JPS59100915A - 無人走行作業車 - Google Patents

無人走行作業車

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JPS59100915A
JPS59100915A JP57211712A JP21171282A JPS59100915A JP S59100915 A JPS59100915 A JP S59100915A JP 57211712 A JP57211712 A JP 57211712A JP 21171282 A JP21171282 A JP 21171282A JP S59100915 A JPS59100915 A JP S59100915A
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JP
Japan
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work area
distance
sensor
steering
running
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JP57211712A
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JPH0372241B2 (ja
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Katsumi Ito
勝美 伊藤
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0272Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)
  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ブルドーザ−1散水車、芝刈機等のように、
通過地点に対して作業を行う作業車であって、作業を伴
う走行の少な(とも一部を無人で行う作業車に関する。
従来、この様な作業車としてティーチングプレイバック
制御方式が採用された作業車があるが、従来方式のもの
では、無人走行すべき全走行コースを予め作業者が人為
的に運転して走行し、この有人走行の際に所定走行距離
や走行方向等をサンプリングした走行コースのサンプリ
ング情報を記憶装置に記憶させ、この様にしてティーチ
ングされた走行コースのサンプリング情報に基いて、次
回からの作業は無人でこの所定走行コースを自助走行さ
せるものであるから、少なくとも1回は全走行コースを
人為的に運転せねばならず、1回限りの作業には全く役
立たず、更にまた、走行コースのサンプリング情報を記
憶するためのメモリ使用量が極めて多(なるという欠点
が有った。
又、作業地外周のみをティーチングすることによって、
その内部を覆う未処理作業地部分の走行コース情報を自
動生成する手段も考えられているが、その場合に、往復
走行工程の方向転換に必要十分な回向スペースを予め確
保してお(必要性が有ることから、通常前記外周ティー
チングを行なうには複数回に亘って作業地外周部を人為
的に作業しながら走行することが行なわれていた。 従
って、人為的に行なわなければならない前処理作業が多
(なって作業効率が良くないという欠点が有った。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その
目的は、上記方向転換に必要なスペースである作業地外
周部の回向地をも自助的に生成できるようにするととも
に、その際のステアリング制御の追従性の良い制御手段
を備えた無人走行作業車を提供することに、6る。
上記目的を達成すべ(、本発明による無人走行作業車は
、車体の移動距離を検出する距離センサーおよび走行方
向を検出する方位センサーを設け、前記距離センサーに
よって検出される所定走行距離毎に前記方位センサーに
よって検出される方位情報をサンプリングすることによ
り前記作業地外周のティーチングが行なわれ、このティ
ーチング時にサンプリングされた方位情報と積算走行距
離とに基いて作業地概形形状を算出、記憶し、@記算出
、記憶された概形形状情報に基いて、ステアリング操作
量を自動的に補正するとともに、前記倣いセンサーの境
界検出結果に基いてステアリング操作して前記作業地外
周を所定回数自前走行制御する手段を設けである、とい
う特徴を備えている。
上記特徴構成数に、下記の如き優れた効果が発揮される
に至った。
即ち、外周ティーチングによって得られた情報に基いて
、作業地の概形形状に対応した適切なステアリング操作
量で倣い走行制御を行なうことができるので、方向転換
等に必要な回向地を生成する作業を、作業地形状に拘ら
ず効率よく、かつ、自助的に行なうことができるに至っ
た。
従って、上記回向地を生成するための人為的な操作は最
初の外周ティーチング1回のみという必要最小限にでき
たのである。
