JP2593063Y2 - 自動走行車両における走行停止装置 - Google Patents

自動走行車両における走行停止装置

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JP2593063Y2
JP2593063Y2 JP1993033509U JP3350993U JP2593063Y2 JP 2593063 Y2 JP2593063 Y2 JP 2593063Y2 JP 1993033509 U JP1993033509 U JP 1993033509U JP 3350993 U JP3350993 U JP 3350993U JP 2593063 Y2 JP2593063 Y2 JP 2593063Y2
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史朗 谷合
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、果樹園等における自動
走行型の薬剤散布機(スピードスプレヤ)等の自動走行
車両における走行停止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、果樹園等における自動走行型
の薬剤散布機(スピードスプレヤ)等においては、作業
経路(誘導経路)に沿って地中に埋設した誘導ケーブル
に交流電流を流し、この誘導ケーブルから発生する交流
磁界の強度の変化を走行車両の前部等に装着した左右一
対のピックアップコイル等の磁気センサーにて検出し、
この誘導ケーブルに対する走行車両の横ずれの大きさに
対応して発生する左右一対の磁気センサーでの出力値
(電圧値)の差を取って、横ずれの大きさ(偏位量)と
横ずれの方向(右か左かの判別)とを求め、これらの検
出結果から走行車両を誘導ケーブルに沿って走行するよ
うに、走行車両における操舵車輪の向きを変えて操舵制
御することが行われている(実開平2−84909号公
報参照)。
【0003】一方、走行装置が四輪式等の車輪の走行車
両の場合には、操舵装置(ステアリング装置)と、エン
ジンからの動力を継断する走行クラッチ装置と、走行車
両の前進(後退)を停止させるブレーキ装置とを備えて
いるのが通常である。そこで、本出願人の1人は先に、
実開平5−31511号公報において、自動走行車両の
操作を手動(マニアル)操作するモードと自動走行モー
ドとに切替え可能に構成し、自動走行モード時には、ク
ラッチペタルとブレーキペタルとの両者を同軸の支軸に
対して一体的に回動するように連結する手段を設け、1
つの油圧シリンダの作動にて両ペタルが同時に一体的に
回動してクラッチ作動とブレーキ作動とを一挙に実行で
きるようにする構成を提案した。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、クラッ
チペタルとブレーキペタルとは、それぞれ作動するため
の踏み込み量(ペタルストローク)が異なるのが通常で
あり、特に、ブレーキにおいては、ブレーキが確実に効
くようにブレーキシューの摩耗量に応じてブレーキペタ
ルのストロークを調節するから、前記の先行技術のよう
に、自動走行モードにおいて、1つの支軸に対してブレ
ーキペタルとクラッチペタルとを一体的に連結して、1
つの油圧シリンダにより、同じ回動角度だけ作動させて
も、クラッチだけが作動し、ブレーキはあまり効かない
というような不都合が発生するのであった。
【0005】また、前記先行技術では自動走行モード時
にはペタルが強制的に回動させられるので、自動走行モ
ードによるティーチング走行時(作業者が走行車両に搭
乗して監視している状態)には、作業者の足元で当該作
業者の意思とは無関係に前記両ペタルが回動することに
なり、極めて危険であるという問題があった。本考案
は、これらの技術的問題を解決して安全・確実に走行制
御を実行できる自動走行車両における走行停止装置を提
供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本考案では、走行車体に搭載した動力源から走行装
