JPH054882U - 無人走行式薬剤散布機における発進自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】無人走行式薬剤散布機を走行開始する際しての
作業者の安全を確保する。 【構成】薬剤散布機の走行車両に乗った作業者がクラッ
チペタル６０を押し込んだ状態で、運転操作部近傍であ
って、走行車両の外側面等に設けた走行クラッチスイッ
チ６６をオフにし、走行クラッチをオフに保持する。走
行開始時、機外に下りた作業者が走行クラッチスイッチ
６６をオンすると、このオン状態を検出するクラッチ検
出スイッチ６７を介してタイマーリレー６８を作動さ
せ、この作動にて適宜時間遅延して電磁クラッチ６９が
作動して、薬剤噴霧用の動力ポンプが回転して動力噴霧
できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、果樹園等における自動走行型の薬剤散布機（スピードスプレヤ）を 自動的に発進させるための自動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、果樹園等における自動走行型の薬剤散布機（スピードスプレヤ）等 においては、作業経路（誘導経路）に沿って地中に埋設した誘導ケーブルに交流 電流を流し、この誘導ケーブルから発生する交流磁界の強度の変化を走行車両の 前部等に装着した左右一対のピックアップコイル等の磁気センサーにて検出し、 この誘導ケーブルに対する走行車両の横ずれの大きさに対応して発生する左右一 対の磁気センサーでの出力値（電圧値）の差を取って、横ずれの大きさ（偏位量 ）と横ずれの方向（右か左かの判別）とを求め、これらの検出結果から走行車両 を誘導ケーブルに沿って走行するように、走行車両における操舵車輪の向きを変 えて操舵制御することが行われている（実開平２−８４９０９号公報参照）。

【０００３】 また、別の先行技術としての実開昭５１−１４２５７６号公報では、薬剤散布 機（スピードスプレヤ）において、エンジンからの動力を走行クラッチを介して 走行装置に伝達する一方、噴霧用クラッチを介して薬剤噴霧ポンプに動力伝達す るように構成し、噴霧用クラッチを制御用アクチェータにて継断する構成を開示 している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前述の構成の薬剤散布機を無人で走行させて薬剤散布を開始させる に際して、作業者は、エンジンを始動し、走行装置への動力伝達を継断する走行 クラッチを予めオフ（遮断）させた状態に保持し、薬剤散布方向や散布量を設定 し、送風フアンの回転を上昇させ、次に薬剤散布機構の動力ポンプをオンにした 後、前記走行クラッチをオン（動力を伝達）にし、しかる後に作業者が走行車両 から飛び下りるという作業を行っている。

【０００５】 このように、走り出した走行車両から飛び下りると、極めて危険であるし、し かも薬剤散布が始まっているので、飛び下りた作業者が薬剤を被る危険もある。 本考案は、この技術的問題を解決して安全に薬剤散布の制御を実行できる自動制 御装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案では、走行車両に搭載した動力源から走行ク ラッチを介して走行装置に動力伝達をするように構成する一方、動力式薬剤散布 機構を備えてなる無人走行式薬剤散布機において、走行車両の外側から少なくと も走行クラッチのオン操作を可能とする遠隔操作機構を備え、該遠隔操作機構と 前記薬剤散布機構の制御装置とを、走行クラッチがオンになると、適宜時間だけ 遅延して動力散布を開始するように関連させる制御装置を備えたものである。

【０００７】

【実施例】

次に本考案を自動走行型の薬剤散布機（スピードスプレヤ）を誘導するシステ ムに適用した実施例について説明する。スピードスプレヤの走行車両１の前部側 にハンドル３を備えた運転操作部２を有し、走行車両１には平面視略Ｌ字状の薬 液タンク４とその後部に噴霧部５とを備えている。

