JPH02272609A - 作業用走行車の架線式走行装置 - 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架線式走行
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、例えばこれが農用１−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
が好ましく、そこで作業走行する部所に予め架線を架設
し、この架線にガイドさせながらガイド部材を移動させ
るようにして走行車の無人走行をすることが提唱される
。しかるにこの様な走行車は不整地走行することが多く
、この場合、機体はローリング、ピッチング、さらには
ヨーイングと複雑な動きをするため、ガイド部材を架線
に追随させることが難しく、このため精度の高い無人走
行を行うことが事実上できないという問題が有る。

［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架線式走行装置を提供
することを目的として創案されたものであって、作業走
行する部所に予め架設された架線にガイドされて移動す
るガイド部材を走行車に設けるに、走行車側の支持部に
、縦軸を中心にして左右方向揺動自在でかつ横軸を中心
にして上下方向揺動自在な揺動アームを設け、かつ該揺
動アームの先端部に、縦軸を中心にして左右方向揺動自
在に前記ガイド部材を設けると共に、上記揺動アームは
弾機を介してガイド部材が架線に弾圧状に接当する方向
に付勢されている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、ガイド部材を架線
に確実に追従させて転動させることができるようにした
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に無人走行用の制御
機構が内装された無人走行作動部３がアッシーとして組
付けられている。つまり無人走行作動部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１１Ｌ、ＩＩＲ、スロットルレバー１２の制御を行う
アクチュエータ１３等の各種アクチュエータが設けられ
ており、これら各アクチュエータは、無人走行作動部３
を構成すべく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Ｐ
ＴＯ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。

１８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、該支持マスト１８の上端部には支持ポ
ール１９が軸芯回りに回動自在に取付けられており、さ
らに支持ポール１９の上端に設けたアームブラケット１
９ａに支軸１９ｂを介して揺動アーム２０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２０の先
端（後端）には軸芯が縦方向を向いた筒軸２１が一体的
に設けられ、さらにこの筒軸２１に、ガイドローラ（本
発明のガイド部材に相当する）２２が軸支されたローラ
ブラケット２２ａが縦軸回りに回動自在に支持されてい
る。そして揺動アーム２０は弾機２０ａによって常時上
方に向けて付勢されており、また支持ポール１９と支持
マスト１８との間に介装される弾機１９ｃによって、支
持ポール１９は、揺動アーム２０が機体のセンター軸Ｘ
に−Ｍする基準位置に向けて弾持され、さらにガイドロ
ーラ２２は弾機２２ｂによってその軸芯が機体センター
軸Ｘに対して左右水平方向に直交する基準位置に向けて
弾持されている。そしてガイドローラ２２は、ハウス等
の作業現場に予め架設された架線２３に弾機２０ａ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２３
の方向からずれた場合に、揺動アーム２０の支持ポール
１９を支点とした左右方向の揺動と、ガイドローラ２２
自体の筒軸２１を支点とした左右方向の揺動とによって
、ガイドローラ２２は常に架線２３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２４、走行機体の傾斜状態を検知する機体傾斜
検知センサ２５．前記ステアリングホイール４の操行角
検知をする操行角検知センサ２６、支持ポール１９の基
準位置Ｐからのずれ角、つまり揺動アーム２０のセンタ
ー軸Ｘに対する左右方向のずれ角α（該ずれ角αは、点
Ｐを基準として機体後側でのずれ角と便宜上設定する）
を検知するアームずれ角検知センサ２７、揺動アーム２
０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２８、ガイドローラ２２の揺動アーム２０に対する
左右方向のずれ角β（該ずれ各βは、点Ｑを基準として
機体後側でのずれ角と便宜上設定する）を検知するロー
ラずれ色検知センサ２９、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３０等のセンサ類
からの検知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、い
ま操行制御の例について。

第７図のフローチャート図に示したもので説明する。つ
まりこのものは、機体が架線２３に対して所定位置を走
行している状態（つまり機体センターＸと架線２３とが
一致している状態で、図面第２図の場合）を基準にし、
これから機体がどの様にずれたかを検知し、ずれを解消
するよう操行制御する構成になっている。

