| 【発明の名称】 |
自走茶園管理機 |
| 【発明者】 |
【氏名】山田 幸男
【住所又は居所】静岡県小笠郡菊川町西方５８番地 落合刃物工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】茶畝に沿って自動後進動が可能であり、山側に傾斜して横方向に延びる茶畝に沿って自動走行可能な自走茶園管理機を提供する。
【解決手段】自走茶園管理機の一態様である茶葉摘採機１は、茶畝Ｃを跨いでその両側の畝間に接地される左走行装置１０及び右走行装置２０によって走行可能であり、これらの上部に正面視において門型の乗用車体フレーム３が設けられる。このフレームの前側の左右両端部に一対の検出光センサ４０、４０’が取り付けられ、検出光センサは茶畝Ｃの両側端部の各上方位置に茶畝幅方向に所定の間隙を有して配置された第１光センサ４１と第２光センサ４２とを有する。これらの光センサは茶畝Ｃの側端部の有無に応じた検出信号を出力し、この検出信号に応じてコントローラが左走行装置１０及び右走行装置２０に内蔵された左走行モータ及び右走行モータの作動を制御して、走行体７を茶畝Ｃに沿った方向に移動させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
茶畝を跨ぐようにして配置され、前記茶畝の両側端部のそれぞれの外側に接地して走行モータにより走行可能な第１走行装置及び第２走行装置を有してなる走行体と、
前記茶畝の前記両側端部の少なくともいずれか一方の前記側端部の位置を検出するため、該側端部の上方位置にくるように前記走行体の幅方向に所定の間隙を有して配置され、前記側端部側に光を出射してこの出射した光の戻り光の光量に応じて前記茶畝の前記側端部の有無を検出する第１光センサ及び第２光センサと、
該第１光センサ及び該第２光センサからの有無検出信号に応じて、前記走行体が前記茶畝に沿って走行動するように、前記走行モータの作動を制御するモータ作動制御手段とを有することを特徴とする自走茶園管理機。
【請求項２】
前記モータ作動制御手段は、
前記茶畝の幅方向内側に配置された前記第１光センサにより前記茶畝の前記側端部が検出され、且つ前記第１光センサよりも前記茶畝の幅方向外側に配置された前記第２光センサにより前記茶畝の前記側端部が非検出されると、前記走行体が直進動するように前記走行モータの作動を制御し、
前記第１光センサ及び前記第２光センサにより前記茶畝の前記側端部が検出されると、該側端部を検出した前記第１光センサ及び前記第２光センサが該側端部の外側方向へ移動するように前記走行モータの作動を制御し、
前記第１光センサ及び前記第２光センサにより前記茶畝の前記側端部が非検出されると、該側端部を非検出した前記第１光センサ及び前記第２光センサが該側端部の内側方向へ移動するように前記走行モータの作動を制御することを特徴とする請求項１に記載の自走茶園管理機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走茶園管理機に関し、特に、茶畝の幅方向の両側の側端部のそれぞれの外側に配置される第１走行装置及び第２走行装置を有し、茶畝を跨いた状態で第１走行装置及び第２走行装置を駆動させて茶畝に沿って走行可能な自走茶園管理機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような自走茶園管理機は茶畝を跨ぐようにして配置され、茶畝の両側端部のそれぞれの外側に接地して走行モータにより走行可能な第１走行装置及び第２走行装置を有してなる走行体と、これらの走行装置の動作を操作する操作ハンドルと、操作ハンドルの操作に応じて第１走行装置及び第２走行装置の作動を制御するコントローラとを有して構成されているのが一般的である。
【０００３】
ここで、茶畝は直線状に限らず湾曲状に形成されている場合がある。また茶畝間の地面に凹凸があると、この凹凸により自走茶園管理機（以下、単に「管理機」と記す。）が蛇行する場合もある。このような場合、管理機の進行方向を変えずに管理機が前進動すると、管理機が茶畝を形成する茶樹に当接して茶樹を傷つける虞が生じる。このため、作業者は操作ハンドルを絶えず微妙に操作して管理機を茶畝に沿って走行動させる必要がある。そこで、管理機には、管理機に対する茶畝の相対位置を検出し、この茶畝の位置情報に応じて管理機の進行方向を制御して管理機が茶畝に沿って自動走行可能に構成されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この管理機は、茶畝の両側端部の位置検出を行なうため茶畝の両側端部のそれぞれの外側に対向配置される一対の感知板と、これらの感知板により検出された茶畝の両側端部の位置情報に応じて管理機が茶畝に沿うように走行モータの作動を制御するコントローラとを有して構成されている。
