JP2593063Y2 - 自動走行車両における走行停止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、果樹園等における自動
走行型の薬剤散布機（スピードスプレヤ）等の自動走行
車両における走行停止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、果樹園等における自動走行型
の薬剤散布機（スピードスプレヤ）等においては、作業
経路（誘導経路）に沿って地中に埋設した誘導ケーブル
に交流電流を流し、この誘導ケーブルから発生する交流
磁界の強度の変化を走行車両の前部等に装着した左右一
対のピックアップコイル等の磁気センサーにて検出し、
この誘導ケーブルに対する走行車両の横ずれの大きさに
対応して発生する左右一対の磁気センサーでの出力値
（電圧値）の差を取って、横ずれの大きさ（偏位量）と
横ずれの方向（右か左かの判別）とを求め、これらの検
出結果から走行車両を誘導ケーブルに沿って走行するよ
うに、走行車両における操舵車輪の向きを変えて操舵制
御することが行われている（実開平２−８４９０９号公
報参照）。

【０００３】一方、走行装置が四輪式等の車輪の走行車
両の場合には、操舵装置（ステアリング装置）と、エン
ジンからの動力を継断する走行クラッチ装置と、走行車
両の前進（後退）を停止させるブレーキ装置とを備えて
いるのが通常である。そこで、本出願人の１人は先に、
実開平５−３１５１１号公報において、自動走行車両の
操作を手動（マニアル）操作するモードと自動走行モー
ドとに切替え可能に構成し、自動走行モード時には、ク
ラッチペタルとブレーキペタルとの両者を同軸の支軸に
対して一体的に回動するように連結する手段を設け、１
つの油圧シリンダの作動にて両ペタルが同時に一体的に
回動してクラッチ作動とブレーキ作動とを一挙に実行で
きるようにする構成を提案した。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、クラッ
チペタルとブレーキペタルとは、それぞれ作動するため
の踏み込み量（ペタルストローク）が異なるのが通常で
あり、特に、ブレーキにおいては、ブレーキが確実に効
くようにブレーキシューの摩耗量に応じてブレーキペタ
ルのストロークを調節するから、前記の先行技術のよう
に、自動走行モードにおいて、１つの支軸に対してブレ
ーキペタルとクラッチペタルとを一体的に連結して、１
つの油圧シリンダにより、同じ回動角度だけ作動させて
も、クラッチだけが作動し、ブレーキはあまり効かない
というような不都合が発生するのであった。

【０００５】また、前記先行技術では自動走行モード時
にはペタルが強制的に回動させられるので、自動走行モ
ードによるティーチング走行時（作業者が走行車両に搭
乗して監視している状態）には、作業者の足元で当該作
業者の意思とは無関係に前記両ペタルが回動することに
なり、極めて危険であるという問題があった。本考案
は、これらの技術的問題を解決して安全・確実に走行制
御を実行できる自動走行車両における走行停止装置を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本考案では、走行車体に搭載した動力源から走行装
置への動力伝達を継断するための走行クラッチ装置と、
走行装置を停止させるブレーキ装置と、自動操舵装置と
を備えなる自動走行車両において、クラッチペタルとブ
レーキペタルとを、その各々のペタル基端を左右に適宜
隔てて１つの支軸回りに回動可能に枢支し、前記クラッ
チ装置に対する作動アームの押圧部をクラッチペタルの
中途部下面に臨ませ、ブレーキ装置に対する作動アーム
の押圧部をブレーキペタルの中途部下面に臨ませ、各ペ
タルの作動方向への回動により、前記各作動アームを作
動方向に回動させるように構成する一方、前記左右両ペ
タルの間には、アクチュエータの伸縮作動により上下移
動する天秤アームと、該天秤アームに連結して揺動回動
する左右一対の揺動リンク機構とを設け、該揺動リンク
機構における左右両揺動アームをそれぞれ前記一対の作
動アームの押圧部に臨ませたものである。

【０００７】

【実施例】次に本考案を自動走行型の薬剤散布機（スピ
ードスプレヤ）に適用した実施例について説明する。ス
ピードスプレヤの走行車体１の前部側にハンドル３を備
えた運転操作部２を有し、走行車体１には平面視略Ｌ字
状の薬液タンク４とその後部に噴霧部５とを備えてい
る。

