JPH1118663A - 農業用車輌無人走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡略化した構成で無人走行する農業用車輌の
作業内容を走行コースの途中で確実に切り換え制御可能
な農業用車輌無人走行装置を提供する。 【解決手段】 スピードスプレーヤ１を圃場内を無人で
誘導走行させながら薬液散布を行わせる誘導手段と、前
記圃場内の走行コースの途中に敷設された作業切り換え
用の磁気プレート１０と、前記スピードスプレーヤ１に
装備され、前記磁気プレート１０を検知する非接触型の
磁気センサ９と、前記スピードスプレーヤ１に装備さ
れ、前記磁気センサ９により検知された検知信号に基づ
き走行コースの途中において散布状態を切り換え制御す
る制御部とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は農業用車輌無人走行
装置に関し、より詳細にはスピードスプレーヤ等の農業
用車輌を圃場内を無人で誘導走行させながら薬液散布等
の作業を行わせ、走行コースの途中で散布方向等の作業
内容を変えて制御可能とした農業用車輌無人走行装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】スピードスプレーヤを用いる農作業では
薬液散布による人体への悪影響を軽減させ、また薬液散
布作業を効率化する目的でスピードスプレーヤを無人で
走行させて所要の作業を行わせる方法が考えられてい
る。スピードスプレーヤを無人走行させる方法として
は、圃場での走行コースの地中に電線を埋設しスピード
スプレーヤに取り付けた磁気センサで電線に通電した際
に生じる磁界を検知して誘導走行させる方法、走行コー
スに沿って地上に誘導軌道を設け、誘導軌道に沿ってス
ピードスプレーヤを誘導走行させる方法、制御プログラ
ムによって一定の軌道を周回するよう走行させる方法、
ラジコン等の無線機による遠隔操作により操作者が走行
コースを選んで走行させる方法等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、無人走行の
スピードスプレーヤなどでは走行途中で薬液散布を停止
させたり、散布方向を変えたりするといったように作業
内容を適宜変えて操作しなければならない場合がある。
スピードスプレーヤが走行コースの折り返し点にある場
合には薬液を散布する必要がないし、走行コースの一方
側にのみ果樹があるような場合は一方側にのみ薬液を噴
出させれば良いといったことがあるからである。

【０００４】このように走行途中で作業内容を変える場
合には、スピードスプレーヤが走行コースの切り換え位
置まで移動した際に切り換え用の信号等にしたがってフ
ァンを停止させたり散布方向を変えたりするといったよ
うに制御する方法が確実である。例えば、上記スピード
スプレーヤにアーム等に支持された接触型のセンサ（例
えば近接スイッチ等）を設けて、走行コースに設けられ
た指標を摺接することで作業内容を変更するよう制御す
る場合には、アームや指標が圃場の凹凸や雑草と干渉し
て安定した走行及び確実な作業切換えが行われないおそ
れがある。また、接触型のセンサの場合には、指標との
間で通過位置及び高さを合わせる必要があり、指標を的
確に検知し難い場合があった。また、接触型のセンサ機
構は、設置部品が大がかりになり易く、装置の作業領域
も大きくなりやすい。また、スピードスプレーヤに装備
された制御部におけるプログラム制御により作業切換え
を行う場合には、特定の圃場にしか適用できないため、
汎用性に欠ける。また、ラジコン等の無線機による遠隔
操作により作業を切り換えるためには、様々な圃場内に
おいてスピードスプレーヤの走行を円滑に行いながら作
業内容の切換えを行わせる必要があり熟練を要する。

【０００５】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、簡略化した構成で無人走行する農業用車輌の作業
内容を走行コースの途中で確実に切り換え制御可能な農
業用車輌無人走行装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、農業用車輌を圃
場内を無人で誘導走行させながら作業を行わせる誘導手
段と、前記圃場内の走行コースの途中に敷設された作業
切り換え用の被検知部材と、前記農業用車輌に装備さ
れ、前記被検知部材を検知する非接触型の検知手段と、
前記農業用車輌に装備され、前記検知手段により検知さ
れた検知信号に基づき走行コースの途中において作業内
容を切り換え制御する制御部とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】また、前記検知手段は前記農業用車輌本体
の下部に略水平状態から垂下状態へ回動可能なセンサア
ームと、該センサアームの先端に取り付けられた検知セ
ンサとを有し、前記センサアームが垂下状態で前記検知
センサは前記走行コースに敷設された前記被検知部材を
検知するのが好ましい。また、前記被検知部材として金
属薄板を樹脂でコーティングした磁気プレートを用い、
前記検知センサとして磁気センサを用いるのが望まし
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
つき添付図面に基づいて説明する。図１は農業用無人走
行車輌の一例としてスピードスプレーヤを用い、該スピ
ードスプレーヤの無人走行させる装置について説明す
る。上記スピードスプレーヤの無人走行装置は、圃場内
で設定したスピードスプレーヤの走行コースの途中で作
業内容を変えるべき場所にあらかじめ被検知部材として
磁気プレートを敷設し、その磁気プレートが敷設してあ
る所までスピードスプレーヤが進行してきた際に磁気プ
レートの有無やその組合せをスピードスプレーヤの検知
手段として装備された磁気センサで検知し、その検知信
号に基づいてスピードスプレーヤの作業内容を変更制御
するものである。

