JPH0723611A - Detector for revolving state of working vehicle - Google Patents
Detector for revolving state of working vehicleInfo
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- JPH0723611A JPH0723611A JP16531993A JP16531993A JPH0723611A JP H0723611 A JPH0723611 A JP H0723611A JP 16531993 A JP16531993 A JP 16531993A JP 16531993 A JP16531993 A JP 16531993A JP H0723611 A JPH0723611 A JP H0723611A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一つの作業行程の終端
部から次の作業行程の始端部に向けての旋回移動におい
て、前記目標旋回中心周りの目標移動軌跡からの車体の
ずれを検出する旋回状態検出手段を備えてある作業車の
旋回状態検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a deviation of a vehicle body from a target movement locus around the target turning center in turning movement from the end portion of one work stroke to the start end of the next work stroke. The present invention relates to a turning state detecting device for a working vehicle, which is provided with a turning state detecting means.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記作業車の旋回状態検出装置におい
て、従来では、本出願人が特願平5−74924号にお
いて出願した構成のものがある。つまり、車体から横側
外方に向けて油圧シリンダにより昇降揺動自在なアーム
を延設し、このアームの先端部に基準部材としての杭体
をその杭体の軸芯周りで回動自在に支持するとともに、
前記油圧シリンダの伸縮作動により杭体を地面に突き刺
すよう構成し、車体が目標旋回中心周りの目標移動軌跡
からずれると、杭体の上部側部分がバネ融通により屈曲
して、杭体の上部側部分と前記アームとの相対角度変化
をポテンショメータにより検出して、前記ずれ量を検出
するよう構成したものがあった。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a structure for detecting the turning state of a work vehicle, which has been filed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 5-74924. In other words, a hydraulic cylinder is used to extend an arm that can move up and down from the vehicle body laterally outward, and a pile body as a reference member is attached to the tip of this arm so that it can rotate around the axis of the pile body. Support and
The pile body is configured to pierce the ground by the expansion and contraction operation of the hydraulic cylinder, and when the vehicle body deviates from the target movement trajectory around the target turning center, the upper side portion of the pile body bends due to the spring accommodation, and the upper side of the pile body There has been a configuration in which a change in relative angle between a part and the arm is detected by a potentiometer to detect the amount of deviation.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記したような構造
は、車体の目標旋回軌跡からのずれを直接検出して、そ
のずれ量が少なくなるように車体旋回装置、例えば、車
輪と左右後輪のサイドブレーキを制御することで、目標
旋回軌跡に沿って車体を旋回移動させることができるよ
うにするとともに、基準部材を安定姿勢で圃場に突き刺
すことができるようにしたものである。ところが、上記
従来構造においては、旋回目標中心から車体がずれを生
じた場合、前記杭体と前記アームとの相対変位をバネに
より許容する構造であるから、車体の旋回目標中心から
のずれが発生したときには、杭体が傾斜してしまうおそ
れが大であり、ずれ量の検出精度が低くなる欠点があっ
た。本発明の目的は、上記不具合点を解消し、目標旋回
中心に位置する基準部材と車体との相対位置変位を円滑
に行わせることができ、車体の目標旋回軌跡からのずれ
量を精度よく検出することができる旋回状態検出装置を
提供する点にある。The structure as described above directly detects the deviation of the vehicle body from the target turning locus, and reduces the amount of the deviation so that the vehicle body turning device, for example, the wheels and the left and right rear wheels. By controlling the side brakes, the vehicle body can be turned along the target turning locus, and the reference member can be pierced into the field in a stable posture. However, in the above-mentioned conventional structure, when the vehicle body deviates from the turning target center, the structure allows the relative displacement between the pile body and the arm by the spring, so that the vehicle body deviates from the turning target center. When doing so, there is a high possibility that the pile body will be tilted, and there is a drawback that the accuracy of detecting the amount of deviation is reduced. An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned inconveniences, to make it possible to smoothly perform relative position displacement between the reference member located at the target turning center and the vehicle body, and accurately detect the amount of deviation of the vehicle body from the target turning locus. It is a point to provide a turning state detection device capable of performing.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】第1発明の特徴構成は、
一つの作業行程の終端部から次の作業行程の始端部に向
けての旋回移動に先立って、目標旋回中心位置に対応す
る地面に基準部材を立設する基準部材セット手段を備
え、前記基準部材と車体から延設した支持部材とを水平
方向に相対移動自在且つ縦軸芯周りで相対回動自在に連
係し、前記基準部材と前記支持部材との水平方向の相対
移動量に基づいて、前記基準部材に対する車体の距離を
検出する距離検出手段を備えてある点にある。The features of the first invention are as follows:
Prior to the turning movement from the end portion of one work stroke to the start end of the next work stroke, a reference member setting means is provided to stand a reference member on the ground corresponding to the target turning center position, and the reference member is provided. And a support member extending from the vehicle body so as to be relatively movable in the horizontal direction and relatively rotatable about the longitudinal axis, and based on the relative movement amount of the reference member and the support member in the horizontal direction, The point is that a distance detecting means for detecting the distance of the vehicle body with respect to the reference member is provided.
【0005】第1発明の特徴構成は、前記基準部材が、
回転不能に立設されるように構成され、その基準部材と
前記支持部材との前記縦軸芯周りでの相対回動量に基づ
いて、前記車体の周方向での位置を検出する位置検出手
段が設けられている点にある。According to a characteristic constitution of the first invention, the reference member is
Position detecting means configured to be non-rotatably erected, for detecting the position of the vehicle body in the circumferential direction based on the relative rotation amount of the reference member and the support member around the longitudinal axis. It is in the point provided.
