JP2989148B2 - 農用車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作物に薬剤を供給
する薬剤散布装置、作物を搭載して運搬する荷台などの
各種装置を、車輪式自走機体に備えてある農用車両に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば特開昭５９−１５７７１
９号公報に示されるように、左右一対の前車輪と、左右
前輪を各別に駆動する一対の電動モータで成る前輪駆動
機構とを前輪支持部材に支持させるとともに、この前輪
支持部材を機体に機体上下方向の軸芯まわりで回動自在
に支持させ、左右一対の後車輪と、左右後輪を各別に駆
動する一対の電動モータで成る後輪駆動機構とを後輪支
持部材に支持させるとともに、この後輪支持部材を機体
に機体上下方向の軸芯まわりで回動自在に支持させた走
行装置があった。この種の走行装置にあっては、左右前
輪の駆動速度も、左右後輪の駆動速度も同一になるよう
に前輪駆動機構および後輪駆動機構を制御すると、前輪
支持部材も、後輪支持部材も左右車輪が直進向きになる
対機体取付け姿勢になり、機体が直進走行する。そし
て、たとえば左右車輪の一方の駆動速度が他方の駆動速
度よりも高速になるように前輪駆動機構や後輪駆動機構
を制御すると、左右車輪の回転速度差のために車輪支持
部材が機体に対して自ずと回動して左右車輪が直進向き
から右向きまたは左向きに操向し、機体の走行方向を右
向きに変更したり、左向きに変更したりできる。つま
り、左右車輪の駆動速度が同一になるとか、相違するよ
うに前輪駆動機構および後輪駆動機構を制御するだけで
構造簡単かつ制御簡単に機体を操向操作できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】たとえば薬剤散布装置
を備える農用車両の場合、一般に、図１に示すようにハ
ウス内の壁Ｋと畝Ｕとの間の枕地Ｍから畝Ｕに沿う作業
経路Ｒに入って薬剤を散布しながら走行し、この作業経
路Ｒでの薬剤散布を終えると、この作業経路Ｒから枕地
Ｍに出て次の作業経路Ｒに移動するという機体走行を行
わせる。つまり、互いに直交する方向の枕地走行と作業
経路走行とを交互に行わせる。このため、機体が枕地Ｍ
から作業経路Ｒに入ったり、作業経路Ｒから枕地Ｍに出
たりする際、前輪の軌跡と後輪の軌跡とが大きくずれる
と、いわゆる内輪差や外輪差が大きいと、車輪や機体が
畝Ｕの角部ＵＲや壁Ｋに当たりやすくなる。畝Ｕの角部
ＵＲを大きく削り取ったり、枕地Ｍの横幅Ｗを広したり
すると、車輪や機体が畝や壁に当たることを回避しやす
くなるが、作物の植え付けに使用できる面積が狭くなる
問題が発生する。本発明の目的は、構造および制御の面
のみならず、機体や車輪の走行軌跡の面でも有利に小回
り旋回できる農用車両を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１による発明の構
成、作用、効果はつぎのとおりである。

【０００５】 〔構成〕 左右一対の前車輪と、左右前輪を駆動する前輪駆動機構
とを有する前輪支持部材を機体に機体上下方向の第１軸
芯まわりで回動自在に支持させ、左右一対の後車輪と、
左右後輪を駆動する後輪駆動機構とを支持する後輪支持
部材を機体に機体上下方向の第２軸芯まわりで回動自在
に支持させ、左右前輪の駆動速度を同一にしたり、相違
させたりするように前輪駆動機構を制御して前輪支持部
材を機体に対して前記第１軸芯まわりで回動調節して左
右前輪の機体に対する取付け向きを変更し、かつ、左右
後輪の駆動速度を同一にしたり、相違させたりするよう
に後輪駆動機構を制御して後輪支持部材を機体に対して
前記第２軸芯まわりで回動調節して左右後輪の機体に対
する取付け向きを変更することにより、機体を操向操作
する操向制御手段を備えるとともに、この操向制御手段
は、左右前輪が機体に対して直進向きから一方に操向す
るとともに左右後輪が機体に対して直進向きから他方に
操向するように、かつ、左右後輪の直進向きからの操向
角度が左右前輪の直進向きからの操向角度よりも小にな
るように後輪駆動機構および前輪駆動機構を制御するこ
とにより、機体を直進向きから横向きに操向操作するよ
うに構成してある農用車両。

【０００６】〔作用〕 操向制御手段により前輪駆動機構および後輪駆動機構を
制御して左右前輪および左右後輪の駆動速度を同一にし
たり、相違させたりすると、左右車輪の回転速度差の有
無によって前輪支持部材も後輪支持部材も機体に対して
自ずと回動し、左右前輪も左右後輪も直進向きになって
機体が直進したり、左右前輪も左右後輪も横向きになっ
て機体走行方向が変化したりする。すなわち、前輪支持
部材および後輪支持部材を回動操作するとか、車輪を揺
動操作するとかの特別なステアリング用アクチュエータ
を装備したり、複雑なステアリング構造を装備したりし
なくとも、左右車輪の回転速度を制御する簡単な制御を
行うだけで機体の操向操作ができる。機体を直進向きか
ら横向きに操向操作する際、操向制御手段は左右後輪を
左右前輪とは逆の操向方向に操向操作し、かつ、後輪の
操向角を前輪の操向角よりも小にして操向操作するもの
だから、前車軸芯と後車軸芯との間隔が６５０ｍｍの場
合には後輪の操向角が前輪の操向角の約１／２になるよ
うに操向角差を設定すれば、機体がハウス内の枕地から
畝間に進入したり、畝間から枕地に出たりする際、枕地
の横幅が比較的狭くても、前輪軌跡と後輪軌跡とのずれ
が少なくて車輪や機体が畝や壁に当たらないで走行する
ように、機体を前後輪の内輪差も外輪差も少ない状態で
直角やそれに近い方向に小回り旋回させられる。