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図に示すように、車体(1)の前後輪[2! 、 
+3)の中間部に芝刈装置(4)を上下動自在に懸架す
るとともに、車体(1)前方に走行地の境界である芝地
の未刈地と既刈地との境界を判別するための後記構成に
なる倣いセンサー(5A) 、(5B)を車体(1)前
方左右夫々に設け、この倣いセンサー(5A)。
(5B)の境界検出結果に基いてステアリング制御され
て所定走行コースを自助走行可能な無人走行作業車とし
ての芝刈作業車を構成しである。
更に、萌配車体+11には、この車体(1)の移動距離
を連続的に検出すべく単位走行距離(k)当v1回のペ
ルスを発生する距離センサー(61としての第5輪(6
A)を設ける々ともに、走行方向を検出する方位センサ
ー(7)を設けである。
そして、前記前輪(2j 、 (2!は操向車輪として
、通常は前記倣いセンサー(5A) 、(5B)の境界
検出結果に基いて、油圧シリンダ(8)によって左右方
向に所定量ステアリングされるべ(構成しである。
前記倣いセンサー(5人)、(5B)は、夫々、芝刈装
置(4)の前方左右両端部分に配置された同一構成にな
る一対の光センサ−(S工+ 82) + (Sl>+
S′2)によって構成されている。
前記光センサ−(S1+ 32) + (S′、+ S
′2)は、第2図に示すように、各々車体+11に対し
て左右方向に隣接して配置されたコの字形状のセンサー
フレーム[9) 、 [9)を前記芝刈装置(4)に設
けたセンサー取付フレーム(10)に固着し、このセン
サーフレーム+91 、 +91の内側対向面に夫々発
光素子弾、 (P、lと受光素子り、(唖を一対として
設けた構成となっている。 そして、この発光素子用)
と受光素子(唖との間に、車体+11の走行に伴って導
入される芝の有無を感知することによって、未刈地と既
刈地との境界を判別すべ(構成しである。
前記方位センサー(7)は、第3図に示すように、トロ
イダルコア(9)に励磁コイル(CO)を施し、その上
から直径方向にお互いに直交した出力コイル(Cx) 
、 (Cy)を巻いてあり、前記励磁コイル(CO)に
交流電流を流しであるトロイダルコア(9)に外部磁界
(地磁気)が加わると出力コイル(Cx) 、 (Cy
)にこの外部磁界に比例した交流信号電圧を発生すべく
構成しである。 そして、前記出力コイル(Cx) 、
 (Cy)に発生した交流信号電圧を所定のレベルまで
増幅した後、直流電圧化し、この直流電圧(vx)、(
My)の比から方位を判別すべ(構成しである。
一方、前記距離センサー(6)は、車体(1)の単位移
動距離(kl毎に1回のパルスを発生して、このパルス
を所定回数カウントすることによって所定移動距離(1
0)を検出すべ(構成しである。
以下、前記構成になる各センサー(5A) + (5B
) +(e+ 、 (7)からの情報に基いて、車体(
11の走行を制御する制御システムについて説明する。
第4図に示すように、制御システムは、マイクロコンピ
ュータを主要部とする演算制御装置(lO)に入力イン
ターフェースロDを介して前記倣いセンサー(5A) 
、 (5B)、距離センサー(61、及び方位センサー
(7)の各信号が入力されてあり、これら各センサーか
らの信号に基いて、電磁パルプじを作動させて、アクチ
ュータである油圧シリンダ(8)を駆動して、前輪(2
! 、 (2jを操作すべ(、出力インターフェースα
Jに演算結果である制御信号を出力すべく構成しである
そして、第5図に示すように、芝刈作業地00)におけ
る芝刈作業を行うに先だって、回向地(14A)部分を
予め人為的に既刈地とすべく、作業者が運転して芝刈作
業を行ないながら1行程走行し、この間に、前記距離セ
ンサー(6)および方位センサー(7)によって、作業
地外周をサンプリングし、このサンプリング情報に基い
て作業地概形をデイーチングして、座標(Xo、Yo)
(Xo、Ya)・・・・・・・(Xg 、 Yg)で示
す各コーナ一部における旋回角(θ0)、(θa b 
)曲面・(θgo)を算出する。
その後、前記予め人為的に既刈地とされた最外周部(1
4A)の内側の未刈地(IKB)をこの未刈地(IQB
)と前記外周部(1’7A)との境界の前記倣いセンサ
ー(5A) 、 (5B)の検出結果に基いて倣い走行
制御することにより2層目以降の外周刈取作業を自前的
に行なうのである。
そして、この外周刈取作業時に前記距離センサー(6)
及び方位センサー(7)によって検出される走行距離(
1)及び方位(ωの変化をチェックし、作業幅(a)を
減じた距離に相当する座標(Xn 、 Yn )に達し
た場合は、前記旋回角(θOa)、(θab)・・・・
・・・・・・・(θgo)に基いて、ステアリング殉国
を夫々所定角(θn)補正したステアリング角(θnf
:K)を基準にパンパン制御しながら所定方向へ自助的
に旋回させるのである。
従って、通常の倣い走行制御のみによる外周部の自助走
行に対して、上記本発明の制御手段によれば作業地(e
