JPH03276870A - 無人自走車の旋回装置及び旋回方法 - 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〕 この発明は、ハウススブレーカ等として使用される無人
自走車の旋回装置及び旋回方法に係り。

詳しくは旋回を改善された無人自走車の旋回装置及び旋
回方法に関するものである。

〔従来の技術〕

無人自走車の従来の旋回は、反射板、磁石又は誘導ケー
ブル等を敷設した曲線状の誘導路線を設定するとともに
、無人自走車に自動車と同様の操舵機構を装備させ、無
人自走車が誘導路線に沿って走行するように、無人自走
車の操舵軸を自動的に転舵している。

一方、ハウス等において薬液を自動的に散布する作業で
は、無人式ハウススブレーカは、部間通路を走行すると
ともに、部間通路から次の部間通路への移動のために、
軌間道路に対して直角方向へ、すなわち畝の列方向へ移
動する必要がある。

そこで、従来の場合（例：実開昭５８−１８９７８３号
公報）は、畝の列方向へ敷設されたレール等の軌道上を
走行する台車を設け、ハウススブレーカを台車に積載し
て、軌間通路から次の畝開通路へ移動させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

誘導路線における無人自走車の誘導により、無人自走車
を旋回させる方式は、誘導路線を建設するために大掛か
りの工事を必要とするとともに。

保守及び点検が煩雑になり、また、誘導路線に障害物が
置かれたりする走路障害等の二次的弊害が生じる。また
、無人自走車を旋回させるために、曲線上の長い経路を
必要とし、ハウス等の狭い空間での旋回には不向きであ
る。

無人自走車を台車により銀量通路から次の銀量道路へ搬
送する場合も、レール等の敷設に大掛かりな工事を必要
とし、また、レール等の存在が薬液散布以外の耕耘、植
付は及び収穫等の他の作業の妨害となる。

請求項１及び２の発明の目的は、大掛かりの工事を伴う
ことなく、ハウス等の狭い空間においても効率的に旋回
可能な無人自走車の旋回装置及び旋回方法を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明を、実施例に対応する図面の符号を使用して説
明する。

請求項１の無人自走車（１０）の旋回装置Ｉ　（３２）
は、車体（１２）を上下動させ車体（１２）の上昇位置
では車輪（１４，１６）を路面から浮かせて無人自走車
（１０）の重量を支持する上下動袋！（３４）と、車体
（１２）を鉛直線の周りに上下動装置（３４）に対して
回転させる回転装置Ｉ　（８６）とを有してなる。

請求項２の無人自走車（１０）の旋回方法によれば、上
下方向へ伸縮自在な伸縮体（５０，５２）を車体（１２
）から下方へ突出させて、車輪（１４，１６）を地上か
ら浮かせるとともに、無人自走車（１０）の重量を伸縮
体（５０，５２）により地上に支持する。次に、鉛直線
の周りに伸縮体（５０，５２）に対して車体（１２）を
回転させる。最後に、伸縮体（５０，５２）を縮小させ
て、車輪（１４，１６）を接地状態へ戻す。

〔作用〕

請求項１の発明において、無人自走車（１０）が旋回す
る場合、最初に、上下動装置（３４）は、下端を接地さ
せて、車体（１２）を上昇させ、車輪（１４，１６）を
地上から浮かし、無人自走車（１０）の重量を車輪（１
４、１６）に代わって支持する。次に、回転装置（８６
）は、車体（１２）を鉛直線の周りに上下動装置（３４
）に対して回転させ、これにより、無人自走車（１０）
の向きは上下動装置（３４）、すなわち路面に対して変
化する。上下動装置（３４）は、車体（１２）を下側位
置へ戻して、車輪（１４，１６）を接地状態にする。

請求項２の発明では、伸縮体（５０，５２）を伸長させ
て、下端を接地させるとともに、車輪（１４，１６）を
地上から浮かす。次に、この状態で、鉛直線の周りに伸
縮体（５０，５２）に対して車体（１２）を回転させる
。車体（１２）はその回転量だけ伸縮体（５０，５２）
に対して向きを変化させ、結果として路面に対して向き
を変化させる。最後に、伸縮体（５０，５２）を縮小さ
せて、上方へ引き込ませ、車輪（１４，１６）を接地さ
せる。こうして、無人自走車（１０）は、向きを変更さ
れて、その向きへ車輪（１４，１６）により走行可能に
なる。

〔実施例〕

以下、この発明を図面の実施例について説明する。

第６図は無人自走車１０の斜視図である。無人自走車１
０は、車体１２と、車体１２の前後に取付けられて車体
１２を走行自在とさせる前輪１４及び後輪１６とを有し
ている。前部バンパ１８及び後部バンパ２０は車体１２
の前面側及び後面側の下部に取付けられている。