【０００７】 〔効果〕 特別なステアリング用アクチュエータや複雑なステアリ
ング構造が不要で、左右車輪の回転速度を制御する簡単
な制御を行うだけで機体の操向操作ができることによ
り、作業機全体が軽量、構造簡単、安価に得られる。そ
の上、直角やそれに近い方向に内輪差も外輪差も少ない
状態で小回り旋回させられることにより、枕地の横幅を
比較的狭くするとともに畝の角部の削り込みを少なくし
ハウス内面積をできるだけ多く作物の植付けに使用しな
がら機械作業できるなど、有利に使用できるものになっ
た。

【０００８】請求項２による発明の構成、作用、効果は
つぎのとおりである。

【０００９】 〔構成〕 請求項１による発明の構成において、前記操向制御手段
によって機体を直進向きから横向きに操向操作する際の
左右後輪の前記操向角度が左右前輪の前記操向角度の約
１／２である。

【００１０】〔作用〕 操向制御手段は左右後輪の前記操向角度を左右前輪の前
記操向角度の約１／２にして機体を直進向きから横向き
に操向操作するから、機体の操向時におけるスリップを
考慮した実際の内輪差および外輪差が最小になるように
しながら機体向きを直角やそれに近い方向に小旋回半径
で変更できる。

【００１１】 〔効果〕 たとえば機体が枕地から畝間に移動したり、畝間から枕
地に移動したりする際に機体や車輪が壁に当たるとか畝
の角部に当たるとかのトラブルを効果的に回避できるな
ど、狭くて小半径で曲がるコースでも衝突トラブルを効
果的に回避しながら作業できる。

【００１２】請求項３による発明の構成、作用、効果は
つぎのとおりである。

【００１３】 〔構成〕 請求項１又は２による発明の構成において、前記前輪駆
動機構が左右前輪を各別に駆動する一対の電動モータで
成り、前記後輪駆動機構が左右後輪を各別に駆動する一
対の電動モータで成る。

【００１４】〔作用〕 左車輪用電動モータの回転数制御と、右車輪用電動モー
タの回転数制御とを行うことにより、左右車輪に回転数
差を持たせ、車輪向きを変更して機体操向ができる。

【００１５】 〔効果〕 電動モータの回転数制御を行うだけで機体操向ができる
ことにより、一層制御簡単かつ構造簡単に得られるとと
もに、左右車輪に差がわずかであるものから大きいもの
まで種々の回転数差を制御精度のよい状態で持たせて機
体操向が精度よく行える。

【００１６】請求項４による発明の構成、作用、効果は
つぎのとおりである。

【００１７】 〔構成〕 請求項１〜３のうちのいずれか１項による本発明の構成
において、走行地盤に存在する誘導体に対する機体の横
偏位を検出する誘導センサーを備えるとともに、機体が
前記誘導体に沿って自動的に走行するように、前記操向
制御手段が前記誘導センサーからの情報に基づいて前記
前輪駆動機構および前記後輪駆動機構を自動的に制御す
るように構成してある。

【００１８】〔作用〕 操向制御手段が誘導センサーからの情報に基づいて前輪
駆動機構および後輪駆動機構を自動的に操作し、機体を
誘導体に沿わせて自動的に走行させる。操向制御手段は
左右後輪を左右前輪とは逆方向に後輪よりも小の操向角
で操向操作し、内輪差も外輪差も少なくなる状態で機体
向きを直角やそれに近い方向に小旋回半径で変更させる
ことにより、車輪が誘導体の上を通りにくいようにしな
がら自動走行させられる。

【００１９】 〔効果〕 地盤に埋設したり、地面上に敷設する誘導体の上を車輪
が通って誘導体が地面上に露出するとか、地面上でずれ
動くとかのトラブルを回避しながら自動走行させて楽に
作業できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図２に示すように、左右一対の前
車輪１，１と左右一対の後車輪２，２とによって自走す
るように構成するとともにハンドル３によって手押し移
動できるように構成し、かつ、機体の前後重量がバラン
スするようにしながら電源用バッテリーＢを搭載できる
ように前後輪間に配置したバッテリ搭載部４、機体後端
部に位置する操作パネル５を備える自走機体に、複数個
のノズル６ａから薬液を噴出する噴出具６、この噴出具
６に薬液を供給するホース、このホースを繰出したり、
巻取り収納したりするホースリール装置７を有する薬剤
散布装置８、ホースリール装置７などを覆うカバー９を
装備して、防除機を構成してある。

【００２１】この防除機は、主として図１に示す如くハ
ウス内の壁Ｋと畝Ｕとの間の枕地Ｍ、および、畝Ｕに沿
う作業経路Ｒに電線Ｌを埋設し、この電線Ｌを誘導線と
してこれに沿わせて自動的に走行させながら作物に薬剤
散布する作業を行うものであり、詳しくは次の如く構成
してある。

