JP6959581B2 - 収穫用車両 - Google Patents

Description

本発明は、作物を収穫するための収穫用車両に関するものであり、例えば、果菜類の作物を収穫する収穫部を備えた自走式の収穫用車両に関する。

従来、栽培施設内を自走しながら、作物を収穫部によって収穫し、収穫した作物を車両に積載した収納バケットに収容するように構成された収穫用車両が公知である（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許第３１３１９９３号公報 特許第５４９４１８３号公報

しかしながら、従来の収穫用車両は、一つの収納バケットを積載するよう構成されており、収穫した作物の収容量が限られていた。その結果として、作業者は、収穫作業時において、満杯になった収納バケットと空の収納バケットとを頻繁に入れ替えなければならず、これにより、作業負担の増大と作業能率の低下を招いていた。加えて、満杯になった収納バケットは重量が増加するため、入れ替えにかかる作業負担も大きいものであった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、収穫した作物の収容量を増加
するとともに、収納バケットの入れ替えを効率化することによって、作業者の作業負担を軽減し、あわせて作業能率を向上するようにした収穫用車両を提供することを目的とする。

上記の目的は、前後進可能な走行車体の左右の車体フレーム間に、複数の収納バケットを収容可能な収容空間を有する収容部を設け、前記収容部は、収容空間内の上部において収納バケットを前後方向に支持搬送可能に構成された上部支持搬送機構と、収容空間内の下部において収納バケットを前後方向に支持搬送可能に構成された下部支持搬送機構と、
前記収容空間内の任意の高さ位置にある収納バケットを挟持して上下方向に搬送可能とする挟持リフト機構とを備えており、前記上部支持搬送機構及び前記下部支持搬送機構は、それぞれ、収納バケットを支持可能な回動支持部材を設け、前記回動支持部材は、正逆回転可能に設けられた複数のローラ部によって、収納バケットを支持するように構成されており、さらに、前記上部支持搬送機構及び前記下部支持搬送機構の前記複数のローラ部の回動方向が、互いに逆となるように設けられたことを特徴とする収穫用車両によって達成される。

本発明によれば、複数の収納バケットを収容可能な収容部によって、収穫用車両において収穫した作物の収容量を増加できるため、収納バケットの入れ替えの頻度が低減され、これにより、作業者の作業負担と労力を軽減し、あわせて作業能率を向上できる。さらに、上部支持搬送機構、下部支持搬送機構及び挟持リフト機構によって、収容部に積み上げられた収納バケットを複数列収容して取り扱うことができ、前記上部支持搬送機構及び前記下部支持搬送機構の前記複数のローラ部の回動方向が、互いに逆となるように設けられたことより、上部支持搬送機構及び下部支持搬送機構の収納バケットの搬送方向を異ならせて構成できるため、作物が収納された収納バケットと、空の収納バケットを好適に入れ替えることができる。

本発明のさらに好ましい構成は、上記発明において、前記回動支持部材は、前記複数の収納バケットを支持する支持姿勢と、前記複数の収納バケットを支持しない非支持姿勢を切り替え可能に設けられており、かつ、前記収容部の下部に、収容された前記複数の収納バケットを落下排出可能な排出開口部が設けられたことを特徴とする。

この、本発明のさらに好ましい構成によれば、収容部に収容された複数の収納バケットを排出する場合に、回動支持部材を非支持姿勢に切り替えることにより、排出開口部から落下排出して迅速に排出でき、作業能率が向上する。

本発明のさらに好ましい構成は、前記収容空間に前記複数の収納バケットを取り込み可能な収容開口部を、前記走行車体の正面または背面に設けたことを特徴とする。

この、本発明のさらに好ましい構成によれば、収穫用車両は、予め積み上げられた複数の収納バケットを、走行しながら、収容開口部から収容空間内に取り込むことが可能となるため、作業能率が大幅に向上する。

以上のように、本発明によれば、作業者の作業負担を軽減し、あわせて作業能率を向上するようにした収穫用車両を提供することができる。

本発明の実施の形態にかかる収穫用車両の外観を示す斜視図である。 図１の収穫用車両の正面図である。 図１の収穫用車両の側面図である。 図４（ａ）は、図１の上部支持搬送装置及び下部支持搬送装置の支持搬送機構の概略平面図であり、図４（ｂ）は、図１の上部支持搬送装置及び下部支持搬送装置の支持搬送機構の概略側面図である 図５（ａ）は、支持姿勢の回動支持部材の正面図であり、図５（ｂ）は、非支持姿勢の回動支持部材の正面図である。 図１の上部支持搬送装置の概略平面図である。 図１の下部支持搬送装置の概略平面図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、図３の収容空間の前部における収容部の動作を説明するための概略正面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、図３の収容空間の後部における収容部の動作を説明するための概略正面図である。 図1の収穫用車両の制御装置Ｃのブロック図である。 図１の収穫用車両が使用される栽培施設の一例を示す概略平面図である。 図１の収穫用車両の収納バケットの交換動作を説明する説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。 同上の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる収穫用車両１の外観を示す斜視図である。ここで、図１に示されるＸＹＺ直交座標系のＸ方向を収穫用車両１の前方、−Ｘ方向を後方、Ｙ方向を左方、−Ｙ方向を右方、Ｚ方向を上方、−Ｚ方向を下方とする。また、以下の説明では、収穫用車両１によって、果菜類等の作物を収穫する場合を想定しており、果菜類の作物として、トマトを想定している。