【0006】[0006]
【作用】第1発明の特徴構成によれば、車体が一つの作
業行程の終端部に至ると、基準部材セット手段により基
準部材が目標旋回中心位置に対応する地面に立設され、
車体の旋回走行において、車体と基準部材との相対距離
が、目標旋回軌跡に対応する距離から異なると、車体か
ら延設した支持部材と前記基準部材とが水平方向に相対
移動して、その相対移動量に基づいて、目標旋回軌跡か
らの車体のずれ量が距離検出手段によって検出される。
その結果、基準部材と支持部材との相対移動が円滑に行
われ、立設姿勢の基準部材がバネ等の機械的連係構造に
比較して水平方向の引っ張り力に起因して傾斜するおそ
れが少ないものになり、車体の目標旋回軌跡からのずれ
量の検出精度が高いものになる。According to the characterizing feature of the first invention, when the vehicle body reaches the end portion of one working stroke, the reference member setting means sets the reference member upright on the ground corresponding to the target turning center position.
In the turning traveling of the vehicle body, when the relative distance between the vehicle body and the reference member is different from the distance corresponding to the target turning locus, the support member extending from the vehicle body and the reference member relatively move in the horizontal direction, and the relative The distance detecting means detects the amount of displacement of the vehicle body from the target turning trajectory based on the amount of movement.
As a result, the relative movement between the reference member and the support member is smoothly performed, and the reference member in the standing posture is less likely to be tilted due to the horizontal pulling force as compared with the mechanical linkage structure such as the spring. Therefore, the accuracy of detecting the deviation amount of the vehicle body from the target turning locus becomes high.
【0007】第2発明の特徴構成によれば、第1発明の
特徴構成による作用に加えて、地面に対して回転停止し
た基準部材に対して、車体の旋回移動に伴って支持部材
と基準部材との相対回動量によって車体の周方向での位
置が位置検出手段によって検出される。このとき、基準
部材が立設姿勢からの水平方向の傾斜が少ないものに抑
制されるから、位置検出手段の検出精度も向上すること
となる。According to the characterizing feature of the second invention, in addition to the action of the characterizing feature of the first invention, with respect to the reference member which has stopped rotating with respect to the ground, the supporting member and the reference member are accompanied by the turning movement of the vehicle body. The position of the vehicle body in the circumferential direction is detected by the position detecting means based on the amount of relative rotation with. At this time, since the reference member is suppressed to have a small inclination in the horizontal direction from the standing posture, the detection accuracy of the position detecting means is also improved.
【0008】[0008]
【発明の効果】第1発明の特徴構成によれば、目標旋回
軌跡からの車体のずれを許容しながら、且つ、そのずれ
量を検出するために必要となる基準部材の融通構造を合
理的に構成することで、円滑な相対変位に基づいて精度
良く車体ずれ量を検出することが行えるものとなった。According to the characteristic construction of the first aspect of the invention, while allowing the deviation of the vehicle body from the target turning locus, and rationally providing the flexible structure of the reference member necessary for detecting the deviation amount. With this configuration, it is possible to accurately detect the vehicle body displacement amount based on the smooth relative displacement.
【0009】第2発明の特徴構成によれば、第1発明の
特徴構成による効果に加えて、車体の周方向での位置が
精度よく検出されるものとなった。According to the characterizing structure of the second invention, in addition to the effect of the characterizing structure of the first invention, the position of the vehicle body in the circumferential direction can be accurately detected.
【0010】[0010]
【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図5
に示すように、圃場内に設定された互いに平行に並ぶ複
数個の作業行程夫々において、田植え用の作業車Vを作
業行程の長さ方向に沿って自動走行させるための誘導用
ガイドとなる誘導用ビーム光A1を作業行程の長さ方向
に沿って投射する誘導用レーザ光投射装置B1が、複数
個の作業行程が並ぶ方向に沿って隣接する2個の作業行
程に対して1個の割合でその2個の作業行程の中間位置
に設置され、もって、互いに平行する複数個の作業行程
の夫々において前記誘導用ビーム光A1を投射できるよ
うに構成している。尚、詳述はしないが、前記誘導用ビ
ーム光A1は垂直方向の所定角度範囲に走査されるよう
になっている(図2参照)。Embodiments will be described below with reference to the drawings. Figure 5
As shown in FIG. 4, in each of the plurality of work strokes set parallel to each other set in the field, the guidance serving as a guide for automatically driving the rice planting work vehicle V along the length direction of the work stroke. The guide laser beam projector B1 for projecting the beam light A1 for use along the length direction of the work stroke is one for every two work strokes adjacent to each other along the direction in which the plurality of work strokes are arranged. The guide beam light A1 is projected in each of a plurality of work steps parallel to each other. Although not described in detail, the guiding light beam A1 is scanned within a predetermined vertical angle range (see FIG. 2).
【0011】又、前記作業行程の長さ方向における両端
部の位置を示すと共に、隣接する次の作業行程への回向
動作の開始位置を示すための回向用ビーム光A2を、前
記誘導用ビーム光A1の投射方向に対して直交する方向
に向けて投射する回向用レーザ光投射装置B2が、作業
行程の長さ方向における両端部夫々に対応する前記作業
行程が並ぶ圃場横側方箇所に設けられている。これによ
り、前記誘導用ビーム光A1によって誘導される前記作
業車Vが一つの作業行程の終端部に達するに伴って、そ
の終端部から隣接する次の作業行程の始端部に向けて車
体5が目標旋回中心c周りの目標旋回軌跡g(図7参
照)に沿って旋回移動しながら180度方向転換するよ
うにして、各作業行程を順次往復走行させ、所定範囲の
圃場における植え付け作業を連続して自動的に行えるよ
うにしている。Further, the turning beam light A2 for indicating the positions of both ends in the length direction of the work stroke and for indicating the start position of the turning operation to the next adjacent work stroke is used for guiding. A turning laser light projection device B2 for projecting in a direction orthogonal to the projection direction of the beam light A1 is a lateral side field of the field where the working steps corresponding to both ends in the length direction of the working step are arranged. It is provided in. As a result, as the working vehicle V guided by the guiding beam light A1 reaches the end portion of one work stroke, the vehicle body 5 moves from the end portion toward the start end portion of the next adjacent work stroke. While turning along the target turning locus g (see FIG. 7) around the target turning center c, each work stroke is sequentially reciprocated so as to change the direction by 180 degrees, and the planting work in the field in the predetermined range is continuously performed. So that it can be done automatically.
