JPH02272608A - 作業用走行車の無人操作装置 - 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、農用トラクタ等の作業用走行車の無人操作装
置に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］一般に、
この種作業用走行車において１例えばこれが農用トラク
タである場合、ハウス内作業のように換気が不充分であ
るため排気ガスや土埃が充満しやすく、また騒音も大き
くなって作業環境が著しく悪化した部所での作業が強い
られることがある。そしてこの様な作業は、無人作業が
好ましいが、そこで機体に無人操作手段を設け、これら
を例えば無線操縦や架線操縦にすることが提唱されるが
、従来、無人操作手段は、機体を大幅に改造して組付け
る必要が有り、このため改造が大掛かりとなって手間取
る詐りでなく、オペレータが再び手動作業しようとする
場合、その取外しも面倒かつ煩雑となり、この結果、有
人走行用機体とは別に無人走行用の機体を準備しなけれ
ばならないという実情に有る。

［課題を解決する手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一掃
することができる作業用走行車の無人操作装置を提供す
ることを目的として創案されたものであって、走行機体
に、ステアリングホイール、クラッチ操作具、ブレーキ
操作具等、オペレータが手動操作するための操作具類を
備えてなる作業用走行車において、前記走行機体に無人
作動部を設けるに、該無人操作部は、上記操作具類のう
ち少なくとも無人走行するに必要な操作具類の作動を行
うためのアクチュエータ類が組込まれたアッシーとし、
該アッシーを走行機体に組込み、アクチュエータ類を対
応する操作具類に連動連結して構成したことを特徴とす
るものである。

そして本発明は、この構成によって、無人作業しようと
した場合に、アッシーとなった無人作動部を組み込めば
良いようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１は乗用型の農用トラクタの走行機体であ
って、該走行機体１の運転座席部２に無人作業走行用の
制御機構が内装された無人操作部がアッシーとして組付
けられている。つまり無人操作部を構成するケース３は
、左右雨下端部が機体１のステップ部１ａにボルト３ａ
によって固定され、上端部が取付はブラケット３ｂによ
ってステアリンク軸カバー４８に固定されることで、三
点支持された状態で簡易的に組み込まれる構成になって
いる。そしてケース３には、ステアリングホイール４の
制御を行うアクチュエータ５、クラッチペダル６の制御
を行うアクチュエータ７゜作業機の昇降用レバー８の制
御を行うアクチュエータ９、左右ブレーキペダルＩＯＬ
、ＩＯＲの制御を行うアクチュエータＩＩＬ、１１Ｒ、
スロットルレバー１２の制御を行うアクチュエータ１３
等の無人走行をする場合に必要な操作具を作動させるた
めの各種アクチュエータ類が設けられており、これら各
アクチュエータ類は、マイクロコンピュータを用いて構
成された制御部１４から出力される制御信号に基づいて
必要な作動をする構成になっている。因みに実施例では
、機体フレーム１ａの前部に設けた補助フレーム１５に
、前部ＰＴｏ軸１ｂによって駆動するニアコンプレッサ
１６、圧縮空気を貯蔵するエアタンク１７が搭載されて
おり、ここで生じた圧縮空気を用いてアクチュエータの
作動をする構成になっている。

前記ステアリングホイール用アクチュエータ５は、ケー
ス３の上部に支軸１８ａを介して上下揺動自在に軸支さ
れた伝動ケース１８の基端部に一体取付けされているが
、該伝動ケース１８の先端部には、上記アクチュエータ
５にチェン伝動１９によって動力伝動された作動ブラケ
ット２０の中央部が揺動自在に取付けられており、この
作動ブラケット２０の両端部に係止具２１が設けられて
いる。そして伝動ケース１８起立姿勢から下方前方のス
テアリングホイール４に向けて倒して、係止具２１をス
テアリングホイール４の径方向に延びるホイールステー
４８に係止することにより、作動ブラケット２０とステ
アリングホイール４とが一体係止し、そしてアクチュエ
ータ５の作動に伴う作動ブラケット２ｏの揺動によって
ステアリング作動ができる構成になっている。

