JPH0615105U - 作業車の自走装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイロット走行体１からの発信信号に基づき
作業車２を、一定距離を確保しながら走行体１の走行軌
跡に沿って確実に追従走行させる。 【構成】 作業車２の前部左右両側に、パイロット走行
体１から発信する信号を受信する左右一対の受信センサ
４，５と少なくとも一つの基準受信センサ６とを設ける
と共に、左右各受信センサ４，５と基準受信センサ６と
の受信レベル差に基づき計出される左右各受信センサ
４，５を結ぶ直線に対する角度α，βと、左右各受信セ
ンサ４，５間の距離Ｌ１とにより走行体１の位置を特定
し、この走行体１と作業車２との距離Ｌ２が一定となる
ように作業車２の車速Ｖを制御する一方、各角度α，β
が一定角度となるように作業車２を、距離Ｌ２を車速Ｖ
で除した時間遅れで操向制御するコントローラ７を設け
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は作業車の自走装置、詳しくは、パイロット走行体から発信する信号に 基づき、該走行体に追従走行させるようにした作業車の自走装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば堀削作業車などで溝堀作業を行うような場合には、先ず、前記堀 削作業車に先行してパイロット走行体を先行させ、該走行体から発信される信号 に基づき、前記走行体との間に一定距離を置いて前記作業車を追従走行させるこ とが行われている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

所が、以上のように、前記パイロット走行体に前記作業車を追従走行させる場 合に、該作業車を発進，停止させるようなときには、この作業車の前記走行体へ の衝突事故などを回避する上で、前記走行体からの発信信号に基づきリアルタイ ムで前記作業車の発信，停止制御を行って、該作業車とパイロット走行体との間 に一定距離を確保する必要があるが、一方、パイロット走行体が方向変更したよ うなとき、該走行体の方向変化に反応してリアルタイムで前記作業車を方向変更 させたりすると、この作業車が前記走行体の走行軌跡に追従することなく、該走 行体の走行軌跡から外れてしまって、前記作業車による所定軌跡に沿った作業が 行えなくなるばかりか危険を伴うことにもなったのである。

【０００４】 本考案は以上のような問題に鑑みてなしたもので、その目的は、パイロット走 行体からの発信信号に基づき作業車を、前記走行体との間に一定距離を確保しな がら、該走行体の走行軌跡に沿って確実に追従走行させることができる作業車の 自走装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 以上の目的を達成するため、本考案は、パイロット走行体１から発信する信号 に基づき、前記走行体１に追従して走行する作業車２の自走装置において、前記 作業車２の前部左右両側に、前記パイロット走行体１から発信する信号を受信す る左右一対の受信センサ４，５を設けると共に、これら受信センサ４，５の機体 幅方向内方に、前記パイロット走行体１から発信する信号を受信する少なくとも 一つの基準受信センサ６を設ける一方、前記左右各受信センサ４，５と基準受信 センサ６との受信レベル差をもとに決める前記左右各受信センサ４，５を結ぶ直 線に対する角度α，βと、前記左右各受信センサ４，５間の距離Ｌ１とにより前 記パイロット走行体１の位置を特定し、このパイロット走行体１と前記作業車２ との距離Ｌ２が一定となるように前記作業車２の車速Ｖを制御すると共に、前記 角度α，βが一定角度となるように前記作業車２を、前記距離Ｌ２を前記車速Ｖ で除した時間遅れで操向制御するコントローラ７を設けたのである。

【０００６】

【作用】

前記パイロット走行体１に追従して前記作業車２を作業走行させる場合、該作 業車２の前部左右両側に設けた各受信センサ４，５が前記走行体１から発信され る信号を受信し、また、前記左右各受信センサ４，５の内方側に設けた基準受信 センサ６が前記走行体１からの発信信号を受信して、これら左右各受信センサ４ ，５と基準受信センサ６との受信レベル差により、前記左右各受信センサ４，５ を結ぶ直線に対する角度α，βが計出される。そして、この角度α，βと前記左 右受信センサ４，５間の距離Ｌ１とにより前記パイロット走行体１の作業車２に 対する位置即ち、前記走行体１と作業車２との間の距離Ｌ２が特定され、この距 離Ｌ２が一定となるように前記コントローラ７で前記作業車２の車速Ｖが制御さ れ、また、前記角度α，βが一定角度となるように前記コントローラ７で前記作 業車２が、前記距離Ｌ２を車速Ｖで除した一定時間遅れで操向制御される。

