JPH0543205U - 自動走行車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行車体１の高速走行時には、ブレーキ作動
部２５側に早めに停止信号を出力して、走行車体１の障
害物との接触事故を未然に防止し、また、走行車体１を
回行させるような場合で低速走行させるときには、作動
部２５側に遅めに停止信号を出力して、走行車体１が回
行部などで誤停止したりするのを防止して、安全で作業
効率の良い自動走行車両を提供する。 【構成】 走行車体１に、障害物センサー４９と、その
検出結果に基づいて走行車体１の走行を停止させる作動
部２５とを備えた自動走行車両において、走行車体１の
車速を検出する車速検出センサー５０と、その検出結果
に応じて障害物センサー４９による障害物の検出距離と
比較して作動部２５に停止信号を出力する基準値を変更
する基準値調節手段５１とを設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、果樹園などで使用される薬剤散布機（スピードスプレヤ）や工場内 の無人走行車両などに用いる自動走行車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種自動走行車両は、走行車体に、その走行方向前方側の障害物を検 出する超音波センサーなどから成る障害物センサーと、該障害物センサーの検出 結果に基づき前記走行車体を走行停止させる作動部とを備えており、また、前記 障害物センサーによる障害物の検出距離と前記作動部に停止信号を出力するとき の基準値とを比較して、前記障害物センサーが検出する障害物までの距離が前記 基準値に至ったとき、前記作動部に停止信号を出力して前記走行車体を停止させ るようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来においては、以上のように、障害物センサーにより検出する障 害物の検出距離に基づき前記作動部に停止信号を出力するときの基準値が一定と なっているのであり、このため、次のような問題が生じている。即ち、前記自動 走行車両を自動操向させる場合で、前記走行車体が高速走行されているときには 、前記障害物センサーから前記作動部に停止信号が出力されて前記走行車体が停 止されるまでの停止距離が長くなるのであるが、斯かる場合に、以上のような障 害物センサーを用いて、該センサーが障害物を検出して前記基準値に至った後に 、前記作動部に停止信号を出力して前記走行車体を停止させるときには、該走行 車体が前記障害物と接触事故を起こしたりするのである。

【０００４】 また、以上のような高速走行時に、前記走行車体の接触事故を防止するために は、前記基準値を高速に対応できる距離に設定した場合、つまり、該センサーに よる障害物の検出距離に基づき前記作動部に停止信号を出力するときの基準値を 高速に対応できる距離に設定した場合、前記センサーが障害物の検出してから早 めに前記作動部に停止信号を出力して、前記走行車体を障害物の手前側で停止さ せることができるのであるが、斯くするときには、前記走行車体を果樹園などで 回行させるようなとき、前記障害物センサーが回行部周辺の立木などを検出して 前記作動部に停止信号を出力してしまい、このため、前記走行車体が走行可能で あるにも拘らず、該走行車体を停止させて作業効率を低下させるなどの新たな問 題が発生する。

【０００５】 本考案の目的は、走行車体の車速に対応して、障害物センサーによる検出結果 に基づき作動部側に停止信号を出力するときの基準値を変更することができ、つ まり、前記走行車体の高速走行時には、基準値を長くし、前記作動部側に早めに 停止信号を出力して、前記走行車体の障害物との接触事故を未然に防止でき、ま た、該走行車体を回行させるような場合で低速走行させるときには、基準値を短 くし前記作動部側に遅めに停止信号を出力して、前記走行車体を回行部などで不 用意に停止させたりするのを防止できて、安全で作業効率の良い自動走行車両を 提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の目的を達成するために、走行車体１に、走行車体前方の障害 物を検出する障害物センサー４９と、該障害物センサー４９の検出結果に基づい て前記走行車体１の走行を停止する作動部２５とを備えた自動走行車両において 、前記走行車体１の車速を検出する車速検出センサー５０と、該車速検出センサ ー５０の検出結果に応じて前記障害物センサー４９による障害物の検出距離と比 較して前記作動部２５に停止信号を出力する基準値を変更する基準値調節手段５ １とを備えたのである。

