JPH0226729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車体の走行方向を検出すべく、地磁
気を感知することによつて被検知方位に対応し、
かつ、90度位相差を有する一対の電圧信号を出力
する方位センサーを備えた走行車輌の方位検出方
法に関し、本出願人が特願昭57−121564号等によ
り既に提案している無人走行車輌に特に好適に利
用可能な走方車輌の方位検出方法に関する。

従来より、この種の走行車輌、特に走行制御の
少なくとも一部を自動的に行なうべく構成してあ
る自動走行車輌等においては、その走行方向を検
出する必要があることから、全方位を検出可能な
センサーとして地磁気センサーを方位センサーと
して用いることが考えられている。

しかしながら、上記地磁気センサーは360度全
方位を検出可能ではあるが、そのためには90度位
相差を有する一対の信号の両方の値に基いて検出
方位を判別しなければならないので、前述した本
出願人が既に提案している無人走行車輌のテイー
チング・プレイバツク制御等に必要な方位情報を
サンプリングする場合はそのサンプリングデータ
の信号処理が複雑になつたり、データ記憶のため
のメモリー使用量が多くなるという不都合が有つ
た。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、方位センサーから出力される一
対の電圧信号に基いて方位を判別するに、簡略化
した信号によつて行なう走行車輌の方位検出方法
の提供を目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、前記
電圧信号の一方と、この一方の電圧信号の最大と
最小の平均値とを比較し、方位に対応して出力さ
れる前記一方の電圧信号が前記平均値を超えてい
るか否かの判別で、方位に対応して出力される前
記電圧信号の他方に正或いは負の符号を付加し、
この正負の符号と前記他方の電圧信号の大きさと
で車体の走行方向の方位を検出するものである。

次に、本発明の作用を後述する実施例の第２図
ロに基づいて説明する。方位センサーを360度回
転させると、図のように位相が90度異なる二つの
電圧信号Vx，Vy出力が得られる。仮に、一方の
電圧信号Vyを正負の符号付けに使用する場合、
東南の間では平均値Yp以上なので正と判別し、
南西の間では平均値Yp以下なので負と判別する。
この正負の符号と、方位に対応して出力される他
方の電圧信号Vx出力とを組み合わせ、例えば、
先程の東南と南西の間では他方の電圧信号Vxが
同一になるが、前記正負の符号を参照して東南の
範囲であるのか南西の範囲であるのか判別した
後、他方の電圧信号Vxの大きさで正確な方位を
検出する。西北の間と北東との間も同様に検出す
る。

したがつて、本発明によれば次の効果が得られ
る。

即ち、一対の電圧信号の一方を符号化した情報
を他方の電圧信号に付加した符号付の一種類の電
圧信号のみから走行方向が360度判別できるので、
走行方向を判別するための信号処理データが少な
くなつて、サンプリングや記憶に要するメモリー
の使用量を大幅に少なくできるに至つた。

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前方に地磁気を感知することによつ
て走行方向の方位を検出する方位センサー５を設
け、車体１後方にこの車体１の移動距離を継続的
に検出する距離センサー６としての第５輪を設
け、無人走行可能な走行車輌としての芝刈作業車
を構成してある。

前記方位センサー５は、第２図イに示すよう
に、トロイダルコア７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
流電流を流してあるトロイダルコア７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を発生すべく構成し
てある。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、第２図ロに示すような直流電圧Vx，Vyに変
換して出力すべく構成してある。

尚、前記方位センサー５を構成するトロイダル
コア７は、上下方向軸芯Ｐ周りに360度回動自在
に回転機構Ａを設けてあり、前記出力コイルCx，
Cyの方位に対する検出磁気感度差を補正すると
ともに、所定方位に対する車体１の相対的な走行
方向の方位をも検出可能に構成してある。

前記回転機構Ａを構成するに、非磁性体のブラ
ケツト８に前記トロイダルコア７を固定するとと
もに、このブラケツト８を左右方向に回転自在な
ようにモータ９を設け、その回転角度θを検出す
るセンサー回転角度検出装置としてその軸芯Ｐ上
にポテンシヨメータPMを設けてある。

