JP2016152775A - 自律走行水田除草機 - Google Patents

Abstract

【課題】自律走行可能な回転ブラシ式の水田除草機において、２つの回転ブラシで各種の走行態様を実現し、部品点数の削減及び制御の簡略化を図る。【解決手段】自動運転モードにおいて、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを正転駆動させる前進除草走行制御Ａと、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを逆転駆動させる後進除草走行制御Ｄと、左右一方側の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを正転駆動させつつ、左右他方側の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを逆転駆動させて機体２の向きを左右に振り分ける振り分け制御Ｃ、Ｆと、を選択的に実行可能とし、振り分け制御Ｃ、Ｆは、その実行毎に左右の振り分け方向を交互に切換える。【選択図】図１

Description

本発明は、回転ブラシの回転駆動に基いて田面を撹拌して除草する自律走行水田除草機に関する。

回転ブラシの回転駆動に基いて田面を撹拌して除草する水田除草機が知られている。例えば、特許文献１には、機体を自律的に走行させる回転ブラシ式の水田除草機が開示されている。この種の水田除草機は、特に、田植え後（活着後）、草丈が比較的低い期間に行われる初期除草に有効であり、苗の植付条列を無視した除草走行によって効率の良い除草作業を行うことができる。

特許第５４００７１５号公報

しかしながら、特許文献１には、機体を自律的に走行させると記載されているものの、具体的な制御手順などは示されておらず、また、４つの回転ブラシを駆動させるため、部品点数の増加によってコスト高となるだけでなく、回転ブラシの駆動制御が複雑になるという問題があった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、水田に浮かぶ機体に回転可能に設けられた回転ブラシを備え、該回転ブラシの回転駆動に基いて田面を撹拌して除草しつつ、その反力で水田を走行する自律走行水田除草機であって、前記機体の前後方向中央部に左右方向に直列して配置され、左右方向に沿う回転軸を中心として前後方向に回転可能な左右の回転ブラシと、左右の前記回転ブラシを独立的に正逆転駆動させる左右の電動モータと、前記機体の前部及び後部で障害物を検出する障害物センサと、前記障害物センサの検出信号を入力しつつ、左右の前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記機体を自律的に走行させる自動運転モードを有し、該自動運転モードでは、左右の前記回転ブラシを正転駆動させる前進除草走行制御と、左右の前記回転ブラシを逆転駆動させる後進除草走行制御と、左右一方側の前記回転ブラシを正転駆動させつつ、左右他方側の前記回転ブラシを逆転駆動させて前記機体の向きを左右に振り分ける振り分け制御と、を選択的に実行可能であり、前記前進除草走行制御状態においては、前記障害物センサの検出に応じて、前記振り分け制御を実行した後に前記後進除草走行制御に移行する一方、前記後進除草走行制御状態においては、前記障害物センサの検出に応じて、前記振り分け制御を実行した後に前記前進除草走行制御に移行し、前記振り分け制御は、その実行毎に左右の振り分け方向を交互に切換えることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の自律走行水田除草機において、前記制御部は、前記機体を自律的に走行させる自動運転モードと、無線遠隔操作装置の手動操作に応じて前記機体を走行させる手動運転モードと、を有し、前記無線遠隔操作装置に設けられたモード切換操作具の操作に応じて、前記自動運転モードと前記手動運転モードとの切換えを行うことを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の自律走行水田除草機において、前記制御部は、前記振り分け制御による次の振り分け方向を報知する振り分け方向報知手段を有することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自律走行水田除草機において、前記制御部は、前記モード切換操作具の操作に応じて、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切換えた際、前記障害物センサが検出状態でない場合は、前記前進除草走行制御又は前記後進除草走行制御を実行することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自律走行水田除草機において、前記制御部は、前記モード切換操作具の操作に応じて、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切換えた際、前記障害物センサが検出状態の場合は、前記振り分け制御を実行した後に前記前進除草走行制御又は前記後進除草走行制御に移行することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、自動運転モードにおける各種の走行態様（前進除草走行、後進除草走行及び左右への振り分け）を左右２つの回転ブラシの正逆転駆動に基いて実現するので、部品点数の削減、構造の簡略化、機体の軽量化、コストの削減などが可能になるだけでなく、駆動制御の複雑化も回避することができる。
また、請求項２の発明によれば、無線遠隔操作装置に設けられたモード切換操作具の操作に応じて、自動運転モードと手動運転モードとを切換えるので、自動運転モードにおいて機体が走行不能になっても、無線遠隔操作装置側で自動運転モードから手動運転モードへ切換えることにより、手動操作（無線遠隔操作）で機体を走行不能な状態から脱出させることが可能となり、その結果、オペレータが水田に入って障害物を除去したり、機体の向きを変えるなどの措置が不要になる。
また、請求項３の発明によれば、振り分け制御による次の振り分け方向を報知するので、運転モードの切換えに際し、次の振り分け方向を認識した上で、各種の操作及び設定を行うことが可能になる。
また、請求項４の発明によれば、手動運転モードから自動運転モードへの切換えに際し、直ちに除草走行を開始することができる。
また、請求項５の発明によれば、手動運転モードから自動運転モードへの切換えに際し、前回と同じ走行経路を走行してしまう不都合を防止できる。

