JPH045205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動芝刈作業車のような自動
走行作業車、詳しくは、走行地の所定境界に沿つ
て自動的に走行させるべく前記境界を検出する倣
いセンサーを車体前方左右夫々に備えた自動走行
作業車に関する。

〔従来の技術〕

従来より、この種の自動走行作業車において
は、所定走行コースを自動走行させるために走行
地の境界を検出するセンサーを車体左右に設け
て、このセンサーを車体左右に設けて、このセン
サーの境界検出結果に基づいてステアリング制御
を行う所謂倣い走行制御が行われていた。

そして、走行方向すなわち車体に対して境界が
左右いずれの側に隣接するのに応じて前記両セン
サーの何れか一方の境界検出結果のみに対応して
ステアリング制御を行うかを決定する構成が採用
されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来構造にあつては、左右
一対の倣いセンサーのうちの一方のみを用いてス
テアリング制御を行うものであつたため、特に自
動走行作業車を芝刈作業車を芝刈作業車等の対地
作業車に構成した場合は下記に示すような不都合
があつた。

即ち、例えば芝刈作業車の左右倣いセンサー
は、夫々一対の光センサーから構成されていて、
その一対の光センサーの芝検出結果の組合せか
ら、対地作業によつて新たに作られた処理済み作
業地と、未処理作業地との境界を走行地の境界と
して検出すべく構成してあるが、上記芝地の状態
が常に良好であるとは限らず、境界に追従する一
方の倣いセンサーを構成する一対のセンサーが理
論的にはあり得ない境界への倣い状態を検出する
場合（例えば既刈地側のセンサーが芝有りで未刈
地側のセンサーが芝無しを検出するというような
組合せ）があり、その際には、正確には既刈地側
へ車体を走行制御すべきところ、従来は単に直進
させるように制御を行うように簡略な制御をせざ
るを得なかつたので、実際の走行地の状態が悪い
（例えば、芝地の芝が疎である）ような場合には、
境界への倣い追従性が悪くなり、作業跡がうねつ
て美観が悪くなる不都合があつた。

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、走行地（作業地）の状態が不良
な場合でも、走行地の境界に常に正確に追従させ
得るステアリング制御手段を備えた自動走行作業
車を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく、本発明による自動走行
作業車は、走行地における処理済み作業地と未処
理作業地との境界を検出する倣いセンサーを車体
の前方左右に夫々備え、前記両倣いセンサーの境
界検出結果に基づいて操向車輪をステアリング制
御する制御手段を設けるとともに、前記左右の各
倣いセンサーを、検出対象地面が処理済み作業地
であるか未処理作業地であるかを各別に識別する
一対のセンサー部が夫々左右に並設されたもので
構成してあり、さらに、前記制御手段には下記
〔イ〕〜〔ハ〕に記載した制御手順を設定してあ
ることを特徴構成とする。

〔イ〕 前記両倣いセンサーのうち境界を倣う一方
の倣いセンサーにおける両センサー部が共に処
理済み作業地を検出しているとき、他方の倣い
センサー側に向けてステアリング制御する。

〔ロ〕 境界を倣う前記一方の倣いセンサーにおけ
る外側のセンサー部が処理済み作業地を検出
し、その内側のセンサー部が未処理作業地を検
出しているとき、または、前記一方の倣いセン
サーにおける外側のセンサー部が未処理作業地
を検出し、その内側のセンサー部が処理済み作
業地を検出し、かつ前記他方の倣いセンサーの
両センサー部が共に未処理作業地を検出してい
るとき、直進状態にステアリング制御する。

〔ハ〕 前記倣いセンサーでの検出結果が上記以外
のとき、境界を倣う一方の倣いセンサー側に向
けてステアリング制御する。

本発明の上記構成を第１図に対応させて説明す
ると、境界配置位置設定手段１によつて、走行地
の境界が左右の倣いセンサーＡ，A′のいずれの
側に位置するのを予め設定するとともに、この設
定に基づいて、予め左右左右対称関係に設定して
ある倣いセンサーＡ，A′におけるセンサー部の
境界検出結果の組合せ判別テーブル２の使用テー
ブルを決定すべく構成してある。そして、前記両
倣いセンサーＡ，A′のいずれかの側に境界が位
置しているかに対応し、かつ、両倣いセンサー
Ａ，A′におけるセンサー部の境界検出結果の組
合せに基づいて前記テーブル２より左右いずれの
方向にステアリングするか或は直進させるかを制
御するためのフラグＦを決定して、このフラグＦ
によつてアクチユエータ駆動手段３を介して、走
行車輪４を所定量ステアリング操作すべく構成し
てある。

