JP2016011025A

JP2016011025A - 自動走行搬送車両

Info

Publication number: JP2016011025A
Application number: JP2014133013A
Authority: JP
Inventors: 尚史西澤; Hisafumi Nishizawa; 弘明橋間; Hiroaki Hashima
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-01-21

Abstract

【課題】地面に埋設された誘導線を必要とせず、搬送作業の作業性を向上できる自動走行搬送車両を実現することである。【解決手段】自動走行搬送車両１０は、動力源であるエンジン２６と、エンジン２６から動力が伝達されて駆動される左右の走行部であるクローラ装置２８，３０と、左右のクローラ装置２８，３０の速度差または方向を変更して車両移動方向を変更する方向変更装置４０と、走行状態を取得する走行状態取得部５０と、ユーザに操縦されながら移動される場合において取得された走行状態に基づいて移動経路を求めて記憶し、記憶された移動経路に沿って自動走行するようにエンジン２６及び方向変更装置４０を制御する制御装置６０とを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、動力源から動力が伝達されて駆動される左右の走行部と、左右の走行部の速度差または方向を変更して車両移動方向を変更する方向変更装置とを備える自動走行搬送車両に関する。

従来から車両を用いて荷物を搬送する場合がある。例えば果樹園などの農園でみかんなどの農作物を収穫した後、選別作業及び箱詰め作業を行うための収集所に荷物として収穫物を搬送する場合がある。この場合において、地面上に設置された搬送用レールに沿って移動する台車を用いる場合、収穫を行った作業者が収穫位置から離れたレール上の台車まで収穫物を持ち運ぶ必要があるので、搬送作業の作業性の改善が望まれる。

一方、エンジンなどの動力源と、クローラ装置などの左右の走行装置とを有する搬送車両を用いて荷物を搬送する場合もある。作業者は、車両の後側で歩行しながら車両のハンドルを持って車両の移動を案内する。この場合、坂道での移動等において改善が求められる。

特許文献１から特許文献３には、エンジンによって駆動される左右のクローラ装置と、荷台とを有する搬送車両が記載されている。特許文献１、２に記載された車両では、作業者は左右の操作レバーを操作して左右の操舵用クラッチの接続及び遮断を切り替えることで、左右クローラ装置の速度差を変えて、車両の移動方向を変化させる。特許文献３に記載された車両では、作業者はハンドルに設けられたコントロールレバーによって、左右の動力伝達部に設けられた油圧無段変速装置のポンプ斜板の角度を調整し、車両の移動方向を変化させる。

実開平６−４７０８０号公報特開２００５−７５１５５号公報特開平６−２９７９６９号公報特開２００１−２０２１３２号公報

特許文献１から特許文献３のいずれかに記載された車両を用いて作業者が歩行しながら所定位置で荷物を載せて搬送する場合、作業者が搬送車両を移動させる必要があるので、搬送作業の作業性改善が望まれる。一方、特許文献４には地面に埋設された誘導線に沿って自動走行する無人走行車両が記載されているが、この車両を搬送車両として用いる場合、地面に誘導線を埋設する必要があるので、埋設作業に手間を有する。

本発明の目的は、地面に埋設された誘導線を必要とせず、搬送作業の作業性を向上できる自動走行搬送車両を実現することである。

本発明に係る自動走行搬送車両は、動力源と、前記動力源から動力が伝達されて駆動される左右の走行部と、前記左右の走行部の速度差または方向を変更して車両移動方向を変更する方向変更装置と、車両の走行状態を取得する走行状態取得部と、ユーザに操縦されながら移動される場合において取得された前記走行状態に基づいて移動経路を求めて記憶し、記憶された前記移動経路に沿って自動走行するように前記動力源及び前記方向変更装置を制御する制御装置とを備える。

本発明に係る自動走行搬送車両によれば、地面に埋設された誘導線を必要とせず、搬送作業の作業性を向上できる。

本発明に係る実施形態の自動走行搬送車両を示す図である。図１に示す車両を構成する走行システムを示すブロック図である。図１に示す車両において、荷台を省略した状態で上方から見た図である。図３のＡ部断面図である。実施形態の車両が移動する移動経路を示す図である。図５に示す移動経路の一部を示す図である。図６の移動経路を車両が移動する場合の左右スプロケットの回転速度と、左右クラッチのオンオフ状態との時間に対する変化を示す図である。本発明に係る実施形態の自動走行搬送車両の別例の第１例において、図３の左側半部に対応する図である。図８に示す車両を構成する走行システムを示すブロック図である。本発明に係る実施形態の自動走行搬送車両の別例の第２例を示す概略構成図である。図１０に示す車両を構成する走行システムを示すブロック図である。本発明に係る実施形態の自動走行搬送車両の別例の第３例を示す概略構成図である。図１２に示す車両を構成する走行システムを示すブロック図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下では、自動走行搬送車両が果樹園で収穫された収穫物を荷物として載せる荷台を有する農園移動用の車両を説明するが、これは例示である。車両は、収穫物以外の荷物を荷台に乗せて移動経路を走行する車両としてもよい。例えば畑から自宅に移動し、荷台に芝刈り機または農機具を荷物として荷台に乗せる車両としてもよい。また、車両の駆動方式として、前輪のみまたは後輪のみの駆動でもよい。また、動力源としてエンジンを用いる場合を説明するが、動力源として電動モータを用いるものでもよい。以下ではすべての図面において同様の要素には同一の符号を付して説明する。

（車両の構成）
図１から図７は、実施形態を示している。図１は、本実施形態の自動走行搬送車両１０を示している。図２は、図１に示す車両１０を構成する走行システム２０を示すブロック図である。図３は、図１に示す車両１０において、荷台を省略した状態で上方から見た図である。

