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図面 (9)

課題

悪路などにおける走行定性補助する機構を備えた電気自動車を提供すること。

解決手段

バッテリ109から供給される電力によって車輪101が駆動する電気自動車100であって、路面に接地するキャタピラー150を車体の中央部に備え、キャタピラー150は、バッテリ109から電力が供給されるモータによって駆動する、電気自動車。また、キャタピラー150を2つ備えることを特徴とする。また、キャタピラー150は、キール151を介して車体に連結される。また、キャタピラー150は、車両に対して上下方向への移動を可能とし、車体は、キャタピラー150を収納する空間を備えることを特徴とする。

概要

背景

車輪履帯とを備える輸送手段は、広く知られている。例えば、特開2004−196131号公報(特許文献1)では、車台に車輪と履帯を装着した移動式クレーンが開示されている。

特許文献1によれば、車輪と履帯のいずれか一方が接地するような構成となっており、道路走行時は車輪で駆動することで迅速な移動が可能になる一方、工事などの作業現場では履帯を接地させることで、つり上げ作業の安全性を向上することができる。

しかしながら、車輪と履帯を備える輸送手段は、その構造の複雑さから、上記の特許文献1のように、特殊車両に適用されることが多く、主に大型車両に限られ、乗用車には不向きであった。ここで、一般的な乗用のガソリン車の構造を以下に示す。

図4は、従来のガソリン車の構成を例示する図である。図4(a)は、車両100の正面図を、図4(b)は、車両100の側面図を、図4(c)は、車両100の底面図を、それぞれ示す。

図4(c)に示すように、車両100は、車輪101と、それを駆動させるためのエンジン102、トランスミッション103や、エンジン102に供給するための燃料を格納するタンク104、エンジン102からの排ガスを排出するためのエグゾースト107などを備える。また、4輪駆動の場合には、後輪動力を伝達するシャフト105や、内外輪速度差を調節するためのデファレンシャルギア106なども備える。

ところで近年では、環境に配慮した輸送手段として、モータによって車輪を駆動させる電気自動車が注目されている。電気自動車は、図4に示したようなガソリン車やハイブリッド車に比べて、部品点数が少なく、部品配置の自由度が高いという利点がある。一方で、電気自動車は、ガソリン車より車重が重く、悪路の走破性に劣る。農業電化、IT,AI機運は高まっているが、その際に必須となる大きな電力圃場横で供給できる電源に関する解決策が見つかっていない。

この他、特開2014−80813号公報(特許文献2)には、電動キャタピラーに関する技術が記載されている。

概要

悪路などにおける走行定性補助する機構を備えた電気自動車を提供すること。バッテリ109から供給される電力によって車輪101が駆動する電気自動車100であって、路面に接地するキャタピラー150を車体の中央部に備え、キャタピラー150は、バッテリ109から電力が供給されるモータによって駆動する、電気自動車。また、キャタピラー150を2つ備えることを特徴とする。また、キャタピラー150は、キール151を介して車体に連結される。また、キャタピラー150は、車両に対して上下方向への移動を可能とし、車体は、キャタピラー150を収納する空間を備えることを特徴とする。

目的

本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、悪路などにおける走行安定性を補助する機構を備えた電気自動車を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

バッテリから供給される電力によって車輪が駆動する電気自動車であって、前記電気自動車は、路面に接地するキャタピラーを車体の中央部に備え、前記キャタピラーは、前記バッテリから電力が供給されるモータによって駆動する、電気自動車。

請求項2

前記キャタピラーを2つ備えることを特徴とする、請求項1に記載の電気自動車。

請求項3

前記キャタピラーは、キールを介して前記車体に連結される、請求項1または2に記載の電気自動車。

請求項4

前記キャタピラーは、車両に対して上下方向への移動を可能とし、前記車体は、前記キャタピラーを収納する空間を備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気自動車。