【０００７】 つまり、前記パイロット走行体１に前記作業車２を追従走行させるとき、前記 左右各受信センサ４，５と基準受信センサ６との受信レベル差に基づき計出され る前記角度α，βと、前記左右各受信センサ４，５間の距離Ｌ１とにより前記走 行体１と作業車２間の距離Ｌ２及び方向が特定されて、前記距離Ｌ２が一定とな るように前記コントローラ７で前記作業車２の車速Ｖがリアルタイムで制御され るのであり、従って、該作業車２は前記走行体１に対し常に一定距離を置いて追 従走行されることとなって、前記作業車２の前記走行体１への衝突事故などが回 避されるのである。また、前記作業車２がパイロット走行体１に追従走行される とき、前記左右各受信センサ４，５と基準受信センサ６との受信レベル差に基づ き計出される前記各角度α，βが常に一定角度となるように、前記距離Ｌ２を車 速Ｖで除した一定時間遅れで前記コントローラ７による前記作業車２の操向制御 が行われるのであり、従って、前記走行体１が方向変更したような場合でも、こ の走行体１の走行軌跡に沿いながら前記作業車２が方向変更され、該作業車２で 前記走行体１の走行軌跡に沿った作業が行われる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案にかかる作業車の自走装置を図面の実施例によって説明する。図 １は、パイロット走行体１と、該走行体１に追従走行される作業車２とを示して いる。前記パイロット走行体１は、車体１１の前後左右両側にそれぞれ車輪１２ を設けて自走可能とされ、前記車体１１の後方中央部に電磁波などを発信する発 信体３を設けるのであり、また、前記作業車２は、車体２１の前後左右両側にそ れぞれ車輪２２を設けて自走可能とされ、前記車体２１には図示していないが、 例えば溝堀作業機が設けられていると共に、前記車体２１を操向制御する操向操 作装置２３と、前記車体２１を変速走行させる変速装置２４とを設けると共に、 前記車体２１の前部左右両側に、前記パイロット走行体１の発信体３から発信さ れる電磁波などの信号を受信する左右一対の受信センサ４，５を設ける一方、こ れら受信センサ４，５の機体幅方向内方側に、前記発信体３からの発信信号を受 信して前記左右各受信センサ４，５による受信信号との受信レベル差を検出する 左右一対の基準受信センサ６，６を設けるのである。

【０００９】 そして、図２で示したように、前記左右各受信センサ４，５と各基準受信セン サ６，６とをコントローラ７の入力側に接続し、かつ、該コントローラ７の出力 側に、前記作業車２に設けた操向操作装置２３と変速装置２４とをそれぞれ接続 するのである。

【００１０】 しかして、図１で示したように、前記パイロット走行体１に前記作業車２を追 従走行させるとき、前記走行体１の発信体３から発信されて前記作業車２側に設 けた左右各受信センサ４，５で受信される受信信号軌跡Ａ，Ｂと、前記発信体３ から発信されて前記作業車２側の各基準受信センサ６，６で受信される受信信号 軌跡Ｃ，Ｄとの受信レベル差に基づき、前記コントローラ７でそれぞれ基準信号 軌跡Ｅ，Ｆをそれぞれ計出し、また、この各基準信号軌跡Ｅ，Ｆに基づき、該各 基準信号軌跡Ｅ，Ｆと前記左右各受信センサ４，５を結ぶ直線との角度α，βを 計出して、これら各角度α，βと前記左右各受信センサ４，５間の距離Ｌ１とに より、前記発信体３つまり走行体１と前記作業車２との距離Ｌ２及び方向を前記 コントローラ７で計出する。即ち、前記左右各受信センサ４，５間の距離Ｌ１と 、これら左右各受信センサ４，５間を結ぶ直線に対する前記各基準信号軌跡Ｅ， Ｆの角度α，βとに基づき、前記左右各受信センサ４，５間を結ぶ直線と前記各 角度α，βをもった各基準信号軌跡Ｅ，Ｆとで前記発信体３を頂点とする所定の 二等辺三角形を特定し、この二等辺三角形の頂点に位置する前記発信体３つまり 走行体１の前記作業車２に対する位置、即ち前記走行体１と作業車２との距離Ｌ ２及び方向を決定するのである。

【００１１】 そして、前記コントローラ７から前記変速装置２４に出力信号を出力して、前 記パイロット走行体１と前記作業車２との距離Ｌ２が常に一定となるように、前 記作業車２の車速Ｖを制御し、また、前記コントローラ７から前記操向操作装置 ２３への出力信号により、前記各基準信号軌跡Ｅ，Ｆの角度α，βがそれぞれ常 に一定角度となるように前記作業車２を、前記距離Ｌ２を前記車速Ｖで除した一 定時間（Ｌ２／Ｖ）遅れで操向制御するのである。

