JPH09193814A - 自動走行車両における操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導ケーブル１９を誘導センサー２１Ｌ・２
１Ｒで検知して、誘導ケーブル１９に沿って走行可能と
する自動走行車両であって、クローラー式走行装置Ａに
より走行させる構成において、自動操向を行うための操
舵装置が複雑な構成となっていた。 【解決手段】 運転部Ｂに設けた左右のサイドクラッチ
レバー３Ｌ・３Ｒと左右のサイドクラッチとの間を一対
のサイドクラッチワイヤー２６Ｌ・２６Ｒで連結し、各
サイドクラッチワイヤー２６Ｌ・２６Ｒの中途部に各々
独立してサイドクラッチワイヤーを操作することを可能
とする受体３７をリンク上に設け、該リンクをアクチュ
エーターにて回動可能に構成し、該アクチュエーターを
制御回路Ｃと接続し、自動モードでアクチュエーターを
駆動して、サイドクラッチワイヤーを引っ張り操向する
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圃場で薬剤散布等
の作業を行いながら自動走行を可能とする車両におけ
る、操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、オペレーターがスピードスプ
レヤー等の散布作業車に乗って、果樹園等で薬剤散布作
業を行うと、オペレーターに薬剤が降りかかるおそれが
あるために、無人で散布作業ができるように、自動走行
装置によって誘導ケーブルに沿って走行するようにした
技術は公知となっている。例えば、特開平５−１１９８
３３号や特開平７−８７８７４号の技術である。これら
の技術における走行車両は、機体前部の両側に誘導セン
サーを配置し、果樹園の走行する経路には予め誘導ケー
ブルを敷設しておき、該誘導ケーブルに交流電流を流
し、この誘導ケーブルからの磁界強度を前記誘導センサ
ーが検知するようにし、該誘導センサーを制御回路と接
続して、左右の誘導センサーからの出力値の差から、誘
導ケーブルからのズレを演算して、機体左右中央が誘導
ケーブル上方に位置して走行するように、前記制御回路
によって操向装置を制御していたのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動走行車両は
ホィール式で、前後それぞれの車輪を操向シリンダーを
用いて左右方向に回動するようにし、該前後の操向シリ
ンダーは油圧シリンダー等より構成して、電磁バルブを
切り換えて、圧油を送油して、旋回したい方向へ前輪及
び後輪を回動するようにしていた。しかし、果樹園は山
沿いの傾斜地に多く設けられ、凹凸も多いために、ホィ
ール式の走行装置では踏破力が十分でなく、スタックし
たり、横滑りしたりすることがあった。そこで、クロー
ラー式走行装置によって走行させるように構成すると、
操向するための装置が必要となり、オペレーターによる
サイドクラッチレバーの操作と、操舵装置による自動操
向が両立できる装置が必要となる。従来ではサイドクラ
ッチレバーとミッションケース内のサイドクラッチを作
動させるアームとの間はワイヤーによって連結され、左
右一対のワイヤーを必要とし、更に、自動操向を可能と
するには、サイドクラッチアームを引っ張るためのワイ
ヤーを更に一対必要としていたのである。本発明はこの
自動操向を作動させるための操舵装置を、手動によって
も自動操向によっても操向操作でき、しかも簡単な構成
とした操舵装置を提供しようとする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために、次のような手段を用いる。即
ち、誘導ケーブル１９を誘導センサー２１Ｌ・２１Ｒで
検知して、誘導ケーブル１９に沿って走行可能とする自
動走行車両であって、クローラー式走行装置Ａにより走
行させる構成において、運転部Ｂに設けた左右のサイド
クラッチレバー３Ｌ・３Ｒと左右のサイドクラッチとの
間を一対のサイドクラッチワイヤー２６Ｌ・２６Ｒで連
結し、各サイドクラッチワイヤー２６Ｌ・２６Ｒの中途
部に各々独立してサイドクラッチワイヤーを操作するこ
とを可能とする受体３７をリンク上に設け、該リンクを
アクチュエーターにて回動可能に構成し、該アクチュエ
ーターを制御回路Ｃと接続し、自動モードでアクチュエ
ーターを駆動して、サイドクラッチワイヤーを引っ張り
操向するように構成した。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の操向装置を配置した一実
施例を、揺動式噴霧機を搭載した自動走行車両について
説明する。図１は揺動式噴霧機を搭載した自動走行車両
の全体側面図、図２は同じく平面図、図３は自動操舵装
置の平面図、図４は同じく側面図、図５は制御ブロック
図である。

