JP2841413B2 - 移動農機の誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、移動農機の誘導装置に関し、ローンモ
ア，トラクタ，コンバイン，苗植機等々の移動農機の誘
導運転に利用できる。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 圃場周辺の標識と移動車体に設けた旋回するカメラと
によって、この移動車体の傾斜を検出する技術は、例え
ば特開昭60−67813号公報で示すようにあったが、移動
車体の移動位置を測定し、その情報によって車体の進行
方向や予定のコースに沿わせる制御の簡単な方式確立さ
れていない。

従来公知のものとしては、特開昭62−135908号公報に
示すようなものがあり、この公知のものは、作業区画の
短辺側に間歇的に移動するレーザービーム走査装置を設
け、長辺側に移動する移動車両をレーザービームに乗せ
て走行させようとするものである。この従来のものは、
移動車両がレーザービームに沿って走行するためまっす
ぐにしか走行できず、曲面に沿った走行を行おうとする
と、非常に難しい込み入った制御が必要となっていた。

また、傾斜農業の例えばみかん農業における資材の搬
上や果実の降下等に利用される所謂モノレールは平地農
業において利用するものは殆どなかった。

課題を解決するための手段 この発明は、移動農機１の作業区画２における作業進
行予定コース「イ」の長手方向に沿わせて該区画２の左
右何れか一側辺縁に設けた軌道３に、この軌道３上を連
続的に移動しながら該予定コース「イ」に沿わてせて進
行させる移動農機１との間の所定の距離間隔「Ｙ」を制
御して誘導する間隔制御センサ４を設けてなる移動農機
の誘導装置の構成とする。

発明の作用 移動農機１を耕耘や芝刈の作業機を装着したトラクタ
とした場合、作業区画２において作業するときには、第
２図に示すようにその作業区画２の長手方向に沿った往
復の作業進行方法を決めるのが一般的であり、また効果
的である。また、作業機で往復の隣接耕耘や隣接芝刈等
を行なうときの作業機は作業幅は既知のものであるから
予め次々と作業幅分毎に変わっていく作業進行予定コー
ス（イ）は既知として設定できる。この状態において、
作業区画２の畦又は区画２の外に、該予定コース（イ）
に沿わせて、例えば所謂モノレールの如き軌道３が設け
てあって、この軌道３に案内されて連続的に移動できる
誘導車18を設ける、そして、この誘導体18に、予定コー
ス（イ）と軌道３との間の距離間隔Ｙ、すなわち平行な
軌道３と該予約コース（イ）とに直交する方向の距離間
隔を検出し、この検出値が設定された所定値より外れた
場合には、例えば無線電波送受信によって、移動農機１
の操向操作を行なって該距離間隔Ｙを維持するように誘
導車18に内装した間隔制御センサ４によって制御を行な
う。この誘導車18の間隔制御センサ４と移動農機１側の
例えば発光標識とが、相互に真横に位置する関係位置を
維持して誘導できるように連続的に走行している。即
ち、間隔制御センサ４は第６図で示すように、例えば移
動農機１がその真横方向に発光する発光標識を、間隔制
御センサ４を内装した誘導車18の真横方向において受光
できる受光センサと、この受光センサの進行方向に沿っ
た前又は後の所定距離位置に設けて該移動農機１の発光
標識の方向を検出するセンサとの組合せによって距離間
隔Ｙを検出できるし、また図示しないが公知の超音波測
距装置等をも利用して直接距離測定することもできる。
復路の制御においては、例えば移動農機１の発光標識を
180度回動させる構成としておけば往路と反対の横側へ
発光して距離間隔Ｙを検出して間隔制御センサ４の制御
に利用できる。また、往復毎に変更する予定コース
（イ）の距離間隔Ｙは間隔センサ４の制御回路のコンピ
ュータに予めプログラミングしておくことによって制御
できるものである。

