JPS6394311A - 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。

［従来の枝術］ 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
り下にくるため、作業機は腰をかがめたり、枝を払った
りする必要があり、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器
が動作することができるため、作業機が作業員の視界に
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させることがある。

本発明は上記事実を考慮し、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、発信器から照射される
光信号を自走型作業機本体に設けられた受光素子で受信
して前記自走型作業機本体に配設された作業用アクチュ
エータを作動させる制御手段を備えた自走型作業機であ
って、前記自走型作業機本体上へ相互に異なる方向を向
く受光素子を複数個配置したことを特徴としている。

［作　用〕 本発明の自走型作業機では発信器から光信号を照射して
、この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、受光素子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等の動作を開
始することはなく、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。

発信器から光信号が照射されると受光素子がこれを受は
制御手段で各７クチユエータを作動させる。ここで、自
走型作業機本体上には、複数の受光素子が配設されて、
互いに受光方向が異なるようになっている。従って、１
個の受光素子による受光可１＠範囲に比べて大幅に受信
可能範囲が拡大される。すなわち、自走型作業機本体が
向いている方向に拘らず、受光素子は確実に光信号を受
信することができ、作業員は操作位置を限定されること
はない。

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１作業員の視野の範囲内で
作業が行なえ安全性が向上し、しかも、作業員が操作場
所を変更しても自走型作業機本体は確実に情報としての
光信号を受けることができる。

［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機ｌＯ
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
動作するようになっており、この光信号を受ける受信器
１２の受光素子が複数個（本実施例では３個）設置され
少なくとも１個の受信器１２が光信号を受信することに
より作業機１０は動作するようになっている。受光素子
には第１図に示される如く、フォトダイオード１４が適
用され、所定の波長の光信号を受けると受信回路から起
電力が発生し制御装Ｎ１６へ信号を供給するようになっ
ている。

第４図にはフォトダイオード１４の配置状態が示されて
いる。それぞれのフォトダイオード１４は所定の受信範
囲が定められており、平面的に見て光軸Ａの挟角が１２
０度づつとなるようになっており、受信範囲がオーバー
ラツプされている。

これにより作業機ｌＯの全周にわたり受信可能となる（
第４図（Ａ）の想像線参照）、また、第４図（Ｂ）に示
される如く、作業Ｉａ１０の上下方向の受信可ず＠範囲
は受信器１２の設置面から上を全て確保できるようにな
っている。

遠隔操作部１８には発信器２０が内蔵されている０発信
器２０は発振回路２０Ａを備え、この発振回路２０Ａは
キーマトリクス２０Ｂへ直接及びＮＡＮＤ回路２０Ｃを
介して信号を供給するようになっている。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
発振回路２０Ａからは信号が発振され、キーマトリクス
２０Ｂでは、発振回路２０Ａからの信号の情報内容を判
別し、送信回路２０Ｄへ信号を供給するようになってい
る。送信回路２００の出力端子は発光素子駆動回路２０
Ｅへ接続されており、これにより発光素子２０Ｆから赤
外光より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＠：１ｉ１２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ａｌＯは動作しない。

発光素子２０ＦはＬＥＤ等で構成され、このＬＥＤ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又は周期によって情報内容を判別し
、作業ｆｉｌＯに配設された各７クチユエータ（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、作業装置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にはこの信号を保
持する保持回路が内蔵され、また、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
れの信号に応じた作動をするためのアクチュエータへ給
電している。

走行装置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
になっている。また、このクラッチ３８は停止信号で離
間されるようになっており、これにより、作業機１０は
操作スイッチの操作で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とラック番ピニオン部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（Ｂ、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ＩａｌＯに対して左
右方向へ操舵されるようになっている。

調速装置！２４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３６とクラッチ３８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４
８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１８を把持し、操作部１８に設近された
操作スイッチを押圧すると、発振回路２０Ａから所定の
パルス信号が発振され、キーマトリクス２０Ｂによって
その情報内容が判別される０次に、この情報内容に応じ
た信号が送信回路２０Ｄを経て発光素子駆動回路２０Ｅ
へ供給されると、発光素子２０Ｆから発信器２０から光
信号が照射される。

