JPS60234507A - 移動体の回向制御装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野］ 、本発明は、移動体のステアリングを制御する装置と、
走行経路を検出するセンサを連係させ、予め複数の行程
に分割された所定行程の走行経路に沿って自動的に走行
すると共に、各行程端部に於て次行程方向へ自動的に方
向転換すべく走行方向を制御する手段を備えた移動体の
回向制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来、移動体の自動回向制御には走行経路を検出するセ
ンサで移動体の回向位置を検出するよう構成さねたもの
があった。　例えば、芝刈作業を行う場合では芝の刈取
境界を検出するセンナで倣い走行させると共に、芝刈機
が刈取行程端に達したことを同じセンサで検出し、この
検出結果に基づいてステアリング操作を行うよう回向制
御を行うものがあり、又、果樹園に於るスピードスプレ
ーヤ金用Ｖ／′１念薬剤の噴霧作業では、樹木の植立間
に沿って機体を走行させるよう超音波センサ等で樹木の
槁立間ケ検出し、又、樹木の埴立端に達したことをこの
センサで検出し、この結果に某づいてステアリング４１
＝を行うよう回向制御を行うものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

特に後者に於ては、樹木の埴立端をセンサで検出するに
樹木の植立間隔が不揃の場合には直進すべき七ころでス
テアリング操作を行う誤動作が起易く、又、樹木の噴立
端でのステアリング操作のタイミングがとり雉く、しか
も次の走行行程へ移行途中ではタイミングの誤差が拡大
し樹木に接触する等の弊害を生ずる場合も起き易いもの
であった。

本発明は上記実情に銹みて為されたものであって、走行
行程端での車体の回向制御が誤差少なく行える移動体の
回向制御装置を彎供する点に目的を有する。

［問題を解決するための手段］ 本発明の特徴とするところは、前記各行程端部には七〇
行稈が終了したことを示す標識を設け、＃睦Ｊ体にはそ
の車体側部に前記標識を検出する手段を設け、前記標識
検出手段によって標識を検出した場合は、その検出した
方向に旋回すべくステアリング操作する手段を設けであ
る点にあり、セの作用及び効果は次の通りである。

〔作　用］ 上記の（４）く、行程端を示す標識を設け、又、車体側
部にその標識を検出する手段を設けたことから、移動体
が走行行程端に達すると車体側部の検出手段によって標
識を検出し、このタイミングでステアリング操作を行う
。　そして、このステアリング操作は走行経路を検出す
るセンサの検出結果に基づくこＪ−なく行わｔ１誤差が
少ない。　つまり、車体の側部に標識のみを検出する手
段を前記センナとは別に設けたため車体が標紗の真横に
達した時のみに方向転換のためのステアリング操作を行
うのでステアリング操作のタイミングにρ差を生じ錐く
なるのである。　又、当然、次の走行行程への移行に於
る誤差も減少する。

又、上記の如く、標識が行程端部にのみ設けであること
から樹木の接置間隔が不揃の場合であってもＩ進すべき
行程途中で樹木を行程端と誤検出しステアリング操作２
行うことがなく、しかも、走行行程端に達する捷では走
行経路を検出するセンサが＋１効に機能し車体を行程端
に達するまで円滑に走行させ、又、ｔｉ＋１記の如く車
体が方向転換を行い次の走行行程に移行した後も車体を
次の行程端に達するまで円滑に走行させる。

〔発明の効果〕

従って、走行行稈餉部に標識を設け、車体の側部にこの
標識を検出する手段を設けるという比較的簡単な構成で
、所定行程では誤検出による誤まったステアリング操作
が低減され、又、行程端では回向制御がタイミング模く
、誤差少なく行わｈ１又、次行程への移行が円滑に誤差
なく為される移動体の回向制御装置が提供されるに至っ
た。