本発明の実施形態に係る自律走行水田除草機の斜視図である。 本発明の実施形態に係る自律走行水田除草機の側面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行水田除草機の平面図である。 回転ブラシの除草作用を示す説明図である。 制御部の入出力を示すブロック図である。 自動モード時の動作説明図である。 モード切換え制御のフローチャートである。 Ｒ／Ｃモード制御のフローチャートである。 自動モード制御のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図３において、１は自律走行水田除草機であって、該自律走行水田除草機１は、機体２に設けられる左右一対の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒの回転駆動に基いて田面を撹拌・除草しつつ、その反力で水田を走行するものであり、左右一対の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを前後方向回転自在に支持する支持アーム４Ｌ、４Ｒと、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを回転駆動させる回転ブラシ駆動部５と、機体２の前部及び後部で障害物を検出する障害物センサ６Ｆ、６Ｒと、自律走行水田除草機１を制御する制御ボックス７とを備えている。

機体２は、水田に浮かぶ舟体からなり、その前後方向中央部には機体２を上下方向に貫通する矩形状の貫通孔２ａが形成され、ここに左右一対の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒが左右方向に直列して配置されている。また、機体２の左右両側部には、横方向の衝撃から機体２を保護する保護カバー８が設けられている。

回転ブラシ３Ｌ、３Ｒは、左右方向に沿う回転軸３ａと、該回転軸３ａを中心として一体的に回転するドラム３ｂと、該ドラム３ｂから放射方向に延出する多数のブラシ３ｃとを備えて構成されており、支持アーム４Ｌ、４Ｒを介して機体２に取付けられている。そして、ドラム３ｂから下方に延出するブラシ３ｃは、貫通孔２ａを介して機体２の底部から田面に向かって延びる一方、ドラム３ｂから上方及び前後方向に延出するブラシ３ｃは、機体２に設けられる逆Ｕ字状のカバー９によって覆われる。

ブラシ３ｃは、樹脂等で形成された弾性変形可能な複数の線材３ｄを基端側で束ねて形成されたものであり、図４に示すように、回転ブラシ３Ｌ、３Ｒの回転に伴って田面を撹拌しつつ除草を行う。具体的には、田面に生えた小さな雑草をブラシ３ｃで引き抜き、水面に浮き上がらせることにより雑草の生育を阻害する。このときブラシ３ｃは、既植えの苗に接触するが、ブラシ３ｃの弾性変形と苗のたわみによって苗の引き抜きが回避される。

支持アーム４Ｌ、４Ｒは、平面視コ字形状を有し、その先端部間で回転ブラシ３Ｌ、３Ｒの回転軸３ａを回転自在に支持している。なお、本実施形態では、支持アーム４Ｌ、４Ｒの先端側を複数の補強フレーム１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒを介して機体２に固定しているが、支持アーム４Ｌ、４Ｒの基端部を上下回動自在に支持し、該上下回動に基いて回転ブラシ３Ｌ、３Ｒの上下位置を調節できるようにしてもよい。

