JPH0410086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無人走行作業車の作業自動終了方
法、詳しくは、車体の前方左右位置それぞれに、
処理済作業地と未処理作業地との境界を検出する
倣いセンサーを備えると共に、前記車体の走行距
離を検出する距離センサー、及び走行方向を検出
する方位センサーを備えた無人走行作業車の作業
自動終了方法に関する。

従来より、この種の無人走行作業車にあつて
は、作業効率を改善することを目的として、作業
予定地範囲の外周を予め有人走行することによつ
てテイーチングし、このテイーチング時にサンプ
リングされた走行コース情報に基いて、この作業
地概形を算出、記憶し、その内部を覆う部分の走
行コースを自動生成して、この範囲を連続して自
動走行させることによつて、所望範囲の対地作業
を自動的に行なうことが考えられている。

しかしながら、上記従来の手段では、対地作業
の自動化という目的は達成されるのであるが、こ
の自動的に行なわれる作業を効果的に終了させる
手段が確立されていなかつたために、所定範囲の
作業が終了するまで、常に作業車の走行状態を監
視していなければならない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、外周テイーチングによつて、
自動生成された全走行コースの走行が終了する
と、無人走行作業車を自動的に停止させることが
可能な方法を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明による無人走行
作業車の作業自動終了方法は、 〔イ〕 無人走行に先立つて、有人走行により作業
地外周を作業走行させ、この走行中に前記距離
センサー及び方位センサーにより、前記作業地
の概形を作業車にテイーチングする工程。

〔ロ〕 前記外周を作業走行してのテイーチング情
報により、倣い走行すべき走行コースの一行程
当りの距離及び行程数を算出する工程。

〔ハ〕 前記走行コースの情報に従つての走行中、
前記距離センサーにより倣い走行すべき走行コ
ースの各一行程毎の実際の走行距離を計測する
工程。

〔ニ〕 倣い走行行程数が、前記算出行程数に達
し、かつ、前記実際の走行距離が前記算出され
た一行程当りの距離以上に達した場合は、作業
が終了したものとして走行を停止する工程。

上記〔イ〕〜〔ニ〕に記載の工程を記載順に行
うことを特徴構成とする。

上記特徴構成故に、下記の如き優れた効果が発
揮されるに至つた。

即ち、自動生成された走行コースにおける実際
の往復走行回数が算出された行程数に達し、か
つ、実際の走行距離が、算出された一行程当りの
距離以上に達した場合は、作業が終了したものと
して、車体の走行を停止させるから、所定範囲の
対地作業を確実に終了した後で作業を自動終了さ
せることができるに至つた。従つて、往復走行行
程の途中や、方向転換中に作業車を誤まつて自動
的に強制停止させるという誤動作をすることが無
いので、作業効率を損うことが無いという効果が
有る。

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前方に走行コースの境界である芝地
の未刈地と既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５Ａ，５Ｂを車体１前方
左右夫々に設け、この倣いセンサー５Ａ，５Ｂの
境界検出結果に基いてステアリング制御されて外
周テイーチングによつて自動生成された所定走行
コースを自動走行可能な無人走行作業車としての
芝刈作業車Ｖを構成してある。

更に、前記芝刈作業車Ｖの車体１には所定移動
距離１０毎に１回パルス信号を発生することによ
つて、この車体１の移動距離Ｌを継続的に検出す
る距離センサー６としての第５輪６Ａ、および、
地磁気を感知することによつて車体１の走行方向
を検出する方位センサー７を設けてある。

そして、前記前輪２，２は操向車輪として、通
常は前記倣いセンサー５Ａ，５Ｂの境界検出結果
に基いて、油圧シリンダ８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。

前記倣いセンサー５Ａ，５Ｂは、夫々、芝刈装
置４の前方左右両端部分に配置された同一構成に
なる一対の光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ１′，Ｓ
２′によつて構成されている。

