JPH09252607A - 作業車両の遠隔操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な操作で、他の機器の故障を誘発するこ
となく、エンジンの故障等の原因を調査することができ
る作業車両の遠隔操作装置を提供する。 【解決手段】 作業車両を遠隔操作するための操作盤
に、前記作業車両用のエンジン停止スイッチと、前記エ
ンジン停止スイッチが操作されたとき、前記作業車両に
装備された前後進切替手段をニュートラル状態にする指
令信号および前記作業車両のブレーキ装置を制動側に作
動させる指令信号および前記作業車両に搭載された作業
機を作業状態から非作業状態にする指令信号の各信号を
それぞれのアクチュエータに出力するエンジン停止制御
手段とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耕運機，芝刈り機
等の農業用機械器具、トラクターその他作業車両の遠隔
操作装置に関し、特に耕運機を遠隔操作するのに最適な
遠隔操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、作業車両の走行中に、エンジンの
故障等が判明したためその原因を調査する場合等には、
操作子を操作して前後進ギヤあるいはクラッチを中立に
してブレーキを作動させ車両を停車させるとともに、別
の操作子を操作して作業車両に搭載された作業機を作業
状態から非作業状態にし、さらに別の操作子を操作して
エンジンを停止させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の場合には、前後進ギヤやクラッチあるいはブレーキ
を作動させる操作子と、作業車両を作業状態と非作業状
態に切り替える操作子と、エンジンを停止させる操作子
が別のもので構成されるため、その故障が他の機器への
故障に波及しないようにするには、各操作子を短時間の
うちに略同時に操作しなければならず、これを行うには
ある程度の熟練を要した。また、熟練者であっても、操
作が非常に面倒であった。さらに、誤操作する恐れがあ
り、これによれば、他の機器の故障を誘発する恐れがあ
った。

【０００４】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなさ
れたものであって、簡単な操作で、他の機器の故障を誘
発することなく、エンジンの故障等の原因を調査するこ
とができる作業車両の遠隔操作装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、作業車両を遠隔操作するための
操作盤に、前記作業車両用のエンジン停止スイッチと、
前記エンジン停止スイッチが操作されたとき、前記作業
車両に装備された前後進切替手段をニュートラル状態に
する指令信号および前記作業車両のブレーキ装置を制動
側に作動させる指令信号および前記作業車両に搭載され
た作業機を作業状態から非作業状態にする指令信号の各
信号をそれぞれのアクチュエータに出力するエンジン停
止制御手段とを設けたことを特徴とする作業車両の遠隔
操作装置を提供する。

【０００６】上記構成によれば、エンジン停止スイッチ
を操作するだけで、エンジン停止制御手段により自動的
に前後進切替手段がニュートラル状態にされるとともに
作業機が作業状態から非作業状態にされ、さらにブレー
キ装置が作動し、エンジンが停止されるので、エンジン
等の故障が他の機器への故障に波及しない短時間のうち
に誤操作することなく、一連の操作を確実に行うことが
でき、その故障に対する調査を余裕をもって行うことが
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記作業機を作業状態から非作業状態に切り替えるアク
チュエータをエンジンで駆動される構成とし、前記エン
ジン停止制御手段により前記作業機が作業状態から非作
業状態に切り替わった状態で前記エンジンを停止させる
指令信号をエンジンのアクチュエータに出力する機能を
付加した。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明に係る遠隔操作装置が適用さ
れる作業車両の基本構成図である。この例の作業車両
は、耕運機であり、前後進ノークラッチ切り替え，旋回
時後ろ内輪自動ブレーキ，前外輪２倍速等を標準装備し
たトラクター１で構成される。このトラクター１には、
操舵輪である前輪２側のボンネット３上に第１カメラ４
と第１画像送信機５が設けられ、駆動輪である後輪６側
に第２カメラ７と第２画像送信機８とアンテナ９付きの
受信機１０とカメラパーン駆動サーボモータ１１が設け
られる。また、前輪２と後輪６の間にあるハンドル１２
の下にステアリングサーボモータ１３が設けられ、ブレ
ーキペダル１４の下にブレーキサーボモータ１５が設け
られる。さらに、後輪６の後ろに耕運ロータリ１６が設
けられる。前記第１カメラ４は、ＣＣＤカメラで構成さ
れ、前輪２付近の視野を得るため、人の目の位置より高
い折り畳み架台１７上に据え付けられる。前記第１画像
送信機５は、前記第１カメラ４で捉えた耕地の画像を後
記の遠隔操作装置側へ送るもので、前記第１カメラ４と
同様に折り畳み架台１７上に据え付けられる。前記第２
カメラ７は、第１カメラ４と同様にＣＣＤカメラで構成
され、人の乗車に近い視野を得るため、側方，後方への
パーン動作（軸Ｃ廻りの矢印Ａ）が前記カメラパーン駆
動サーボモータ１１で行われる。前記アンテナ９付きの
受信機１０は、信号形態がパルス符号変調方式のもの
で、後記の遠隔操作装置からの指令信号を受信する。前
記前輪２はハンドル１２により手動で駆動され、遠隔操
作時には前記ステアリングサーボモータ１３で駆動され
る。また、ブレーキは前記ブレーキペダル１４又は前記
ブレーキサーボモータ１５で駆動される。