また作業機昇降用アクチュエータ９とスロワ１ヘルレバ
ー用アクチュエータ１３については次のような配慮が成
されている。つまりケース３の上部には筒軸３ｃが一体
的に固定されており、この筒軸３ｃの内周部には、作動
筒軸２２が軸芯回りに回動自在に軸支されると共に、該
作動筒軸２２の内周部には作動軸２３が軸芯回りに回動
自在に軸支されている。そして作動軸２３は、下端部が
連結アーム２３ａを介して作業機昇降用アクチュエータ
９に、上端部が連結リンク２３ｂを介してスロットルレ
バー１２に連動連結されており、該アクチュエータ１３
の伸縮作動に基づいてスロットルレバー１２が揺動作動
してエンジン回転数の制御ができる構成になっている。

一方、作動筒軸２２は、下端部が連結アーム２２ａを介
して作業、機昇降用アクチュエータ９に連動連結され、
上端部が連結リンク２２ｂを介して作業機の昇降用レバ
ー８に連動連結されており、該アクチュエータ９の伸縮
作動に基づいて作業部の昇降制御ができる構成になって
いる。さらに残りのアクチュエータ類は適宜構成される
リンク機構等の連結手段を用いて対応する操作具類に連
結される構成になっているが、これらについてここで詳
述することは省略する。

一方、２４は機体フレーム１ａの前部左右中央に立設し
た支持マストであって、該支持マスｌへ２４の上端部に
は支持ボール２５が軸芯回りに回動自在に取付けられて
おり、さらに支持ボール２５の上端に設けたアームブラ
ケット２５ａに支軸２５ｂを介して揺動アーム２６の基
端部が上下揺動自在に軸支されているが、該揺動アーム
２６の先端（後端）には軸芯が縦方向を向いた筒軸２７
が一体的に設けられ、さらにこの筒軸２７に、ガイドロ
ーラ２８が軸支されたローラブラケット２８ａが縦軸回
りに回動自在に支持されている。そしてガイドローラ２
８は、ハウス等の作業現場に予め架設された架線２９に
弾機２６ａの付勢力によって下側から弾圧状に接当して
ここを転動するよう構成されており、走行機体１の進行
方向が架線２９の方向からずれた場合に、揺動アーム２
６の支持ボール２５を支点とした左右方向の揺動と、ガ
イドローラ２８自体の筒軸２７を支点とした左右方向の
揺動とによって、ガイドローラ２８は常に架線２９に対
して正規の転勤姿勢に維持される構成となっている。

一方、前記制御部１４には、次のようなセンサ類からの
信号が入力するよう設定されている。つまり制御部１４
には、エンジンＥの回転数検知をするエンジン回転数検
知センサ３０、走行機体の傾斜状態を検知する機体傾斜
検知センサ３１、前記ステアリングホイール４の操行角
検知をする操行色検知センサ３２、支持ボール３３の基
準位置Ｐからのずれ角、つまり揺動アーム２６のセンタ
ー軸Ｘに対する左右方向のずれ角αを検知するアームず
れ角検知センサ３４、揺動アーム２０の上下方向揺動角
を検知するアーム上下揺動角検知センサ３５、ガイドロ
ーラ２８の揺動アーム２６に対する左右方向のずれ角β
を検知するローラずれ角検知センサ３６、ガイドローラ
２２の回転速度を検知するローラ回転速度検知センサ３
７等のセンサ類からの検知信号が入力すると共に、自動
−手動切換えスイッチ３８等のスイッチ類からの信号が
入力するようになっている。