【０００９】先ず、スピードスプレーヤの概略構成につ
いて図１を参照して説明する。スピードスプレーヤ１
は、薬液を貯留する薬液タンク２とその後端側に装備し
た薬液を噴出するノズル３と、該ノズル３より吐出した
薬液を拡散させるための送風部４と、前記薬液タンク２
の前端側に装備した操作部５とを装備している。上記ス
ピードスプレーヤ１は、圃場内で無人で誘導走行させる
ように構成されており、誘導手段としては例えば、地中
に電線を設置したり、誘導軌道を敷設したりして種々の
構成が採用され、図示しないコントロールボックス等に
より遠隔操作により走行を開始或いは停止させたり、薬
液を散布させたりする。尚、上記スピードスプレーヤ１
は、無人で誘導走行させる場合に限らず、上記操作部５
に作業者が乗車してハンドル操作により走行させたり、
手動制御により薬液を散布することも可能である。

【００１０】また、上記スピードスプレーヤ１の本体底
部には、上記薬液タンク２や操作部５を支持するベース
フレーム６が装備されている。このベースフレーム６に
は、センサアーム７が略水平状態から垂下状態へ回動可
能に装備されており、該センサアーム７の先端には固定
金具８を介して磁気センサ９が取り付けられている。上
記磁気センサ９は、上記センサアーム７が垂下状態で走
行コースの走行面に敷設された磁気プレート１０（図２
参照）を検知する。

【００１１】次に、上記磁気センサ９及び磁気プレート
１０の構成について図２〜図４を参照して説明する。図
２において、磁気センサ９は、断面コ字状の固定金具８
の長手方向に３か所にねじ止めなどにより固定されてい
る。上記磁気センサ９は、磁性体の有無を検知すると電
気信号として取り出すもので、例えばホール素子や、磁
気抵抗素子等が用いられる。上記磁気センサ９の感度
は、該磁気センサ９の下端より走行面までの距離が０〜
１１ｃｍ程度の範囲で検知可能である。上記磁気センサ
９は検知範囲が広いため、地表面に多少の凹凸があり、
磁気センサ９の検知面と磁気プレート１０との間隔が多
少変化しても磁性体を確実に検知することが可能であ
る。

【００１２】また、磁気プレート１０は、鉄板等の金属
薄板（磁性体）の表面を樹脂によりコーティングしたも
のが用いられる。或いは、非磁性体であってもその表面
に磁気テープ等を貼り付けたものを樹脂でコーティング
したものを用いても良い。この磁気プレート１０は、ス
ピードスプレーヤ１の走行コースの走行面に複数枚（本
実施例では３枚まで）敷設可能である。上記磁気プレー
ト１０の磁気センサ９に対応する設置箇所の組合せを変
えることで、制御信号を変化させ、スピードスプレーヤ
の作業内容を変更制御するものである。より複雑な制御
動作を行わせる場合には、磁気センサ９の数を増やし
て、敷設する磁気プレート１０の組合せの数を増やすこ
とにより、より高度な制御動作を行わせることが可能で
ある。

【００１３】また、上記磁気センサ９は、センサアーム
７の先端部に支持されており、該センサアーム７は、図
４に示す磁気センサ９を略水平となる収納状態から、支
点７ａを中心に回動させて、図３に示す磁気センサ９が
垂下する状態まで回動させて磁気プレート１０を検知す
るように構成されている。上記センサアーム７の先端側
の回動動作は、図示しないシリンダ駆動やコイルスプリ
ングの付勢、或いはこれらの併用などによる回動機構等
が装備されており、例えばシリンダ駆動やスプングの付
勢により水平方向及び垂下方向間をアームを回動させて
も良いし、収納時のみシリンダ駆動により回動させ、垂
下時に自重により回動させるようにしても良い。上記セ
ンサアーム７の回動機構は、コントロールボックス等に
より遠隔操作により作動させるのが便利である。上記セ
ンサアーム７の収納状態においては、スピードスプレー
ヤ１の走行面から高さ方向最低位置に装備されるデファ
レンシャルのギヤボックス１１より高い位置で磁気セン
サ９を収納するのが好ましく、これによってスピードス
プレーヤ１の走行時の障害とならない。

