JPS6394310A - 自走型作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は無線式伝送路を介して光信号によって遠隔操作
される自走型作業機に関する。

［従来の技術］ 従来、移動作業用機械、例えば草刈り機等の作業機では
これに設置された操作ハンドルを作業員が把持し、作業
機と共に移動しながら作業していた。操作ハンドルには
走行装置、作業装置等の操作部が配設され、作業員は必
要に応じてこれらの操作部を操作しながら作業をしてい
る。

しかし、作業員が容易に歩行できる場所であれば問題は
ないが例えば果樹園等の場合、木の枝が作業員の背丈よ
り下に混在し、常に作業機と共に歩行しなければならな
い作業員には、労力が大きく、作業に手間がかかってい
た。

このため、作業機本体に受信器を設置し、作業員は発信
器を用いて遠隔で電波を発信することにより作業をする
ことが考えられている。これにより、歩行が困難な場所
における作業も容易に行なえ、作業効率が向上する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、電波には指向性がなく、例えば作業員の
後方に作業機があっても受信機は電波を受信して作業機
が動作することができるため、作業器が作業員の視界に
入っていないときに動作して障害物等に接触することが
ある。また、発信器から送出された電波がＴＶ等の受信
器に混入して電波障害を生じることがある。

本発明は上記無実を考慮し、光信号で受信器へ情報を伝
送し、安全性を向上することができる自走型作業機を得
ることが目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る自走型作業機では、自走型作業機本体と、
前記作業機本体駆動用情報光信号を照射すると共に所定
の時間間隔で情報保持光信号を照射する発信器と、前記
自走型作業機本体に設けられ前記発信器からの光信号を
受ける受信器と、前記受信器が受信した前記発信器から
の情報光信号を保持する保持手段と、前記受信器が受信
した前記発信器からの情報保持光信号を受信している間
前記保持手段に保持された情報光信号に基づいて作業用
アクチュエータを駆動させる駆動手段と、を有している
。

［作　用］ 本発明の自走型作業機では光信号で遠隔操作するように
なっている。光信号は指向性が高く発信器を自走型作業
機本体の受信器へ向けない限り、受信器は光信号を受け
ることができないので、作業員の後方で自走型作業機が
走行することはなく、安全性が向上される。また、光信
号を用いるのでＴＶ等の電波障害はない。

ここで、発信器の操作で各７クチユエータを駆動させる
ための光信号を送る場合、例えば、各７クチユエータに
応じた発光パルス幅又は周期が定められており、これに
より各７クチユエータに応じた信号を判別している。光
信号としては一般に赤外線を用いることができる。

発信器から駆動用情報であるこの光信号が照射されると
受信器がこれを受は駆動手段で各７クチユエータを駆動
させる。ここで、発信器からは所定時間間隔で情報保持
光信号が照射されこれを受信器が受けている間は駆動手
段の駆動は継続される。すなわち、駆動用情報光信号を
継続して照射する必要はなく、発信器の消費電力は低減
される。また、作業機本体が障害物等の陰にあり、情報
保持光信号を受けることができない状態となると、各７
クチユエータの駆動は停止する。

このように、発信器を常に作業機へ向けておかなかれば
作業機本体は動作しないので、作業員の視野の範囲内で
作業が行なえ安全性が向上する。

［第１実施例］ 第１図乃至第３図には本実施例に係る自走型作業４１１
０の実施例が示されている。

この作業機１０は遠隔操作部１８からの光信号を受けて
走行するようになっており、この光信号を受ける受信器
１２が設置されている。受信器１２には第１図に示され
る如く、フォトダイオード１４、フォトダイオード１５
が設けられ、所定の波長の光信号を受けると起電力が発
生し制御装置１６へ信号を供給するようになっている。

遠隔操作部１８には情報信号用発信器２０と保持信号用
発信器２１とが内蔵されている０発信器２０からは操作
部１８に設置された各操作スイッチ（図示省略）の操作
に応じて赤外光からなる光信号が発生するようになって
おり、その発光方向は操作部１８の照射口１８Ａにより
制限され、指向性を持たせている。従って、受信器１２
方向へ照射口１８Ａを向けない限り受信器１２へは光信
号は伝送されず、作業機１０は動作しない、また、保持
信号用発信器２１は情報信号用発信器２０の信号の照射
に応じて所定間隔Ｌ（第４図参照）のパルス信号の発信
が開始されるようになっている。

情報信号用発信器２０、保持信号用発信器２１はそれぞ
れ図示しないＬＥＤ等の発光素子で構成された光源部を
備え、この光源部からの光線を例えばレンズや放物面鏡
等で構成される光学系を介して平行光線とした後、照射
口１８Ａへ伝達している。これにより、照射口１８Ａか
ら照射される光信号に指向性を持たせている。なお、光
線は上記のように光学系を用いて平行光線としても、指
向性のあるレーザー光線を用いてもよい。