回転ブラシ駆動部５は、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｌを独立的に正逆駆動させる左右一対の電動モータ１１Ｌ、１１Ｒと、電動モータ１１Ｌ、１１Ｒの動力を回転ブラシ３Ｌ、３Ｌに伝動する左右一対のベルト伝動機構１２Ｌ、１２Ｒと、電動モータ１１Ｌ、１１Ｒを駆動させるバッテリ１３とを備えて構成されている。具体的には、機体２の前後方向中央部に左右方向に直列して配置された左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒの回転軸３ａの外端部に、それぞれベルト伝動機構１２Ｌ、１２Ｒを介して電動モータ１１Ｌ、１１Ｒを連結し、該電動モータ１１Ｌ、１１Ｒの正逆転駆動に基いて、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを左右方向に沿う回転軸３ａを中心として前後方向に独立して正逆転駆動させる。なお、バッテリ１３は、障害物センサ６Ｆ、６Ｒや制御ボックス７に対しても電源供給を行う。

バッテリ１３と制御ボックス７は、機体２の前後方向中央部に設けられる左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを挟み、前後に振り分けて配置されている。つまり、比較的重いバッテリ１３と制御ボックス７を機体２の前後に振り分けて配置することにより、機体２の前後バランスを調整し、良好な走行を実現している。

障害物センサ６Ｆ、６Ｒは、それぞれ、機体２の前端部又は後端部に設けられるセンサフレーム１４と、センサフレーム１４に支軸１５ａを介して前後揺動自在に設けられる左右一対の感知アーム１５と、障害物との接触に伴う感知アーム１５の揺動変位を検出する感知スイッチ１６とを備えて構成されている。

制御ボックス７の上面部には、自律走行水田除草機１の主電源をＯＮ／ＯＦＦ操作する電源スイッチ１７と、電源スイッチ１７のＯＮ時に点灯される電源ランプ１８と、自動運転モードにおける次の左右振り分け方向（旋回方向）を予告表示する振り分け方向報知手段としての左旋回予告ランプ１９Ｌ及び右旋回予告ランプ１９Ｒが設けられる一方、制御ボックス７の内部には、自律走行水田除草機１の動作を制御する制御部２０と、Ｒ／Ｃ送信機２１（無線遠隔操作装置）の送信信号を受信するＲ／Ｃ受信機２２とが収容されている（図５参照）。

なお、本実施形態のＲ／Ｃ送信機２１は、左右一対のジョイスティック２３Ｌ、２３Ｒ、電源スイッチ２４、Ｒ／Ｃモードスイッチ２５（モード切換操作具）、自動モードスイッチ２６（モード切換操作具）、逆回転駆動設定スイッチ２７などの操作具を備え、これらが操作された場合に対応する遠隔操作信号をＲ／Ｃ受信機２２に対して送信するように構成されている。

制御部２０は、シーケンサやマイコンなどを用いて構成されており、その入出力部には、前述した障害物センサ６Ｆ、６Ｒ、電動モータ１１Ｌ、１１Ｒ、電源スイッチ１７、電源ランプ１８、左旋回予告ランプ１９Ｌ、右旋回予告ランプ１９Ｒ、Ｒ／Ｃ受信機２２などが接続されている。

制御部２０は、自律走行水田除草機１を自律的に走行させる自動モード（自動運転モード）と、Ｒ／Ｃ送信機２１の手動操作に応じて自律走行水田除草機１を走行させるＲ／Ｃモード（手動運転モード）とを有しており、Ｒ／Ｃ送信機２１に設けられたＲ／Ｃモードスイッチ２５や自動モードスイッチ２６の操作に応じて自動モードとＲ／Ｃモードとの切換えを行う。

図６に示すように、自動モードでは、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを正転駆動させる前進除草走行制御Ａと、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを逆転駆動させる後進除草走行制御Ｄと、障害物センサ６Ｆ、６Ｒの検出に応じて機体２を障害物から離間させる障害物離間制御Ｂ、Ｅと、左右一方側の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを正転駆動させつつ、左右他方側の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを逆転駆動させて機体２の向きを左右に振り分ける振り分け制御Ｃ、Ｆとを選択的に実行可能である。なお、障害物離間制御Ｂ、Ｅは、振り分け制御Ｃ、Ｆの準備動作である。つまり、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが障害物に接触した状態で振り分け制御Ｃ、Ｆを実行すると、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが損傷したり、振り分け制御Ｃ、Ｆが確実に行われない可能性があるため、振り分け制御Ｃ、Ｆの実行に先立って障害物離間制御Ｂ、Ｅが行われる。

