JPS6233606B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6233606B2 JPS6233606B2 JP57060214A JP6021482A JPS6233606B2 JP S6233606 B2 JPS6233606 B2 JP S6233606B2 JP 57060214 A JP57060214 A JP 57060214A JP 6021482 A JP6021482 A JP 6021482A JP S6233606 B2 JPS6233606 B2 JP S6233606B2
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- Japan
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- light
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- vehicle
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
- G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、所定位置に配置された投光装置から
発光されるビーム光を受光するための複数個の受
光素子を受光面に配設してある受光装置を車体に
設け、この受光装置の受光面における受光位置検
出結果に基いて走行方向を自動制御すべく構成し
てある作業車に関する。
発光されるビーム光を受光するための複数個の受
光素子を受光面に配設してある受光装置を車体に
設け、この受光装置の受光面における受光位置検
出結果に基いて走行方向を自動制御すべく構成し
てある作業車に関する。
従来より、芝刈作業車等の作業車を所定方向に
自動的に直進走行させるために、レーザー等のビ
ーム光を一定方向に投光する投光装置を所定位置
に配置するとともに、このビーム光を受ける受光
装置を車体に設けて、前記ビーム光により誘導し
て作業車の走行方向を自動制御する手段が採用さ
れている。
自動的に直進走行させるために、レーザー等のビ
ーム光を一定方向に投光する投光装置を所定位置
に配置するとともに、このビーム光を受ける受光
装置を車体に設けて、前記ビーム光により誘導し
て作業車の走行方向を自動制御する手段が採用さ
れている。
しかしながら、特にレーザー光はその特性上小
さなビームで直進する性質のものであるから、作
業車が走行する地面の状態によつて車体が上下揺
動すると、前記受光装置による安定した受光がで
きなくなり、正確な走行方向の自動制御ができな
くなるとう欠点が有つた。
さなビームで直進する性質のものであるから、作
業車が走行する地面の状態によつて車体が上下揺
動すると、前記受光装置による安定した受光がで
きなくなり、正確な走行方向の自動制御ができな
くなるとう欠点が有つた。
本発明は、かかる従来欠点を解消することを目
的とするもので、前記受光素子が受光面にマトリ
クス状に配列されており、かつ、上下方向中央部
の基準列にある受光素子以外の受光素子でビーム
光を受光した場合には、前記基準列の受光素子で
ビーム光を受光するように、前記受光装置を前記
作業装置とは別に車体に対して自動的に昇降制御
すべく構成してあることを特徴とする。
的とするもので、前記受光素子が受光面にマトリ
クス状に配列されており、かつ、上下方向中央部
の基準列にある受光素子以外の受光素子でビーム
光を受光した場合には、前記基準列の受光素子で
ビーム光を受光するように、前記受光装置を前記
作業装置とは別に車体に対して自動的に昇降制御
すべく構成してあることを特徴とする。
上記特徴構成によれば、作業車が走行地面に凹
凸が有つて車体が上下揺動したり、地面の高低に
より走行機体が投光装置からのビーム光高さに対
して上下動しても、車体に設けられた受光装置が
前記車体の上下動を打消すように自動的に昇降さ
れ、常に安定した受光ができるので、作業車の正
確な走行方向制御が行なえるようになつたのであ
る。殊に、常に受光面における上下方向中央部の
基準列に位置する受光素子で受光するように制御
していることから、車体が多少上下に揺動、ある
いは、傾斜地を移動しても、ビーム光が受光面か
ら外れてしまうという不都合を可及的に抑制しな
がら作業を続行できるという効果がある。
凸が有つて車体が上下揺動したり、地面の高低に
より走行機体が投光装置からのビーム光高さに対
して上下動しても、車体に設けられた受光装置が
前記車体の上下動を打消すように自動的に昇降さ
れ、常に安定した受光ができるので、作業車の正
確な走行方向制御が行なえるようになつたのであ
る。殊に、常に受光面における上下方向中央部の
基準列に位置する受光素子で受光するように制御
していることから、車体が多少上下に揺動、ある
いは、傾斜地を移動しても、ビーム光が受光面か
ら外れてしまうという不都合を可及的に抑制しな
がら作業を続行できるという効果がある。
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第１図は、レーザー光による芝刈作業車３の走