【０００８】噴霧部５は、走行車体１の下面を除く外周
面に適宜間隔で半径外向きに臨ませた多数の噴霧ノズル
６と、その半径外向きに風を送る送風機７が装着され、
前記噴霧ノズル６は走行車体１の左右及び上面との３区
画若しくは左右２区画ごとに噴霧の作業を実行するよう
に散布制御できるものである。符号８，８は左右前輪、
符号９，９は左右後輪であり、これらの４輪はエンジン
１０からの動力が走行変速機構１１を介して各々伝達さ
れて駆動できるいわゆる４輪駆動型であり、エンジン１
０からの動力を別の動力伝達機構１２を介して送風機７
を回転させ、また噴霧ノズル６に対する動力ポンプ１３
を駆動させる。

【０００９】ハンドル３付き操舵装置１４は、図３に示
すような機械的または油圧系統を含むパワーステアリン
グ機構１５であり、このパワーステアリング機構１５は
油圧回路１６における複動式の油圧シリンダ１７にて作
動し、油圧シリンダ１７が伸長するとき、平面視Ｗ字状
のベルクランク１８を介して後輪９，９を左向きに変更
すると共に、連結ロッド１９及び平面視Ｖ字状のベルク
ランク２０を介して前輪８，８を右向きに変更する（油
圧シリンダ１７が縮小するときには前輪は左向き後輪は
右向きに変更される）というように、前後４輪ともに向
きを変えて左右に回動変更できるいわゆる４輪操舵型で
ある。

【００１０】その油圧回路１６を図４に示し、符号２８
は、自動操舵用の油圧シリンダ１７に対する電磁ソレノ
イド式の制御弁であり、符号２９は走行クラッチ及びブ
レーキ作動のためのアクチュエータとしての油圧シリン
ダ３０を制御する電磁ソレノイド式の制御弁、符号２３
は手動操舵操作の場合に使用する制御弁である。制御弁
２９、２８は、油圧ポンプ２２からの作動油送りの場合
に前記手動操舵用の制御弁２３よりも上流から分岐した
油圧管３１に接続し、しかも、走行クラッチ及びブレー
キ作動用の制御弁２９は、自動操舵用の制御弁２８より
も上流側になるよう直列状に連結する。

【００１１】従って、走行クラッチ及びブレーキを作動
させるべく、制御弁２９を中立位置以外の位置に作動さ
せるときには、その油圧シリンダ３０が優先的に作動
し、操舵用の油圧シリンダ１７の作動は二次的となる。
なお、手動操舵のときには、油圧ポンプ２２から送られ
てきた油が制御弁２３を介して油圧モータ２１に送ら
れ、この油圧モータ２１からの油送り量をハンドル３の
回動角度に比例するように作動させ、この油を前記ステ
アリング機構１５に取付く複動式の油圧シリンダ１７に
送る。自動操舵制御のときには油圧ポンプ２２から制御
弁２９の中立位置及び電磁ソレノイド式制御弁２８を介
して油圧シリンダ１７に作動油を送る。

【００１２】符号２５は前輪８の操舵角度を検出できる
ポテンショメータ等の操舵角度センサーであり、この場
合、左右車輪の向き角度の平均値を求めて検出しても良
い。なお、前輪と後輪とを別々の油圧シリンダ式パワー
ステアリング機構を介して連結して、前輪と後輪とを個
別的に操舵制御するようにしても良い。走行車体１の下
面には、その前部に左右一対の磁気センサー２６ａ，２
６ｂを設ける。この磁気センサー２６ａ，２６ｂは、導
体をコイル状に巻いたピックアップコイルであっても良
いし、ホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子、磁気ト
ランジスタであっても良く、交流電流発生装置にて誘導
ケーブル２７に印加された適宜周波数の交流電流によ
り、当該誘導ケーブル２７の周囲に発生する交流磁界の
強度を検出することができるものである。誘導ケーブル
２７は果樹園の作業経路である誘導経路に沿って形成し
た溝内に敷設するか、または地中に埋設する。