又、標識を検出する手段の検出エリアを走行行程を検出
するセンサの検出エリアより狭くする現実面の改良によ
って車体の回向制御の誤差が一層低減されるものとなり
、又、標識を検出する手段を走行行程を検出するセンサ
と同一構成のものを使用することによって部品の互換性
は高まりコストを低下させることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図及び第４図に示すように、前車輪ｆｌｌ及び後車
輪（２）のいずれもステアリング操作可能に構成された
走行車体（３）の後部に薬剤貯留用タンク（４）及び噴
霧装置（６）を搭載し、果樹園に於て薬剤噴霧作業に使
用するスピードスプレイヤが構成されている。

噴霧装置（５）は貯留タンク（４）内の液状薬剤を円弧
状に配設した多数のノズル（６）・・から霧状に散布す
るよう薬剤を加圧してノズル（６）に供給すると共に、
後部に設けらｈた７アン（７）からの送風で散布作業の
能、率が高まるよう構成されている。

このスピードスプレイヤは果樹園での薬剤散布作業が車
体（３）を自動走行させ乍ら行えるよう以下のように構
成さね、ている。

つまり、第１図に示すように車体（３）の前端左右には
発信器（Ｓ、）及び受信器（Ｓ２）で構成される超音波
センサ（８ａ）・（８ｂ）が検出方向を略車体（３）の
前方に又、左右のセンサ（８ａ）　＋（８ｂ）の検出域
が重複するよう夫々の指向特性を設定して配設さね、又
、車体（３）の左右両側部にも発信器（Ｓ、）及び受信
器（Ｓ２）で構成される超音波センサ（９ａ）＋（９ｂ
）が検出方向を車体側方に設定して配設さ力ている。　
この超音波センナ（８ａ）＋（８ｂ）＋（９ａ）＋（９
ｂ）は発信器（Ｓ、）から間歇的に超音波を発し、対象
物からの反射波を受信器（Ｓ、）に受信するまでの時間
によってセンサと対象物とｐ距離の検出が可能に構成さ
れ、夫々のセンサからの検出結果は制御装置ｌｌ　ｆ＋
ｏ）に入力される。

前車輪ｆｌ）及び後車輪（２）のステアリング操作は夫
々複動型油圧シリンダ（Ｉｌｌ　％　（＋２）で為され
ると共に、油圧シリング（ＩＩ）・（！匂に作動油を供
給する油圧パルプ１１３１１　（＋４１に電磁制御式の
ものが用いられ、このパルプ（２）・（１４）の駆動操
作を前記制御装置（１０）からの出力で行うことで前車
輪ｆｉｌ及び後車輪（２）のステアリング操作が制御装
置（ｌＯ）からの信号で行えるよう構成されている。　
又、前車輪（１）及び後車輪（２）のステアリング操作
量を検出するよう前後夫々のステアリング機構に連係さ
せてポテンショメータ０５１１　（１６１が配設され検
出結果が制御装置（ｌＯ）に入力されるよう構成さねて
いる。

又、車体（３）を走行させるエンジン■）からの駆動系
にクラッチ機構０ηが介装さね制御装置−からの出力で
切り操作可能に構成さｈている。

そして、制御装置（ｌＯ）は第２図に示すフローチャー
トに従ってステアリング操作を行い車体（３）を自動走
行させる。

つまり、第４図及び第５図に示すように、一定間隔で略
直線状に植付けらねた果樹列（資）群を有する果樹園が
あり、又、夫々の果樹列（ｗ）１（＠の間隔は車体（３
）が余裕を持って走行できる程度の距離を有し、又、果
樹列（５）端には標識（１８１＠・が投けられている。

　そして、この果樹園の果樹列（ロ）・（Ｗ）の間に車
体（３）を導入し前記制御装置（ｌψを機能させ乍ら走
行させると、車体（３）は一定速度で直進走行を行う、
次に車体（３）が一方の果樹列（％ｖ）Ｋ接近した場合
には車体前端のセンサ（８ａ）＋（８ｂ）によって検出
さねた果樹列（５）との距離を制御装置　ｔｌｏｌで判
断し１ｍ以内に接近すると油圧パルプ１３１１　（＋４
１を制御して離間する方向に前後車輪を夫々７等しい方
向にステアリング操作を行う、いわゆる平行ステアリン
グを行い、果樹列（Ｗ）　Ｉ（Ｗ１間の略中央を果樹列
（Ｗ）に沿って走行する。　又、果樹列（資）１順の走
行中に果樹列（Ｗ＞１（資）の間隔が狭く車体（３）か
ら左右の果樹列（資））＋（％Ｖ）との間隔が１ｍ以下
になった場合にも走行可能であり、この場合車体前端の
センサ（，８ａ）＋（８ｂ）で検出した一方の果樹列（
５）との間隔が７ｍ以下になったことを制御装置（ｌＯ
）で判断し油圧パルプ（＋３１１（＋４）を制御して離
間する方向に前輪（１）のみのステアリング操作を行い
少し急角度で車体（３）を旋回させ、果樹列（ｗ）Ｉ（
ｗ）間の略中央を果樹列（５）Ｋ沿って走行する。