置への動力伝達を継断するための走行クラッチ装置と、
走行装置を停止させるブレーキ装置と、自動操舵装置と
を備えなる自動走行車両において、クラッチペタルとブ
レーキペタルとを、その各々のペタル基端を左右に適宜
隔てて1つの支軸回りに回動可能に枢支し、前記クラッ
チ装置に対する作動アームの押圧部をクラッチペタルの
中途部下面に臨ませ、ブレーキ装置に対する作動アーム
の押圧部をブレーキペタルの中途部下面に臨ませ、各ペ
タルの作動方向への回動により、前記各作動アームを作
動方向に回動させるように構成する一方、前記左右両ペ
タルの間には、アクチュエータの伸縮作動により上下移
動する天秤アームと、該天秤アームに連結して揺動回動
する左右一対の揺動リンク機構とを設け、該揺動リンク
機構における左右両揺動アームをそれぞれ前記一対の作
動アームの押圧部に臨ませたものである。
【0007】
【実施例】次に本考案を自動走行型の薬剤散布機(スピ
ードスプレヤ)に適用した実施例について説明する。ス
ピードスプレヤの走行車体1の前部側にハンドル3を備
えた運転操作部2を有し、走行車体1には平面視略L字
状の薬液タンク4とその後部に噴霧部5とを備えてい
る。
【0008】噴霧部5は、走行車体1の下面を除く外周
面に適宜間隔で半径外向きに臨ませた多数の噴霧ノズル
6と、その半径外向きに風を送る送風機7が装着され、
前記噴霧ノズル6は走行車体1の左右及び上面との3区
画若しくは左右2区画ごとに噴霧の作業を実行するよう
に散布制御できるものである。符号8,8は左右前輪、
符号9,9は左右後輪であり、これらの4輪はエンジン
10からの動力が走行変速機構11を介して各々伝達さ
れて駆動できるいわゆる4輪駆動型であり、エンジン1
0からの動力を別の動力伝達機構12を介して送風機7
を回転させ、また噴霧ノズル6に対する動力ポンプ13
を駆動させる。
【0009】ハンドル3付き操舵装置14は、図3に示
すような機械的または油圧系統を含むパワーステアリン
グ機構15であり、このパワーステアリング機構15は
油圧回路16における複動式の油圧シリンダ17にて作
動し、油圧シリンダ17が伸長するとき、平面視W字状
のベルクランク18を介して後輪9,9を左向きに変更
すると共に、連結ロッド19及び平面視V字状のベルク
ランク20を介して前輪8,8を右向きに変更する(油
圧シリンダ17が縮小するときには前輪は左向き後輪は
右向きに変更される)というように、前後4輪ともに向
きを変えて左右に回動変更できるいわゆる4輪操舵型で
ある。
【0010】その油圧回路16を図4に示し、符号28
は、自動操舵用の油圧シリンダ17に対する電磁ソレノ
イド式の制御弁であり、符号29は走行クラッチ及びブ
レーキ作動のためのアクチュエータとしての油圧シリン
ダ30を制御する電磁ソレノイド式の制御弁、符号23
は手動操舵操作の場合に使用する制御弁である。制御弁
29、28は、油圧ポンプ22からの作動油送りの場合
に前記手動操舵用の制御弁23よりも上流から分岐した
油圧管31に接続し、しかも、走行クラッチ及びブレー
キ作動用の制御弁29は、自動操舵用の制御弁28より
も上流側になるよう直列状に連結する。
【0011】従って、走行クラッチ及びブレーキを作動
させるべく、制御弁29を中立位置以外の位置に作動さ
せるときには、その油圧シリンダ30が優先的に作動
し、操舵用の油圧シリンダ17の作動は二次的となる。
なお、手動操舵のときには、油圧ポンプ22から送られ
てきた油が制御弁23を介して油圧モータ21に送ら
れ、この油圧モータ21からの油送り量をハンドル3の
回動角度に比例するように作動させ、この油を前記ステ
アリング機構15に取付く複動式の油圧シリンダ17に
送る。自動操舵制御のときには油圧ポンプ22から制御
弁29の中立位置及び電磁ソレノイド式制御弁28を介
して油圧シリンダ17に作動油を送る。
【0012】符号25は前輪8の操舵角度を検出できる
ポテンショメータ等の操舵角度センサーであり、この場
合、左右車輪の向き角度の平均値を求めて検出しても良