図１に示す自動走行搬送車両１０は、農園移動用として用いられるものであり、車体１１と、荷台１２と、走行システム２０とを備える。以下、自動走行搬送車両１０は、場合によって車両１０と記載する。荷台１２は、車体１１の上側に設けられる。走行システム２０は、動力源であるエンジン２６と、車体１１の左右に支持され、エンジン２６から動力が伝達されて駆動される走行部である左右のクローラ装置２８，３０と、方向変更装置４０と、走行状態取得部５０と、制御装置６０とを含む。

エンジン２６は、車体１１の後部に設けられて、ハンドル３１の上部付近に設けられた操作パネル３２に設けられた始動スイッチ３２ａを操作することにより始動され、所定の一定速度で回転駆動される。エンジン２６は、後述の自動走行制御時に制御装置６０が有する図示しないエンジン始動制御部によっても始動可能である。

ハンドル３１は、ユーザである作業者１３が掴んで歩行するためのもので、車体１１に固定されて上側に向かって後方に傾斜する左右２つのアーム部Ｌ１と、各アーム部Ｌ１の上端に連結された略Ｃ字形のグリップ部Ｌ２とを含む。グリップ部Ｌ２は、互いに平行な左右２つの直線部Ｌ２ａと、各直線部Ｌ２ａの後端部に略直角に連結された連結部Ｌ２ｂとを有する。ハンドル３１は、連結部Ｌ２ｂが省略されて分離した左右２つのグリップ部を有する構成としてもよい。

左右のクローラ装置２８，３０は、前端部に設けられた駆動スプロケット３３，３４と、複数の従動スプロケット３５と、各スプロケット３３，３４，３５に係合し回転するベルト状のクローラ本体３６とを含む。左右の駆動スプロケット３３，３４は、エンジン２６から後述する動力伝達部７０の２つの操舵用クラッチ７１，７２の一方または他方の操舵用クラッチ７１（または７２）を介して動力が伝達される。以下、左右の駆動スプロケット３３，３４は、場合によって左スプロケット３３または右スプロケット３４と記載する。

動力伝達部７０は、第１ベルト伝達部７３及び第２ベルト伝達部７４と、歯車変速装置７５と、左右の操舵用クラッチ７１，７２とを含む。第１ベルト伝達部７３は、エンジン２６の出力軸に固定された第１プーリＴ１からベルトＢ１を介して前側に配置された第２プーリＴ２に動力を伝達する。第２ベルト伝達部７４は、第３プーリＴ３からベルトＢ２を介して歯車変速装置７５の入力軸７５ａ（図３）に固定された第４プーリＴ４に動力を伝達する。第２プーリＴ２及び第３プーリＴ３は共通の回転軸に固定される。第１ベルト伝達部７３のベルトＢ１付近には、主クラッチ７６が設けられる。

主クラッチ７６は、ベルトＢ１を押圧するテンションプーリＣ１と、アームＣ２と、図示しないバネとを含む。アームＣ２は、エンジン２６のクランクケースに揺動可能に支持され、テンションプーリＣ１はアームＣ２の一端部（図１の上端部）に回転可能に支持される。バネは、アームＣ２に対し、テンションプーリＣ１をベルトＢ１に押し付ける方向に付勢力を加える。この状態でベルトＢ１に張力が付与される。

ハンドル３１の上部には主クラッチレバー７７が支持されており、この主クラッチレバー７７は、アームＣ２に図示しないリンクまたはケーブルを介して接続される。これによって、主クラッチレバー７７が非操作の場合、ベルトＢ１の張力が高くなり、エンジン２６の動力が歯車変速装置７５の入力軸７５ａに伝達される。一方、主クラッチレバー７７が操作される場合、テンションプーリＣ１がベルトＢ１から退避してベルトＢ１の張力が０となることでエンジン２６と入力軸７５ａとの間での動力伝達が遮断される。以下では、テンションプーリＣ１によりこの動力伝達が遮断されることを主クラッチ７６がオフされると記載し、この動力伝達が行われることを主クラッチ７６がオンされると記載する。なお、主クラッチ７６として、他の形式のクラッチを採用してもよい。

歯車変速装置７５は、入力軸７５ａの回転を減速して左右の出力軸７５ｂ、７５ｃに動力を出力する。左出力軸７５ｂは左操舵用クラッチ７１を介して左スプロケット３３に接続される。右出力軸７５ｃは右操舵用クラッチ７２を介して右スプロケット３４に接続される。なお、車両のハンドル３１付近に変速レバーを設けて、変速レバーの変速位置に応じて歯車変速装置７５の変速段が切り替えられる構成としてもよい。

これによって、エンジン２６の動力は各ベルト伝達部７３，７４、歯車変速装置７５、及び操舵用クラッチ７１（または７２）を介してスプロケット３３（または３４）に伝達され、左右のクローラ本体３６が駆動されることにより走行する。

方向変更装置４０は、左右のクローラ装置２８，３０の速度差を変更して車両移動方向を変更する。具体的には、方向変更装置４０は、各操舵用クラッチ７１，７２の断接切替用の左右の２つのクラッチ切替部４１，４２と、左右の操舵用クラッチレバー４３，４４と、左右２つのクラッチアクチュエータ４５，４６とを有する。左操舵用クラッチ７１は、左クラッチ切替部４１により断接が切り替えられ、右操舵用クラッチ７２は、右クラッチ切替部４２により断接が切り替えられる。左右２つのクラッチアクチュエータ４５，４６は、各クラッチ切替部４１，４２を動作させる。

左右の操舵用クラッチレバー４３，４４は、各クラッチ切替部４１，４２に連結されたクラッチ切替指示部であり、ハンドル３１の上部に支持される。左操舵用クラッチ７１は、左操舵用クラッチレバー４３と左クラッチアクチュエータ４５とのいずれによっても操作可能である。図４は、図３のＡ部断面図である。左スプロケット３３は、左出力軸７５ｂの外端部の周囲に相対回転可能に支持される。