【００２２】図３および図４に示すように、左前輪１の
車軸１ａを回動自在に支持する前輪伝動ケース１０ａ
と、右前輪１の車軸１ａを回動自在に支持する前輪伝動
ケース１０ａと、左前輪用の前輪伝動ケース１０ａを左
横側壁の外面側に、右前輪用の前輪伝動ケース１０ａを
右横側壁の外面側にそれぞれボルト連結してある箱型の
前輪モータフレーム１０ｂとにより、左右前輪１，１を
同一の車軸芯まわりで相対回動自在に支持する前輪支持
部材１０を構成してある。前輪モータフレーム１０ｂの
上面側に固定している連結部材１１を、自走機体の機体
フレーム１２の前端側部分が機体上下方向の第１軸芯１
３ａまわりで回動自在に支持する前支軸１３の下端側に
前支軸１３と共に自走機体に対して回動するように連結
することにより、前記前輪支持部材１０が自走機体に前
記第１軸芯１３ａまわりで回動自在に支持されるように
構成し、前輪支持部材１０が自走機体に対して回動する
ことにより、左右前輪１，１が自走機体に対して直進向
きになったり、直進向きから左向きや右向きの横向きに
操向したりするように構成してある。前記前輪モータフ
レーム１０ｂの内部に一対の電動モータＭ１，Ｍ２を前
輪支持部材１０の前後重量がバランスするように前車軸
芯の前後側に振り分けるとともに前記バッテリーＢから
電力供給されて回転するように構成して設け、両電動モ
ータＭ１，Ｍ２により、左右前輪１，１を駆動する前輪
駆動機構１５を構成してある。両電動モータＭ１，Ｍ２
は、正回転方向と逆回転方向とのいずれにも駆動可能な
正逆転モータに構成するとともに、両電動モータＭ１，
Ｍ２のうちの前車軸芯よりもモータフレーム後方側に位
置する第１電動モータＭ１の出力軸は、前輪伝動ケース
１０ａの内部に位置するチェーン伝動機構１４により、
左前輪１と一体回転する前記車軸１ａに連動させ、両電
動モータＭ１，Ｍ２のうちの前車軸芯よりもモータフレ
ーム前方側に位置する第２電動モータＭ２の出力軸は、
前輪伝動ケース１０ａの内部に位置するチェーン伝動機
構１４により、右前輪１と一体回転する前記車軸１ａに
連動させてあり、両電動モータＭ１，Ｍ２は、左右前輪
１，１を同じ回転方向に同一回転速度で駆動できる他、
左右前輪１，１の一方が前進側で他方が後進側に回転す
るとか、一方が停止して他方が回転するように、さらに
は、一方の回転速度と他方の回転速度とが異なるように
左右前輪１，１を各別に駆動できる。

【００２３】これにより、第１電動モータＭ１と第２電
動モータＭ２とが共に正回転方向または逆回転方向に同
一の駆動速度で回転するように両モータＭ１，Ｍ２を制
御すると、前輪駆動機構１５を前進側または後進側の直
進操向状態に制御でき、左右前輪１，１を前進側または
後進側の直進向きに操向操作できる。すなわち、前輪駆
動機構１５は、左右前輪１，１のいずれもの回動方向を
前進側または後進側にするとともに左右前輪１，１の駆
動速度を同一にする。すると、左右前輪１，１が機体を
同一方向に等しい力で推進させる作用を発揮するため、
前輪支持部材１０は、左右前輪１，１を前進側または後
進側の直進向きにする対機体取付け姿勢になる。そし
て、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２とが同一
の回転方向に異なる駆動速度で回転するように、あるい
は、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２のうちの
一方Ｍ１またはＭ２が停止して他方Ｍ２またはＭ１が正
回転方向または逆回転方向に回転するように両モータＭ
１，Ｍ２を制御すると、前輪駆動機構１５を前進側また
は後進側の横向き操向状態に制御でき、左右前輪１，１
を前進側または後進側で直進向きから左側または右側に
向き変化した横向きに操向操作できる。すなわち、前輪
駆動機構１５は、左右前輪１，１のいずれもの回動方向
を前進側または後進側にするとともに左右前輪１，１の
駆動速度が相違するか、あるいは、左右前輪１，１の一
方が停止して他方が前進側または後進側に駆動するよう
に左右前輪１，１の駆動速度を相違させる。すると、左
右前輪１，１が機体を同一方向に異なる力で推進させる
作用を発揮するか、あるいは、左右前輪１，１の一方は
推進作用を発揮しないで他方が機体を前進側または後進
側に推進させる作用を発揮する。これにより、前輪支持
部材１０は第１軸芯１３ａまわりで自走機体に対して回
動し、左右前輪１，１を前進側または後進側の右向きと
か左向きとかの横向きにする対機体取付け姿勢になる。
そして、左右前輪１，１の駆動速度差の大きさを調節す
ることにより、前輪支持部材１０の回動角度を調節で
き、左右車輪１，１の横向きへの操向角度の大きさを調
節できる。

【００２４】図３および図４に示すように、左後輪２の
車軸２ａを回動自在に支持する後輪伝動ケース１６ａ
と、右後輪２の車軸２ａを回動自在に支持する後輪伝動
ケース１６ａと、左後輪用の後輪伝動ケース１６ａを左
横側壁の外面側に、右後輪用の後輪伝動ケース１６ａを
右横側壁の外面側にそれぞれボルト連結してある箱型の
後輪モータフレーム１６ｂとにより、左右後輪２，２を
同一の車軸芯まわりで相対回動自在に支持する後輪支持
部材１６を構成してある。後輪モータフレーム１６ｂの
上面側を、自走機体の前記機体フレーム１２の後端側部
分が機体上下方向の第２軸芯１７ａまわりで回動自在に
支持する後支軸１７の下端側に後支軸１７と共に自走機
体に対して回動するように連結することにより、前記後
輪支持部材１６が自走機体に前記第２軸芯１７ａまわり
で回動自在に支持されるように構成し、後輪支持部材１
６が自走機体に対して回動することにより、左右後輪
２，２が自走機体に対して直進向きになったり、直進向
きから右向きや左向きの横向きに操向したりするように
構成してある。前記後輪モータフレーム１６ｂの内部に
一対の電動モータＭ３，Ｍ４を後輪支持部材１６の前後
重量がバランスするように後車軸芯の前後側に振り分け
るとともに前記バッテリーＢから電力供給されて回転す
るように構成して内装し、両電動モータＭ３，Ｍ４によ
り、左右後輪２，２を駆動する後輪駆動機構１８を構成
してある。両電動モータＭ３，Ｍ４は、正回転方向と逆
回転方向とのいずれにも駆動可能な正逆転モータに構成
するとともに、両電動モータＭ３，Ｍ４のうちの後車軸
芯よりもモータフレーム後方側に位置する第３電動モー
タＭ３の出力軸は、後輪伝動ケース１６ａの内部に位置
するチェーン伝動機構１９により、左後輪２と一体回転
する前記車軸２ａに連動させ、両電動モータＭ３，Ｍ４
のうちの後車軸芯よりもモータフレーム前方側に位置す
る第４電動モータＭ４の出力軸は、後輪伝動ケース１６
ａの内部に位置するチェーン伝動機構１９により、右後
輪２と一体回転する前記車軸２ａに連動させてあり、両
電動モータＭ３，Ｍ４は、左右後輪２，２を同じ回転方
向に同一回転速度で駆動できる他、左右後輪２，２の一
方が前進側で他方が後進側に回転するとか、一方が停止
して他方が回転するように、さらには、一方の回転速度
と他方の回転速度とが異なるように左右前輪２，２を各
別に駆動できる。