【0012】前記作業車Vの構成について説明すれば、
図1、図2に示すように、左右一対の前輪3及び後輪4
を備えた車体5の後部に、作業装置としての苗植付装置
6が、昇降自在で且つ駆動停止自在に設けられている。
前輪3は、駆動輪として作動するとともに左右を一対と
して操向操作自在に構成され、それに対する操向用の油
圧シリンダ7と電磁操作式の制御弁9とが設けられてい
る。一方、後輪4は駆動輪としてのみ作動するように構
成されている。つまり、作業車Vは前輪3のみを操向す
る2輪ステアリング形式で操向操作されることになる。
又、左右の後輪4の車軸には夫々ブレーキ装置2a,2
bが設けられ、これらの一対のブレーキ装置2a,2b
を作動させるためのブレーキ用油圧シリンダ8a,8b
と、それらに対する電磁操作式の制御弁10a,10b
とが設けられている。尚、前記前後輪3,4夫々の車軸
中央部には、差動装置19が設けられている。以上よ
り、前輪3を所定角度にステアリング操作しながら、前
記左右の各ブレーキ装置2a,2bを作動させることに
より、前記目標旋回軌跡gに沿って旋回移動させること
ができ、従って、前輪3及びブレーキ装置2a,2bが
旋回装置を構成する。Explaining the structure of the work vehicle V,
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of left and right front wheels 3 and rear wheels 4 are provided.
A seedling planting device 6 as a working device is provided at the rear portion of the vehicle body 5 including the above so as to be movable up and down and stop driving.
The front wheels 3 are configured to operate as driving wheels and to be steerably operated in left and right pairs, and a steering hydraulic cylinder 7 and an electromagnetically-operated control valve 9 are provided for the front wheels 3. On the other hand, the rear wheel 4 is configured to operate only as a drive wheel. That is, the work vehicle V is steered by a two-wheel steering system that steers only the front wheels 3.
In addition, the braking devices 2a, 2 are provided on the axles of the left and right rear wheels 4, respectively.
b is provided and a pair of these brake devices 2a, 2b
Hydraulic cylinders 8a, 8b for operating the brakes
And electromagnetically operated control valves 10a and 10b for them
And are provided. A differential device 19 is provided at the center of the axle of each of the front and rear wheels 3, 4. From the above, by operating the left and right brake devices 2a and 2b while steering the front wheel 3 at a predetermined angle, it is possible to make a turning movement along the target turning locus g, and therefore the front wheel 3 and the brakes. The devices 2a and 2b form a turning device.
【0013】図1中、11はエンジンEからの出力を変
速して前記前後輪3,4の夫々を同時に駆動する油圧式
無段変速装置、12はその変速操作用の電動モータ、1
3は前記植え付け装置6の昇降用油圧シリンダ、14は
その制御弁、15は前記エンジンEによる苗植付装置6
の駆動を断続する電磁操作式の植付クラッチである。
又、前記作業車Vには、前記前輪3の操向角を検出する
ポテンショメータ利用の操向角検出センサR1と、前記
変速装置11の変速状態に基づいて間接的に前後進状態
及び車速を検出するポテンショメータ利用の車速センサ
R3と、前記変速装置11の出力軸の回転数を計数して
走行距離を検出するためのエンコーダS4とが設けられ
ている。又、図2、図5及び図6に示すように、前記誘
導用ビーム光A1に対する車体横幅方向での操向位置の
ずれをその車体横幅方向での受光位置に基づいて検出す
るために、誘導用ビーム光A1を受光する操向制御用光
センサ17が車体右前部側に設けられ、更に、前記回向
用ビーム光A2を受光する回向用光センサS3が、車体
左右何れの側からでも前記回向用ビーム光A2を受光で
きるように、前記操向制御用光センサ17の前方側の車
体左右両側の夫々に設けられている。尚、前記回向用光
センサS3は前記回向用ビーム光A2に対する受光の有
無のみを検出するように構成され、受光位置は判別でき
ないようになっている。In FIG. 1, 11 is a hydraulic continuously variable transmission that shifts the output from the engine E to simultaneously drive the front and rear wheels 3 and 4, 12 is an electric motor for gear shifting operation,
3 is a hydraulic cylinder for raising and lowering the planting device 6, 14 is a control valve thereof, and 15 is a seedling planting device 6 by the engine E.
It is an electromagnetically operated planted clutch that intermittently drives.
Further, in the work vehicle V, a steering angle detection sensor R1 using a potentiometer for detecting a steering angle of the front wheels 3, and a forward / backward traveling state and a vehicle speed are indirectly detected based on a shift state of the transmission 11. A vehicle speed sensor R3 using a potentiometer and an encoder S4 for counting the number of rotations of the output shaft of the transmission 11 to detect the traveling distance are provided. Further, as shown in FIGS. 2, 5 and 6, in order to detect the deviation of the steering position with respect to the guiding beam light A1 in the lateral direction of the vehicle body on the basis of the light receiving position in the lateral direction of the vehicle body, The steering control optical sensor 17 for receiving the beam light A1 for steering is provided on the front right side of the vehicle body, and the optical sensor S3 for rotation for receiving the beam light A2 for steering is provided on either side of the vehicle body. In order to receive the turning beam light A2, the steering control light sensor 17 is provided on each of the left and right sides of the vehicle body on the front side. The turning optical sensor S3 is configured to detect only whether or not the turning beam light A2 is received, and the light receiving position cannot be determined.