【０００７】

【作用】

以上の自動走行車両を自動操向させる場合には、前記車速検出センサー５０で 検出される車速に対応して、前記障害物センサー４９による検出結果に基づき前 記作動部２５側に停止信号を出力するときの基準値が前記基準値調節手段５１で 変更され、つまり、前記走行車体１が高速走行されるときには、この高速走行に 対応するように、前記障害物センサー４９の検出結果に基づき前記作動部２５側 に停止信号を出力するときの基準値が前記基準値調節手段５１で変更され、この 基準値調節手段５１で設定された基準値に基づき前記作動部２５側に早めに停止 信号が出力され、前記走行車体１の障害物との接触事故が未然に防止される。ま た、前記走行車体１を回行させるようなときで低速走行させる場合には、この低 速走行に対応するように、前記基準値調節手段５１で前記基準値が変更され、こ の基準値調節手段５１から前記作動部２５側に遅めに停止信号が出力され、前記 走行車体１が回行部などで停止したりするのが防止される。

【０００８】

【実施例】

図面は本考案にかかる自動走行車両の一例として薬剤散布用のスピードスプレ ヤを示しており、このスピードスプレヤは、図３，図４に示したように、走行車 体１の前部にハンドル２を備えた運転操縦部３を設けると共に、前記走行車体１ に薬液タンク４を搭載し、また、その後部側には噴霧部５を設けている。

【０００９】 前記噴霧部５は、前記車体２の下面を除く外周囲に適宜間隔で半径方向外方に 向けて設けた多数の噴霧ノズル６と、その半径方向外方に風を送る送風機７とを 備え、前記噴霧ノズル６は動力ポンプ１３と遮断可能な流量調整弁を介して前記 タンク４に接続しており、前記流量調整弁の制御により噴霧方向を変更し、例え ば、前記走行車体１の左右及び上面との３区画もしくは２区画ごとに噴霧作業を 行えるように散布制御可能としている。

【００１０】 また、符号８，８は左右前輪、９，９は左右後輪であり、これら各輪８，９の 駆動方式は、前記走行車体１に搭載したエンジン１０の回転動力を走行変速機構 １１からそれぞれ各輪８，９を伝達して駆動させるようにした所謂４輪駆動型と されており、さらに、前記エンジン１０の回転動力は、別の動力伝達機構１２を 介し前記噴霧ノズル６の動力ポンプ１３と前記送風機７とに伝達させてそれぞれ を駆動させるようにしている。

【００１１】 更に、前記各輪８，９の操蛇装置１４としては、図５で示したように、パワー ステアリング機構１５が採用されており、このパワーステアリング機構１５は、 後述する油圧回路１６に組み込まれた第１油圧シリンダ１７で前記後輪９側の向 きを変更操作する平面視Ｗ形状のベルクランク１８と、該ベルクランク１８に連 結ロッド１９を介して連動連結され、前記前輪８側の向きを変更操作する平面視 Ｖ形状のベルクランク２０とを備え、前記油圧シリンダ１７を伸長方向に作動さ せたときには、前記後輪９が右向きに、かつ、前記前輪８が左向きに変更され、 また、前記油圧シリンダ１７を縮小方向に作動させたときには、前記後輪９が左 向きに、かつ、前記前輪８が右向きに変更されるようにした所謂４輪操蛇形とさ れている。尚、前記各輪８，９は、それぞれ別々の油圧シリンダ式パワーステア リング機構を用いて各別に操蛇するようにしてもよい。

【００１２】 前記油圧回路１６は、図６で示したように、前記ハンドル２の回動角度に比例 して前記第１油圧シリンダ１７側への油送り量を調整可能とした油圧モータ２１ と、該油圧モータ２１側に作動油を供給する油圧ポンプ２２と、これら油圧モー タ２１と油圧ポンプ２２との間に介装され、手動操舵時に用いられる第１切換制 御弁２３とを備え、前記各輪８，９の手動による操蛇時には、前記第１切換制御 弁２３の切換操作に伴い前記油圧ポンプ２２からの作動油を前記油圧モータ２１ に供給し、この油圧モータ２１から前記ハンドル２の回動角度に比例して前記油 圧シリンダ１７側に作動油を供給することにより、前記各輪８，９を手動操蛇さ せるようにしている。

