JP2895881B2 - 無人走行防除機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は園芸ハウス内の作物に発生する病気や、ハウ
ス内において繁殖する害虫の駆除の為に、消毒液を噴霧
する防除装置に関する。

（ロ）従来技術、 従来から、走行装置に薬剤タンクと動力噴霧機と噴口
を載置し、作物間の溝の位置を自動的に検出しながら無
人で走行する技術は公知とされているのである。

（ハ）発明が解決すべき課題 しかし、上記の従来の技術においては、走行装置に載
置する薬剤タンクの容量が限られる為に、その都度、薬
剤タンクに対して薬剤の補給をする必要があり、また完
全に無人で操向センサーにより自動操向するのであるか
ら、事故により走行を停止した場合において、無人走行
防除装置を戻すべき指令を出しにくいという不具合いが
あったのである。

本発明は以上のような不具合いを解消すべく、主ホー
スを引き出して通過溝に載置しながら噴霧前進し、通過
溝の端部でセンサー接当杆に接当すると、後進して最初
の位置に戻る無人走行防除機構を構成したものである。

このような無人走行防除機構において、非常事態が発
生した場合に、走行を止める為には、オペレーターがハ
ウス内に入って進行する車輌まで近付き停止スイッチを
操作する必要があったのである。

また無線機構や有線機構により、機体のリモートコン
トロールを可能とすることは出来るのであるが、値段が
高くなるという不具合いがあったのである。

本発明は電気的なリモートコントロールではなく、ハ
ウス外のオペレーターと機体とを連結する主ホース５が
最初から存在するのであるから、主ホース内の薬剤を信
号送信媒体として利用し、リモートコントロール可能に
したものである。

また非常時において、ハウス内に機体を停止した場合
には、主ホース内の残圧により噴口から薬液が垂れ流さ
れて、作物の成育に悪影響を与えることがあるので、非
常停止した場合には直ぐに、噴霧切換電磁弁により薬液
の噴霧を停止すべく構成したのである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明の解決すべき課題は以上の如くであり、次に解
決する為の手段を説明する。

ホース巻取リール１に巻取った主ホース５を通過溝Ｕ
に引き出し乍ら噴霧走行し、通過溝Ｕの端部でセンサー
接当杆Ｘに接当して後進走行に切換えて戻る構成におい
て、走行装置側に主ホース５の圧力を検出するホース内
圧センサースイッチ31を設け、該ホース内圧センサース
イッチ31が主ホース５内の圧力低下を検出した場合に
は、機体の走行を停止すべく構成し、動力噴霧機Ｐ側に
遠隔操縦を可能とする手動薬剤停止バルブ43を設けたも
のである。

また、ホース内圧センサースイッチ31による機体の停
止時において、主ホース５内の残圧による噴口14からの
垂れ流し噴霧を停止すべく、自動的に薬液回路を停止す
る噴霧切換電磁弁22を設けたものである。

（ホ）実施例 本発明の解決すべき課題及び解決する手段は以上の如
くであり、次に添付の図面に示した実施例の構成を説明
する。

第１図は園芸ハウスにおいて無人走行防除機構により
防除中の後面図、第２図は同じく斜視図、第３図は無人
走行防除機構の全体構成を示す斜視図である。

最近は季節外れの野菜や果物を食するという要望が強
く、殆どの生鮮野菜や果物が園芸ハウス内で栽培されて
いる。

しかし園芸ハウス内で促成栽培する場合には、高温多
湿の雰囲気を無理矢理に作りり出してその中で栽培する
のであるから、露地で栽培する場合に比較して、病気の
発生率が高く、また害虫の成育速度も露地よりも速いの
である。

故に通常の露地栽培の場合よりも、数倍の回数の防除
を行う必要があるのである。

また園芸ハウス内では密植栽培が行われているので、
一度に噴霧する薬液の量も多く、更に病気や害虫に対し
て十分な効目を得る為には、通常の噴霧量より多くて、
かつ毒性の強い薬剤を使用することとなるのである。