図１に示されるように、収穫用車両１は、作物を収穫する収穫部２と、収穫した作物を収納するための収納バケットＡを複数収容可能な収容部３１が設けられた走行車体３を備えており、収穫部２を走行車体３に積載して走行可能に構成されている。

収穫部２は、略直方体形状の筐体２１を備えており、筐体２内には、収穫用車両１の各種機構を制御する制御部Ｃが内蔵されている。また、筐体２１の前面に、先端が上下左右に移動可能に設けられた腕部２２が取り付けられており、腕部２２の先端に、作物を把持自在な収穫ハンド体２３が設けられている。

収穫部２は、制御部Ｃによって、作物を収穫する収穫装置である腕部２２及び収穫ハンド体２３の動作を制御し、収穫ハンド体２３で作物を把持して摘み取った後、収容部３１内に収容された収納バケットＡ上まで把持した作物を移動させてから解放し、収納バケットＡに作物を収納する構成となっている。なお、図１及び図２に示されるように、収納バケットＡは、上面が開放した箱形状をなしており、上面において水平方向に張り出した外枠が設けられている。

走行車体３は、栽培施設内に敷設された走行用レール４上を走行可能に構成されており、駆動輪である主輪３２と、走行用レール４上を転輪する従動輪である補助輪３３を備えている。

図２は、本発明の実施の形態にかかる収穫用車両１の正面図であり、図３は、本発明の実施の形態にかかる収穫用車両１の側面図である。

走行車体３の収容部３１は、図２に示されるように、走行車体３の左右両側に設けられて走行車体３の側面を形成する左右の車体フレーム３Ｌ，３Ｒの内側に、複数の収納バケットＡを収容可能な収容空間Ｓ２を設けて構成されており、この収容空間Ｓ２に収納バケットＡが複数収容可能となっている。

収容部３１は、バケット台Ｂ上に積み上げられた前後２列の収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を、走行車体３の正面側に設けられた開口部である収容開口部Ｓ１から取り込み、走行車体３内の収容空間Ｓ２に収容可能となっている。このとき、前列に積み上げられた４つの収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ４）は、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆに、後列に積み上げられた４つの収納バケットＡ（Ａ５〜Ａ８）は収納空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒに収まるように収容される。また、収容空間Ｓ２の下部は開放されており、収納バケットＡを落下排出可能な排出開口部Ｓ３が設けられている。これにより、収容部３１は、排出開口部Ｓ３から収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を迅速かつ容易に落下排出可能となっている。また、収穫用車両１は、予め積み上げられた複数の収納バケットＡを、走行しながら、収容開口部Ｓ１から収容空間Ｓ２内に取り込むことが可能に構成されており、これにより、作業能率が大幅に向上する。

また、走行車体３の前部上面は開放されており、収穫部２は、この開放部分から、収穫部２の収穫装置である腕部２２及び収穫ハンド体２３の動作によって、収納バケットＡに作物を収納可能となっている。すなわち、図１及び図２において、作物収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆに収容されている収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ４）のうち最上段に位置する収納バケットＡ（Ａ４）が、収容空間Ｓ２内において、収穫部２から作物を収納可能な作物収納位置にある。したがって、収穫部２は、この作物収納位置にある収納バケットＡに、収穫した作物を順次収納することが可能となっている。また、走行車体３の前部には、適宜の位置に、収容部３１に収容された収容バケットＡを検知する収納バケット検知センサ８３が配設されており、これにより、制御部Ｃは、収容部３１内における各収納バケットＡの位置の情報を取得し、収納部３１内の収納バケットＡの配置状態を判断することができるように構成されている。

