JP2016185134A - 無人作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】無人作業車が走行不能に陥った場合の人力による無人作業車の移動操作を容易に行えるようにする。【解決手段】原動機からの動力で作動する走行装置と、原動機から走行装置への伝動状態を切り替える切替装置と、切替装置の作動を制御する制御部４８Ｅを有する制御システムＤとを備えた無人作業車において、走行に関する人力アシストを可能にする使用状態に切り替え可能な人為操作具と、人為操作具の使用状態への切り替えを制御システムＤに報知する報知手段５４とを備え、制御システムＤは、報知手段５４の報知に基づいて人為操作具の使用状態への切り替えを検知した場合に、制御部４８Ｅに優先して切替装置の作動を制御する補助制御部４８Ｌを備えている。【選択図】図１１

Description

本発明は、原動機からの動力で作動する走行装置と、前記原動機から前記走行装置への伝動状態を切り替える切替装置と、前記切替装置の作動を制御する制御部を有する制御システムとを備えた無人作業車に関する。

上記のような無人作業車としては、原動機としてのエンジンと、走行装置としてのタイヤ車輪と、切替装置としての前後進切替機構及び変速装置と、制御システムとしての制御装置などとを備えたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−１４２９００号公報（段落番号００２９、図１〜２）

上記のような無人作業車においては、例えば、道幅の狭い畦道などでの走行中に脱輪して走行不能に陥った場合には、無人作業車を人力で移動させて通常の走行姿勢又は走行位置に戻すことになる。しかしながら、無人作業車はかなり重たいことから、無人作業車を人力で移動させるにはかなりの労力と手間を要することになる。

又、無人作業車などにおいては、上記のような走行不能状態に陥った場合に原動機の緊急停止を可能にする緊急停止スイッチを備えることが望ましいが、緊急停止状態は、前後進切替装置及び変速装置が伝動状態のままで原動機が停止する状態であることから、無人草刈機を人力で走行移動させようとしても、伝動系の負荷が重すぎて無人草刈機を人力で走行移動させることが困難になる。

つまり、無人作業車が走行不能に陥った場合の人力による無人作業車の移動操作を容易にすることが望まれている。

上記の課題を解決するための手段として、
原動機からの動力で作動する走行装置と、前記原動機から前記走行装置への伝動状態を切り替える切替装置と、前記切替装置の作動を制御する制御部を有する制御システムとを備えた無人作業車において、
走行に関する人力アシストを可能にする使用状態に切り替え可能な人為操作具と、
前記人為操作具の使用状態への切り替えを前記制御システムに報知する報知手段とを備え、
前記制御システムは、前記報知手段の報知に基づいて前記人為操作具の使用状態への切り替えを検知した場合に、前記制御部に優先して前記切替装置の作動を制御する補助制御部を備えている。

この手段によると、無人作業車が走行不能に陥った場合には、人為操作具を使用状態に切り替えることにより、人力による無人作業車の移動操作が行い易くなる。

又、緊急停止スイッチなどを使用して原動機を緊急停止させた場合には、報知手段により人為操作具の使用状態への切り替えを制御システムに報知することにより、補助制御部の制御作動によって切替装置を中立状態に切り替えることが可能になる。

その結果、無人作業車が走行不能に陥った場合の人力による無人作業車の移動操作を容易にすることができる。

課題をより好適に解決するための手段の一つとして、
前記報知手段として、前記人為操作具の使用状態への切り替えを検出する検出器を備えている。

この手段によると、人為操作具を使用状態に切り替えることにより、人為操作具の使用状態への切り替えを制御システムに自動的に報知することができる。

つまり、報知手段を手動操作する手間をなくすことができる。

課題をより好適に解決するための手段の一つとして、
前記走行装置として駆動輪を備え、
前記補助制御部は、前記人為操作具の使用状態への切り替えを検知した場合に、前記切替装置を中立状態に切り替える中立制御手段を備えている。

この手段によると、人為操作具を使用状態に切り替えることにより、又は、報知手段により人為操作具の使用状態への切り替えを制御システムに報知することにより、補助制御部の制御作動によって切替装置を中立状態に自動的に切り替えることができる。

つまり、切替装置を中立状態に切り替えるための手動操作を不要にすることができる。

課題をより好適に解決するための手段の一つとして、
前記補助制御部の優先解除を指令するスイッチを備え、
前記補助制御部は、前記スイッチからの指令に基づいて前記切替装置に対する制御作動を停止する停止制御手段を備えている。

この手段によると、人力による無人作業車の移動操作によって無人作業車を通常の走行姿勢又は走行位置に戻した後、スイッチを操作することにより、制御部の制御作動による通常の制御状態に簡単に戻すことができる。

課題をより好適に解決するための手段の一つとして、
前記人為操作具を着脱可能に備え、
前記報知手段として、前記人為操作具の装着を前記人為操作具の使用状態への切り替えとして検出する装着検出器を備えている。

この手段によると、人為操作具の非使用時には人為操作具を取り外すことができる。これにより、人力アシストが不要な通常作業時には無人作業車を軽量でコンパクトにすることができる。

そして、人力アシストが必要な場合には、人為操作具を装着することにより、人為操作具の使用状態への切り替えを制御システムに自動的に報知することができる。

課題をより好適に解決するための手段の一つとして、
前記人為操作具を、車内に格納する格納位置と車外に延出する使用位置とに出退可能に備え、
前記報知手段として、前記人為操作具の使用位置への到達を前記人為操作具の使用状態への切り替えとして検出する位置検出器を備えている。

この手段によると、人為操作具の非使用時には人為操作具を車内に格納することができる。これにより、人力アシストが不要な通常作業時には無人作業車をコンパクトにすることができる。

そして、人力アシストが必要な場合には、人為操作具を使用位置まで突出させることにより、人為操作具の使用状態への切り替えを制御システムに自動的に報知することができる。