【０００６】まず、本発明に係る自動走行車両について
図１、図２より全体構成から説明する。シャーシ９の下
方左右にクローラー１０Ｌ・１０Ｒを巻回してなるクロ
ーラー走行装置Ａが配設されている。該シャーシ９の前
部上に、運転部Ｂが形成され、該運転部Ｂの後部の左右
中央に運転席１１を配置し、その下方に後述する自動操
舵装置Ｄが配置されている。該運転席１１の後部のシャ
ーシ９上には薬液タンク１３が載置され、その後部には
走行駆動及び動力噴霧器駆動用のエンジンＥ、ミッショ
ンケースＭ、動力噴霧器２を載置し、これらはカバー１
４にて被覆されている。シャーシ９最後部上には、噴霧
部カバー１６にて被覆された、複数個のノズル１・１・
・・を円弧状に配置した揺動噴霧装置１７が配置され、
該揺動噴霧装置１７は前後左右に同時に揺動するように
構成されている。

【０００７】前記揺動噴霧装置１７は図５に示すよう
に、数個のノズル１・１・１を組にしたものを左、中、
右等数組に分けて、それぞれ切換弁２７・２８・２９が
接続され、該切換弁２７・２８・２９には切換駆動用モ
ーター２７ａ・２８ａ・２９ａが設けられ、該切換駆動
用モーター２７ａ・２８ａ・２９ａは制御回路Ｃと接続
されて、機体の進行方向に対して作物の有無によって、
切換弁２７・２８・２９を選択して切り換え、噴霧方向
を変更できるようにしている。そして、切換弁２７・２
８・２９には後述する運転部Ｂの運転席１１側部に設け
た散布コック２４、元コック２３と接続されている。

【０００８】該元コック２３には動力噴霧器２の吐出側
と接続され、元コック２３を閉じたときには動力噴霧器
２から吐出した薬剤は薬剤タンク１３へ戻すようにして
いる。また、前記動力噴霧器２は前記エンジンＥによっ
て駆動され、該エンジンＥの出力軸と動力噴霧器２の入
力軸との間には電磁クラッチ４５が配置され、該電磁ク
ラッチ４５は制御回路Ｃと接続されて、動力噴霧器２へ
の動力の伝達を遠隔操作または設定した位置で入り・切
りできるようにしている。

【０００９】前記運転部Ｂの上方はルーフ２０によって
覆われており、該運転部Ｂの前部には操作コラム１２が
立設され、該操作コラム１２上にサイドクラッチレバー
３Ｌ・３Ｒと駐車ブレーキレバー４を配置している。前
記運転席１１の左側にサイドコラム１５が設けられ、該
サイドコラム１５上に主変速レバー５や副変速レバー６
や、動力噴霧器２を作動させる動噴クラッチレバー７
や、圧力計２２や、揺動噴霧装置１７の開閉を行う元コ
ック２３、散布コック２４を配置している。