【００１３】なお、前記誘導ケーブル２７にパルス的に
直流電流を流したり、直流電流にパルス信号を載せる等
して交流磁界を発生させても良い。さらに、敷設する誘
導ケーブル２７は、一本（単線）であっても良い。誘導
ケーブル２７の形状は通常の断面円形のワイヤ状又は偏
平な帯状であっても良い。また、誘導経路に沿うように
感知する手段の他の実施例としては、誘導経路沿って設
けた標識や木立を超音波センサ、赤外線センサ等のセン
サにより感知するようなものであっても良い。

【００１４】図５〜図９に示す符号６０は、前記走行変
速機構１１に関連して設けた走行クラッチ（図示せず）
のためのクラッチペタル、符号６１は、従来から公知の
油圧式などのブレーキ機構（ブレーキ装置）に対するブ
レーキペタルを示し、これらペタルは操縦部に設ける。
運転席のカバー板６２の裏面にブラケット６４を介して
支持させた受け筒６５には支軸６３が回動自在に軸支さ
れ、この支軸６３の一端には、前記ブレーキペタル６１
の基部を固着したボス６１ａを回動自在に被嵌するブレ
ーキペタル６１に隣接して配置する作動アーム６７の筒
状基部（ボス）６７ａはピン６６にて支軸６３に固着し
て一体的に回動するように構成する。前記軸受け筒６２
の他端から延びる支軸６３に、前記クラッチペタル６０
の筒状基部６０ａとクラッチ装置に対する作動アーム６
８の筒状基部６８ａとを相隣接させて各々回動自在に被
嵌させる。前記作動アーム６７，６８の各筒状の基部６
７ａ，６８ａにはブレーキ装置及びクラッチ装置（図示
せず）に対する作動杆６９，７０が固着されている。

【００１５】前記両作動アーム６７，６８の間には、カ
バー板６２から運転席方向に突出する横断面略矩形中空
状のケース７１を突設する。両作動アーム６７，６８の
先端には各々ローラ状の押圧部７２，７３を各々前記ケ
ース７１の側面方向に突出させ、各押圧部７２，７３の
先端をケース７１の左右両側面に穿設した溝孔７４，７
５から内部に臨ませる。また、クラッチペタル６０のア
ーム部６０ｂの長手中途部下面を前記作動アーム６７の
押圧部７２の上面に接当するように臨ませ、ブレーキペ
タル６１のアーム部６１ｂの長手中途部下面を前記作動
アーム６８の押圧部７３の上面に接当するように臨ませ
る。

【００１６】前記ケース７１には、アクチュエータとし
ての油圧シリンダ３０と、該油圧シリンダ３０のピスト
ンロッド３０ａに連結した天秤アーム７４と、該天秤ア
ーム７４に連結して揺動回動する左右一対の揺動リンク
機構７５とを内蔵する。揺動リンク機構７５は次のよう
な構成である。即ち、補強板７６からケース７１の内面
に固着したブラケット７７に取付く支持軸７８には左右
一対の揺動アーム７９，８０の各筒状ボス７９ａ，８０
ａを回動自在に被嵌し、各揺動アーム７９，８０の各先
端を前記作動アーム６７，６８のローラ状の押圧部７
２，７３の上面に接当するように臨ませる。

【００１７】一方の揺動アーム８０の筒状ボス８０ａに
固着した連結アーム８１の先端を前記天秤アーム７４に
取付く一方のピン８２に回動自在に枢着し、天秤アーム
７４に取付く他方のピン８３に連結したリンク８４の他
端を連結ピン８５を介して他方の揺動アーム７９の長手
中途部に連結する。符号８６は油圧シリンダ３０のピス
トンロッド３０ａと天秤アーム７とを連結する中心ピン
であり、符号８７は油圧シリンダ３０の基端（上端）を
補強板７６に取りついて支持するブラケットである。な
お、クラッチペタル６０のアーム部６０ｂ及びブレーキ
ペタル６１のアーム部６１ｂの長手方向中途部にはそれ
ぞれ上向き付勢ばね８８を装架し、各ペタルに足の力を
作用させない状態では各々のアーム部６０ｂ，６１ｂが
作動アーム６８，６７の押圧部７３，７２に接当しない
ようになっている。