第７図は主要な内部構造と共に無人自走車１０を側方か
ら示す図である。駆動用電動機２２は、バッテリ２４よ
り電力を供給され、正逆転可能になっている。前車輪２
６及び後車輪２８は、無人自走車１０の下部の前端部及
び後端部に水平方向に配設され。

両端にそれぞれ前輪１４及び後輪１６を取付けられてい
る。ベルト３０は駆動用電動機２２の回転動力を後車輪
２８へ伝達し、旋回装置３２は車体１２の下部の中央に
装備される。

第２図は旋回装置３２の上下動装置３４の斜視図である
。旋回装置３２は上下動装置３４と後述の回転量Ｗ８６
（第１図及び第４図）とを含む。シリンダケース３６は
車体１２の下部に固定され、上下動用電動シリンダ３８
は、シリンダケース３６内に収容されて、無人自走車１
０の前後方向又は左右方向へ延び、シリンダ本体４０と
ピストン４２とを有している。案内溝４４は上下動用電
動シリンダ３８に対して平行な方のシリンダケース３６
の対峙側壁の両端部に上下動用電動シリンダ３８の延び
方向へ長く穿設され、連結ピン４６は、中央においてシ
リンダ本体４０及びピストン４２の端部を貫通するとと
もに、両端部において案内溝４４へ挿通され、上下動用
電動シリンダ３８の伸縮に伴って案内溝４４の延び方向
へ案内されるようになっている。４個のアーム４８は、
シリンダケース３６から外側へ露出する連結ピン４６の
部分に上端において回転自在に結合している。伸縮式支
柱５０は、シリンダケース３６の下側に配設されて、鉛
直方向へ伸縮自在であり、下端において台板５２を固定
されている。

第１図は旋回装置３２の上下動装置３４及び回転装置８
６の側面図である。伸縮式支柱５０は、それぞれ外側及
び内側に嵌合して軸方向へ相対的に摺動自在な外側管５
４及び内側管５６を有し、台板５２は内側管５６の下端
に固定されている。キー溝５８は内側管５６の外周に軸
方向へ長く形成され、滑りキー６０は。

キー溝５８に嵌入されて、止めボルト６２により内側管
５６に固定され、キー溝５８から部分的に隆起している
。キー溝６４は、外側管５４の内周に軸方向へ長く形成
され、内側管５６のキー溝５８からの滑りキー６０の隆
起部を嵌入され、滑りキー６０を案内する。

滑りキー６０は、外側管５４と内側管５６との軸方向へ
の相対摺動時に、外側管５４のキー溝６４により案内さ
れ、外側管５４と内側管５６とを、周方向の相対回転位
置を保持しつつ、上下方向へ伸縮させる。スラストベア
リング６６は車体１２の下面と外側管５４の上面との間
に介在し、ベアリングケース６８は下端の内方突出縁部
により外側管５４の上端のフランジの下面を受け、ボル
ト７０は、ばね座金７２及びベアリングケース６８を挿
通されてから、車体１２に螺合し、ベアリングケース６
８を車体１２に固定する。スラストベアリング７６及び
受は金具７８は、スラストベアリング７６が受は金具７
８より下側となるように、内側管５６の下端部に嵌装さ
れ、Ｃ形止め輸８０は、内側管５６に嵌着されて、内側
管５６におけるスラストベアリング７６及び受は金具７
８の軸方向の移動を阻止している。ボルト８２は、ばね
座金８４、さらに図示していない平座金及びカラーに嵌
挿され、アーム４８及び内側管５６の下端部に挿通され
、アーム４８の下端部を内側管５６の下端部に回転自在
に結合している。回転装置８６は、水平に配設された回
転用シリンダ８８を含み、回転用シリンダ８８は、基端
側を車体１２に回転自在に結合するシリンダ本体９０と
、シリンダ本体９′Ｏの先端側からの突出量を変更自在
のピストン９２とを有している。ステー９４は。

外側管５４から側方へ張り出すように、外側管５４に固
定され、連結ピン９６は、上方からピストン９２の先端
部及びステー９４に挿通されて、下端部において割りピ
ン９８を係止され、ピストン９２の先端部とステー９４
とを回転自在に結合している。

第３図は上下動装置３４の作動状態を示す側面図である
。上下動用電動シリンダ３８が伸長状態にあるとき、２
個の連結ピン４６は、各案内溝４４において外側の端部
の位置にあり、大きく離れている。