無人草刈機の左側面図である。 無人草刈機の平面図である。 車体フレームの構成及び各電装品の配置などを示す無人草刈機の横断平面図である。 車体フレームの構成及び電線の支持構造などを示す要部の一部分解斜視図である。 伝動構造及び電線の支持構造などを示す無人草刈機の横断平面図である。 伝動構造及び各電装品の配置などを示す要部の縦断背面図である。 第１伝動装置の構成及び電線の支持構造などを示す要部の縦断左側面図である。 伝動構造及び操舵構造を示す要部の縦断背面図である。 伝動構造を示す概略平面図である。 各電装品の配置及び走行補助ハンドルの構成などを示す要部の斜視図である。 制御システムの構成を示すブロック図である。 走行補助ハンドル使用状態の一例を示す無人草刈機の左側面図である。 走行補助ハンドルの支持構造を示す要部の縦断左側面図である。 各電装品の配置及び電線の支持構造などを示す概略平面図である。 電線の支持構造を示す要部の縦断面図である。

以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明を、作業車の一例である無人草刈機に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

尚、本実施形態で例示する無人草刈機においては、図１に記載した矢印の符号Ｆの方向を無人草刈機の前側とし、符号Ｕの方向を無人草刈機の上側としている。又、図２及び図３に記載した矢印の符号Ｆの方向を無人草刈機の前側とし、符号Ｌの方向を無人草刈機の左側としている。

図１〜３、図５、図６及び図８〜１０に示すように、本実施形態で例示する無人草刈機は、走行車体１に搭載した原動機Ａ、原動機Ａからの動力で作動する走行装置Ｂ、原動機Ａから走行装置Ｂへの伝動状態を切り替える切替装置Ｃ、及び、切替装置Ｃの作動を制御する制御システムＤ、などを備えている。

具体的には、無人草刈機は、走行車体１に搭載したリコイルスタータ式のエンジン２（原動機Ａの一例）、エンジン２からの動力で作動する左右の第１駆動輪３（走行装置Ｂの一例）と左右の第２駆動輪４（走行装置Ｂの一例）と草刈装置５、エンジン２から各駆動輪３，４への伝動状態を切り替える前後進切替装置２６（切替装置Ｃの一例）、並びに、前後進切替装置２６の作動を制御する制御システムＤ、などを備えている。そして、これらを備えることにより、果樹園などにおいて、複数の樹木の間などを走行しながら草を刈り取ることができる。

エンジン２は、燃料タンク６及び発電機７などともに走行車体１の中央側に配備している。左右の第１駆動輪３は、走行車体１の前端側に操舵可能に備えている。左右の第２駆動輪４は、走行車体１の後端側に操舵可能に備えている。草刈装置５は、エンジン２の下方で、かつ、左右の第１駆動輪３と左右の第２駆動輪４の間に配備している。前後進切替装置２６は、エンジン２と草刈装置５との間に配備した変速ケース８に内蔵している。

図１〜８及び図１０に示すように、走行車体１は、平面視矩形状に形成した車体フレーム１０を備えている。車体フレーム１０は、エンジン２を囲むように車体の外周に沿わせる平面視矩形状の第１フレーム１１、第１フレーム１１の下方に位置する第２フレーム１２、第１フレーム１１の上方に位置する第３フレーム１３、及び、第１フレーム１１の四隅を第２フレーム１２に連結する縦向きの４本の連結部材１４、などを備えている。

第１フレーム１１は、第１フレーム１１の四隅に配置する４つの第１部材１１Ａ、左右の第１部材１１Ａを連結する左右向きの前後の第２部材１１Ｂ、及び、前後の第１部材１１Ａを連結する前後向きの左右の第３部材１１Ｃ、などを備えている。各第１部材１１Ａは、伝動ケースを兼ねる鋳物を主材としている。各第２部材１１Ｂは、伝動ケースを兼ねる丸パイプ鋼材を主材としている。各第３部材１１Ｃは、丸パイプ鋼材を主材としている。

第２フレーム１２は、左右の第１駆動輪３の間から左右の第２駆動輪４の間にわたる第１下側部材１２Ａ、第１下側部材１２Ａの前後の端部に連結した左右向きの前後の第２下側部材１２Ｂ、第１下側部材１２Ａの左右両端部に連接する左右の第３下側部材１２Ｃ、第１下側部材１２Ａと左右の第３下側部材１２Ｃとにわたる左右向きの前後の第４下側部材１２Ｄ、前後の第４下側部材１２Ｄにわたる前後向きの左右の第５下側部材１２Ｅ、及び、第１下側部材１２Ａの前後両端側に起立姿勢で連結した前後の第６下側部材１２Ｆ、などを備えている。第１下側部材１２Ａは、前後両端側の左右幅が前後中央側の左右幅よりも狭くなる形状に形成した鋼板材を主材としている。そして、第１下側部材１２Ａは、前後両端側の左右幅を狭くすることにより、左右の第１駆動輪３及び左右の第２駆動輪４の操舵を許容している。前後の第２下側部材１２Ｂは、角パイプ鋼材を主材として、前後の第２部材１１Ｂの下方に配備している。左右の第３下側部材１２Ｃは、第１下側部材１２Ａの前後中央側部分とともに草刈装置５の上方を覆うカバーを形成する鋼板材を主材としている。前後の第４下側部材１２Ｄは、第１下側部材１２Ａ及び左右の第３下側部材１２Ｃを補強するチャンネル鋼材を主材としている。左右の第５下側部材１２Ｅは、変速ケース８を支持する帯鋼材を主材としている。前後の第６下側部材１２Ｆは、高い強度を有するように平面視Ｕ字状に形成した鋼板材を主材としている。

第３フレーム１３は、前後の第１部材１１Ａにわたるアーチ状の左右の第１上側部材１３Ａ、及び、左右の第１上側部材１３Ａにわたる左右向きの前後の第２上側部材１３Ｂ、などを備えている。そして、第３フレーム１３は、平面視矩形状の天板１５などを支持している。

