[发明专利]自动转向系统以及自动转向方法有效

专利信息
申请号: 201880075514.X 申请日: 2018-11-16
公开(公告)号: CN111372440B 公开(公告)日: 2022-10-04
发明(设计)人: 阪口和央;佐野友彦;吉田脩;丸尾贤;中林隆志;仲岛铁弥 申请(专利权)人: 株式会社久保田
主分类号: A01B69/00 分类号: A01B69/00;G05D1/02
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 曲天佐
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 自动 转向 系统 以及 方法
【说明书】:

作业车的自动转向系统具备:转向行驶装置,其基于以直进方向为基准的向左的转向量进行左转弯,并基于以中立位置为基准的向右的转向量进行右转弯;自车位置计算部(55),其计算自车位置;位置偏移计算部(57),其根据行驶路径与自车位置计算位置偏移;车身方位计算部(56),其计算表示车身的朝向的车身方位;方位偏移计算部(58),其根据行驶路径与车身方位计算方位偏移;转向量计算部(41),其基于位置偏移与方位偏移,计算用于消除位置偏移以及方位偏移的转向量即第一转向量;以及转向量限制部(42),其基于当前的所述转向量即第二转向量限制第一转向量。

技术领域

本发明涉及在作业地上自动行驶的作业车的自动转向系统以及自动转向方法。

背景技术

专利文献1的作业车具备:转向操作单元,其对变更车身的行进方向的转向前轮进行操作;路径设定单元,其设定车身应行驶的目标行驶路径;检测自车位置的位置检测单元;检测车身方位的方位检测单元;控制单元。该控制单元执行对转向操作单元进行操作以使自车位置处于目标行驶路径上且检测方位为目标行驶路径上的目标方位的自动转向控制。

专利文献2的农业用作业车具备接收来自GPS卫星的电波的GPS接收装置,基于计算出的自车位置以追踪目标路径的方式进行自动行驶。在直进行驶中,在车身偏离了直线状的目标路径的情况下,即在设置于车身中心线上的控制基准点偏离了目标路径的情况下,基于位置偏差(位置偏移)以及方位偏差(方位偏移)进行转向控制。在转弯行驶中,车身前侧的前轮中心部被设定为控制基准位置,计算控制基准位置相对于在将转弯路径的中心和控制基准位置连结的直线与转弯路径的交点处通过的车身的切线矢量的位置偏差和方位偏差。基于计算出的位置偏差与方位偏差进行转向控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-123804号公报

专利文献2:日本特开2002-358122号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而,在以往的转向控制中,存在不能准确地对偏移量进行控制的情况。例如,在专利文献1的作业车中,在检测方位与目标方位的偏移大的情况下,为了消除该偏移,以较大的转向角进行转向控制。因此,在过度切换了转向角的情况下,会出现如下不良情况:通过向相反方向进行大幅度回轮的转向控制,导致反复出现控制超量,从而不能进行顺畅的转弯行驶。特别是,在车身进行换向那样的转弯行驶的情况下,由于目标方位时刻变化,因此控制超量的程度有变大的趋势,顺畅的转弯行驶变难。

鉴于这种实际情况,期望一种可抑制控制超量的自动转向系统。

另外,在专利文献2的转向控制中,为了求出位置偏差(位置偏移量)与方位偏差(方位偏移量),需要计算出在将转弯路径的转弯中心和控制基准位置连结的直线与转弯路径的交点处通过的车身的切线矢量,但是就切线矢量的计算而言,由于气运算负荷较高,因此很费运算时间。另外,在作业车中,与乘用车等相比,使用较小的转弯半径,因此在转弯行驶中,切线矢量迅速地变化,需要在短时间内对运算负荷较高的切线矢量进行计算。为了进行这种计算,要求较高成本的运算功能。

鉴于这种实际情况,期望一种能够在转弯行驶中通过简单的算法高速计算位置偏移量以及方位偏移量而进行准确的转向控制的自动转向系统。

为了解决上述问题,本发明的目的在于进行准确的转向控制。

用于解决技术问题的手段

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