請求項5

接地圧のキャタピラー付きMC型車両より、耐圧の低い壊れやすい農道で、作業用ドローン作業用ロボットなどの電気農機に電力を供給し、管制する移動電力

請求項6

車両中心線上に、軽量強靭な竜骨(キール)をシャーシとして具備するMC型電気自動車。

請求項7

受電用キャタピラー形式のためのレクテナユニット

請求項8

吸い込み口、排気口のある、乗員の呼吸用空気入れ替えステムが、他車警音器の発する音の入音器を兼ね、より下方の車室が極めて機密性が高い電気自動車。

請求項9

低接地圧のキャタピラー付きMC型EV車両、作業用ドローン、作業用ロボットを有機的に活用した雪下ろし装置

技術分野

0001

本発明は、電気自動車に関する。

背景技術

0002

車輪履帯とを備える輸送手段は、広く知られている。例えば、特開2004−196131号公報(特許文献1)では、車台に車輪と履帯を装着した移動式クレーンが開示されている。

0003

特許文献1によれば、車輪と履帯のいずれか一方が接地するような構成となっており、道路走行時は車輪で駆動することで迅速な移動が可能になる一方、工事などの作業現場では履帯を接地させることで、つり上げ作業の安全性を向上することができる。

0004

しかしながら、車輪と履帯を備える輸送手段は、その構造の複雑さから、上記の特許文献1のように、特殊車両に適用されることが多く、主に大型車両に限られ、乗用車には不向きであった。ここで、一般的な乗用のガソリン車の構造を以下に示す。

0005

図4は、従来のガソリン車の構成を例示する図である。図4(a)は、車両100の正面図を、図4(b)は、車両100の側面図を、図4(c)は、車両100の底面図を、それぞれ示す。

0006

図4(c)に示すように、車両100は、車輪101と、それを駆動させるためのエンジン102、トランスミッション103や、エンジン102に供給するための燃料を格納するタンク104、エンジン102からの排ガスを排出するためのエグゾースト107などを備える。また、4輪駆動の場合には、後輪動力を伝達するシャフト105や、内外輪速度差を調節するためのデファレンシャルギア106なども備える。

0007

ところで近年では、環境に配慮した輸送手段として、モータによって車輪を駆動させる電気自動車が注目されている。電気自動車は、図4に示したようなガソリン車やハイブリッド車に比べて、部品点数が少なく、部品配置の自由度が高いという利点がある。一方で、電気自動車は、ガソリン車より車重が重く、悪路の走破性に劣る。農業電化、IT,AI機運は高まっているが、その際に必須となる大きな電力圃場横で供給できる電源に関する解決策が見つかっていない。

0008

この他、特開2014−80813号公報(特許文献2)には、電動キャタピラーに関する技術が記載されている。

0009

特開2004−196131号公報
特開2014−80813号公報

先行技術

0010

このため、接地面積が大きく、悪路などでの走行定性に優れる履帯を、電気自動車に適用する技術が求められていた。

発明が解決しようとする課題

0011

本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、悪路などにおける走行安定性を補助する機構を備えた電気自動車を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

すなわち、本発明によれば、バッテリから供給される電力によって車輪が駆動する電気自動車であって、
前記電気自動車は、路面に接地するキャタピラーを車体の中央部に備え、
前記キャタピラーは、前記バッテリから電力が供給されるモータによって駆動する、電気自動車が提供される。

発明の効果

0013

上述したように、本発明によれば、悪路などにおける走行安定性を補助する機構を備えた電気自動車が提供される。

図面の簡単な説明

0014

本実施形態における電気自動車の構成を例示する図。
本実施形態の電気自動車の斜視図。
本実施形態の電気自動車におけるキャタピラーの動作を示す図。
従来のガソリン車の構成を例示する図。
本発明の実施態様を示す図。
従来のキャタピラ車を示す図。
従来のキャタピラ車を示す図。
従来のキャタピラ車を示す図。

実施例

0015

以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜その説明を省略するものとする。

0016

なお、以下の説明における各図面では、トラック型軽自動車を示して実施形態を説明しているが、一例であって本発明を限定するものではなく、乗用車などであってもよい。

0017

図1は、本実施形態における電気自動車の車両100の構成を例示する図である。図1(a)は、車両100の正面図を、図1(b)は、車両100の側面図を、図1(c)は、車両100の底面図を、それぞれ示す。

0018

図1(c)に示すように、電気自動車では、車輪101を駆動させるためのモータ108と、モータの電源としてのバッテリ109とを備える。また、4輪駆動車の場合には、前輪にモータ108を接続することで4輪駆動が可能となる。なお、各モータと108と、バッテリ109は、図示しないハーネスによって接続される。また、車両100は、アクセル操作ブレーキ操作ハンドル操作などをモータ108に伝達するための、制御装置を備える。