い。なお、前輪と後輪とを別々の油圧シリンダ式パワー
ステアリング機構を介して連結して、前輪と後輪とを個
別的に操舵制御するようにしても良い。走行車体1の下
面には、その前部に左右一対の磁気センサー26a,2
6bを設ける。この磁気センサー26a,26bは、導
体をコイル状に巻いたピックアップコイルであっても良
いし、ホール素子、ホールIC、磁気抵抗素子、磁気ト
ランジスタであっても良く、交流電流発生装置にて誘導
ケーブル27に印加された適宜周波数の交流電流によ
り、当該誘導ケーブル27の周囲に発生する交流磁界の
強度を検出することができるものである。誘導ケーブル
27は果樹園の作業経路である誘導経路に沿って形成し
た溝内に敷設するか、または地中に埋設する。
【0013】なお、前記誘導ケーブル27にパルス的に
直流電流を流したり、直流電流にパルス信号を載せる等
して交流磁界を発生させても良い。さらに、敷設する誘
導ケーブル27は、一本(単線)であっても良い。誘導
ケーブル27の形状は通常の断面円形のワイヤ状又は偏
平な帯状であっても良い。また、誘導経路に沿うように
感知する手段の他の実施例としては、誘導経路沿って設
けた標識や木立を超音波センサ、赤外線センサ等のセン
サにより感知するようなものであっても良い。
【0014】図5〜図9に示す符号60は、前記走行変
速機構11に関連して設けた走行クラッチ(図示せず)
のためのクラッチペタル、符号61は、従来から公知の
油圧式などのブレーキ機構(ブレーキ装置)に対するブ
レーキペタルを示し、これらペタルは操縦部に設ける。
運転席のカバー板62の裏面にブラケット64を介して
支持させた受け筒65には支軸63が回動自在に軸支さ
れ、この支軸63の一端には、前記ブレーキペタル61
の基部を固着したボス61aを回動自在に被嵌するブレ
ーキペタル61に隣接して配置する作動アーム67の筒
状基部(ボス)67aはピン66にて支軸63に固着し
て一体的に回動するように構成する。前記軸受け筒62
の他端から延びる支軸63に、前記クラッチペタル60
の筒状基部60aとクラッチ装置に対する作動アーム6
8の筒状基部68aとを相隣接させて各々回動自在に被
嵌させる。前記作動アーム67,68の各筒状の基部6
7a,68aにはブレーキ装置及びクラッチ装置(図示
せず)に対する作動杆69,70が固着されている。
【0015】前記両作動アーム67,68の間には、カ
バー板62から運転席方向に突出する横断面略矩形中空
状のケース71を突設する。両作動アーム67,68の
先端には各々ローラ状の押圧部72,73を各々前記ケ
ース71の側面方向に突出させ、各押圧部72,73の
先端をケース71の左右両側面に穿設した溝孔74,7
5から内部に臨ませる。また、クラッチペタル60のア
ーム部60bの長手中途部下面を前記作動アーム67の
押圧部72の上面に接当するように臨ませ、ブレーキペ
タル61のアーム部61bの長手中途部下面を前記作動
アーム68の押圧部73の上面に接当するように臨ませ
る。
【0016】前記ケース71には、アクチュエータとし
ての油圧シリンダ30と、該油圧シリンダ30のピスト
ンロッド30aに連結した天秤アーム74と、該天秤ア
ーム74に連結して揺動回動する左右一対の揺動リンク
機構75とを内蔵する。揺動リンク機構75は次のよう
な構成である。即ち、補強板76からケース71の内面
に固着したブラケット77に取付く支持軸78には左右
一対の揺動アーム79,80の各筒状ボス79a,80
aを回動自在に被嵌し、各揺動アーム79,80の各先
端を前記作動アーム67,68のローラ状の押圧部7
2,73の上面に接当するように臨ませる。
【0017】一方の揺動アーム80の筒状ボス80aに
固着した連結アーム81の先端を前記天秤アーム74に
取付く一方のピン82に回動自在に枢着し、天秤アーム
74に取付く他方のピン83に連結したリンク84の他
端を連結ピン85を介して他方の揺動アーム79の長手
中途部に連結する。符号86は油圧シリンダ30のピス
トンロッド30aと天秤アーム7とを連結する中心ピン