【００１２】 次に、以上の構成による作用について説明する。前記パイロット走行体１に追 従して前記作業車２を作業走行させる場合には、先ず、前記コントローラ７の入 力側に、前記走行体１の発信体３から発信されて前記作業車２側の左右各受信セ ンサ４，５で受信される受信信号と、前記発信体３から発信されて前記作業車２ 側の各基準受信センサ６，６で受信される受信信号とがそれぞれ入力されて、こ れら各受信信号のレベル差が前記コントローラ７で計出される。つまり、図１で 示したように、前記発信体３から発信されて前記左右各受信センサ４，５で受信 される受信信号軌跡Ａ，Ｂと、前記発信体３から発信されて前記各基準受信セン サ６，６で受信される受信信号軌跡Ｃ，Ｄとの受信レベル差に基づき、それぞれ 基準信号軌跡Ｅ，Ｆが前記コントローラ７で計出され、また、前記各基準信号軌 跡Ｅ，Ｆと前記左右各受信センサ４，５間を結ぶ直線との各角度α，βが計出さ れて、これら各角度α，βと前記左右各受信センサ４，５間の距離Ｌ１とに基づ き、前記発信体３を頂点とする所定の二等辺三角形を特定して、この二等辺三角 形の頂点に位置される前記発信体３つまり走行体１と前記作業車２との距離Ｌ２ 及び方向を特定する。

【００１３】 そして、前記作業車２の前記パイロット走行体１に対する追従走行時には、前 記各基準信号軌跡Ｅ，Ｆの各角度α，βと前記左右各受信センサ４，５間の距離 Ｌ１とに基づき、前記コントローラ７で計出される前記走行体１と作業車２との 距離Ｌ２が一定となるように、前記コントローラ７から前記作業車２側の変速装 置２４に出力信号が出力されて、この作業車２の車速Ｖがリアルタイムで制御さ れるのであり、従って、該作業車２は前記走行体１に対し常に一定距離を置いて 追従走行されることとなって、前記作業車２の前記走行体１への衝突事故などが 回避される。

【００１４】 さらに、前記作業車２の追従走行時には、前記コントローラ７で計出される前 記各基準信号軌跡Ｅ，Ｆの各角度α，βが常に一定角度となるように、前記距離 Ｌ２を車速Ｖで除した一定時間（Ｌ２／Ｖ）遅れで、距離Ｌ２と、速度及び方向 の変化に従い、前記コントローラ７において予め設定する制御マップに従って前 記コントローラ７から前記作業車２側の操向操作装置２３に出力信号が出力され て、この作業車２の操向制御が行われる。即ち、図３で示したように、前記パイ ロット走行体１の走行軌跡Ｇが変更されて、前記各基準信号軌跡Ｅ，Ｆの前記各 左右各受信センサ４，５を結ぶ直線に対する各角度α，βが例えばα１，β１に 変更されたような場合、前記コントローラ７から前記一定時間（Ｌ２／Ｖ）遅れ で前記作業車２側の操向操作装置２３に予め設定する制御マップに従って出力信 号が出力されて、前記各角度α１，β１が前記所定角度α，βとなるように、前 記操向操作装置２３を介して前記作業車２が一定時間遅れで操向制御されるので あり、従って、前記走行体１からの発信信号に基づきリアルタイムで前記作業車 ２を方向変更させる場合のように、該作業車２が前記走行体１の走行軌跡Ｇから 外れたりする事態を阻止でき、この走行体１の走行軌跡Ｇに沿いながら前記作業 車２を方向変更させて、該作業車２で前記走行体１の走行軌跡Ｇに沿った作業を 行うことができるのである。

【００１５】 また、図４で示したように、前記パイロット走行体１が曲がり角を走行される 場合に、曲がり角に建物などの障害物Ｈがあって、該障害物Ｈで前記左右各受信 センサ４，５と各基準受信センサ６，６との一方側、例えば右側受信センサ５と 右側基準受信センサ６とが受信不能となったときには、前記走行体１の発信体３ からの発信信号を前記左側受信センサ４と左側基準受信センサ６とで受信し、こ の受信結果をもとに前記基準信号軌跡Ｅと、該基準信号軌跡Ｅの前記各左右各受 信センサ４，５を結ぶ直線に対する角度αとを計出して、この角度αの変化率を 見ながら前記右側基準信号軌跡Ｆの角度βを予測し、前記コントローラ７からの 出力で前記操向操作装置２３を制御することにより、前記走行体１に追従して前 記作業車２が走行される。そして、前記作業車２の追従走行に伴い前記左右各受 信センサ４，５と各基準受信センサ６，６とが前記走行体１の発信体３からの発 信信号を受信したときには、前述したように、前記左右各受信センサ４，５と各 基準受信センサ６，６とによる前記作業車２の走行制御が行われる。