【００２５】これにより、第３電動モータＭ３と第４電
動モータＭ４とが共に正回転方向または逆回転方向に同
一の駆動速度で回転するように両モータＭ３，Ｍ４を制
御すると、後輪駆動機構１８を前進側または後進側の直
進操向状態に制御でき、左右後輪２，２を前進側または
後進側の直進向きに操向操作できる。すなわち、後輪駆
動機構１８は、左右後輪２，２のいずれもの回動方向を
前進側または後進側にするとともに左右後輪２，２の駆
動速度を同一にする。すると、左右後輪２，２が機体を
同一方向に等しい力で推進させる作用を発揮するため、
後輪支持部材１６は、左右後輪２，２を前進側または後
進側の直進向きにする対機体取付け姿勢になる。そし
て、第３電動モータＭ３と第４電動モータＭ４とが同一
の回転方向に異なる駆動速度で回転するように、あるい
は、第３電動モータＭ３と第４電動モータＭ４のうちの
一方Ｍ３またはＭ４が停止して他方Ｍ４またはＭ３が正
回転方向または逆回転方向に回転するように両モータＭ
３，Ｍ４を制御すると、後輪駆動機構１８を前進側また
は後進側の横向き操向状態に制御でき、左右後輪２，２
を前進側または後進側で直進向きから左側または右側に
向き変化した横向きに操向操作できる。すなわち、後輪
駆動機構１８は、左右後輪２，２のいずれもの回動方向
を前進側または後進側にするとともに左右後輪２，２の
駆動速度が相違するか、あるいは、左右後輪２，２の一
方が停止して他方が前進側または後進側に駆動するよう
に左右後輪２，２の駆動速度を相違させる。すると、左
右後輪２，２が機体を同一方向に異なる力で推進させる
作用を発揮するか、あるいは、左右後輪２，２の一方は
推進作用を発揮しないで他方が機体を前進側または後進
側に推進させる作用を発揮する。これにより、後輪支持
部材１６は第２軸芯１７ａまわりで自走機体に対して回
動し、左右後輪２，２を前進側または後進側の右向きと
か左向きとかの横向きにする対機体取付け姿勢になる。
そして、左右後輪２，２の駆動速度差の大きさを調節す
ることにより、後輪支持部材１６の回動角度を調節で
き、左右後輪２，２の横向きへの操向角度の大きさを調
節できる。

【００２６】図６に示す如く一対の前誘導センサー２１
ａ，２１ｂに第１増幅ユニット２２を介し、一対の後誘
導センサー２３ａ，２３ｂに第２増幅ユニット２４を介
してそれぞれ連係させるとともに前舵角センサー２５、
後舵角センサー２６、前後進切換えセンサー２７のそれ
ぞれにも連係させた操向制御手段２８を、自走機体の前
後輪間に備えるとともに前記第１〜第４電動モータＭ
１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に連係させてある。

【００２７】一対の前誘導センサー２１ａ，２１ｂは、
図３および図４に示す如く前記前輪支持部材１０から前
方向きに延出して第１軸芯１３ａまわりで前輪支持部材
１０と共に自走機体に対して回動する前センサー支持体
２９の延出端側に前記電線Ｌに対して両横側に別れて位
置するように配置して支持させた左右一対のピックアッ
プコイルで成り、機体前端側の電線Ｌに対する横偏位を
検出するとともに検出結果を電気信号として操向制御手
段２８に出力する。一対の後誘導センサー２３ａ，２３
ｂは、前記後輪支持部材１６から後方向きに延出して第
２軸芯１７ａまわりで後輪支持部材１６と共に自走機体
に対して回動する後センサー支持体３０の延出端側に電
線Ｌに対して両横側に別れて位置するように配置して支
持させた左右一対のピックアップコイルで成り、機体後
端側の前記電線Ｌに対する横偏位を検出するとともに検
出結果を電気信号として操向制御手段２８に出力する。
すなわち、各誘導センサー２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２
３ｂは、電線Ｌに流れる高周波電流のために電圧を誘起
し、誘起電圧を増幅ユニット２２，２４により増幅させ
て操向制御手段２８に出力する。各誘導センサー２１
ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂの誘起電圧は、センサー２
１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂと電線Ｌとの間隔が大に
なるほど減少し、その間隔が小になるほど増大する。つ
まり、電線Ｌが機体の左右方向での中心上に位置する
と、左側の誘導センサー２１ａ，２３ａの誘起電圧と、
右側の誘導センサー２１ｂ，２３ｂの誘起電圧とが等し
くなる。そして、たとえば電線Ｌが機体の前記中心より
右側に偏位すると、中心上に位置する場合に比べ、右側
の誘導センサー２１ｂ，２３ｂの誘起電圧が増加し、左
側の誘導センサー２１ａ，２３ａの誘起電圧が減少す
る。したがって、左側の誘導センサー２１ａ，２３ａの
誘起電圧と右側の誘導センサー２１ｂ，２３ｂの誘起電
圧とに差が有るか無いかを知ることによって機体が電線
Ｌに対して偏位しているか否かを検出でき、誘起電圧が
大である誘導センサーは右側と左側のいずれの誘導セン
サーであるかを知ることによって機体が電線Ｌに対して
偏位している方向が左側と右側のいずれであるかを検出
でき、誘起電圧差の大きさを知ることによって機体の電
線Ｌに対する偏位量を検出できる。

