JP2991533B2 - 無人作業車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耕耘等の農作業を行うた
めに遠隔操作または作業工程を設定することにより、無
人で作業を行わせるための作業車の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から無人で管理作業を行わせるよう
にした作業車は公知となっており、例えば、特開平１−
３１７３１０号の技術である。該技術は機体フレームの
四隅に設けた走行輪をそれぞれ９０度回転可能に構成し
て、該機体フレーム上に旋回フレームを設けて、該旋回
フレームの後端に作業機を装着し、前端にスティックを
設け、作業時に枕地に至ると、スティックを下げて前輪
を持ち上げて、前輪を９０度回転させ、次に、旋回フレ
ームを１８０度回転して、スティックを下げて後輪を持
ち上げて９０度回転させ、平行移動して次の工程まで進
むと、前記同様に前輪及び後輪をそれぞれ９０度回転さ
せて前記と逆方向の進行方向に変更して、次の作業を行
うように構成していたのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
技術であると、方向転換に際してスティックの昇降や操
向輪の回転等順次規則正しく行うために時間がかかり、
旋回のための構成が大変複雑になってしまうのである。
本発明はシンプルな構成で直進性を向上して、旋回を容
易にでき、無人で作業を行えるようにしようとするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような点を
考慮して、機体前端に設けたフロントアクスルケース
と、機体後端に設けたリアアクスルケースを前後に平行
に配置し、両アクスルケース間に前輪及び後輪を配置
し、前記フロントアクスルケースとリアアクスルケース
との間をメインフレームにて連結し、中央部に走行・操
向駆動ユニット及び操作・制御ユニットを配置したもの
である。また、前記無人作業車において、本機重心の進
行方向に対する、位置・角度・方向のズレをセンサーに
て検知し、該検知信号と目標方向を演算し、左右の車輪
のキャンバ角を変更して重心移動を行い操向補正を行う
べく構成したものである。

【０００５】

【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につ
いて説明する。図１は本発明の無人作業車側面図、図２
は同じく平面図、図３は同じく後面断面図、図４は作業
機を装着した状態の側面図、図５は同じく平面図であ
る。図１、図２、図３において、フロントアクスルケー
ス１を前端にリアアクスルケース２を後端に平行に対向
して配置し、該フロントアクスルケース１とリアアクス
ルケース２の間を平行にメインフレーム３・３を配置し
て連結し、機体フレームを形成している。

【０００６】前記フロントアクスルケース１両端には回
動ケース４・４が前後方向に枢支され、該回動ケース４
・４後端外側に前輪５・５が軸支され、該回動ケース４
のフロントアクスルケース側にはアーム１０が突出さ
れ、該アーム１０の他端はタイロッド１１と枢結され、
該タイロッド１１の中央はアーム１３を介して油圧シリ
ンダー１２のピストンロッド１２ａ先端と枢結されてい
る。該油圧シリンダー１２はメインフレーム３に枢結さ
れ、後述する制御回路の制御信号により電磁バルブが切
り換えられて伸縮し、前記アーム１３は下端がフロント
アクスルケース１に枢支されている。但し、アーム１３
を水平方向に配設してタイロッド１１を回動する構成と
しても構わない。前記リアアクスルケース２両端にも同
様に回動ケース６・６が枢支され、該回動ケース６・６
前端に後輪７・７が軸支され、回動ケース６にはアーム
１４が突出され、該アーム１４の他端はタイロッド１５
と枢結され、該タイロッド１５の中央はアーム１６を介
して油圧シリンダー１７と枢結されている。

【０００７】このような構成により、前後の油圧シリン
ダー１２・１７を同時に同長伸縮させると、タイロッド
１１・１５が左右移動されてアーム１０・１４を回動
し、回動ケース４・６が回動されて前輪５及び後輪７が
右又は左に傾倒されるのである。このとき機体の重心も
同方向に移動するので、進行方向もその移動側へ変更さ
れるのである。

【０００８】前記メインフレーム３・３の中央部上には
ミッションケース２０が配設され、該ミッションケース
２０にはエンジン２１より動力が入力され、該エンジン
２１と反対側には油圧ポンプ２２が配設されて駆動さ
れ、前記油圧シリンダー１２・１７等へ圧油が送油さ
れ、ミッションケース２０の前面からは伝動ケース２３
を介してフロントアクスルケース１に動力が伝達されて
前輪５を駆動し、ミッションケース２０後面からは伝動
ケース２４を介してリアアクスルケース２に動力が伝達
されて後輪７が駆動されるのである。

【０００９】そして、機体の重心位置に旋回装置が設け
られており、メインフレーム３に固設した支持台２５に
パンタグラフ状に構成した昇降リンク２６の上端が枢結
され、該昇降リンク２６下端に旋回台２７が枢結され、
該旋回台２７の一端に油圧シリンダー２８のピストンロ
ッドが枢結され、該油圧シリンダー２８の伸縮により昇
降可能としている。該旋回台２７は上下の支持板により
回転可能に構成されており、油圧モーターまたは電動モ
ーターにて一方の支持板を回転して旋回するように構成
している。

【００１０】前記メインフレーム３の後部上には、マイ
クロコンピューター等よりなる制御装置３０と水平セン
サー３１と方位センサー３２、操作盤３３が載置され、
該操作盤３３上には作業工程を設定する操作スイッチと
そのモニターが設けられ、その蓋体にはバッテリーが上
がっても制御でき、停止中には充電できるように太陽電
池が貼設されている。方位センサー３２は地磁気センサ
ーやジャイロケータ等により進行方向を検知し、水平セ
ンサー３１は前後方向と左右方向の角度を検知し、それ
ぞれの値は制御装置３０へ入力されている。更に前輪５
または後輪７には回転数センサー３４が設けられ走行距
離を検出し、フロントアクスルケース１前端に設けたバ
ンパー９は障害物に当たると停止するためのスイッチ３
５が設けられている。そして後述するロータリー耕耘装
置の回動軸やロータリーの回動軸にも角度センサーや回
転数センサー等が設けられ、ロータリー耕耘装置の位置
や回転数も制御装置３０に入力されている。