【００１３】 また、前記油圧回路１６には、自動操蛇時に前記第１油圧シリンダ１７側に作 動油を供給する電磁ソレノイド式の第２切換制御弁２４を設けると共に、前記走 行車体１の走行を停止させるブレーキの作動部となり、かつ、前記走行変速機構 １１に連動する走行クラッチの断続操作を兼用して行うための第２油圧シリンダ ２５を備え、この第２油圧シリンダ２５を制御する電磁ソレノイド式の第３切換 制御弁２６を設けており、これら第２，第３切換制御弁２４，２６は、前記油圧 ポンプ２２における前記第１切換制御弁２３の上流側にそれぞれ直列状に接続さ れ、かつ、前記第３切換制御弁２６は前記第２切換制御弁２４よりも上流側に接 続されている。そして、前記走行クラッチやブレーキを操作するときには、前記 第３切換制御弁２６の切換操作に伴い前記第２油圧シリンダ２５が前記第１油圧 シリンダ１７に優先して作動され、この第１油圧シリンダ１７は二次的に作動さ れるようになっている。

【００１４】 図７は、前記運転操縦部３に設ける前記走行クラッチとブレーキとの操作部分 を示しており、このブレーキを操作するブレーキペダル２６を取付けた第１筒体 ２７と、前記走行クラッチを操作するクラッチペダル２８を取付けた第２筒体２ ９と、これら各筒体２７，２８間に介装される第３筒体３０と、前記第２筒体２ ９の外側部に設けられる第４筒体３１とを備え、これら第１〜第４筒体２７，２ ９，３０，３１を支持軸３２に挿嵌させて、該支持軸３２に前記第１筒体２７と 第４筒体３１とをそれぞれ固定ピン３３，３３を介して一体に固定すると共に、 前記第４筒体３１に突設させたアーム３４に前記ブレーキ側に至るブレーキ操作 体３５を連結して、前記ブレーキペダル２６の踏込み操作に伴い前記第１筒体２ ７と支持軸３２とを介して前記第４筒体３１を回動させ、これに伴い前記アーム ３４を揺動させることにより、前記操作体３５を介して前記ブレーキを操作する ようにしており、また、前記クラッチペダル２８を取付けた前記第２筒体２９に は、前記走行クラッチ側に至るクラッチ操作体３６が連結されたアーム３７を突 設して、前記クラッチペダル２８の踏込み操作に伴い前記第２筒体２９を前記支 持軸３２に対し回動させながら前記アーム３７を揺動させることにより、前記操 作体３６を介して前記走行クラッチを操作するようにしている。

【００１５】 また、前記第２筒体２９には、概略断面Ｌ形状とされたブラケット３８を固定 すると共に、該ブラケット３８に前記第２筒体２９から前記支持軸３２内に挿入 状態又は離脱状態に保持可能とした結合ピン３９を支持させて、このピン３９を 前記第２筒体２９から前記支持軸３２内に挿入保持することにより、この支持軸 ３２と前記第２筒体２９とを一体に結合させて、前記ブレーキ及びクラッチペダ ル２６，２８の何れか一方を踏込み操作するだけで、前記走行クラッチとブレー キとを同時に作動可能となし、又、前記ピン３９を前記支持軸３２から離脱させ て、この支持軸３２と前記第２筒体２９との結合を解除することにより、前記ブ レーキペダル２６とクラッチペダル２８との各別な踏込み操作で、前記走行クラ ッチとブレーキとをそれぞれ独立して作動させるようにしている。尚、同図にお いて、４０は前記結合ピン３９の先端側に設けた受け片４１と前記ブラケット３ ８との間に介装させた前記ピン３９の付勢用ばね、また、４２は前記ピン３９に おける前記ブラケット３８の外部側に設けられたボス部で、このボス部４２に係 合ピンなどを設けて、該係合ピンで前記結合ピン３９を前記支持軸３２から離脱 状態に保持可能としている。

【００１６】 更に、前記第２筒体２９に取付けられた前記クラッチペダル２８には、連結軸 ４３を介して断面Ｌ形状のブラケット４４を取付けると共に、該ブラケット４４ に前記第２油圧シリンダ２５のピストンロッド２５ａを連結して、この油圧シリ ンダ２５の作動で前記クラッチペダル２８を単独操作し、又、前記係合ピン３９ による前記クラッチペダル２８と前記ブレーキペダル２６との結合時には、これ ら各ペダル２６，２８を前記油圧シリンダ２５の作動で同時に操作できるように している。前記各ペダル２６，２８は、後述するように前記走行車体１を自動操 向させるようなときに、前記結合ピン３９を介して一体に結合され、前記第２油 圧シリンダ２５の作動で前記各ペダル２６，２８を同時に操作するようにしてい る。