収容部３１は、収容空間Ｓ２内で収納バケットＡを支持する支持機構であり、かつ、収納バケットＡを搬送する搬送機構である支持搬送機構を備えており、この支持搬送機構は、図２及び図３に示されるように、収容空間Ｓ２内の上部に配設され、収容空間Ｓ２の上部に位置する収納バケットＡを前後方向に支持搬送可能に構成された上部支持搬送機構３１１と、収容空間Ｓ２内の下部に配設され、収容空間Ｓ２の下部に位置する収納バケットＡを前後方向に支持搬送可能に構成された下部支持搬送機構３１２とによって構成されている。また、収容部３１は、前記収容空間Ｓ２内で積み上げられた収納バケットＡのうち、任意の収納バケットを挟持して上下方向に搬送可能とする挟持リフト機構を備えており、この挟持リフト機構は、収容空間Ｓ内の前部Ｓ２ｆに配設され、収容空間Ｓの前部Ｓ２ｆに位置する任意の収納バケットＡを挟持して上下方向に搬送可能に構成された前部挟持リフト機構３１３と、収容空間Ｓ内の後部Ｓ２ｒに配設され、収容空間Ｓの後部Ｓ２ｒに位置する任意の収納バケットＡを挟持して上下方向に搬送可能に構成された後部挟持リフト機構３１４と、を備えて構成されている。また、上部支持搬送装置３１１及び下部支持搬送装置３１２は、それぞれ、走行車体３の収容空間Ｓ内に取り込まれた収納バケットＡを支持搬送する機構である支持搬送機構５を備えている。

図４（ａ）は、上部支持搬送装置３１１及び下部支持搬送装置３１２の支持搬送機構５の概略平面図であり、図４（ｂ）は、上部支持搬送装置３１１及び下部支持搬送装置３１２の支持搬送機構５の概略側面図である。

次に、上部支持搬送装置３１１及び下部支持搬送装置３１２がそれぞれ備えている支持搬送機構５の構成について説明する。支持搬送機構５は、収容空間Ｓ２内において、収納バケットＡを支持し、前後方向への搬送を可能とするため、収容空間Ｓ２内の前後方向に延びる左右の回動軸５１（５１Ｌ，５１Ｒ）を備え、この回動軸５１（５１Ｌ，５１Ｒ）の一端に軸回動用モータ５２（５２Ｌ，５２Ｒ）が連結され、この軸回動用モータ５２（５２Ｌ，５２Ｒ）の駆動によって、回動軸５１が正逆に回動可能となっている。さらに、左右の回動軸５１（５１Ｌ，５１Ｒ）をそれぞれ回動可能に支持し、収容空間Ｓ２内において前後方向に延びる左右の支持フレーム５３（５３Ｌ，５３Ｒ）を備え、この支持フレーム５３（５３Ｌ，５３Ｒ）は、長手方向に沿って、複数の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）が等間隔で回動自在に取り付けられている。

この回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）は、それぞれ、収容空間Ｓ２内で左右一対となるように設けられており、左右両側から収納バケットＡを支持するように構成されている。また、回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）は、それぞれ、支持状態にある収納バケットを搬送するため回動可能に設けられたローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）と、両端が支持フレーム５３（５３Ｌ，５３Ｒ）を貫通して軸支されている回転軸５４２（５４２Ｌ，５４２Ｒ）を備えており、該回転軸５４２（５４２Ｌ，５４２Ｒ）は、それぞれ、内側端にローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）が設けられ、内側端から支持フレーム５３（５３Ｌ，５３Ｒ）を挟んで外側端に、外側スプロケット５４４（５４４Ｒ，５４４Ｌ）が設けられ、回転軸５４２（５４２Ｌ，５４２Ｒ）の外側端よりやや内側の位置に内側スプロケット５４３（５４３Ｌ，５４３Ｒ）が設けられている。

図４（ａ）に示されるように、左右の支持フレーム５３（５３Ｌ，５３Ｒ）の後端には、それぞれ、ローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）を回動するためのチェーン用モータ５５（５５Ｌ，５５Ｒ）が設けられている。

チェーン用モータ５５（５５Ｌ，５５Ｒ）と隣接する最も後端に配設された回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）の内側スプロケット５４３（５４３Ｌ，５４３Ｒ）は、チェーン用モータ５５（５５Ｌ，５５Ｒ）と無端チェーン５６（５６Ｌ，５６Ｒ）で連結されており、さらに、複数の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）は、後端の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）から前端の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）に至るまで、隣接する回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）の、外側スプロケット５４４（５４４Ｒ，５４４Ｌ）同士と、内側スプロケット５４３（５４３Ｌ，５４３Ｒ）同士が、交互に、無端チェーン５６（５６Ｌ，５６Ｒ）で連結されており、その結果、チェーン用モータ５５（５５Ｌ，５５Ｒ）が駆動すると、駆動力が、支持フレーム５３（５３Ｌ，５３Ｒ）の最も後端に配設された回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）から最も前端に配設された回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）まで伝達される。これにより、複数の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）が同期しながら、回転軸５４２（５４２Ｌ，５４２Ｒ）を中心として、チェーン用モータ５５（５５Ｌ，５５Ｒ）の駆動に応じて、時計回り又は反時計回りに回動するように構成されている。これにより、支持搬送機構５は、回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）の回動によって、回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）に支持された収容バケットＡを前後方向に搬送できるように構成されている。