【０００９】図２は、図１のトラクター１を遠隔操作す
る手元局（例えばワンボックス車両）にある画像受信シ
ステムと車両操作システムを示す説明図である。この例
における画像受信システムは、前記図１の第１画像送信
機５および第２画像送信機８からの画像電波を受けるダ
イバシティアンテナ１８，１８と、これらダイバシティ
アンテナ１８，１８で受けた画像電波を増幅、検波等す
るＴＶ受像器１９，１９と、これらＴＶ受像器１９，１
９の検波された画像信号を圧縮処理する画像アクセラレ
ータ２０，２０と、モニターテレビ２１と、静止衛生か
ら車両現在位置信号を受けるアンテナ２２付きの受信機
２３と、前記画像アクセラレータ２０，２０で圧縮処理
された画像信号を処理して前記モニターテレビ２１に表
示させると共に、前記受信機２３の車両現在位置信号か
ら走行軌跡を算出して前記モニターテレビ２１に表示さ
せるコンピュータ２４とを備える。また、車両操作シス
テムは、アンテナ２５付きの高周波モジュールからなる
発信機２６を有する操作盤２７を備える。

【００１０】図３は、図２の操作盤２７の詳細を示す説
明図である。この操作盤２７には、その上面の中央部
に、手のひらの手首に近い部分を支持する手置部２８が
設けらると共に、前記手置部２８に手を置いた状態にお
いて指先が届く範囲に操舵手段である２つの操舵スイッ
チ群が並設される。前記２つの操舵スイッチ群は、右方
向への操舵を指示する右方向操舵スイッチ群２９と左方
向への操舵を指示する左方向操舵スイッチ群３０とに左
右に振分けられ、スイッチ全体として略円弧状に配置さ
れる。各操舵スイッチ群の各操舵スイッチ３１は、押し
ボタンスイッチで構成され、その指示操舵角が、各操舵
スイッチ群の中央よりにある操舵スイッチほどそれより
外側にある操舵スイッチより小さく設定され、それぞれ
の操舵スイッチ３１は、互いに異なる操舵角を指示する
操舵信号を出力するように構成される。例えば 各操舵
スイッチ群を中央寄りから操舵角が７°，２０°，４５
°の３つの押しボタンスイッチで構成し、各押しボタン
スイッチの形状を単独（７°の場合）で又は組合せ（２
０°と４５°の組合せ）で、左又は右の操舵方向を示す
矢状に形成した。各操舵スイッチ３１を押すことにより
ステアリングサーボモータ１３を駆動してこれを操舵角
に対応した位置まで回転させる。この操舵スイッチ３１
を押している間、そのスイッチに対応する操舵角位置に
前記図１の操舵輪である前輪２が保持され、スイッチか
ら指を離すと、前輪２が直進状態に自動的に復帰する。
但し、短時間だけ押しても良く、その場合には、スイッ
チが押されている間だけステアリングサーボモータ１３
の駆動によりそのスイッチに対応する操舵角位置に前輪
２が操舵されようとするが、操舵が完了する前にスイッ
チが開放されるため、操舵が完了する前に前輪２が直進
状態に自動的に復帰する。

