(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪（２）により走行可能な機体（３）と、地面に設けられた磁石等の走行制御部材（３６）を検出して、前記機体（３）の走行制御を行うための検出信号を制御部に出力する走行制御用検出センサー（３５）とを備え、列状の作物の間を無人走行可能な無人走行式農業用車両（１）において、
前記走行制御用検出センサー（３５）は、前記車輪（２）を回転自在に支持する車輪軸（３２）に設けられたセンサー取付部材（３３，４３）に、前記車輪（２）が進行方向前側のときに前記車輪（２）の前方に位置するように設けられ、
前記センサー取付部材（３３，４３）は、棒材から形成され、前記車輪（２）が進行方向前側のときに前記車輪（２）の前側を包囲するようにして取り付けられていることを特徴とする無人走行式農業用車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列状の作物の間を無人走行可能な無人走行式農業用車両に係り、特に、地面に設けられた磁石等の走行制御部材を検出して、機体の走行制御を行うための検出信号を制御部に出力する走行制御用検出センサーの取付構造に特徴を有する無人走行式農業用車両に関する。
【０００２】
野菜等の作物が列状に栽培されている間を無人走行可能な無人走行式農業用車両において、停止や後進等の走行制御をセンサーを用いて行うことが従来から多用されている。
このような無人走行式農業用車両としては、例えば、特公平６−５９４３９号公報に開示されているように、畝間を無人走行可能な薬剤散布車（防除機）が知られている。この無人走行式薬剤散布車５０は、図８に示すように、機体５１の前後部においてそれぞれ、左右の車輪５２Ｒ，５２Ｌの略中央部に取り付けられた磁気センサー等の走行制御用検出センサー（停止位置検出センサー）５３が、畝間Ｂの幅方向中央部における薬剤散布車５０の所定の停止位置に設置された磁石等の走行制御部材（走行停止部材）５４を検出して、機体５１の走行制御を行うための検出信号をマイクロコンピュータ等の制御部に出力し、この信号に基づいて制御部は電動機を停止し、その後電動機を逆方向に回転させて機体５１を後進させるようになっている。
このような無人走行式薬剤散布車５０においては、畝間Ｂの幅が広く、薬剤散布車５０が畝間Ｂ内を走行できる場合には、走行制御部材５４および走行制御用検出センサー５３による走行制御が有効に機能する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示すように、畝間Ｂの幅が狭く、畝Ｕを跨いで機体６１を走行させる必要がある場合には、作物Ｐが左右の車輪６２Ｒ，６２Ｌの間に位置するため、これら左右の車輪６２Ｒ，６２Ｌの中央部に走行制御用検出センサーを取り付けることができないという問題がある。
【０００４】
一方、走行制御用検出センサーを左の車輪６２Ｌまたは右の車輪６２Ｒの横方向外側に設けると、畝Ｕの法面Ｕ１に走行制御用検出センサーが接触し、センサーが損傷するか法面Ｕ１が崩れてしまう虞がある。また、畝間Ｂの中心部から車輪６２Ｌ，６２Ｒがそれて走行すると、地面に設置された走行制御部材を走行制御用検出センサーが検出できないことがある。例えば、右の車輪６２Ｒの右方向外側に走行制御用検出センサーを設けた場合、右の車輪６２Ｌが右にそれると、走行制御用検出センサーが走行制御部材から遠ざかってしまい、また走行制御用検出センサーからみて走行制御部材が車輪６２Ｌの陰になって走行制御部材の検出が阻害される。
【０００５】
また、走行制御用検出センサーを機体６１に支持して車輪６２Ｌ，６２Ｒの前方に設けた場合、図１０に示すように、旋回時などに車輪６２Ｌ，６２Ｒの軌道６２Ｋと走行制御用検出センサーの軌道６３Ｋが異なり、走行制御用検出センサーが走行制御部材を検出できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、車輪により走行可能な機体と、地面に設けられた磁石等の走行制御部材を検出して、機体の走行制御を行うための検出信号を制御部に出力する走行制御用検出センサーとを備え、列状の作物の間を無人走行可能な無人走行式農業用車両において、走行制御用検出センサーが畝の法面に接触することを防止できるとともに、走行制御用検出センサーが地面に設けられた走行制御部材を確実に検出することができる無人走行式農業用車両を