図５（ａ）は、支持姿勢の回動支持部材５４を示しており、図５（ｂ）は、非支持姿勢の回動支持部材５４を示している。支持搬送機構５は、軸回動用モータ５２（５１Ｌ，５２Ｒ）の駆動によって回転軸５４２（５４２Ｌ，５４２Ｒ）が回動すると、これと連動して回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）が、回動軸５１（５１Ｌ，５１Ｒ）を中心として、上下に回動するように構成されている。その結果、回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）を、回転軸５４２（５４２Ｌ，５４２Ｒ）が水平となった支持姿勢と、回転軸５４２（５４２Ｌ，５４２Ｒ）が傾斜した非支持姿勢とに切り替えることが可能となっている。

図５（ａ）に示されるように、回動支持部材５４の支持姿勢においては、左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）が首を持ち上げるようにして収容空間Ｓ２の内側へと張り出し、これにより、収納バケットＡの外枠に下方から当接し、左右両側から収納バケットＡを支持するように構成されている。図５（ｂ）に示されるように、左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）の非支持姿勢においては、回動軸５１（５１Ｌ，５１Ｒ）の回動によって、左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）が首を垂れるように下方に回動した状態となり、左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）の間に、収納バケットＡの外枠に干渉しない左右幅の空間が確保されるように構成されている。このようにして、左右の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）は、支持姿勢においては収納バケットＡを支持し、非支持姿勢においては収納バケットＡに干渉しない間隔を設けて構成されており、これにより、非支持姿勢から支持姿勢に切り替えることで、収容空間Ｓ２内に位置する収納バケットＡを持ち上げて支持したり、支持姿勢から非支持姿勢に切り替えることで、支持していた収納バケットＡを解放して載置したり、非支持姿勢の状態において、収納バケットＡを走行車体３の収容空間Ｓ２に収容する場合や、排出開口部Ｓ３から収納バケットＡを落下排出し、さらに、走行車体３の走行によって収容空間Ｓ２から収納バケットＡを外部に移動させる場合に、左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）の間を収納バケットＡが通過できるように構成されている。

図６は、上部支持搬送装置３１１の概略平面図であり、図７は、下部支持搬送装置３１２の概略平面図である。図６及び図７に示されるように、走行車体３内における収容空間Ｓ２の前後幅は、前後２段に積み上げられた収納バケットＡを収容することができる長さに設けられている。また、図６に示されるように、収容空間Ｓ２内の上部に設けられた上部支持搬送装３１１によって支持された収納バケットＡは、左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）の回動動作によって、前方（矢印方向）へと搬送可能となっている。これにより、後方の収容空間Ｓ２ｒに位置する収納バケットＡを、前方の収容空間Ｓ２ｆへと搬送することが可能となっている。

また、図７に示されるように、収容空間Ｓ２内の下部に設けられた下部支持搬送装置３１２によって支持された収納バケットＡは、左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）の回動動作によって、後方（矢印方向）へと搬送可能となっており、これにより、前方の収容空間Ｓ２ｆに位置する収納バケットＡを、後方の収容空間Ｓ２ｒへと搬送することが可能となっている。すなわち、上部支持搬送装３１１と下部支持搬送装置３１２の左右のローラ部５４１（５４１Ｒ，５４１Ｌ）の回動方向は、逆向きとなるように構成されている。このように、上部支持搬送機構３１１及び下部支持搬送機構３１２の複数のローラ部５４の回動方向が、互いに逆となるように設けられたことより、上部支持搬送機構３１１及び下部支持搬送機構３１２の収納バケットＡの搬送方向を異ならせて構成できるため、作物が収納された収納バケットＡと、空の収納バケットＡを好適に入れ替えることができる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおける収容部３１の動作を説明するための概略正面図である。
収容部３１は、収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を収容空間Ｓ２内に収容した後、下部支持搬送装置３１２（３１２Ｌ，３１２Ｒ）における左右の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）を非支持姿勢から支持姿勢に切り替えることで、図８（ｂ）に示されるように、収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）によって支持し、走行車体３内へ収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を搭載するよう構成されている。これにより、下部支持搬送装置３１２（３１２Ｌ，３１２Ｒ）における左右の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）の支持姿勢を維持しながら走行車体３が走行することで、走行車体３の収容空間Ｓ２内に搭載した複数の収納バケットＡを運搬可能となっている。その結果、収穫用車両１は、複数の収納バケットＡを搭載して走行することで、従来よりも収穫した作物の収容量を増加できるため、収納バケットの入れ替えに要する負担が大幅に軽減されるとともに、作業能率を向上できる。

収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおける収容部３１の左右両側には、左右の前部挟持リフト機構３１３（３１３Ｌ，３１３Ｒ）が設けられている。この左右の前部挟持リフト機構３１３（３１３Ｌ，３１３Ｒ）は、それぞれ、電動スライダによって上下動可能に構成された上下動機構６１Ｌ，６１Ｒと、上下動機構６１Ｌ，６１Ｒに取り付けられた左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒを備えている。

