(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機を搭載し、雪を削雪し収集する除雪作業部であるオーガと、雪を吐出させるブロワと、投雪方向を定めるシュータとによって構成される小型歩行型ロータリー式除雪機で、投雪方向を調整するシュータの旋回駆動を電動アクチュエータで行うと共に、シュータ旋回角度を検知するシュータ旋回角度センサを備え、シュータ先端の投雪距離を調節するリンク構成のデフレクタの上下回転を、電動アクチュエータで駆動すると共に、デフレクタ回転角度を検知するデフレクタ回転角度センサを備え、除雪進行する走行距離を駆動輪又は従動輪の回転で、ピックアップ式回転センサで検出するように構成した除雪機で、該シュータ旋回角度センサを、シュータを旋回駆動するウォームギヤの回転角度を検知する方式のセンサとし、該デフレクタ回転角度センサを、デフレクタの回転支軸の回転角度を検知する方式のセンサ、又は前記電動アクチュエータである電動シリンダに内蔵したシリンダ伸縮を検知する変位センサとし、投雪位置を定位置に保持するように投雪自動制御に制御構成した小型歩行型ロータリー式除雪機において、直進除雪作業の場合において、除雪作業開始時の操縦者の狙った投雪落下点を、該シュータ旋回角度センサとデフレクタ回転角度センサの出力信号と制御ユニットに事前に組み込まれた全ての除雪条件における投雪落下点距離の実測データに基づき標準化した制御テーブル値とで演算し、除雪機の走行面を２次元的に拡張した仮想平面上に仮想投雪落下点を設定し、記憶し、直進除雪作業進行中、前記ピックアップ式回転センサの出力信号に同期して、逐次、シュータ旋回角度とデフレクタ回転角度を投雪落下点に対応させ逆演算し補正し、それぞれのセンサ値に収束するようシュータ及びデフレクタを補正動作させ、除雪作業中の投雪落下点を、一回の除雪作業直進走行区間で、常に定位置に保持するようにした、小型歩行型ロータリー式除雪機の投雪自動制御の制御構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に、個人、農家、店舗、事務所、中小事業所などで使用される小形歩行型除雪機の中で、オーガにより積もった雪を削雪収集し、ブロワにより吐出させ、シュータにより操縦者の意図する場所に投雪する、ロータリー式小型除雪機の作業能率の向上と操縦操作性の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型歩行型除雪機は国や県が管理する公道、公共設備などで使用される大型除雪機とは別に、雪国地域の前記個別小口用に今では広く普及している。特に大型機の入っていけない山間地や山麓地などでは、現在では雪国の必需品並に需要が高い。この除雪機による除雪作業は、従来、成人男子の仕事だったが、徐々に少子高齢化へと時代の推移とともに担い手不足となっていき、高齢者や女性でも行うようになってきた。これに伴い体力、腕力のない高齢者や女性でも熟練成人男子並みに除雪作業が出来るよう、製造メーカーにおいて操縦操作の自動化や半自動化など様々な工夫と改善がされてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−１３６１２２
【特許文献２】特開平１０−２１９６４４
【特許文献３】特許第４４００８６３
【特許文献４】特許第４４３７９７９
【特許文献５】特開２０１４−１１４５３６
【特許文献６】特開２０１５−０４８６９８
【特許文献７】特開２０１５−０４８６９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこれまでの自動化や半自動化は除雪能力の向上が優先され、除雪負荷に応じた走行速度自動制御（特許文献４）や、雪上安定走行の為の自動水平制御（特許文献５）などが中心で、ロータリー式除雪機の最大の特徴である、捨て場所に雪を飛ばす投雪機能については、これまで自動化は遅れていた。構想そのものは以前からあったが（特許文献１、特許文献２）、当時としては製品実用化は技術的にもコスト的にも困難だったことによるが、自動化コストの割には作業機としての除雪能力を直接高めるわけではないことにもよる。
【０００５】