各連結部材１４は、伝動ケースを兼ねる丸パイプ鋼材を主材としている。前側の左右の連結部材１４は、前側の左右の第１部材１１Ａを前側の第２下側部材１２Ｂに連結している。後側の左右の連結部材１４は、後側の左右の第１部材１１Ａを後側の第２下側部材１２Ｂに連結している。

図１、図２及び図５〜９に示すように、走行車体１は、エンジン２からの動力を、左右の第１駆動輪３、左右の第２駆動輪４、草刈装置５、及び、発電機７に伝達する伝動系を備えている。

伝動系は、エンジン２からの動力を断続する自動遠心クラッチ２０、エンジン２からの動力を発電機７に伝達するベルト式の発電用伝動装置２１、エンジン２からの動力を作業用に減速する平ギア式の第１減速装置２２、第１減速装置２２から草刈装置５への伝動を断続する噛み合いクラッチ２３、作業用の動力を走行用に減速するウォームギア式の第２減速装置２４、走行用の動力を高低２段に変速する変速装置２５、変速後の動力を前進用と後進用とに切り替えるベベルギア式の前後進切替装置２６、前進用又は後進用の動力をトルクリミッタ２７を介して受け取るチェーン式の第１伝動装置（無端回動帯式の伝動装置の一例）２８、及び、第１伝動装置２８からの動力を左右の第１駆動輪３又は左右の第２駆動輪４に伝達する前後の第２伝動装置２９、などを備えている。

自動遠心クラッチ２０、第１減速装置２２、噛み合いクラッチ２３、第２減速装置２４、及び、変速装置２５は、前後進切替装置２６とともに変速ケース８に内蔵している。第１伝動装置２８は、伝動ケース９に内蔵している。

噛み合いクラッチ２３は、走行車体１の左側部に備えたクラッチレバー３０に連係している。つまり、噛み合いクラッチ２３は、クラッチレバー３０の手動操作に基づいて草刈装置５への伝動を断続する。

変速装置２５は、シフト部材２５Ａの摺動操作により、高速伝動状態と低速伝動状態と中立状態とに切り替わる。シフト部材２５Ａは、走行車体１の左側部に備えた変速レバー３１に連係している。つまり、変速装置２５は、変速レバー３１の手動操作に基づいて高速伝動状態と低速伝動状態と中立状態とに切り替わる。

前後進切替装置２６は、シフト部材２６Ａの摺動操作により、前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とに切り替わる。シフト部材２６Ａは、走行車体１に備えた制御システムＤの制御作動に基づいて摺動する。つまり、前後進切替装置２６は、制御システムＤの制御作動に基づいて前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とに切り替わる。そして、この無人草刈機において、前後進切替装置２６を中立状態に維持した状態を、無人草刈機の通常停止状態としている。

第１伝動装置２８は、動力分配機構２８Ａ、チェーン式の第１伝動機構（無端回動帯式の第１伝動機構の一例）２８Ｂ、及び、チェーン式の第２伝動機構（無端回動帯式の第１伝動機構の一例）２８Ｃを備えている。

動力分配機構２８Ａは、前後進切替装置２６の出力軸２６Ｂとトルクリミッタ２７を介して一体回転する駆動スプロケット２８Ａａ（駆動回転体２８ａの一例）、第１伝動機構２８Ｂに伝動する第１従動スプロケット（伝動回転体の一例）２８Ａｂ、第２伝動機構２８Ｃに伝動する第２従動スプロケット（伝動回転体の一例）２８Ａｃ、及び、駆動スプロケット２８Ａａから２つの従動スプロケット２８Ａｂ，２８Ａｃに伝動する伝動チェーン（無端回動帯の一例）２８Ａｄを備えている。

第１伝動機構２８Ｂは、動力分配機構２８Ａの第１従動スプロケット２８Ａｂと一体回転する駆動スプロケット２８Ｂａ、前側の第２伝動装置２９に伝動する従動スプロケット２８Ｂｂ、及び、駆動スプロケット２８Ｂａから従動スプロケット２８Ｂｂに伝動する伝動チェーン２８Ｂｃを備えている。

第２伝動機構２８Ｃは、動力分配機構２８Ａの第２従動スプロケット２８Ａｃと一体回転する駆動スプロケット２８Ｃａ、後側の第２伝動装置２９に伝動する従動スプロケット２８Ｃｂ、及び、駆動スプロケット２８Ｃａから従動スプロケット２８Ｃｂに伝動する伝動チェーン２８Ｃｃを備えている。

各第２伝動装置２９は、第１伝動機構２８Ｂの従動スプロケット２８Ｂｂ又は第２伝動機構２８Ｃの従動スプロケット２８Ｃｂと一体回転する左右向きの伝動軸２９Ａ、伝動軸２９Ａと一体回転する左右の第１ベベルギア２９Ｂ、左右の第１ベベルギア２９Ｂと噛み合い連動する左右の第２ベベルギア２９Ｃ、左右の第２ベベルギア２９Ｃと一体回転する左右の駆動軸２９Ｄ、左右の駆動軸２９Ｄと一体回転する左右の第３ベベルギア２９Ｅ、及び、左右の第３ベベルギア２９Ｅと噛み合い連動する左右の第４ベベルギア２９Ｆ、などを備えている。そして、左右の第４ベベルギア２９Ｆが左右の第１駆動輪３又は左右の第２駆動輪４と一体回転する。

各伝動軸２９Ａは、対応する第２部材１１Ｂの内部を通り、各第２部材１１Ｂに連接する左右の第１部材１１Ａの内部において、左右の第１ベベルギア２９Ｂ及び左右の第２ベベルギア２９Ｃを介して、左右の駆動軸２９Ｄに伝動する。各駆動軸２９Ｄは、対応する連結部材１４の内部を通り、各連結部材１４の下部に連接する支持ケース１６の内部において、第３ベベルギア２９Ｅ及び第４ベベルギア２９Ｆを介して、第１駆動輪３又は第２駆動輪４に伝動する。