【０００５】
感知板は板状であり、第１走行装置及び第２走行装置に接続されて茶畝を跨るように構成された正面視において門型の乗用車体フレームの両側端部に設けられ回転軸に取り付けられている。回転軸は上下に延びる回動中心軸線を回動中心とした回動自在であり、感知板は管理機の幅方向内側に延びて管理機の前後方向に揺動可能である。感知板は平面視において中央部が膨らんだ湾曲状に形成され、感知板への負荷が無負荷状態にあるときには、感知板の延出方向が管理機の内側方向に延びるように、感知板はばね等により付勢されている。この感知板に繋がる回転軸には回転角度センサが取り付けられ、回転角度センサは感知板の前後揺動に応じた電圧信号を出力するように構成されている。
【０００６】
このように構成された管理機が茶畝を跨った状態で前進動すると、茶畝の側端部を形成する茶樹が感知板の内側面に当接して感知板を管理機の後側に揺動させ、茶樹は感知板の内側面をなぞるようにして管理機後側に移動する。これと同時に回転軸が回動し、回転角度センサが回転軸の回転角度を検出し、コントローラが左右一対の回転角度センサからの回転角度情報に応じて走行モータの作動を制御する。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２７６０９７０号公報（第３−４頁、第１図、第３図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、管理機が茶畝を跨いだ状態で前進動した後に後進動する場合、感知板は平面視において管理機の内側に揺動した状態で感知板の内側面が茶畝の側端部を形成する茶樹に接触しているので、このような状態で管理機が後進動すると、感知板の先端部が茶樹に逆らって移動することになり、感知板の前後方向の揺動が不安定となって管理機に対する茶畝の相対位置検出が困難になる虞が生じる。
また、感知板が茶樹に逆らって移動するので、感知板が損傷するとともに茶樹も傷つくという不都合が発生する。
【０００９】
さらに、山側に傾斜して横方向に延びる茶畝に沿って管理機を移動させる場合、管理機自体も山側に傾斜しながら走行する。このとき、感知板は自重により揺動する場合があり、このような自重による感知板の揺動が生じると、管理機に対する茶畝の相対位置検出を正確に行なうことができなくなるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、管理機が傾いた状態で走行しても茶畝の位置検出を正確に行なうことができ、管理機が後進動した場合でも茶畝の位置検出が可能な自走茶園管理機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係わる発明は、茶畝を跨ぐようにして配置され、茶畝の両側端部のそれぞれの外側に接地して走行モータ（例えば、実施形態における左走行モータ１６、右走行モータ２１）により走行可能な第１走行装置（例えば、実施形態における左走行装置１０）及び第２走行装置（例えば、実施形態における右走行装置２０）を有してなる走行体と、茶畝の両側端部の少なくともいずれか一方の側端部の位置を検出するため、該側端部の上方位置にくるように走行体の幅方向に所定の間隙を有して配置され、側端部側に光を出射してこの出射した光の戻り光の光量に応じて茶畝の側端部の有無を検出する第１光センサ及び第２光センサと、該第１光センサ及び該第２光センサからの有無検出信号に応じて、走行体が茶畝に沿って走行動するように、走行モータの作動を制御するモータ作動制御手段（例えば、実施形態におけるコントローラ４５）とを有してなる自走茶園管理機（例えば、実施形態における茶葉摘採機１）である。
【００１２】
上記構成の自走茶園管理機によれば、第１光センサ及び第２光センサが茶畝の側端部の上方位置にくるように走行体幅方向に所定の間隙を有して配置され、走行体が茶畝に沿って走行動するように、これらの光センサからの有無検出信号に応じてモータ作動制御手段が走行モータの作動制御を行なうことで、第１光センサ及び第２光センサが茶畝に接触することなく走行体を茶畝に沿って走行動させることができる。このため、走行体を後進動させる場合でも、茶畝を形成する茶樹を傷つけずに、また第１光センサ及び第２光センサを損傷させずに走行体を茶畝に沿って走行動させることができる。また山側に傾斜して横方向に延びる茶畝に沿って自走茶園管理機を移動させる場合でも、走行体に対する茶畝の相対位置を正確に検出することができ、その結果として傾いた茶畝に沿って走行体を自動走行させることができる。