つまり機体１の架線２３に対するずれには、第３図に示
す如く基準となる支持ボール１９の位置Ｐは架線２３の
位置に有るが機体センターＸの向きが架線からずれてい
るｒ向きのずれ」と、第４図に示す如く機体の向きは架
線２３と平行であるが機体位置が架線２３に対して左右
にずれている「位置のずれ」と、第５図に示す如くこれ
らが複合的に重なったずれとがある（さらに機体が前後
方向および左右方向に傾斜したずれが有るが、これらに
ついては例えば機体傾斜検知センサ２５の検知結果に基
づいて後述する検知値α、βを補正することで対応させ
れば良いが１本実施例ではそこまでは言及しないものと
する）。そして前述したアームずれ色検知センサ２７お
よびローラずれ色検知センサ２９によって、それぞれ対
応する検知値α、βが検知され、制御部１４に入力する
ことになるが、制御部１４は、これら入力した検知値α
、βに基づいて必要な操行制御指令を出力して、機体は
架線２３に沿って所定の位置を正確に走行することにな
る。

即ちこのものでは、ローラずれ色検知センサ２９の検知
値βが、揺動アーム２０に対して左右何れの方向にずれ
ているかが判断される。そしていま左方向にずれている
と判断された場合、さらにアームずれ色検知センサ２７
の検知値αが機体センターＸに対して右方向にずれてい
るか否かの判断が成され、右ずれしていると判断された
場合、さらに各検知値α、βの大小が比較検討される。

そして検知値αが大きいと判断された場合には、機体は
架線２３に対して「方向のずれ」が右であると共に「位
置のずれｊが左であると判断され、一方、角度βが大き
いと判断された場合、およびアームずれ色検知センサ２
７の検知値αが右ずれではないと判断された場合には、
機体は架線２３に対して「方向のずれ」と「位置のずれ
」は何れも左であると判断され、さらに検知値αとβと
が等しいと判断される場合には９機体は架線２３に対し
て「方向のずれ」はなくて中立状態であるが、「位はの
ずれ」は左であると判断され、これらの判断結果に基づ
いて制御部１４は操行用アクチュエータ５に対して必要
な制御指令を出力してステアリングホイール４を、機体
を右に操行させる方向の作動制御をする。同様な判断制
御が、ローラずれ色検知センサ２９の検知値βが右方向
にずれていると判断される場合、および左右何れにもず
れていないと判断される場合において成され、そして機
体センターＸが架線２３と一致するよう操行制御が成さ
れる構成になっている。

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は、圃場に予め架設された架線２３にガイドロー
ラ２２を転動させ、このガイドローラ２２の架線２３に
対するずれ状態を検知することによって自動的に操行制
御され、架線２３に追随した無人走行が成されるもので
あるが、この場合に、ガイドローラ２２は、常に所定姿
勢で架線２３を転動することになる。

つまりガイドローラ２２は、機体側に左右揺動自在でか
つ上下揺動自在に設けた揺動アーム２０の先端に、さら
に左右揺動自在に設けられており、しかも揺動アーム２
０は弾機２０ａによって常時上方に向けて弾持されてい
る。従ってガイドローラ２２は、架線２３に対し「位置
のずれ」と「方向のずれ１があったとしても、揺動アー
ム２０の機体に対する縦軸回りの揺動と、ガイドローラ
２２の揺動アーム２０に対する縦軸回りの揺動との、二
点を支点として変位することになり、従ってガイドロー
ラ２２の架線２３に対する追従性が頗る向上する。

しかも揺動アーム２０が弾機２０ａによって常時上方に
付勢されているため、圃場に凹凸があって機体が上下に
変化したとしても、ガイドローラ２２は１弾機２０ａの
付勢力を受けて架線２３に対して弾圧状に常に接当する
ことになって、ガイドローラ２２が架線２３から不用意
に外れてしまう不具合も無く、このことと、前記ガイド
ローラ２２の架線に対する転勤姿勢の追従性の向上とが
相俟って、ガイドローラ２２の揺動アーム２０に対する
ずれを検知して操行制御をするようなものであっても、
精度の高い信頼性のおける操行制御ができて、無人での
走行作業が確実にできることになる。