【００１８】この構成において、手動（人力作動）で走
行クラッチ装置を作動させるときには、クラッチペタル
６０を足で踏み込むと、そのアーム部６０ｂの長手方向
の中途部下面にてクラッチ用の作動アーム６８の押圧部
７３を下向きに押圧することになり、作動アーム６８は
支軸６３を中心に下向きに回動する。この動きに連動し
て作動杆７０が回動して図示しないクラッチ装置をＯＦ
Ｆ（動力遮断）する（図８参照）。同様にブレーキ装置
を人力作動させるときにはブレーキペタル６１を踏み込
むことにより、作動アーム６７の押圧部７２を下向きに
押圧して回動させることにより実行することができる。

【００１９】次いで、自動走行モードにおいては、前記
クラッチ及びブレーキを一体的に略同時に作動させるた
めの油圧シリンダ３０のピストンロッド３０ａが下向き
に突出し（図９参照）、これにより天秤アーム７４を下
降動させると、この天秤アーム７４の一端のピン８２を
介してクラッチ用の連結アーム８１を回動させ、これと
一体的に回動する揺動アーム８０の先端で作動アーム６
８の押圧部７３を下向きに押圧し、クラッチ用の作動ア
ーム６８を下向き回動させてクラッチＯＦＦ作動させ
る。このとき、天秤アーム７４の他方の端部のピン８３
とリンク８４及び連結ピン８５を介して他方のブレーキ
用の揺動アーム７９を下向き回動させ、該揺動アーム７
９の先端部にてブレーキ用の作動アーム６７の押圧部７
２を下押しし、作動アーム６７の下向き回動にてブレー
キ動作を実行させるのである。

【００２０】この場合、ピストンロッド３０ａに取付く
中心ピン８６を介して回動可能に揺動する天秤アーム７
４の動きにより、クラッチ用の揺動アーム８０の回動量
（及び回動速度）とブレーキ用の揺動アーム７９の回動
量（及び回動速度）とが異なるから、走行車両を停止さ
せる場合にクラッチＯＦＦが先に動作し、次いでブレー
キが効き始めるという作動を可能にでき、急制動時（緊
急停止時）のエンジンストップを防止することができ
る。

【００２１】これらの自動走行モードにおいては、作動
アーム６７，６８が下向き回動してもクラッチペタル６
０やブレーキペタル６１は回動しないから、操縦席にお
ける作業者の足元の安全性を確保できるのである。な
お、ブレーキ装置の連動部（図示せず）と前記作動杆６
９との間で、ブレーキシューの摩耗に応じてストーロク
調整することにより、油圧シリンダ３０の動きに関連さ
せた揺動アーム７９等の箇所の調節は行う必要がない。
以上の構成は、薬剤散布機に限らず、その他の作業用の
自動走行車両に適用できることはいうまでもない。

【００２２】図１０は、前記の制御をマイクロコンピュ
ータのソフトにより実行する場合の制御装置３２の機能
ブロック図を示し、マイクロコンピュータ等の中央処理
装置３３には、読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）３４及び
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３５が接続されている。
また、中央処理装置３３には、前記磁気センサー２６
ａ，２６ｂからの検出信号をＡ／Ｄ変換器３６，３６で
デジタル信号に変換した後入力し、誘導ケーブル２７の
軸線に対する走行車体１の中心線の横ずれの偏位量や、
車体の横ずれ方向が左右いずれであるかを中央処理装置
３３にて演算するのである。

【００２３】つまり、一対の磁気センサー２６ａ，２６
ｂの検出信号を演算すれば、車体の前部における誘導ケ
ーブル２７に対する横ずれの偏位量を求めることおよび
横ずれの向き（右または左）を判別することができる。
なお、走行車体１の前後に各々左右対の磁気センサーを
設けて、前部対の磁気センサーの検出・演算結果から前
部操舵装置を作動する一方、後部磁気センサーの検出・
演算結果から後部操舵装置を作動するように構成しても
良い。