投雪は捨て場所がいくらでもあるような郊外、山麓、山間ではさほど問題にならないが、市街地、近郊外などで捨て場所が限られる場所では、除雪作業の中で特に神経を使う問題になる。近年、小型除雪機の普及で市街地、近郊外でも使用されるようになってきて、この問題が現実味を増すようになってきた。例えば、表通りへの通路、駐車場などの除雪の場合、投雪に注意しないと車に当たったり、建物に当たったりする。歩道及び歩行用通路作りでも、同様に車や建物に当たったりするが、場合によっては付近にいる人に当たる危険性もある。雪国地域では流雪溝、流雪口などの除雪用インフラ整備されている市街地もあるが、そこへ直接、連続して投雪するのは至難の業でもある、等々。また新雪の柔らかい雪なら当雪による被害は小さいが、踏み固まった堅い雪だと当雪被害は甚大である。更には、飛ぶのは雪だけとは限らず小石、ゴミなどの障害物も混じるような場合、問題は深刻である。
【０００６】
本願発明は長年構想だけで終わっていた除雪機の投雪自動化、即ち「操縦者の狙った投雪落下位置を、一定除雪作業区間で連続的に自動的に保持（ロック）する」、を初めて実現し、想定される投雪に伴う様々な被害や危険性を未然に防止することの出来る新世代の除雪機を提供する。更に投雪操作がほとんど必要無くなることから、近年の高齢者や女性のような初心者でも熟練成人男子並に操縦出来るような、また熟練成人男子には、より除雪能力を上げる操作が可能な、操縦操作性と除雪作業能率を飛躍的に向上させた優れた除雪機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明において講じた手段は、原動機を搭載し、雪を削雪し収集する除雪作業部であるオーガと、雪を吐出させるブロワと、投雪方向を定めるシュータとによって構成される小型歩行型ロータリー式除雪機で、投雪方向を調整するシュータの旋回駆動を電動アクチュエータで行うと共に、シュータ旋回角度を検知するシュータ旋回角度センサを備え、シュータ先端の投雪距離を調節するリンク構成のデフレクタの上下回転を、電動アクチュエータで駆動にすると共に、デフレクタ回転角度を検知するデフレクタ回転角度センサを備え、除雪進行する走行距離を駆動輪又は従動輪の回転で、ピックアップ式回転センサで検出するように除雪機を構成し、除雪作業開始時の操縦者の狙った投雪落下点を、構成したシュータ旋回角度センサとデフレクタ回転角度センサとの出力信号で演算し記憶し、直進除雪作業の場合において、除雪進行中、構成したピックアップ式回転センサの出力信号に同期して、逐次、進行位置におけるシュータ旋回角度とデフレクタ回転角度が投雪落下点に向かうように逆演算し補正し、それぞれのセンサ値に収束するようシュータ及びデフレクタを補正動作させ、除雪作業中の投雪落下点を、一回の除雪作業走行区間で、常に定位置に保持するように投雪を自動的に制御出来るように構成した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上記手段を施したことにより以下の効果を有する。
【０００９】
作業開始時に狙った位置に投雪落下するよう、常に除雪走行中にシュータ及びデフレクタが自動動作してくれるので、誰でも楽に操作出来、操作性が向上すると共に、投雪誤操作や操作忘れにより人や重要物に当たる危険性を回避出来、安全性も向上する。
【００１０】
投雪操作がほとんど不要になる為、操縦者は除雪操作と雪上姿勢操作に集中できる為、作業能率が大幅に向上する。
【００１１】
投雪落下位置は、作業に応じ操縦者の意志で都度設定できるため、あらかじめ設計された設計者の思想で動作する自動制御とは異なりユーザー（操縦者）の感覚で、ユーザーの意志で動作し、ユーザーの除雪作業をバックアップするヒューマンインターフェースに優れ、操作性が向上し、作業能率が上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明歩行型ロータリー除雪機の第１実施例を示す全体図である。
【図２】本発明歩行型ロータリー除雪機の第２実施例示す右斜視図である。
【図３】シュータ旋回角度センサの構成を示す図である。
【図４】デフレクタ投雪角度センサの第１実施例の構成を示す図である。