このような悪条件に加えて、園芸ハウスは密閉構造で
あるので、オペレーターが噴口を持った状態で、園芸ハ
ウス内を往復し防除作業を行うと、１回の噴霧作業でオ
ペレーターが薬剤に侵されて体調を崩してしまうという
不具合いがあったのである。

このような危険な作業を無くす為には、オペレーター
は園芸ハウスの外にいて、無人の状態で確実に園芸ハウ
ス内の全域に渡り、均一な薬剤の噴霧が出来ることが要
求されるのである。

本発明の無人走行防除機構はこのような目的を達成す
べく構成されている。

即ち園芸ハウスＨ内に畝が作られ、作物Ｙは列状に植
生されている。そして該作物ＹとＹの間に通過溝Ｕが設
けられており、本発明の無人走行防除機構はこの通過溝
Ｕを往復走行するのである。

走行機構としては、前輪３・３と後輪４・４の４輪で
支持されており、該４輪ともを駆動する４輪駆動式とし
ている。

無人走行防除機構が走行し、園芸ハウスＨの端部に至
った時点で後退走行をする必要があり、センサー接当杆
Ｘが通過溝Ｕの端部に立てられている。

また走行機構より立設し噴口14を付設する噴口支持杆
12を設けている。

第３図において示す如く、該噴口支持杆12に複数の噴
口14を付設し、更に転倒や繁茂した作物Ｙの枝がある場
合等において、これを検出する噴管タッチセンサー13を
噴口支持杆12から左右に突出している。

また無人走行防除機構の全体外周を機体カバー11で被
覆し、上部にホース巻取リール１が突出した部分を覆う
透明ドーム10を突出している。

また、センサー接当杆Ｘの立設された通過溝Ｕの端部
まで至り、正確に後退走行を開始した場合に、この後退
走行に入ったことを園芸ハウスＨ外のオペレーターに教
える為のバックライト９が後面に配置されている。

無人走行防除機構より後方に繰り出される主ホース５
の端部に、ホース巻取限界ストッパー18とホース連結金
具44が装着されており、該ホース連結金具44は、ホース
固定杭39に固着されたホース連結金具40とワンタッチで
装着可能としている。また動力噴霧機Ｐとホース連結金
具40の間の副ホース42に、手動薬剤停止バルブ43が配置
されている。

動力噴霧機ＰはエンジンＥにより駆動され、薬剤タン
ク41からの液を圧送し、副ホース42から主ホース５の供
給する。

第４図は本発明の無人走行防除機構の側面断面図、第
５図は前進センサー２と後進センサー７の拡大平面図で
ある。

第４図において、前輪３・３と後輪４・４の間の位置
で、前輪と後輪の外周よりも下方の位置までホース巻取
リール１を低く配置すべく嵌挿している。

その為に、駆動モーターＭを前方に配置し、該駆動モ
ーターＭからホース巻取リール１に動力を伝達する為の
カウンター軸48も、前輪３・３と後輪４・４の間の低い
位置に配置している。

このようにカウンター軸48を低い位置に配置し、ホー
ス巻取リール１を前輪３・３と後輪４・４の間に嵌挿す
ることにより、無人走行防除機構の全高を低くすること
が出来たのである。

そしてホース巻取リール１の前部にバッテリーＢを配
置し、ホース巻取リール１の後部に制御ボクックス21と
ホース整列装置６を配置している。該ホース整列装置６
は左右方向にゲートル螺装杆を内装しており、該ゲート
ル螺装杆の外周の螺装溝内のコマが左右動することによ
り、主ホース５をホース巻取リール１の左右の位置に整
列して巻取るように位置を移動させるのである。

後輪４・４とホース整列装置６の間に、１条の通過溝
Ｕが終了した後で、次の通過溝Ｕまで移動する場合の方
向転換用移動車輪８が設けられている。

駆動モーターＭよりの駆動系統を説明する。

該駆動モーターＭの軸に付設されたプーリー29より、
前輪３・３の前輪車軸16にベルト28により動力が伝達さ
れ、またプーリー29よりカウンター軸48上のスリップク
ラッチ機構47にベルト27にて動力が伝達されている。