そして、前進除草走行制御Ａの実行状態においては、前側障害物センサ６Ｆの検出に応じて障害物離間制御Ｂ（所定時間の後進走行）及び振り分け制御Ｃを実行した後に後進除草走行制御Ｄに移行する一方、後進除草走行制御Ｄの実行状態においては、前記障害物センサ６Ｒの検出に応じて障害物離間制御Ｅ（所定時間の前進走行）及び振り分け制御Ｆを実行した後に前進除草走行制御Ａに移行する。

また、振り分け制御Ｃ、Ｆにおいては、その実行毎に左右の振り分け方向が交互に切換えられる。これにより、自律走行水田除草機１は、水田全体をむら無く自律走行して除草作業を行うことができる。

また、自動モードでは、振り分け制御Ｃ、Ｆによる次の振り分け方向が左旋回予告ランプ１９Ｌ及び右旋回予告ランプ１９Ｒの点灯に基いて報知される。これにより、運転モードの切換えに際し、次の振り分け方向を認識した上で、各種の操作及び設定を行うことが可能になる。

また、制御部２０は、Ｒ／Ｃ送信機２１の操作に応じてＲ／Ｃモードから自動モードに切換えた際、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態でない場合は、前進除草走行制御Ａ又は後進除草走行制御Ｄを実行する一方、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態の場合は、障害物離間制御Ｂ、Ｅ及び振り分け制御Ｃ、Ｆを実行した後に前進除草走行制御Ａ又は後進除草走行制御Ｄに移行させる。これにより、Ｒ／Ｃモードから自動モードへの切換えに際し、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態でない場合は、直ちに除草走行を開始することができる一方、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態の場合は、機体２の向きを振り分けることにより、前回と同じ走行経路を走行してしまう不都合が回避される。

つぎに、上記のような制御動作を実現する制御部２０のモード切換え制御、Ｒ／Ｃモード制御及び自動モード制御の具体的な制御手順について、図７〜図９を参照しながら説明する。

図７に示すように、モード切換え制御では、まず、Ｒ／Ｃ送信機２１の電源がＯＮ状態か否かを判断し（Ｓ１０１）、この判断結果がＮＯである場合は、上位ルーチンに復帰する。一方、Ｒ／Ｃ送信機２１の電源がＯＮ状態であると判断した場合は、機体２側の電源がＯＮ状態であるか否かを判断し（Ｓ１０２）、この判断結果がＮＯである場合は、機体２側の電源ランプ１８を消灯した後（Ｓ１０３）、上位ルーチンに復帰する。一方、機体２側の電源がＯＮ状態であると判断した場合は、電源ランプ１８を点灯した後（Ｓ１０４）、Ｒ／Ｃ送信機２１のＲ／Ｃモードスイッチ２５がＯＮ状態であるか否かを判断し（Ｓ１０５）、この判断結果がＹＥＳである場合は、Ｒ／Ｃモードを有効化した後（Ｓ１０６）、上位ルーチンに復帰する。一方、Ｒ／Ｃ送信機２１のＲ／Ｃモードスイッチ２５がＯＦＦ状態であると判断した場合は、Ｒ／Ｃ送信機２１の自動モードスイッチ２６がＯＮ状態であるか否かを判断し（Ｓ１０７）、この判断結果がＹＥＳである場合は、自動モードを有効化した後（Ｓ１０８）、上位ルーチンに復帰する。また、Ｒ／Ｃ送信機２１の自動モードスイッチ２６がＯＦＦ状態であると判断した場合は、自動モードを有効化することなく、上位ルーチンに復帰する。

図８に示すように、Ｒ／Ｃモード制御では、まず、左側ジョイスティック２３Ｌの操作を判断し（Ｓ２０１）、この判断結果がＮＯである場合は、ステップ（Ｓ２０６）にジャンプする。一方、判断結果がＹＥＳである場合は、その操作方向が前方、後方のいずれであるかを判断する（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。そして、左側ジョイスティック２３Ｌが前方に操作されたと判断した場合は、左側の回転ブラシ３Ｌを正回転方向（機体前進方向）に駆動させる一方（Ｓ２０４）、左側ジョイスティック２３Ｌが後方に操作されたと判断した場合は、左側の回転ブラシ３Ｌを逆回転方向（機体後進方向）に駆動させる（Ｓ２０５）。