【００１３】
また、上記構成の自走茶園管理機において、モータ作動制御手段は、茶畝の幅方向内側に配置された第１光センサにより茶畝の側端部が検出され、且つ第１光センサよりも茶畝の幅方向外側に配置された第２光センサにより茶畝の側端部が非検出されると、走行体が直進動するように走行モータの作動を制御し、第１光センサ及び第２光センサにより茶畝の側端部が検出されると、該側端部を検出した第１光センサ及び第２光センサが該側端部の外側方向へ移動するように走行モータの作動を制御し、第１光センサ及び第２光センサにより茶畝の側端部が非検出されると、該側端部を非検出した第１光センサ及び第２光センサが該側端部の内側方向へ移動するように走行モータの作動を制御するようにしてもよい。
【００１４】
上記構成の自走茶園管理機によれば、第１光センサにより茶畝の側端部が検出され、第２光センサにより茶畝の側端部が非検出されると、走行体が直進動するように走行モータの作動が制御され、第１光センサ及び第２光センサにより茶畝の側端部が検出されると、これら第１光センサ及び第２光センサが該側端部の外側方向へ移動するように走行モータの作動が制御され、第１光センサ及び第２光センサにより茶畝の側端部が非検出されると、これら第１光センサ及び第２光センサが該側端部の内側方向へ移動するように走行モータの作動が制御されるので、走行体に対する茶畝の位置ずれ量に応じて第１光センサ及び第２光センサからの検出信号が変化する。このため、走行体に対する茶畝の相対位置を正確に検出することができ、その結果、走行体を茶畝に沿って正確に走行動させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、茶葉を摘み取って収容する自走茶園管理機の一態様である茶葉摘採機について説明する。なお、説明の都合上、図１及び図２に示す矢印が示す方向を上下方向、左右方向及び前後方向として、以下説明する。
【００１６】
茶葉摘採機１は、図１（正面図）に示すように、茶畝Ｃを跨いでその両側の畝間を走行する左右一対のクローラ型の左走行装置１０及び右走行装置２０によって走行可能であり、これら一対の左走行装置１０及び右走行装置２０（以下、「一対の走行装置１０、２０と記す。）の上部には正面視において門型の乗用車体フレーム３が取り付けられている。乗用車体フレーム３は一対の走行装置１０、２０の前側上部に上方へ延びる一対の脚部材４とこれらの脚部材４の上部間を繋ぐ乗車板５とを有して構成されている。なお、左走行装置１０、右走行装置２０及び乗用車体フレーム３を併せて、以下、走行体７と記す。
【００１７】
左走行装置１０及び右走行装置２０は、図２（側面図）に示すように、後部に駆動輪１１、前部に従動輪１２を配置し、これらにゴムクローラ１３を巻装してなるもので、駆動輪１１と従動輪１２との間には補強フレーム１４が連結され、この補強フレーム１４には複数の転輪１５が枢支されている。左走行装置１０の駆動輪１１には図４に示す左走行モータ１６が連結され、図１に示す右走行装置２０の駆動輪１１には図４に示す右走行モータ２１が連結され、これら左走行モータ１６及び右走行モータ２１により駆動輪１１、１１が回転駆動される。図４に示すように、左走行モータ１６及び右走行モータ２１は、後述する油圧回路５０内に設けられ、図２に示す乗用車体フレーム３に搭載されたエンジンＥからの駆動力を受けて回転駆動する図５に示す油圧ポンプＰから吐出する作動油の供給を受けて回転動作（即ち、正転及び停止）が制御されるようになっている。なお、油圧回路５０については後述する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、乗車板５の右側には、操縦席（図示省略）と操縦部８とが配備され、乗車板５の中央後部には送風機２５が搭載されている。また乗用車体フレーム３の後部には、摘採茶葉を収容するコンテナ２６が上下昇降動可能に搭載され、この茶葉収容用のコンテナ２６と乗車板５との間の中間位置には、茶葉を摘採する茶葉摘採装置３０が配設されている。茶葉摘採装置３０は、茶畝Ｃの畝巾方向に沿う所要長さを有して前後に開口した摘採機枠（図示せず）に取り付けられて茶葉を切断する刈取部３１と、刈取部３１によって摘採した茶葉を、刈取部３１の後側に入口を臨ませた搬送ダクト３２内に空気流で送り込むための送風ダクト３３とを備えている。