そして制御部１４は、これら入力した検知信号に基づい
て演算し、前記各アクチュエータに必要な制御信号を出
力して操行制御等の制御を行うようになっているが、制
御部１４にはハーネス３９が設けられており、このハー
ネス３９に、前記ガイドローラ２８側の設けたアームず
れ角検知センサ３４、ローラずれ角検知センサ３６、ロ
ーラ回転速度検知センサ３７等の架線２９に関連したハ
ーネス４０と、機体に設けた無線受信器４１に接続され
たハーネス４１との何れかを選択して接続される構成に
なっている。これらハーネス間の接続において、本実施
例では次のような配慮が成されている。つまり制御部１
４には、所定の電圧が常時印加された第一と第二の制御
切換え判別回路が設けらされ、一方、架線側ハーネス４
０と無線側ハーネス４１とにもこれに対応した回路が設
けられている。そして制御部側ハーネス３９に何れのハ
ーネス４０．４１も接続しない場合に、制御部１４の判
別回路入力端子には、第一、第二の入力回路に何れも印
加電圧に応じた高い（Ｈ，Ｈ）切換え信号が入力するよ
うになっている。これに対し、制御部側ハーネス３９に
架線側ハーネス４０を接続した場合に、第一の入力回路
に接続するものをアースして制御部に入力する電圧を低
くすることで、制御部１４の第一、第二の判別回路入力
端子には低い、高い（Ｌ、Ｈ）の判別信号が入力し、一
方、制御部側ハーネス３９に無線側ハーネス４１を接続
した場合に、架線側ハーネス４０を接続した場合とは逆
に第一、第二の判別回路入力端子に高い、低い（Ｈ，Ｌ
）の判別信号が入力し、さらに接続違いや短絡等の異常
があった場合に、第一、第二の両判別回路入力端子は何
れも低い（Ｌ、Ｌ）の判別信号が入力するよう設定され
。

これら判別信号を入力した制御部１４は、それに対応し
た制御を行うことになる。

その制御手順をフローチャートに基づいて説明すると、
前記自動−手動切換えスイッチ３８が自動側に切換えら
れていた場合に、制御部１４は自動制御モードを選択す
ることになるが、この場合に、前記第一、第二の判別信
号が前記四種類のうちどのケースであるかの判別をする
。そして第一第二の判別信号が（Ｈ，Ｈ）、（ｒ４．Ｈ
）、（Ｈ。

Ｌ）である場合には、制御モードをそれぞれ「手動モー
ド」、「無線モード」、「架線モード」に切換えて対応
する制御を行うが、（Ｌ、Ｌ）の場合には、異常である
として制御モードを「手動モード」に切換えて手動での
制御は確保されるが、異常メツセージを与えてオペレー
タにモニターして報知する構成になっている。尚、モニ
ターとしては、操縦パネル４１に設けることが好ましい
ことは勿論であるが、前記異常判別をした場合には、警
報を鳴らす等して積極的に報知するよう構成することが
好ましい。

そして制御部１４は、前述した判別回路からの入力に従
って自動操縦、無線操縦、さらには手動による操縦がで
きる構成になっているが、架線式の自動操縦についてそ
の原理を簡単に説明すると、制御部１４は、前記ガイド
ローラ２８側の設けたアームずれ色検知センサ３４とロ
ーラずれ色検知センサ３６とのずれ色検知により、機体
が架線２９に対してどのようにずれているか、つまり機
体１の架線２９に対するずれには、架線２９に対して機
体１が左右横方向に位置ずれしている「位置のずれ」と
、機体が架線２９に対して向きがずれているｒ向きのず
れ」とがあり、このずれ検知から機体の架線２９に対す
る姿勢を判断し、前述したステアリング用アクチュエー
タ５に対してずれを補正する方向に制御指令を出力し、
これによって架線２９に追従した自動操行ができる構成
になっている。そして作業走行する場合、機体停止する
場合、作業部を昇降する場合、ＰＴＯ軸を駆動する場合
クラッチを断続する場合、走行変速（浦後進切換えも含
む）する場合等、種々の作動に対し、制御部１４は必要
な制御信号を出力して対応するアクチュエータの作動を
行う構成になっている。