行方向制御における投光装置１と受光装置４の関
係を示す略示側面図である。
行方向制御における投光装置１と受光装置４の関
係を示す略示側面図である。
地上の所定位置に配置された投光装置１から一
定方向にビーム状のレーザー光２を投光する。こ
のレーザー光２を機体の中央部に作業装置として
の芝刈装置Ａを装着した芝刈作業車３の前部に設
けられた受光装置４により受光する。この受光装
置４の受光面には多数の受光素子Ｓ…がマトリク
ス状に配列されており、後記するように、どの受
光素子Ｓがビーム光２を受光したかの検出結果に
基いて、前記芝刈作業車３がビーム光２に沿うよ
うに誘導されて所定方向に走行すべく自動制御さ
れながら芝刈作業を行なうものである。
定方向にビーム状のレーザー光２を投光する。こ
のレーザー光２を機体の中央部に作業装置として
の芝刈装置Ａを装着した芝刈作業車３の前部に設
けられた受光装置４により受光する。この受光装
置４の受光面には多数の受光素子Ｓ…がマトリク
ス状に配列されており、後記するように、どの受
光素子Ｓがビーム光２を受光したかの検出結果に
基いて、前記芝刈作業車３がビーム光２に沿うよ
うに誘導されて所定方向に走行すべく自動制御さ
れながら芝刈作業を行なうものである。
第２図および第３図は前記受光装置４の構造を
略示した正面図および側面図である。
略示した正面図および側面図である。
前記芝刈作業車３の前フレーム５部において支
持フレーム６により支持された受光装置４を設け
てあり、この受光装置４は、前述のように、その
受光面に行方向A1〜A5列方向B1〜B5に夫々マト
リクス状に配列された複数個の受光素子Ｓ…によ
り構成され、中央部A3，B3に配設された受光素
子Ｓを基準受光位置とするものである。
持フレーム６により支持された受光装置４を設け
てあり、この受光装置４は、前述のように、その
受光面に行方向A1〜A5列方向B1〜B5に夫々マト
リクス状に配列された複数個の受光素子Ｓ…によ
り構成され、中央部A3，B3に配設された受光素
子Ｓを基準受光位置とするものである。
さらに、前記受光装置４はその支持フレーム６
がモータ７によりギヤボツクス８を介して駆動さ
れて昇降自在に支持されている。
がモータ７によりギヤボツクス８を介して駆動さ
れて昇降自在に支持されている。
尚、前記ギヤボツクス８の１回転による受光装
置４の昇降に伴う受光位置の移動距離は前記マト
リクス状に配設した受光素子Ｓの１列分（例え
ば、B1とB2の間隔）に対応すべく構成されてい
る。
置４の昇降に伴う受光位置の移動距離は前記マト
リクス状に配設した受光素子Ｓの１列分（例え
ば、B1とB2の間隔）に対応すべく構成されてい
る。
また、前記ギヤボツクス８には１回転毎に回転
数を検出して受光装置４の移動量を検出する位置
検出センサー９が設けられている。
数を検出して受光装置４の移動量を検出する位置
検出センサー９が設けられている。
以下、上述の構成による受光装置４の受光位置
制御機構および車体の走行方向制御機構の動作を
第４図に示したブロツク図に基いて説明する。
制御機構および車体の走行方向制御機構の動作を
第４図に示したブロツク図に基いて説明する。
上下方向（列方向）の受光位置検出のために、
同一列上のA1〜A5の受光素子出力を各列B1〜B5
毎に論理和OR処理をして演算装置１０にＩ／０
ポート１１を介して入力する。
同一列上のA1〜A5の受光素子出力を各列B1〜B5
毎に論理和OR処理をして演算装置１０にＩ／０
ポート１１を介して入力する。
一方、同様にして左右方向（行方向）の受光位
置検出のために同一行上のB1〜B5の受光素子出
力を各行A1〜A5毎に論理和OR処理をして演算装
置１０にＩ／０ポート１１を介して入力する。
置検出のために同一行上のB1〜B5の受光素子出
力を各行A1〜A5毎に論理和OR処理をして演算装
置１０にＩ／０ポート１１を介して入力する。
さらに、前記ギヤボツクス８に設けた位置検出
センサー９の出力を前記Ｉ／０ポート１１を介し
て演算装置１０に入力する。
センサー９の出力を前記Ｉ／０ポート１１を介し
て演算装置１０に入力する。
前記演算装置１０は前記Ｉ／０ポート１１、
CPU１２およびメモリ１３から構成され、メモ
リ１３に記憶されたプログラムに従つて、前記
Ｉ／０ポート１１を介して入力される受光装置４
の受光されている受光素子位置に基いて、Ｉ／０
ポート１１を介して前記モータ７および後記走行
方向を制御するためのステアリング用ソレノイド
バルブ１４を制御する信号を出力する。
CPU１２およびメモリ１３から構成され、メモ
リ１３に記憶されたプログラムに従つて、前記
Ｉ／０ポート１１を介して入力される受光装置４
の受光されている受光素子位置に基いて、Ｉ／０
ポート１１を介して前記モータ７および後記走行
方向を制御するためのステアリング用ソレノイド
バルブ１４を制御する信号を出力する。
まず、受光装置４の自動昇降による受光位置制
御機構について以下詳細に説明する。
御機構について以下詳細に説明する。
前記芝刈作業車３の走行に伴つて投光装置１か
らのレーザー光２が受光装置４の基準受光素子列
B3以外の受光素子Ｓ、例えばB2列上で受光され
た場合には、前記演算装置１０のCPU１２によ
り列方向に１位置上方へ受光位置が変化したこと