左クラッチ切替部４１は、左出力軸７５ｂにスプライン係合された回転板４１ａ、押圧リング４１ｂ、クラッチアーム４１ｃ、及びバネ４１ｄを含む。回転板４１ａの側面と左スプロケット３３の側面とには互いに係合可能な２つの爪クラッチ要素Ｄ１，Ｄ２が設けられ、各爪クラッチ要素Ｄ１，Ｄ２により左操舵用クラッチ７１が形成される。クラッチアーム４１ｃは車体１１に揺動可能に支持される。押圧リング４１ｂは左出力軸７５ｂに嵌合される。クラッチアーム４１ｃは、バネ４１ｄの付勢力により、押圧リング４１ｂを介して回転板４１ａを左スプロケット３３側に押圧する。左操舵用クラッチレバー４３（図１）にリンクまたはケーブルを介して連結された押圧部４７と、左クラッチアクチュエータ４５とが、クラッチアーム４１ｃに対向して設けられる。左クラッチアクチュエータ４５は、ケースに支持された押圧軸を有し、押圧軸を電磁的に軸方向に進退させるもので、後述する制御装置６０により動作が制御されて、左クラッチ切替部４１を動作させる。

右操舵用クラッチ７２は、左操舵用クラッチ７１と左右方向についての配置関係が逆になるだけで同様に構成され、右操舵用クラッチレバー４４と右クラッチアクチュエータ４６とのいずれによっても操作可能である。右クラッチアクチュエータ４６も左クラッチアクチュエータ４５と同様に制御装置６０により動作が制御されて、右クラッチ切替部４２を動作させる。

方向変更装置４０は、各操舵用クラッチレバー４３，４４の操作または各クラッチアクチュエータ４５，４６の動作により、各クローラ装置２８，３０の速度差を変更して車両移動方向を変更する。左右のクローラ本体３６の速度差が０の場合には車両１０は直進走行し、左右のクローラ本体３６の速度差が発生した場合には車両１０の移動方向が変化して旋回走行する。本例では各操舵用クラッチ７１，７２は、爪クラッチ要素Ｄ１，Ｄ２により形成される爪クラッチを含んでいる。一方、各操舵用クラッチ７１，７２は、爪クラッチの代わりに摩擦板タイプのクラッチを含んでもよい。

走行状態取得部５０は、左右の２つのクラッチセンサ５１，５２及び左右の２つのスプロケット速度センサ５３，５４を含み、車両１０の走行状態として、左右クローラ装置２８，３０及び方向変更装置４０の状態を取得する。

各クラッチセンサ５１，５２は、各クラッチ７１，７２の断接状態を検出する。例えば図４に示すように、左クラッチセンサ５１は、車体１１に支持されて回転板４１ａの側面との間の距離を検出し、その距離が所定値以上で左操舵用クラッチ７１は接続されていると判定し、所定値未満で左操舵用クラッチ７１は遮断されていると判定する。クラッチセンサ５１，５２は、回転板４１ａの移動によって押されるリミットスイッチによって構成されてもよい。右クラッチセンサ５２も左右方向についての配置関係が逆になるだけで左クラッチセンサ５１と同様である。

各スプロケット速度センサ５３，５４は、各スプロケット３３，３４の回転速度を検出する。以下、スプロケット速度センサ５３，５４は、速度センサ５３，５４と記載する。例えば、各速度センサ５３，５４は、各スプロケット３３，３４に固定されたエンコーダと、エンコーダに対向する磁気センサとを含んで構成される。各クラッチセンサ５１，５２及び各速度センサ５３，５４の検出値を表す信号は制御装置６０に送信される。

さらに、車両１０には、主クラッチ７６のオンオフ状態を切り替える主クラッチアクチュエータ７８と、後述の自動走行制御スイッチ３８とが設けられる。主クラッチアクチュエータ７８は、主クラッチ７６のアームＣ２をバネの付勢力に抗して押圧可能に設けられる図示しない押圧部を有する。後述の制御装置６０は、予め設定されたルーチンに基づいて押圧部の動作を制御する。押圧部によってアームＣ２がベルトから離れる側に押圧された場合、主クラッチ７６がオフされる。逆に、押圧部のアームＣ２に対する押圧が解除された場合には、主クラッチ７６がバネの付勢力によってオンされる。

制御装置６０は、ＣＰＵ、メモリなどを有するマイクロコンピュータを含む。なお、図３では制御装置６０が車両１０から離れているが、実際には車体１１に搭載される（図１０、図１２の場合も同様である。）。制御装置６０は、移動経路算出部６１、記憶部６２、及び走行制御部６３を有する。移動経路算出部６１は、作業者１３に操縦されながら歩行で車両１０が移動される場合において、走行状態の取得値である各クラッチセンサ５１，５２及び各速度センサ５３，５４の検出値を取得し、取得された各クラッチセンサ５１，５２及び各速度センサ５３，５４の検出値に基づいて車両１０の移動経路を求める。移動経路は、各検出値から予め設定された関係式またはマップにより算出されてもよい。制御装置６０は、各速度センサ５３，５４の検出値に基づいて車両移動方向を求めて、その車両移動方向に基づいて移動経路を求める。記憶部６２は、求められた移動経路を記憶する。走行制御部６３は、記憶部６２で記憶された移動経路に沿って自動走行するようにエンジン２６及び各クラッチアクチュエータ４５，４６と主クラッチアクチュエータ７８とを制御する。

自動走行制御スイッチ３８は制御装置６０に接続され、ユーザにより操作されて自動走行制御の開始または終了の指示を表す信号を制御装置６０に送信する。例えば、後述する自動走行制御において、自動走行制御スイッチ３８が押されて自動走行制御が指示された場合、主クラッチアクチュエータ７８により主クラッチ７６がオフされた状態で制御装置６０によりエンジン２６が始動される。エンジン２６の始動後、所定時間後に主クラッチアクチュエータ７８により主クラッチ７６がオンされることで車両１０の走行が開始される。また、移動経路の移動終了位置、または後述の一時停止位置に近づいた場合に制御装置６０は、主クラッチアクチュエータ７８を制御することで主クラッチ７６をオフして、車両１０を移動終了位置または一時停止位置で停止させる。