また、同様に、右側ジョイスティック２３Ｒの操作を判断し（Ｓ２０６）、この判断結果がＮＯである場合は、上位ルーチンに復帰する、一方、判断結果がＹＥＳである場合は、その操作方向が前方、後方のいずれであるかを判断する（Ｓ２０７、Ｓ２０８）。そして、右側ジョイスティック２３Ｒが前方に操作されたと判断した場合は、右側の回転ブラシ３Ｒを正回転方向に駆動させる一方（Ｓ２０９）、右側ジョイスティック２３Ｒが後方に操作されたと判断した場合は、右側の回転ブラシ３Ｒを逆回転方向に駆動させる（Ｓ２１０）。

図９に示すように、自動モード制御では、まず、逆回転駆動設定スイッチ２７による逆回転駆動設定があるか否かを判断する（Ｓ３０１）。この逆回転駆動設定は、自動モードの開始に際し、前述した前進除草走行制御Ａから開始するのか、それとも後進除草走行制御Ｄから開始するのかを選択的に設定する設定項目であり、逆回転駆動設定がない場合は、つぎのステップ（Ｓ３０２）を実行し、逆回転駆動設定がある場合は、ステップ（Ｓ３０２〜Ｓ３０８）をスキップしてステップ（Ｓ３０９）から実行する。

ステップ（Ｓ３０２）は、前進除草走行制御Ａを行う処理ステップであり、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを正回転駆動させつつ、左旋回予告ランプ１９Ｌを点灯させる（振り分け方向報知手段）。そして、前進除草走行制御Ａの実行中は、前側障害物センサ６Ｆの感知スイッチ１６がＯＮ状態か否かを判断し（Ｓ３０３）、この判断結果がＹＥＳになったら障害物離間制御Ｂ（Ｓ３０４〜Ｓ３０６）を実行する。具体的には、前側障害物センサ６Ｆによる障害物の検出に応じて、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを停止させるとともに、左旋回予告ランプ１９Ｌを消灯させた後（Ｓ３０４）、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを所定時間逆回転駆動させる（Ｓ３０５、Ｓ３０６）。障害物離間制御Ｂの実行後は、進行方向（後進方向）左側への振り分け制御Ｃ（Ｓ３０７、Ｓ３０８）を実行すべく、左側の回転ブラシ３Ｌを逆回転駆動させつつ、右側の回転ブラシ３Ｒを正回転駆動させ（Ｓ３０７）、これを所定時間後に停止させる（Ｓ３０８）。

振り分け制御Ｃの実行後は、ステップ（Ｓ３０９）を実行する。ステップ（Ｓ３０９）は、後進除草走行制御Ｄを行う処理ステップであり、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを逆回転駆動させつつ、右旋回予告ランプ１９Ｒを点灯させる（振り分け方向報知手段）。そして、後進除草走行制御Ｄの実行中は、後側障害物センサ６Ｒの感知スイッチ１６がＯＮ状態か否かを判断し（Ｓ３１０）、この判断結果がＹＥＳになったら障害物離間制御Ｅ（Ｓ３１１〜Ｓ３１３）を実行する。具体的には、後側障害物センサ６Ｒによる障害物の検出に応じて、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを停止させるとともに、右旋回予告ランプ１９Ｒを消灯させた後（Ｓ３１１）、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを所定時間正回転駆動させる（Ｓ３１２、Ｓ３１３）。障害物離間制御Ｅの実行後は、進行方向（前進方向）右側への振り分け制御Ｆ（Ｓ３１４、Ｓ３１５）を実行すべく、左側の回転ブラシ３Ｌを正回転駆動させつつ、右側の回転ブラシ３Ｒを逆回転駆動させ（Ｓ３１４）、これを所定時間後に停止させる（Ｓ３１５）。そして、振り分け制御Ｆの実行後は、逆回転駆動設定をリセットしてから（Ｓ３１６）、自動モード制御の先頭に戻り、上記一連の制御Ａ〜Ｆを繰り返し実行する。