第２図及び第３図にも示される如く、制御装置１６では
この信号のパルス幅等によって指定情報を判別し、作業
機ｌＯに配設された各アクチュエータ（走行装置２２用
アクチユエータ、調速装置２４用アクチユエータ、操舵
装置２６用アクチユエータ、作業装こ２８用アクチユエ
ータ）を駆動させる駆動回路３０へ信号を供給するよう
になっている。駆動回路３０には電源３２から電力が供
給されており、図示しないリレー回路を介してそれぞれ
の信号に応じたアクチュエータへ給電している。また、
制御装置１６には、保持信号用発信器２１からの信号間
隔りがＬ＋αとなった場合に出力される保持信号検出回
路３１が接続されている。この保持信号検出回路３１の
出力は駆動回路３０へ供給されるようになっており、保
持信号検出回路３１が出力している間、すなわち保持信
号の検出が途絶えている間は駆動回路３０からの各アク
チュエータへの給電が停止されるようになっている。

走行装５！！２２は作業機を走行させる駆動輪３４と、
駆動輪３４を回転させる動力装置３６とを備えており、
これらの間には走行装置２２用アクチユエータとしての
クラッチ３８が介在されている。クラッチ３８は第１図
に示す特定の光信号に対応する信号Ａによって作動する
ようになっており、このクラッチ３８が接離することに
より、作業機１０は走行及び停止できるようになってい
る。

操舵装置２６は操舵輪４０とラック会ビニオン部４２を
介して連結された回転軸４４とで構成されており、回転
軸４４は操舵装置２６用アクチユエータとしてのモータ
４６で回転するようになっている。モータ４６は第１図
に示す特定の光信号に対応する信号Ｂ　（Ｂ１又はＢ２
）によって作動するようになっており、モータ４６が回
転することにより、操舵輪４０は作業機ｌＯに対して左
右方向へ操舵されるようになっている。

調速装′ｔ１２４は複数のギヤの集合体で構成されたギ
ヤボックス４７とされ、動力装置１ｉ３６とクラッチ３
８との間に介在された調速装置２４用アクチユエータと
してのソレノイド４９の特定の光信号に対応される信号
Ｃ（第１図参照）による作動で所定のギヤ比とし、駆動
輪３４へ伝達される動力装置３６からの回転数を変更（
増速、減速）している。

作業装置２８は本実施例では草を刈取るための刈取部で
あり、例えば円盤状の刃部４８の主面を地面と平行に配
置し、モータ（図示省略）で回転させ草を刈るようにな
っている。刈取部は作業機１０の上下方向へ移動可能と
され、作業装置２８用アクチユエータとしてのソレノイ
ド５０が特定の光信号に対応する信号Ｄ（第１図参照）
によって作動するよ゛うになっており、これにより刃部
４８が草面へ接離されるようになっている。

以下に本実施例の作用を説明する。

作業員が操作部１Ｂを把持し、操作部１８に設置された
例えば走行装置作動用スイッチを押圧すると１発信器２
０から信号Ａに対応する特定の作業機駆動用情報光信号
が照射される。また、この光信号の照射と同時に第４図
に示される如く、発信器２１からの保持信号の照射が開
始される。

この保持信号は、所定間隔りで照射されており、受信器
１２のフォトダイオード１５がこれを受信して起電力を
発生させ制御装置１６へ供給する。

ここで、保持信号が所定間隔りで照射されている間は、
保持信号検出手段３１は信号を出力しない。

駆動用情報光信号が受信器１２に伝送されると、フォト
ダイオード１４により起電力が発生し制御装置１６へ信
号が供給される。制御装ＮＬＢでは、この光信号のパル
ス幅等で情報目的を判別し、駆動回路３０へこの光信号
に対応した特定の信号を供給する。

この信号によりクラッチ３８が接触状態となり動力装置
３６の回転力が駆動輪３４へ伝達され、作業機１０は走
行する。クラッチ３８は光信号の１回の照射でこの接触
された後は、保持信号の受信中はこの接触状態を保持し
、停止スイッチを押圧することにより離間され、この結
果作業機１０は走行又は停止することができる。

これと同様に、発信器２０から構成される装置装２１２
６の作動用信号Ｂ　（Ｂ、又はＢ２）に対応する光信号
が受信器１２へ伝送されると、制御装置１６及び駆動回
路３０を介してモータ４６を回転させ操舵輪４０を所定
の方向（第２図想像線は信号Ｂ１による作業機１０の右
旋回方向）へ向けることができる。

また、発信器２０から調速装置作動用信号Ｃに対応する
光信号が受信器１２へ伝送されると、調速装２１２４用
ソレノイド４９が作動し、これにより作業４１１１０の
走行速度が調節される。