)のコーナ一部での旋回時に走行方向が最外周部(1’
4A)の境界より大幅にずれることが無くなっJ、旋回
時の境界への追従性が非常に良(なるのであり、またそ
れ故に、刈残しを発生することも無(なって、作業跡の
美観も良くなるに至った。
このようにして、所定回数(本実施例では最外周部を含
めて3回)に亘る作業地(iLF)の外周自動再生作業
を行なった後は、通常の倣い走行制御によって、その内
部の未刈地(1クリを往復走行しながら作業を行なうの
である。
尚、第6図(イH−j以上説明した制御装置(101の
動作全体を示すフローチャートで、同図(ロ)〜(へ)
はその各サブルーチンを示すフローチャートである。
又、上記第6図(イ)〜(へ)中で使用したその他の記
号は各制御ステップの識別用フラッグであり、X、Y、
θ等の変数に付した添字は第5図に示した各座標の添字
に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る無人走行作業車の実施例を示し、第
1図は芝刈作業車の全体平面図、第2図は倣いセンサー
の構成を示す要部正面図、第3図は方位センサーの構成
を示す概略図、第4図は制御システムのブロック図、第
5図は外周作業の説明図、そして、第6図(イ)〜(へ
)は制御装置の切作を示すフローチャートである。 (1)・・・・・・車体、(5A)、(5B)・・・・
・倣いセンサー、(61・・・・・・距離センサー、(
7)・・・・・方位センサー、(θ)・・・・・方位情
報、(lo片・・・・所定走行距離。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 往復走行工程を繰り返して作業地の一端側から他端側に
    至る間に作業地内の対地作業を行うように1各行程での
    処理済作業地と未処理作業地の境界に沿って自助走行す
    べ(、前記境界を検出する倣いセンサー(5A)、(5
    B)を備えた無人走行作業車であって、車体(1)の移
    動距離を検出する距離センサー(6)および走行方向を
    検出する方位センサー(7)を設け、@記距離センサー
    (6)によって検出される所定走行距離(10)毎に前
    記方位センサー(7)によって検出される方位情報(θ
    〕をサンプリングすることにより前記作業地外周のティ
    ーチングが行なわれ、このティーチング時にサンプリン
    グされた方位情報(θ)と積算走行距離とに基いて作業
    地概形形状を算出、記憶し、前記算出、記憶された概形
    形状情報に基いて、ステアリング操作量を自助的に補正
    するとともに、前記倣いセンサー(5A) 、 (5B
    )の境界検出結果に基いてステアリング操作して前記作
    業地外周を所定回数自助走行制御する手段を設けである
    ことを特徴とする無人走行作業車。
JP57211712A 1982-12-01 1982-12-01 無人走行作業車 Granted JPS59100915A (ja)

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JPS59100915A true JPS59100915A (ja) 1984-06-11
JPH0372241B2 JPH0372241B2 (ja) 1991-11-18

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60259106A (ja) * 1984-06-06 1985-12-21 井関農機株式会社 移動収穫機の操向制御装置
JPS6147107A (ja) * 1984-08-10 1986-03-07 井関農機株式会社 コンバインの自動方向制御方式
JPH03286313A (ja) * 1990-04-02 1991-12-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 無人走行装置
JP2000276226A (ja) * 1988-04-09 2000-10-06 Sega Enterp Ltd 競争ゲーム装置
JP2022028836A (ja) * 2016-09-05 2022-02-16 株式会社クボタ 作業車自動走行システム及び走行経路管理装置
US11726485B2 (en) 2016-09-05 2023-08-15 Kubota Corporation Autonomous work vehicle travel system, travel route managing device, travel route generating device, and travel route determining device

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JPH0372241B2 (ja) 1991-11-18

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