またカウンター軸48よりベルト26にて後輪４・４の後
輪車軸17に動力が伝達されている。該後輪車軸17よりホ
ース整列装置６にチェーンにて動力が伝達されている。

またカウンター軸48に付設されたスリップクラッチ機
構47により、巻取速度の調節を行っている。というの
は、ホース巻取リール１に主ホース５が巻取られるに連
れて、ホース巻取リール１の径は大となり、徐々に巻取
速度が走行速度よりも速くなるので、走行速度に合わせ
る為に巻取を一時的に停止する必要があるのである。

その為に、巻取り速度が走行速度よりも速くなり、主
ホース５を巻取ることが出来なくなった場合には、駆動
モーターＭよりホース巻取リール１を回転する駆動力を
スリップして逃がすことが出来るようにカウンター軸48
の上にスリップクラッチ機構47を介装し、この部分で駆
動力をスリップさせることが可能なように構成している
のである。

またホース巻取リール１を駆動するリール駆動軸23に
ワンウエイクラッチ付きプーリー46が構成されており、
該ワンウエイクラッチ付きプーリー46により、機体が前
進する場合には、駆動モーターＭの回転力がホース巻取
リール１に伝達されず、機体が後進する場合にのみ、駆
動力がリール駆動軸23からホース巻取リール１に伝達さ
れるように構成している。

これにより、ホース巻取リール１を駆動する為に別の
正逆転モーターを用意する必要が無くなったのである。

該リール駆動軸23内に主ホース５の端部が連通されて
おり、該リール駆動軸23から最終ホース24がホース内圧
センサースイッチ31と分流弁30と噴霧切換電磁弁22に圧
送される薬液を供給する。

噴口支持杆12は機体フレームより突出されており、該
噴口支持杆12に左右の方向に向いた噴口14が付設されて
いる。

また該噴口支持杆12に噴管タッチセンサー13が固設さ
れ、左右に向けて突出されている。

機体カバー11の後端上部より操作ハンドル19が突設さ
れており、該操作ハンドル19の一方には後進手動スイッ
チ20Rが固設され、他方には前進手動スイッチ20Fが配置
されている。

次に第５図において、前進センサー２と後進センサー
７が示されている。該前進センサー２は前部バンパーを
兼用しており、後進センサー７は後部バンパーを兼用し
ている。

そして該前進センサー２を前方へ常時突出する付勢バ
ネ37がガイド杆35・35の周囲に嵌挿されており、また前
進センサー２が付勢バネ37に抗して押し込まれた場合に
スイッチが作動する前進用近接スイッチ33が配置されて
いる。

同様に、後進センサー７を常時後方へ押し出す付勢バ
ネ38とガイド杆36が設けられ、該後進センサー７が押し
込まれることにより作動する後退用近接スイッチ34が配
置されている。

第６図においては、制御ボックス21に関係する電気回
路の図面である。

制御ボックス21の上面には、バッテリーメータ51とパ
イロットランプ50と電源スイッチ49が配置されており、
バッテリーＢを家庭用電源から充電する場合の為の充電
端子45・45が配置されている。

また該制御ボックス21より、バックライト９と駆動モ
ーターＭと前進用近接スイッチ33と後退用近接スイッチ
34と噴管タッチセンサー13に信号が送信されている。

第７図は薬剤の供給回路を示す図面である。

薬剤タンク41から動力噴霧機Ｐに吸引されて圧力を掛
けられた薬剤は、手動薬剤停止バルブ43から主ホース５
を介してホース巻取リール１に供給される。そしてホー
ス巻取リール１のリール駆動軸23内の通路から最終パイ
プ24に送られ、該最終パイプ24の途中にホース内圧セン
サースイッチ31と分流弁30と噴霧切換電磁弁22を介装
し、噴口支持杆12に複数個設けた噴口14に圧力薬液を送
っている。