またこのものでは、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３０が設けられているが
、このセンサ３０の回転速度検知により、実際の走行速
度、および走行距離を知ることができる。つまり従来は
、走行速度は車輪の回転速度により求めていたが、圃場
のように凹凸があったり、車輪のスリップがあったりし
た場合、それらを含んだかたちで走行速度と走行距離が
算出されることになるが、このものでは誤差が大きすぎ
て、精密播種、精密施肥、精密移植、精密防除等の精密
作業が不可能であるが、実施例のものでは、ガイドロー
ラ２２の架線２３に対する追従性が良く、そして走行に
併せて確実に転動する構成になっており、従ってガイド
ローラ２２の回転速度検知により、高精度の走行速度検
知と走行速度検知ができることになり、精密作業が可能
となる。

そしてこの場合、ガイドローラ２２の架線２３に対する
スリップ率をさらに僅かなものにするため、ガイドロー
ラ２２や架線２３をゴムや合成樹脂のように摩擦抵抗の
大きな部材によって構成したり、架線２３に凹凸や係止
孔を設けると共に、ガイドローラ２２にこれら凹凸や係
止孔に係合する凹凸部を形成したり、あるいは架線にチ
ェノを敷設すると共に、ガイドローラをスプロケットに
してチェノに噛合させるようにすることもでき。

これによって−段と優れた精密作業ができることになる
。

尚、本発明のガイド部材はローラに限らず、溝状のもの
等、架線にガイドされて移動するものであれば良いので
あるが、この場合には、前記実施例のようにローラの回
転数検知に基づいた走行速度検知ができないことは言う
までもない。

［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、予め架設された架線にガイドさせてガイド部材
を移動させるものでありながら、ガイド部材は、揺動ア
ームの機体に対する縦軸回りの揺動と、ガイド部材の揺
動アームに対する縦軸回りの揺動との二点を支点として
自由に変位することになり、従ってガイド部材の架線に
対する追従性が頗る向上する。しかも揺動アームが弾機
によって常時ガイド部材が架線に接当する方向に付勢さ
れているため、圃場に凹凸があって機体が上下に変化し
たとしても、ガイド部材は、架線に対して弾圧状に接当
することになって、ガイド部材が架線から不用意に外れ
てしまう不具合も無く。

もってガイド部材の機体センターに対するずれ変化を検
知して機体の操行制御をするようなものであっても、精
度の高い信頼性のおける操行制御ができて、無人での走
行作業が確実にできることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る作業用走行車の架線式走行装置の
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図は正規位置を走行している状態を示
す平面図、第３図は方向のずれがある走行状態を示す平
面図、第４図は位置のずれが有る走行状態を示す平面図
、第５図は方向と位置のずれがある走行状態を示す平面
図、第６図は制御機構のブロック回路図、第７図は操行
制御のフローチャート図である。 図中、１は走行機体、１８は支持マスト、１９は支持ボ
ール、 ２０は揺動アーム、 ２０ａは弾機、 ２１は筒軸、 ２２はガイドローラ、 ２３は架線で ある。 特 許 出 願 人 三菱農機株式会社 第６ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 作業走行する部所に予め架設された架線にガイドされて
   移動するガイド部材を走行車に設けるに、走行車側の支
   持部に、縦軸を中心にして左右方向揺動自在でかつ横軸
   を中心にして上下方向揺動自在な揺動アームを設け、か
   つ該揺動アームの先端部に、縦軸を中心にして左右方向
   揺動自在に前記ガイド部材を設けると共に、上記揺動ア
   ームは弾機を介してガイド部材が架線に弾圧状に接当す
   る方向に付勢されていることを特徴とする作業用走行車
   の架線式走行装置。