【００１０】そして、運転席１１の後部両側に誘導セン
サー２１Ｌ・２１Ｒが配置されている。該誘導センサー
２１Ｌ・２１Ｒはホール素子やホールＩＣ、磁気抵抗素
子、磁気トランジスタ等の磁気センサーまたはピックア
ップコイルより構成されている。該誘導センサー２１Ｌ
・２１Ｒの取付位置は、側面視で旋回中心位置よりも前
方であって、クローラー１０の前端よりも後方としてい
る。そして、平面視で機体中央線から略左右方向同距離
の位置に配置し、かつ、上下方向で機体全高の略中央に
配置している。このように誘導センサー２１Ｌ・２１Ｒ
を配置して、走行経路に敷設した誘導ケーブル１９から
誘導センサー２１Ｌ・２１Ｒまでの距離が等距離となる
ように制御することで、機体が誘導ケーブル１９から大
きく離れることなく、誘導ケーブル１９に沿って走行す
ることができる。

【００１１】前記サイドクラッチレバー３Ｌ・３Ｒの基
部と、前記ミッションケースＭに設けたサイドクラッチ
アーム２５Ｌ・２５Ｒの間には一対のサイドクラッチワ
イヤー２６Ｌ・２６Ｒが連結され、サイドクラッチアー
ム２５Ｌ・２５Ｒはサイドクラッチとサイドブレーキに
連動連結されている。該サイドクラッチはミッションケ
ースＭ内で、エンジンＥから変速後の動力を左右の車軸
４６Ｌ・４６Ｒに伝える間の動力伝達機構に配置され、
サイドクラッチレバー３Ｌ・３Ｒを回動して、一段の回
動でサイドクラッチを切り、更に回動した２段目で車軸
とミッションケースの間に設けたサイドブレーキを作動
させるようにしている。従って、サイドクラッチレバー
３Ｌまたは３Ｒを一段回動すると、ミッションケースＭ
内で回動した側の動力の伝達を断って緩旋回ができ、そ
のサイドクラッチレバー３Ｌまたは３Ｒを更に回動した
二段目では車軸が制動されて急旋回ができるようにして
いる。

【００１２】そして、前記サイドクラッチワイヤー２６
Ｌ・２６Ｒの中途部の運転席１１下方に本発明の自動操
舵装置Ｄが配置されている。つまり、自動操舵装置Ｄの
構成は図３、図４に示すように、取付プレート３０がシ
ャーシ９に固設され、該取付プレート３０の上下対称に
それぞれ左右一側の操向用駆動体が左右対称に配置され
ており、本実施例では上側に右側のリンク機構と、サイ
ドクラッチワイヤー２６Ｒと、左側のアクチュエーター
としての駆動モーター３１Ｌと、角度センサー４１Ｌが
配置されており、下側に左側のリンク機構と、サイドク
ラッチワイヤー２６Ｌと、右側の駆動モーター３１Ｒ
と、角度センサー４１Ｒが配置されている。該駆動モー
ター３１Ｌ・３１Ｒ、角度センサー４１Ｌ・４１Ｒは制
御回路Ｃと接続されている。但し、取付プレート３０を
二枚構成として、上下片面ずつ、または、左右対称の板
材上に左右にそれぞれ片側のリンク機構と駆動モーター
３１と角度センサー４１を配置して、両者を合わせて組
み付けることで左右対称に構成して、片側を製作して接
合するだけの構成として、上下方向のスペースを小さく
構成することができ、しかも、コスト低減化を図ること
もできる。また、アクチュエーターは駆動モーターに限
定することなく、電動シリンダーやソレノイド等によっ
て構成することもできる。

【００１３】そして、左右の操向用駆動体及びリンク機
構は同じ構成としているので、右側について説明する。
取付プレート３０上の左側下面に駆動モーター３１Ｒが
固設され、該駆動モーター３１Ｒの駆動軸からの動力は
減速ギアボックスで減速され、出力軸３２Ｒが取付プレ
ート３０を貫通して上方に突出され、該出力軸３２Ｒ上
にアーム３３Ｒが固設されている。該アーム３３Ｒ先端
に連結リンク３４Ｒの一端が枢支軸６０によって枢結さ
れ、該連結リンク３４Ｒの他端は後方へ延出されて揺動
リンク３５Ｒ先端に設けた枢支軸６１によって枢結され
ている。該揺動リンク３５Ｒの他端は右方向へ延出さ
れ、取付プレート３０上に設けた支点軸３６Ｒに枢支さ
れている。