【００１１】また、各操舵スイッチ群の最外側方には、
立壁３２が設けられ、これにより手元を見なくてもこの
立壁３２に触れたときの感触で容易に操舵スイッチ群の
最外側位置が認識できる。また、前記操作盤２７の２つ
の操舵スイッチ群が並設された領域の中央部又はそれよ
り手置部２８から遠ざかる領域であって、前記手置部２
８に手を置いた状態において指先が届く範囲に、前記図
１のトラクター１を作業状態又は非作業状態のいずれか
一方側に切り替える作業状態切替スイッチであるポンパ
スイッチ３３が配設される。この場合、作業状態又は非
作業状態とは、前記図１の耕運ロータリ１６を、回転・
停止の如何にかかわらず、下げた状態又は上げた状態を
いう。このポンパスイッチ３３は、常時バネで直立状態
に付勢されており、手前側に指で傾倒操作するたびに、
作業状態である下げた状態と非作業状態である上げた状
態を繰り返す。

【００１２】前記操作盤２７の手置部２８と２つの操舵
スイッチ群との間に、回動式つまみである操舵ボリュー
ム３４が配設される。この操舵ボリューム３４は、その
操作回動角に応じて操舵輪である前輪２の操舵角が増減
されるように操舵信号が出力される構成にした。この操
舵ボリューム３４は、例えば親指と薬指で回動操作（左
回転の場合は左方向操舵、右回転の場合は右方向操舵）
し、指を離すと、自動的に直進位置（中立位置）に復帰
する。また、この操舵ボリューム３４は、前記操舵スイ
ッチ３１と同時操作により、操舵角の加算が可能に構成
される。但し、操舵角リミットを例えば４５°に設定
し、例えば操舵角２０°の操舵スイッチ３１と組合せ操
作しても操舵角４５°以上にはならないように構成され
る。

【００１３】さらに、前記ポンパスイッチ３３の手置部
２８より遠ざかる領域には、図１のトラクター１の直進
基準走行方向を修正するスライド式の操舵トリム５５が
設けられる。

【００１４】以上説明した操作子である操舵スイッチ３
１，ポンパスイッチ３３，操舵ボリューム３４，操舵ト
リム３５は、操作盤２７の中央部に配置されるが、その
周囲にもその他の用途の操作子が配置される。すなわ
ち、その周囲には、右側の立壁３２のさらに右側に、メ
インスイッチ３５が設けられ、左側の立壁３２のさらに
左側に、スライド式のスロットルボリューム３６と、ト
グルスイッチで構成されるシャトルスイッチ３７が設け
られる。前記スロットルボリューム３６は、図１のトラ
クター１の燃料を調節するスロットルバルブを制御する
ものであり、前記シャトルスイッチ３７は、図１のトラ
クター１の前進，後退，停止を制御するものである。前
記シャトルスイッチ３７の前記手置部２８より遠ざかる
領域には、図１の第２カメラ７のパーンを制御するカメ
ラパーンボリューム３８が設けられ、さらに遠ざかる領
域には、図１のトラクター１の位置制御用ＧＰＳセット
スイッチ３９と、旋回記録スイッチ４０と、エンジン停
止スイッチ４１が設けられる。前記カメラパーンボリュ
ーム３８は、ノッチボリュームからなり、予め設定され
た角度位置で節度を持たせ、回動操作時の感触で、設定
された角度位置を認識できるように構成される。