このような自動モード制御によれば、Ｒ／Ｃ送信機２１の操作に応じてＲ／Ｃモードから自動モードに切換えた際、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態でない場合は、前進除草走行制御Ａ（逆回転駆動設定なしの場合）又は後進除草走行制御Ｄ（逆回転駆動設定ありの場合）が実行される。また、自動モードに切換えた際、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態の場合は、障害物離間制御Ｂ、Ｅ及び振り分け制御Ｃ、Ｆを実行した後に前進除草走行制御Ａ又は後進除草走行制御Ｄに移行する。例えば、機体２が図６のＸに位置する状態で自動モード制御（逆回転駆動設定なし）を開始した場合には、前側障害物センサ６Ｆの障害物検出に基いて前進除草走行制御Ａがスキップされるので、障害物離間制御Ｂ及び振り分け制御Ｃの実行後に後進除草走行制御Ｄに移行することになる。また、機体２が図６のＹに位置する状態で自動モード制御（逆回転駆動設定あり）を開始した場合には、後側障害物センサ６Ｒの障害物検出に基いて後進除草走行制御Ｄがスキップされるので、障害物離間制御Ｅ及び振り分け制御Ｆの実行後に前進除草走行制御Ａに移行することになる。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、水田に浮かぶ機体２に回転可能に設けられた回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを備え、該回転ブラシ３Ｌ、３Ｒの回転駆動に基いて田面を撹拌して除草しつつ、その反力で水田を走行する自律走行水田除草機１であって、機体２の前後方向中央部に左右方向に直列して配置され、左右方向に沿う回転軸３ａを中心として前後方向に回転可能な左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒと、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを独立的に正逆転駆動させる左右の電動モータ１１Ｌ、１１Ｒと、機体２の前部及び後部で障害物を検出する障害物センサ６Ｆ、６Ｒと、障害物センサ６Ｆ、６Ｒの検出信号を入力しつつ、左右の電動モータ１１Ｌ、１１Ｒを駆動制御する制御部２０と、を備え、該制御部２０は、機体２を自律的に走行させる自動モードを有し、該自動モードでは、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを正転駆動させる前進除草走行制御Ａと、左右の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを逆転駆動させる後進除草走行制御Ｄと、左右一方側の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを正転駆動させつつ、左右他方側の回転ブラシ３Ｌ、３Ｒを逆転駆動させて機体２の向きを左右に振り分ける振り分け制御Ｃ、Ｆと、を選択的に実行可能であり、前進除草走行制御状態Ａにおいては、前側障害物センサ６Ｆの検出に応じて、振り分け制御Ｃを実行した後に後進除草走行制御Ｄに移行する一方、後進除草走行制御状態Ｄにおいては、後側障害物センサ６Ｒの検出に応じて、振り分け制御Ｆを実行した後に前進除草走行制御Ａに移行し、振り分け制御Ｃ、Ｆは、その実行毎に左右の振り分け方向を交互に切換えるように構成される。つまり、自動モードにおける各種の走行態様（前進除草走行、後進除草走行及び左右への振り分け）を左右２つの回転ブラシ３Ｌ、３Ｒの正逆転駆動に基いて実現するので、部品点数の削減、構造の簡略化、機体の軽量化、コストの削減などが可能になるだけでなく、駆動制御の複雑化も回避することができる。

また、制御部２０は、機体２を自律的に走行させる自動モードと、Ｒ／Ｃ送信機２１の手動操作に応じて機体２を走行させるＲ／Ｃモードと、を有し、Ｒ／Ｃ送信機２１に設けられたＲ／Ｃモードスイッチ２５及び自動モードスイッチ２６の操作に応じて、自動モードとＲ／Ｃモードとの切換えを行うので、自動モードにおいて機体２が走行不能になっても、Ｒ／Ｃ送信機２１側で自動モードからＲ／Ｃモードへ切換えることにより、Ｒ／Ｃ送信機２１の操作で機体２を走行不能な状態から脱出させることが可能となり、その結果、オペレータが水田に入って障害物を除去したり、機体２の向きを変えるなどの措置が不要になる。

また、制御部２０は、振り分け制御Ｃ、Ｆによる次の振り分け方向を左旋回予告ランプ１９Ｌ及び右旋回予告ランプ１９Ｒによって報知するので、運転モードの切換えに際し、次の振り分け方向を認識した上で、各種の操作及び設定を行うことが可能になる。

また、制御部２０は、Ｒ／Ｃモードから自動モードに切換えた際、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態でない場合は、前進除草走行制御Ａ又は後進除草走行制御Ｄを実行するので、直ちに除草走行を開始することができる。

