80. The hydraulic cylinder 170 driven by pressure oil moves the cutter units 70 and 72 up and down, and the cutter up-and-down control device 1
80 has a drive control mechanism 184 driven by a cutter drive actuator 182, and the control amount is detected by an operation confirmation sensor 186. During manned operation, it is manually operated by the operation lever 80.
【００１４】コントローラ２００は、地図情報手段２１
０、作業パス生成手段２２０、軌道目標値手段２３０、
位置推定手段２４０、誤差補正手段２５０、目標速度・
方向演算手段２６０を備える。目標速度・方向演算手段
２６０の出力は運転指令手段を介して各機器の制御装置
へ送られる。スイッチボックス３３０のメインスイッチ
によりエンジン制御装置３１０を介してエンジンが始動
される。車体フレーム２０のバンパーに設けたバンパー
スイッチ３２０は、車体が障害物に接したことを検出し
てエンジンを止めて、非常停止を実行する。The controller 200 includes map information means 21.
0, work path generating means 220, trajectory target value means 230,
Position estimation means 240, error correction means 250, target speed /
The direction calculation means 260 is provided. The output of the target speed / direction calculation means 260 is sent to the control device of each device via the operation command means. The engine is started via the engine control device 310 by the main switch of the switch box 330. The bumper switch 320 provided on the bumper of the vehicle body frame 20 detects that the vehicle body has contacted an obstacle, stops the engine, and executes an emergency stop.
【００１５】本移動作業機械は、無人移動、作業を実行
するために、種々のセンサを有する。障害物認識センサ
３４０は、超音波等を用いて周囲の障害物を検知する。
移動作用機械が装備する内界センサ４００は、地磁気セ
ンサ４１０、光ファイバジャイロ４２０、車速センサ４
３０を有し、機械の進行方向や移動量を検知する。操舵
角センサ１２６は操舵角度を検知し、走行制御センサ１
４６はアクセル角度を検知する。移動作業機械１は、こ
れらのセンサの情報と、コントローラが備える地図情報
によって無人運転による自動走行と作業が可能である。This mobile work machine has various sensors for performing unmanned movement and work. The obstacle recognition sensor 340 detects surrounding obstacles using ultrasonic waves or the like.
The internal field sensor 400 equipped on the mobile machine includes a geomagnetic sensor 410, an optical fiber gyro 420, and a vehicle speed sensor 4.
30 to detect the traveling direction and movement amount of the machine. The steering angle sensor 126 detects the steering angle, and the traveling control sensor 1
46 detects the accelerator angle. The mobile work machine 1 can perform automatic running and work by unmanned operation based on the information from these sensors and the map information provided in the controller.
【００１６】本移動作業機械１は、これらの内界センサ
４００に加えて、ＧＰＳセンサ５００を有する。このＧ
ＰＳセンサ５００は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して
現在位置を演算することができる。また、作業エリアの
近傍に設置した固定局からのＧＰＳ用データを受信する
装置５１０を有し、通信インタフェース５２０を介して
このデータをコントローラ２００が受信する。このＧＰ
Ｓシステムを備えることによって、移動作業機械は自己
の現在位置を正確に認識することができる。The mobile work machine 1 has a GPS sensor 500 in addition to these internal sensors 400. This G
The PS sensor 500 can receive a radio wave from a GPS satellite and calculate a current position. Further, it has a device 510 for receiving GPS data from a fixed station installed near the work area, and the controller 200 receives this data via the communication interface 520. This GP
By providing the S system, the mobile work machine can accurately recognize its current position.
【００１７】図４は移動作業機械がＧＰＳ受信装置５０
０のアンテナをボディ１２の頂部に装備されていること
を示し、また、作業エリアの近傍に設置される固定局７
００の構成を示す。固定局７００は、ＧＰＳアンテナ７
１０と、ＧＰＳ受信機７２０と、データ送信用通信機７
３０を有する。固定局７００が受信したＧＰＳのデータ
はアンテナ７３２から発信され、移動作業機械１のアン
テナ５１０で受信されるコントローラ２００のＧＰＳ装
置は、この地上局からのデータによりＧＰＳデータを補
正し、正確な位置検出を行なうことができる。In FIG. 4, the mobile work machine has a GPS receiver 50.