一方、前記距離センサー６は、車体１の単位移
動距離毎に１回のパルスを発生して、このパルス
をカウンタ１０によつて所定回数カウントするこ
とによつて所定移動距離loを検出すべく構成して
ある。

そして、以上の構成による方位センサー５およ
び距離センサー６の各検出信号に基いて、車体１
の走行方向を判別するのである。

以下、前記方位センサー５からの方位に対応す
る一対の電圧信号Vx，Vyの信号処理を行なう制
御装置１１について説明する。

第３図の示すように、前記方位センサー５から
の方位検出信号としての直流電圧Vx，Vyおよび
ポテンシヨメータPMからのセンサー回転角度と
しての電圧Voは、信号セレクター１２を介して
Ａ／Ｄコンバータ１３によつてデジタル信号に変
換されて入出力インターフエース１４を介して制
御装置１１の演算部１５に入力される。そして、
前記カウンタ１０によつてカウントされる距離セ
ンサー６からの所定パルス数（前記所定移動距離
loに対応）毎に前記方位センサー５によつて検出
された方位情報としての電圧Vx，Vyをサンプリ
ングして、後述す手段によつて一方の電圧Vyを
符号化し、この符号化された一方の電圧Vyの情
報を付加した他方の電圧信号Vx値をサンプリン
グデータXnとしてメモリー１６の所定アドレス
領域に順次記憶すべく構成してある。

ところで、前述したように前記所定移動距離lo
毎の方位サンプリングの前に、方位センサー５に
よつて検出される地磁気の全方位に対する検出感
度を補正するとともに、検出された絶対的は方位
を作業地の所定方向に対して車体１の相対的な走
行方向の方位変化としてサンプリングするため
に、このサンプリングに先だつて、車体停止時に
この方位センサー５を予め360度回転させて、所
定角度θp毎に検出される検出電圧Vx，Vyをサン
プリングして基準方位における検出電圧Vx，Vy
のパターンをチエツクすべく構成してあるが、こ
の検出電圧パターンチエツクにおけるサンプリン
グデータXn，Ynを記憶する際に、一方の電圧
Vyと、一方の電圧Vyの最大と最小の平均値Yp
とを比較して、方位に対応して出力される前記一
方の電圧Vyが前記平均値Ypを超えているか否か
を判別し、その結果を符号化±して、この符号±
を他方の電圧Vxに付加して、一方の符号付デー
タXnのみを最終的に方位情報として記憶するの
である。そして、方位の判別はこの符号付データ
Xnの大きさと、その符号±とに基いて行なうこ
ができるので、メモリー１６の使用量を非常に少
なくできるのである。

尚、第４図は以上説明した方位センサー５を予
め360度回転させて方位をサンプリングする場合
の制御装置１１の動作を示すフローチヤートで、
第４図中使用したその他の記号は制御フラグであ
る。

又、実際の走行中における検出方位のサンプリ
ングに際しても、上記手段によつて、同様に方位
センサー５の一対の検出電圧Vx，Vyを一種類の
符号付データとして記憶できるので同様にメモリ
ー１６の使用量が大幅に節約できるのである。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る走行車輌の実施例を示し、
第１図は芝刈作業車の全体側面図、第２図イは方
位センサーの構成を示す図面、同図ロはその検出
電圧の波形図、第３図は制御システムのブロツク
図、そして、第４図は制御装置の動作を示すフロ
ーチヤートである。 １……車体、５……方位センサー、Vx，Vy…
…電圧信号、Yp……平均値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地磁気を感知して、90度位相差を有する一対
   の電圧信号Vx，Vyを方位に対応して出力する方
   位センサー５を用いた走行車輌の方位検出方法に
   おいて、前記電圧信号Vx，Vyの一方と、この一
   方の電圧信号の最大と最小の平均値Ypとを比較
   し、方位に対応して出力される前記一方の電圧信
   号が前記平均値Ypを超えているか否かの判別で、
   方位に対応して出力される前記電圧信号Vx，Vy
   の他方に正或いは負の符号を付加し、この正負の
   符号と前記他方の電圧信号の大きさとで車体１の
   走行方向の方位を検出する走行車輌の方位検出方
   法。