また、制御部２０は、Ｒ／Ｃモードから自動モードに切換えた際、障害物センサ６Ｆ、６Ｒが検出状態の場合は、振り分け制御Ｃ、Ｆを実行した後に前進除草走行制御Ａ又は後進除草走行制御Ｄに移行するので、Ｒ／Ｃモードから自動モードへの切換えに際し、前回と同じ走行経路を走行してしまう不都合を防止できる。

また、このように構成された自律走行水田除草機１によれば、運転モードの切換えにより、状況に応じた除草作業を行うことが可能になる。例えば、時間に余裕がある場合は、自動モードを選択して自律走行による除草作業を実行することが好ましい。このような自動モードの除草作業によれば、作業状況を常に監視する必要がないので、オペレータが別の作業を行うことができる。また、短時間で除草作業を行いたい場合や、より高精度な除草作業を行いたい場合は、Ｒ／Ｃモードを選択して遠隔操作による除草作業を実行することが好ましい。このようなＲ／Ｃモードの除草作業によれば、重複経路の除草走行を回避できるので、短時間で且つ高精度な除草作業が可能になる。

１ 自律走行水田除草機
２ 機体
３Ｌ、３Ｒ 回転ブラシ
５ 回転ブラシ駆動部
６Ｆ、６Ｒ 障害物センサ
７ 制御ボックス
１１Ｌ、１１Ｒ 電動モータ
１３ バッテリ
１９Ｌ 左旋回予告ランプ
１９Ｒ 右旋回予告ランプ
２０ 制御部
２１ Ｒ／Ｃ送信機
２２ Ｒ／Ｃ受信機
２５ Ｒ／Ｃモードスイッチ
２６ 自動モードスイッチ
２７ 逆回転駆動設定スイッチ

Claims (5)

1. 水田に浮かぶ機体に回転可能に設けられた回転ブラシを備え、該回転ブラシの回転駆動に基いて田面を撹拌して除草しつつ、その反力で水田を走行する自律走行水田除草機であって、
   前記機体の前後方向中央部に左右方向に直列して配置され、左右方向に沿う回転軸を中心として前後方向に回転可能な左右の回転ブラシと、
   左右の前記回転ブラシを独立的に正逆転駆動させる左右の電動モータと、
   前記機体の前部及び後部で障害物を検出する障害物センサと、
   前記障害物センサの検出信号を入力しつつ、左右の前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備え、
   該制御部は、
   前記機体を自律的に走行させる自動運転モードを有し、
   該自動運転モードでは、
   左右の前記回転ブラシを正転駆動させる前進除草走行制御と、
   左右の前記回転ブラシを逆転駆動させる後進除草走行制御と、
   左右一方側の前記回転ブラシを正転駆動させつつ、左右他方側の前記回転ブラシを逆転駆動させて前記機体の向きを左右に振り分ける振り分け制御と、を選択的に実行可能であり、
   前記前進除草走行制御状態においては、前記障害物センサの検出に応じて、前記振り分け制御を実行した後に前記後進除草走行制御に移行する一方、前記後進除草走行制御状態においては、前記障害物センサの検出に応じて、前記振り分け制御を実行した後に前記前進除草走行制御に移行し、
   前記振り分け制御は、その実行毎に左右の振り分け方向を交互に切換えることを特徴とする自律走行水田除草機。
2. 前記制御部は、
   前記機体を自律的に走行させる自動運転モードと、
   無線遠隔操作装置の手動操作に応じて前記機体を走行させる手動運転モードと、を有し、
   前記無線遠隔操作装置に設けられたモード切換操作具の操作に応じて、前記自動運転モードと前記手動運転モードとの切換えを行うことを特徴とする請求項１に記載の自律走行水田除草機。
3. 前記制御部は、前記振り分け制御による次の振り分け方向を報知する振り分け方向報知手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自律走行水田除草機。
4. 前記制御部は、前記モード切換操作具の操作に応じて、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切換えた際、前記障害物センサが検出状態でない場合は、前記前進除草走行制御又は前記後進除草走行制御を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の自律走行水田除草機。
5. 前記制御部は、前記モード切換操作具の操作に応じて、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切換えた際、前記障害物センサが検出状態の場合は、前記振り分け制御を実行した後に前記前進除草走行制御又は前記後進除草走行制御に移行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自律走行水田除草機。

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