左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒは、制御部Ｃの制御によって開閉動作を行い、閉状態においては、図８（ａ）に示されるように、先端が鉛直方向を向いて収納されているが、開状態においては、図８（ｂ）に示されるように、先端を収容空間Ｓ２の内側へと向け、収納バケットＡの外枠の両側から係合し、収納バケットＡを挟持するように構成されている。

このように構成された前部挟持リフト機構３１３（３１３Ｌ，３１３Ｒ）は、収容空間Ｓ内の前部Ｓ２ｆにおいて、左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒをスライド移動するとともに開動作する高さ位置を選択することにより、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆに積み上げられた収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ４）うち、任意のバケットＡを挟持して上下方向に搬送可能となっており、さらに、収納バケットＡを挟持している状態から、左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒを閉動作することにより、収納バケットＡを解放して載置することが可能となっている。

次に、収穫作業時において、下部支持搬送装置３１２（３１２Ｌ，３１２Ｒ）及び前部挟持リフト機構３１３（３１３Ｌ，３１３Ｒ）の連動によるバケットＡの前後入れ替え搬送動作について説明する。まず、制御部Ｃの制御によって、前部挟持リフト機構３１３（３１３Ｌ，３１３Ｒ）は、収納バケットＡを挟持した状態で、上下動機構６１Ｌ，６１Ｒを駆動し、上方に左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒをスライド移動することにより、図８（ｂ）に示されるように、下部支持搬送装置３１２（３１２Ｌ，３１２Ｒ）によって支持されている最下段のバケットＡ（Ａ１）から、下から２段目に位置するバケットＡ（Ａ２）を分離して持ち上げる。

これにより、収容部３１は、下から２段目に位置するバケットＡ（Ａ２）を分離して持ち上げた状態で、制御部Ｃの制御によって、下部支持搬送装置３１２（３１２Ｌ，３１２Ｒ）の回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）を回動し、最下段のバケットＡ（Ａ１）を、後方へと搬送する。このようにして、収容部３１は、収容空間Ｓの前部Ｓ２ｆに積み上げられた収納バケットＡを、前部Ｓ２ｆから後部Ｓ２ｒへと移動できるように構成されている。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒにおける収容部３１の両側には、前部Ｓ２ｆと同様に、左右の後部挟持リフト機構３１４（３１４Ｌ，３１４Ｒ）が設けられている。この左右の前部挟持リフト機構３１４（３１４Ｌ，３１４Ｒ）は、それぞれ、電動スライダによる上下動機構７１Ｌ，７１Ｒと、上下動機構７１Ｌ，７１Ｒに取り付けられた左右の挟持爪７２Ｌ，７２Ｒを備えている。このように構成された後部挟持リフト機構３１４（３１４Ｌ，３１４Ｒ）は、前部挟持リフト機構３１３（３１３Ｌ，３１３Ｒ）と同様の基本動作が可能となっている。

次に、収穫作業時において、上部支持搬送装置３１１（３１２Ｌ，３１１Ｒ）、下部支持搬送装置３１２（３１２Ｌ，３１２Ｒ）及び後部挟持リフト機構３１４（３１４Ｌ，３１４Ｒ）の連動によるバケットＡの前後入れ替え搬送動作について説明する。図９（ａ）に示されるように、制御部Ｃの制御によって、前部挟持リフト機構３１３（３１３Ｌ，３１３Ｒ）は、後部挟持リフト機構３１４（３１４Ｌ，３１４Ｒ）を駆動し、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒに位置するバケットＡ（Ａ５〜Ａ８）を挟持して上方へと搬送して、バケット１つ分が収容可能な空間を形成し、そこへ前部Ｓ２ｆの最下段にあるバケットＡ（Ａ１）を下部支持搬送装置３１２（３１２Ｌ，３１２Ｒ）によって搬送して収容する。

次に、図９（ｂ）に示されるように、上部支持搬送装置３１１（３１２Ｌ，３１１Ｒ）の回動支持部材５４を非支持姿勢から支持姿勢に切り替えて、最上段のバケットＡ（Ａ８）を持ち上げる。このとき、最上段のバケットＡ（Ａ８）は、下方のバケットＡ（Ａ７）から切り離され、さらに、回動支持部材５４（５４Ｌ，５４Ｒ）の回動により、前方へと搬送される。次に、最上段のバケットＡ（Ａ８）が前方へと搬送されると、制御部Ｃは、上部支持搬送装置３１１（３１２Ｌ，３１１Ｒ）の回動支持部材５４が再び非支持姿勢となるように制御し、最上段のバケットＡ（Ａ８）を収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆに載置する。また、後部挟持リフト機構３１４（３１４Ｌ，３１４Ｒ）は、左右の挟持爪７２Ｌ，７２Ｒを閉動作し、挟持していた収納バケットＡ（Ａ５〜Ａ７）を解放して、下方の収納バケットＡ（Ａ１）に載置する。このようにして、収容部３１は、収納バケットＡを収容空間Ｓ内の後部Ｓ２ｒから前部Ｓ２ｆへと移動することができるように構成されている。その結果、収容部３１は、収納バケットＡを走行車体３内で前後上下に搬送して循環することで、収穫部２が作物を収納可能な作物収納位置にあるバケットＡを順次交換可能に構成されている。これにより、収穫用車両１は、複数の収納バケットＡを積載可能としながら、満杯となった収納バケットＡの交換に係る作業負担が大幅に軽減されるよう構成されている。