これにより、アーム４８は、上端において水平方向へ大
きく開いた状態にあり、その分、下端が上昇し、伸縮式
支柱５０の内側管５６は、上昇して、外側管５４内へ引
き込まれている。これにより、伸縮式支柱５０は、縮小
して、車体１２の方へ引き込まれ、前軸１４及び後軸１
６（第６図及び第７図）は接地状態にあり、無人自走車
ＩＯの前軸１４及び後軸１６の回転より走行自在となっ
ている。これに対し、上下動用電動シリンダ３８が縮小
状態にあるとき、２個の連結ピン４６は、各案内溝４４
において内側の端部の位置にあり、距離を減少されてい
る。これにより、アーム４８は、上端において水平方向
へつぼまった状態にあり、その分、下端が下降し、伸縮
式支柱５０の内側管５６は、下降して、外側管５４から
下方へ突出し、台板５２は接地されている。この状態で
は、前軸１４及び後軸１６（第６図及び第７図）は路面
から浮かされ、無人自走車１０の重量は伸縮式支柱５０
により支持されている。

第４図は回転装置８６の取付状態を示す斜視図、第５図
は回転装置８６の作動を示す図である。ステ−９４は、
外側管５４に固定されて、半径方向外側へ突出しており
、連結ビン９６は回転用シリンダ８８のピストン９２の
先端とステー９４とを回転自在に結合している。伸縮式
支柱５０は、伸長状態では台板５２を介して路面に固定
されており、回転用シリンダ８８のシリンダ本体９０の
基端側は車体１２に回転自在に結合しているので、回転
用シリンダ８８の伸縮に伴って、車体１２は鉛直線の周
りに路面に対して回転し、無人自走車ＩＯの向きが変化
する。第５図では、回転用シリンダ８８の伸長位置と縮
小位置とでは、車体１２に対するステー９４の方向が９
０″変化し、無人自走車１０の向きを９０°の範囲で路
面に対して変化させることができる。なお、回転用シリ
ンダ８８の伸縮量及びステー比を大きく設定すれば、無
人自走車１０の向きをほぼ１８０°の範囲内の任意の旋
回角度に変更することができる。

第８図は旋回装置３２の制御ブロック図である。

電源スィッチ１００がオンへ操作されると、バッテリ２
４の電力が、電源スィッチ１００を介して電源回路１０
２へ供給され、さらに電源回路１０２がらマイコン１０
４及びその他の給電個所へ供給される。

設定地点部材１０６は、反射体及び磁石等から成り、発
進地点、停止地点及び旋回地点等、無人自走車１０の路
面の各設定地点に敷設され、検出部材１０８は、設定地
点部材１０６の存否に関係した誘導信号を生成し、誘導
レベル検出１１０は、検出部材１０８からの誘導信号の
レベルが所定値を越えると、無人自走車１０の場所に設
定地点部材１０６があったとして、検知信号を送る。

マイコン１０４は、無人自走車１０の制御プログラムを
ＲＯＭ等により内蔵し、誘導レベル検出１１０からの発
進指示を受けて、駆動用電動機出力制御部１１２を介し
て駆動用電動機２２を回転させ、無人自走車１０は前輪
１４の駆動により走行する。無人自走車１０が旋回地点
に到達すると、検出部材１０８及び誘導レベル検出１１
０により検出され、駆動用電動機２２は、電力の供給を
中止されて１回転を停止し、無人自走車１０は停止する
。電流検出１１４は、駆動用電動機２２の電流が消失し
たことから、無人自走車１０が旋回地点に達したことを
検出し、その情報をマイコン１０４へ送る。

無人自走車１０の旋回操作では、最初に、上下動用電動
シリンダ出力制御部１１６が、上下動用電動シリンダ３
８に所定方向へ作動電流を流して、上下動用電動シリン
ダ３８を縮小させ、これにより、伸縮式支柱５０　（第
１図、第２図及び第３図）が車体１２より下方へ伸長し
て、台板５２が接地され、前輪１４及び後軸１６が路面
から浮かされるとともに、伸縮式支柱５０が無人自走車
１０の重量を支持する。

上下動用電動シリンダ３８が縮小を終了すると、±下動
用電動シリンダ３８への通電電流が断たれ、電流検出１
１８が、これを検出して、その情報をマイコン１０４へ
送る。マイコン１０４が、電流検出１１８からの入力信
号により上下動用電動シリンダ３８の伸長の終了を検出
すると、回転用電動機出方制御部１２０を介して回転用
シリンダ８８を伸長する。これにより、車体１２が伸縮
式支柱５０、すなわち地面に対して例えば９０°回転す
る。