【０００８】 噴霧部５は、走行車両１の下面を除く外周面に適宜間隔で半径外向きに臨ませ た多数の噴霧ノズル６と、その半径外向きに風を送る送風機７が装着され、前記 噴霧ノズル６は走行車両１の左右及び上面との３区画若しくは左右２区画ごとに 噴霧の作業を実行するように散布制御できるものである。 符号８，８は左右前輪、符号９，９は左右後輪であり、これらの４輪はエンジ ン１０からの動力が走行変速機構１１を介して各々伝達されて駆動できるいわゆ る４輪駆動型であり、エンジン１０からの動力を別の動力伝達機構１２を介して 送風機７を回転させ、また噴霧ノズル６に対する動力ポンプ１３を駆動させる。

【０００９】 ハンドル３付き操舵装置１４は、図３に示すような機械的または油圧系統を含 むパワーステアリング機構１５であり、このパワーステアリング機構１５は油圧 回路１６における複動式の油圧シリンダ１７にて作動し、油圧シリンダ１７が伸 長するとき、平面視Ｗ字状のベルクランク１８を介して後輪９，９を左向きに変 更すると共に、連結ロッド１９及び平面視Ｖ字状のベルクランク２０を介して前 輪８，８を右向きに変更する（油圧シリンダ１７が縮小するときには前輪は左向 き後輪は右向きに変更される）というように、前後４輪ともに向きを変えて左右 に回動変更できるいわゆる４輪操舵型である。

【００１０】 その油圧回路１６を図４に示し、符号２８は、自動操舵用の油圧シリンダ１７ に対する電磁ソレノイド式制御弁であり、符号２９は走行クラッチ作動のための 油圧シリンダ等のアクチェータ３０を制御する制御弁であり、これらは、油圧ポ ンプ２２からの作動油送りの場合に前記手動操舵用の制御弁２３よりも上流から 分岐した油圧管３１に接続する。

【００１１】 手動操舵のときには、ハンドル３の回動角度に比例して制御弁２３を介して油 吐出量を送る油圧モータ２１から、前記ステアリング機構１５に取付く複動式の 油圧シリンダ１７に油を送り、自動操舵制御のときには油圧ポンプ２２から電磁 ソレノイド式制御弁２８を介して油圧シリンダ１７に作動油を送る。 符号２５は前輪８の操舵角度を検出できるポテンショメータ等の操舵角度セン サーであり、この場合、左右車輪の向き角度の平均値を求めて検出しても良い。

【００１２】 なお、前輪と後輪とを別々の油圧シリンダ式パワーステアリング機構を介して 連結して、前輪と後輪とを個別的に操舵制御するようにしても良い。 走行車両１の下面には、その前部に左右一対の磁気センサー２６ａ，２６ｂを 設ける。この磁気センサー２６ａ，２６ｂは、導体をコイル状に巻いたピックア ップコイルであっても良いし、ホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子、磁気ト ランジスタであっても良く、後述する交流電流発生装置５３にて誘導ケーブル２ ７に印加された適宜周波数の交流電流により、当該誘導ケーブル２７の周囲に発 生する交流磁界の強度を検出することができるものである。誘導ケーブル２７は 果樹園の作業経路である誘導経路に沿って形成した溝内に敷設するか、または地 中に埋設する。

【００１３】 なお、前記誘導ケーブル２７にパルス的に直流電流を流したり、直流電流にパ ルス信号を載せる等して交流磁界を発生させても良い。さらに、敷設する誘導ケ ーブル２７は、一本（単線）であっても良いし、左右に適宜隔てて平行状に敷設 する、いわゆるステレオ型であっても良い。誘導ケーブル２７の形状は通常の断 面円形のワイヤ状又は偏平な帯状であっても良い。