It shows that the 0 antenna is installed on the top of the body 12, and the fixed station 7 installed near the work area.
00 is shown. The fixed station 700 has a GPS antenna 7
10, GPS receiver 720, and communication device 7 for data transmission
30. The GPS data received by the fixed station 700 is transmitted from the antenna 732, and the GPS device of the controller 200 received by the antenna 510 of the mobile work machine 1 corrects the GPS data based on the data from this ground station to obtain an accurate position. Detection can be performed.
【００１８】図５は、本発明の移動作業機械を利用し
て、例えばゴルフ場の芝刈り作業に必要とする地図作成
や芝刈り作業を無人運転により実行する際の作業を説明
する平面図、図６は説明図である。図５，図６において
は、ゴルフ場のうち、１番のティーグラウンドＴ1、１
番のフェアウェイＦ1、１番のパッティンググリーンＧ1
と、２番のティーグラウンドＴ2、２番のフェアウェイ
Ｆ2、２番のパッティンググリーンＧ2、３番のティーグ
ラウンドＴ3、３番のフェアウェイＦ3、３番のパッティ
ンググリーンＧ3が示されている。FIG. 5 is a plan view for explaining the work when the mobile work machine of the present invention is used to perform the map making and the lawn mowing work required for the lawn mowing work at a golf course by unmanned operation, FIG. 6 is an explanatory diagram. 5 and 6, the first tee ground T 1 of the golf course 1
No. 1 fairway F 1 , No 1 putting green G 1
And 2nd tee ground T 2 , 2nd fairway F 2 , 2nd putting green G 2 , 3rd teeground T 3 , 3rd fairway F 3 and 3rd putting green G 3. ing.
【００１９】ＧＰＳ用の固定局７００は、例えば、クラ
ブハウス等に設置されている。移動作業機械１は、現在
２番のフェアウェイＦ2上にあって、４個のＧＰＳ衛星
Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4からの電波Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4を受
信して現在位置を認識するとともに、固定局７００から
の補正データＰ1を受信して衛星Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4の
配列等に起因する誤差を補正して、より正確な現在位置
を把握する。The fixed station 700 for GPS is installed, for example, in a club house or the like. The mobile work machine 1 is currently on the second fairway F 2 and receives radio waves D 1 , D 2 , D 3 , D 4 from the four GPS satellites S 1 , S 2 , S 3 , S 4. Then, the current position is recognized, the correction data P 1 from the fixed station 700 is received, and the error caused by the arrangement of the satellites S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 is corrected to obtain a more accurate current position. Know your position.
【００２０】しかしながら、現実のゴルフ場にあって
は、ゴルフ場内に山Ｍ1や林Ｗ1等が存在し、移動作業機
械１は４個の衛星Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4からの信号Ｄ1，
Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4を同時に受信することができない状態が
発生する。この状態では、移動作業機械１はＧＰＳによ
る現在位置の認識はできない。また、例え、衛星Ｓ1，
Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4からの信号Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4を受信で
きる状態にあっても、固定局７００と移動作業機械１と
の間に山Ｍ1との障害物があって、移動作業機械１が固
定局からの補正データＰ1を受信できない状態にあって
は、現在位置を正確に把握することができない。However, in a real golf course, there are mountains M 1 , forests W 1, etc. in the golf course, and the mobile work machine 1 has four satellites S 1 , S 2 , S 3 , S 4 Signal D 1 ,
A situation occurs in which D 2 , D 3 , and D 4 cannot be received simultaneously. In this state, the mobile work machine 1 cannot recognize the current position by GPS. Also, for example, satellite S 1 ,
S 2, S 3, signal D 1 of the from S 4, D 2, D 3 , even D 4 ready to receive, obstructions and mountain M 1 between the fixed station 700 and the mobile work machine 1 Therefore, when the mobile work machine 1 cannot receive the correction data P 1 from the fixed station, the current position cannot be accurately grasped.