【図５】デフレクタ投雪角度センサの第２実施例の構成を示す図である。
【図６】本発明実施除雪機によるデフレクタ角度（仰角）と、デフレクタ回転角度センサの出力と、投雪落下点の距離との関係を示す、実測に基づく標準関係を示すグラフである。
【図７】ピックアップ式回転センサの構成を示す図である。
【図８】投雪自動制御の構成を示す制御ブロック図である。
【図９】投雪自動制御の構成を示す実装配線ブロック図である。
【図１０】投雪自動制御を示す制御フローチャート図である。
【図１１】投雪自動制御の各制御要素の動作関係を示すタイミングチャート図である。
【図１２】投雪自動制御の実際の様子を示すイメージ図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願発明の実用化に際し、安全性及びヒューマンインターフェース優先の考えから、投雪自動制御中にシュータ及びデフレクタを操作するシュータクロスレバースイッチ４１を手動操作し投雪位置を変更しようとした場合、即自動運転停止させる手動優先のインターロック制御にしている（図９）。投雪位置を操縦者の意図する位置に補正した後は、また押しボタンスイッチ４３を押すと、そのまま補正した投雪落下位置を保持する自動制御運転に入る。ワンタッチ操作で操縦者の意図をそのまま継続する。スイッチや押しボタンなどの従来型制御操作機器を使用する制御としてはもっとも進化した制御である。
【実施例１】
【００１４】
本願発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は実施例１の除雪機で除雪部側（上図）と操縦側（下図）から見た斜視図である。除雪機は通常、除雪部１の回転刃であるオーガ１１により積雪を掻き崩したり削雪したりして中央部に収集し取り込み、オーガ１１中央部奥にあるブロワ（図省略）で高速回転の上、ブロワ周速で吐出させ、シュータ２によって操縦者の意図する場所に投雪させる。シュータ２は手動操作の場合、操作パネル４上のシュータクロスレバースイッチ４１で、シュータ本体２１の左右旋回操作で投雪の左右方向を、シュータ先端の２節リンクで構成されるデフレクタ２２の回転操作で投雪距離の遠近を、それぞれ操作する。除雪部１も同様に除雪部クロスレバースイッチ４２でリフト位置と左右ローリング位置を操作する。走行は雪上走行する必要からクローラ３を使用する構成が一般的である。
【００１５】
投雪自動制御操作は、まず除雪開始する前、あらかじめ投雪落下位置を狙いシュータクロスレバースイッチ４１でシュータ及びデフレクタの位置を概略決めておく。その状態で除雪機を前進させ積雪壁に切り込んでいくと除雪開始となりデフレクタ先端から投雪が始まる。即、除雪負荷、走行面（積雪地形）等に応じ、走行速度、除雪部姿勢などを調整し、除雪状態が安定した後、再度シュータクロスレバースイッチ４１で投雪落下位置を狙い位置に補正し、投雪自動制御押しボタンスタートスイッチ４３を押すと、自動投雪開始となる。除雪進行距離に応じ、シュータ本体２１とデフレクタ２２が投雪落下位置を保持するよう自動動作する。除雪する雪質状態に応じ雪質補正ポテンショ４４を、概略、新雪（粉雪）、しまり雪、ザラメ雪、などに設定することで投雪距離の制御精度を向上させている。図１はデフレクタ投雪角度センサに電動シリンダ（デフレクタアクチュエータ１、ＤＡ１）に内蔵されたポテンショを使用したデフレクタ投雪角度センサ１（ＤＳ１）を使用する第１実施例であり、図２はデフレクタ投雪角度センサに本出願人が発明したデフレクタ投雪角度センサ２（ＤＳ２）を使用した第２実施例である。投雪自動制御はこのセンサの開発がきっかけになったものともいえる。
【００１６】