【００２８】前舵角センサー２５は、図４に示す如く回
転検出部を前記前支軸１３に連動させるとともにメータ
本体を機体フレーム１２に支持させた回転式ポテンショ
メータで成り、前支軸１３の機体フレーム１２に対する
回転位置に基づいて左右前輪１，１の自走機体に対する
操向位置を検出するとともにこの検出結果を電気信号と
して操向制御手段２８に出力する。後舵角センサー２６
は、図４に示す如く回転検出部を前記後支軸１７に連動
させるとともにメータ本体を機体フレーム１２に支持さ
せた回転式ポテンショメータで成り、後支軸１７の機体
フレーム１２に対する回転位置に基づいて左右後輪２，
２の自走機体に対する操向位置を検出するとともにこの
検出結果を電気信号として操向制御手段２８に出力す
る。

【００２９】前後進切換えセンサー２７は、バッテリー
搭載部４の下面に付設してある磁界型近接センサーで成
り、機体が枕地Ｍから作業経路Ｒに進入して折り返し箇
所に到達すると、図１の如くこの箇所に設置されている
鉄板製の検出対象体３１を検出し、機体を作業経路Ｒか
ら枕地Ｍに戻るように後進させるべき電気信号を操向制
御手段２８に出力する。また、機体が作業経路Ｒから枕
地Ｍに後進走行して折り返し箇所に到達すると、この箇
所に設置されている鉄板製の検出対象体３１を検出し、
機体を枕地Ｍから次に作業するべき作業経路Ｒに進入す
るように前進させるべき電気信号を操向制御手段２８に
出力する。

【００３０】操向制御手段２８は、マイクロコンピュー
タで成り、前後進切換えセンサー２７から前進信号を入
力した場合には、機体左側に位置する前輪１を制御上で
の左前輪とし、機体右側に位置する前輪１を制御上での
右前輪とし、機体左側に位置する後輪２を制御上での左
後輪とし、機体右側に位置する後輪２を制御上での右後
輪とする。前舵角センサー２５と後舵角センサー２６の
うちの前舵角センサー２５を制御上での前舵角センサー
とし、後舵角センサー２６を制御上での後舵角センサー
とする。そして、機体左側に位置する前誘導センサー２
１ａと後誘導センサー２３ａのうちの前誘導センサー２
１ａを制御用情報を入力する左誘導センサーとし、機体
右側に位置する前誘導センサー２１ｂと後誘導センサー
２３ｂのうちの前誘導センサー２１ｂを制御用情報を入
力する右誘導センサーとし、左右の誘導センサーおよび
前後の舵角センサーからの情報と、図７および図８に示
す制御フローとに基いて第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ
２，Ｍ３，Ｍ４を制御し、機体が電線Ｌに沿って走行す
るように左右前輪および左右後輪を操向操作する。これ
に対し、前後進切換えセンサー２７から後進信号を入力
した場合には、機体右側に位置する後輪２を制御上での
左前輪とし、機体左側に位置する後輪２を制御上での右
前輪とし、機体右側に位置する前輪１を制御上での左後
輪とし、機体左側に位置する前輪１を制御上での右後輪
とする。前舵角センサー２５と後舵角センサー２６のう
ちの後舵角センサー２６を制御上での前舵角センサーと
し、前舵角センサー２５を制御上での後舵角センサーと
する。そして、機体右側に位置する前誘導センサー２１
ｂと後誘導センサー２３ｂのうちの後誘導センサー２３
ｂを制御用情報を入力する左誘導センサーとし、機体左
側に位置する前誘導センサー２１ａと後誘導センサー２
３ａのうちの後誘導センサー２３ａを制御用情報を入力
する右誘導センサーとし、左右の誘導センサーおよび前
後の舵角センサーからの情報と、図７および図８に示す
制御フローとに基いて第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ
２，Ｍ３，Ｍ４を制御し、機体が電線Ｌに沿って走行す
るように左右前輪および左右後輪を操向操作する。

【００３１】すなわち、図７に示すように、前輪側で
は、左誘導センサーの誘起電圧ＶＬと、右誘導センサー
の誘起電圧ＶＲとを読み込む。誘起電圧ＶＬとＶＲとの
差を算出し、この差に基づいて前輪に備えるべき舵角目
標値θＦを設定してステップ＃１に進む。このステップ
＃１では、設定前輪舵角目標値θＦが直進向き用、左向
き用、右向き用のいずれであるかを判定し、左向き用で
あると判定した場合にはステップ＃２に進み、右向き用
であると判定した場合にはステップ＃３に進み、直進向
き用である判定した場合にはこのステップ＃１より後の
各ステップの制御を行わないでリターンに進む。ステッ
プ＃２では、設定前輪舵角目標値θＦと、前舵角センサ
ーによる検出舵角θ１とを比較し、前輪が図９の如く向
き足りないか図１０の如く向き過ぎているかを判定し、
向き過ぎであると判定した場合にはステップ＃４に進
み、向き足りないと判定した場合にはステップ＃５に進
む。ステップ＃３では、設定前輪舵角目標値θＦと、前
舵角センサーによる検出舵角θ１とを比較し、前輪が向
き過ぎているか向き足りないかを判定し、向き足りない
と判定した場合にはステップ＃６に進み、向き過ぎであ
ると判定した場合にはステップ＃７に進む。ステップ＃
４とステップ＃５とでは、右前輪（旋回外側輪）の減速
目標値ＦＲと、左前輪（旋回内側輪）の減速目標値ＦＬ
とを設定してステップ＃８に進む。ステップ＃６とステ
ップ＃７とでは、左前輪（旋回外側輪）の減速目標値Ｆ
Ｌと、右前輪（旋回内側輪）の減速目標値ＦＲとを設定
してステップ＃８に進む。このステップ＃８では、第１
電動モータＭ１および第２電動モータＭ２に減速制御に
起因して発生する逆起電力に基づいて両電動モータＭ
１，Ｍ２の回転数を検出し、この検出回転数と、右前輪
減速目標値ＦＲおよび左前輪減速目標値ＦＬとに基づい
て左右前輪の駆動速度が制御目標速度になるように両電
動モータＭ１，Ｍ２の回転速度をフィードバック制御す
る。