図１、図３及び図８に示すように、前側の各支持ケース１６は、第１駆動輪３と前側の駆動軸２９Ｄとを支持している。後側の各支持ケース１６は、第２駆動輪４と後側の駆動軸２９Ｄとを支持している。各支持ケース１６は、対応する連結部材１４の下部に駆動軸２９Ｄの軸心回りに回動可能に取り付けている。これにより、左右の第１駆動輪３及び左右の第２駆動輪４を操舵輪として備えている。

図１〜３、図８及び図１１に示すように、制御システムＤは、左右の第１駆動輪を操舵する第１操舵ユニット４１、左右の第２駆動輪４を操舵する第２操舵ユニット４２、前後進切替装置２６を操作する前後進切替ユニット４３、走行車体１の前端部での他物の接触を検出する第１接触検出ユニット４４、走行車体１の後端部での他物の接触を検出する第２接触検出ユニット４５、予め設定した範囲内に存在する樹木などの物体を検出する非接触式の物体検出器４６、無人草刈機の状態を報知するランプ４７、及び、種々の制御作動を実行する制御装置４８、などを備えている。

第１操舵ユニット４１は、前側の第６下側部材１２Ｆに取り付けた操舵用の第１モータ４１Ａ、第１モータ４１Ａの回転動力を揺動に変換する第１セクタギア４１Ｂ、第１セクタギア４１Ｂと一体揺動する第１操作アーム４１Ｃ、第１操作アーム４１Ｃを右前側の支持ケース１６に連動連結する第１操作ロッド４１Ｄ、前側の左右の支持ケース１６を連動連結する第１連係ロッド４１Ｅ、及び、第１セクタギア４１Ｂの接触により左右の第１駆動輪３が左右いずれかの限界操舵角に達したことを検出する左右の第１リミットスイッチ４１Ｆ、などを備えている。

第２操舵ユニット４２は、後側の第６下側部材１２Ｆに取り付けた操舵用の第２モータ４２Ａ、第２モータ４２Ａの回転動力を揺動に変換する第２セクタギア４２Ｂ、第２セクタギア４２Ｂと一体揺動する第２操作アーム４２Ｃ、第２操作アーム４２Ｃを左後側の支持ケース１６に連動連結する第２操作ロッド４２Ｄ、前側の左右の支持ケース１６を連動連結する第２連係ロッド４２Ｅ、及び、第２セクタギア４２Ｂの接触により左右の第２駆動輪４が左右いずれかの限界操舵角に達したことを検出する左右の第２リミットスイッチ４２Ｆ、などを備えている。

前後進切替ユニット４３は、シフトフォーク（図示せず）などを介して前後進切替装置２６のシフト部材２６Ａを摺動操作する前後進切り替え用の第３モータ４３Ａなどを備えている。

第１接触検出ユニット４４は、非接触位置と接触検出位置とにわって前後揺動する第１接触部材４４Ａ、第１接触部材４４Ａを非接触位置に復帰付勢する左右の第１バネ４４Ｂ、及び、第１接触部材４４Ａの接触検出位置への変位を検出する第１スイッチ４４Ｃ、などを備えている。第１接触部材４４Ａは、前側の第２下側部材１２Ｂに備えた左右の第１支持部１２Ｂａに、左右向きの第１支軸４４Ｄを介して前後揺動可能に取り付けている。第１スイッチ４４Ｃは、前側の第２下側部材１２Ｂに備えた第２支持部１２Ｂｂに取り付けている。

第２接触検出ユニット４５は、非接触位置と接触検出位置とにわって前後揺動する第２接触部材４５Ａ、第２接触部材４５Ａを非接触位置に復帰付勢する左右の第２バネ４５Ｂ、及び、第２接触部材４５Ａの接触検出位置への変位を検出する第２スイッチ４５Ｃ、などを備えている。第２接触部材４５Ａは、後側の第２下側部材１２Ｂに備えた左右の第１支持部１２Ｂａに、左右向きの第２支軸４５Ｄを介して前後揺動可能に取り付けている。第２スイッチ４５Ｃは、後側の第２下側部材１２Ｂに備えた第２支持部１２Ｂｂに取り付けている。

物体検出器４６は、予め設定した範囲に向けてレーザー又は超音波などの空中伝搬する信号を送信し、物体との衝突によって生じる反射信号を取得する。物体検出器４６は、ランプ４７とともに天板１５に載置状態で取り付けている。

制御装置４８は、第３フレーム１３の後端部に取り付けている。制御装置４８は、入力部４８Ａ、受信部４８Ｂ、走行モード制御部４８Ｃ、操舵制御部４８Ｄ、前後進制御部（制御部の一例）４８Ｅ、接触制御部４８Ｆ、ティーチング制御部４８Ｇ、及び、緊急停止制御部４８Ｈ、などの各種の機能部を備えている。各機能部は、ＣＰＵを中核としてハードウェアとソフトウェアとのいずれか一方又は双方により構築している。

入力部４８Ａは、無人草刈機に備えた各操舵ユニット４１，４２のリミットスイッチ４１Ｆ，４２Ｆ、及び、各接触検出ユニット４４，４５などの各種の検出機器からの検出情報を受け取り、受け取った検出情報を、走行モード制御部４８Ｃ及び操舵制御部４８Ｄなどの各種の制御機器に出力する。

受信部４８Ｂは、遠隔操作器４９から送信される各種の指令情報を受信し、受信した指令情報を、走行モード制御部４８Ｃ及び操舵制御部４８Ｄなどの各種の制御機器に出力する。