であり、符号87は油圧シリンダ30の基端(上端)を
補強板76に取りついて支持するブラケットである。な
お、クラッチペタル60のアーム部60b及びブレーキ
ペタル61のアーム部61bの長手方向中途部にはそれ
ぞれ上向き付勢ばね88を装架し、各ペタルに足の力を
作用させない状態では各々のアーム部60b,61bが
作動アーム68,67の押圧部73,72に接当しない
ようになっている。
【0018】この構成において、手動(人力作動)で走
行クラッチ装置を作動させるときには、クラッチペタル
60を足で踏み込むと、そのアーム部60bの長手方向
の中途部下面にてクラッチ用の作動アーム68の押圧部
73を下向きに押圧することになり、作動アーム68は
支軸63を中心に下向きに回動する。この動きに連動し
て作動杆70が回動して図示しないクラッチ装置をOF
F(動力遮断)する(図8参照)。同様にブレーキ装置
を人力作動させるときにはブレーキペタル61を踏み込
むことにより、作動アーム67の押圧部72を下向きに
押圧して回動させることにより実行することができる。
【0019】次いで、自動走行モードにおいては、前記
クラッチ及びブレーキを一体的に略同時に作動させるた
めの油圧シリンダ30のピストンロッド30aが下向き
に突出し(図9参照)、これにより天秤アーム74を下
降動させると、この天秤アーム74の一端のピン82を
介してクラッチ用の連結アーム81を回動させ、これと
一体的に回動する揺動アーム80の先端で作動アーム6
8の押圧部73を下向きに押圧し、クラッチ用の作動ア
ーム68を下向き回動させてクラッチOFF作動させ
る。このとき、天秤アーム74の他方の端部のピン83
とリンク84及び連結ピン85を介して他方のブレーキ
用の揺動アーム79を下向き回動させ、該揺動アーム7
9の先端部にてブレーキ用の作動アーム67の押圧部7
2を下押しし、作動アーム67の下向き回動にてブレー
キ動作を実行させるのである。
【0020】この場合、ピストンロッド30aに取付く
中心ピン86を介して回動可能に揺動する天秤アーム7
4の動きにより、クラッチ用の揺動アーム80の回動量
(及び回動速度)とブレーキ用の揺動アーム79の回動
量(及び回動速度)とが異なるから、走行車両を停止さ
せる場合にクラッチOFFが先に動作し、次いでブレー
キが効き始めるという作動を可能にでき、急制動時(緊
急停止時)のエンジンストップを防止することができ
る。
【0021】これらの自動走行モードにおいては、作動
アーム67,68が下向き回動してもクラッチペタル6
0やブレーキペタル61は回動しないから、操縦席にお
ける作業者の足元の安全性を確保できるのである。な
お、ブレーキ装置の連動部(図示せず)と前記作動杆6
9との間で、ブレーキシューの摩耗に応じてストーロク
調整することにより、油圧シリンダ30の動きに関連さ
せた揺動アーム79等の箇所の調節は行う必要がない。
以上の構成は、薬剤散布機に限らず、その他の作業用の
自動走行車両に適用できることはいうまでもない。
【0022】図10は、前記の制御をマイクロコンピュ
ータのソフトにより実行する場合の制御装置32の機能
ブロック図を示し、マイクロコンピュータ等の中央処理
装置33には、読み書き可能メモリ(RAM)34及び
読み出し専用メモリ(ROM)35が接続されている。
また、中央処理装置33には、前記磁気センサー26
a,26bからの検出信号をA/D変換器36,36で
デジタル信号に変換した後入力し、誘導ケーブル27の
軸線に対する走行車体1の中心線の横ずれの偏位量や、
車体の横ずれ方向が左右いずれであるかを中央処理装置
33にて演算するのである。
【0023】つまり、一対の磁気センサー26a,26
bの検出信号を演算すれば、車体の前部における誘導ケ
ーブル27に対する横ずれの偏位量を求めることおよび
横ずれの向き(右または左)を判別することができる。
なお、走行車体1の前後に各々左右対の磁気センサーを
設けて、前部対の磁気センサーの検出・演算結果から前
部操舵装置を作動する一方、後部磁気センサーの検出・