前記光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ１′，Ｓ２′は、
第２図に示すように、各々車体１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４に設けたセンサー
取付フレーム１０に固着し、このセンサーフレー
ム９，９の内側対向面に夫々発光素子Ｐ１，Ｐ１
と受光素子Ｐ２，Ｐ２を一対として設けた構成と
なつている。そして、車体１の走行に伴つて、前
記発光素子Ｐ１と受光素子Ｐ２との間に導入され
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。

第３図に示すように、前記光センサーＳ１，Ｓ
２，Ｓ１′，Ｓ２′の対より成る両倣いセンサー５
Ａ，５Ｂのうちの一方が未刈地１１Ｂ上にある場
合は、他方の倣いセンサーの外側に配された光セ
ンサーＳ２又はＳ２′のみが既刈地１１Ｃ上にあ
るようにステアリングされて走行し、芝刈作業地
１１Ａ周囲の回向地１１Ｄに至ると、これまで未
刈地１１Ｂ側にあつた倣いセンサーの方向に回向
するように制御される。尚、回向地１１Ｄは後述
するように予め人為的に既刈地にされてあり、こ
の回向地１１Ｄに至つたことは倣いセンサー５
Ａ，５Ｂを構成する光センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ
１′，Ｓ２′全部が既刈地を検出することによつて
判別されるものである。

以下、前記構成になる各センサー５Ａ，５Ｂ，
６，７からの情報に基いて、車体１の走行を制御
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、マイク
ロコンピユータを主要部とする演算制御装置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５Ａ，５Ｂ、距離センサー６、及び方位
センサー７の各信号が入力されてあり、これら各
センサーからの信号に基いて、電磁バルブ１４を
作動させて、アクチユータである油圧シリンダ８
を駆動して、前輪２，２と変速装置１５を操作す
べく、出力インターフエース１６に演算結果であ
る制御信号を出力すべく構成してある。

そして、前記第３図に示した、芝刈作業地１１
Ａにおける芝刈作業を行うに先だつて、回向地１
１Ｄ部分を予め人為的に既刈地とすべく、作業者
が運転して芝刈作業を行ないながら１行程又は２
行程走行し、この間に、前記距離センサー６およ
び方位センサー７によつて、作業地外周をサンプ
リングし、このサンプリング情報に基いて作業地
概形をテイーチングして、倣い走行すべき走行コ
ースの一行程当たりの距離Ｌ０を算出するのであ
る。

すなわち、外周テイーチング時の走行に際し
て、スタート地点STを基準に所定移動距離毎に、
前記方位センサー７からの方位情報と、距離セン
サー６からの走行距離情報とをサンプリングし、
メモリの所定アドレスに記憶する。そして、作業
地外周をテイーチングして、前記スタート地点
STに帰つてくると、前記スタート地点STの近辺
に車体を沿わせて停止し、次の手順でスタート地
点STに対する座標を算出する。

つまり、スタート地点STの座標を基準とし、
かつ、前記方位情報と基準方位とを比較して、走
行方向の象限を判別して、基準方位に対する走行
方向の方位を算出する。この方位と前記所定移動
距離、及び前回のサンプリング地点の座標に基づ
いて、各サンプリング地点の座標を算出する。

このようにして求められたサンプリング地点の
座標は、前記スタート地点STを基準とする相対
的な距離として算出されるので、この情報から前
記サンプリング地点の座標のＸ方向の最大及び最
小値を算出し、芝刈装置４の作業幅ｄ毎に対応し
た一行程当たりの走行予定距離Ｌ０を算出して、
外周テイーチング後の芝刈作業における自動方向
転換に必要な走行コース情報を得る。

また、上記外周テイーチングによつて走行コー
スの一行程当りの距離Ｌ０を算出する際に、前記
芝刈装置４の作業幅ｄとテイーチング情報とに基
いて、前記自動生成された走行コースを走破する
に必要な行程数としての予定往復回数Ｎ０を算出
しておく。