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の無人走行式農業用車両は、車輪（２）により走行可能な機体（３）と、地面に設けられた磁石等の走行制御部材（３６）を検出して、前記機体（３）の走行制御を行うための検出信号を制御部に出力する走行制御用検出センサー（３５）とを備え、列状の作物の間を無人走行可能な無人走行式農業用車両（１）において、前記走行制御用検出センサー（３５）は、前記車輪（２）を回転自在に支持する車輪軸（３２）に設けられたセンサー取付部材（３３，４３）に、前記車輪（２）が進行方向前側のときに前記車輪（２）の前方に位置するように設けられ、前記センサー取付部材（３３，４３）は、棒材から形成され、前記車輪（２）が進行方向前側のときに前記車輪（２）の前側を包囲するようにして取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明においては、走行制御用検出センサーが、車輪軸に設けられたセンサー取付部材に車輪の進行方向前方に位置するように設けられているので、畝の法面に接触することを防止することができるため、走行制御用検出センサーあるいは畝の法面を崩してしまうのを防止することができる。
また、車輪が左右に多少それて走行しても、走行制御用検出センサーが車輪とともに動き、しかも車輪の進行方向前方にあるので、磁石等の走行制御部材が車輪の陰になることもなく、また走行制御用検出センサーが車輪の本来の進行方向中心から少ししかずれないため、走行制御用検出センサーが走行制御部材を確実に検出することができる。
さらに、直進する場合だけでなく、車輪の向きを変えて走行方向を変える場合にも、走行制御用検出センサーが車輪とともに動き、かつ車輪の進行方向前方にあるので、車輪の軌道と走行制御用検出センサーの軌道とがほぼ一致するため、磁石等の走行制御部材を検出することができる。
【０００９】
ここで、無人走行式農業用車両としては、例えば、無人走行式薬剤散布車等の防除機のほか、無人走行式施肥機械などが挙げられる。
なお、「前記車輪が進行方向前側のときに前記車輪の前方に位置するように設けられている」とは、車輪が前輪の場合には、前進するときに該車輪が進行方向前側になるので、該車輪の前方に位置するように走行制御用検出センサーが設けられ、一方車輪が後輪の場合には、後進するときに該車輪が進行方向前側になるので、該車輪の前方は、前記前輪の場合とは反対になる。
【００１３】
また、センサー取付部材が車輪の進行方向前側を包囲するようにして取り付けられているので、作業時に、作物を掻き分けて作物等を傷めないようにすることができるとともに、車輪に草等が巻き付かないようになっている。このように、センサー取付部材と分草部材とを兼用させて、構成の簡略化を図ることができる。
【００１４】
ここで、「前記車輪が進行方向前側のときに前記車輪の前側を包囲するように取り付けられている」とは、車輪が前輪の場合には、前進するときに該車輪が進行方向前側になるので、該車輪の前側を包囲するようにセンサー取付部材が取り付けられ、一方車輪が後輪の場合には、後進するときに該車輪が進行方向前側になるので、該車輪の前側は、前記前輪の場合とは反対の側になる。
【００１６】
さらに、棒材からなるセンサー取付部材が、進行方向における機体から外側に向かう側の車輪の部分、例えば、前輪としての車輪の場合には該車輪の前側を包囲するようにして取り付けられているので、車輪の側部が畝の法面に接触する前に、棒材からなるセンサー取付部材の側部が接触するため、車輪によって法面を崩してしまうのを防止することができる。このように、センサー取付部材と分草部材とガイド部材とを兼用させて、構成の簡略化を図ることができる。
【００１７】
なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の欄の記載についても同様である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る無人走行式ブームスプレーヤを斜め後方から見た概略斜視図である。この無人走行式ブームスプレーヤ（無人走行式農業用車両）１は、４つの車輪２により走行可能な機体３と、この機体３上に回転可能に設置されたホースリール４と、機体３の前方にブーム支持部材５により取り付けられたブーム６とを備えている。
【００１９】