第８図は本発明の無人走行防除機構の電気回路図であ
り、これまでの図面で説明した構成の他に、前進補助タ
イマ53と後進補助タイマ54と後退被表示タイマ52と自動
起動スイッチ57が配置されている。

園芸ハウスＨ内や露地に設けられた約40cmの通過溝Ｕ
を、前輪３・３と後輪４・４の軸部分に設けられた追従
機構により追従操向しながら走行し、曲がった通過溝Ｕ
でも追従するのである。

前部に設けた前進センサー２と、後部に設けた後進セ
ンサー７により畝端で自動的に前後進を切り換える。

駆動は正逆転する直流モーターをバッテリーＢの電源
により駆動しており、園芸ハウスＨ内であっても騒音を
発生することがなく、また排気ガスを発生する心配もな
いのである。また機体の周囲は機体カバー11と透明ドー
ム10により被覆しているので、作物Ｙを傷めることが少
ないのである。

またホース巻取リール１の巻取径は主ホース５の巻取
が進むと大きくなり、走行速度とマッチしなくなるが、
スリップクラッチ機構47により、一定以上の巻取が行わ
れないようにホース巻取リール１の駆動力を逃がすこと
により、走行速度に合致した巻取速度で巻取ることが出
来るのである。

（ヘ）発明の作用 次に以上の構成に基づく作用を説明する。

まず作業の開始時において、主ホース５内の圧力が適
正噴霧圧に上昇するまでは、ホース内圧センサースイッ
チ31がONとならないので、駆動モーターＭは駆動されな
い。逆に作業中において動力噴霧機Ｐが停止したり、ホ
ース連結金具40やホースの継手が外れたり、または手動
薬剤停止バルブ43により供給を停止した場合や、薬剤タ
ンク41内に薬剤が無くなった場合等においても、ホース
内圧センサースイッチ31がこれを検出し、機体をその場
で停止する。

このように薬液の圧力低下により機体を停止した場合
には、残圧により噴口14から薬液が垂れ流しとなること
が無いように、噴霧切換電磁弁22を停止側に切換えて、
薬液の垂れ流しを停止するのである。

その後、この薬液の停止状態を解除し、圧力を一定以
上まで復帰すると緊急停止が解除され走行を開始する。

また噴管タッチセンサー13により、進行方向に排除不
可能な障害物があることを検出した場合にも停止し、ま
た通過溝Ｕの凹凸により機体が横転した場合にも、噴管
タッチセンサー13がこれを検出し機体を停止する。

このように噴管タッチセンサー13により機体を停止し
た場合にも、噴霧切換電磁弁22のソレノイドバルブを切
換えて薬液の噴霧を停止するのである。

また該噴霧切換電磁弁22のソレノイドバルブは、左右
の噴口14の片側吐出の切換え、両側吐出の切換が可能な
ソレノイドバルブである。

また噴口14の中にも開閉コックが設けられており、こ
れを開閉して片側噴霧の切換えを行うことも出来るので
ある。

また前進センサー２がセンサー接当杆Ｘに接当する
と、駆動モーターＭが逆転し後進を開始する。また後進
センサー７がセンサー接当杆Ｘに接当すると本機の全機
能が停止し機体も停止する。

また前進手動スイッチ20Fを押してから、一定時間経
過後に走行を開始するように前進補助タイマ53が介装さ
れており、また後進手動スイッチ20Rや前進センサー２
がセンサー接当杆Ｘに接当した後に、一定時間（約１
秒）経過してから初めて後進走行を開始するように後進
補助タイマ54が介装されている。

これは前進手動スイッチ20Fや後進手動スイッチ20Rが
ONしてから、直ぐに駆動モーターＭを逆転したのでは、
まだ機体は慣性走行を続けていることがあり、この慣性
走行に抗して駆動モーターＭを強制的に逆転すると駆動
モーターＭに過剰な負荷がかかるからである。