【００１９】
乗車板５の裏面の左右両端部のそれぞれには第１光センサ４１及び第２光センサ４２からなる検出光センサ４０、４０’が左右方向に移動可能にボルト、ビス等の締め付け治具を介して取り付けられている。これら一対の検出光センサ４０、４０’は、茶畝Ｃの左右方向の両側端部の位置を検出するため、茶畝Ｃの両側端部の各上方位置にくるように茶畝Ｃの幅方向に所定の間隙を有して乗車板５の下面の両側部に取り付けられ、側端部側に光を出射してこの出射した光の戻り光の光量に応じて茶畝Ｃの側端部の有無を検出する機能を有している。第１光センサ４１は第２光センサ４２よりも走行体７の内側に配設され、検出光センサ４０、４０’から出射される光の方向は略垂直方向であり、検出光センサ４０、４０’は感度調整が可能である。つまり、検出光センサ４０、４０’は被検出物（茶葉、茶樹）を検出可能な距離を設定することができ、例えば、検出光センサ４０、４０’から被検出物までの距離ＬをＸとして設定した場合、被検出物までの距離ＬをＸにすると、検出光センサ４０、４０’は被検出物が存在する旨の有検出信号（具体的には電圧信号）を出力し、被検出物までの距離ＬをＸよりも小さく、又は大きくすると、検出光センサ４０、４０’は被検出物が存在しない旨の無検出信号（具体的には電圧信号）を出力する。
【００２０】
このため、図１に示すように、走行体７が茶畝Ｃを跨ぐようにして畝間の地面に載置された状態で茶畝Ｃの両側端部の上方位置に検出光センサ４０、４０’を配置するとともに、茶畝Ｃの側端部が検出できるように感度調整（検出距離の設定）を行なうことで、検出光センサ４０、４０’により茶畝Ｃの両側端部の有無検出を行なうことができる。
【００２１】
ここで、左右一対の検出光センサ４０、４０’の取り付け位置についてさらに詳述する。図３（ａ）に示すように、図１に示す走行体７が茶畝Ｃを跨ぐようにして畝間の地面に載置された状態において、左右一対の第１光センサ４１、４１のそれぞれが茶畝Ｃの側端部を検出した状態になると、左右一対の第２光センサ４２、４２が茶畝Ｃを非検出した状態になり、また図３（ｂ）に示すように、左右一対の第１光センサ４１、４１のいずれか一方が茶畝Ｃの側端部を検出し、いずれか他方が茶畝Ｃの側端部を非検出した状態になると、左右一対の第２光センサ４２、４２が茶畝Ｃを非検出した状態になり又は一方側の第２光センサ４２が側端部を検出して他方側の第２光センサ４２が側端部を非検出した状態になるように、左右一対の検出光センサ４０、４０’を図１に示す走行体７に配設する。
なお、第１光センサ４１及び第２光センサ４２は図１に示す走行体７の左右方向に移動可能に取り付けられるので、茶畝Ｃの大きさに応じて第１光センサ４１及び第２光センサ４２の取り付け位置を調整することができる。
【００２２】
このような検出光センサ４０、４０’から出力される茶畝の有無検出信号は、図４に示すコントローラ４５に送られる。コントローラ４５は、図４に示すように、検出光センサ４０、４０’を構成する第１光センサ４１及び第２光センサ４２からの有無検出信号に応じて、図１に示す走行体７が茶畝Ｃに沿って走行動するように左走行モータ１６及び右走行モータ２１の回転速度を制御する。ここで、コントローラ４５の作動内容を説明する前に、コントローラ４５により作動が制御される左走行モータ１６及び右走行モータ２１を有した油圧回路５０について説明する。
【００２３】
油圧回路５０は、図５に示すように、左走行モータ１６及び右走行モータ２１と、これらの走行モータ１６、２１の回転速度を制御する第１速度制御弁５１及び第２速度制御弁５２と、これらの走行モータ１６、２１を停止させるモータ停止制御弁５３と、これらの走行モータ１６、２１に作動油を供給する前述した油圧ポンプＰとを有して構成されている。なお、図５に示す油圧回路５０は図１に示す走行体７を前進動させる場合の油圧回路図を示す。
【００２４】
油圧ポンプＰは左走行モータ１６及び右走行モータ２１に作動油を供給する第１油圧ポンプＰ１及び第２油圧ポンプＰ２を有する。第１油圧ポンプＰ１及び第２油圧ポンプＰ２はエンジンＥに連動して回転駆動可能に連結された２連ポンプであり、これらの油圧ポンプＰ１、Ｐ２は、例えば斜板の傾き角度を変化させて容量が変化する可変容量型であって、エンジンＥが駆動すると第１油圧ポンプＰ１及び第２油圧ポンプＰ２のそれぞれから同一量の作動油が吐出するとともに、作動油の吐出方向が互いに逆方向になるようになっている。さらに詳細には、エンジンＥが駆動すると第１油圧ポンプＰ１は作動油を第４油路５８側に吐出し、第２油圧ポンプＰ２は作動油を第２油路５６側に吐出するようになっている。
