| 研究課題/領域番号 |
09556052
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
農業機械学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
芋生 憲司 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40184832)
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| 研究分担者 |
竹永 博 宇都宮大学, 農学部, 教授 (30007992)
鳥居 徹 東京大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60172227)
岡本 嗣男 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40031215)
柏嵜 勝 宇都宮大学, 農学部, 助手 (00282385)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 自律走行車両 / トラクタ / 速度計 / 超音波 / 超音波ドップラー速度計 |
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| 研究概要 |
自律走行トラクタ用の高性能超音波ドップラー速度計を開発することが本研究の目的である。期間内の研究で、従来にない高精度の対地速度計を開発することができた。反射板については特許を出願しており、今後投稿論文として公表する予定である。主な研究成果は以下の通りである。
(1)信号処理法の改善による感度および分解能の向上:分解能を高くするため、受信周波数を逓倍した。また参照信号との周波数差を出力することで、前進から停止、後進に至るまでなめらかに測定できるようにし、低速時の測定ができないという従来のドップラー速度計の問題を解決した。更にセンサの取り付け法の改善、プリアンプの装着、同調アンプの付加により、受信感度を向上させ、ノイズの影響を低滅させた。
(2)路面での反射角変動による測定誤差の除去:ドップラー速度計では路面の状況によって、反射角が変動し測定誤差を生じる。これに対処するため指向性の高い高周波の超音波センサを用いるのが一般的であったが、その結果として空気中での減衰が大きく、また路面の照射面積が小さくなるという問題があった。本研究ではオフセットパラボラ型の反射板を用いることでこの問題に対処した。指向性の低い送受信センサを用いながら反射板の作用により、路面への入射角および受信波の反射角をほぽ一定にした。その結果、比較的低周波で減衰の小さい音波を用いることが可能になり、反射強度の小さい路面での測定精度の向上に寄与した。
(3)比較試験の実施:リニアアクチュエータを用いた測定試験装置により、市販の速度計との比較試験を行った。その結果、開発した速度計の高性能を確認できた。
(4)自律走行試験:飼料生産圃場において内界センサとGPSを併用した自律走行トラクタの試験を行った。平坦な牧草刈り後地において、速度約0.8m/sで270mの距離を自律走行させた結果、最大誤差は約50cmであった。
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