（移動経路の学習制御）
次に、車両１０を用いて自動走行させる方法を説明する。車両１０の自動走行を行う場合、予め記憶部６２に移動経路９０（図５）を記憶させる学習制御を行う。図５は、車両１０が移動する移動経路９０の１例を示している。この場合、車両１０は、みかんなどの果物の果樹園９１の所定の収穫位置ＰＡ，ＰＢ，ＰＣと、果物の選別及び箱詰めを行う収集所９２とを含む移動経路９０に沿って移動する。

学習制御を行う場合、作業者１３が車両１０のハンドル３１を掴んで歩行によって車両１０を移動させ、各センサ５１，５２，５３，５４の検出値に基づいて移動経路９０を求めて記憶部６２に記憶させる。これについて、図６、図７を用いて説明する。なお、移動を開始する初期位置および初期位置での車両の方向は、ホームポジションとして予め決定しておく。例えば、初期位置および車両方向についての目印を地面などに形成しておくとよい。

図６は、図５に示す移動経路９０の一部を示しており、図７は、図６の移動経路９０を車両１０が移動する場合の左右スプロケット３３，３４の回転速度と、左右の操舵用クラッチ７１，７２のオンオフ状態との時間に対する変化を示している。

図６では、移動経路９０を矢印α方向に移動する場合に時間ｔ０（図７）で位置Ｐ０から移動を開始し、位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５にそれぞれ時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５（図７）で到達する。この場合、時間ｔ０で位置Ｐ０の停止状態から直進方向に加速して所定速度に達したら一定速度で移動する。位置Ｐ０では、主クラッチレバー７７を操作して主クラッチ７６をオフした状態でエンジン２６を始動させ、主クラッチレバー７７の操作を解除して主クラッチ７６をオンすることで車両１０を発進させる。また、左右の操舵用クラッチレバー４３，４４を非操作とする場合、左右の操舵用クラッチ７１，７２が接続されて左右スプロケット３３，３４の回転速度差が０となるので、直進走行が維持される。図７では、操舵用クラッチ７１，７２が接続される場合をＯＮと記載し、操舵用クラッチ７１，７２が遮断される場合をＯＦＦと記載する。

時間ｔ１において、位置Ｐ１で左旋回を行う場合、左右操舵用クラッチレバー４３，４４のうち、左操舵用クラッチレバー４３のみを操作する、すなわち握ることで左操舵用クラッチ７１がＯＦＦとなる。この場合、左スプロケット３３の回転速度が０となり、右スプロケット３４の回転速度が一定に維持される。時間ｔ２において、位置Ｐ２で直進走行に戻る場合、左操舵用クラッチレバー４３の操作を解除することで左操舵用クラッチ７１をＯＮに戻す。時間ｔ３において、位置Ｐ３で右旋回を行う場合、左右操舵用クラッチレバー４３，４４のうち、右操舵用クラッチレバー４４のみを操作することで右操舵用クラッチ７２をＯＦＦとする。この場合、右スプロケット３４の回転速度が０となり、左スプロケット３３の回転速度が一定に維持される。時間ｔ４において、位置Ｐ４で直進走行に戻る場合、右操舵用クラッチレバー４４の操作を解除することで右操舵用クラッチ７２をＯＮに戻して、位置Ｐ５まで移動する。

このような移動において、車両１０の移動距離は、左右スプロケット３３，３４の回転速度の平均値である平均速度と時間との積算値から決定される。また移動方向は左右の操舵用クラッチ７１，７２の一方の操舵用クラッチ７１（または７２）がＯＮで他方の操舵用クラッチ７２（または７１）がＯＦＦとなる時間と、その場合のＯＮとなる操舵用クラッチ７１（または７２）側のスプロケット３３（または３４）の回転速度とから決定される。制御装置６０は、各クラッチセンサ５１，５２及び各速度センサ５３，５４の検出値に基づいて車両移動方向及び車両移動距離を求める。車両移動方向及び車両移動距離は、各検出値から予め設定された関係式またはマップを用いて算出されてもよい。

移動経路算出部６１は、求められた車両移動方向及び車両移動距離から、移動開始位置から移動終了位置までの移動経路９０を算出などにより求める。例えば「移動経路９０」は、直進状態で求められた第１距離を移動した後、左旋回で所定角度分移動方向を変化させ、その後、直進状態で求められた第２距離を移動するというように、移動方向及び移動距離の組み合わせで決定されてもよい。求められた移動経路９０は記憶部６２に記憶される。

車両１０には、制御装置６０に移動開始位置及び移動終了位置を認識させるための移動開始スイッチ及び移動終了スイッチをハンドル３１の周辺部に設けてもよい。「移動開始位置」は例えば収集所９２であり、「移動終了位置」は例えば図５の移動経路９０を矢印β方向に移動した場合のＰＣ位置、またはＰＡ，ＰＢ，ＰＣ位置を通過後、移動経路９０をγ方向に戻って到着する場合における収集所９２である。

また、作業者１３が移動経路９０上の１つまたは複数の所定位置において、所定時間での車両１０の一時停止を望む場合に、制御装置６０にその所定位置を認識させるための一時停止スイッチをハンドル３１の周辺部に設けてもよい。例えば、果物の収穫位置のＰＡ，ＰＢ，ＰＣを一時停止位置に設定してもよい。移動開始位置及び移動終了位置または一時停止位置は移動経路９０とともに記憶部６２に記憶されてもよい。