【００２５】
第１油圧ポンプＰ１は第１油路５５を介して左走行モータ１６の一方側端部に繋がり、左走行モータ１６の他方側端部は第２油路５６を介して第２油圧ポンプＰ２に繋がっている。また、第２油圧ポンプＰ２は第３油路５７を介して右走行モータ２１の一方側端部に繋がり、右走行モータ２１の他方側端部は第４油路５８を介して第２油圧ポンプＰ２に繋がっている。即ち、左走行モータ１６、右走行モータ２１、第１油圧ポンプＰ１及び第２油圧ポンプＰ２は第１油路５５〜第４油路５８内において直列に配設されている。なお、左走行モータ１６及び右走行モータ２１は同一容量であるので、これらの走行モータ１６、２１に同一流量の作動油が供給されると、これらの走行モータ１６、２１は同一回転数で回転動する。
【００２６】
第２油路５６にはこれから分岐した第１タンク油路６１が繋がり、この第１タンク油路６１はタンクＴに連通するタンク連通油路６０に繋がり、第１タンク油路６１に前述した第１速度制御弁５１が設けられている。第４油路５８にはこれから分岐した第２タンク油路６２が繋がり、この第２タンク油路６２はタンク連通油路６０に繋がり、第２タンク油路６２に前述した第２速度制御弁５２が設けられている。第１タンク油路６１及び第２タンク油路６２にはこれらの油路を流れる作動油の流量を制限する可変絞り６７、６８が設けられている。また、第２油路５６に繋がる第１タンク油路６１の分岐位置よりも第２油圧ポンプＰ２側の第２油路５６と第１油路５５との間には第１停止油路６４が繋がり、第４油路５８に繋がる第２タンク油路６２の分岐位置よりも第１油圧ポンプＰ１側の第４油路５８と第３油路５７との間には第２停止油路６５が繋がり、これら第１停止油路６４及び第２停止油路６５にはこれらの油路に跨る前述したモータ停止制御弁５３が設けられている。
【００２７】
第１速度制御弁５１、第２速度制御弁５２及びモータ停止制御弁５３は４ポート２位置の電磁式制御弁であり、第１速度制御弁５１は通常は第１タンク油路６１を遮断し、左走行モータ１６の回転速度を低速にしたいときに第１タンク油路６１を連通状態にする。さらに詳細には、第１速度制御弁５１により第１タンク油路６１が遮断された状態で第２油路５６を左走行モータ１６側に流れる作動油により左走行モータ１６が回転動しているときに、第１速度制御弁５１により第１タンク油路６１が連通状態にされると、第２油路５６を流れる作動油の一部が第１タンク油路６１及びタンク連通油路６０を流れてタンクＴに戻される。このため、左走行モータ１６に供給される作動油の流量が第１タンク油路６１を遮断した場合よりも減少し、その結果、左走行モータ１６の回転速度を低速にすることができる。
【００２８】
一方、第２速度制御弁５２も第１速度制御弁５１と同様に、第２タンク油路６２が遮断された状態で、第４油路５８を右走行モータ２１側に流れる作動油により右走行モータ２１が回転動しているときに、第２速度制御弁５２により第２タンク油路６２が連通状態にされると、第２油路５６を流れる作動油の一部が第２タンク油路６２、第１タンク油路６１及びタンク連通油路６０を流れてタンクＴに戻される。このため、右走行モータ２１に供給される作動油の流量が第２タンク油路６２を遮断した場合よりも減少し、その結果、右走行モータ２１の回転速度を低速にすることができる。
【００２９】
モータ停止制御弁５３は、図１に示す走行体７を走行状態にさせるときに第１停止油路６４及び第２停止油路６５を遮断し、図１に示す走行体７を停止させたいときに第１停止油路６４及び第２停止油路６５を連通状態にする。さらに詳細には、図１に示す走行体７が走行中のときにモータ停止制御弁５３により第１停止油路６４及び第２停止油路６５を遮断状態から連通状態に切り換えると、第２油圧ポンプＰ２から吐出して第２油路５６を流れる作動油は油圧の低い第１停止油路６４に流入し、モータ停止制御弁５３、第１停止油路６４及び第１油路５５を流れて第１ポンプＰ１に戻される。そして、さらに第１油圧ポンプＰ２から吐出した作動油は第４油路５８を流れて油圧の低い第２停止油路６５に流入し、モータ停止制御弁５３、第２停止油路６５及び第３油路５７を流れて第２ポンプＰ２に戻され、以降この流路を作動油が循環する。このため、左走行モータ１６及び右走行モータ２１には作動油が供給されなくなり、回転動していた左走行モータ１６及び右走行モータ２１は回転力を失って停止する。