【００１５】前記旋回記録スイッチ４０の操作により例
えば１６秒間操舵スイッチや操舵ボリューム等によるス
テアリング操舵信号を発信機２６内のＲＡＭに記録す
る。この記録されたトラクターの操舵信号は、前記左右
の立壁３２，３２の内側に設けられた左右の自律旋回ス
イッチ４２，４３を押すことにより再現され、その再現
された操舵信号に従ってトラクターの走行が制御され
る。以上説明した操作子である操舵スイッチ３１等は、
ステアリング操作の容易化を図る狙いで押しボタンスイ
ッチを主体に構成され、さらに右手、左手が人間工学的
に自然な形でフィットできるスイッチレイアウトにされ
る。

【００１６】さらに、操作盤２７の側面の発信機２６の
横には、駆動用電源に接続するための電源コネクタ４４
とインターフェイス（ＲＳ２３２Ｃ）４５が配置され
る。

【００１７】図４は、図３の操作盤２７の操作説明図で
あり、（Ａ）は操舵スイッチ群２９，３０の操作状態
を、（Ｂ）はポンパスイッチ３３および操舵トリム３５
の操作状態をそれぞれ示す。図４（Ａ）のように、操作
盤２７の手置部２８に右の手のひらの手首に近い部分を
置いたままその手を移動させずに指だけ動かして円弧状
に配置された矢状の６つの操舵スイッチ３１を選択操作
して、図１のトラクター１の左右の操舵角を制御する。
また、図４（Ｂ）のように、人差し指でポンパスイッチ
３３を操作して、図１のトラクター１の耕運ロータリ１
６の上げ下げを行う。また、操舵トリム５５を操作し
て、ＧＰＳで位置制御されるトラクターの直進基準走行
方向を修正する。

【００１８】次に、図２から図４に基づいて説明した画
像受信システムと車両操作システムの操作盤２７とを使
った図１のトラクター１の操舵制御を簡単に説明する。
まずメインスイッチ３５をオン、位置制御用ＧＰＳセッ
トスイッチ３９をオンする。次いで、ポンパスイッチ３
３を操作して耕運ロータリ１６を下げ、シャトルスイッ
チ３７を操作してトラクター１を耕地内で前進させる。
トラクター１の走行状態は、これに搭載された第１カメ
ラ４と第２カメラ７で捉えられ、その画像が第１画像送
信機５、第２画像送信機８を介し、さらにダイバシティ
アンテナ１８で受信され、ＴＶ受像器１９等を介してモ
ニターテレビ２１に映し出される。トラクター１の位置
情報は、衛生から受信機２３を介してコンピュータ２４
に送られ、トラクター１はＧＰＳにより位置制御され
る。この位置情報や走行軌跡、さらには車両状態も前記
モニターテレビ２１に映し出される。方向変更時には、
速度を下げてポンパスイッチ３３を操作して耕運ロータ
リ１６を上げると共に、右又は左方向操舵スイッチ群２
９又は３０の操舵スイッチ３１を選択操作してステアリ
ングサーボモータ１３を駆動し、前輪２を所望の操舵角
に回転させ、トラクター１を旋回させる。旋回完了をモ
ニターテレビ２１で確認すると、ポンパスイッチ３３を
操作して耕運ロータリ１６を下げて作業状態にし、トラ
クター１を再び耕地内で前進させる。このようにして耕
地内でトラクター１を移動させる。このようなトラクタ
ー１の操舵信号は、旋回記録スイッチ４０を操作して記
憶することができ、この記憶された操舵信号は自律旋回
スイッチ４２，４３を操作すれば、再現される。これを
利用すれば、同一パターンの耕運作業を繰返す場合に、
トラクター１を自動操縦できる。右旋回の操舵信号を記
憶させた場合に、同一パターンで左旋回させるには、左
側自律旋回スイッチ４２を操作して右側旋回した走行軌
跡を反転させて利用することができる。