上記特徴構成故に、下記の作用並びに効果を発
揮するに至つた。

〔作用〕

すなわち、両倣いセンサーのうち境界を倣う一
方の倣いセンサーにおける両センサー部が共に処
理済作業地を検出したときは車体が境界より処理
済作業地がわに位置ずれしていることが明確にわ
かるので、他方の倣いセンサーの検出結果にかか
わらず、車体を未処理作業地がわへステアリング
し、境界を倣う一方の倣いセンサーにおける外が
わのセンサー部が処理済作業地を検出し、その内
がわのセンサー部が未処理作業地を検出している
ときは、境界を正しく倣つていることを検出して
いるので他方の倣いセンサーの検出結果にかかわ
らず直進させ、未処理作業地がわに位置する他方
の倣いセンサーにおける両センサー部が共に未処
理作業地を検出し、かつ一方の倣いセンサーにお
ける外がわのセンサー部が未処理作業地を検出
し、その内がわのセンサー部が処理済作業地を検
出しているときは、境界近傍の作業地状態が単に
局部的に異状であるとして直進させ、その異状な
検出状態を境界から大きくはずれることなく回避
させ、その他の検出結果に場合は、境界を倣う一
方の倣いセンサーの両センサー部が共に未処理作
業地を検出したときは他方の倣いセンサーの検出
結果にかかわらず車体を処理済作業地がわへステ
アリングするとともに、他方がわの倣いセンサー
が未処理作業地がわに位置しているにもかかわら
ずその両センサー部夫々が共に未処理作業地を検
出する状態でないとき、つまり作業地が悪く、か
つ一方の倣いセンサーでの境界検出が異状なとき
は車体が不当に未処理地側に入り込まないよう車
体を未処理済作業地がわへステアリングする。

〔発明の効果〕

従つて、車体左右に設けた倣いセンサーのうち
一方で境界を倣うための検出を行い、他方で未処
理作業地の状態を検出して、それらの検出結果に
基づいてステアリング制御するので、走行地の境
界のみならず走行地状態にも対応したきめ細かな
倣い走行制御がおこなわれることとなり、従つ
て、境界への追従性が良くなつて未処理作業地を
残したり、作業跡がうねるというような不都合が
解消されるに至つた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第２図に示すように、車体５の前後輪６，７の
中間部に芝刈装置８を上下動自在に懸架するとと
もに、車体５前方に作業地の境界である芝地の未
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Ａ，A′を車体５前方左右夫々に設け、
この倣いセンサーＡ，A′の境界検出結果の組み
合せに基いてステアリング制御されて所定走行コ
ースを自動走行可能な自動走行作業車としての芝
刈作業車を構成してある。

前記倣いセンサーＡ，A′は、夫々、同一構成
になる一対の光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
によつて構成されている。

即ち、前記光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
は、第３図に示すように、各々車体５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８に設けたセン
サー取付フレーム１０に固着するとともに、前記
センサーフレーム９の内側対向面に夫々発光素子
Ｐ１と受光素子Ｐ２を一対として設けてあり、こ
の発光素子Ｐ１と受光素子Ｐ２との間に、車体５
の走行に伴つて導入される芝の有無を感知するこ
とによつて、未刈地と既刈地との境界を判別すべ
く構成してある。なお、センサーＡとしては光セ
ンサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を用いるものに限
らず、接触式・非接触式をとわず、どのような形
式のセンサーから構成してもよい。

そして、前記前輪６，６は操向車輪４として、
通常は前記倣いセンサーＡ，A′の境界検出結果
に基いて、前記駆動手段３としての油圧シリンダ
１１によつて左右方向に所定量ステアリングされ
るべく構成してある。

以下、上記構成になる倣いセンサーＡ，A′の
境界検出結果に基いてステアリング制御する制御
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、主要部
をマイクロコンピユータによつて構成してある演
算装置１２に、入力インターフエース１３を介し
て前記倣いセンサーＡ，A′を構成する４つの光
センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からの芝検出信
号が入力されるとともに、境界配置位置設定手段
１としてのスイツチSWからの信号を入力してあ
り、これら各センサーＡ，A′及びスイツチSWの
信号に基づいて、予めメモリー１４に記憶してあ
る第５図に示すテーブル２に対応した制御フラツ
グＦを演算して、前記油圧シリンダ１１を操作す
る電磁バルブ１５を駆動する信号を出力インター
フエース１６を介して出力すべく構成してある。