制御構成のそれぞれの構成要素を説明する。図３にシュータ旋回角度センサＳＳの構成を示す。これも本出願人が発明したものである（特許文献７）。シュータ本体２１の旋回動作機構は、シュータアクチュエータＳＡの出力軸に取り付けたシュータウォームギヤ２１１で、シュータ本体２１底部に固着したシュータウォームホイール２１２を駆動し、シュータアクチュエータＳＡの正転、逆転などでシュータ本体２１を左右に旋回動作させる。アクチュエータＳＡの正転、逆転操作は操作パネル４上のシュータクロスレバースイッチ４１（図１）で行う。シュータ旋回角度センサＳＳはこのウォームギヤ２１１の軸先にアクチュエータベベルギヤ２１４を取り付け、センサＳＳの軸先に取り付けたセンサベベルギヤ２１３とギヤ結合した構成にしている。センサは１０回転のポテンショメーターである。これには近年普及し始めたセンサ素子の耐久劣化のほとんど無い非接触のホールＩＣ式のものを使用している。本発明は一つにはこれが一般普及してきたことで実現できたともいえる。従来の摺動接触型ポテンショメータでも機能的には可能であるが、安定性においても、耐久性においても、振動、衝撃の多いシュータには実用化はほとんど困難である。
【００１７】
シュータ本体２１の旋回角度検知は、ウォームギヤ２１１とウォームホイール２１２とのギヤ比は、ウォームギヤ２１１のほぼ１６回転でシュータ本体２１は全旋回角２６０°回転する。除雪機進行方向を旋回角度基準（０°）にとった場合、シュータ１３はウォームギヤＡ１のほぼ８正回転で左（＋）１３０°、ほぼ８逆回転で右（−）１３０°旋回する。（図５）即ちシュータ１３はウォームギヤ２１１のほぼ±８回転で±１３０°旋回する。ここでアクチュエータベベルギヤ２１４とセンサベベルギヤ２１３とのギヤ比を１：２にとり、センサＳＳに１０回転の多回転ポテンショメータを使用し、シュータ本体２１が機体進行方向（旋回角０°）に向いている時、ポテンショメーター出力中央値状態で取り付け固定するようにしている。以上によりシュータ本体２１の±１３０°の旋回でシュータ旋回角度センサＳＳは±４回転し、その時の旋回角度に応じた出力値を示す。フルレンジ±５回転のセンサＳを±４回転で使用し、シュータ１３の機構限界旋回角±１３０°を確実に検知するのと、故障安全性に配慮して±１回転分、余裕を持たせてある。
【００１８】
実際の制御では±１２０°範囲とし、超えた場合には即停止させ機構損傷の無いよう保護している。またセンサ出力による旋回角度を±１２０°として扱うと対象２変数扱いになり制御が複雑になる為、±１２０°を６０°〜３００°の１変数扱いとし一意的に扱うことで制御し易いようにしている。尚、正面方向±５°（１７５°〜１８５°）範囲は制御外としている。即ち６０°〜１７５°は左旋回制御、１８５°〜３００°は右旋回制御である。（図１１中段）
【００１９】
図５にデフレクタセンサの第２実施例で、本出願人が発明した（特許文献６）デフレクタ投雪角度センサ２（ＤＳ２）の構成を示す。シュータ２の先端部は小型では１節の、中大型機では２節のリンク機構になっており、現在ほとんどが電動で投雪距離を調整操作出来るようになっている。この部分を現在ではシュータ本体２１とは特に分けてデフレクタ２２と呼んでいる。上段左図は遠投時の、上段右図は近投時の、デフレクタ２２のリンク動作状態を示す。デフレクタ２２は原動デフレクタ２２１、従動デフレクタ２２２、固定リンク２２３、拘束リンク２２４、可動リンク２２５、とデフレクタアクチュエータ２（ＤＡ２）とで構成され、このうち２２３と２２４は左右一対で構成される。アクチュエータＤＡ２には現在ほとんど電動シリンダが使用されている。デフレクタ２２による投雪放出角範囲は機体水平に対しほぼ±５０°になる（図１１下段）。
【００２０】
デフレクタ投雪角度センサ２（ＤＳ２）は拘束リンク２２４の回転角度を検知するように固定リンク２２３の回転支軸部に装着している。拘束リンク２２４の回転角度は従動デフレクタ２２２の投雪放出角度範囲±５０°の１００°巾（図１１下段）に対しほぼ８６°巾である。即ち従動デフレクタ２２２が投雪放出角度範囲の１００°回転すると、拘束リンク２２４は８６°回転する。二つの回転角度は相似の関係にある。一般の角度センサには±４５°の９０°巾が標準にあるため、測定箇所としては最適な場所である。また本発明ではセンサには近年普及し始めたセンサ素子の耐久劣化のほとんど無い非接触のホールＩＣで構成するポテンショメータを使用した。本発明は一つにはこれが一般普及してきたことで実現できたともいえる。従来の摺動接触型ポテンショメータでも機能的には可能であるが、安定性においても、耐久性においても、振動、衝撃の多いデフレクタには実用化はほとんど困難である。図５下段に完成品でセンサカバーを被せたデフレクタ投雪角度センサ２（ＤＳ２）の実装状態を示す。使用したポテンショはもともと防塵防滴使用のため、障害物に対する保護が目的である。以上の構成で排雪最終放出口である従動デフレクタ２２２の投雪放出角度を検知することが出来る。