を感知する。
らのレーザー光２が受光装置４の基準受光素子列
B3以外の受光素子Ｓ、例えばB2列上で受光され
た場合には、前記演算装置１０のCPU１２によ
り列方向に１位置上方へ受光位置が変化したこと
を感知する。
そして、前記モータ７を正回転させる信号を
Ｉ／０ポート１１により出力して、前記位置検出
センサー９により１列分の移動量を検出するまで
受光装置４を上昇させる。
Ｉ／０ポート１１により出力して、前記位置検出
センサー９により１列分の移動量を検出するまで
受光装置４を上昇させる。
同様にして、B1列上の受光素子Ｓで受光され
た場合には、前記位置検出センサー９により２列
分の移動量を検出するまでのモータ７を正回転す
る。
た場合には、前記位置検出センサー９により２列
分の移動量を検出するまでのモータ７を正回転す
る。
さらに、前記基準列B3より下方のB4またはB5
列上で受光された場合には、夫々、所定の列分受
光装置４を下降させるべくモータ７を逆回転させ
る。
列上で受光された場合には、夫々、所定の列分受
光装置４を下降させるべくモータ７を逆回転させ
る。
このようにして、芝刈作業車３がその走行状態
により上下方向に揺動した場合でも、自動的に受
光装置４を昇降させることにより、常に基準列
B3上の受光素子Ｓで投光装置１からのレーザー
光２を受光できるのである。
により上下方向に揺動した場合でも、自動的に受
光装置４を昇降させることにより、常に基準列
B3上の受光素子Ｓで投光装置１からのレーザー
光２を受光できるのである。
次に、左右方向すなわち前記受光装置４の行方
向A1〜A5に受光素子位置がずれた場合、芝刈作
業車３の操行車輪１５，１５のステアリング制御
による走行方向制御機構について以下詳細に説明
する。
向A1〜A5に受光素子位置がずれた場合、芝刈作
業車３の操行車輪１５，１５のステアリング制御
による走行方向制御機構について以下詳細に説明
する。
前記芝刈作業車３の走行に伴つて、投光装置１
からのレーザー光２が受光装置４の基準受光素子
行A3以外の受光素子Ｓ、例えばA2行上で受光さ
れた場合には、前記演算装置１０のCPU１２に
より行方向に１位置右に受光装置が変化したこと
を感知する。
からのレーザー光２が受光装置４の基準受光素子
行A3以外の受光素子Ｓ、例えばA2行上で受光さ
れた場合には、前記演算装置１０のCPU１２に
より行方向に１位置右に受光装置が変化したこと
を感知する。
そして、Ｉ／０ポート１１よりバツフア１６，
１６′を介して、前記ステアリング用ソレノイド
バルブ１４を所定量左ステアリングさせるべくパ
ルス駆動して機体を左方向へ方向制御する。
１６′を介して、前記ステアリング用ソレノイド
バルブ１４を所定量左ステアリングさせるべくパ
ルス駆動して機体を左方向へ方向制御する。
同様にして、A1行上で受光を感知した場合に
は、２位置に対応する所定量左方向へステアリン
グさせるべく、前記ソレノイドバルブ１４を駆動
する。
は、２位置に対応する所定量左方向へステアリン
グさせるべく、前記ソレノイドバルブ１４を駆動
する。
また、基準行A3より左方向（A4行，A5行）に
受光装置がずれた場合は、前記とは逆にそれぞれ
対応する所定量右へステアリングさせるべく前記
ソレノイドバルブ１４を駆動する。
受光装置がずれた場合は、前記とは逆にそれぞれ
対応する所定量右へステアリングさせるべく前記
ソレノイドバルブ１４を駆動する。
このようにして、芝刈作業車３がその走行状態
により左右に走行方向がずれた場合でも、自動的
にそのずれた量に対応して逆方向に車体を自動的
にステアリング制御することにより、芝刈作業車
３は前記レーザー光２に誘導されて直進走行する
のである。
により左右に走行方向がずれた場合でも、自動的
にそのずれた量に対応して逆方向に車体を自動的
にステアリング制御することにより、芝刈作業車
３は前記レーザー光２に誘導されて直進走行する
のである。
図面中、１７は油圧ポンプ、１８は油圧シリン
ダである。
ダである。
第５図は前記演算装置１０の受光位置制御およ
び走行方向制御の動作を示すフローチヤートであ
る。
び走行方向制御の動作を示すフローチヤートであ
る。
第６図は受光素子Ｓの構造を示す側断面図で、
筒状体１９の前方内部に設けられたレンズ２０に
より集束した光を前記筒状体１９の底部に配設さ
れたフオトダイオードS′により受光し、このダイ
オードS′の出力を検波器２１により検波して演算
装置１０にレーザー光検出信号を出力する構成と
されている。
筒状体１９の前方内部に設けられたレンズ２０に
より集束した光を前記筒状体１９の底部に配設さ
れたフオトダイオードS′により受光し、このダイ
オードS′の出力を検波器２１により検波して演算
装置１０にレーザー光検出信号を出力する構成と
されている。
第７図は前記受光素子Ｓの他の実施例を示す平
断面図で、前記筒状体１９の底部を湾曲させ、こ
の湾曲面に複数個のフオトダイオードS′…を配設
した構成とされている。
断面図で、前記筒状体１９の底部を湾曲させ、こ
の湾曲面に複数個のフオトダイオードS′…を配設
した構成とされている。
このように、フオトダイオードS′…を複数設け
た場合は、さらに細かい車体揺動が検出できるの