また、ＧＰＳなどを搭載しておき、絶対位置（緯度、経度）も合わせて記憶しておくことも好適である。なお、ＧＰＳによるデータは全経路についてものでなくてもよく、所定の複数のチェックポイントについてのデータでもよい。これによって、自動走行する際に、補正することもできる。一時停止位置について絶対位置データを記憶しておくことが好適である。また、地磁気センサなどの方位センサを搭載しておき、方位についてのデータも取得しておくとよい。これによって、移動経路９０についての補正や、自動走行の際の補正を行うこともできる。この方位のデータも、全経路でなく特定の地点のみのデータでもよい。また、その各特定地点を通過したことを感知可能な通過検出センサを車両に設けておき、特定地点を通過した際に方位または移動方向の補正を行ってもよい。

さらに、図7に示したスプロケット回転速度や、クラッチのオンオフについての生データを移動経路データとして記憶しておいてもよい。

（自動走行制御）
次に、車両１０に自動走行制御を行わせる方法を説明する。自動走行制御を行う場合、移動開始位置に車両１０を停止させた状態で、移動開始位置にいる作業者が自動走行制御スイッチ３８を操作する。これによって、制御装置６０の走行制御部６３は主クラッチアクチュエータ７８を制御しながらエンジン２６を始動させ、その後、走行を開始させて移動経路９０に沿って車両１０を移動させる。この場合、走行制御部６３は、車両１０が移動経路９０に沿って自動走行するように、エンジン２６及び方向変更装置４０を制御する。

例えば、図６の移動経路９０を移動する場合に、図７に示す左右の操舵用クラッチ７１，７２のオンオフ状態が実現されるように、走行制御部６３は時間に応じて左右のクラッチアクチュエータ４５，４６のオンオフ状態を制御する。この場合、走行制御部６３は、移動開始時または移動終了時に主クラッチアクチュエータ７８を上記で説明したように制御する。

なお、車両１０には、自動走行制御時に車両１０が一時停止位置で停止している場合に、強制的に停止を維持するとともに、停止の必要がなくなった場合に停止を解除して自動走行に復帰させる停止切替スイッチが設けられてもよい。

また、上記ではクラッチセンサ５１，５２を設けて、制御装置６０が各速度センサ５３，５４及び各クラッチセンサ５１，５２の検出値に基づいて移動経路９０を求める場合を説明した。しかしながら、クラッチセンサ５１，５２を省略して、制御装置６０は各速度センサ５３，５４の検出値に基づいて移動経路９０を求める構成としてもよい。この場合、左右の速度センサ５３，５４の検出値の一方または両方が０である場合、左右の操舵用クラッチ７１，７２の一方または両方がオフであると推定されるので、各操舵用クラッチ７１，７２のオンオフ状態が間接的に検出される。

上記の車両１０によれば、複数の所定位置で荷台１２に果物などの収穫物を載せて搬送する場合において、地面に埋設された誘導線を必要とせず、搬送作業の作業性を向上できる。しかも所定位置を収穫位置近くの任意の位置に設定できるので、収穫作業を行う作業者が車両１０に収穫物を持ち運ぶ距離を短くして搬送時間を短くできる。なお、車両１０に制御装置６０と通信を行う無線受信装置を設けて、果樹園９１など車両１０から離れた位置にいる作業者が無線送信装置によって自動走行制御の開始を指示した場合に、車両１０がその指示に応じて自動走行制御を開始する構成としてもよい。また、無線送信装置、またはスマートフォンと呼ばれる多機能携帯電話等でＰＡ、ＰＢ、ＰＣのいずれかの位置を指定する指令信号を車両の無線受信装置に送信する構成を用いることもできる。この場合、制御装置６０は指定した位置まで車両１０を自動走行で移動させ、停止させる。このため、車両１０から離れた位置としてＰＡ、ＰＢ、またはＰＣの位置から、その位置まで車両１０に来させることが可能である。

（別例の第１例）
図８は、実施形態の車両１０の別例の第１例において、図３の左側半部に対応する図である。図９は、本例の車両１０を構成する走行システム２０を示すブロック図である。

本例では、各クローラ装置２８，３０の後端部に駆動スプロケット３３，３４が設けられる。また、エンジン２６と各クローラ装置２８，３０との間に設けられる動力伝達部７０は、主クラッチ７６により動力の伝達及びその遮断が切り替えられる第１ベルト伝達部７３と、油圧式無段変速装置８０と、左右操舵用クラッチ８１，８２を有する歯車変速装置８３とを含む。

第１ベルト伝達部７３は、エンジン２６の出力軸２６ａから油圧式無段変速装置８０の入力軸８０ａに動力を伝達する。油圧式無段変速装置８０は、図示しない可動斜板を有する可変容量式油圧ポンプと、油圧ポンプに流体接続される固定斜板式の油圧モータとを含む。油圧モータのモータ軸は、油圧式無段変速装置８０の出力軸としての機能を有する。このモータ軸は、歯車変速装置８３の図示しない入力軸に、プーリ及びベルトを含むベルト動力伝達部または歯車機構を介して接続される。油圧式無段変速装置８０は可動斜板に結合される斜板操作軸と、斜板操作軸に結合される変速アーム８０ｂとを有し、変速アーム８０ｂはハンドル３１（図１参照）付近に設けられる図示しない変速レバーにリンクまたはケーブルを介して接続される。

歯車変速装置８３の入力軸には左右の歯車変速部８３ａ，８３ｂが接続されており、左右の歯車変速部８３ａ，８３ｂの図示しない左右の出力軸が左右の駆動スプロケット３３，３４に接続される。左右の歯車変速部８３ａ，８３ｂは、左右の操舵用クラッチ８１，８２を有する。左操舵用クラッチ８１の遮断によって左歯車変速部８３ａの入力側と出力軸との間での動力伝達が遮断され、左操舵用クラッチ８１の接続によって左歯車変速部８３ａの入力側と出力軸との間での動力伝達が行われる。右操舵用クラッチ８２の遮断によって右歯車変速部８３ｂの入力側と出力軸との間での動力伝達が遮断され、右操舵用クラッチ８２の接続によって右歯車変速部８３ｂの入力側と出力軸との間での動力伝達が行われる。