ホースリール４には、ブームスプレーヤ１とは別個に設置されているポンプ（図示せず）の吐出口に接続されたホース７が巻回されており、ブームスプレーヤ１が走行して位置固定されたポンプから離れて行くにつれて、ホースリール４が回転してホース７がホールリール４から離れて直線状に伸ばされてゆき、ブームスプレーヤ１が走行してポンプに近付くにつれて、ホースリール４が回転してホース７がホースリール４に巻き取られてゆくようになっている。なお、図示しないが、ホースリール４には、ホース７を整然と巻き取るために、ホース整列巻き機構が併設されている。
【００２０】
ブーム６は、中ブーム６ａと、この中ブーム６ａの両端部に機体３に沿って折り畳むことができるように連結された右ブームおよび左ブーム（いずれも図示せず）とから構成され、各ブームには、間隔をおいて複数の噴霧口が設けられ、これらの噴霧口には、前記ホースリール４に巻回されるホース７に連結された連結ホース８を介してポンプからの薬液が圧送される。
【００２１】
図２は、動力伝達機構を説明するための斜視図である。
ブームスプレーヤ１には、バッテリ１１およびモータ１２が搭載されており、バッテリ１１を電源としてモータ１２が駆動し、この駆動力（回転力）がモータ１２の駆動軸に固定されたスプロケット１３、第１の中間伝動軸（回転軸）１４の一端部に固定されたスプロケット１５およびこれらのスプロケット１３，１５の間に掛けられたチェーン１６により、第１の中間伝動軸１４に伝達され、さらに第１の中間伝動軸１４の他端部に固定されたスプロケット１７、第２の中間伝動軸（回転軸）１８に固定されたスプロケット１９およびこれらのスプロケット１７，１９の間に掛けられたチェーン２０により、第２の中間伝動軸１８に伝達される。
【００２２】
第２の中間伝動軸１８の両端部にはそれぞれ、スプロケット２１，２１が固定され、各スプロケット２１，２１と、左右の車輪（この例では後輪）２，２に固定された各スプロケット２２，２２との間にチェーン２３，２３が掛けられており、これにより第２の中間伝動軸１８からこれらの各車輪２，２に動力が伝達され、これらの各車輪２，２がモータ１２の駆動力により回転する。
また、第２の中間伝動軸１８には、スプロケット２４が固定されており、このスプロケット２４と、ホースリール４の回転軸に固定されたスプロケット２５との間にチェーン２６が掛けられており、これにより第２の中間伝動軸１８からホースリール４に動力が伝達され、ホースリール４がモータ１２の駆動力により回転する。
【００２３】
各車輪２は、図１および第３図に示すように、機体３から下方に延びている支持部材３１の下端部に固定され、水平方向に延在する車輪軸３２に、回転自在に取り付けられている。各車輪２の各車輪軸３２には、センサー取付部材３３が取り付けられている。
センサー取付部材３３は、丸棒（棒材）が略U字状に曲げられて水平に配置され、そして両基端部がそれぞれ車輪軸３２の両端部に固定され、車輪２が進行方向前側のときに車輪２の前側を包囲するようにして設けられている。すなわち、センサー取付部材３３は、前輪としての車輪２には該車輪２の前側を包囲するようにして取り付けられ、後輪としての車輪２には該車輪２の後側を包囲するようにして取り付けられている。センサー取付部材３３の先端部分３３ａは、先端側に向かって突出する「く」字状に形成されている。
【００２４】
このセンサー取付部材３３は、分草部材を兼ねている。すなわち、センサー取付部材３３は、車輪２が進行方向前側のときに車輪２の前側を包囲するようにして取り付けられ、その先端部分３３ａが先端側に向かって突出する「く」字状に形成されているので、作業時に、作物を掻き分けて作物等を傷めないようにすることができるとともに、車輪２に草等が巻き付かないようになっている。
【００２５】
また、このセンサー取付部材３３は、ガイド部材を兼ねている。すなわち、図４に示すように、丸棒からなるセンサー取付部材３３が、車輪２が進行方向前側のときに車輪２の前側を包囲するようにして取り付けられているので、車輪２の側部が畝Ｕの法面Ｕ１に接触する前に、センサー取付部材３３の側部が接触するため、車輪２によって法面Ｕ１を崩してしまうことがない。
【００２６】
図１および図３に示すように、右側の前後の車輪２，２に取り付けられたセンサー取付部材３３，３３にはそれぞれ、三角形状の取付板３４，３４が固定されており、各取付板３４，３４の下側にそれぞれ、磁気センサー等の走行制御用検出センサー３５，３５が固定されている。