【００２１】
図４にデフレクタセンサの第１実施例であるデフレクタ投雪角度センサ１（ＤＳ１）の構成を示す。原動デフレクタ２２１を作動する電動シリンダのデフレクタアクチュエータ１（ＤＡ１）に内蔵されているシリンダの伸縮変位を出力するポテンショを利用している。前記デフレクタ投雪角度センサ２（ＤＳ２）開発中に市場に出てきたものである。従来ポテンショ内蔵電動シリンダは全く無かったわけではないが、計測または設備用のものしか無く、本願実施除雪機の様な作業機械の制御用に使用できるものは無かった。これが元々あれば前記センサ２の開発の必要はなかった。
【００２２】
デフレクタ投雪角度センサ１（ＤＳ１）はデフレクタアクチュエータ１（ＤＳ１）のシリンダ伸縮変位量で、デフレクタ投雪角度センサ２（ＤＳ２）は拘束リンク２２４の回転変位量で、それぞれ排雪最終放出口である従動デフレクタ２２２の投雪放出角度を代用検知している。デフレクタ２２は投雪距離を調整する機能であるがこの投雪放出角度で投雪距離が解るわけではない。図６に本発明実施除雪機で従動デフレクタ２２２の角度とその時のセンサ出力値と投雪距離との関係を、降雪時期、降雪地域、積雪時期、除雪時期など全ての除雪条件で各々条件の元、実際に幾度も測定し平準化し、標準化した「デフレクタ角度−センサ出力−投雪距離」の標準特性図を示す。投雪距離は代表３曲線を示しているが制御パラメータとしてはこの間にも幾つかある。開発した制御要素の構成もさることながら、一つにはこの投雪落下点距離を数量化、定量化したことにより投雪自動制御が実現可能になったともいえる。実際の制御では「センサ出力−投雪距離」が問題であり、これを制御パラメータとしている。この獲得した貴重なデータは全て制御テーブル値としてメイン制御ユニット５に組み込まれている。
【００２３】
投雪は本発明実施除雪機ではデフレクタ２２により下げ斜方投射による近距離投雪から、上げ斜方投射による遠距離投雪まで、約２５ｍ程の投雪距離になる。上げ斜方投射におけるデフレクタ角度４０°付近で投雪距離が極大となるのは、投雪は剛体運動とは全く異なる、非常に複雑な非放物運動であることを示している。逆にここが制御限界でもある。投雪飛翔軌跡も最高到達点の前後で非対称であり放物線にはほど遠い。デフレクタ２２の投雪放出角度がセンサで把握できたとしても、そこから投雪落下点までの距離を演算導出することは不可能である。水平投射から下げ斜方投射にかけては投雪距離は除雪条件にさほど影響しない。問題は水平投射から上げ斜方投射にかけての遠距離投雪の場合である。全降積雪期間にわたり根気強く実測値データを収集し、それを統計的方法で整理し標準化することによって、全除雪条件におけるデフレクタ角度（センサ出力）から投雪距離の推定が可能になった。この標準特性図はもちろん機種毎に取得する必要があるが、除雪機の基本機構（エンジン、オーガ、ブロワ、シュータ）が同じであれば流用できる。
【００２４】
図７に除雪進行する走行距離を検知するピックアップ式回転センサＰＳの構成を示す。
原理は自動車の初期電磁ピックアップ式車輪回転センサと同じであるが、自動車の検出歯車に対し、除雪機の場合は除雪走行速度が極低速の為、歯車の必要はなく１回転当たり検出突起部が２箇所の、即ち１回転当たり２パルスの、最も簡単な構造の検出回転体３３３を使用している。取り付け場所はクローラベルト３１の履帯回転を位置固定し機体荷重を支える最も機械剛性の高い転輪（従動輪）３３及び転輪フレーム３３１にしている。ピックアップ式回転センサＰＳは転輪フレーム３３１にピックアップセンサブラケット３３２で、検出回転体３３３は転輪３３の回転軸にそれぞれ固定している。転輪は５ケある内、クローラベルト３１の張り角に当たる空転の発生しない、一番手前の位置のものにしている。またこの位置ならセンサＰＳのメインテナンスも簡単にできる。転輪（３３）１回転で０．４ｍ（０．２ｍ／パルス）の進行距離である。
【００２５】