【００１４】前記揺動リンク３５Ｒの中途部上に受体３
７Ｒとアーム３９Ｒが固設され、該受体３７Ｒは中央上
部から下方に切欠３７Ｒａを設けて、該切欠３７Ｒａに
前記サイドクラッチワイヤー２６Ｒを挿入し、抜け止め
６２を切欠３７Ｒａ上部に着脱可能に設けて、サイドク
ラッチワイヤー２６Ｒが抜けないようにしている。前記
アーム３９Ｒは一端を揺動リンク３５Ｒの中途部上に固
設し、他端を前方へ突出して、先端下面に当接ピン３９
Ｒａを下方へ突設している。前記サイドクラッチワイヤ
ー２６Ｒは取付プレート３０の左右中央上を前後方向に
張設され、取付プレート３０の後部中央上でワイヤー受
６３によって摺動自在に支持されている。

【００１５】一方、角度センサー４１Ｒが前記支点軸３
６Ｒの前方の取付プレート３０下面に固定され、該角度
センサー４１Ｒのセンサー軸４１Ｒａが取付プレート３
０より上方へ突出され、該センサー軸４１Ｒａ上にセン
サーアーム４０Ｒが固設されて、該センサーアーム４０
Ｒに前記当接ピン３９Ｒａが当接されている。該角度セ
ンサー４１Ｌ・４１Ｒはポテンショメーターやロータリ
ーエンコーダー等よりなり、前記アーム３９Ｒの回動に
よってセンサーアーム４０Ｒが回動して、その回動角度
を検知するようにして、駆動モーター３１Ｒの駆動にフ
ィードバックさせている。また、前記サイドクラッチワ
イヤー２６Ｒ上において、受体３７Ｒよりサイドクラッ
チレバー３Ｒ側にストッパー４２が固設されている。

【００１６】このような構成で自動モードに設定した場
合において、機体が誘導ケーブル１９より設定範囲以上
左側にズレると、誘導センサー２１Ｌ・２１Ｒからの検
出値の差を制御回路Ｃで演算して、その量に応じて、駆
動する時間と、回動量が演算されて、駆動モーター３１
Ｒを駆動させる。この駆動モーター３１Ｒが回動される
ことによって、アーム３３Ｒ、連結リンク３４Ｒ、揺動
リンク３５Ｒと回動されて、受体３７Ｒが前方へ移動さ
れて、該受体３７Ｒはストッパー４２と当接してサイド
クラッチワイヤー２６Ｒを前方へ引っ張り、該サイドク
ラッチワイヤー２６Ｒ後端に枢結したサイドクラッチア
ーム２５Ｒが回動されて、サイドクラッチが切れて右側
の車軸４６Ｒの動力の伝達が絶たれて、車軸４６Ｒが駆
動されず右旋回ができる。更に駆動モーター３１Ｒを駆
動してサイドクラッチワイヤー２６Ｒを前方へ引っ張る
とサイドブレーキが作動して、急旋回が可能となる。そ
して、左側への旋回も同様に行われる。

【００１７】また、手動モードのときには、オペレータ
ーが運転席１１に着座して、右方向へ旋回したい場合に
は、サイドクラッチレバー３Ｒを引っ張って回動し、そ
の回動によって、サイドクラッチワイヤー２６Ｒが前方
へ引っ張られて、前記同様にサイドクラッチアーム２５
Ｒが回動されて、右側の車軸４６Ｒの動力の伝達が絶た
れて、車軸４６Ｒが駆動されず右旋回ができるのであ
る。更に引っ張るとサイドブレーキが作動して、急旋回
が可能となる。この時、ストッパー４２は自動操舵装置
Ｄに関係なく移動するので、自動モードと手動モードの
切り換えの度に特別の切換装置を必要しないのである。