これによって、エンジン２６の動力は第１ベルト伝達部７３、油圧式無段変速装置８０、歯車変速装置８３を介して駆動スプロケット３３（または３４）に伝達され、左右のクローラ本体３６が駆動されることにより車両１０が走行する。また、変速レバーの操作位置に応じて可動斜板の傾きが変化してモータ軸の回転速度が変化するので、車両１０の速度を変更することが可能である。

また、方向変更装置１００は、左右の操舵用クラッチ８１，８２の断接切替用の左右のクラッチ切替部１０１，１０２と、各クラッチ切替部１０１，１０２に連結された左右の操舵用クラッチレバー４３，４４と、各クラッチ切替部１０１，１０２を動作させる左右のクラッチアクチュエータ１０３，１０４とを含む。

左操舵用クラッチ８１は、左クラッチ切替部１０１により断接が切り替えられ、右操舵用クラッチ８２は、右クラッチ切替部１０２により断接が切り替えられる。各クラッチ切替部１０１，１０２は、歯車変速装置８３の上部に設けられたレバー１０１ａ，１０２ａを有し、レバー１０１ａ，１０２ａの揺動変位によって歯車変速装置８３の内部に設けられた各操舵用クラッチ８１，８２の断接状態を切り替える。各レバー１０１ａ，１０２ａは、各操舵用クラッチレバー４３，４４にリンクまたはケーブルを介して接続され、各レバー１０１ａ，１０２ａはクラッチアクチュエータ１０３，１０４の駆動によって揺動変位する。各クラッチアクチュエータ１０３，１０４は制御装置６０により動作が制御されて左右のクラッチ切替部１０１，１０２を動作させる。

左右の速度センサ５３，５４は、左右のスプロケット３３，３４の回転速度を検出する。その他の構成は、図１から図８に示した構成において、クラッチセンサ５１，５２を省略した構成と同様である。

（別例の第２例）
図１０は、実施形態の車両１０の別例の第２例を示す概略構成図である。図１１は、本例の車両１０を構成する走行システム２０を示すブロック図である。本例の場合も、図８、図９に示した構成と同様に、各クローラ装置２８，３０の後端部に駆動スプロケット３３，３４が設けられる。

また、エンジン２６と各クローラ装置２８，３０との間に設けられる動力伝達部７０は、主クラッチ７６により動力の伝達及びその遮断が切り替えられる第１ベルト伝達部７３と、左右の油圧式無段変速装置８４，８５と、左右の歯車変速装置８６，８７とを含む。左右の歯車変速装置８６，８７は、車両１０の左右方向中央部の左右両側に配置され、左右の油圧式無段変速装置８４，８５は、左右の歯車変速装置８６，８７の外側に配置される。

第１ベルト伝達部７３は、エンジン２６の出力軸２６ａから各油圧式無段変速装置８４，８５の共通の入力軸８８に動力を伝達する。第１ベルト伝達部７３を構成する無段変速装置８４，８５側の第２プーリＴ２は入力軸８８と平行に配置された別の伝達軸に接続され、この伝達軸が歯車装置を介して入力軸８８に接続されてもよい。

各油圧式無段変速装置８４，８５は、可動斜板８４ａ，８５ａと、可動斜板８４ａ，８５ａに結合された斜板操作軸８４ｂ，８５ｂとを有する可変容量式の油圧ポンプ８４ｃ，８５ｃと、油圧ポンプ８４ｃ，８５ｃに流体接続されモータ軸８４ｄ，８５ｄを有する固定斜板式の油圧モータ８４ｅ，８５ｅとを含む。左右の油圧式無段変速装置８４，８５のモータ軸８４ｄ，８５ｄは、左右の歯車変速装置８６，８７の入力軸としての機能を有する。

左右の歯車変速装置８６，８７は、歯車機構によって減速して左右の出力軸８６ａ，８７ａに動力を出力する。左右の出力軸８６ａ，８７ａは、左右の駆動スプロケット３３，３４に接続される。これによって、エンジン２６の動力は第１ベルト伝達部７３、油圧式無段変速装置８４（または８５）、歯車変速装置８６（または８７）を介して駆動スプロケット３３（または３４）に伝達され、左右のクローラ本体３６が駆動されることにより車両１０が走行する。左右の駆動スプロケット３３，３４は、エンジン２６から２つの油圧式無段変速装置８４，８５の一方または他方の油圧式無段変速装置８４（または８５）を介して動力が伝達される。

また、方向変更装置１１０は、各無段変速装置８４，８５の斜板操作軸８４ｂ，８５ｂに連結された変速指示部であって、ハンドル３１（図１参照）の上部に支持される左右２つの変速レバー１１１，１１２と、各可動斜板８４ａ、８５ａを変位させる左右２つの第２アクチュエータ１１３，１１４とを含む。第２アクチュエータ１１３，１１４は、斜板操作軸８４ｂ，８５ｂに連結されるモータ軸を有する電動モータにより構成され、制御装置６０によりその動作が制御される。斜板操作軸８４ｂ，８５ｂの回転が変化することで可動斜板８４ａ，８５ａの傾きが変化するのでモータ軸８４ｄ，８５ｄの回転速度も変化する。この場合、各斜板操作軸８４ｂ，８５ｂが独立して操作されることによって、各クローラ装置２８，３０の間に速度差が発生する。