【００１４】 図５（ａ）および（ｂ）に示す符号６０は、前記走行変速機構１１に関連して 設けた走行クラッチ（図示せず）のためのクラッチペタルで、支軸６１に上下回 動可能に設けられている。図５（ａ）の実線で示す位置にクラッチペタル６０を 図示しないバネ力に抗して作業者が足で押し込むとき、アーム６２に連結した操 作杆６３を引っ張って走行クラッチをオフ（動力遮断）にし、作業者がクラッチ ペタル６０から足を離し、バネ力で位置が復元して図５（ａ）の二点鎖線で示す 位置にくると、走行クラッチがオン（動力伝達）する状態となる。

【００１５】 符号６４は前記クラッチペタル６０を押し込んだ状態（走行クラッチをオフ状 態）に保持するため、クラッチペタル６０におけるアーム６２に係脱する係止ピ ン６５を進退動させる電磁ソレノイドである。図６の走行クラッチスイッチ６６ は、運転操作部２近傍であって、走行車両の外面（外側面等）に設けてあり、走 行クラッチスイッチ６６のオフで電磁ソレノイド６４が励磁作動して係止ピン６ ５が図示しないばね力に抗して突出してアーム６２に係止する。走行クラッチス イッチ６６のオンでは電磁ソレノイド６４は励磁解除され、ばね力で係止ピン６ ５がアーム６２から離れて係止解除するように後退する。図５（ａ）及び（ｃ） に示す符号６７は、クラッチペタル６０の姿勢、ひいては走行クラッチのオン・ オフ状態を検出するクラッチ検出スイッチ、図５（ｃ）に示す符号６８はタイマ ーリレー（遅延リレー）、符号６９は前記噴霧部５の動力ポンプ１３に動力伝達 する箇所に設けた動力継断用の電磁クラッチである。

【００１６】 クラッチ検出スイッチ６７のオン（走行クラッチがオン）状態を検出すると、 タイマーリレー６８が作動し、この作動にて適宜時間遅延して電磁クラッチ６９ が作動して、動力ポンプ１３が回転して動力噴霧できるものである。 この遅延時間は、作業者が運転操作部から走行車両１外に出て、薬剤噴霧によ る危害が及ばぬ箇所に歩いて（走って）到達できるまでに要する時間、例えば３ ０秒〜１分程度である。

【００１７】 なお、その他の操舵制御及び噴霧制御は後述するマイクロコンピュータ等の中 央処理装置３３によって実行する。 この構成において、作業車両１を無人走行させて薬剤散布作業を実行するには 、まず、運転操作部に座った作業者がエンジン１０を始動し、誘導ケーブル２７ に沿うようにして作業開始位置に作業車両１を位置させる。次いで、クラッチペ タル６０を踏み込み、その状態で走行クラッチスイッチ６６をオフにして電磁ソ レノイド６４を励磁し、係止ピン６５がアーム６２に係止するようにセットする 。この状態では、走行車両１は位置停止状態を保持している。

【００１８】 次いで、自動走行スイッチ（図示せず）をオンにし、走行速度、薬剤散布方向 等の初期設定を実行した後、送風フアン７のクラッチをオンにして回転させた後 、作業者は走行車両１から下り、前記走行クラッチスイッチ６６をオンにして、 走行車両１から遠くに離れる。走行クラッチスイッチ６６をオンすると、走行車 両１は誘導ケーブル２７に沿うように前進し、前記遅延時間後に電磁クラッチ６ ９が作動し、動力ポンプ１３が回転し始めるので、作業者は走行状態の走行車両 １から飛び下りる危険や、噴霧する薬剤を被る危険を無くすることができる。な お、図５（ｃ）に示すように、走行クラッチスイッチ６６に受信操作回路７０を 連結し、無線操作機７１からの操作信号を受信操作回路７０で受けて、走行クラ ッチスイッチ６６がオン作動するよう構成すれば、作業者が走行車両１から遠く に離れた位置から遠隔操作できるから一層安全である。この場合、作業者の手動 により走行クラッチスイッチ６６のオフ操作が可能であるように構成することが できる。