走行モード制御部４８Ｃは、受信部４８Ｂからの情報に基づいて、走行モードを遠隔操作モードと自動走行モードとに切り替える。又、走行モード制御部４８Ｃは、自動走行モードにおいては、受信部４８Ｂからの情報に基づいて、走行モードを、ユーザが手動入力した走行経路などの各種の情報に基づいて自動走行する第１自動走行モード、又は、ティーチング走行で得た走行経路などの各種の情報に基づいて自動走行する第２自動走行モード、などに切り替える。自動走行モードで使用する走行経路などの情報は、制御装置４８の記憶部４８Ｋに備えている。

操舵制御部４８Ｄは、遠隔操作モードでは、入力部４８Ａ及び受信部４８Ｂなどからの情報に基づいて、第１操舵ユニット４１の作動を制御して左右の第１駆動輪３を操舵する第１操舵制御、第２操舵ユニット４２の作動を制御して左右の第２駆動輪４を操舵する第２操舵制御、第１操舵ユニット４１及び第２操舵ユニット４２の作動を制御して左右の第１駆動輪３と左右の第２駆動輪４とを同方向に操舵する第３操舵制御、及び、第１操舵ユニット４１及び第２操舵ユニット４２の作動を制御して左右の第１駆動輪３と左右の第２駆動輪４とを逆方向に操舵する第４操舵制御、のいずれかを実行する。又、操舵制御部４８Ｄは、自動走行モードでは、選択された自動走行モードに応じた記憶部４８Ｋからの情報及び入力部４８Ａからの情報に基づいて、第１操舵ユニット４１と第２操舵ユニット４２とのいずれか一方又は双方の作動を制御して左右の第１駆動輪３と左右の第２駆動輪４とのいずれか一方又は双方を操舵する自動操舵制御を実行する。

前後進制御部４８Ｅは、遠隔操作モードでは、受信部４８Ｂからの情報に基づいて、前後進切替ユニット４３の作動を制御して、前後進切替装置２６を前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とのいずれかに切り替える切替制御を実行する。又、前後進制御部４８Ｅは、自動走行モードでは、選択された自動走行モードに応じた記憶部４８Ｋからの情報に基づいて、前後進切替ユニット４３の作動を制御して、前後進切替装置２６を前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とのいずれかに切り替える自動切替制御を実行する。

接触制御部４８Ｆは、第１接触検出ユニット４４又は第２接触検出ユニット４５からの検出情報に基づいて他物の接触を検知した場合に、前述した制御作動に優先して優先制御を実行する。優先制御では、先ず、ランプ４７を点灯させて他物の接触を報知する。又、前後進切替ユニット４３の作動を制御して、前後進切替装置２６の伝動状態を、接触検出時の伝動状態と反対の伝動状態に切り替えて、無人草刈機を、接触検出時の進行方向と反対の方向に走行させる。この走行により、第１接触検出ユニット４４及び第２接触検出ユニット４５が他物の接触を検出しなくなると、前後進切替ユニット４３の作動を制御して、前後進切替装置２６を中立状態に切り替えて無人草刈機を停止させる。この停止状態において、遠隔操作器４９からの指令情報を受信部４８Ｂを介して受け取ると、優先制御を終了する。

ティーチング制御部４８Ｇは、遠隔操作モードにおいて、受信部４８Ｂからの情報に基づいてティーチングモードへの切り替えを検知した場合には、このときの遠隔操作で得られる入力部４８Ａ及び受信部４８Ｂからの各種の情報から走行経路などの情報を取得して記憶部４８Ｋに書き込む第１ティーチング制御を実行する。又、ティーチング制御部４８Ｇは、自動走行モードにおいて、受信部４８Ｂからの情報に基づいてティーチングモードへの切り替えを検知した場合には、このときの自動走行で得られる入力部４８Ａからの各種の情報から走行経路などの情報を取得して記憶部４８Ｋに書き込む第２ティーチング制御を実行する。

緊急停止制御部４８Ｈは、入力部４８Ａ及び受信部４８Ｂが緊急停止指令を出力した場合に、エンジン２への燃料の供給を遮断するなどの手段を講じてエンジン２を停止させることにより、無人草刈機を緊急停止させる緊急停止制御を実行する。

遠隔操作器４９は、走行モードの切り替えを指令するダイヤル操作式の走行モード指令部４９Ａ、２輪操舵に関する指令を出力する２軸操作式で中立復帰型の第１操舵指令部４９Ｂ、４輪操舵に関する指令を出力する２軸操作式で中立復帰型の第２操舵指令部４９Ｃ、前後進切替装置２６の操作に関する指令を出力する３位置切り替え式の前後進切替指令部４９Ｄ、ティーチングモードへの切り替えを指令する２位置切り替え式のティーチング指令部４９Ｅ、及び、緊急停止を指令するボタン操作式の緊急停止指令部４９Ｆ、などを備えている。

図１、図２、図１０、図１２及び図１３に示すように、走行車体１は、天板１５の後端部に、走行補助ハンドル（人為操作具の一例）５０の着脱を可能にする取付部１５Ａを備えている。走行補助ハンドル５０は、取付部１５Ａに取り付けることにより、無人草刈機の走行に関する人力アシストを可能にする使用状態にすることができる。
これにより、無人草刈機の走行経路に、例えば、無人草刈機だけでは走破することができない傾斜角の大きい斜面、通り抜けることのできない車幅よりも狭い隙間、又は、乗り越えることのできない段差、などの障害が存在する場合には、走行補助ハンドル５０を取付部１５Ａに取り付けることにより、無人草刈機を押し上げる、無人草刈機を引き上げる、無人草刈機が隙間内に入るように無人草刈機を左右に傾かせる、又は、無人草刈機の前後一端側を持ち上げる、などの走行に関する人力アシストを行うことができる。その結果、無人草刈機の走行に支障をきたす障害の存在にかかわらず無人草刈機を移動走行させることができる。