【００１８】また、前記制御回路Ｃは図示しない中央演
算処理装置（ＣＰＵ）と随時書き込み可能メモリ（ＲＡ
Ｍ）と読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やインターフェー
ス等からなり、該制御回路Ｃには図５に示すように、操
向を行うための誘導センサー２１Ｌ・２１Ｒや駆動モー
ター３１Ｌ・３１Ｒや角度センサー４１Ｌ・４１Ｒ、前
記揺動噴霧装置１７の噴霧方向を制御する切換駆動用モ
ーター２７ａ・２８ａ・２９ａや、車速センサー５０
や、自動・手動モード切換スイッチ５１や、エンジンＥ
の始動・停止装置５２、及び、走行パターンや噴霧パタ
ーン等の設定スイッチやその設定値の表示やエンジンの
回転数の表示を行う操作パネル５１や、受信機５４が接
続され、該受信機５４はオペレーターが操作する遠隔操
作機５５からの信号を受信して、その指令信号に基づい
て、駆動モーター３１Ｌ・３１Ｒを作動させて、走行を
開始したり停止したりできるようにしている。

【００１９】このような構成において、前記自動・手動
モード切換スイッチ５１を手動モードに切り換えた場合
には、オペレーターが運転席１１に座って、操向や噴霧
作業の操作ができる。そして、自動・手動モード切換ス
イッチ５１を自動モードに切り換えた場合には、車速セ
ンサー５０によって走行速度を検知しながら、予め設定
してメモリに記憶させた走行パターンに従って走行速度
が変更され、噴霧パターンに従って切換駆動用モーター
２７ａ・２８ａ・２９ａを作動させてノズル１の噴霧が
選択されて両側を噴霧したり、片側のみ噴霧したりする
ように制御され、異常が生じたときには警報が発せられ
て表示パネルに表示し、エンジンＥを停止させ、噴霧も
停止させる。そして、走行時には、誘導ケーブル１９か
らの磁界を誘導センサー２１Ｌ・２１Ｒが検知して、前
述したように、一定幅内のズレを許容しながら、駆動モ
ーター３１Ｌ・３１Ｒを作動させて誘導ケーブル１９に
沿って走行するように制御するのである。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。即ち、自動モードの場合も手動
モードの場合も一対のサイドクラッチワイヤーを引っ張
り操向する構成とすることができるので、自動操向のた
めのサイドクラッチワイヤーやその他のアーム等が必要
なくコンパクトに構成でき、安価に製作することができ
る。また、簡単な構成となって、信頼性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】揺動式噴霧機を搭載した自動走行車両の全体側
面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】自動操舵装置の平面図である。

【図４】自動操舵装置の側面図である。

【図５】制御ブロック図である。

【符号の説明】

Ａ クローラー式走行装置 Ｂ 運転部 Ｃ 制御回路 Ｄ 自動操舵装置 ３Ｌ・３Ｒ サイドクラッチレバー １０Ｌ・１０Ｒ クローラー １９ 誘導ケーブル ２１Ｌ・２１Ｒ 誘導センサー ２６Ｌ・２６Ｒ サイドクラッチワイヤー ３１Ｌ・３１Ｒ 駆動モーター ３７Ｌ・３７Ｒ 受体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導ケーブルを誘導センサーで検知し
   て、誘導ケーブルに沿って走行可能とする自動走行車両
   であって、クローラー式走行装置により走行する構成に
   おいて、運転部に設けた左右のサイドクラッチレバーと
   左右のサイドクラッチとの間を一対のサイドクラッチワ
   イヤーで連結し、各サイドクラッチワイヤーの中途部に
   各々独立してサイドクラッチワイヤーを操作することを
   可能とする受体をリンク上に設け、該リンクをアクチュ
   エーターにて回動可能に構成し、該アクチュエーターを
   制御回路と接続し、自動モードでアクチュエーターを駆
   動して、サイドクラッチワイヤーを引っ張り操向するこ
   とを特徴とする自動走行車両における操舵装置。