この光信号が受信器１２に伝送されると、フォトダイオ
ード１４でこれを受け、受信回路１５により起電力が発
生し制御装置１６へ信号が供給される。

フォトダイオード１４は３個設けられ、この３個のうち
少なくとも１個が光信号を受信することにより、制御装
置１６へ信号が供給される（第１図参照）。

この受信器１２は、平面的には３６０度（第４図（Ａ）
参照）、作業機ｌＯの上下方向では受信器１２の設置面
よりも上方全部（第４図ＣＢ）参照）からの光信号を受
信することができるので、受光可能角度が広がり、死角
がほとんどなくなる。これにより作業員は作業機１０と
の相対位置を自由に変更することができる。

すなわち、障害物のなにもないところでは、一定の位ｔ
で操作すればよく、作業機１０が障害物の陰に入りそう
な場合には位置を変更して操作すればよい、また、この
障害物が比較的低い場合は平面的な位置は変更せず、踏
台等の上に乗って、高所から操作しても、受信器１２は
確実に発信器２０からの光信号を受信することができる
。

制御装置１６では、この光信号の周期又はパルス幅等で
情報内容を判別し、駆動回路３０へこの光信号に対応し
た特定の信号を供給し、駆動回路３０内ではこの信号を
保持回路で保持する。

この信号が例えば走行装置作動用信号Ａであると、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ｌＯは走行する。クラッチ３
８は光信号の照射中はこの接触状態を保持し、照射を中
止することにより離間され、この結果作業機ｌＯは走行
又は停止することができる。

次に、前記信号が操舵装′１１２６の作動用信号Ｂ（Ｂ
□又はＢ２）であると、モータ４６を回転させ操舵輪４
０を所定の方向（第２図想像線は信号Ｂ、による作業機
１０の右旋回方向）へ向けることができる。

これと同様に駆動回路３０から信号Ｃが出力された場合
は、調速装置２４用ソレノイド４９が作動し、これによ
り作業機１０の走行速度が調節され、信号りが出力され
た場合は、ソレノイド５０が作動し、刃部４８が掌面へ
と接触し草刈り作業が開始される。

このように、指向性のよい光信号は操作部１８の発光口
１８Ａからのみ外部へ照射されるので指向性があり、発
光口１８Ａが作業機ｌＯ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
業機１０が作業員の視界内にある場合のみ作業機ｌＯを
操作でき、例えば作業員の後方で作業ｆｉｌｏ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。

なお、本実施例では受信器１２を作業機１０上へ３個配
設したが、受光素子の受信可能範囲に応じて設置数量を
選択すればよい。

［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、光信
号で発振器から受光素子へ情報を伝送するようにし、受
光素子を複数個設けたので、受信器の発信器からの受信
を確実とすると共に安全性を向上することができるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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図は本実施例に係る自走型作業
機の上面図、第３図は第２図の自走型作業機の側面図、
第４図（Ａ）は受光素子の設置状態を示す平面図、第４
図ＣＢ）は受光素子の設置状態を示す側面図である。 １０−−・作業機、 １２・・・受信器、 １６・・・制御装置、 ２０・・・発信器、 ３０−Φ・駆動回路。 第　２　［ヌ１ 第３図 ２０Δ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ン一２０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　ごＵＵ　　　ごＶヒ１図 １′？− （ｌ　　　　　　　　　　ｔｏ　　　　　　　　　　　
ｔ４＋　　　　　　　　　１：０第４図（Ａ） 第４図ＣＢ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発信器から照射される光信号を自走型作業機本体
   に設けられた受光素子で受信して前記自走型作業機本体
   に配設された作業用アクチュエータを作動させる制御手
   段を備えた自走型作業機であって、前記自走型作業機本
   体上へ相互に異なる方向を向く受光素子を複数個配置し
   たことを特徴とした自走型作業機。