なお、これらの走行制御用検出センサー３５，３５は、左側の前後の車輪２，２に取り付けられたセンサー取付部材３３，３３に取り付けるようにすることもできる。この場合には、地面に設ける磁石等の走行制御部材３６の位置をこの取り付け状態に合わせて変えるようにすればよい。
【００２７】
走行制御用検出センサー３５は、地面に設けられた走行制御部材３６に接近すると、走行制御部材３６の磁気等を検出して、その検出信号を機体３に設置されたマイクロコンピュータ等からなる制御部（図示せず）に出力し、この信号に基づいて制御部は、モータを停止させたり、またモータを逆方向に回転させて車輪（後輪）２，２を逆方向に回転させて機体３を後進させるとともに、ホースリール４を逆方向に回転させるようになっている。
【００２８】
この無人走行式ブームスプレーヤ１を、列状の作物の間を無人走行させるには、例えば、次のように行う。
まず、ブームスプレーヤ１を停止させる位置に、予め走行制御部材（磁石）３６を設置しておく。
次いで、モータ１２を駆動させて左右の車輪（後輪）２，２を回転駆動し、ブームスプレーヤ１を列状の作物に沿って前進させる。それと同時に、別個に設置されているポンプからブーム６の噴霧口にホース７および連結ホース８を介して薬液を圧送し、ブーム６の噴霧口から栽培作物に向けて噴霧させる。
また、モータ１２を駆動させると、ホースリール４が回転駆動し、これによりブームスプレーヤ１の前進に伴って、ホース７がホールリール４から離れて直線状に伸ばされてゆく。なお、ブームスプレーヤ１の前進時には、ホースリール４がモータ１２の駆動力を受けないで回転するように、ホースリールへの動力伝達を断つクラッチを設けるようにしてもよい。
【００２９】
次いで、ブームスプレーヤ１が畝に沿って薬液を散布しながら前進し、前輪としての車輪２の前方に取り付けられている走行制御用検出センサー３５が、予めブームスプレーヤ１の停止位置に設置しておいた走行制御部材３６を検出すると、その検出信号が制御部に出力され、この信号に基づいて制御部は、モータ１２の駆動を停止させてブームスプレーヤ１を停止させ、その後モータ１２を逆方向に回転させて、左右の車輪（後輪）２，２を逆方向に回転駆動し、ブームスプレーヤ１を後進させる。また、モータ１２を逆方向に回転させると、ホースリール４が逆方向に回転駆動し、これによりブームスプレーヤ１の後進に伴って、ホース７がホースリール４に巻き取られてゆく。
【００３０】
次いで、ブームスプレーヤ１が畝に沿って薬液を散布しながら後進し、後輪としての車輪２の後方に取り付けられている走行制御用検出センサー３５が、スタート地点に設置しておいた走行制御部材３６を検出すると、その検出信号が制御部に出力され、この信号に基づいて制御部は、モータ１２の駆動を停止させてブームスプレーヤ１を停止させる。それと同時に、ポンプからブーム６の噴霧口への薬液の圧送を停止させる。
なお、後進時には、薬液の散布を止めるようにしてもよいし、さらに後進時の走行速度を変えるようにしてもよい。
以上により、ブームスプレーヤ１が畝に沿って自動的に往復して所定の幅の薬液散布作業が終了する。以下、ブームスプレーヤ１を別の畝に移動させ、同様にして畝に沿って薬液散布を行う。
【００３１】
このような無人走行式ブームスプレーヤ１にあっては、走行制御用検出センサー３５が、車輪軸３２に設けられたセンサー取付部材３３に車輪２の進行方向前方に位置するように設けられているので、畝Uの法面Ｕ１に接触することを防止することができる。そのため、走行制御用検出センサー３５あるいは畝Ｕの法面Ｕ１を崩してしまうのを防止することができる。
また、車輪２が左右に多少それて走行しても、走行制御用検出センサー３５が車輪２とともに動き、しかも車輪２の進行方向前方にあるので、磁石等の走行制御部材３６が車輪２の陰になることがない。また、走行制御用検出センサー３５が車輪２の本来の進行方向中心から少ししかずれない。そのため、走行制御用検出センサー３５が走行制御部材３６を確実に検出することができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態においては、操舵装置を備えていないが、操舵装置を設けて車輪２を左右に動かしてかじ取りできるようにしてもよい。
このようなブームスプレーヤにおいて、車輪２の向きを変えて走行方向を変える場合に、走行制御用検出センサー３５は車輪２とともに動き、かつ車輪２の進行方向前方にある。したがって、車輪２の軌道と走行制御用検出センサー３５の軌道とがほぼ一致するため、磁石等の走行制御部材３６を検出することができる。