【００１６】 以上の実施例では、前記パイロット走行体１として自走式のものを示したが、 この走行体１は、例えばオペレータが前記発信体３を把持しながら歩行して、該 発信体３に沿って前記作業車２の走行制御を行うことも可能である。また、各図 の実施例では、前記左右各受信センサ４，５の内方両側にそれぞれ前記基準受信 センサ６，６を設けたが、この基準受信センサ６は前記左右各受信センサ４，５ の何れか一方側だけに設けるようにしてもよい。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、パイロット走行体１から発信する信号に基 づき、前記走行体１に追従して走行する作業車２の自走装置において、前記作業 車２の前部左右両側に、前記パイロット走行体１から発信する信号を受信する左 右一対の受信センサ４，５を設けると共に、これら受信センサ４，５の機体幅方 向内方に、前記パイロット走行体１から発信する信号を受信する少なくとも一つ の基準受信センサ６を設ける一方、前記左右各受信センサ４，５と基準受信セン サ６との受信レベル差をもとに決める前記左右各受信センサ４，５を結ぶ直線に 対する角度α，βと、前記左右各受信センサ４，５間の距離Ｌ１とにより前記パ イロット走行体１の位置を特定し、このパイロット走行体１と前記作業車２との 距離Ｌ２が一定となるように前記作業車２の車速Ｖを制御し、また、前記角度α ，βが一定角度となるように前記作業車２を、前記距離Ｌ２を前記車速Ｖで除し た時間遅れで操向制御するコントローラ７を設けたから、前記パイロット走行体 １からの発信信号に基づき前記作業車２を、前記走行体１との間に常に一定距離 Ｌ２を確保して衝突事故などを回避することができながら、前記作業車２を走行 体１の走行軌跡に沿って確実に追従走行させることができる。しかも、前記走行 体１が方向変更されたようなときには、前記左右各受信センサ４，５と基準受信 センサ６との受信レベル差に基づき計出される前記各角度α，βが常に一定角度 となるように、前記距離Ｌ２を車速Ｖで除した一定時間遅れで前記コントローラ ７による前記作業車２の操向制御が行われるため、前記走行体１が方向変更した ような場合でも、この走行体１の走行軌跡に沿いながら前記作業車２を方向変更 することが可能となって、該作業車２で前記走行体１の走行軌跡に沿った作業を 確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる作業車の自走装置を簡略的に示
す平面図である。

【図２】同自走装置の制御ブロック図である。

【図３】同自走装置の作用状態を示す平面図である。

【図４】別の作用状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１ パイロット走行体 ２ 作業車 ４，５ 左右受信センサ ６ 基準受信センサ ７ コントローラ α，β 角度 Ｌ１，Ｌ２ 距離 Ｖ 車速

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岡田 悟 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ー農機株式会社内 (72)考案者 川渕 博史 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ー農機株式会社内 (72)考案者 水倉 泰治 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ー農機株式会社内 (72)考案者 中川 渉 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ー農機株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロット走行体１から発信する信号に
   基づき、前記走行体１に追従して走行する作業車２の自
   走装置であって、前記作業車２の前部左右両側に、前記
   パイロット走行体１から発信する信号を受信する左右一
   対の受信センサ４，５を設けると共に、これら受信セン
   サ４，５の機体幅方向内方に、前記パイロット走行体１
   から発信する信号を受信する少なくとも一つの基準受信
   センサ６を設ける一方、前記左右各受信センサ４，５と
   基準受信センサ６との受信レベル差をもとに決める前記
   左右各受信センサ４，５を結ぶ直線に対する角度α，β
   と、前記左右各受信センサ４，５間の距離Ｌ１とにより
   前記パイロット走行体１の作業車２に対する位置を特定
   し、このパイロット走行体１と前記作業車２との距離Ｌ
   ２が一定となるように前記作業車２の車速Ｖを制御する
   と共に、前記角度α，βが一定角度となるように前記作
   業車２を、前記距離Ｌ２を前記車速Ｖで除した時間遅れ
   で操向制御するコントローラ７を設けていることを特徴
   とする作業車の自走装置。