図１０は、収穫用車両１の制御装置Ｃのブロック図である。
制御装置Ｃは、収穫用車両１の動作を統括して制御する。制御装置Ｃは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理を行う処理部と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の処理結果を記憶する記憶部と、入出力部とを含んで構成されている。制御部Ｃは、処理部と記憶部と入出力部とが互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能に構成されており、収穫用車両１の動作を制御するコンピュータプログラムが記憶装置８１に格納されている。

制御装置Ｃの入力側には、作物を画像認識することで作物の位置情報を取得可能とする画像センサ８２と、収容部３１内に収納された収納バケットＡの位置を検知する収納バケット検知センサ８３と、収穫用車両１の栽培施設内の位置を検出する走行位置検出センサ８４と、バケット台Ｂを検知するバケット台検知センサ８５が接続されている。なお、画像センサ８２、走行位置検出センサ８４及びバケット台検知センサ８５は、それぞれ、収穫用車両１の適宜の位置に設けられる。

また、制御装置Ｃの出力側には、収穫装置である腕部２２及び収穫ハンド体２３の駆動機構である収穫装置駆動機構８６と、主輪３２の駆動機構である走行機構８７と、軸回動用モータ５２と、チェーン用モータ５５と、上下動機構６１Ｌ，６１Ｒと、挟持爪６２Ｌ，６２Ｒ，７２Ｒ，７２Ｌを開閉動作する機構である挟持爪開閉機構８８が電気的に接続され、これらの動作が制御部Ｃによって制御可能となっている。

図１１は、収穫用車両１が使用される栽培施設の一例を示すものであり、この栽培施設は、暖房機や加湿機等により温度及び湿度等の室内環境が管理される温室である栽培室５０１と、該栽培室５０１に隣接する出荷室５０２とを備えている。前記栽培室１内の中央には作業者又は収穫用車両１あるいは防除作業車等が通過できるメイン通路５０４を設けており、このメイン通路５０４は、路面がコンクリートで構成されたコンクリート通路である。メイン通路５０４の両側の側方位置には、栽培ユニットとなる栽培ベッド５０５を多数列配置した作物を栽培するための栽培スペース５０６を構成している。尚、前記栽培ベッド５０５は培地となるロックウールで形成された栽培床部であり、出荷室５０２内の養液供給装置５０７から各栽培ベッド５０５へ養液が供給される構成となっている。また、メイン通路５０４の両端には開閉扉を備える栽培室５０１への出入り口５０８を設け、一方の出入り口５０８を介して隣接する出荷室５０２へ行き来できる構成となっている。尚、他方の出入り口８は、栽培施設の屋外から出入りできる構成となっている。そして、収穫用車両１をメイン通路５０４から各々の栽培ユニット（栽培ベッド５０５）の間のサブ通路５０９に移動させ、該サブ通路５０９で栽培ユニット（栽培ベッド５０５）に沿って収穫用車両１を走行させながら栽培する植物に対する各種作業を行うことができる。サブ通路５０９は、各々の栽培ユニット（栽培ベッド５０５）の左右間で前後方向に形成される通路となる。なお、図１１には図示されていないが、収穫用車両１は、サブ通路５０９上に敷設された温室全体を暖房する左右の暖房用管を走行用レール４として走行する。

図１２ないし図３２は、収穫用車両１の収納バケットＡの交換に係る動作を説明する説明図である。始めに、収穫用車両１のバケットＡの取り込みから収穫開始までの動作を図１２ないし図２０を用いて説明する。

（収穫開始までの動作）
収穫用車両１は、バケット台検知センサ８５（図示省略）により、バケット台Ｂを検知して、前後２列に積み上げられたバケットＡ（Ａ１〜Ａ８）が載置されたバケット台Ｂに向かって前進する（図１２のＳＴＥＰ１ａ）。

バケット台Ｂまで到達した収穫用車両１は、収容開口部Ｓ１から走行車体３の収容部３１の収容空間Ｓ２に収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を取り込みながら、バケット台Ｂ上まで移動する（図１３のＳＴＥＰ２ａ）。

次に、下部支持搬送機構３１２の回動支持部材５４が支持姿勢となり、収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を支持することで、走行車体３への収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）の搭載が完了する（図１４のＳＴＥＰ３ａ）。

収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）の搭載が完了すると、収穫用車両１は、前進してバケット台Ｂを乗り越える（図１５のＳＴＥＰ４ａ）。