【００１７】 また、以上のような走行車体１には、図３〜図５に示したように、その前方下 面側で車幅方向中心位置から一定間隔離れた両側位置に、後述する誘導ケーブル の周囲に発生する磁界強度を検出する左右一対の磁気センサー４５ａ，４５ｂを それぞれ設けている。これら各センサー４５ａ，４５ｂとしては、例えば導体を コイル状に巻いたピックアップコイルやホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子 及び磁気トランジスタなどが使用される。

【００１８】 そして、図２で明らかにしたように、果樹園などの地面に前記走行車体１の走 行誘導経路に沿って誘導ケーブル４６を敷設し、該誘導ケーブル４６に電源４７ を備えた交流電流発生装置４８で所定周波数の交流電流を印加することにより、 前記誘導ケーブル４６から発信される電磁波、つまり、該誘導ケーブル４６の周 囲に発生する交流磁界強度を前記左右一対のコイル型磁気センサー４５ａ，４５ ｂで検出し、この検出結果に基づき前記走行車体１の前記誘導ケーブル４６に対 する横ずれ方向（右又は左）と横ずれ偏位量とを計出して、この計出値に基づき 前記第２切換制御弁２４の左右電磁ソレノイド２４Ｌ，２４Ｒを励磁させて前記 第１油圧シリンダ１７を操作し、この油圧シリンダ１７で前記各輪８，９の方向 を変更させることにより、前記走行車体１を前記誘導ケーブル４６に沿いながら 自動操向させるようにしている。

【００１９】 また、前記走行車体１には、その走行前方に位置される例えば樹木Ａの添え木 などの障害物Ｂを検出するための障害物センサー４９を設け、該センサー４９の 検出結果に基づき前記第２切換制御弁２６の左右電磁ソレノイド２６Ｌ，２６Ｒ を励磁させて前記第２油圧シリンダ２５（ブレーキ，クラッチ作動部）を操作す ることにより、前記走行車体１を自動停止させるようにしている。

【００２０】 しかして、以上のようなスピードスプレヤにおいて、前記走行車体１の車速を 検出する車速検出センサー５０と、この車速検出センサー５０の検出結果に応じ て前記障害物センサー４９による障害物Ｂの検出距離と比較して前記作動部２５ （第２油圧シリンダ）側に停止信号を出力する基準値を変更する基準値調節手段 ５１とを設けたのである。

【００２１】 具体的に説明すると、図１で明らかにしたように、マイクロコンピュータなど から成る中央処理装置５２の入力側に、前記障害物センサー４９と車速検出セン サー５０及び各磁気センサー４５ａ，４５ｂと、前記走行車体１を自動又は手動 操向させるときに切換える自動，手動切換スイッチ５３と、前記基準値を手動で 変更可能としたスイッチ又はボリウムから成る基準値設定器５１とをそれぞれ接 続すると共に、前記中央処理装置５２の出力側には、前記作動部２５（第２油圧 シリンダ）を切換操作する前記第３切換制御弁２６の左右電磁ソレノイド２６Ｌ ，２６Ｒを制御する制御回路５４と、前記第２切換制御弁２４の左右電磁ソレノ イド２４Ｌ，２４Ｒを励磁させ、前記第１油圧シリンダ１７を介して前記各輪８ ，９を左右方向へと操向制御する左右操向制御回路５５，５６とを接続させるの である。

【００２２】 前記車速検出センサー５０としては、例えば前記エンジン１０の回転数を検出 して前記走行車体１の車速を検出するもの、又は、前記走行変速機構１１の変速 段位を検出して車速を検出するものなどが使用され、また、前記基準値変更手段 としては、前記中央処理装置５２において前記車速に対応した閾値を予め設定し ておき、この閾値に基づいて基準値を決めて、この基準値と前記障害物センサー ４９による検出距離の比較で前記ブレーキ作動部２５側に動作指令を出力して、 該作動部２５の作動で前記走行車体１の走行を停止させようとするのである。

【００２３】 次に、以上の構成とされたスピードスプレヤの制御態様について説明する。先 ず、前記走行車体１を自動操向させる場合には、前記車速検出センサー５０で検 出される車速に対応して前記障害物センサー４９から前記作動部２５側に停止信 号を出力するときの基準値が前記基準値調節手段５１で設定されるのである。そ して、前記基準値調節手段５１で設定された基準値と、前記障害物センサー４９ で検出される検出距離とが前記中央処理装置５２で比較演算され、前記検出距離 が前記車速に対応する基準値に至ったとき、前記中央処理装置５２から前記作動 部制御回路５４に停止信号が出力され、前記ブレーキ作動部２５を介して前記走 行車体１が停止されるのである。