【0014】前記操向制御用光センサ17について説明
を加えれば、図6に示すように、車体前後方向に間隔d
を隔て且つ上下方向にも間隔を隔てて位置するように配
置された前後一対の光センサS1,S2から構成され、
そして、前記誘導用ビーム光A1が車体前後の何れの方
向から入射される場合でも差のない状態で受光できるよ
うにするために、車体前後の各方向からの入射光を前記
光センサS1,S2夫々の受光面に向けて反射する反射
鏡18を備えている。前記前後一対の光センサS1,S
2の夫々は、複数個の受光素子Dを車体横幅方向に並設
したものであって、横幅方向でのセンサ中心D0に位置
する受光素子の位置を基準として、前記誘導用ビーム光
A1を受光した前後夫々の受光素子の位置X1,X2を
検出できるように構成されている。The steering control optical sensor 17 will be described in more detail. As shown in FIG.
And a pair of front and rear photosensors S1 and S2 arranged so as to be spaced apart from each other and also spaced apart in the vertical direction,
Then, in order that the guiding beam light A1 can be received in a state in which there is no difference in the incident light from any of the front and rear directions of the vehicle body, the incident light from the front and rear directions of the vehicle body is detected by the optical sensors S1, S2. A reflecting mirror 18 that reflects toward each light receiving surface is provided. The pair of front and rear optical sensors S1, S
Each of No. 2 has a plurality of light receiving elements D arranged side by side in the lateral direction of the vehicle body, and receives the guiding beam light A1 with reference to the position of the light receiving element located at the sensor center D0 in the lateral direction. The positions X1 and X2 of the front and rear light receiving elements are detected.
【0015】図3に示すように、前記後輪4の回転軸芯
上の車体横外方側に、車体側から支持部材23を延設
し、この支持部材23の先端側には、地上側に鉛直方向
に向けて立設される基準部材としての杭体1が備えられ
ている。前記杭体1の車体5に対する取り付け位置は、
車体横幅方向の中央位置からの距離がrなる位置である
が、この距離rは、前記苗植え付け装置6によって植付
け作業がなされる各作業行程の作業幅の1/2の幅に設
定される。即ち、上記距離rは、前述のように、一つの
作業行程の終端部から隣接する次の作業行程の始端部に
向けて車体5が、目標旋回中心c周りの目標移動軌跡g
に沿って旋回移動する際のその目標旋回中心cと車体横
幅中心位置との距離である旋回半径に相当する。又、前
記杭体1の下側部分1aの先端部1cは、図8に示すよ
うに、平面視において十字型の羽根形状に形成され、こ
れにより、先端部1cが地中に貫入して杭体1が地面に
立設されたときに回転しないようにしてある。As shown in FIG. 3, a support member 23 is extended from the vehicle body side on the lateral outer side of the vehicle body on the rotation axis of the rear wheel 4, and the tip side of the support member 23 is on the ground side. Is provided with a pile body 1 as a reference member that is erected in the vertical direction. The mounting position of the pile body 1 to the vehicle body 5 is
The distance r from the center position in the lateral direction of the vehicle body is r, and this distance r is set to a half of the work width of each work step in which the seedling planting device 6 carries out planting work. That is, as described above, the distance r is the target movement locus g around the target turning center c of the vehicle body 5 from the end portion of one work stroke to the start portion of the next adjacent work stroke.
It corresponds to the turning radius which is the distance between the target turning center c and the lateral center position of the vehicle body when the vehicle is turning along. Further, as shown in FIG. 8, the tip portion 1c of the lower portion 1a of the pile body 1 is formed into a cross-shaped blade shape in a plan view, whereby the tip portion 1c penetrates into the ground and is piled. The body 1 is prevented from rotating when it is erected on the ground.
【0016】前記支持部材23は上下動用油圧シリンダ
24により、杭体1を地面に突き刺す作用状態と上方に
退避する位置とに切り換え昇降揺動自在に設けられ、支
持部材23に対して杭体1が水平方向に相対移動自在且
つ縦軸芯周りで相対回動自在に連係されている。つま
り、図4に示すように、支持部材23に対して転動ロー
ラ30によりスライド自在に支持されたスライドフレー
ム31に対して杭体1が縦軸芯Y周りで相対回動自在に
支持され、その相対回動量が第1ポテンショメータP1
〔位置検出手段の一例〕により検出されるよう構成され
ている。又、スライドフレーム31内に、支持部材23
の下面に設けられたラックギア32に咬合うピニオンギ
ア33が回動自在に支承されており、スライドフレーム
31のスライド移動に伴ってピニオンギア33が回動
し、その回動量が第2ポテンショメータP2〔距離検出
手段の一例〕により検出されるよう構成されている。
尚、杭体1を旋回目標位置に突き刺す場合には、クラン
プ用油圧シリンダ25によりリンク27を介して連動開
閉操作される左右クランプアーム28,28で構成され
るクランプ機構29により所定位置で位置保持されるよ
う構成されている。前記油圧シリンダ24及びクランプ
機構29で基準部材セット手段Kが構成されている。前
記各油圧シリンダ24,25に対する制御弁21、26
は制御装置16により切り換え制御される。The supporting member 23 is provided by a vertical movement hydraulic cylinder 24 so that the supporting member 23 can be moved up and down by switching between an operating state in which the pile body 1 is pierced into the ground and a position in which the pile body 1 is retracted upward. Are linked so as to be relatively movable in the horizontal direction and relatively rotatable about the axis of the vertical axis. That is, as shown in FIG. 4, the pile body 1 is supported so as to be relatively rotatable around the vertical axis Y with respect to the slide frame 31 slidably supported by the rolling roller 30 with respect to the support member 23. The relative rotation amount is the first potentiometer P1.