走行補助ハンドル５０は、取付部１５Ａにノブ付きボルト（図示せず）を利用して固定する固定部５０Ａ、固定部５０Ａから車体後方に延出する長尺の延出部５０Ｂ、及び、延出部５０Ｂの延出端に接続した平面視ループ状の把持部５０Ｃを備えている。そして、走行補助ハンドル５０は、走行車体１に取り付けた状態では、把持部５０Ｃが、走行車体１の後端に位置する第２接触部材４５Ａよりも車体後方に位置する。ことにより、無人草刈機に対する車体後方からの人力アシストを行い易くしている。

図１、図２、図１０及び図１１に示すように、走行車体１は、天板１５の後端部に、バッテリ５１から制御装置４８への給電を断続するメインスイッチ５２、及び、緊急停止を指令する緊急停止スイッチ５３、を備えている。

緊急停止スイッチ５３は、遠隔操作器４９の緊急停止指令部４９Ｆと同様に、緊急停止制御部４８Ｈに前述した緊急停止制御の実行を指令する。
これにより、例えば、無人草刈機が道幅の狭い畦道などでの走行中に脱輪して走行不能に陥った場合などにおいては、緊急停止スイッチ５３又は緊急停止指令部４９Ｆを操作することにより、無人草刈機を緊急停止させることができる。

緊急停止制御による無人草刈機の緊急停止状態は、無人草刈機の走行中にエンジン２を停止させることで得られる停止状態であることから、無人草刈機の緊急停止状態では、前後進切替装置２６の伝動状態が前進伝動状態又は後進伝動状態に切り替わっている。そのため、例えば、緊急停止させた脱輪状態の無人草刈機を通常の走行姿勢又は走行位置に戻すために、無人草刈機に走行補助ハンドル５０を取り付けて無人草刈機を人力で走行移動させようとしても、伝動系の負荷が重すぎて無人草刈機を人力で走行移動させることが困難になる。

そこで、この無人草刈機は、天板１５の後端部に、走行補助ハンドル５０の取付部１５Ａとともに、走行補助ハンドル５０の使用状態への切り替えを制御システムＤに報知する報知手段の一例として、中立切り替え指令を制御装置４８の入力部４８Ａに出力する中立スイッチ５４を備えている。又、制御装置４８は、入力部４８Ａからの中立切り替え指令に基づいて、前後進制御部４８Ｅに優先して前後進切替装置２６の作動を制御する補助制御部４８Ｌを備えている。補助制御部４８Ｌは、中立切り替え指令に基づいて前後進切替装置２６を中立状態に切り替える中立制御手段を制御プログラムとして備えている。
これにより、例えば、緊急停止させた脱輪状態の無人草刈機を通常の走行姿勢又は走行位置に戻す場合には、走行補助ハンドル５０を取付部１５Ａに取り付けた後、中立スイッチ５４を操作することにより、前後進切替装置２６を中立状態に切り替えることができ、走行補助ハンドル５０を使用して無人草刈機を人力で走行移動させる場合の伝動系の負荷を大幅に軽減することができる。その結果、無人草刈機を人力で走行移動させ易くなり、脱輪状態などの無人草刈機を通常の走行姿勢又は走行位置に容易に戻すことができる。
又、補助制御部４８Ｌが前後進制御部４８Ｅに優先して前後進切替装置２６の作動を制御することにより、走行補助ハンドル５０を使用して無人草刈機を人力で走行移動させている場合に、遠隔操作器４９の誤操作などにより、前後進切替装置２６が不測に前進伝動状態又は後進伝動状態に切り替わる虞を回避することができる。

中立スイッチ５４は、前回の操作で中立切り替え指令を出力した後、再び操作された場合には、補助制御部４８Ｌの優先を解除するための優先解除指令を制御装置４８の入力部４８Ａに出力する。つまり、中立スイッチ５４は、補助制御部４８Ｌの優先解除を指令するスイッチを兼ねている。

補助制御部４８Ｌは、入力部４８Ａからの優先解除指令に基づいて前後進切替装置２６に対する制御作動を停止する停止制御手段を制御プログラムとして備えている。
これにより、例えば、走行補助ハンドル５０を使用した人力走行で無人草刈機を通常の走行姿勢又は走行位置に復帰させた後、再び中立スイッチ５４を操作することにより、無人草刈機の遠隔操作又は自動走行を可能にすることができる。

図１〜５、図７〜１２、図１４及び図１５に示すように、走行車体１は、電装品Ｅとして、前述した発電機７、第１モータ４１Ａ、左右の第１リミットスイッチ４１Ｆ、第２モータ４２Ａ、左右の第２リミットスイッチ４２Ｆ、第３モータ４３Ａ、第１スイッチ４４Ｃ、第２スイッチ４５Ｃ、物体検出器４６、ランプ４７、制御装置４８、バッテリ５１、メインスイッチ５２、緊急停止スイッチ５３、及び、中立スイッチ５４とともに、走行距離の算出などに使用する電磁ピックアップ式の車速センサ５５、などを備えている。

第１フレーム１１は、各電装品Ｅに接続する複数の電線５６を支持する複数の支持部材５７を備えている。
これにより、各電線５６を各支持部材５７に支持させることにより、複数の電線５６を、第１フレーム１１に沿って走行車体１の外周側に位置する状態に簡単に配線することができる。その結果、配線作業及び各電線５６のメンテナンスなどを行い易くしながら、電線５６がエンジン２及び燃料タンク６などに接触する虞を回避することができる。
又、第１フレーム１１の内側空間を、エンジン２及び燃料タンク６などの各種機器の配置空間として使用し易くなる。その結果、エンジン２及び燃料タンク６などの組み付け及びメンテナンスなどが行い易くなる。