叙述のごとく構成された本発明の実施例において、走行
機体１を有人走行作業から無人走行作業に変更する場合
に、各種アクチュエータ類がケース３に組込まれること
によってアッシーとしての無人操作部があり、この無人
操作部を走行機体１に組付けると共に、それぞれのアク
チュエータ類を対応する操作具類に連結すれば良く、こ
れによって有人のものに無人操作部を簡単に組付け、無
人の走行作業ができることになる。因みにこの実施例に
おいては、圧縮エアを動力源としてこれらアクチュエー
タの駆動をするものであるため、そのためのエアポンプ
等の必要な部材が必要になり、そこでこのものは、前部
ＰＴＯ軸部にこれらのものを取付けて対応している。

このように本発明においては、汎用の走行機体１を大改
造しないでも、無人走行に必要なステアリングホイール
４や各種レバー類、ペダル類等の操作具を操作するため
のものがアッシーとして予め準備され、これを単に組付
ければ良いので、走行機体の無人化が極めて簡単で、ま
た取外しも容易であるから、仮置ユーザーサイドであっ
ても着脱作業を行える。

しかもこのものは、アッシーが三点支持によって走行機
体１に組み込まれるので、取付は安定性も良く、不用意
に外れてしまう慣れが無い。

またアッシーは、有人作業時の運転操縦席部位に設けら
れるため、その状態は丁度オペレータが作業していると
同じであり、バランス的に問題となることがないと共に
、アッシーを取付けるためのスペースを別途確保する必
要が無い。

またこのものは、無人走行する場合に、無線式と架線式
の選択ができるが、これらの選択は、ハーネスを接続し
た場合に、制御部１４は、そのとき入力する判別信号の
種類によって判断でき、従って制御部１４側にそれぞれ
専用のハーネスを設ける必要が無く１部品点数を少なく
できるうえに、接続間違いの発生も防止できる。

しかもこのものでは、短絡等の異常があった場合に、こ
れが判別されることになるが、このときの制御モードは
、自動制御モードでなく、手動制御モードに切換えられ
るため、少なくとも手動走行は確保できて、緊急脱出等
の非常時対応を迅速かつ的確に講じることができる。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
るから、走行機体を有人走行作業から無人走行作業に変
更する場合に、各種アクチュエータ類が組込まれてアッ
シーとしての無人操作部を走行機体に取付け、そしてそ
れぞれのアクチュエータ類を対応する操作具類に連結す
れば良く、これによって有人のものに無人操作部を簡単
に組付け、無人の走行作業ができることになる。従って
一般の有人用の走行機体を大改造しないでも、無人走行
用に変更できることになって、走行機体の無人化および
有人かの切換えが極めて簡単で、板金ユーザーサイドで
あってもその切換えができることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明に係る作業用走行車の無人操作装置の実
施例を示したものであって、第１図は農用トラクタの全
体側面図、第２図は同上平面図、第３図はステアリング
ホイール用操作装置の斜視図、第４図はスロットルレバ
ー及び作業部昇降用操作装置斜視図、第５図は同上断面
図、第６図は制御機構のブロック回路図、第７図はハー
ネスの接続状態を示す作用説明図、第８図Ａ、Ｂ、Ｃ。 Ｄは各制御モードの状態を示す説明図、第９図は制御モ
ードの切換え手順を示すフローチャー１・図である。 図中、１は走行機体、３はケース、４はスイアリングホ
イール、５はステアリングホイール用アクチュエータ、
９は作業機昇降用アクチュエータ、１３はスロットルレ
バー用アクチュエータ、１４は制御部である。 第６図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行機体に、ステアリングホィール、クラッチ操作具、
   ブレーキ操作具等、オペレータが手動操作するための操
   作具類を備えてなる作業用走行車において、前記走行機
   体に無人操作部を設けるに、該無人操作部は、上記操作
   具類のうち少なくとも無人走行するに必要な操作具類の
   作動を行うためのアクチュエータ類が組込まれたアツシ
   ーとし、該アツシーを走行機体に組込み、アクチュエー
   タ類を対応する操作具類に連動連結して構成したことを
   特徴とする作業用走行車の無人操作装置。