It is configured to be detected by [an example of the position detecting means]. In addition, the support member 23 is provided in the slide frame 31.
A pinion gear 33 that engages with a rack gear 32 provided on the lower surface of the pinion gear 33 is rotatably supported, and the pinion gear 33 rotates as the slide frame 31 slides, and the amount of rotation is the second potentiometer P2 [. An example of the distance detecting means].
When the pile body 1 is pierced to the turning target position, the clamp hydraulic cylinder 25 holds the position at a predetermined position by the clamp mechanism 29 composed of the left and right clamp arms 28, 28 which are operated to open and close via the link 27. Is configured. The hydraulic cylinder 24 and the clamp mechanism 29 constitute a reference member setting means K. Control valves 21, 26 for the respective hydraulic cylinders 24, 25
Are controlled by the control device 16.
【0017】図9に示すように、前記杭体1に対する車
体5の距離を、例えば、車体横幅方向の中心からの距離
で表すと、旋回動作が目標旋回軌跡gに沿っているとき
の前記距離の適正値は距離rとなる。このとき、杭体1
の上側部分1bは立設されたときと同じ状態で鉛直方向
に向いている。旋回動作が目標旋回軌跡gよりもアンダ
ーステアリング状態になると前記スライドフレームが相
対的に車体から離間し、オーバーステアリング状態にな
ると前記スライドフレームが相対的に車体に近づくこと
になる。従って、その相対変位量が第2ポテンショメー
タにより検出される。又、前記第1ポテンショメータP
1により、杭体1に対する前記車体5の周方向での走行
角度を検出して、夫々の検出情報から車体5の旋回状態
を検出するように構成されている。尚、スライドフレー
ム31のスライド方向と直交する方向に位置ずれは、杭
体1の途中部に介装したコイルバネ1dにより許容され
る構成としている。As shown in FIG. 9, when the distance of the vehicle body 5 from the pile body 1 is represented by, for example, the distance from the center in the lateral direction of the vehicle body, the distance when the turning motion is along the target turning locus g. The proper value of is the distance r. At this time, pile 1
The upper portion 1b of the is oriented vertically in the same state as when it was erected. When the turning operation is in the under-steering state with respect to the target turning locus g, the slide frame is relatively separated from the vehicle body, and in the over-steering state, the slide frame is relatively close to the vehicle body. Therefore, the relative displacement amount is detected by the second potentiometer. In addition, the first potentiometer P
1, the traveling angle of the vehicle body 5 with respect to the pile body 1 in the circumferential direction is detected, and the turning state of the vehicle body 5 is detected from the respective detection information. The displacement of the slide frame 31 in the direction orthogonal to the sliding direction is allowed by the coil spring 1d interposed in the middle of the pile body 1.
【0018】図1に示すように、前記作業車Vの走行並
びに前記植え付け装置6の作動を制御するためのマイク
ロコンピュータ利用の制御装置16が設けられ、この制
御装置16には、前記操向角検出センサR1、前記車速
センサR3、前記エンコーダS4、前記回向用光センサ
S3、前記操向制御用光センサ17、前記第1、第2ポ
テンショメータP1,P2の各検出情報が入力されてい
る。又、前記制御装置16からは、前記変速用モータ1
2、前記各制御弁9,10a,10b,14、及び、前
記植付クラッチ15の夫々に対する駆動信号が出力され
ている。As shown in FIG. 1, a control unit 16 using a microcomputer is provided for controlling the traveling of the work vehicle V and the operation of the planting device 6, and the control unit 16 has the steering angle. The detection information of the detection sensor R1, the vehicle speed sensor R3, the encoder S4, the turning optical sensor S3, the steering control optical sensor 17, the first and second potentiometers P1 and P2 is input. Further, from the control device 16, the shift motor 1
2. Drive signals are output to the control valves 9, 10a, 10b, 14 and the planting clutch 15, respectively.
【0019】前記制御装置16は、前記操向制御用光セ
ンサ17の受光情報に基づいて前記作業車Vが、前記各
作業行程において前記誘導用ビーム光A1に沿って自動
走行すべく操向制御するように構成されている。具体的
には、図5に示すように、各作業行程の中央に設定され
た基準走行ラインL上に車体中心を位置させながら走行
させる。この操向制御について説明すれば、図6に示す
ように、前記操向制御用光センサ17の前記前後一対の
光センサS1,S2の夫々の受光素子の位置X1,X2
とその車体前後方向での取り付け間隔dとに基づいて、
下式から、前記誘導用ビーム光A1の投射方向に対する
車体5の傾きφと横幅方向における位置の偏位xとを求
めるようになっている。The control device 16 controls the steering so that the work vehicle V automatically travels along the guiding beam light A1 in each work stroke based on the light reception information of the steering control optical sensor 17. Is configured to. Specifically, as shown in FIG. 5, the vehicle is caused to travel while the center of the vehicle body is located on the reference travel line L set at the center of each work stroke. This steering control will be described. As shown in FIG. 6, the positions X1 and X2 of the light receiving elements of the pair of front and rear optical sensors S1 and S2 of the steering control optical sensor 17, respectively.