方向変更装置１１０は、各変速レバー１１１，１１２の操作または各第２アクチュエータ１１３，１１４の動作により、各クローラ装置２８，３０の速度差を変更して車両移動方向を変更する。左右の速度センサ５３，５４は、左右の駆動スプロケット３３，３４の回転速度を検出する。各クローラ装置２８，３０の間に速度差が発生している場合、車両１０はこの速度差及び各クローラ装置２８，３０の平均速度に応じた方向に移動方向が変化して旋回する。制御装置６０は、各速度センサ５３，５４の検出値に基づいて車両移動方向及び車両移動距離を求めて、その求めた結果に基づいて車両１０の移動経路を求める。また、自動走行制御を行う場合、制御装置６０の走行制御部６３がエンジン２６及び各第２アクチュエータ１１３，１１４の動作を制御し、各クローラ装置２８，３０の速度差を変更して車両移動方向を変更する。その他の構成及び作用は、図１から図８に示した構成において、クラッチセンサ５１，５２を省略した構成と同様である。

（別例の第３例）
図１２は、実施形態の車両１０の別例の第３例を示す概略構成図である。図１３は、本例の車両１０を構成する走行システム２０を示すブロック図である。

本例の車両１０は、車体１１の前側の左右に支持された走行部であり駆動輪である前輪１２０，１２１、車体１１の後側の左右に支持された操舵輪である後輪１２２，１２３、動力伝達部１２４、方向変更装置１３０、走行状態取得部１４０、及び制御装置６０を備える。

動力伝達部１２４は、主クラッチ７６により動力の伝達及びその遮断が切り替えられる第１ベルト伝達部７３と、歯車変速装置１２５とを含む。第１ベルト伝達部７３は、エンジン２６の出力軸２６ａに固定された第１プーリＴ１と、歯車変速装置１２５の入力軸１２５ａに固定された第２プーリＴ２と、ベルトＢ１とを含む。第１ベルト伝達部７３は、エンジン２６の動力を入力軸１２５ａに伝達する。歯車変速装置１２５が有する左右の出力軸１２５ｂ，１２５ｃは左右の前輪１２０，１２１に接続される。これによって、エンジン２６の動力は第１ベルト伝達部７３及び歯車変速装置１２５を介して前輪１２０，１２１に伝達されて車両１０が走行する。

方向変更装置１３０は、左右の後輪１２２，１２３の方向を変更するラックピニオン式の操舵機構１３１と、操舵機構１３１に連結された操舵ハンドル１３２と、操舵機構１３１を駆動する第３アクチュエータ１３３とを含む。操舵機構１３１は、上側に操舵ハンドル１３２が連結された操舵軸１３４により形成され、各後輪１２２，１２３の方向を変更する。第３アクチュエータ１３３は、操舵軸１３４に歯車機構、またはプーリ及びベルトを有するベルト動力伝達部を介して接続された電動モータにより構成され、制御装置６０により動作が制御される。方向変更装置１３０は、操舵ハンドル１３２の操作または第３アクチュエータ１３３の動作により、各後輪１２２，１２３の方向を変更して車両移動方向を変更する。制御装置６０は、第３アクチュエータ１３３を制御して操舵軸１３４を駆動し、操舵軸１３４の回転方向及び回転量を制御する。

走行状態取得部１４０は、操舵軸回転センサ１４１と、左右２つの車輪速度センサ１４２，１４３とを有する。操舵軸回転センサ１４１は、操舵軸１３４の回転方向及び回転量を検出する。左右の車輪速度センサ１４２，１４３は、各後輪１２２，１２３の回転速度を検出する。各センサ１４１，１４２，１４３の検出値を表す信号は制御装置６０に送信される。車輪速度センサ１４２，１４３は、各前輪１２０，１２１の回転速度を検出してもよい。

制御装置６０は、学習制御によって、車両１０を歩行状態で移動させる場合に、走行状態の取得値である操舵軸回転センサ１４１及び各車輪速度センサ１４２，１４３の検出値に基づいて車両１０の移動経路を求めて記憶部６２に記憶する。この場合、操舵軸回転センサ１４１の検出値から車両移動方向が算出などにより求められ、各車輪速度センサ１４２，１４３の検出値の平均値から車両移動距離が求められ、車両移動方向及び車両移動距離から移動経路が求められる。そして、制御装置６０は、記憶部６２に記憶された移動経路に沿って自動走行するようにエンジン２６及び第３アクチュエータ１３３と主クラッチアクチュエータ７８とを制御する。

上記の構成によっても、図１から図１１に示した構成と同様に、搬送作業の作業性を向上できる。その他の構成及び作用は、図１から図８に示した構成と同様である。

なお、上記の各例のいずれかの構成において、走行状態取得部として、ＧＰＳを用いて歩行状態で車両を移動させる場合の移動経路上の複数位置を走行状態の情報として取得する構成としてもよい。この場合、制御装置６０は、取得された複数位置から車両の移動経路を算出し、制御装置６０は、取得された移動経路に沿って自動走行するように動力源及び方向変更装置を制御する。また、上記では作業者が歩行しながら車両１０を操縦し、その場合の車両１０の移動距離を求めて制御装置に記憶させた。しかしながら、車両に作業者が乗るステップまたは座席を設けて、車両に乗車した作業者が操縦して車両を移動させる場合の移動経路を求める構成としてもよい。