収穫用車両１は、前進しながら、後部挟持リフト機構３１４によって、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒのバケットＡ（Ａ５〜Ａ８）を上方に搬送し、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒの下方にバケット１つ分の空間を形成する（図１６のＳＴＥＰ５ａ）。

収穫用車両１は、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおいて、前部挟持リフト機構３１３によって、２段目のバケットＡ（Ａ２）を挟持して持ち上げ、最下段のバケットＡ（Ａ１）と分離する。同時に、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒにおいて、最上段のバケットＡ（Ａ８）を上部支持搬送機構３１１によって支持し、上から２段目以下のバケットＡ（Ａ５〜Ａ７）と分離する（図１７のＳＴＥＰ６ａ）。

収穫用車両１は、上部支持搬送機構３１１に支持されたバケットＡ（Ａ８）を収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆに搬送し、収穫部２によって収穫した作物を収納可能な作物収納位置（前部Ｓ２ｆにおいてバケットＡが上部支持搬送機構３１１に支持される位置）に移動させる。同時に、下部支持搬送機構３１２によって、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆの最下段に位置するバケットＡ（Ａ１）を、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒの最下段へと搬送する（図１８のＳＴＥＰ７ａ）。

次に、収穫用車両１は、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒにおいて、後部挟持リフト機構３１４によって挟持されていた収納バケットＡ（Ａ５〜Ａ７）を解放して、最下段に位置するバケットＡ（Ａ１）上に載置する（図１９のＳＴＥＰ８ａ）。

収穫用車両１は、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒにおいて、最下段に位置するバケットＡ（Ａ１）を後部挟持リフト機構３１４によって挟持し、走行レール４の端まで走行して停止した後、収穫作業を開始する（図２０のＳＴＥＰ９ａ）。

次に、収穫用車両１の収穫中の動作を図２１ないし図２８を用いて説明する。
（収穫中の動作）
収穫用車両１は、後進しながら、収穫部２により作物を収穫し、作物収納位置にある収納バケットＡ（Ａ８）に、収穫した作物を収納する（図２１のＳＴＥＰ１ｂ）。

収穫用車両１は、作物収納位置にある収納バケットＡ（Ａ８）に所定量の作物が収納されると、上部支持搬送機構３１１の回動支持部材５４を非支持姿勢として、これを収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおいて積み上げられた収納バケットＡ（Ａ２〜Ａ４）の最上段に載置する（図２２のＳＴＥＰ２ｂ）。

収穫用車両１は、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおいて積み上げられた収納バケットＡ（Ａ２〜Ａ４、Ａ８）を後部挟持リフト機構３１４によって、下方に搬送し、さらに、挟持リフト機構３１４の左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒの閉動作によって、回動支持部材５４を支持姿勢とした下部支持搬送機構３１２によって支持する。同時に、後部挟持リフト機構３１４の左右の挟持爪７２Ｌ，７２Ｒを上方に移動し、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒのバケットＡ（Ａ１、Ａ５〜Ａ７）を上方に搬送して、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒの下方にバケット１つ分が収容可能な空間を形成する（図２３のＳＴＥＰ３ｂ）。

収穫用車両１は、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおいて、前部挟持リフト機構３１３の左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒを開動作し、下から２段目の収納バケットＡ（Ａ３）を挟持して持ち上げ、最下段の収納バケットＡ（Ａ２）と分離する。同時に、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒにおいて、最上段の収納バケットＡ（Ａ７）を上部支持搬送機構３１１によって支持し、上から２段目以下の収納バケットＡ（Ａ１、Ａ５、Ａ６）と分離する（図２４のＳＴＥＰ４ｂ）。

収穫用車両１は、下部支持搬送機構３１２に支持された収納バケットＡ（Ａ２）を収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒに搬送し、上部支持搬送機構３１１に支持された収納バケットＡ（Ａ７）を収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆの作物収納位置に搬送する（図２５のＳＴＥＰ５ｂ）。

収穫用車両１は、後部挟持リフト機構３１４に挟持されている収納バケットＡ（Ａ１）を下方に搬送し、左右の挟持爪７２Ｌ，７２Ｒを閉動作して、最下段の収納バケットＡ（Ａ２）上に載置する（図２６のＳＴＥＰ６ｂ）。

収穫用車両１は、左右の挟持爪７２Ｌ，７２Ｒを開動作して、最下段の収納バケットＡ（Ａ２）を挟持し、下部支持搬送機構３１２によって支持されている状態から上方に持ち上げる（図２７のＳＴＥＰ７ｂ）。

収穫用車両１は、後進しながら、収穫部２により作物を収穫し、作物収納位置にある収納バケットＡ（Ａ７）に、収穫した作物を収納する（図２８のＳＴＥＰ８ｂ）。以降、収穫用車両１は、搭載した全ての収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）内に、所定量の作物が収納されるまで、ＳＴＥＰ１ｂ〜ＳＴＥＰ７ｂまでと同様の動作を繰り返す。