回転用シリンダ８８が伸長を終了すると、回転用シリン
ダ８８への通電電流が断たれ、電流検出１２２が、これ
を検出して、その情報をマイコン１０４へ送る。マイコ
ン１０４が、電流検出１２２からの入力信号により回転
用シリンダ８８の伸長の終了を検出すると、上下動用電
動シリンダ出力制御部１１６を介して上下動用電動シリ
ンダ３８へ縮小時とは逆方向へ電流を送って、上下動用
電動シリンダ３８を伸長させ、これにより、伸縮式支柱
５０（第１図及び第３図）が、縮小して、車体１２の方
へ引き込まれ、台板５２が地面から離れるとともに、前
輪１４及び後軸Ｉ６が接地される。上下動用電動シリン
ダ３８が伸長を終了すると、上下動用電動シリンダ３８
への通電電流が断たれ、電流検出１１８が、これを検出
して、その情報をマイコン１０４へ送り、駆動用電動機
２２が再び回転されて、無人自走車１０は進行する。

伸縮式支柱５０の縮小状態において、回転用シリンダ８
８は伸長位置から縮小位置へ戻され、伸縮式支柱５０は
、車体１２に対する相対回転位置を初期位置へ戻される
。

第９図は無人自走車１０をハウススブレーカとして利用
して薬液等の散布作業を行うときの無人自走車１０の運
転経路を示している。離間通路１２４は、軌間道路１２
４より高く隆起している畝１２６の間に形成され、無人
自走車ｌＯを走行路を形成する。各離間通路１２４の一
端側には杭１２８が立設され、無人自走車１０の前部バ
ンパ１８（第６図及び第７図）は、杭１２８との当接に
より車体１２に対して前後方向へ変位して操作されるス
イッチとなっている。無人自走車１０は、最初は駆動用
電動機２２の正転により前進して、離間通路１２４を杭
１２８の方へ進行し、杭１２８に当接すると、駆動用電
動機２２の通電方向を反転されて、駆動用電動機２２を
逆転されて、後進し、杭１２８とは反対側へ進行し、元
の位置へ戻る。

そして、旋回装Ｗ３２の作動により向きを９０°変更さ
れて、畝１２６の列方向へ次の軌間道路１２４へ移動し
、次の離間通路１２４へ来ると、停止して、再び向きを
離間通路１２４の方向へ変更され、前の軌間道路１２４
の場合と同じ過程を繰り返す。杭１２８の代わりに、第
８図の設定地点部材１０６を設け、杭１２８及び誘導レ
ベル検出１１０から無人自走車１ｏの前後進の切替え地
点を検出することもできる。

〔発明の効果〕

請求項１及び２の発明では、無人自走車は、旦、車輪を
浮かされて、上下動装置又は伸縮体により重量を支持さ
れ、次に鉛直線の周りに回転されて、向きを変更され、
それから、下降されて、車輪を接地状態にされて、車輪
により走行自在になる。したがって、無人自走車は、は
ぼ−点で旋回可能となり、旋回に要する広さが大幅に節
約されて、ハウス等の狭い場所でも、支障なく、向きを
変更することができる。また、軌道や誘導路線の敷設を
必要としないので、大掛かりの敷設工事、煩雑な保守及
び点検を省略することができるとともに、走路妨害等の
二次的な弊害を排除することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に関し、第１図は旋回装置の上
下動装置及び回転装置の側面図、第２図は旋回装置の上
下動装置の斜視図、第３図は上下動装置の作動状態を示
す側面図、第４図は回転装置の取付状態を示す斜視図、
第５図は回転装置の作動を示す図、第６図は無人自走車
の斜視図、第７図は主要な内部構造と共に無人自走車を
側方から示す図、第８図は旋回装置の制御ブロック図、
第９図は無人自走車をハウススブレーカとして利用して
薬液等の散布作業を行うときの無人自走車の運転経路を
示す図である。 １０・・・無人自走車、１２・・・車体、１４・・・前
輪（車輪）、１６・・・後輪（車輪）、３２・・・旋回
装置、３４・・・上下動装置、５０・・・伸縮式支柱（
伸縮体）、５２・・・台板（伸縮体）、８６・・・回転
装置。 第 ６ 図 第 図 第 図 第 ６ 図 第 図 ｎ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体（１２）を上下動させ前記車体（１２）の上
   昇位置では車輪（１４、１６）を路面から浮かせて無人
   自走車（１０）の重量を支持する上下動装置（３４）と
   、前記車体（１２）を鉛直線の周りに前記上下動装置（
   ３４）に対して回転させる回転装置（８６）とを有して
   なることを特徴とする無人自走車の旋回装置。
2. （２）上下方向へ伸縮自在な伸縮体（５０、５２）を車
   体（１２）から下方へ突出させて、車輪（１４、１６）
   を地上から浮かせるとともに、無人自走車（１０）の重
   量を伸縮体（５０、５２）により地上に支持し、次に、
   鉛直線の周りに伸縮体（５０、５２）に対して車体（１
   ２）を回転させ、伸縮体（５０、５２）を縮小させて、
   車輪（１４、１６）を接地状態へ戻すことを特徴とする
   無人自走車の旋回方法。