複数の支持部材５７は、第１フレーム１１の上端部に、第１フレーム１１の全周にわたって所定ピッチで位置する状態で取り付けている。そして、この取り付けにより、第１フレーム１１の上方に第１フレーム１１の全周にわたる配線経路を確保している。

図４、図５、図７及び図１５に示すように、各支持部材５７は、上方を開放するＵ字状に形成している。
これにより、前述した配線経路を利用して第１フレーム１１に沿わせた各電線５６の水平方向への位置ずれを、各支持部材５７により防止することができる。その結果、複数の電線５６が、第１フレーム１１に沿って走行車体１の外周側に位置する状態を維持し易くなり、電線５６がエンジン２及び燃料タンク６などに接触する虞をより確実に回避することができる。

図１〜３、図５及び図１４に示すように、各電装品Ｅのうち、第１モータ４１Ａ及び左右の第１リミットスイッチ４１Ｆは、第１フレーム１１における前側の第２部材１１Ｂと近接する状態で、前側の第２部材１１Ｂの後方に配備している。第１スイッチ４４Ｃは、前側の第２部材１１Ｂと近接する状態で、前側の第２部材１１Ｂの前方に配備している。第２モータ４２Ａ及び左右の第２リミットスイッチ４２Ｆは、第１フレーム１１における後側の第２部材１１Ｂと近接する状態で、後側の第２部材１１Ｂの前方に配備している。第２スイッチ４５Ｃは、後側の第２部材１１Ｂと近接する状態で、後側の第２部材１１Ｂの後方に配備している。制御装置４８は、後側の第２部材１１Ｂと近接する状態で、後側の第２部材１１Ｂの上方に配備している。バッテリ５１は、第１フレーム１１における左側の第３部材１１Ｃと近接する状態で、左側の第３部材１１Ｃの下方に配備している。車速センサ５５は、第１フレーム１１における右側の第３部材１１Ｃと近接する状態で、右側の第３部材１１Ｃの下方に配備している。

つまり、各電装品Ｅは、それらのうちの複数を、走行車体１の外周全域にわたるように平面視矩形状に形成した第１フレーム１１に沿って分散配備している。
これにより、複数の電装品Ｅの組み付け及びメンテナンスなどが行い易くなるとともに、第１フレーム１１に沿って走行車体１の外周側に配線する複数の電線５６と複数の電装品Ｅとの接続が行い易くなる。特に、多くの電線５６が集中する制御装置４８を第１フレーム１１に沿って配備することにより、各電線５６の第１フレーム１１に沿った配線が行い易くなる。
又、第１フレーム１１の内側空間を、エンジン２及び燃料タンク６などの各種機器の配置空間として更に使用し易くなり、エンジン２及び燃料タンク６などの組み付け及びメンテナンスなどが更に行い易くなる。

各電装品Ｅのうち、制御装置４８、メインスイッチ５２、緊急停止スイッチ５３、及び、中立スイッチ５４は、天板１５の後端部において集中配備している。これにより、これらのスイッチ５２〜５４と制御装置４８とにわたる配線が行い易くなる。

図１〜５、図７、図８、図１０、図１４及び図１５に示すように、走行車体１は、第１フレーム１１に沿って配線した複数の電線５６を覆うカバー５８として、第１フレーム１１の前側の第２部材１１Ｂに沿う複数の電線５６を覆う第１カバー５８Ａ、第１フレーム１１の後側の第２部材１１Ｂに沿う複数の電線５６を覆う第２カバー５８Ｂ、及び、第１フレーム１１の右側の第３部材１１Ｃに沿う複数の電線５６を覆う第３カバー５８Ｃ、を備えている。

各カバー５８Ａ〜５８Ｃは、下方を開放する下向きＵ字状の断面を有する形状に形成して、複数の支持部材５７にわたって取り付けている。
これにより、第１フレーム１１に沿って第１フレーム１１の上方に配線した複数の電線５６を、カバー５８によって上方から覆うことができる。つまり、第１フレーム１１に沿って配線した複数の電線５６を、第１フレーム１１及びカバー５８によって覆い隠すことができる。その結果、エンジン２などのメンテナンス時に工具などの他物が各電線５６に引っ掛かる虞、及び、草刈作業中に草刈装置５が跳ね飛ばした小石などが各電線５６に接触する虞、などを回避することができる。

各カバー５８Ａ〜５８Ｃは、各支持部材５７に着脱可能にボルト連結している。これにより、各カバー５８Ａ〜５８Ｃで覆われた複数の電線５６に対してメンテナンスなどを行う場合には、各カバー５８Ａ〜５８Ｃを簡単に取り外すことができる。

図１〜３、図５、図１０及び図１４に示すように、走行車体１は、その左側部を覆うサイドカバー５９を備えている。サイドカバー５９は、その上部５９Ａが、前述したカバー５８における第１フレーム１１の左側の第３部材１１Ｃに沿う複数の電線５６を覆う第４カバー５８Ｄとして機能するように形成している。

図２、図７及び図８に示すように、第１伝動装置２８は、動力分配機構２８Ａの駆動スプロケット２８Ａａを、右側の第１駆動輪３と第２駆動輪４との間に入り込ませた状態で、右側の第１駆動輪３及び第２駆動輪４の操舵領域の上方に配備している。
これにより、例えば、前記操舵領域の右外側に第１伝動装置２８を配備する場合よりも、走行車体１の左右幅を狭くすることができる。その結果、遠隔操作又は自動走行において、無人草刈機を、より狭い樹木の間などを通り抜けさせることができ、作業効率を向上させることができる。
又、第１伝動装置２８の全体を前記操舵領域の上方に配備する場合よりも、車体重心位置を低くすることができ、車体の安定性を向上させることができる。特に、駆動スプロケット２８Ａａを低く配備することにより、この駆動スプロケット２８Ａａに伝動する前後進切替装置２６なども低く配備することが可能になる。その結果、車体重心位置を低くすることによる車体の安定性の向上を図り易くなる。