で、より正確な車体の直進走行制御ができるので
ある。
た場合は、さらに細かい車体揺動が検出できるの
で、より正確な車体の直進走行制御ができるので
ある。
図面は本発明に係る走行方向制御センサー付作
業車の実施例を示し、第１図は投光装置と受光装
置の関係を示す略示側面図、第２図は受光装置構
造の略示正面図、第３図は受光装置構造の略示側
面図、第４図は制御機構のブロツク図、第５図は
そのフローチヤート、第６図は受光素子の構造を
示す側断面図、そして第７図は受光素子の別実施
例を示す平断面図である。 １……投光装置、２……ビーム光、３……作業
車、４……受光装置、Ａ……作業装置、Ｓ……受
光素子、B3……基準列。
業車の実施例を示し、第１図は投光装置と受光装
置の関係を示す略示側面図、第２図は受光装置構
造の略示正面図、第３図は受光装置構造の略示側
面図、第４図は制御機構のブロツク図、第５図は
そのフローチヤート、第６図は受光素子の構造を
示す側断面図、そして第７図は受光素子の別実施
例を示す平断面図である。 １……投光装置、２……ビーム光、３……作業
車、４……受光装置、Ａ……作業装置、Ｓ……受
光素子、B3……基準列。
Claims (1)
- １ 走行車体に対して、作業装置Ａを装備させる
とともに、地上の所定位置に配置された投光装置
１から発光されるビーム光２を受光するための複
数個の受光素子Ｓ…を受光面に配設してある受光
装置４を設け、この受光装置４の受光面における
受光位置検出結果に基いて走行方向を自動制御す
べく構成してある作業車であつて、前記受光素子
Ｓ…が受光面にマトリクス状に配列されており、
かつ、上下方向中央部の基準列B3にある受光素
子Ｓ…以外の受光素子Ｓ…でビーム光２を受光し
た場合には、前記基準列B3の受光素子Ｓ…でビ
ーム光２で受光するように、前記受光装置４を前
記作業装置Ａとは別に車体に対して自動的に昇降
制御するべく構成してあることを特徴とする走行
方向制御センサー付作業車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060214A JPS58176711A (ja) | 1982-04-10 | 1982-04-10 | 走行方向制御センサ−付作業車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060214A JPS58176711A (ja) | 1982-04-10 | 1982-04-10 | 走行方向制御センサ−付作業車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176711A JPS58176711A (ja) | 1983-10-17 |
| JPS6233606B2 true JPS6233606B2 (ja) | 1987-07-22 |
Family
ID=13135679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57060214A Granted JPS58176711A (ja) | 1982-04-10 | 1982-04-10 | 走行方向制御センサ−付作業車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58176711A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2244301B2 (es) * | 2003-12-02 | 2008-02-16 | Universidad De La Laguna | Dispositivo de bajo coste para la localizacion de robots autonomos. |
| US8874371B2 (en) * | 2011-08-09 | 2014-10-28 | The Boeing Company | Beam directed motion control system |
| EP2859423B1 (en) | 2012-06-07 | 2016-01-06 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for guiding a robot cleaner along a path |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652234A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-11 | Komatsu Ltd | Controller for travelling of construction equipment |
-
1982
- 1982-04-10 JP JP57060214A patent/JPS58176711A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58176711A (ja) | 1983-10-17 |
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