次に、作業員がが発信器２０を操作作業装置作動用信号
りに対応する光信号を受信器１２へ伝送すると、ソレノ
イド５０が作動し、刃部４８が草面へと接触し草刈り作
業が開始される。

この操舵装Ｎ２６、調速装置２４、作業装置２８におい
ても、保持信号を所定時間毎（Ｌ）に受信している場合
のみ作動される。

ここで、第４図に示される如く、保持信号が途絶え、間
隔がＬ＋αとなると、保持信号検出回路３１から信号が
出力され、駆動回路３ｏへ供給される。駆動回路３０で
はこの信号の入力中は各アクチュエータへの給電を停止
する。すなわち、作業機１０が障害物の陰等に入り込み
、操作部１８からの光信号を受信できなくなると、その
時の情報信号の状態に拘らず、作業機１０を停止させる
ことができるので、安全性が向上する。

次に、再度保持信号の受信が可使となり、再受信後の２
回目の保持信号との間隔がＬとなると、保持信号検出回
路３１は出力を停止する。この結果、駆動回路３０の各
アクチュエータへの給電が再開され、停止前と同じ条件
で作業する。

このように、光信号は操作部１８の照射口１８Ａからの
み外部へ照射されるので指向性があり、照射口１８Ａが
作業機１０の受信器１２方向へ向けられていない限り、
受信器１２へは伝送されない、従って、作業４！ｊ！　
ｌ　Ｏが作業員の視界内にある場合のみ作業機１０を操
作でき、例えば作業員の後方で作業機１０が移動するこ
とはないので、安全性が向上する。

また、光信号で作業機１０を操作しているので、電波障
害等がない。

［第２実施例］ 第５図には本発明の第２実施例に係る制御ブロック図が
示されている０本第２実施例の前記第１実施例と異なる
点は、保持信号検出回路３１を備えておらず、構造が簡
略化されたところにある。

すなわち、ｆｉ１１６図に示される如く、保持信号の受
信が途絶え１間隔がＬ＋αとなると制御装置１６から駆
動回路３０へ信号が出力される。この信号により、駆動
回路３０の各アクチュエータへの給電が停止される。

このように、保持信号を所定間隔で受信するか否かで制
御装置１６は断続的な出方を縁り返し。

この結果、駆動回路３ｏの各７クチユエータへの給′７
１１ｔ遮断が縁り返されることになり、作業機１゜の光
信号の届かない場所、例えば作業員の後方や、障害物の
陰にある場合は、自動的に停止させることができ、安全
性が向上する。

なお、本実施例では操作部１８に情報信号用発信器２０
と保持信号用発信器２１の２個を設けたが、１個の発信
器を用いて情報信号が照射された後、直ちに同一発信器
で保持信号を照射させるようにしてもよい。

また、本実施例の保持手段では、情報信号のみを駆動回
路３０で保持するようにしたが、これに加え保持信号を
この保持信号の照射間隔時間よりも長く保持できる保持
回路で保持し、これらを制御装置１６内でアンド回路を
通過させ、アンド回路の出力に応じて駆動回路３０へ信
号を供給するようにしてもよい。

さらに、本実施例では、作業器１０は再度保持信号を所
定間隔で受信すれば停止前と同じ条件で作動を開始する
ようにしたが、保持検出回路３１が一度出力された後は
、全てを解除するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る自走型作業機では、低消
費電力の光信号で受信器へ情報を伝送し、安全性を向上
することができるという優れた効果を宥する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る自走型作業機を遠隔
操作するための制御ブロック図、第２図は自走型作業機
の上面図、第３図は自走型作業機の側面図、第４図は第
１実施例のタイムチャート図、第５図は第２実施例の制
御ブロック図、第６図は第２実施例のタイムチャート図
である。 １ＯＩ１１１・作業機、 １２・・−受信器、 １６・・奉制御装置、 ２０．２１舎・・発信器、 ２２・・拳走行装置、 ２４・・・調速装置、 ２６・・・操舵装置、 ２８・争・作業装置、 ３０・・・駆動回路、 ３１・・・保持信号検出回路。 第２図 １゜ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自走型作業機本体と、前記作業機本体駆動用情報
   光信号を照射すると共に所定の時間間隔で情報保持光信
   号を照射する発信器と、前記自走型作業機本体に設けら
   れ前記発信器からの光信号を受ける受信器と、前記受信
   器が受信した前記発信器からの情報光信号を保持する保
   持手段と、前記受信器が受信した前記発信器からの情報
   保持光信号を受信している間前記保持手段に保持された
   情報光信号に基づいて作業用アクチュエータを駆動させ
   る駆動手段と、を有する自走型作業機。