演算結果から後部操舵装置を作動するように構成しても
良い。
【0024】符号40は薬液タンク4内の薬液レベル
(水面高さ)を検出するための電気抵抗式等のレベルセ
ンサー、符号41は噴霧時の薬液消費量を検出するため
の流量検出センサーを示し、これらと、図示しない無線
操作機器(ラジオコントローラ)による緊急停止用信号
入力部89等は中央処理装置33におけるインターフエ
イスの入力端子に接続する。
【0025】中央処理装置33におけるインターフエイ
スの出力端子には次のものを接続する。即ち、薬液タン
ク4から噴霧ノズル6に薬液を送る動力ポンプ13の電
磁クラッチ用駆動回路43と、薬液流通管の途中に設け
て液の流通量を調節し,遮断することが可能な調節バル
ブ44の駆動回路45と、前記自動操舵用の制御弁28
の右操舵用電磁ソレノイド28Rの電気式駆動回路46
と左操舵用電磁ソレノイド28Lの電気式駆動回路47
と、前記薬液タンク4内の薬液レベルが最低になったと
き、点灯する表示ランプ48と、走行車体1の走行ブレ
ーキ及びクラッチに対する油圧シリンダ30の制御弁2
9における電磁ソレノイドを作動させるアクチェータの
駆動回路50等を接続する。
【0026】そして、中央処理装置33にて、前記走行
車体1に設けた左右一対の磁気センサー26a,26b
で検出した誘導ケーブル27に対する横ずれ量を演算
し、この検出横ずれ量と操舵角度センサー25の検出値
とから、前記横ずれ量が小さくなるように操舵制御する
ための操舵修正指令量信号を求めて、電気式駆動回路4
6,47に駆動パルス信号を与え、誘導ケーブル27に
略沿うような操舵制御、いわゆる電磁誘導操舵制御を実
行するのである。
【0027】図11及び図12に示す機構は、前記薬液
の調節バルブ44を手動操作と自動操作とに切替えでき
る機構であり、手動操作の場合には、調節バルブ44の
操作軸90に取付く手動レバー91を回動させる。この
場合、後述の段付き係合ローラ97と長溝孔98との係
合は解除させておく。自動操作においては、DCモータ
(正逆回転可能な直流モータ)92の回転する減速出力
軸93に取付く回動レバー94の連結ピン95に付勢バ
ネ96を介して摺動及び回転可能な段付き係合ローラ9
7を前記手動レバー91の長溝孔98に嵌合させる。
【0028】この構成により、DCモータ92を正回転
させると、減速出力軸93の正回転により回動レバー9
4は図11の実線状態で示す位置から二点鎖線で示す位
置に回動し、この回動レバー94の段付き係合ローラ9
7を介して手動レバー91を実線状態から二点鎖線状態
に角度θだけ回動させ、調節バルブ44の操作軸90を
回動させて全開させる。なお適宜の回動角度により調節
バルブ44の開き角度を調節できる。DCモータ92の
逆回転により調節バルブ44を全閉とする(実線状
態)。
【0029】そして、薬液や金属錆の影響により、調節
バルブ44の操作軸90を回動するのに要する力を大き
く必要とし、DCモータ92の駆動力では動かない場
合、前述のように、一旦、段付き係合ローラ97を付勢
バネ96に抗してと手動レバー91の長溝孔98との係
合を解除させながら手動レバー91を正逆回転方向に回
動させて円滑に操作軸90が動くようにしてから、段付
き係合ローラ97を手動レバー91の長溝孔98に再度
係合させると良い。
【0030】
【考案の作用及び効果】以上に詳細に説明したように、
本考案では、走行車体に搭載した動力源から走行装置へ
の動力伝達を継断するための走行クラッチ装置と、走行
装置を停止させるブレーキ装置と、自動操舵装置とを備
えなる自動走行車両において、クラッチペタルとブレー
キペタルとを、その各々のペタル基端を左右に適宜隔て
て1つの支軸回りに回動可能に枢支し、前記クラッチ装
置に対する作動アームの押圧部をクラッチペタルの中途
部下面に臨ませ、ブレーキ装置に対する作動アームの押
圧部をブレーキペタルの中途部下面に臨ませ、各ペタル
の作動方向への回動により、前記各作動アームを作動方
向に回動させるように構成する一方、前記左右両ペタル