【００３３】
図５〜図７は、本発明の他の実施の形態を示す図であって、走行制御用検出センサー取付部を示す図である。
本実施の形態においては、センサー取付部材４３が、両基端部を車輪軸３２に対して該車輪軸３２を中心に回動可能に取り付けられている。また、センサー取付部材４３には、車輪軸３２の取付部よりもさらに先端部分４３ａと反対側に延長されている延長部４３ｂが設けられ、この延長部４３ｂと支持部材３１との間に、引っ張りコイルバネ（付勢手段）４４が張設されている。また、支持部材３１には、センサー取付部材４３の下側に当接するストッパーボルト（ストッパー）４５が設けられている。また、機体３には、フック（係止手段）４６が取り付けられている。
【００３４】
このように構成された無人走行式ブームスプレーヤにおいては、作業時には、第５図および第６図に示すように、センサー取付部材４３は、引っ張りコイルバネ４４の付勢力によりストッパーボルト４５に押し付けられるように付勢され、これによりセンサー取付部材４３は水平状態を保っている。
作業時に、万一、走行制御用検出センサー３５、取付板３４あるいはセンサー取付部材４３が障害物に接触すると、センサー取付部材４３が引っ張りコイルバネ４４の付勢力に抗して車輪軸３２を中心に上方に回動し、これにより走行制御用検出センサー３５等の損傷を防止することができる。
【００３５】
また、センサー取付部材４３を上方に持ち上げて、センサー取付部材４３を車輪軸３２を中心に上方に回動し、フック４６に引っ掛けることにより、車輪２あるいは機体３から突出しているセンサー取付部材４３をこれらよりも内側に位置させることができるので、ブームスプレーヤ全長を短くでき、格納時あるいはトラック等による運搬時等に便利であるとともに、走行制御用検出センサー３５等が不用意にぶつかって損傷するのを防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車輪により走行可能な機体と、地面に設けられた磁石等の走行制御部材を検出して、機体の走行制御を行うための検出信号を制御部に出力する走行制御用検出センサーとを備え、列状の作物の間を無人走行可能な無人走行式農業用車両において、走行制御用検出センサーが畝の法面に接触することを防止できるとともに、走行制御用検出センサーが地面に設けられた走行制御部材を確実に検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無人走行式ブームスプレーヤを斜め後方から見た概略斜視図である。
【図２】同、動力伝達機構を説明するための斜視図である。
【図３】同、走行制御用検出センサー取付部を示す斜視図である。
【図４】同、走行制御用検出センサー取付部を示す正面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す図であって、走行制御用検出センサー取付部を示す側面図である。
【図６】同、走行制御用検出センサー取付部を示す斜視図である。
【図７】同、センサー取付部材を係止した状態の斜視図である。
【図８】従来の無人走行式農業用車両を示す斜視図である。
【図９】従来の無人走行式農業用車両の問題点を説明するための斜視図である。
【図１０】従来の無人走行式農業用車両の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１    無人走行式ブームスプレーヤ（無人走行式農業用車両）
２    車輪
３    機体
４    ホースリール
６    ブーム
７    ホース
３１    支持部材
３２    車輪軸
３３，４３    センサー取付部材（分草部材、ガイド部材）
３３ａ，４３ａ    先端部分
３４    取付板
３５    走行制御用検出センサー
３６    走行制御部材
４３ｂ    延長部
４４    引っ張りコイルバネ（付勢手段）
４５    ストッパーボルト（ストッパー）
４６    フック（係止手段）
【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】
0003898436.tif 000008
【図８】
0003898436.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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