【００３２】図８に示すように、後輪側では、前舵角セ
ンサーによる検出舵角θ１を読み込む。この検出舵角θ
１に後輪舵角係数αを乗算し、後輪に備えるべき舵角目
標値θＲを設定する。すなわち、設定後輪舵角目標値θ
Ｒ＝α・θ１を設定する。このとき、前輪側を右向きに
操向操作する際には後輪側を左向きに操向操作し、前輪
側を左向きに操向操作する際には後輪側を右向きに操向
操作するように、方向については前輪側とは逆方向に設
定してステップ＃１１に進む。このステップ＃１１で
は、設定後輪舵角目標値θＲが直進向き用、左向き用、
右向き用のいずれであるかを判定し、左向き用であると
判定した場合にはステップ＃１２に進み、右向き用であ
ると判定した場合にはステップ＃１３に進み、直進向き
用であると判定した場合にはこのステップ＃１１より後
の各ステップの制御を行わないでリターンに進む。ステ
ップ＃１２では、設定後輪舵角目標値θＲと、後舵角セ
ンサーによる検出舵角θ２とを比較し、後輪が図９の如
く向き足りないか図１０の如く向き過ぎているかを判定
し、向き過ぎであると判定した場合にはステップ＃１４
に進み、向き足りないと判定した場合にはステップ＃１
５に進む。ステップ＃１３では、設定後輪舵角目標値θ
Ｒと、後舵角センサーによる検出舵角θ２とを比較し、
後輪が向き過ぎているか向き足りないかを判定し、向き
足りないと判定した場合にはステップ＃１６に進み、向
き過ぎであると判定した場合にはステップ＃１７に進
む。ステップ＃１４とステップ＃１５とでは右後輪（旋
回外側輪）の減速目標値ＲＲと、左後輪（旋回内側輪）
の減速目標値ＲＬとを設定してステップ＃１８に進む。
ステップ＃１６とステップ＃１７とでは左後輪（旋回外
側輪）の減速目標値ＲＬと、右後輪（旋回外側輪）の減
速目標値ＲＲとを設定してステップ＃１８に進む。この
ステップ＃１８では、第３電動モータＭ３および第４電
動モータＭ４に減速制御に起因して発生する逆起電力に
基づいて両電動モータＭ３，Ｍ４の回転数を検出し、こ
の検出回転数と、右後輪減速目標値ＲＲおよび左後輪減
速目標値ＲＬとに基づいて左右後輪の駆動速度が制御目
標速度になるように両電動モータＭ３，Ｍ４の回転速度
をフィードバック制御する。

【００３３】尚、ステップ＃４では、右前輪は向き過ぎ
分の角度の大きさに比例する大きさの速度分を直進時の
駆動速度から減速した駆動速度で駆動するように、右前
輪減速目標値ＦＲ＝設定前輪舵角目標値θＦ−検出舵角
θ１に設定し、左前輪は設定前輪舵角目標値θＦに相当
する速度分を直進時の駆動速度から減速した駆動速度で
駆動するように、左前輪減速目標値ＦＬ＝設定前輪舵角
目標値θＦに設定する。ステップ＃５では、右前輪は直
進時の駆動速度で駆動するように、右前輪減速目標値Ｆ
Ｒ＝０に設定し、左前輪は設定前輪舵角目標値θＦに相
当する速度分よりもさらに多い速度分を直進時の駆動速
度から減速した駆動速度で駆動するように、左前輪減速
目標値ＦＬ＝設定前輪舵角目標値θＦ＋（設定前輪舵角
目標値θＦ−検出舵角θ１）に設定する。ステップ＃６
では、左前輪は直進時の駆動速度で駆動するように、左
前輪減速目標値ＦＬ＝０に設定し、右前輪は設定前輪舵
角目標値θＦに相当する速度分よりもさらに多い速度分
を直進時の駆動速度から減速した駆動速度で駆動するよ
うに、右前輪減速目標値ＦＲ＝設定前輪舵角目標値θＦ
＋（設定前輪舵角目標値θＦ−検出舵角θ１）に設定す
る。ステップ＃７では、左前輪は向き過ぎ分の角度の大
きさに比例する大きさの速度分を直進時の駆動速度から
減速した駆動速度で駆動するように、左前輪減速目標値
ＦＬ＝設定前輪舵角目標値θＦ−検出舵角θ１に設定
し、右前輪は設定前輪舵角目標値θＦに相当する速度分
を直進時の駆動速度から減速した駆動速度で駆動するよ
うに、右前輪減速目標値ＦＲ＝設定前輪舵角目標値θＦ
に設定する。ステップ＃１４では、右後輪は向き過ぎ分
の角度の大きさに比例する大きさの速度分を直進時の駆
動速度から減速した駆動速度で駆動するように、右後輪
減速目標値ＲＲ＝設定後輪舵角目標値θＲ−検出舵角θ
２に設定し、左後輪は設定後輪舵角目標値θＲに相当す
る速度分を直進時の駆動速度から減速した駆動速度で駆
動するように、左後輪減速目標値ＲＬ＝設定後輪舵角目
標値θＲに設定する。ステップ＃１５では、右後輪は直
進時の駆動速度で駆動するように、右後輪減速目標値Ｒ
Ｒ＝０に設定し、左後輪は設定後輪舵角目標値θＲに相
当する速度分よりもさらに多い速度分を直進時の駆動速
度から減速した駆動速度で駆動するように、左後輪減速
目標値ＲＬ＝設定後輪舵角目標値θＲ＋（設定後輪舵角
目標値θＲ−検出舵角θ２）に設定する。ステップ＃１
６では、左後輪は直進時の駆動速度で駆動するように、
左後輪減速目標値ＲＬ＝０に設定し、右後輪は設定後輪
舵角目標値θＲに相当する速度分よりもさらに多い速度
分を直進時の駆動速度から減速した駆動速度で駆動する
ように、右後輪減速目標値ＲＲ＝設定後輪舵角目標値θ
Ｒ＋（設定後輪舵角目標値θＲ−検出舵角θ２）に設定
する。ステップ＃１７では、左後輪は向き過ぎ分の角度
の大きさに比例する大きさの速度分を直進時の駆動速度
から減速した駆動速度で駆動するように、左後輪減速目
標値ＲＬ＝設定後輪舵角目標値θＲ−検出舵角θ２に設
定し、右後輪は設定後輪舵角目標値θＲに相当する速度
分を直進時の駆動速度から減速した駆動速度で駆動する
ように、右後輪減速目標値ＲＲ＝設定後輪舵角目標値θ
Ｒに設定する。