すなわち、走行作業車の車体５が境界の左側に
位置して作業地を左周りに旋回しながら作業を行
うのか、境界の右側に位置して作業地を右周りに
旋回しながら作業を行うのかによつて、車体５の
左右の倣いセンサーＡ，A′のうちの、何れを境
界を倣うセンサーとして演算装置１２に認識させ
るかを決定するために設けられているところの、
前記境界配置位置設定手段１としてのスイツチ
SWを操作して、前記テーブル２の条件を設定す
る。つまり、前記スイツチSWが閉成されてON
信号が演算装置１２に入力されると、第５図に示
すように、テーブル２がにセツトされ、この
のテーブルにおける各光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４の出力信号の組合せから前記制御フラツ
グＦが選択される。また、前記スイツチSWが開
放されてOFF信号が演算装置１２に入力される
と、前記テーブル２がにセツトされ、このの
テーブルにおける各光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４の出力信号の組合せから制御フラツグＦ
が選択されるようにテーブル２の使用条件が設定
される。

そして、前記テーブル２では、各光センサーＳ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の夫々が芝の存在を検出し
たときに出力されるHighレベルＨ、および芝の
不存在を検出したときに出力されるLowレベル
Ｌの信号から、第５図に示すように、制御フラツ
グＦを決定している。尚、第５図中においてＸは
光センサーＳ１〜Ｓ４の出力信号が不定すなわち
HighレベルＨおよびLowレベルＬのいずれであ
つてもよいことを示すものである。この例では、
にセツトされたテーブルが車体５を左周り状態
で作業を行う場合のものであり、にセツトされ
たテーブルが右周り状態で作業を行う場合のもの
である。

このようにして、前記スイツチSWの出力信号
と、前記両倣いセンサーＡ，A′を構成する４つ
の光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４全部の出力
信号との組み合せに基いて、右周り左周りの各作
業状態で、左右いずれの方向へステアリング操作
するか、あるいは単に直進させるかを前記テーブ
ル２によつて決定するのである。

又、第６図は、前記演算装置１２の動作を示す
フローチヤートであつて、スイツチSWのON・
OFFの判断の後、第５図に示したテーブルによ
つて決定されるフラグＦが１の場合は前輪６，６
を左方向に所定量ステアリング操作し、−１の場
合は右方向に所定量ステアリング操作し、０の場
合は車体５が直進するように夫々駆動する手順を
示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を説明するための図面、
第２図以下は本発明に係る自動操向作業車の実施
例を示し、第２図は芝刈作業車の全体平面図、第
３図は倣いセンサーの構成を示す要部正面図、第
４図は制御システムのブロツク図、第５図は判別
テーブル、そして、第６図は演算装置の動作を示
すフローチヤートである。 ４，６……操向車輪、５……車体、Ａ，A′…
…倣いセンサー、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４……セ
ンサー部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行地における処理済み作業地と未処理作業
   地との境界を検出する倣いセンサーＡ，A′を車
   体５の前方左右に夫々備え、前記両倣いセンサー
   Ａ，A′の境界検出結果に基づいて操向車輪４を
   ステアリング制御する制御手段を設けるととも
   に、前記左右の各倣いセンサーＡ，A′を、検出
   対象地面が処理済み作業地であるか未処理作業地
   であるかを各別に識別する一対のセンサー部Ｓ
   １，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が夫々左右に並設されたも
   ので構成してあり、さらに、前記制御手段には下
   記〔イ〕〜〔ハ〕に記載した制御手順を設定して
   あることを特徴とする自動走行作業車。 〔イ〕 前記両倣いセンサーＡ，A′のうち境界を倣
   う一方の倣いセンサーＡまたはA′における両
   センサー部Ｓ１，Ｓ２またはＳ３，Ｓ４が共に
   処理済み作業地を検出しているとき、他方の倣
   いセンサーA′またはＡ側に向けてステアリン
   グ制御する。 〔ロ〕 境界を倣う前記一方の倣いセンサーＡまた
   はA′における外側のセンサー部Ｓ１またはＳ
   ４が処理済み作業地を検出し、その内側のセン
   サー部Ｓ２またはＳ３が未処理作業地を検出し
   ているとき、または、前記一方の倣いセンサー
   ＡまたはA′における外側のセンサー部Ｓ１ま
   たはＳ４が未処理作業地を検出し、その内側の
   センサー部Ｓ２またはＳ３が処理済み作業地を
   検出し、かつ前記他方の倣いセンサーA′また
   はＡの両センサー部Ｓ３，Ｓ４またはＳ１，Ｓ
   ２が共に未処理作業地を検出しているとき、直
   進状態にステアリング制御する。 〔ハ〕 前記両倣いセンサーＡ，A′での検出結果が
   上記以外のとき、境界を倣う一方の倣いセンサ
   ーＡ，A′側に向けてステアリング制御する。