【００２４】符号４０は薬液タンク４内の薬液レベル
（水面高さ）を検出するための電気抵抗式等のレベルセ
ンサー、符号４１は噴霧時の薬液消費量を検出するため
の流量検出センサーを示し、これらと、図示しない無線
操作機器（ラジオコントローラ）による緊急停止用信号
入力部８９等は中央処理装置３３におけるインターフエ
イスの入力端子に接続する。

【００２５】中央処理装置３３におけるインターフエイ
スの出力端子には次のものを接続する。即ち、薬液タン
ク４から噴霧ノズル６に薬液を送る動力ポンプ１３の電
磁クラッチ用駆動回路４３と、薬液流通管の途中に設け
て液の流通量を調節し，遮断することが可能な調節バル
ブ４４の駆動回路４５と、前記自動操舵用の制御弁２８
の右操舵用電磁ソレノイド２８Ｒの電気式駆動回路４６
と左操舵用電磁ソレノイド２８Ｌの電気式駆動回路４７
と、前記薬液タンク４内の薬液レベルが最低になったと
き、点灯する表示ランプ４８と、走行車体１の走行ブレ
ーキ及びクラッチに対する油圧シリンダ３０の制御弁２
９における電磁ソレノイドを作動させるアクチェータの
駆動回路５０等を接続する。

【００２６】そして、中央処理装置３３にて、前記走行
車体１に設けた左右一対の磁気センサー２６ａ，２６ｂ
で検出した誘導ケーブル２７に対する横ずれ量を演算
し、この検出横ずれ量と操舵角度センサー２５の検出値
とから、前記横ずれ量が小さくなるように操舵制御する
ための操舵修正指令量信号を求めて、電気式駆動回路４
６，４７に駆動パルス信号を与え、誘導ケーブル２７に
略沿うような操舵制御、いわゆる電磁誘導操舵制御を実
行するのである。

【００２７】図１１及び図１２に示す機構は、前記薬液
の調節バルブ４４を手動操作と自動操作とに切替えでき
る機構であり、手動操作の場合には、調節バルブ４４の
操作軸９０に取付く手動レバー９１を回動させる。この
場合、後述の段付き係合ローラ９７と長溝孔９８との係
合は解除させておく。自動操作においては、ＤＣモータ
（正逆回転可能な直流モータ）９２の回転する減速出力
軸９３に取付く回動レバー９４の連結ピン９５に付勢バ
ネ９６を介して摺動及び回転可能な段付き係合ローラ９
７を前記手動レバー９１の長溝孔９８に嵌合させる。

【００２８】この構成により、ＤＣモータ９２を正回転
させると、減速出力軸９３の正回転により回動レバー９
４は図１１の実線状態で示す位置から二点鎖線で示す位
置に回動し、この回動レバー９４の段付き係合ローラ９
７を介して手動レバー９１を実線状態から二点鎖線状態
に角度θだけ回動させ、調節バルブ４４の操作軸９０を
回動させて全開させる。なお適宜の回動角度により調節
バルブ４４の開き角度を調節できる。ＤＣモータ９２の
逆回転により調節バルブ４４を全閉とする（実線状
態）。

【００２９】そして、薬液や金属錆の影響により、調節
バルブ４４の操作軸９０を回動するのに要する力を大き
く必要とし、ＤＣモータ９２の駆動力では動かない場
合、前述のように、一旦、段付き係合ローラ９７を付勢
バネ９６に抗してと手動レバー９１の長溝孔９８との係
合を解除させながら手動レバー９１を正逆回転方向に回
動させて円滑に操作軸９０が動くようにしてから、段付
き係合ローラ９７を手動レバー９１の長溝孔９８に再度
係合させると良い。