発明の効果 上記のように、間隔制御センサ４が移動農機１側方の
軌道３上に沿って移動農機１を走らせたい速度で連続し
て移動しながら距離間隔Ｙだけの制御によって進行させ
ているから、制御の応答速度の速い誘導を行なうことが
できる。このことは、圃場等の作業区画２における移動
農機１の作業の大半を占める予定コースに沿った往復作
業進行を、最も簡単な距離間隔Ｙだけの制御要素によっ
て、制御の応答速度が速い誘導運転に利用でき、簡単か
つ正確な誘導方式を確立できるものである。

実施例 尚、図例において移動農機１は芝刈りを行なう芝刈機
を例示して説明する。この芝刈機は、無人誘導形態に設
けられており、エンジン５によって駆動される左右一対
の後車輪６と、後述の間隔制御センサ４によって制御さ
れる自動操舵部７によって操向操作自在の左右一対の前
車輪８との有しており、これら前後車輪6,8の間に、所
謂ミッドマウントされた刈取作業部９に回転刈刃を有す
る。この刈刃は、該エンジン５の縦軸により伝動回転さ
れる。芝刈機の前部にバンパー10を有し、ボンネット11
部上には、該間隔制御センサ４の一部をなす投光器12A
と受光器12Bとからなる投受光センサ12を回転機構部13
によって左と右との横方向へ切替回動自在に構成して搭
載してある。また、該ボンネット11内には、電源部14
と、この電源部14によって作動する制御回路部15を内装
してある。第１図における16は燃料タンクである。回動
機構部13は一定サイクルで旋回させる構成としてもよ
い。

作業区画２は、第２図に示すように、周縁に曲線部を
有した細長形状の芝生園を例示する。

軌道３は図例ではレールとしており、該作業区画２の
長辺縁に沿った直線状部に連続させて、一部曲線状部に
延長敷設してあり、第４図，第５図においては角形パイ
プで構成した軌道３であるレールの適宜の間隔に支脚17
を設けて支架されている。この軌道３には間隔制御セン
サ４の一部を搭載する誘導車18を、第３図で示すように
軌道３に沿って移動可能に設けてある。

第３図，第４図，第５図を主体に詳述すると誘導車18
は、該軌道３の上面を転動する前後の主車輪19,19と、
軌道３左右側面を挾持する状態の縦軸の上下端に小幅輪
を有した左右車輪20,20を設け、モーター21から該前後
の主車輪19,19へ無端帯22を巻掛け伝動する構成として
いる。該モーター21には、その回転を検出する回転セン
サ23を設けてある。また、前記間隔制御センサ４やモー
ター21の制御回路部24と電源部25とを設け、これらを前
後及び下方を開放したカバー26で覆い誘導車18を構成し
てある。

間隔制御センサ４は、該誘導車18の上面に取り付けら
れたケース27内に内装されている。ケース27の一端に
は、作業区画２方向である真横方向に向け並置して、第
６図，第７図で示すように該移動農機１側の投受光セン
サ12の受光器12Bのセンサ横幅の中央部（ヘ）に受光さ
れる投光器28Aと該移動農機１側の投光器12Aの光をその
幅の中央部（ホ）に受光させる受光センサ28Bとを設け
てある。また、ケース27の他端には、移動農機１の該投
光器12Aの方位角θを該軌道３方向を基準にして検出す
る方位センサ29を設けてある。この方位センサ29は、第
３図で示すように回動角度センサを有したモーター29A
と、このモーター29Aによって回動される望遠センサ29B
とで構成される。また、該投光器28Aと受光センサ28Bと
は、共に該レール３の方向に対し直交する芝生園方向へ
向けて固定されている。

第６図で示すように、この受光センサ28Bと望遠セン
サ29Bの回動中心との間の距離を既知のｌとするとき、
軌道３と、移動農機１の投光器12Aとの間の距離間隔Ｙ
を例えばＹ＝ｌ・tanθで演算検出することができる。