【００３４】前記後輪舵角係数αとして、１より小で０
より大きい値を採用する。たとえば前輪１と後輪２との
車軸芯間隔が約６５０ｍｍの場合、約０．５を採用す
る。

【００３５】すなわち、前後輪の車軸芯間隔を６５０ｍ
ｍに設定した機体が誘導線に沿って走行する際、後輪舵
角係数αが異なると、前後輪の軌跡がどのようになるか
をコンピュータによって検討したところ、図１１に示す
結果が得られた。一点鎖線で示す曲線Ｌは、誘導線であ
り、機体進行方向Ｆの上手側の直線部分と下手側の直線
部分とが半径Ｒ＝５００ｍｍの屈曲部分を介して互いに
直交する方向に連続するように設定してある。点線で示
す曲線Ｔ１は前輪軌跡で、実線で示す曲線Ｔ２は後輪軌
跡である。（イ）に示す軌跡Ｔ１，Ｔ２は、後輪舵角係
数α＝０の場合のもので、後輪を操向しないで直進向き
に固定するものである。（ロ）に示す軌跡Ｔ１，Ｔ２
は、後輪舵角係数α＝０．２５の場合のものである。
（ハ）に示す軌跡Ｔ１，Ｔ２は、後輪舵角係数α＝０．
５の場合のものである。（ニ）に示す軌跡Ｔ１，Ｔ２
は、後輪舵角係数α＝０．７５の場合のものである。
（ホ）に示す軌跡Ｔ１，Ｔ２は、後輪舵角係数α＝１．
０の場合のもので、後輪が前輪とは逆の操向方向に前輪
と同じ操向角度で操向するものである。結局、後輪が操
向しないよりも操向する方が、前輪軌跡Ｔ１と後輪軌跡
Ｔ２のずれが少なくなっている。後輪舵角係数αが０．
５の場合よりも０．７５の場合の方が、前輪軌跡Ｔ１と
後輪軌跡Ｔ２のずれが全体として少なくなっているが、
これらの検討結果は車輪の対地スリップを考慮しないも
のである。実際の操向時には、後輪が旋回外側にスリッ
プし、後輪舵角係数αが０．７５の場合よりも０．５の
場合の方が、前輪軌跡Ｔ１と後輪軌跡Ｔ２のずれが全体
として少なくなる。これにより、本実施形態では、前車
軸芯と後車軸芯との間隔として６５０ｍｍを採用し、後
輪舵角係数αとして約０．５を採用している。

【００３６】つまり、操向制御手段２８は、前後進切換
えセンサー２７からの情報により、前輪１を本来の前輪
として、後輪２を本来の後輪として前誘導センサー２１
ａ，２１ｂからの情報に基づいて操向制御する前進用制
御形態と、後輪２を前輪として、前輪１を後輪として後
誘導センサー２３ａ，２３ｂからの情報に基づいて操向
制御する後進用制御形態とに自動的に切り換わる。そし
て、いずれの制御形態の場合でも、左右の誘導センサー
２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂからの情報に基づいて
前輪駆動機構１５および後輪駆動機構１８を直進操向状
態に制御して左右前輪１，１の駆動速度も左右後輪２，
２の駆動速度も同一にするとか、前輪駆動機構１５およ
び後輪駆動機構１８を横向き操向状態に制御して左右前
輪１，１の駆動速度も左右後輪２，２の駆動速度も相違
させるとかにより、前輪支持部材１０を左右前輪１，１
の推進作用によって、後輪支持部材１６を左右後輪の推
進作用によってそれぞれ自走機体に対して回動調節する
ことで、左右の誘導センサー２１ａ，２１ｂ，２３ａ，
２３ｂの誘起電圧が等しくなるように前輪１および後輪
２を直進向きや横向きに操向操作する。また、機体を直
進向きから横向きに操向操作する際には、前輪を直進向
きから左向きまたは右向きの横向きに操向操作するとと
もに後輪を直進向きから前輪とは逆向きの横向きに操向
操作し、かつ、後輪舵角係数αの乗算により、後輪の直
進向きからの操向角度を前輪の直進向きからの操向角度
の約１／２にし、左前輪と左後輪の軌跡のずれも、右前
輪と右後輪の軌跡のずれも少なくして車輪や機体を畝Ｕ
や壁Ｋに当たりにくくしながら機体の走行方向を変更す
る。