【００１９】 図６は、前記の制御をマイクロコンピュータのソフトにより実行する場合の制 御装置３２のブロック図を示し、マイクロコンピュータ等の中央処理装置３３に は、読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）３４及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３５ が接続されている。 また、中央処理装置３３には、前記磁気センサー２６ａ，２６ｂからの検出信 号をＡ／Ｄ変換器３６，３６でデジタル信号に変換した後入力し、誘導ケーブル ２７の軸線に対する走行車両１の中心線の横ずれの偏位量や、車体の横ずれ方向 が左右いずれであるかを中央処理装置３３にて演算するのである。

【００２０】 つまり、一対の磁気センサー２６ａ，２６ｂの検出信号を演算すれば、車体の 前部における誘導ケーブル２７に対する横ずれの偏位量を求めることおよび横ず れの向き（右または左）を判別することができる。 なお、走行車両１の前後に各々左右対の磁気センサーを設けて、前部対の磁気 センサーの検出・演算結果から前部操舵装置を作動する一方、後部磁気センサー の検出・演算結果から後部操舵装置を作動するように構成しても良い。

【００２１】 符号４０は薬液タンク４内の薬液レベル（水面高さ）を検出するための電気抵 抗式等のレベルセンサー、符号４１は噴霧時の薬液消費量を検出するための流量 検出センサーを示し、これらと、前記クラッチペタル６０にタイミングする電磁 ソレノイド６４を励磁、励磁解除するための走行クラッチスイッチ６６、走行ク ラッチのオンオフ状態う検出するためのクラッチ検出スイッチ６７等は中央処理 装置３３におけるインターフエイスの入力端子に接続する。

【００２２】 また、中央処理装置３３のインターフエイスの入力端子に前記遅延時間設定器 ７２を接続し、後述の電磁クラッチ用駆動回路４３と関連させ、作業者が走行ク ラッチオンから噴霧開始までの遅延時間を任意にセットできるように構成する。 中央処理装置３３におけるインターフエイスの出力端子には次のものを接続す る。即ち、薬液タンク４から噴霧ノズル６に薬液を送る動力ポンプ１３の電磁ク ラッチ用駆動回路４３と、薬液流通管の途中に設けて液の流通量を調節し，遮断 することが可能な調節バルブ４４の駆動回路４５と、前記自動操舵用の制御弁２ ８の右操舵用電磁ソレノイド２８Ｒの電気式駆動回路４６と左操舵用電磁ソレノ イド２８Ｌの電気式駆動回路４７と、前記薬液タンク４内の薬液レベルが最低に なったとき、点灯する表示ランプ４８と、走行車両１の走行ブレーキを作動させ るアクチェータの駆動回路４９と、エンジンの動力伝達を継断するクラッチを作 動させるアクチェータの駆動回路５０と、噴霧の調節バルブ４４の開状態を表示 する表示ランプ７３と、前記自動操舵左右の電気式駆動回路４６，４７が作動し ているとき点灯する表示ランプ７４と、前記各種センサー４０やスイッチ６６、 ６７関係が正常に作動しているとき点灯する表示ランプ７５とを接続する。

【００２３】 これらの表示ランプ４８，７２，７３，７５は、走行車両１に立設する支柱上 端部等の遠くから認識できる位置に設けると良い。 噴霧部５からの薬液散布量を調節するための薬量調節バルブ４４の駆動回路４ ５、前記走行クラッチスイッチ６６を無線操作機器にて遠隔操作できるように構 成すれば、走行開始及び薬液散布のＯＮ・ＯＦＦの遠隔操作も実行できる。

【００２４】 また、中央処理装置３３に車速センサー５２の検出信号を入力し、走行変速機 構１１の油圧シリンダもしくはＤＣモータ等のアクチェータを作動させる駆動回 路５３に出力信号を出すように構成する。 このように構成すれば、中央処理装置３３に対する制御プログラムを記憶させ る読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）３４のソフトを組み変えるだけで、前記走行ク ラッチスイッチ６６のオンから噴霧開始迄の時間を設ける制御を至極簡単に実行 できるのである。