【００２１】本発明の移動作業機械は内界センサ４００
を有し、自律航法が可能であるので、ＧＰＳを利用する
電波航法を互いに補正しつつ、正確な移動を確保するこ
とができる。まず、電波航法の誤差要因であるＰＤＯＰ
値（Position Dilution Of Precision）について図７，
図８により説明する。ＰＤＯＰ値は衛星配置と測位精度
の関係を示す指標である。図７に示すように、第１のＧ
ＰＳ衛星Ｓ1は固有の測位誤差であるレンジエラーＥ1を
有し、第２のＧＰＳ衛星Ｓ2も固有のレンジエラーＥ2を
有する。２つの衛星Ｓ1，Ｓ2が図７に示すように接近し
た状態にあって、エリアＥ10で測位を行なうときには、
斜線で示すような誤差特性となる。The mobile work machine of the present invention has an internal sensor 400.
Since it is possible to perform autonomous navigation, it is possible to ensure accurate movement while mutually compensating for radio navigation using GPS. First, PDOP, which is an error factor of radio navigation
Value (Position Dilution Of Precision) Figure 7,
This will be described with reference to FIG. The PDOP value is an index indicating the relationship between satellite arrangement and positioning accuracy. As shown in FIG. 7, the first G
The PS satellite S 1 has a range error E 1 which is an inherent positioning error, and the second GPS satellite S 2 also has an inherent range error E 2 . Two satellites S 1, S 2 is in the state of being close as shown in FIG. 7, when performing the positioning in area E 10 is
The error characteristics are as shown by the diagonal lines.
【００２２】図８に示すように、衛星Ｓ1，Ｓ2がバラン
スよく配置されているときには、測位の誤差特性も補正
のしやすい特性となる。ＧＰＳ衛星の位置は常時演算に
より求めることができるから、地球上でのあるエリアに
おけるＰＤＯＰ値は予測することができる。ＰＤＯＰ値
は、値が小さい程に測位精度が向上する。そこで、この
ＰＤＯＰ値が設定値より小さい状態にのみ、電波航法を
利用することによって、より正確な自己位置の測定をす
ることができる。As shown in FIG. 8, when the satellites S 1 and S 2 are arranged in a well-balanced manner, the positioning error characteristic is also a characteristic that can be easily corrected. Since the position of the GPS satellite can be constantly calculated, the PDOP value in a certain area on the earth can be predicted. The smaller the PDOP value, the higher the positioning accuracy. Therefore, by using the radio navigation only when the PDOP value is smaller than the set value, it is possible to measure the self-position more accurately.
【００２３】図９は、移動作業機械が内界センサによる
自律航法とＧＰＳによる電波航法を選択するフローチャ
ートである。ステップＳＴ１でスタートする自己位置モ
ジュールは、ステップＳＴ２でＧＰＳ信号の受信処理を
行なう。ステップＳＴ３で固定局からの補正信号を受信
しているかをチェックし、補正信号を受信している状態
であれば、ステップＳＴ４へ進み、現在のＰＤＯＰ値を
読みとる。現在のＰＤＯＰ値が予め設定した値である６
以下であれば、ＧＰＳ電波航法によっても充分な測位精
度を得ることができので、ステップＳＴ５へ進み、ＧＰ
Ｓデータのフォーマットの変換処理を実行し、ステップ
ＳＴ６で自己位置を測定する。FIG. 9 is a flow chart for the mobile work machine to select the autonomous navigation by the internal sensor and the radio navigation by the GPS. The self-position module started in step ST1 performs GPS signal reception processing in step ST2. In step ST3, it is checked whether the correction signal from the fixed station is received. If the correction signal is received, the process proceeds to step ST4 and the current PDOP value is read. The current PDOP value is a preset value 6
In the following cases, sufficient positioning accuracy can be obtained even by GPS radio navigation, so proceed to step ST5 and
The conversion process of the S data format is executed, and the self position is measured in step ST6.