0019

電気自動車の車両100は、図4に示した従来のガソリン車の車両100と比べて、構成する部品点数が少ないことから、部品の配置が容易であり、また、スペースの確保も可能である。本実施形態では、図1(c)に示すように、動力をモータ化することによって生じたスペースにキャタピラー150を配置する。なお、履帯とは、帯状に連結した板や、環状のベルトなどを、内部の転輪によって、張力を与えられながら回転させられることで進行する駆動機構である。履帯以外にも、クローラー無限軌道、キャタピラー(登録商標)など種々の呼称があるが、以下の実施形態の説明では履帯またはキャタピラーと呼ぶ。

0020

本実施形態の車両100は、キャタピラー150を車体の底面の中心付近に配置する。これによって、車体の空きスペースを有効に活用することができ、また、重心の位置を安定化することができる。さらに、キャタピラー150を2つ備えることが好ましく、これによって、ハンドル操舵角に合わせて各履帯の回転速度に差をつけることができ、スムーズな方向転換が可能となる。

0021

本実施形態のキャタピラー150は、モータによって駆動される。すなわち、車両100の他の車輪101と同様に、バッテリ109から電力の供給を受け、モータによって内部の各転輪が回転して、駆動される。また、左右のキャタピラー150の回転は、制御装置によって、それぞれ別個に各モータを制御することができ、したがって、方向の転換が容易となる。また、キャタピラー150は、充電用レクテナユニットとして機能し、キャタピラー150が移動しながら充電を行い、レクテナユニットの過熱を防止する。

0022

キャタピラー150は、駆動時には、車輪101の高さに合わせて、路面に接地する高さに配置される。これによって、車体の重量を、4つの車輪101だけでなく、キャタピラー150にも分散させて支えることができる。特に、キャタピラー150は、車輪101よりも接地面積が大きいことから、車体を安定的に走行させることができる。したがって、未舗装路や軟弱な地面などの悪路であっても、充分な接地面積を確保できるので、走破性に優れる。

0023

次に、本実施形態の電気自動車の詳細な構造を説明する。図2は、本実施形態の電気自動車の斜視図である。

0024

本実施形態の電気自動車の車両100は、車体底面中央付近にキャタピラー150を備える。車両100と、キャタピラー150とは、図2に示すように、キール151によって連結されることが好ましい。キール151は、左右の車輪101の車軸に対して垂直に、車体の前後方向に配置される。キャタピラー150は、主に悪路などの走行の補助を想定したものであり、振動や衝撃などを適切に吸収し、運転席快適性を確保するために、サスペンション(図示せず)を介してキール151と連結される。

0025

図示したようなキール151を備えることにより、キャタピラー150の駆動時に発生する路面からの反力を、キャタピラー150の上方から吸収できる。また、キール151によって車体の剛性を向上できることから、走行性能をさらに改善できる。

0026

なお、図2では、バッテリ109は、フロントボンネット内および荷台左右両脇に収められているが、他の実施形態では後部座席や荷台に相当する、車体の中央付近のキール151上部、すなわち、キール151に対してキャタピラー150に対向する位置に配置してもよい。これによって、運転スペースを確保できるほか、重量物を車体の中央付近に集中させることができ、車両100の重量配分を改善できる。

0027

また、本実施形態の車両100は、キャタピラー150を上下させることができる。図3は、本実施形態の電気自動車におけるキャタピラー150の動作を示す図である。

0028

キャタピラー150は、車両100の走行時、特に悪路を走行する際の補助駆動機構として作用する。一方で、平坦な路面や、高速道路などを走行する場合には、キャタピラー150の補助は必要なく、バッテリ容量の節約の観点から、キャタピラー150が駆動しないことが好ましい。しかしながら、駆動しないキャタピラー150を接地したままで、車輪101の駆動による走行を行うと、履帯の摩擦負荷となり、バッテリをより消費することになる。

0029

したがって、本実施形態のキャタピラー150は、上下に移動可能なことが好ましい。図3は、キャタピラー収納部152を備える車両100の例を示している。キャタピラー収納部152は、図3破線で示す空間であり、車体底面に設置される。悪路走行時は、図3(a)に示すように、キャタピラー150を接地させて走行し、キャタピラー150の補助が不要な路面では、図3(b)に示すように、キャタピラー150を、キャタピラー収納部152に収めて走行する。