【００３０】
このような第１速度制御弁５１、第２速度制御弁５２及びモータ停止制御弁５３は前述した図４に示すコントローラ４５によって作動制御される。コントローラ４５には、図４に示すように、左右一対の検出光センサ４０、４０’が電気的に接続されており、図６（ａ）（部分正面図）に示すように、茶畝Ｃの幅方向内側に配置された第１光センサ４１により茶畝Ｃの側端部が検出され、且つ第１光センサ４１よりも外側に配置された第２光センサ４２により茶畝Ｃの側端部が非検出されると、図４に示すコントローラ４５は、走行体７が直進動するように図４に示す左走行モータ１６及び右走行モータ２１の作動を制御する。即ち、図５に示すように、図４に示すコントローラ４５は、第１速度制御弁５１及び第２速度制御弁５２により第１タンク油路６１及び第２タンク油路６２を遮断状態にし、且つモータ停止制御弁５３により第１停止油路６４及び第２停止油路６５を遮断状態にする。その結果、第２油圧ポンプＰ２から吐出して第２油路５６を流れる作動油は左走行モータ１６に供給されてこの左走行モータ１６を回転駆動し、左走行モータ１６から流出した作動油は第１油路５５を流れて第１油圧ポンプＰ１に供給されて第１油圧ポンプＰ１から吐出して、第４油路５８を流れて右走行モータ２１に供給されて右走行モータ２１を回転駆動させる。そして、右走行モータ２１から流出した作動油は第３油路５７を流れて第２油圧ポンプＰ２に戻される。このため、左走行モータ１６及び右走行モータ２１は同一方向に回転動する。
【００３１】
ここで、前述したようにエンジンＥが駆動すると、第１油圧ポンプＰ１及び第２油圧ポンプＰ２から吐出する作動油の流量は同一であり、また左走行モータ１６及び右走行モータ２１の容量も同じであるので、左走行モータ１６及び右走行モータ２１の回転数も同じになり、このため、図１に示す左走行装置１０及び右走行装置２０の走行速度が同じになり、図１に示す走行体７は直進動することになる。
【００３２】
また、図４に示すコントローラ４５は、図６（ｂ）（部分正面図）に示すように、第１光センサ４１及び第２光センサ４２により茶畝Ｃの側端部が検出されると、この側端部を検出したこれらの第１光センサ４１及び第２光センサ４２（検出光センサ４０）がその側端部の外側方向（図６の右側方向）へ移動するように図４に示す左走行モータ１６及び右走行モータ２１の作動を制御する。即ち、図４に示すコントローラ４５は、図５に示すように、第１速度制御弁５１により第１タンク油路６１を連通状態にし、第２速度制御弁５２により第２タンク油路６２を遮断状態にし、且つモータ停止制御弁５３により第１停止油６４路及び第２停止油路６５を遮断状態にする。その結果、第２油圧ポンプＰ２から吐出した作動油は第２油路５６を流れ、その一部は第１タンク油路６１を流れてタンクＴに流出し、残りの作動油が第１走行モータ１６に供給される。その結果、左走行モータ１６に供給される油量が減少して左走行モータ１６の回転数が低下する。
【００３３】
一方、第１油圧ポンプＰ１から吐出して第４油路５８を流れる作動油は全て右走行モータ２１に供給される。このため、左走行モータ１６の回転数が右走行モータ２１のそれよりも小さくなり、図１に示す左走行装置１０の走行速度が図１に示す右走行装置２０の速度よりも遅くなる。その結果、図６（ｂ）に示すように、走行体７が左走行装置１０側に向きを変えて前進動して、側端部を検出した検出光センサ４０をその側端部の外側方向（図６の右側方向）へ移動させることができる。なお、第１タンク油路６１には可変絞り６７が設けられているので、第１タンク油路６１を流れる作動油が急激にタンクＴに戻されることはない。このため、走行体７の急激な走行方向の変化を未然に防止することができる。
【００３４】
また、図４に示すコントローラ４５は、図６（ｃ）（部分正面図）に示すように、第１光センサ４１及び第２光センサ４２により茶畝Ｃの側端部が非検出されると、該側端部を非検出したこれらの第１光センサ４１及び第２光センサ４２が該側端部の内側方向（図６の左側方向）へ移動するように図４に示す左走行モータ１６及び右走行モータ２１の作動を制御する。即ち、図４に示すコントローラ４５は、図５に示すように、第１速度制御弁５１により第１タンク油路６１を遮断状態にし、第２速度制御弁５２により第２タンク油路６２を連通状態にし、且つモータ停止制御弁５３により第１停止油路６４及び第２停止油路６５を遮断状態にする。その結果、第１油圧ポンプＰ１から吐出して第４油路５８を流れる作動油の一部が第２タンク油路６２を流れてタンクＴに流出し、残りの作動油が第２走行モータ２１に供給される。その結果、右走行モータ２１に供給される油量が減少して右走行モータ２１の回転数が低下する。