【００２４】この測定結果に基づいて、ステップＳＴ７
で移動作業機械の運転を制御する。この際に、車載のコ
ントローラのメモリ２３０から目標経路に関する情報を
得て運動を制御する。ステップＳＴ３で判定する固定局
からの補正信号が受信できない状態であったり、ステッ
プＳＴ４で判定するＧＰＳ衛星の配置位置に対応するＰ
ＤＯＰ値が、設定値である６以上である場合には、ステ
ップＳＴ１０へ進み、移動作業機械は自律航法を選択
し、自律航法に必要とする各センサのデータを入力し、
処理する。ステップＳＴ１１でセンサデータのフォーマ
ット変換を実行し、ステップＳＴ６で自律航法による自
己位置測定を実行する。Based on this measurement result, step ST7
Controls the operation of mobile work machines. At this time, the exercise is controlled by obtaining information regarding the target route from the memory 230 of the vehicle-mounted controller. The correction signal from the fixed station determined in step ST3 cannot be received, or P corresponding to the position of the GPS satellite determined in step ST4 is received.
When the DOP value is 6 or more, which is the set value, the process proceeds to step ST10, the mobile work machine selects the autonomous navigation, inputs the data of each sensor required for the autonomous navigation,
To process. Format conversion of the sensor data is executed in step ST11, and self-position measurement by autonomous navigation is executed in step ST6.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の移動作業機械は以上のように自
律航法装置を備え、予め与えられる地図情報に基づき、
軌道を算出して自動走行しつつ無人による作業を実行す
ることができる。そして、この移動作業機械はさらにＧ
ＰＳを利用して電波航法装置も備えるので、電波航法装
置が利用できる状況下にあっては、ＧＰＳによる自動運
転を行なうことができる。ＧＰＳによって得られる現在
地点の正確な情報を自律航法装置に送り、自律航法装置
はこの情報を用いて自己の現在位置を補正して、より正
確な自律航法を達成する。As described above, the mobile work machine of the present invention is provided with the autonomous navigation device, and based on the map information given in advance,
Unmanned work can be performed while calculating the trajectory and automatically traveling. And this mobile work machine is
Since PS is also equipped with a radio navigation device, automatic driving by GPS can be performed under the circumstances where the radio navigation device can be used. Accurate information on the current position obtained by GPS is sent to the autonomous navigation device, and the autonomous navigation device corrects its own current position using this information to achieve more accurate autonomous navigation.
【図１】本発明の移動作業機械の平面図。FIG. 1 is a plan view of a mobile work machine according to the present invention.
【図２】本発明の移動作業機械の側面図。FIG. 2 is a side view of the mobile work machine of the present invention.
【図３】本発明の移動作業機械の制御回路図。FIG. 3 is a control circuit diagram of the mobile work machine according to the present invention.
【図４】本発明の移動作業機械に使用するＧＰＳ固定局
の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a GPS fixed station used in the mobile work machine of the present invention.
【図５】作業対象となるゴルフ場の平面図。FIG. 5 is a plan view of a golf course as a work target.
【図６】作業対象となるゴルフ場の側面図。FIG. 6 is a side view of a golf course which is a work target.
【図７】ＧＰＳ衛星の位置とレンジエラーの関係を示す
説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a position of a GPS satellite and a range error.
【図８】ＧＰＳ衛星の位置とレンジエラーの関係を示す
説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a position of a GPS satellite and a range error.
【図９】制御処理のフロー図。FIG. 9 is a flowchart of control processing.
１ 移動作業機械 １０ 移動作業機械本体 ２０ フレーム ２２ 前輪 ２４ 操舵輪 ３０ エンジン ６０ ステアリングホイール ７０，７２ カッティングユニット １００ 油圧ポンプ ２００ 制御装置 ４００ 内界センサ ５００ ＧＰＳセンサ ７００ 固定局 1 Mobile Work Machine 10 Mobile Work Machine Main Body 20 Frame 22 Front Wheel 24 Steering Wheel 30 Engine 60 Steering Wheel 70, 72 Cutting Unit 100 Hydraulic Pump 200 Controller 400 Internal Sensor 500 GPS Sensor 700 Fixed Station
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｓ (72)発明者 松田 有司 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 神谷 敬之 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 青野 俊宏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 乙母 正美 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 清野 憲二 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小林 和男 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所産業機器事業部内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI technical display location G05D 1/02 G05D 1/02 S (72) Inventor Yuji Matsuda 7-1 Higashi Narashino, Narashino, Chiba Hitachi Industrial Co., Ltd. Industrial Equipment Division (72) Inventor Noriyuki Kamiya 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi Industrial Equipment Division (72) Inventor Toshihiro Aono 502 Kamimachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Address In the Institute of Mechanical Research, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Masami Otomo 7-1 1-1 Higashi Narashino, Narashino, Chiba Prefecture Hitachi Keiyo Engineering Co., Ltd. (72) Kenji Kiyono 7-1, Higashi Narashino, Narashino, Chiba Prefecture No. 1 in Hitachi Keiyo Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Kobayashi Chiyoda, Tokyo 4-6, Surugadai, Kanda-ku Industrial Products Division, Hitachi, Ltd.