【００１９】以上の操作による制御では、作業車両であ
るトラクター１の走行中に、障害物等を発見して衝突を
避ける場合やエンジンの故障等が判明したためその原因
を調査したい場合等には、ブレーキサーボモータ１５を
駆動し、ブレーキを作動させて車両を停車させるととも
に、ポンパスイッチ３３を操作して作業車両に搭載され
た作業機を作業状態から非作業状態にし、さらにシャト
ルスイッチ３７を操作してギヤあるいはクラッチを中立
にしてからエンジンを停止させなければならず、これを
短時間で行うにはある程度の熟練を要する。また、熟練
者であっても、操作が非常に面倒である。さらに、誤操
作する恐れがあり、これによれば、他の機器の故障を誘
発する恐れがある。

【００２０】そこで本実施例では、簡単な操作で、他の
機器の故障を誘発することなく、エンジンの故障等の原
因を調査することができるように、作業車両であるトラ
クター１を遠隔操作するための操作盤２７に、前記エン
ジン停止スイッチ４１が操作されたとき、前記シャトル
スイッチ３７を操作したときと同様に図示しない前後進
切替手段であるシャトルサーボモータを駆動してトラク
ター１をニュートラル状態（停止状態）にする指令信号
および前記トラクター１のブレーキ装置であるブレーキ
サーボモータ１５を制動側に作動させる指令信号および
前記トラクター１に搭載された作業機である耕運ロータ
リ１６を作業状態の下げた状態から非作業状態の上げた
状態にする指令信号の各信号をそれぞれのアクチュエー
タに出力するエンジン停止制御手段を設けた。この場
合、トラクター１の耕運ロータリ１６を下げた状態から
上げた状態に切り替えるアクチュエータは具体的にはエ
ンジンで駆動される構成とし、さらに前記エンジン停止
制御手段によりトラクター１の耕運ロータリ１６が作業
状態から非作業状態に切り替わった状態で前記エンジン
を停止させる指令信号をエンジンのアクチュエータ（例
えば点火プラグや電源スイッチ）に出力する機能を付加
した。

【００２１】図５はエンジン停止制御手段の具体的な機
能を説明するフローチャートである。すなわち、エンジ
ン停止制御手段は、具体的には、エンジンの故障等の原
因を調査するため、エンジン停止スイッチ４１を緊急に
押し操作したとき（ステップＳ１）、前記シャトルスイ
ッチ３７を停止位置（ニュートラル位置）に操作したと
きと同様に図示しない前後進切替手段であるシャトルサ
ーボモータを駆動してトラクター１をニュートラル状態
（停止状態）にし（ステップＳ２）、前記耕運ロータリ
１６を上げた状態（ポンパＵＰ）にし（ステップＳ
３）、ブレーキサーボモータ１５を駆動し（ステップＳ
４）、エンジンを停止させる（ステップＳ５）。これに
よれば、１つのスイッチ、即ちエンジン停止スイッチ４
１を押すだけの簡単な短時間の操作で、複数の動作を行
いトラクター１の動作を迅速に停止させることができ、
エンジンの故障等を悪化させることなく、その故障の原
因を調査がすることができる。さらに、耕運ロータリ１
６が完全に非作業状態である上がった状態に切り替わっ
た後にエンジンが停止するので、作業機である耕運ロー
タリ１６が作業状態である下がった状態から非作業状態
である上がった状態に切り替わる途中にエンジンが停止
するという事態（その場合には耕運ロータリ１６がまた
下がった状態に自ずから戻ったり、再度エンジンを始動
したときに耕運ロータリ１６が自動的に前記途中の状態
から上がった状態に切り替わったりすること）が防止さ
れる。尚、上記一連の動作は予めプログラムされ、例え
ばコンピュータ２４（図２）に組込み、ＲＣ２３２Ｃ等
のインターフェイスを介して操作盤２７の発信機２６か
ら車両側にシーケンス指令信号の形で送ることができ
る。