And its mounting distance d in the vehicle front-rear direction,
The inclination φ of the vehicle body 5 with respect to the projection direction of the guiding light beam A1 and the positional deviation x in the lateral width direction are obtained from the following equation.
【0020】[0020]
【数1】φ=tan-1(|X1−X2|/d) x=X1## EQU1 ## φ = tan -1 (| X1-X2 | / d) x = X1
【0021】尚、この例では、前記横幅方向における位
置の偏位xは、前記一対の光センサS1,S2の一方
(S1)の受光位置としているが、前記傾きφによる誤
差が生じないようにするために、前記一対の光センサS
1,S2夫々の受光位置X1,X2の平均値を用いるよ
うにしてもよい。そして、前記作業車Vは、前記傾きφ
と前記偏位xとが共に零となるように、前輪3の操向角
を設定して2輪ステアリング形式で操向制御する。In this example, the position deviation in the lateral width direction is set to the light receiving position of one (S1) of the pair of photosensors S1 and S2, but an error due to the inclination φ does not occur. In order to do so, the pair of optical sensors S
You may make it use the average value of the light receiving positions X1 and X2 of 1 and S2, respectively. The work vehicle V has the inclination φ.
Then, the steering angle of the front wheels 3 is set so that both the deviation x and the deviation x become zero, and steering control is performed in a two-wheel steering system.
【0022】前記制御装置16は、前記第2ポテンショ
メータP2によって検出される、前記目標旋回中心c周
りの目標移動軌跡gに対する車体5の旋回位置のずれ情
報、及び、前記第1ポテンショメータP1によって検出
される、前記杭体1に対する前記車体5の周方向での位
置情報に基づいて、車体5の旋回状態を検出するように
構成されている。又、前記制御装置16を利用して、一
つの作業行程の終端部から隣接する次の作業行程の始端
部に向けて車体5が前記目標旋回中心c周りの目標移動
軌跡gに沿って旋回移動するように、旋回装置としての
前記前輪3及び前記ブレーキ装置2a,2bの作動を制
御する制御手段が構成されている。上記目標旋回軌跡
は、図7に示すように、前記回向用光センサS3が前記
回向用ビーム光A2を検出した地点をeとし、このe地
点から前記エンコーダS4の検出情報に基づいて距離a
だけ走行させた地点fから180度の旋回動作を開始
し、所定の旋回軌跡gを経て旋回動作の終点hに至るよ
うに設定されている。旋回制御は、前記目標旋回中心c
と前輪3の夫々の操向方向を直交させたステアリング状
態で実行される。前記制御装置は前記第2ポテンショー
メータP2の検出情報に基づいて、前記目標移動軌跡g
に対するずれを小さくするように修正制御しながら旋回
制御を実行する。具体的には、ずれの方向がアンダース
テアリング方向であれば内輪側のブレーキ装置2a,2
bを作動させ、オーバーステアリング方向であれば外輪
側のブレーキ装置2a,2bを作動させる。更に、前記
制御装置は、前記第1ポテンショーメータP1の検出情
報に基づいて、旋回の終了、即ち前記旋回軌跡の終点h
への到達を判別するように構成されている。即ち、旋回
動作を開始した地点fでのポテンショーメータの値か
ら、ポテンショーメータの値が180度の旋回動作に相
当する量変化した時点で旋回動作が終了したと判断する
のである。The control unit 16 detects the deviation information of the turning position of the vehicle body 5 with respect to the target movement locus g around the target turning center c, which is detected by the second potentiometer P2, and is detected by the first potentiometer P1. The turning state of the vehicle body 5 is detected based on the position information of the vehicle body 5 in the circumferential direction with respect to the pile body 1. Further, by using the control device 16, the vehicle body 5 turns along the target movement locus g around the target turning center c from the end of one work stroke to the start of the next adjacent work stroke. Thus, the control means for controlling the operation of the front wheels 3 as the turning device and the brake devices 2a, 2b is configured. In the target turning trajectory, as shown in FIG. 7, the point where the turning optical sensor S3 detects the turning beam light A2 is e, and the distance from the point e is based on the detection information of the encoder S4. a
It is set so that the turning operation of 180 degrees is started from the point f at which the vehicle has run, and the end point h of the turning operation is reached via a predetermined turning locus g. The turning control is performed by the target turning center c.
Is executed in a steering state in which the steering directions of the front wheels 3 are orthogonal to each other. The control device, based on the detection information of the second potentiometer P2, the target movement trajectory g
The turning control is executed while performing correction control so as to reduce the deviation with respect to. Specifically, if the deviation direction is the under-steering direction, the brake devices 2a, 2 on the inner wheel side are provided.
b is actuated, and the brake devices 2a, 2b on the outer wheel side are actuated in the oversteering direction. Further, the control device, based on the detection information of the first potentiometer P1, ends the turning, that is, the end point h of the turning trajectory.
Is configured to determine arrival at. That is, it is determined that the turning operation is completed when the value of the potentiometer changes from the value of the potentiometer at the point f at which the turning operation is started, by an amount corresponding to the turning operation of 180 degrees.