【００１４】上述のように構成されたスピードスプレー
ヤ１の無人走行装置を用いて、その作業内容を制御する
場合には、予め走行路面上に圃場内の果樹の配置などの
状況から薬液散布の状態を選択して磁気プレート１０を
幅方向に組合せを選択して敷設しておく。また、図４に
示す収納状態にあったセンサアーム７を図３に示すよう
に垂下させるよう回動させて、磁気センサ９により走行
路を検知可能な状態にする。次にスピードスプレーヤ１
を、圃場内で誘導走行させて、薬液を例えば両側に散布
させて作業を開始する。そして上記磁気センサ９は走行
路に敷設された磁気プレート１０を検知するたびに検知
信号を制御手段としての制御部（図示せず）に送り、制
御部は該検知信号に応じてノズル３から噴出する薬液散
布作業内容を開始，停止，或いは変更（例えば、片側の
み散布に切り換える等）する。薬液散布作業が終了する
と、センサアーム７を回動させて磁気センサ９を再び図
４に示す状態に収納してスピードスプレーヤ１の走行の
安全性を期すようすればよい。

【００１５】上記構成によれば、検知手段として非接触
型の磁気センサ９を用いて、該磁気センサ９により走行
路に配置された磁気プレート１０を検知して、検知され
た検知信号に基づき車輌の作業内容を切り換え制御する
ようにしたので、圃場内の凹凸や雑草等の障害物を気に
することなく作業動作を確実にしかも簡易な構成で切換
え制御することが可能となった。また、従来の接触型の
センサに必要であった指標との高さ位置を合わせる必要
がなく、磁気プレート１０と磁気センサ９の通過位置の
みをあわせれば良く、しかも磁気センサ９の検知範囲が
広いことから若干の位置ずれも許容されるので、準備作
業に手間取ることもなく、作業性の良い農業用車輌無人
走行装置を提供できる。また、上記磁気センサ９は、走
行中はデファレンシャルのギヤボックス１０より高さ位
置が上側に収納されるので、走行路面の障害物を気にす
る必要もない。

【００１６】尚、上記実施例では、磁気センサ９をスピ
ードスプレーヤ１の底部に装備する場合について説明し
たが、側面位置や上面位置に装備しても良く、これに応
じて磁気プレート１０の配置位置を変えることにより、
設計変更可能である等、発明の精神を逸脱しない範囲で
改変可能であることはいうまでもない。

【００１７】上記実施形態ではスピードスプレーヤを例
に説明したが、農業用車両はスピードスプレーヤに限ら
ず他の農業用車輌を無人走行させて走行コースの途中で
作業内容を変えて駆動制御するものについては同様に適
用することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係る農業用車輌無人走行装置に
よれば、上述したように、非接触型の検知手段を用い
て、該検知手段により走行路に配置された被検知部材を
検知して、検知された検知信号に基づき農業用車輌の作
業内容を切り換え制御するようにしたので、圃場内の凹
凸や雑草等の障害物を気にすることなく作業動作を確実
にしかも簡易な構成で制御することが可能となった。ま
た、従来の接触型の検知手段に必要であった指標との高
さ位置を合わせる必要がなく、被検知部材と検知手段と
の通過位置のみをあわせれば良く、しかも検知手段の検
知範囲が広いことから若干の位置ずれも許容されるの
で、準備作業に手間取ることもなく、作業性の良い農業
用車輌無人走行装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無人走行用のスピードスプレーヤの概略構成を
示す説明図である。

【図２】磁気センサ及び磁気プレートの説明図である。

【図３】磁気センサの検知状態を示す説明図である。

【図４】磁気センサの収納状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ スピードスプレーヤ ２ 薬液タンク ３ ノズル ４ 送風部 ５ 操作部 ６ ベースフレーム ７ センサアーム ８ 固定金具 ９ 磁気センサ １０ 磁気プレート １１ ギヤボックス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 農業用車輌を圃場内を無人で誘導走行さ
   せながら作業を行わせる誘導手段と、 前記圃場内の走行コースの途中に敷設された作業切り換
   え用の被検知部材と、 前記農業用車輌に装備され、前記被検知部材を検知する
   非接触型の検知手段と、 前記農業用車輌に装備され、前記検知手段により検知さ
   れた検知信号に基づき走行コースの途中において作業内
   容を切り換え制御する制御部とを備えたことを特徴とす
   る農業用車輌無人走行装置。
2. 【請求項２】 前記検知手段は前記農業用車輌本体の下
   部に略水平状態から垂下状態へ回動可能なセンサアーム
   と、該センサアームの先端に取り付けられた検知センサ
   とを有し、前記センサアームが垂下状態で前記検知セン
   サは前記走行コースに敷設された前記被検知部材を検知
   することを特徴とする請求項１記載の農業用車輌無人走
   行装置。
3. 【請求項３】 前記被検知部材として金属薄板を樹脂で
   コーティングした磁気プレートを用い、前記検知センサ
   として磁気センサを用いたことを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の農業用車輌無人走行装置。