【００２４】 例えば、図２で示したように、前記走行車体１が前記誘導ケーブル４６の直線 部などに沿って高速走行されているときには、前記走行車体１の高速走行に対応 して前記基準値調節手段５１で前記基準値が大となるように変更され、前記車速 検出センサー５０で検出される前記障害物Ｂの検出距離が前記基準値に至ったと きに、前記中央処理装置５２から前記制御回路５４側に早めに停止信号が出力さ れ、前記ブレーキ作動部２５を介して前記走行車体１が早めに停止されるのであ り、従って、該走行車体１の前記障害物Ｂとの接触事故が未然に防止されて安全 性が確保される。

【００２５】 また、前記走行車体１が前記誘導ケーブル４９の回行部などに至って、前記走 行車体１を低速走行させる場合には、前記走行車体１の低速走行に対応して前記 基準値調節手段５１で前記基準値が小となるように変更され、前記車速検出セン サー５０で検出される前記障害物Ｂの検出距離が前記基準値に至ったときに、前 記中央処理装置５２から前記制御回路５４側に遅めに停止信号が出力され、前記 障害物センサー４９が立木を誤って検出し、前記走行車体１が回行部などで誤停 止したりするのが防止されて、効率的な作業走行が行われるのである。

【００２６】 尚、以上のような走行車体１の自動操向は、前記誘導ケーブル４６の周囲に発 生する交流磁界強度が前記各磁気センサー４５ａ，４５ｂで検出され、この検出 結果が前記中央処理装置５２に入力されて、前記走行車体１の前記誘導ケーブル ４６に対する横ずれ方向と横ずれ偏位量とが計出され、該計出値に基づき前記中 央処理装置５２から前記左右操向制御回路５５，５６に出力されて、この出力に 基づく前記第２切換制御弁２４の切換制御で前記第１油圧シリンダ１７が操作さ れ、該油圧シリンダ１７で前記各輪８，９の方向が変更されて、前記走行車体１ が前記誘導ケーブル４６に沿って正確に自動操向される。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、走行車体１に、走行車体前方の障害物を検 出する障害物センサー４９と、該障害物センサー４９の検出結果に基づいて前記 走行車体１の走行を停止させる作動部２５とを備えた自動走行車両において、前 記走行車体１の車速を検出する車速検出センサー５０と、該車速検出センサー５ ０の検出結果に応じて前記障害物センサー４９による障害物の検出距離と比較し て前記作動部２５に停止信号を出力する基準値を変更する基準値調節手段５１と を設けたから、前記走行車体１の車速に対応して前記障害物センサー４９の検出 結果に基づき前記作動部２５側に停止信号を出力するときの基準値を変更するこ とができ、つまり、前記走行車体１の高速走行時には、前記障害物センサー４９ の検出結果に基づき前記作動部２５側に早めに停止信号を出力して、前記走行車 体１の障害物との接触事故を未然に防止することができ、また、該走行車体１を 回行させるような場合で低速走行させるときには、前記障害物センサーの検出結 果に基づき前記作動部２５側に遅めに停止信号を出力して、前記走行車体１が回 行部などで停止されたりするのを防止できて、安全で作業効率の良い自動走行車 両となすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる自動走行車両の制御ブロック図
である。

【図２】同自動走行車両を果樹園などで自動操向させる
場合の模式図である。

【図３】スピードスプレヤの側面図である。

【図４】同スピードスプレヤの平面図である。

【図５】操蛇装置の平面図である。

【図６】同操蛇装置の制御油圧回路図である。

【図７】走行クラッチとブレーキとの関係を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ 走行車両 ２５ 作動部 ４９ 障害物センサー ５０ 車速検出センサー ５１ 基準値変更手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体１に、走行車体前方の障害物を
   検出する障害物センサー４９と、該障害物センサー４９
   の検出結果に基づいて前記走行車体１の走行を停止する
   作動部２５とを備えた自動走行車両であって、前記走行
   車体１の車速を検出する車速検出センサー５０と、該車
   速検出センサー５０の検出結果に応じて前記障害物セン
   サー４９による障害物の検出距離と比較して前記作動部
   ２５に停止信号を出力する基準値を変更する基準値調節
   手段５１とを備えていることを特徴とする自動走行車
   両。