以上の構成で投雪自動制御の制御ブロック図を図８と図９に、制御フローチャートを図１０に示す。図９は制御機構をより実装状態のイメージに近づけて解りやすく示したものである。制御の心臓部であるメイン制御ユニット５は操作パネル４の内側（図１）で最も振動影響の少ない場所に実装している。投雪自動制御は、投雪自動制御押しボタンスタートスイッチ４３が押されると、メイン制御ユニット５はその時のシュータ旋回角度センサＳＳとデフレクタ投雪角度センサ１（ＤＳ１）のそれぞれの出力値を読み取り、除雪機の走行面を仮想的に２次元的に拡張した仮想平面上に仮想投雪落下点を設定する。以後、除雪進行距離に応じて、ピックアップ式回転センサＰＳのパルス出力を受け、転輪（３３）１回転に１回、即ち０．４ｍ進行毎に投雪落下点が設定した仮想投雪落下点になるよう、投雪左右方向即ち旋回角度センサＳＳ値と投雪距離即ち投雪角度センサ１（ＤＳ１）値のそれぞれを演算決定し、それぞれのセンサ値に収束するよう、シュータ旋回アクチュエータＳＡとデフレクタアクチュエータ１（ＤＡ１）を動作させる。
【００２６】
除雪時期に応じて主に雪質の違いを雪質補正ポテンショ（デフレクタ角度補正ポテンショ）４１で作業開始前に設定しておく。ここで雪質といっても地域によって異なる。新雪といっても中部圏、東北圏、北海道では多少異なる。ザラメ雪にしても同様である。新雪、しまり雪、ザラメ雪のように単純に区別することは出来ない。各雪質にも巾がある。しかし最終的には雪質の問題であり、このことから雪質補正用にポテンショメーターを使用し各雪質を更に細かに微調整出来るようにし、地域の違いにも対応している。
【００２７】
投雪落下点を仮想設定できたのは何といっても「デフレクタ角度−センサ出力−投雪距離」の関係を苦労の末、つかみ得たことによる。これに対し投雪の左右方向の角度補正は演算可能である。各補正角度作動巾は当然各回転センサパルス毎（各進行位置毎）によって異なる。仮に制御モデルを解りやすく真横方向対称旋回角範囲で、即ち１２０°から６０°又は２４０°から３００°（図１１）での自動投雪となった場合は、回転センサパルス毎の各々補正旋回角度作動巾の方では、ほぼガウス分布を描くように増減する。図１１に投雪自動制御の様子を、図１２にそのイメージを示す。当初はピックアップ式回転センサＰＳのパルス毎に、即ち進行距離０．２ｍ毎に補正作動していたが、全くその必要がなく２パルス毎（０．４ｍ毎）、又は４パルス毎（０．８ｍ毎）でも充分であることが解った。
【００２８】
ここで「デフレクタ角度−センサ出力−投雪距離」の関係は当然のことながら安定した除雪作業状態を仮定している。即ち除雪部１の除雪回転各部、オーガ１１、ブロワ（図省略）の回転数が一定であることを仮定しているが（作業機ではフルパワー出力）、実際には除雪負荷変動により絶えず回転数は変動している。しかし除雪機が除雪進行を続けている場合の回転数変動程度では、自動投雪制御機能にほとんど影響はない。投雪落下点は制御上は点であるが、実際の除雪機の投雪動作では散らばって投射される為、広がりを持つ。負荷変動による回転数変動に応じた投雪距離の変化は投雪落下点の広がりの中に丸め込まれる。
【００２９】
これに対し回転数が連続的にダウンするほどの重除雪負荷作業になるような場合は問題になる。相手が長期放置され幾層にも締まった積雪層や、春先の幾度も水（液相）と氷（固相）の間を繰り返した堅雪層だとそうなりやすい。回転数ダウンになると当然それに応じて投雪距離を補正しなければならないが、この回転数変化でも雪質補正ポテンショ４４で補正できる。それだけでなく投雪落下点高さの違いによる投雪距離の補正も出来る。投雪自動制御は除雪機走行面上の仮想平面を仮定しているが、実際の作業では走行面より高い位置に、又は低い位置に投雪する場合も多々ある。
【００３０】
これらのことは本発明開発機の試験中に解ったことである。開発当初、雪質による投雪距離の相違はあまりにも明確で、またそれを自動検知し制御プログラムに組み入れることは不可能であることから、この制御パラメータだけを除雪条件、即ち主に雪質条件における詳細な「デフレクタ角度−センサ出力−投雪距離」の関係をつかみ、手動設定として補正用操作器を雪質補正ポテンショ４４とした。しかし投雪自動制御を行う根本は投雪距離制御値の補正である。回転数変化や投雪落下点高さ変化も除雪条件変化であり、雪質と同様にポテンショ４４で投雪距離補正が出来ることは当然と言えば当然である。またこれらの除雪条件は雪質ほどダイナミックレンジは広くない為、極めて簡単に補正調整できる。雪質補正ポテンショ４４機能はまた万能の投雪距離補正操作器である。つかみ得た「デフレクタ角度−センサ出力−投雪距離」と雪質との関係が正確なデータであったが故にこのような応用も可能になった。