Claims (4)
にとりつけられる作業ユニットと、車両に搭載されるエ
ンジンと、エンジンの動力により、各車輪と作業ユニッ
トを駆動する手段と、車両に搭載されるコントローラ
と、車両に配設される内界センサの情報と地図情報によ
って車両を自動運転する自律航法装置と、ＧＰＳ衛星か
らの電波と地上の固定局からの電波を受信する装置を有
し、車両を自動運転する電波航法装置とを備えてなる移
動作業機械。1. A vehicle having drive wheels and steered wheels, a working unit mounted on the vehicle, an engine mounted on the vehicle, a means for driving each wheel and the working unit by the power of the engine, and a unit mounted on the vehicle. Controller, an autonomous navigation device that automatically drives the vehicle based on information from internal sensors installed in the vehicle and map information, and a device that receives radio waves from GPS satellites and radio waves from a fixed station on the ground. , A mobile work machine comprising a radio navigation device for automatically driving a vehicle.
絶対方向を検知する地磁気センサと、車両の旋回を検知
する光ファイバジャイロと、車速センサとを備える請求
項１記載の移動作業機械。2. The moving work according to claim 1, wherein the internal sensor provided in the vehicle includes a geomagnetic sensor that detects an absolute direction of the vehicle, an optical fiber gyro that detects turning of the vehicle, and a vehicle speed sensor. machine.
情報に基づいて、作業経路を生成し、車両の移動と作業
ユニットを制御する手段とを備える請求項１記載の移動
作業機械。3. The mobile work machine according to claim 1, wherein the controller mounted on the vehicle includes means for generating a work route based on the map information, and controlling the movement of the vehicle and the work unit.
航法装置による運転を優先させ、電波航法装置が利用で
きないと判断したときに、自律航法装置による運転に切
り換える手段を備える請求項１記載の移動作業機械。4. The movement according to claim 1, wherein the controller mounted on the vehicle includes means for prioritizing driving by the radio navigation device and switching to driving by the autonomous navigation device when it is determined that the radio navigation device cannot be used. Work machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184019A JPH0928115A (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Movable working machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184019A JPH0928115A (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Movable working machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0928115A true JPH0928115A (en) | 1997-02-04 |
Family
ID=16145925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7184019A Pending JPH0928115A (en) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Movable working machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0928115A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11212639A (en) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Hitachi Ltd | Method and device for detecting malfunction in traveling controller for automatic traveling machine |
| KR100781807B1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-12-04 | 김진완 | self-control automobile and method of tracking target waypoint |
| AT512557A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-15 | Ati Advanced Technology Internat Gmbh | Self-propelled and self-steering electric agricultural machine |
| CN107743771A (en) * | 2017-10-19 | 2018-03-02 | 谢新昇 | One kind can avoidance automatic mowing robot |
| JP2018042477A (en) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 島根県 | Automatic reaping system |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP7184019A patent/JPH0928115A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JPH11212639A (en) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Hitachi Ltd | Method and device for detecting malfunction in traveling controller for automatic traveling machine |
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| AT512557B1 (en) * | 2012-03-14 | 2014-05-15 | Ati Advanced Technology Internat Gmbh | Self-propelled and self-steering electric agricultural machine |
| JP2018042477A (en) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 島根県 | Automatic reaping system |
| CN107743771A (en) * | 2017-10-19 | 2018-03-02 | 谢新昇 | One kind can avoidance automatic mowing robot |
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