【００３５】
一方、第２油圧ポンプＰ２から吐出して第２油路５６を流れる作動油は全て左走行モータ１６に供給される。このため、右走行モータ２１の回転数が左走行モータ１６のそれよりも小さくなり、図１に示す右走行装置２０の走行速度が図１に示す左走行装置１０の速度よりも遅くなる。その結果、図６（ｃ）に示すように、走行体７が左走行装置１０と反対側に配設された図１に示す右走行装置２０側に向きを変えて前進動して、側端部を非検出した検出光センサ４０をその側端部の内側方向（図６の左側方向）へ移動させることができる。なお、第２タンク油路６２には可変絞り６８が設けられているので、第２タンク油路６２を流れる作動油が急激にタンクＴに戻されることはない。このため、走行体７の急激な走行方向の変化を未然に防止することができる。
【００３６】
なお、図１に示す走行体７の右側に配設された検出光センサ４０’の作動は前述した走行体７の左側に配設された検出光センサ４０の作動に準じるので、その説明は省略する。また、図３（ｂ）に示すように、左右一対の検出光センサ４０、４０’のいずれか一方の第１光センサ４１及び第２光センサ４２が茶畝Ｃの一方側の側端部を検出し、いずれか他方側の第１光センサ４１と第２光センサ４２が茶畝Ｃの他方側の側端部を非検出した状態になった場合には、図４に示すコントローラは、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示した場合と同様に、図５に示すように、第１速度制御弁５１により第１タンク油路６１を遮断状態にし、第２速度制御弁５２により第２タンク油路６２を連通状態にし、且つモータ停止制御弁５３により第１停止油路６４及び第２停止油路６５を遮断状態にして、図１に示す走行体７の進行方向を茶畝Ｃの側端部を非検出した検出光センサ４０’側に移動させる。
【００３７】
このように、図１に示す走行体７の前側の両側部に左右一対の検出光センサ４０、４０’を設けることで、走行体７と茶畝Ｃの左右方向の相対位置関係を略一定に保ちながら走行体７を前進動させることができるので、走行体７を茶畝Ｃに沿って前側に自動走行させることができる。その結果、茶畝Ｃの幅が途中で変化する場合でも、走行体７の前後に延びる車両中心軸線（図示せず）を茶畝Ｃの中心軸線（図示せず）に一致させた状態で走行体７を走行させることができる。
【００３８】
なお、図２に示すように、検出光センサ４０、４０’を走行体７の後側の片側又は左右両端部に設置してもよい。例えば、図２に示す場合では、検出光センサ４０、４０’を摘採茶葉を収容するコンテナ２６の左右両側部に取り付ける。このように走行体７の後側に左右一対の検出光センサ４０、４０’を設けることで、走行体７を茶畝Ｃに沿って後側に自動走行させることができる。また、検出光センサ４０、４０’を走行体７の前後の両端部の少なくともいずれか一方側に取り付けることで、走行体７を茶畝Ｃに沿って前後に自動走行させることができる。
このように走行体７に２〜４組の検出光センサ４０、４０’を搭載し、これらの検出光センサ４０、４０’が図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したような茶畝Ｃの側端部の位置検出を行なうとともに、図４に示すコントローラ４５がこれらの検出光センサ４０、４０’からの検出信号に応じて前述したように図５に示す左走行モータ１６及び右走行モータ２１の作動を制御するように構成することで、走行体７の前後方向の走行精度をより向上させることができる。
【００３９】
また、前述した検出光センサ４０、４０’は走行体７に固着した状態で取り付けられるので、走行体７が左右方向に傾斜しても、検出光センサ４０、４０’は走行体７とともに傾斜する。このため、山側に傾斜して横方向に延びる茶畝Ｃに沿って走行体７を走行させる場合でも、検出光センサ４０、４０’は茶畝Ｃが水平面上に延びている場合と同様に、茶畝Ｃの位置検出を正確に行なうことができる。このため、本発明に係わる茶葉摘採機１は傾いた茶畝Ｃに沿って自動走行することも可能である。
【００４０】
さらに、検出光センサ４０、４０’は茶畝Ｃの上方位置に配置され、前述した様に走行体７は茶畝Ｃに沿って走行動するので、走行体７の移動に伴って茶畝Ｃが検出光センサ４０、４０’に接触することはない。このため、検出光センサ４０、４０’が茶畝Ｃに接触して茶畝Ｃを形成する茶樹を傷つけたり検出光センサ４０、４０’が損傷したりすることもない。