次に、収穫用車両１の収穫後の動作を図２９ないし図３２を用いて説明する。
（収穫後の動作）
収穫用車両１は、バケット台検知センサ８５（図示省略）により、バケット台Ｂを検知して、バケット台Ｂに向かって前進し、バケット台Ｂ上まで移動して停止する（図２９のＳＴＥＰ１ｃ）。

バケット台Ｂまで到達した収穫用車両１は、上部支持搬送機構３１１の回動支持部材５４を非支持姿勢として、作物収納位置にある収納バケットＡ（Ａ４）収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおいて積み上げられた収納バケットＡ（Ａ２〜Ａ４）の最上段に載置する（図３０のＳＴＥＰ２ｃ）。

次に、収容空間Ｓ２の前部Ｓ２ｆにおいて積み上げられた収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ４）を前部挟持リフト機構３１３によって下方に搬送した後、左右の挟持爪６２Ｌ，６２Ｒを閉動作し、回動支持部材５４を支持姿勢とした下部支持搬送機構３１２によって支持する。同時に、収容空間Ｓ２の後部Ｓ２ｒにおいて段積みされている収納バケットＡ（Ａ５〜Ａ８）を後部挟持リフト機構３１４によって下方に搬送した後、左右の挟持爪７２Ｌ，７２Ｒを閉動作し、回動支持部材５４を支持姿勢とした下部支持搬送機構３１２によって支持する（図３１のＳＴＥＰ３ｃ）。

次に、下部支持搬送機構３１２の回動支持部材５４を非支持姿勢とし、バケット台Ｂ上に、走行車体３内に搭載していた収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を載置することで、排出開口部Ｓ３からの収納バケットＡの排出を完了した後に、走行車体３を後進して、収容開口部Ｓ１から収納バケットＡ（Ａ１〜Ａ８）を走行車体３の外に取り出す（図３２のＳＴＥＰ４ｃ）。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、前記実施形態においては、収穫部２において腕部２２及び収穫ハンド体２３を備えた収穫装置により作物を収穫する構成としたが、収穫装置によらず、走行車体３上に搭乗した作業者によって作物を収穫する構成としてもよい。

また、収容開口部Ｓ１を走行車体３の正面に設ける構成としたが、走行車体３の背面、または、正面及び背面の両側に設ける構成としても良い。

１ 収穫用車両１
２ 収穫部２
３ 走行車体
３Ｌ，３Ｒ 車体フレーム
４ 走行用レール
５ 支持搬送機構
２１ 筐体
２２ 腕部
２３ 収穫ハンド体
３１ 収容部
３２ 主輪
３３ 補助輪
５１ 回動軸
５２ 軸回動用モータ
５３ 支持フレーム
５４ 回動支持部材
５５ チェーン用モータ
５６ 無端チェーン
６１Ｌ，６１Ｒ 上下動機構
６２Ｌ，６２Ｒ，７２Ｌ，７２Ｒ 挟持爪
８１ 記憶装置
８２ 画像センサ
８３ 収納バケット検知センサ
３１１ 上部支持搬送機構
３１２ 下部支持搬送機構
３１３ 前部挟持リフト機構
３１４ 後部挟持リフト機構
Ａ 収納バケット
Ｃ 制御部
Ｓ１ 収容開口部
Ｓ２ 収容空間
Ｓ３ 排出開口部

Claims (3)

1. 前後進可能な走行車体の左右の車体フレーム間に、複数の収納バケットを収容可能な収容空間を有する収容部を設け、
   前記収容部は、収容空間内の上部において収納バケットを前後方向に支持搬送可能に構成された上部支持搬送機構と、
   収容空間内の下部において収納バケットを前後方向に支持搬送可能に構成された下部支持搬送機構と、
   前記収容空間内の任意の高さ位置にある収納バケットを挟持して上下方向に搬送可能とする挟持リフト機構とを備えており、
   前記上部支持搬送機構及び前記下部支持搬送機構は、それぞれ、収納バケットを支持可能な回動支持部材を設け、
   前記回動支持部材は、正逆回転可能に設けられた複数のローラ部によって、収納バケットを支持するように構成されており、
   さらに、前記上部支持搬送機構及び前記下部支持搬送機構の前記複数のローラ部の回動方向が、互いに逆となるように設けられたことを特徴とする収穫用車両。
2. 前記回動支持部材は、前記複数の収納バケットを支持する支持姿勢と、前記複数の収納バケットを支持しない非支持姿勢を切り替え可能に設けられており、かつ、
   前記収容部の下部には、収容された前記複数の収納バケットを落下排出可能な排出開口部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の収穫用車両。
3. 前記収容空間に前記複数の収納バケットを取り込み可能な収容開口部を、前記走行車体の正面または背面に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の収穫用車両。

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