その後、既刈地１１Ｃと未刈地１１Ｂの境界に
沿つて未刈地側を自動走行すべく、前記倣いセン
サー５Ａ，５Ｂによつて倣い走行制御を行なうの
であるが、この回向地１１Ｄ間を走行中に距離セ
ンサー７によつて実際の移動距離Ｌを積算して、
この移動距離Ｌが前記各行程毎の走行予定距離Ｌ
０と略一致した場合のみ方向転換すべく制御する
のである。

そして、前記第３図に示すようにスタート地点
STから矢印で示すように芝刈作業を行ないなが
ら前記予定往復回数Ｎ０往復走行を自動的に繰返
し行なうのであるが、前記倣いセンサー５Ａ，５
Ｂが回向地１１Ｄを検出、すなわち車体１が方向
転換を行なう毎にその回数Ｎをチエツクするとと
もに、前記回向地１１Ｄすなわち既刈地検出状態
の移動距離ｌを前記距離センサー７によつてチエ
ツクし、前記方向転換の回数Ｎが前記予定往復回
数Ｎ０に達し、かつ、前記移動距離ｌが所定距離
X₀以上に達した場合は、全走行コースの対地作
業が終了したものと判断して、前記変速装置１５
をニユートラル状態にして自動的に走行を停止さ
せて、全作業を終了するのである。

尚、第５図は以上説明した制御装置１２の動作
を示すフローチヤートである。

又、前記各走行コースの走行予定距離Ｌ０以内
の走行中に前記未刈地１１Ｂ内に芝の無い部分１
１Ｅが有つて、倣いセンサー５Ａ，５Ｂが回向地
１１Ｄを検出した場合と同一の検出信号を発生し
た場合は、その走行コースでの積算走行距離Ｌと
予定距離Ｌ０とを比較して、この予定距離Ｌ０未
満である場合は、単に直進制御するか、あるい
は、予め前行程走行中にその走行パターン（方
向）をサンプリングして記憶しておき、その走行
パターンを参照して走行方向を制御すべく構成し
てもよい。

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無人走行作業車の作業自動
終了方法の実施例を示し、第１図は芝刈作業車の
全体平面図、第２図は倣いセンサーの構成を示す
要部正面図、第３図は芝刈作業の説明図、第４図
は制御システムのブロツク図、そして、第５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、５Ａ，５Ｂ……倣いセンサー、６
Ａ……距離センサー、７……方位センサー、Ｌ…
…実際の走行距離、Ｌ０……距離、Ｎ０……算出
行程数。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車体１の前方左右位置それぞれに、処理済作
   業地と未処理作業地との境界を検出する倣いセン
   サー５Ａ，５Ｂを備えると共に、前記車体１の走
   行距離を検出する距離センサー６Ａ、及び走行方
   向を検出する方位センサー７を備えた無人走行作
   業車を用いての作業自動終了方法であつて、下記
   〔イ〕〜〔ニ〕に記載の工程を記載順に行うこと
   を特徴とする無人走行作業車の作業自動終了方
   法。 〔イ〕 無人走行に先立つて、有人走行により作業
   地外周を作業走行させ、この走行中に前記距離
   センサー６Ａ及び方位センサー７により、前記
   作業地の概形を作業車にテイーチングする工
   程。 〔ロ〕 前記外周を作業走行してのテイーチング情
   報により、倣い走行すべき走行コースの一行程
   当りの距離Ｌ０及び行程数Ｎ０を算出する工
   程。 〔ハ〕 前記走行コースの情報に従つての走行中、
   前記距離センサー６Ａにより倣い走行すべき走
   行コースの各一行程毎の実際の走行距離Ｌを計
   測する工程。 〔ニ〕 倣い走行行程数が、前記算出行程数Ｎ０に
   達し、かつ、前記実際の走行距離Ｌが前記算出
   された一行程当りの距離Ｌ０以上に達した場合
   は、作業が終了したものとして走行を停止する
   工程。