１０自動走行搬送車両、１１車体、１２荷台、１３作業者、２０走行システム、２６エンジン、２６ａ出力軸、２８，３０クローラ装置、３１ハンドル、３２操作パネル、３２ａ始動スイッチ、３３，３４駆動スプロケット、３５従動スプロケット、３６クローラ本体、３８自動走行制御スイッチ、４０方向変更装置、４１クラッチ切替部、４１ａ回転板、４１ｂ押圧リング、４１ｃクラッチアーム、４１ｄバネ、４２クラッチ切替部、４３，４４操舵用クラッチレバー、４５，４６クラッチアクチュエータ、４７押圧部、５０走行状態取得部、５１，５２クラッチセンサ、５３，５４スプロケット速度センサ、６０制御装置、６１移動経路算出部、６２記憶部、６３走行制御部、７０動力伝達部、７１，７２操舵用クラッチ、７３第１ベルト伝達部、７４第２ベルト伝達部、７５歯車変速装置、７５ａ入力軸、７５ｂ，７５ｃ出力軸、７６主クラッチ、７７主クラッチレバー、７８主クラッチアクチュエータ、８０油圧式無段変速装置、８０ａ入力軸、８０ｂ変速アーム、８１，８２操舵用クラッチ、８３歯車変速装置、８３ａ，８３ｂ歯車変速部、８４，８５油圧式無段変速装置、８６歯車変速装置、８６ａ出力軸、８７歯車変速装置、８７ａ出力軸、８８入力軸、９０移動経路、９１果樹園、９２収集所、１００方向変更装置、１０１，１０２クラッチ切替部、１０３，１０４クラッチアクチュエータ、１１０方向変更装置、１１１，１１２変速レバー、１１３，１１４第２アクチュエータ、１２０，１２１，１２２，１２３車輪、１２４動力伝達部、１２５歯車変速装置、１２５ａ入力軸、１２５ｂ、１２５ｃ出力軸、１３０方向変更装置、１３１操舵機構、１３２操舵ハンドル、１３３第３アクチュエータ、１３４操舵軸、１４０走行状態取得部、１４１操舵軸回転センサ、１４２，１４３車輪速度センサ。

Claims

動力源と、
前記動力源から動力が伝達されて駆動される左右の走行部と、
前記左右の走行部の速度差または方向を変更して車両移動方向を変更する方向変更装置と、
車両の走行状態を取得する走行状態取得部と、
ユーザに操縦されながら移動される場合において取得された前記走行状態に基づいて移動経路を求めて記憶し、記憶された前記移動経路に沿って自動走行するように前記動力源及び前記方向変更装置を制御する制御装置とを備える、自動走行搬送車両。
請求項１に記載の自動走行搬送車両において、
前記走行状態取得部は、前記走行部及び前記方向変更装置の状態を含む、自動走行搬送車両。
請求項１に記載の自動走行搬送車両において、
前記左右の走行部は、前記動力源から動力が伝達されるスプロケットと、前記スプロケットに係合するクローラ本体とを有し車体に支持される左右のクローラ装置である、自動走行搬送車両。
請求項３に記載の自動走行搬送車両において、
前記走行状態取得部は、前記各スプロケットの回転速度を検出する２つの速度センサを含み、
前記制御装置は、前記走行状態の取得値である前記各速度センサの検出値に基づいて前記車両移動方向を求めて、前記車両移動方向に基づいて前記移動経路を求める、自動走行搬送車両。
請求項３に記載の自動走行搬送車両において、
前記左右のスプロケットは、前記動力源から２つのクラッチの一方または他方のクラッチを介して動力が伝達され、
前記方向変更装置は、前記各クラッチの断接切替用の２つのクラッチ切替部に連結された左右のクラッチ切替指示部と、前記各クラッチ切替部を動作させる２つのアクチュエータとを含み、前記各クラッチ切替指示部の操作または前記各アクチュエータの動作により、前記各クローラ装置の速度差を変更して前記車両移動方向を変更する、自動走行搬送車両。
請求項３に記載の自動走行搬送車両において、
前記左右のスプロケットは、前記動力源から２つの油圧式無段変速装置の一方または他方の無段変速装置を介して動力が伝達され、
前記各油圧式無段変速装置は、可動斜板を有する可変容量式油圧ポンプと、前記油圧ポンプに流体接続されてモータ軸を有する油圧モータとを含み、
前記方向変更装置は、前記各無段変速装置の前記可動斜板に連結された左右の変速指示部と、前記各可動斜板を変位させる２つの第２アクチュエータとを含み、前記各変速指示部の操作または前記各第２アクチュエータの動作により、前記各クローラ装置の速度差を変更して前記車両移動方向を変更する、自動走行搬送車両。
請求項５に記載の自動走行搬送車両において、
前記走行状態取得部は、前記各クラッチの断接状態を検出する２つのクラッチセンサと、前記各スプロケットの回転速度を検出する２つの速度センサとを含み、
前記制御装置は、前記走行状態の取得値である前記各クラッチセンサ及び前記各速度センサの検出値に基づいて前記移動経路を求めて記憶し、記憶された前記移動経路に沿って自動走行するように前記動力源及び前記各アクチュエータを制御する、自動走行搬送車両。
請求項５または請求項６に記載の自動走行搬送車両において、
前記走行状態取得部は、前記各スプロケットの回転速度を検出する２つの速度センサを含み、
前記制御装置は、前記走行状態の取得値である前記各速度センサの検出値に基づいて前記移動経路を求めて記憶し、記憶された前記移動経路に沿って自動走行するように前記動力源と、前記各アクチュエータまたは前記各第２アクチュエータとを制御する、自動走行搬送車両。
請求項１に記載の自動走行搬送車両において、
前記左右の走行部は、車体の左右に支持された駆動輪であり、
前記方向変更装置は、前記車体の左右に支持された操舵輪の方向を変更する操舵機構と、前記操舵機構に連結された操舵ハンドルと、前記操舵機構を駆動する第３アクチュエータとを含み、前記操舵ハンドルの操作または前記第３アクチュエータの動作により、前記各操舵輪の方向を変更して車両移動方向を変更する、自動走行搬送車両。
請求項９に記載の自動走行搬送車両において、
前記走行状態取得部は、前記操舵機構を形成して前記操舵ハンドルに連結される操舵軸の回転方向及び回転量を検出する操舵軸回転センサと、前記各駆動輪または各操舵輪の回転速度を検出する２つの車輪速度センサとを含み、
前記制御装置は、前記走行状態の取得値である前記操舵軸回転センサ及び前記各車輪速度センサの検出値に基づいて前記移動経路を求めて記憶し、記憶された前記移動経路に沿って自動走行するように前記動力源及び前記第３アクチュエータを制御する、自動走行搬送車両。