【００３７】図４および図５に示すように、前輪支持部
材１０の連結部材１１と、前支軸１３とを両者１１，１
３を貫通する連結ピン３２により、前記第１軸芯１３ａ
に直交する方向の連結ピン３２の軸芯３２ａまわりで相
対回動するように連結し、左右前輪１，１が軸芯３２ａ
のまわりで自走機体に対してローリングすることを可能
にしてある。これにより、図５に示す如く前輪１が地面
の凸部に乗り上がったり、地面の凹部に入り込んだりし
ても、左右前輪１，１がローリングし、４個の車輪１，
１，２，２が接地して推進力を確実に発揮したり、機体
が極力水平姿勢を維持するように配慮してある。

【００３８】図６に示すラジコン受信ユニット３３は、
コントローラ（図示せず）から送信される無線信号によ
る指令を受信し、受信結果に基づく信号を操向制御手段
２８に出力して機体を運転させ、コントローラによる機
体の遠隔操縦を可能にするものである。超音波センサー
３４は、前記後センサー支持部材３０に付設してあり、
機体が障害物に接近した際にそれを検出して機体走行を
自動停止させるものである。速度切換えスイッチ３５
は、前後輪１，２の駆動速度を高速と低速とに切換える
ものである。追従切換えスイッチ３６は、前記超音波セ
ンサー３４の作用形態を前進用と後進用とに切り換える
ものである。後進ランプ３７は、機体が自動運転時に後
進すると、点灯して表示するものである。停止ランプ３
８は、機体が自動運転時に走行停止すると、点灯して表
示するものである。前進ランプ３９は、機体が自動運転
によって前進している際に点灯して表示するものであ
る。手動前後進スイッチ４０は、前進信号を入力して前
進走行させたり、後進信号を入力して後進走行させたり
するものである。手動左右スイッチ４１は、左向き信号
を入力して左向きに操向したり、右向き信号を入力して
右向きに操向操作したりするものである。

【００３９】〔別実施形態〕 前記電線Ｌに替え、磁気テープや光学テープなどを採用
し、これらに追従して自動走行するように構成する場合
にも本発明は適用できる。したがって、これら電線Ｌ、
磁気テープや光学テープなどを総称して誘導体と呼称す
る。

【００４０】防除機の他、荷台を有する車など各種の農
業用に使用する車両にも本発明は適用できる。したがっ
て、これらの車両を総称して農用車両と呼称する。

【図面の簡単な説明】

【図１】防除機走行コースの説明図

【図２】防除機全体の側面図

【図３】走行装置の平面図

【図４】走行装置の側面図

【図５】前輪取付け構造の正面図

【図６】操向制御のブロック図

【図７】前輪側の操向制御フロー図

【図８】後輪側の操向制御フロー図

【図９】車輪操向制御の説明図

【図１０】車輪操向制御の説明図

【図１１】前後輪軌跡のコンピュータによる検討図

【符号の説明】

１ 前輪 ２ 後輪 １０ 前輪支持部材 １３ａ 第１軸芯 １７ａ 第２軸芯 １５ 前輪駆動機構 １６ 後輪支持部材 １８ 後輪駆動機構 ２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ 誘導センサー ２８ 操向制御手段 Ｌ 誘導体 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ 電動モータ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 11/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対の前車輪と、左右前輪を駆動す
   る前輪駆動機構とを有する前輪支持部材を機体に機体上
   下方向の第１軸芯まわりで回動自在に支持させ、左右一
   対の後車輪と、左右後輪を駆動する後輪駆動機構とを支
   持する後輪支持部材を機体に機体上下方向の第２軸芯ま
   わりで回動自在に支持させ、 左右前輪の駆動速度を同一にしたり、相違させたりする
   ように前輪駆動機構を制御して前輪支持部材を機体に対
   して前記第１軸芯まわりで回動調節して左右前輪の機体
   に対する取付け向きを変更し、かつ、左右後輪の駆動速
   度を同一にしたり、相違させたりするように後輪駆動機
   構を制御して後輪支持部材を機体に対して前記第２軸芯
   まわりで回動調節して左右後輪の機体に対する取付け向
   きを変更することにより、機体を操向操作する操向制御
   手段を備えるとともに、この操向制御手段は、左右前輪
   が機体に対して直進向きから一方に操向するとともに左
   右後輪が機体に対して直進向きから他方に操向するよう
   に、かつ、左右後輪の直進向きからの操向角度が左右前
   輪の直進向きからの操向角度よりも小になるように後輪
   駆動機構および前輪駆動機構を制御することにより、機
   体を直進向きから横向きに操向操作するように構成して
   ある農用車両。
2. 【請求項２】 前記操向制御手段によって機体を直進向
   きから横向きに操向操作する際の左右後輪の前記操向角
   度が左右前輪の前記操向角度の約１／２である請求項１
   記載の農用車両。
3. 【請求項３】 前記前輪駆動機構が左右前輪を各別に駆
   動する一対の電動モータで成り、前記後輪駆動機構が左
   右後輪を各別に駆動する一対の電動モータで成る請求項
   １又は２記載の農用車両。
4. 【請求項４】 走行地盤に存在する誘導体に対する機体
   の横偏位を検出する誘導センサーを備えるとともに、機
   体が前記誘導体に沿って自動的に走行するように、前記
   操向制御手段が前記誘導センサーからの情報に基づいて
   前記前輪駆動機構および前記後輪駆動機構を自動的に制
   御するように構成してある請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の農用車両。