【００２５】 また、前記走行クラッチを遠隔操作する機構は、走行車両１の外側面に設けた 走行クラッチスイッチ６６や、無線操作により前記走行クラッチスイッチ６６を 少なくともオン操作する機構を含むものである。 さらに、中央処理装置３３にて、前記走行車両１に設けた左右一対の磁気セン サー２６ａ，２６ｂで検出した誘導ケーブル２７に対する横ずれ量を演算し、こ の検出横ずれ量と操舵角度センサー２５の検出値とから、前記横ずれ量が小さく なるように操舵制御するための操舵修正指令量信号を求めて、電気式駆動回路４ ６，４７に駆動パルス信号を与える。

【００２６】 この検出値に基づいて、誘導ケーブル２７に略沿うような操舵制御、いわゆる 電磁誘導操舵制御を実行するのである。

【００２７】

【考案の作用及び効果】

本考案では、走行車両に搭載した動力源から走行クラッチを介して走行装置に 動力伝達をするように構成する一方、動力式薬剤散布機構を備えてなる無人走行 式薬剤散布機において、走行車両の外側から少なくとも走行クラッチのオン操作 を可能とする遠隔操作機構を備え、該遠隔操作機構と前記薬剤散布機構の制御装 置とを、走行クラッチがオンになると、適宜時間だけ遅延して動力散布を開始す るように関連させる制御装置を備えたものであり、無人走行に際して作業者が走 行車両から下りてから、当該走行車両の外側から走行クラッチをオンにして走行 開始を実行する操作ができるので、安全である。さらに、走行開始から適宜時間 だけ遅れて薬剤散布が始まるから、作業者が薬剤を被るという危険性もなくなり 、安全な薬剤散布作業を実行できるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】薬剤散布機の側面図である。

【図２】薬剤散布機の平面図である。

【図３】操舵装置１４の概略平面図である。

【図４】操舵装置の制御油圧回路図である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は、走行クラッチに対する
クラッチペタルの位置保持機構を示す図、（ｃ）は薬剤
噴霧の遅延回路を示す図である。

【図６】操舵制御装置の機能ブロック図である。

【符号の説明】

１ 走行車両 ３ ハンドル ６ 噴霧ノズル ７ 送風機 ８，８ 前輪 ９，９ 後輪 １０ エンジン １１ 走行変速機構 １２ 動力伝達機構 １３ 動力ポンプ １４ 操舵装置 １６ 油圧回路 １７ 油圧シリンダ ２２ 油圧ポンプ ２３ 制御弁 ２５ 操舵角度センサー ２６ａ，２６ｂ 磁気センサー ２７ 誘導ケーブル ２８ 自動操舵用制御弁 ３２ 制御装置 ３３ 中央処理装置 ４３ 電磁クラッチ用駆動回路 ４６，４７ 駆動回路 ６０ クラッチペタル ６２ アーム ６３ 操作杆 ６４ 電磁ソレノイド ６５ 係止ピン ６６ 走行クラッチスイッチ ６７ クラッチ検出スイッチ ６８ タイマーリレー ６９ 電磁クラッチ ７０ 受信操作回路 ７１ 無線操作機 ７２ 遅延時間設定器

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 走行車両に搭載した動力源から走行クラ
   ッチを介して走行装置に動力伝達をするように構成する
   一方、動力式薬剤散布機構を備えてなる無人走行式薬剤
   散布機において、走行車両の外側から少なくとも走行ク
   ラッチのオン操作を可能とする遠隔操作機構を備え、該
   遠隔操作機構と前記薬剤散布機構の制御装置とを、走行
   クラッチがオンになると、適宜時間だけ遅延して動力散
   布を開始するように関連させる制御装置を備えたことを
   特徴とする無人走行式薬剤散布機における発進自動制御
   装置。