【００４１】
また、前述した実施の形態における図５に示す油圧回路５０では、図１に示す走行体７が前進動する場合の回路を示したが、図１に示す走行体７を後進動可能にする場合には、一対の第１速度制御弁５１及び第２速度制御弁５２を油圧回路５０に追加する。即ち、第１油路５５を左走行モータ１６側に流れる作動油がタンクＴ側に流れるとともに、第３油路５７を右走行モータ２１側に流れる作動油がタンクＴ側に流れるように、図示しない第１速度制御弁及び第２速度制御弁を図５に示す油圧回路５０に追加する。
【００４２】
また、前述した実施の形態では自走茶園管理機の一態様として茶葉摘採機１を示したが、茶葉の摘採以外の管理作業（例えば、茶樹の整枝作業、剪断作業、防虫作業等）を行なう自走茶園管理機では、茶葉摘採機１の走行精度よりもこれを低くすることができる。このため、このような管理作業を行なう自走茶園管理機では検出光センサを走行体の片側に１つ設ければよい。また、前述した実施の形態では乗用型の茶園管理機を示したが、茶園管理機は作業者が畝間を歩行しながら走行装置が走行する簡易自走式タイプのものでもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる自走茶園管理機によれば、第１光センサ及び第２光センサが茶畝の側端部の上方位置くるように走行体幅方向に所定の間隙を有して配置され、走行体が茶畝に沿って走行動するように、これらの光センサからの有無検出信号に応じてモータ作動制御手段が走行モータの作動制御を行なうようにすることで、第１光センサ及び第２光センサが茶畝に接触することなく走行体を茶畝に沿って走行動させることができる。このため、走行体を後進動させる場合でも、茶畝を形成する茶樹を傷つけずに、また第１光センサ及び第２光センサを損傷させずに走行体を茶畝に沿って走行動させることができる。また山側に傾斜して横方向に延びる茶畝に沿って自走茶園管理機を移動させる場合でも、走行体に対する茶畝の相対位置を正確に検出することができ、その結果として傾いた茶畝に沿って走行体を自動走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる茶葉摘採機の正面図を示す。
【図２】本発明の一実施の形態に係わる茶葉摘採機の側面図を示す。
【図３】検出光センサの取り付け位置を説明するための検出光センサと茶畝との位置関係を示す図である。
【図４】モータ作動制御手段の構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係わる茶葉摘採機に用いられる油圧回路図である。
【図６】第１光センサ及び第２光センサの作動を説明するための茶葉摘採機の部分正面図である。
【符号の説明】
１ 茶葉摘採機（自走茶園管理機）
７ 走行体
１０ 左走行装置（第１走行装置）
１６ 左走行モータ（走行モータ）
２０ 右走行装置（第２走行装置）
２１ 右走行モータ（走行モータ）
４１ 第１光センサ
４２ 第２光センサ
４５ コントローラ（モータ作動制御手段）
Ｃ 茶畝
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２５０２７０
【氏名又は名称】落合刃物工業株式会社
【住所又は居所】静岡県小笠郡菊川町西方５８番地
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| 【出願日】 |
平成１５年１月２０日（２００３．１．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
【識別番号】１００１１８８９８
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 立昌
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| 【公開番号】 |
特開２００４−２２２５３４（Ｐ２００４−２２２５３４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年８月１２日（２００４．８．１２） |
| 【出願番号】 |
特願２００３−１１１６９（Ｐ２００３−１１１６９） |
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