【００３１】
自動投雪中に投雪落下点を変えたい場合には、シュータークロスレバースイッチ４１をそのように操作するだけで、自動制御は即キャンセルされ、シュータ２はスイッチ手動操作のままに動作する。シュータクロスレバースイッチ４１で直接シュータ旋回アクチュエータＳＡとデフレクタアクチュエータＤＡを操作出来ると共に、スイッチ出力をメイン制御ユニット５に並列入力し、スイッチ４１が操作された場合、直ちに自動制御をキャンセルさせる手動優先インターロックの制御回路に構成している（図９）。そして投雪落下点を変更した後、再び押しボタンスタートスイッチ４３を押せば、新規の投雪落下点へ自動投雪を継続する。他の設定操作などは一切入らずに、ワンタッチで操縦者の意図をそのまま自動継続する。以上の制御はもちろん従来の電子回路では基本的にはできない。マイコン制御の使用で初めて可能になる。マイコンが製品に組み込みで使われ始めてから３０年以上になり、やっと本発明実施除雪機のような作業機レベルに使える時代になった。
【００３２】
以上が本願発明除雪機の投雪自動制御である。出願人はこれをロックオン投雪と命名した。ミサイルがロックオンしたターゲットは逃げられる場合があるが、本願除雪機のロックオンした投雪落下点はロックしたままである。操縦者の意図した投雪落下点をロックし、そのロックした位置に自動で投雪継続する。長年の構想を本願発明で初めて実現することが出来た。この自動投雪の性能は除雪運搬用のトラックの荷台を狙えるほどである。これは熟練成人男子の操縦の場合としても、従来の投雪に伴う様々な被害や危険性を未然に防止することが出来、更に投雪操作がほとんど必要無くなることにより、近年の高齢者や女性のような初心者でも熟練成人男子並に操縦出来る、操縦操作性と除雪作業能率を飛躍的に向上させ、この分野での少子高齢化時代に貢献する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
飛翔物を斜方投射するような（例えば、放水機）すべての機械に利用が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１      除雪部
２      シュータ
３      クローラ
４      操縦パネル
５      メイン制御ユニット
１１    オーガ
１２    オーガケース
２１    シュータ本体
２２    デフレクタ
３１    クローラベルト
３２    スプロケット（駆動輪）
３３    転輪（従動輪）
４１    シュータクロスレバースイッチ
４２    除雪部クロスレバースイッチ
４３    投雪自動制御押しボタンスタートスイッチ
４４    投雪自動制御雪質補正ポテンショメーター（＝デフレクタ角度補正ポテンショ）
１２１  アクチュエータ・センサーカバー
１２２  アクチュエータブラケット
１２３  シュータセンサーブラケット
２１１  シュータウォームギヤ
２１２  シュータウォームホイール
２１３  センサベベルギヤ
２１４  アクチュエータベベルギヤ  
２２１  原動デフレクタ
２２２  従動デフレクタ
２２３  固定リンク
２２４  拘束リンク
２２５  可動リンク
３３１  転輪フレーム
３３２  ピックアップセンサブラケット
３３３  検出回転体
ＳＡ    シュータ旋回アクチュエータ
ＳＳ    シュータ旋回角度センサ
ＤＡ１  デフレクタアクチュエータ１
ＤＡ２  デフレクタアクチュエータ２
ＤＳ１  デフレクタ投雪角度センサ１
ＤＳ２  デフレクタ投雪角度センサ２
ＰＳ    ピックアップ式回転センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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