【0023】次に、図10、図11に示すフローチャー
トに基づいて、前記制御装置16の動作について説明す
る。前記作業車Vは、前記誘導用レーザ光投射装置B1
から投射される誘導用ビーム光A1を車体後方側から受
光する状態で、圃場の一端側に設定された最初の作業行
程を、その長さ方向に沿って一端側から他端側に向けて
走行開始する。走行開始後は、前記操向制御用センサ1
7による前記誘導用ビーム光A1の受光位置情報に基づ
いて、前記一対の光センサS1,S2の両方の受光位置
がセンサ中央となるように、前述の如く、2輪ステアリ
ング形式で前記前輪3を操向制御する。そして、前記回
向用光センサS3が、作業行程の一端側において投射さ
れる前記回向用ビーム光A2を受光した時点から設定距
離を走行して植え付け開始位置に達するに伴って、苗植
付装置6を下降させると共に駆動開始して、植え付け作
業を開始することになる。前記作業車Vが作業行程の終
端部に達して、前記回向用光センサS3が作業行程の他
端側において投射される回向用ビーム光A2を受光する
と(e地点)、苗植付装置6の駆動を停止して植え付け
作業を停止する。尚、詳述はしないが、回向回数等に基
づいて作業終了を判別した場合には、次の回向動作を行
わず、走行停止して全処理を終了する。そして、上記e
地点から距離a離れたf地点に向けて走行させる。f地
点に到着すると、走行を停止させてから油圧シリンダを
作動させて、杭体1を旋回する側の車体横側方の前記目
標旋回中心位置cに対応する地面に立設させる。そし
て、180度旋回させるための車体5の反転方位を計算
し、前輪3の操向角を所定ステアリング角にセットし、
更に、前輪3に対する図示しない倍速駆動装置をオン作
動させてから旋回動作を開始する。尚、詳述はしない
が、この倍速駆動装置がオンされると、後輪4の駆動速
度に対する前輪3の駆動速度の比が通常の1:1から
1:α(例えばα=2)に大きくなり、旋回動作がスム
ーズに行われることになる。旋回中は前記第2ポテンシ
ョーメータP2の検出情報からステアリング状態を判断
し、アンダーステアリングであれば内輪側のブレーキ装
置を作動させ、オーバーステアリングであれば外輪側の
ブレーキ装置を作動させる。そして、前記第1ポテンシ
ョーメータP1によって旋回の終了が検出されると、走
行を停止させた後倍速駆動装置をオフ作動させ、油圧シ
リンダによって、杭体1を地面から引き抜いて車体上方
に位置させる収納動作を行う。そして、ステアリング角
を次の作業行程の方向に向ける戻し操作を行った後、自
動走行を開始させる。Next, the operation of the control device 16 will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. The work vehicle V includes the guiding laser beam projection device B1.
In the state in which the guiding beam light A1 projected from the vehicle is received from the rear side of the vehicle body, the first work stroke set on one end side of the field travels from one end side to the other end side along its length direction. Start. After the start of traveling, the steering control sensor 1
Based on the light receiving position information of the guiding beam light A1 by 7, the front wheel 3 is operated in the two-wheel steering system so that both the light receiving positions of the pair of optical sensors S1 and S2 are in the sensor center. Steering control. Then, as the turning optical sensor S3 travels a set distance from the time when the turning beam light A2 projected on one end side of the work process is received and reaches the planting start position, seedling planting is performed. The plant 6 will be started by lowering the device 6 and starting driving. When the working vehicle V reaches the end portion of the working stroke and the turning optical sensor S3 receives the turning beam light A2 projected on the other end side of the working stroke (point e), the seedling planting device. The drive of 6 is stopped to stop the planting work. Although not described in detail, when it is determined that the work is completed based on the number of times of turning, the next turning operation is not performed, the traveling is stopped, and the entire process is ended. And the above e
The vehicle travels toward point f, which is a distance a from the point. When the vehicle arrives at the point f, the traveling is stopped and then the hydraulic cylinder is operated to stand the pile 1 on the ground corresponding to the target turning center position c on the lateral side of the vehicle on the turning side. Then, the reverse direction of the vehicle body 5 for turning 180 degrees is calculated, the steering angle of the front wheels 3 is set to a predetermined steering angle,
Further, the turning operation is started after the double speed drive device (not shown) for the front wheels 3 is turned on. Although not described in detail, when the double-speed drive device is turned on, the ratio of the drive speed of the front wheels 3 to the drive speed of the rear wheels 4 is increased from the usual 1: 1 to 1: α (eg α = 2). As a result, the turning motion is smoothly performed. During turning, the steering state is judged from the detection information of the second potentiometer P2. If the steering wheel is understeering, the brake device on the inner wheel side is operated, and if it is oversteering, the brake device on the outer wheel side is operated. When the end of the turning is detected by the first potentiometer P1, the traveling is stopped, the double speed drive device is turned off, and the pile body 1 is pulled out from the ground by the hydraulic cylinder to be positioned above the vehicle body. Perform the storing operation. Then, after performing a returning operation for directing the steering angle in the direction of the next work stroke, automatic traveling is started.
【0024】〔別実施例〕上記実施例では、旋回装置を
前輪3と、後輪4に設けたブレーキ装置2a,2bとに
よって構成したが、これ以外に、例えば、ブレーキ装置
2a,2bを設けずに前輪3のステアリング角のみを修
正しながら旋回させるようにすることも可能である。
又、2輪ステアリングではなく、図12に示すように、
前輪3及び後輪4によって旋回装置を構成し、4輪ステ
アリングで旋回させるようにしてもよい。この例では、
車体前後方向の略中央位置の車体側方に、目標旋回中心
cが設定され、上記目標旋回中心cに向かう線に対して
前後輪3,4の各操向角が90度をなすようにステアリ
ング操作され、旋回状態検出手段Sの検出情報から判断
されるずれ情報に基づいてステアリング角が修正され
る。[Other Embodiments] In the above embodiment, the turning device is constituted by the front wheels 3 and the brake devices 2a, 2b provided on the rear wheels 4, but other than this, for example, the brake devices 2a, 2b are provided. Instead, it is possible to make a turn while correcting only the steering angle of the front wheels 3.
Also, instead of the two-wheel steering, as shown in FIG.