【００１１】そして、図４、図５に示すように機体後部
に作業機が装着可能であり、畝立て機を装着する場合に
は、リアアクスルケース２中央部にヒッチ４０を固設し
て、該ヒッチ４０にロータリー耕耘装置のメインサポー
ト４１前端を枢支し、昇降リンク３９にて昇降可能と
し、該メインサポート４１後端にギアボックス４２を固
設し、該ギアボックス４２下方へチェーンケースを突出
して下端に耕耘軸を横架し、該耕耘軸に耕耘爪４３が植
設され、耕耘可能としている。該ギアボックス４２への
動力はリアアクスルケース２よりユニバーサルジョイン
ト等を介して伝達される。

【００１２】前記ギアボックス４２から両側方へビーム
４４・４４が突出され、該ビーム４４・４４はシリンダ
ーの如く構成してロッド４５・４５を伸縮可能に構成
し、該ロッド４５・４５には支持板４７とサイド耕耘カ
バー４６が固設されて、支持板４７下端には耕耘軸が支
持され、サイド耕耘カバー４６は耕耘幅を調節できるよ
うにしている。前記ギアボックス４２後面には取付体４
９を突設して、後端に支持杆５０を横架し、該支持杆５
０両端に幅調節可能に整形板５１・５１が固設され、前
記サイド耕耘カバー４６の幅調節と連動して摺動され
る。該整形板５１・５１は前記取付体４９後端上に設け
たモーター５２にて上下に回動され、ロータリーの耕耘
深さに合わせて畝を整形できるようにしているのであ
る。

【００１３】このような構成において、作業前に圃場の
形状・大きさ、作業工程（作業順路、走行速度）、ＰＴ
Ｏ駆動速度、畝高さ、畝幅等を操作盤３３より設定して
おき、作業を開始すると、ロータリーが回転されながら
下降し、同時に整形板５１も下降され、設定位置まで下
降すると本機が徐々に前進し、水平センサー３１、方向
センサー３２の入力により制御装置３０にて演算して、
油圧シリンダー１２・１７を伸縮して方向を設定方向に
補正しながら前進させる。また、ロータリーに負荷変動
が生じた場合には走行速度を下げてトルクを増加させ、
作業の仕上がりが悪くならないようにする。

【００１４】本機が枕地に至ると、機体前部センサー
（バンパー９）が畦または杭等に当接して機体及びロー
タリーが停止する（尚、方向センサーと距離センサーに
より枕地を検出することができるが、走行スリップ等が
生じるのでわずかに誤差が生じ未作業部分ができるとい
けないので、確実性を高めるために機体前方のセンサー
にて終端を検知している）。該ロータリーの停止と同時
に整形板５１が上昇され、次にロータリーが上昇され
る。

【００１５】次に油圧シリンダー２８が伸長されて昇降
リンク２６が伸び旋回台２７が下降されて機体が上昇さ
れ、上端位置で旋回台２７が９０度旋回されて機体の方
向が変更され、油圧シリンダー２８が縮小されて旋回台
２７が上昇され、次の作業位置まで本機が移動され、再
び油圧シリンダー２８を伸長して前記同様に９０度旋回
させて、進行方向を変更し次の作業工程に移り、旋回台
２７が上昇されると前記同様にロータリーを下げて作業
が再び開始されるのである。なお、図４に示すように、
無人走行だけでなく無線機３７等を用いて遠隔操作する
ことも可能であり、途中で工程を変更したり、危険な状
態となったときに任意に操縦できるものである。

【００１６】

【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。即ち、左右の車輪に旋
回機能が備わっていないので操向による進行方向の乱れ
がなく直進性が優れ、設定進行方向への補正は重心移動
で行うために作業機の左右変動が小さく、仕上がりがき
れいになり、耕耘、管理作業に適した作業車とすること
ができたのである。また、作業工程を始業前に設定して
おくだけで、走行、旋回、作業が自動的に行え、修正も
制御回路にて自動的に行うので無人化が図れるようにな
り、効率良く作業が行えるようになり、省力化も図れ、
合理的に作業を行うことができるようになったのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無人作業車側面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】同じく後面断面図である。

【図４】作業機を装着した状態の側面図である。

【図５】同じく平面図である。

【符号の説明】

１ フロントアクスルケース ２ リアアクスルケース ３ メインフレーム ５ 前輪 ７ 後輪 ２０ ミッションケース ２１ エンジン ２２ 油圧ポンプ ３０ 制御装置 ３１ 水平センサー ３２ 方向センサー ３３ 操作盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒宮 伸夫 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)発明者 野知 晋 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)発明者 久保 昭博 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01B 69/00 B60S 9/02 B62D 6/00 G05D 1/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体前端に設けたフロントアクスルケー
   スと、機体後端に設けたリアアクスルケースを前後に平
   行に配置し、両アクスルケース間に前輪及び後輪を配置
   し、前記フロントアクスルケースとリアアクスルケース
   との間をメインフレームにて連結し、中央部に走行・操
   向駆動ユニット及び操作・制御ユニットを配置したこと
   を特徴とする無人作業車。
2. 【請求項２】 請求項１記載の無人作業車において、本
   機重心の進行方向に対する、位置・角度・方向のズレを
   センサーにて検知し、該検知信号と目標方向を演算し、
   左右の車輪のキャンバ角を変更して重心移動を行い操向
   補正を行うべく構成したことを特徴とする無人作業車。