作用を説明する。第２図，第６図で示すように、作業
区画２の長手方向に沿った移動農機１走行の予定コース
（イ）上の一端始点位置（ニ）に移動農機１の該投光器
12Aを位置させ、投光器12Aを通り予定コース（イ）と直
交する線が軌道３と交わる該軌道３上の位置に間隔制御
センサ４の該受光器28Bを位置させ、この位置を誘導車1
8の進行起点（ロ）として、誘導車18と移動農機１との
間の投受光が共に受光できることが確認して、該誘導車
18の制御回路部24によって発信指令を、図示しない既知
の無線電波送受信装置によって発信させて、誘導車18と
移動農機１とを所定速度でスタートさせる。誘導車18の
速度は、そのモーター21に設けられた回転センサ23のデ
ータによって自己速度を制御する。

距離間隔Ｙの制御は間隔制御センサ４側の投光器28
A、受光センサ28Bと、移動農機１の投光器12A、受光器1
2Bとが相互に横方向を向き対面して、軌道３と平行する
進行予定コース（イ）とに直交する方向の投受光軸を有
するから受光センサ28Bと受光器12Bとが共に受光してい
る条件の下で、第７図における方位センサ29の望遠セン
サ29Bが移動農機１の該投光器12Aの光を検出する方位角
θを制御するだけで、既知一定の距離ｌを利用した前記
する直角三角形の演算式Ｙ＝ｌ・tanθの関係によって
距離間隔Ｙを制御できる。これらの制御は、移動農機１
の往復の各予定コース（イ−１），（イ−２）...の距
離間隔Ｙ−1,Y−2...毎に夫々の距離間隔Ｙを得るため
の該方位角θを記憶させ、所定方位角θに対する検出値
θ±αの±αを検知して、移動農機１の距離間隔を管理
すればよい。移動農機１の距離間隔の管理は、前記した
図示しない電波送受信装置で情報を誘導車18側から移動
農機１の該制御回路部15に受信させて、自動操舵部７の
油圧操作回路等によって、前車輪８を右又は左へ適量の
操舵角だけ操舵させ、軌道３側へ近づけたり、遠ざけた
り、正規の進行方向へ復帰させたりすればよく、また、
エンジン５の回転制御を行なって速度調節する等のこと
もできるから、速い応答速度で距離間隔Ｙの修正を行う
ことが可能となる。

一般に移動農機１の移動速度が速くなるほど、又進行
コース維持の安定性を高く要求するほど誘導制御の検出
結果のフィードバックすなわち移動農機１の位置修正を
速くしなければならないが、この実施例では軌道３の間
隔制御センサ４と移動農機１との距離間隔Ｙが所定値に
なるよう該方位角θの値を設定しておき、所定の距離間
隔Ｙの値に対する実際の距離間隔Ｙの大小だけをチェッ
クすればよいから、制御の応答が短時間にできる。従っ
て蛇行の少ない安定した予定コース（イ）に沿う誘導が
でき、運転者の有無に拘らず移動農機を自動走行させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の一実施例を示すもので、第１図は一部
の側面図、第２図は作用を示す平面図、第３図は一部の
側断面図、第４図、第５図はその一部の正断面図、第６
図は作用図、第７図はその一部を拡大せる作用図であ
る。 図中、符号１は移動農機、２は作業区画、３は軌道、４
は間隔制御センサ、12は投受光センサ、18は誘導車、24
は制御回路部、28Aは投光器、28Bは受光センサ、29は方
位センサを示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動農機１の作業区画２における作業進行
   予定コース（イ）の長手方向に沿わせて該区画２の左右
   何れか一側辺縁に設けた軌道３に、この軌道３上を連続
   的に移動しながら該予定コース（イ）に沿わせて進行さ
   せる移動農機１との間の所定の距離間隔（Ｙ）を制御し
   て移動農機を誘導する間隔制御センサ４を設けてなる移
   動農機の誘導装置。