次に果樹列（Ｗ）・（旬間走行中、走行経路中に障害物
が存在する場合あるいは走行経路が車体走行に不能な程
度の４２い間隔になった場合には、車体前端のセンｖ（
８ａ）＋（８ｂ）双方で検出した対象物との間隔が７ｍ
になるまで走行し、／ｗ＋以下になった場合ｉｆｆｆｆ
ツクラッチ＋１１：構を切り操作し車体（３）を停止さ
せる。　つまり、前述したように車体前端のセンサ（８
ａ）＋（８ｂ）の検出域を車体前方に於て重複させであ
るため、センサ（８ａ）＋（８ｂ）双一方が同時１ｃ　
／　ｍ以下に対象物を検出すると車体（３）の前方に障
害物が存在する、あるいけ走行経路が狭くなったと制御
装置（ｉｏ）で判断しクラッチ機構αη切り操作するの
である。

又、果樹列（Ｗ）端に設けらｔた標識（国は、車体両側
部のセンサ（９ａ）＋（９ｂ）と略等レベルに高さが設
定されるよう支柱上端に設けらゎると共に樹木と比較し
て超音波の反射率が高くなるよう表面が平滑な部材を用
い黒検出を起し難く構成されている。

果樹列（５）端に達した車体（３）は、けじめに果樹列
（旬端の左右に配設された標識（ｊ八・（１句を車体前
端のセンサ（８ａ）、（８ｂ）で検出しｉｆｌ述の如く
左右の標識（１８）・（１８１間を走行するようステア
リング操作を行い、車体（３）のＦｏｒｔ部を左右の標
！（＋８１・（１樽のｒ＃ＵＶＣ導入する。　この場合
車体（３）と左右標識Ｑ８１＋（１８）の距離が３ｍ以
内／ｍ以上になるよう左右枠ａ　（１Ｂ＋　ｌ　（１８
１の間隔が設定さｈている。

次に１車体側部のセンナ（９ａ）・（９ｂ）の一方が標
識（１８）を検出すると、予め定めら力た行程方向に単
体（３）を方向転換させるよう制御装置（１０）が作動
する。　第４図に基いて説明すると、果樹列（Ｗ）端に
達した車体（３）は左右の標識０８１　Ｉ（＋８ｉ間を
通過すると同時に車体側部のセンサ（９ａ）＋（９ｂ）
の一方で標識（Ｉ８）・（１８）を検出し、こねと同時
に前後車輪夫々を別の方向に向ける、いわゆる「ハ」の
字ステアリング摸作を行い車体（３）を左方向に急旋回
させる。　又、この旋回角度はりｏ　、ｐＪ　Ｋ予め設
定さねている。

又、第４図に示すように果樹列（５）の延長線上にも標
識（１８）が配設さね、前述の如く旋回した車体（３１
ケ前述同様のプロセスで旋回させ次の果樹列（ｗ）Ｉ（
ｗ′）間に導入するよう車体（３）を左方向に２ａ度急
旋回させる。　つまり、車体（３）は２回の旋回で方向
転換を行い次の果樹列（ｗ）＋（５）間に導入されるの
である。

そして、フローチャートに示す如く次の果樹列（％Ｖ）
・（ｗ）間に導入さｔまた車体（３）は作業終了までス
テアリング操作を行い自動走行する。

ヌ、フローチャートには示していないが果樹列（５）＋
（１ｖ）間から次の果樹列（ｗ）Ｉ（ｗ）間への車体（
３）の導入は車体（３）が同じ行程を走行しないよう方
向転換の方向が行程走行毎に切り替るよう制御装Ｗ　ｎ
ｏ）に設定さねでいる。