【００２２】尚、上記実施例は農耕用トラクターについ
て説明したが、本発明は芝刈り機やその他の農業用機械
あるいは園芸用機械さらにブルドーザその他の土木、建
設用機械に対しても適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、エンジン停止スイッチを操作するだけで、エンジン
停止制御手段により自動的に前後進切替手段がニュート
ラル状態にされるとともに作業機が作業状態から非作業
状態にされ、さらにブレーキ装置が作動し、エンジンが
停止されるので、操作子を操作してブレーキを作動させ
車両を停車させるとともに、別の操作子を操作して作業
機を作業状態から非作業状態にし、さらに別の操作子を
操作してエンジンを停止させていた従来装置に比べて、
極めて短時間に作業車両の動作を停止させることがで
き、エンジンの故障等を悪化させることなく、その故障
の原因を調査することができる。さらに、作業状態から
非作業状態に切り替えるアクチュエータがエンジンで駆
動される作業機において、エンジン停止制御手段により
作業機が作業状態から非作業状態に完全に切り替わった
後にエンジンが停止されるので、作業機が切り替わる途
中で自重等で作業状態に戻ったり、再始動のときに途中
の状態から非作業状態に自動的に切り替わったりする誤
動作をが防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る遠隔操作装置が適用される作業
車両の基本構成図である。

【図２】 図１のトラクターを遠隔操作する手元局にあ
る画像受信システムと車両操作システムを示す説明図で
ある。

【図３】 図２の操作盤の詳細を示す説明図である。

【図４】 図３の操作盤の操作説明図である。

【図５】 本発明に係るエンジン停止制御手段の具体的
な機能を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１：トラクター、２：前輪、３：ボンネット、４：第１
カメラ、５：第１画像送信機、６：後輪、７：第２カメ
ラ、８：第２画像送信機、９：アンテナ、１０：受信
機、１１：カメラパーン駆動サーボモータ、１２：ハン
ドル、１３：ステアリングサーボモータ、１４：ブレー
キペダル、１５：ブレーキサーボモータ、１６：耕運ロ
ータリ、１７：折り畳み架台、１８：ダイバシティアン
テナ、１９：ＴＶ受像器、２０：画像アクセラレータ、
２１：モニターテレビ、２２：アンテナ、２３：受信
機、２４：コンピュータ、２５：アンテナ、２６：発信
機、２７：操作盤、２８：手置部、２９，３０：操舵ス
イッチ群、３１：操舵スイッチ、３２：立壁、３３：ポ
ンパスイッチ、３４：操舵ボリューム、３５：メインス
イッチ：３６：スロットルボリューム、３７：シャトル
スイッチ、３８：カメラパーンボリューム、３９：位置
制御用ＧＰＳセットスイッチ、４０：旋回記録スイッ
チ、４１：エンジン停止スイッチ、４２，４３：自律旋
回スイッチ、４４：電源コネクタ、４５：インターフェ
イス用接続コネクタ、５５：操舵ボリューム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 誠 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業車両を遠隔操作するための操作盤
   に、前記作業車両用のエンジン停止スイッチと、前記エ
   ンジン停止スイッチが操作されたとき、前記作業車両に
   装備された前後進切替手段をニュートラル状態にする指
   令信号および前記作業車両のブレーキ装置を制動側に作
   動させる指令信号および前記作業車両に搭載された作業
   機を作業状態から非作業状態にする指令信号の各信号を
   それぞれのアクチュエータに出力するエンジン停止制御
   手段とを設けたことを特徴とする作業車両の遠隔操作装
   置。
2. 【請求項２】 前記作業機を作業状態から非作業状態に
   切り替えるアクチュエータをエンジンで駆動される構成
   とし、前記エンジン停止制御手段により前記作業機が作
   業状態から非作業状態に切り替わった状態で前記エンジ
   ンを停止させる指令信号をエンジンのアクチュエータに
   出力する機能を付加したことを特徴とする請求項１に記
   載の作業車両の遠隔操作装置。