の間には、アクチュエータの伸縮作動により上下移動す
る天秤アームと、該天秤アームに連結して揺動回動する
左右一対の揺動リンク機構とを設け、該揺動リンク機構
における左右両揺動アームをそれぞれ前記一対の作動ア
ームの押圧部に臨ませたものであるから、自動走行モー
ドにおいて、アクチュエータの伸縮作動により天秤アー
ム及び揺動リンク機構を介して作動アームを回動させる
ときには、人力にて作動させるクラッチペタル及びブレ
ーキペタルとの縁が切れ、当該両ペタルは回動しないか
ら、作業者の足元は安全である。
【0031】また、ブレーキが確実に効くようにブレー
キシューの摩耗量に応じてブレーキ装置の移動ストロー
クを調節するだけで、1つのアクチュエータまたはペタ
ルの操作により確実にクラッチ及びブレーキ操作を実行
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】薬剤散布機の側面図である。
【図2】薬剤散布機の平面図である。
【図3】操舵装置14の概略平面図である。
【図4】操舵装置等の制御油圧回路図である。
【図5】走行クラッチおよびブレーキ操作部の平断面図
である。
【図6】図5のVI−VI線矢視側断面図である。
【図7】図6のVII −VII 矢視側面図である。
【図8】図5の VIII −VIII矢視側面図である。
【図9】揺動リンク機構の動きを示す側面図である。
【図10】制御装置の機能ブロック図である。
【図11】調節バルブの操作部の側面図である。
【図12】図11のXII−XII線矢視断面図である。
【符号の説明】
1 走行車体 3 ハンドル 6 噴霧ノズル 7 送風機 8,8 前輪 9,9 後輪 10 エンジン 11 走行変速機構 12 動力伝達機構 13 動力ポンプ 14 操舵装置 16 油圧回路 17 油圧シリンダ 22 油圧ポンプ 23 制御弁 25 操舵角度センサー 26a,26b 磁気センサー 27 誘導ケーブル 28 自動操舵用制御弁 29 制御弁 30 油圧シリンダ 32 制御装置 33 中央処理装置 60 クラッチペタル 61 ブレーキペタル 63 支軸 67,68 作動アーム 79,70 作動杆 72,73 押圧部 74 天秤アーム 75 揺動リンク機構 79,80 揺動アーム 81 連結アーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G05D 1/02 G05D 1/02 N (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A01B 69/00 303 A01M 7/00 B05B 17/00 101 B60T 7/04 B61B 13/00 G05D 1/02

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行車体に搭載した動力源から走行装置
    への動力伝達を継断するための走行クラッチ装置と、走
    行装置を停止させるブレーキ装置と、自動操舵装置とを
    備えなる自動走行車両において、クラッチペタルとブレ
    ーキペタルとを、その各々のペタル基端を左右に適宜隔
    てて1つの支軸回りに回動可能に枢支し、前記クラッチ
    装置に対する作動アームの押圧部をクラッチペタルの中
    途部下面に臨ませ、ブレーキ装置に対する作動アームの
    押圧部をブレーキペタルの中途部下面に臨ませ、各ペタ
    ルの作動方向への回動により、前記各作動アームを作動
    方向に回動させるように構成する一方、前記左右両ペタ
    ルの間には、アクチュエータの伸縮作動により上下移動
    する天秤アームと、該天秤アームに連結して揺動回動す
    る左右一対の揺動リンク機構とを設け、該揺動リンク機
    構における左右両揺動アームをそれぞれ前記一対の作動
    アームの押圧部に臨ませたことを特徴とする自動走行車
    両における走行停止装置。
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