Ｅ別実施例］ 本実施例は果樹列（Ｗ）延長線上に標識θ〜を設は一度
目の車体（３）の旋回を行い次の果樹列（ｗ）Ｉ（ｗ）
間に車体（３）を導入させていたが、本発明け＠６図に
示すように果樹列（５）・（５）間が極めて広い場合に
も適用できるものである。　つまり、果樹列（６）端で
一度旋回した車体（３）を果樹列（Ｗ）に略直交する方
向に直進し、果樹列（Ｗ）延長線上から次の経路側に外
ｔ１ｆｃ標識（１８）を検出することで次の果樹列（Ｗ
）　Ｉ（Ｗ）間の略中央に車体（３）を導入させるよう
２度目の存回會行うことも可能である。

又、本実施例では車体側部のセンサ（９ａＭ９ｂ）の一
方が標識（国を検出することで車体（３）を旋回させて
いたが、こねに代えて車体側部のセンサ（９ａ）＋（９
ｂ）の両方が標識（１８）　、　（国を検出するととで
車体（３）を旋回させるよう制御装＠　（１０）　Ｋ設
定するよう実施しても良い。

又、１「１記実施、例では標識（ｌｓ）ｋ検出するに超
音波センナ（９）を用いていたが、これに代えて赤外線
、可視光線を発する素子及び検出する素子を車体側部に
配設し標識（１８ｉにミラーを用いるよう実施しても良
く又、車体側部に接触型センサを配設し標識に支柱のみ
を用いるよう実施しても良い。　そして、こねら超音波
センサ（９）、赤外線あるいけ可視光線を用いる素子類
、接触型センナ等を標識州を検出する手段（Ａ）七総称
する。

又、前記実施例では車体（３）をりＯ度２回旋回させる
ことで次の経路に車体（３）　ｅ　導入していたか、車
体（３）を／１０度麺回旋せ７回の旋回で次の経路に車
体（３）を導入するよう実施しても良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明ＶｃＱる移動体の回向制御装置の実施例を
示し、第１図は制御システムのブロック図、第２図は制
御装置の動作を示すフローチャート図、＠３図はスピー
ドスプレイヤの全体側面図、第４図は果樹列及び車体の
Ｎ略平面図、第５図は９！樹列及び車体の位置関係を示
す概略図、免６図は別実施例を示す果樹列及び車体の概
略平面図である。 （３）・・・・・・移動体、（８）・・・・・・センサ
、（１０１・・・・・制御する装置、（１８）・・・・
・・標識、囚・・・・・・標識検出手段。 訪　１　１’Ｊ 齢　３　［Ｚ’１ Ｍ５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　移動体のステアリングを制御する装置−と、走行経
   路を検出するセンサ（８）を連係させ、予め複数の行程
   に分割された所定行程の走行経路に沿って自動的に走行
   すると共に、各行程端部に於て次行程方向へ自動的に方
   向転換すべく走行方向を制御する手段を備えた移動体の
   回向制御装置であって、前記各行程端部にはその行程が
   終了したことを示す標識（１８）を設け、移動体（３）
   にはその車体側部に前記標識（１８１を検出する手段（
   Ａ）ｔ−設け、前記標識検出手段（５）によって標識（
   １８１を検出した場合は、その検出した方向に旋回すべ
   くステアリング操作する手段を設けであることを特徴と
   する移動体の回向制御装置。 ■　前記ステアリング操作手段による旋回操作はりθ度
   看回を７回行々うものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第０項に記載の移動体の回向制御装置。 ■　前記標識検出手段（５）は、超音波を用いて標識−
   を検出するものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第０項またｉｔ第■項に記載の移動体の回向制御装置。 ■　前記標識検出手段（Ａ）ｔ：ｌ、光を用いて標識（
   ｌ（へ）を検出するものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第０項または第０項に記載の移動体の回向制御
   装置。