また無人走行防除機構が通過溝Ｕを前進して端部まで
至った場所で、センサー接当杆Ｘに接当して正常に後進
を開始したかどうかが判断出来ないほど、作物Ｙの根元
が暗い場合があるので、後進を開始してから、後退表示
タイマ52で設定した一定時間だけバックライト９が点灯
すべく構成している。

しかし該バックライト９は電力を多く消費するので、
後退表示タイマ52で設定した一定の時間（約10秒）だけ
しか点灯しないように構成しているのである。

また主ホース５内に圧力が掛かり、ホース内圧センサ
ースイッチ31がONとなると、自動起動スイッチ57を操作
することにより、前後進ともに散布しながら往復するの
である。

ホース内圧センサースイッチ31と自動起動スイッチ57
は、その操作順序が逆であっても操作が可能である。

また前進のみ散布する場合は、このように設定するこ
とにより、噴霧切換電磁弁22が前進時のみ開放され、後
進時には閉鎖されるのである。

（ト）発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を
奏するものである。

請求項（１）の如く構成したことにより、無線操縦
や、有線操縦のような電気的なリモートコントロール機
構を設けることなく、主ホース５をリモートコントロー
ルの回路として使用して、無人走行防除機構をリモート
コントロールすることが出来るようになったのである。

故に、薬液が無くなった場合や、ホース連結金具40等
が外れた場合等の緊急の場合において、該位置に機体を
停止し、再度不具合いを解消した後に、手動薬剤停止バ
ルブ43を操作し主ホース５内の圧力を上昇し作業を開始
することが出来るのである。

請求項（２）の如く構成したので、主ホース５内の圧
力が低下した際にホース内圧センサースイッチ31により
機体を停止するが、そのままでは残圧により噴口14から
は薬液が垂れ流しとなるのである。これは園芸ハウスＨ
内の１箇所に薬液が垂れ流すこととなるので、作物Ｙの
成育に悪影響を与えるのである。

本発明においては、ホース内圧センサースイッチ31に
よる停止や噴管タッチセンサー13により停止の場合に
は、噴霧切換電磁弁22は自動的に操作して残圧による噴
霧を停止するので、このような不具合いを解消すること
が出来たのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は園芸ハウスにおいて無人走行防除機構による防
除中の後面図、第２図は同じく斜視図、第３図は無人走
行防除機構の全体構成を示す斜視図、第４図は本発明の
無人走行防除装置の側面断面図、第５図は前進センサー
２と後進センサー７の拡大平面図、第６図は制御ボック
ス21に関係する電気回路の図面、第７図は薬剤の供給回
路を示す図面、第８図は本発明の無人走行防除機構の電
気回路図である。 １……ホース巻取リール ２……前進センサー ５……主ホース ７……後進センサー 22……噴霧切換電磁弁 31……ホース内圧センサースイッチ 43……手動薬剤停止バルブ

フロントページの続き (72)発明者 志村 馨 静岡県三島市梅名767番地 ニューデル タ工業株式会社内 (72)発明者 岩本 守 静岡県三島市梅名767番地 ニューデル タ工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−174267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−52312（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−73363（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05B 17/00 A01M 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホース巻取リール１に巻取った主ホース５
   を通過溝Ｕに引き出し乍ら噴霧走行し、通過溝Ｕの端部
   でセンサー接当杆Ｘに接当して後進走行に切換えて戻る
   構成において、走行装置側に主ホース５の圧力を検出す
   るホース内圧センサースイッチ31を設け、該ホース内圧
   センサースイッチ31が主ホース５内の圧力低下を検出し
   た場合には、機体の走行を停止すべく構成し、動力噴霧
   機Ｐ側に遠隔操縦を可能とする手動薬剤停止バルブ43を
   設けたことを特徴とする無人走行防除機構。
2. 【請求項２】請求項（１）記載のホース内圧センサース
   イッチ31による機体の停止時において、主ホース５内の
   残圧による噴口14からの垂れ流し噴霧を停止すべく、自
   動的に薬液回路を停止する噴霧切換電磁弁22を設けたこ
   とを特徴とする無人走行防除機構。