動力分配機構２８Ａは、駆動スプロケット２８Ａａと連動する第１従動スプロケット２８Ａｂ及び第２従動スプロケット２８Ａｃを、駆動スプロケット２８Ａａの上方に前後に並べて配備している。
これにより、第１従動スプロケット２８Ａｂ及び第２従動スプロケット２８Ａｃを、左側の第１駆動輪３と第２駆動輪４との間に入り込まない高い位置、言い換えると、前記操舵領域よりも高い位置に配備している。

そして、動力分配機構２８Ａは、上記のように高い位置に配備した前側の第１従動スプロケット２８Ａｂから、第１駆動輪３の操舵領域の上方に位置する前側の伝動軸２９Ａに、第１伝動機構２８Ｂを介して伝動している。又、動力分配機構２８Ａは、上記のように高い位置に配備した後側の第２従動スプロケット２８Ａｃから、第２駆動輪４の操舵領域の上方に位置する後側の伝動軸２９Ａに、第２伝動機構２８Ｃを介して伝動している。そして、このように伝動することにより、第１伝動機構２８Ｂ及び第２伝動機構２８Ｃの全体を前記操舵領域よりも高い位置に配備している。
これにより、車体重心位置を低くするために、動力分配機構２８Ａの駆動スプロケット２８Ａａを低く配置しても、第１伝動機構２８Ｂ及び第２伝動機構２８Ｃの全体を前記操舵領域よりも高い位置に配備することができる。その結果、第１伝動機構２８Ｂ及び第２伝動機構２８Ｃが左側の第１駆動輪３又は第２駆動輪４に接触する虞を確実に回避することができる。

又、動力分配機構２８Ａはチェーン式であることから、動力分配機構２８Ａの駆動スプロケット２８Ａａを低く配置することにより、駆動スプロケット２８Ａａが上方の第１従動スプロケット２８Ａｂ及び第２従動スプロケット２８Ａｃから離れるようになっても、伝動チェーン２８Ａｄの長さを長くすることによって容易に対応することができる。これにより、駆動スプロケット２８Ａａをより低く配置して車体重心位置をより低くすることによる車体の安定性の向上を図り易くなる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記の実施形態で例示した構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕原動機Ａとして、セルフスタータ式のエンジン２を備えてもよく、又、エンジン２の代わりに電動モータを備えてもよい。

〔２〕走行装置Ｂとしてクローラを備えてもよい。

〔３〕切替装置Ｃとして変速装置２５又はクラッチなどを採用してもよい。

〔４〕人為操作具５０を、車内に格納する格納位置と車外に延出する使用位置とに出退可能に備えてもよい。又、人為操作具５０を、車外に延出する使用位置から車内に格納する格納位置に折り畳み可能に備えてもよい。

〔５〕人為操作具５０は、角度調節可能又は長さ調節可能に構成してもよい。

〔６〕人為操作具５０として把手などを採用して走行車体１に固定装備してもよい。

〔７〕手動操作式の報知手段５４を人為操作具５０に備えてもよい。

〔８〕報知手段５４として、人為操作具５０の使用状態への切り替えを検出する検出器を走行車体１に備えてもよい。そして、検出器としては、人為操作具５０の装着を人為操作具５０の使用状態への切り替えとして検出する装着検出器、又は、人為操作具５０の使用位置への到達を人為操作具５０の使用状態への切り替えとして検出する位置検出器、などであってもよい。

〔９〕補助制御部４８Ｌの優先解除を指令する専用のスイッチ５４を備えるようにしてもよい。又、スイッチ５４として、別実施形態〔８〕に例示した装着検出器又は位置検出器などの検出器を兼用するようにしてもよい。

本発明は、無人草刈機、無人集草機、無人清掃機、などの無人作業機に適用することができる。

３ 駆動輪
４ 駆動輪
４８Ｅ 制御部
４８Ｌ 補助制御部
５０ 人為操作具
５４ 報知手段（スイッチ）
Ａ 原動機
Ｂ 走行装置
Ｃ 切替装置
Ｄ 制御システム

Claims (6)

1. 原動機からの動力で作動する走行装置と、前記原動機から前記走行装置への伝動状態を切り替える切替装置と、前記切替装置の作動を制御する制御部を有する制御システムとを備えた無人作業車において、
   走行に関する人力アシストを可能にする使用状態に切り替え可能な人為操作具と、
   前記人為操作具の使用状態への切り替えを前記制御システムに報知する報知手段とを備え、
   前記制御システムは、前記報知手段の報知に基づいて前記人為操作具の使用状態への切り替えを検知した場合に、前記制御部に優先して前記切替装置の作動を制御する補助制御部を備えている無人作業車。
2. 前記報知手段として、前記人為操作具の使用状態への切り替えを検出する検出器を備えている請求項１に記載の無人作業車。
3. 前記走行装置として駆動輪を備え、
   前記補助制御部は、前記人為操作具の使用状態への切り替えを検知した場合に、前記切替装置を中立状態に切り替える中立制御手段を備えている請求項１又は２に記載の無人作業車。
4. 前記補助制御部の優先解除を指令するスイッチを備え、
   前記補助制御部は、前記スイッチからの指令に基づいて前記切替装置に対する制御作動を停止する停止制御手段を備えている請求項１〜３のいずれか一つに記載の無人作業車。
5. 前記人為操作具を着脱可能に備え、
   前記報知手段として、前記人為操作具の装着を前記人為操作具の使用状態への切り替えとして検出する装着検出器を備えている請求項１〜４のいずれか一つに記載の無人作業車。
6. 前記人為操作具を、車内に格納する格納位置と車外に延出する使用位置とに出退可能に備え、
   前記報知手段として、前記人為操作具の使用位置への到達を前記人為操作具の使用状態への切り替えとして検出する位置検出器を備えている請求項１〜４のいずれか一つに記載の無人作業車。

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