誘導ケーブル追従式水田走行システム

※アーカイブの成果情報は、発表されてから年数が経っており、情報が古くなっております。
同一分野の研究については、なるべく新しい情報を検索ください。

要約

誘導ケーブルを水田に埋設し、そこからの信号をガイドにした車両走行システムを開発した。本システムを利用した自動走行車両は、水田において高精度の直進走行性が実現される。また、誘導ケーブルからの信号は有人作業の際のマーカとして有効である。

担当:北陸農業試験場・水田利用部・作業技術研究室
連絡先:0255-26-3236
部会名:営農・作業技術
専門:機械
対象:農業機械
分類:研究

背景・ねらい

新しい栽培様式や大区画水田における乗用作業が普及していくなかで、直進走行を長時間保つ技術が重要になる。また、直播では作業跡がわかりにくく、正確な次行程への進入が困難になる、という問題もおこる。そこで、誘導ケーブルを水田に埋設し、そこからの信号を利用した、車両走行システムを開発する。

成果の内容・特徴

あらかじめ想定した作業経路にケーブル(自動車用低圧ビニル絶縁電線AV3)を埋設し (図1-1) 、誘導信号発信機により単相交流(1.5kHz、185mA)を流す。センサは1対のコイルと演算部から構成され、ケーブルをコイルで左右にまたいで使用する。誘導ケーブルからの信号は湛水状態、立毛状態でも検出でき、ケーブルに対する偏差と取付高さに対してそれぞれ線形に電圧を出力する (図2)。
圃場では、10m間隔、地表下25cmと広い間隔で作土よりも深い位置にケーブルを埋設するので (図1-2) 、ロータリ耕うん、溝切りなど一般的な作業に影響はない。
誘導ケーブル追従式水田走行システムを利用した試作自動走行車両 (図3) は、誘導センサ、傾斜センサ、速度センサ、操舵角センサが装着されており、各センサの情報(インタバル20Hz) から適切な操舵角を決定し、操舵部の電磁弁を制御する構造である。水田において、約0.8m/sの速度で走行したとき、標準偏差5cm以下の高精度直進走行が可能である (図4) 。旋回部は、約0.2m/sの速度で自動走行が可能である。
自動走行車両を用いなくても、トラクタなどの車両に誘導センサを取付けることにより、オペレータは作業経路からのずれを指示計でモニタリングしながらハンドル操作ができる。そのため、容易に目標とする経路に沿った作業が行える (図4)。