A turning device may be configured by the front wheels 3 and the rear wheels 4 and turned by four-wheel steering. In this example,
A target turning center c is set on the side of the vehicle body at a substantially central position in the vehicle front-rear direction, and steering is performed such that the steering angles of the front and rear wheels 3, 4 are 90 degrees with respect to the line toward the target turning center c. The steering angle is corrected based on the shift information that is operated and is determined from the detection information of the turning state detection means S.
【0025】前記杭体1を昇降させる手段としては、油
圧シリンダに代えて、電動モータにより支持アーム23
を昇降揺動させて杭体1を昇降させるよう構成してもよ
い。As means for raising and lowering the pile body 1, instead of a hydraulic cylinder, an electric motor is used to support the arm 23.
The pile body 1 may be moved up and down by swinging up and down.
【0026】前記基準部材としては、上記実施例に示さ
れたように支持部材と一体的に昇降させる構成に代え
て、予め基準部材セット手段によって立設された後に、
前記支持部材が基準部材に対して水平方向に相対移動自
在に係合して、相対移動量を検出するように構成しても
よい。As the reference member, instead of the structure of raising and lowering integrally with the support member as shown in the above-mentioned embodiment, after being preliminarily set up by the reference member setting means,
The support member may be engaged with the reference member so as to be relatively movable in the horizontal direction, and the relative movement amount may be detected.
【0027】又、上記実施例では、本発明を田植え用の
作業車に適用したものを例示したが、田植え機以外の農
機及び各種自動走行作業車にも適用できるものであっ
て、その際の各部の具体構成は種々変更できる。In the above embodiment, the present invention is applied to a work vehicle for rice planting, but it can be applied to agricultural machines other than rice planting machines and various automatic work vehicles. The specific configuration of each unit can be changed in various ways.
【0028】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
付図面の構成に限定されるものではない。It should be noted that reference numerals are given in the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configurations of the accompanying drawings by the entry.
【0029】[0029]
【図1】制御構成のブロック図FIG. 1 is a block diagram of a control configuration.
【図2】作業車及び誘導用ビーム光投射手段の概略側面
図FIG. 2 is a schematic side view of a work vehicle and a beam light projection means for guidance.
【図3】基準部材セット手段を示す作業車の背面図FIG. 3 is a rear view of the work vehicle showing the reference member setting means.
【図4】位置検出手段及び距離検出手段を示す一部断面
側面図FIG. 4 is a partial sectional side view showing a position detecting means and a distance detecting means.
【図5】作業行程及び旋回動作を説明する概略平面図FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a work stroke and a turning operation.
【図6】操向制御用光センサの受光位置の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of a light receiving position of a steering control optical sensor.
【図7】設定走行基準ライン及び目標旋回軌跡の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a set traveling reference line and a target turning trajectory.
【図8】基準部材の先端部形状を示す平面図FIG. 8 is a plan view showing the shape of the tip of the reference member.
【図9】旋回装置の動作を説明する概略平面図FIG. 9 is a schematic plan view illustrating the operation of the turning device.
【図10】制御作動のフローチャートFIG. 10 is a flowchart of control operation.
【図11】制御作動のフローチャートFIG. 11 is a flowchart of control operation.
【図12】別実施例の旋回装置の動作を説明する概略平
面図FIG. 12 is a schematic plan view illustrating the operation of the turning device of another embodiment.
1 基準部材 5 車体 23 支持部材 K 基準部材セット手段 P1 位置検出手段 P2 距離検出手段 1 Reference member 5 Vehicle body 23 Support member K Reference member setting means P1 Position detection means P2 Distance detection means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒岩 良三 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ryozo Kuroiwa 64, Ishizukita-machi, Sakai City, Osaka Prefecture Kubota Sakai Factory
Claims (2)
程の始端部に向けての旋回移動に先立って、目標旋回中
心位置に対応する地面に基準部材(1)を立設する基準
部材セット手段(K)を備え、前記基準部材(1)と車
体から延設した支持部材(23)とを水平方向に相対移
動自在且つ縦軸芯周りで相対回動自在に連係し、前記基
準部材(1)と前記支持部材(23)との水平方向の相
対移動量に基づいて、前記基準部材(1)に対する車体
(5)の距離を検出する距離検出手段(P2)を備えて
ある作業車の旋回状態検出装置。1. A reference member for standing a reference member (1) on a ground surface corresponding to a target turning center position prior to turning movement from the end portion of one work stroke to the start end of the next work stroke. The reference member (1) and the support member (23) extending from the vehicle body are linked to each other by setting means (K) so that the reference member (1) and the support member (23) can be horizontally moved relative to each other and can be relatively rotated about a vertical axis. A work vehicle provided with distance detection means (P2) for detecting the distance of the vehicle body (5) to the reference member (1) based on the amount of relative movement of (1) and the support member (23) in the horizontal direction. Turning state detection device.
されるように構成され、その基準部材(1)と前記支持
部材(23)との前記縦軸芯周りでの相対回動量に基づ
いて、前記車体(5)の周方向での位置を検出する位置
検出手段(P1)が設けられている請求項1記載の作業
車の旋回状態検出装置。2. The relative rotation amount of the reference member (1) so as to be non-rotatably erected, and the reference member (1) and the support member (23) about the longitudinal axis. The turning state detection device for a work vehicle according to claim 1, further comprising position detection means (P1) for detecting the position of the vehicle body (5) in the circumferential direction based on the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16531993A JPH0723611A (en) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | Detector for revolving state of working vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16531993A JPH0723611A (en) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | Detector for revolving state of working vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0723611A true JPH0723611A (en) | 1995-01-27 |
Family
ID=15810073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16531993A Pending JPH0723611A (en) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | Detector for revolving state of working vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0723611A (en) |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP16531993A patent/JPH0723611A/en active Pending
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