【００３０】

【考案の作用及び効果】以上に詳細に説明したように、
本考案では、走行車体に搭載した動力源から走行装置へ
の動力伝達を継断するための走行クラッチ装置と、走行
装置を停止させるブレーキ装置と、自動操舵装置とを備
えなる自動走行車両において、クラッチペタルとブレー
キペタルとを、その各々のペタル基端を左右に適宜隔て
て１つの支軸回りに回動可能に枢支し、前記クラッチ装
置に対する作動アームの押圧部をクラッチペタルの中途
部下面に臨ませ、ブレーキ装置に対する作動アームの押
圧部をブレーキペタルの中途部下面に臨ませ、各ペタル
の作動方向への回動により、前記各作動アームを作動方
向に回動させるように構成する一方、前記左右両ペタル
の間には、アクチュエータの伸縮作動により上下移動す
る天秤アームと、該天秤アームに連結して揺動回動する
左右一対の揺動リンク機構とを設け、該揺動リンク機構
における左右両揺動アームをそれぞれ前記一対の作動ア
ームの押圧部に臨ませたものであるから、自動走行モー
ドにおいて、アクチュエータの伸縮作動により天秤アー
ム及び揺動リンク機構を介して作動アームを回動させる
ときには、人力にて作動させるクラッチペタル及びブレ
ーキペタルとの縁が切れ、当該両ペタルは回動しないか
ら、作業者の足元は安全である。

【００３１】また、ブレーキが確実に効くようにブレー
キシューの摩耗量に応じてブレーキ装置の移動ストロー
クを調節するだけで、１つのアクチュエータまたはペタ
ルの操作により確実にクラッチ及びブレーキ操作を実行
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】薬剤散布機の側面図である。

【図２】薬剤散布機の平面図である。

【図３】操舵装置１４の概略平面図である。

【図４】操舵装置等の制御油圧回路図である。

【図５】走行クラッチおよびブレーキ操作部の平断面図
である。

【図６】図５のVI−VI線矢視側断面図である。

【図７】図６のVII −VII 矢視側面図である。

【図８】図５の VIII −VIII矢視側面図である。

【図９】揺動リンク機構の動きを示す側面図である。

【図１０】制御装置の機能ブロック図である。

【図１１】調節バルブの操作部の側面図である。

【図１２】図１１のＸII−ＸII線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 走行車体 ３ ハンドル ６ 噴霧ノズル ７ 送風機 ８，８ 前輪 ９，９ 後輪 １０ エンジン １１ 走行変速機構 １２ 動力伝達機構 １３ 動力ポンプ １４ 操舵装置 １６ 油圧回路 １７ 油圧シリンダ ２２ 油圧ポンプ ２３ 制御弁 ２５ 操舵角度センサー ２６ａ，２６ｂ 磁気センサー ２７ 誘導ケーブル ２８ 自動操舵用制御弁 ２９ 制御弁 ３０ 油圧シリンダ ３２ 制御装置 ３３ 中央処理装置 ６０ クラッチペタル ６１ ブレーキペタル ６３ 支軸 ６７，６８ 作動アーム ７９，７０ 作動杆 ７２，７３ 押圧部 ７４ 天秤アーム ７５ 揺動リンク機構 ７９，８０ 揺動アーム ８１ 連結アーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｎ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01B 69/00 303 A01M 7/00 B05B 17/00 101 B60T 7/04 B61B 13/00 G05D 1/02

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体に搭載した動力源から走行装置
   への動力伝達を継断するための走行クラッチ装置と、走
   行装置を停止させるブレーキ装置と、自動操舵装置とを
   備えなる自動走行車両において、クラッチペタルとブレ
   ーキペタルとを、その各々のペタル基端を左右に適宜隔
   てて１つの支軸回りに回動可能に枢支し、前記クラッチ
   装置に対する作動アームの押圧部をクラッチペタルの中
   途部下面に臨ませ、ブレーキ装置に対する作動アームの
   押圧部をブレーキペタルの中途部下面に臨ませ、各ペタ
   ルの作動方向への回動により、前記各作動アームを作動
   方向に回動させるように構成する一方、前記左右両ペタ
   ルの間には、アクチュエータの伸縮作動により上下移動
   する天秤アームと、該天秤アームに連結して揺動回動す
   る左右一対の揺動リンク機構とを設け、該揺動リンク機
   構における左右両揺動アームをそれぞれ前記一対の作動
   アームの押圧部に臨ませたことを特徴とする自動走行車
   両における走行停止装置。