0030

なお、キャタピラー150の上下の動作は、運転手の操作によって行ってもよいし、車体に路面状況を取得するセンサを設けて、当該センサが取得した路面状況に応じて自動的に動作してもよい。

0031

図5は、本実施形態の実施態様を示した図である。本実施形態の車両は、田んぼといった圃場210のあぜ道を走行するに適した大きさとされ、あぜ道を走行する場合には、キャタピラー150をあぜ道に接触させて、バッテリー重量分の増加を緩和することで、あぜ道の養生を可能とする。また、車両100は、あぜ道などの地下に構成された電磁気充電設備220から、キャタピラー150を介して充電する。さらに、圃場210には、GPS衛星250により位置を取得しながら作業用ロボット240が地上で草取りその他の作業を行い、作業用ドローン260が、空中から農薬肥料などの散布害鳥の排除などを行っている。また、圃場210の隅には、位置情報を取得するためのDGPSポスト230やリアルタイムキネマティックGPSが設置されていて、位置確認を可能としても良い。

0032

車両100は、さらに管理室200との間で通信を行いその作業状態報告し、また管理室200のオペレータからの指令受領して各種の作業を行うとともに、作業用ロボット240、作業用ドローン260に対して指令を発令する。また車両100は、作業用ロボット240、作業用ドローン260に対し、搭載するバッテリー109から、多目的配電盤を介して充電を行っている。

0033

以上、説明した本発明の実施形態によれば、悪路などにおける走行安定性を補助する機構を備えた電気自動車を提供することができる。

0034

静音化(シールド車室)
エンジンに起因する騒音がウルサイ、ガソリン車から、静かなEVに変わり、新しい問題が顕在化している、エンジン音に紛れて従来はほとんど気にならなかったロードノイズといわれる、走行中の音が大変障りとなるのである。ロードノイズの大半は、タイヤトレッド面から生じている。
MCを検討する、キャタピラーの走行実験で判明したのは、本願のキャタピラーは、車両中心に位置するため音がこもりやすく、MC搭乗者には、更に大きな騒音発生源であることが判明した。

0035

対策を思案中に、発明者は、排気ガスを全く生じないEVでは、自車の排気ガスに対する配慮は全く必要が無い特徴があることを想到した。そして乗員の呼吸用換気機構が確実に装備、作動する必要がある。
このEVロードノイズの解決法には、いくつかあるが、
タイヤ、キャタピラーの改良、
ロードノイズが、列車ガタコン音のような、ロードサウンドとなる音色の調整、
ノイズキャンセリングシステムの導入、
本願のシールド車室の導入。

0036

ガソリン車の、車室(運転者同乗者が居る空間、車内、キャビン)は、万が一にガソリンエンジンの排気ガスが車室に充満しても、いつの間にか換気できるように、普通は見ることができない設計された隙間が多く空いている、車のエアコンヒーターを停止すると、急激に室内が暑くなったり、寒くなったりするのは、この隙間も大きな原因である。この空間から、ロードノイズ音侵入している。

0037

本願では、乗員の呼吸用を確保し、乗員の、耳から下の遮音を徹底した、シールド車室を考案した。
ケーブル類は、出来るだけ纏めて、車室壁を通る箇所は出来るだけ上部とし、シールを徹底する。このような、設計をすれば、かなりの空間、重さ、費用がかかる遮音材の使用量を減らすこともできる。
車外騒音入りずらい位置に、吸い込み口、排気口のある、乗員の呼吸用空気入れ替えステム。乗員の呼吸用吸い込み口、排気口が、外部の音を聞く機構としても兼用される特徴があり、他車警音機の音は、聴く事ができる。製作には、発明者が販売している補聴具「福耳」の音響解析プログラムを使用して、警音器など、聞き逃せない音のみを車室内に取り込んでいる。走行時、風が入りすぎる場合は、絞ることができる。

0038

主に、乗員の鼻、耳から下の添付図面の斜線部分は、遮音を徹底する、つまり底面、タイヤハウス内、側面を重点的に遮音する。
発明者の、別発明である、GW型スポーツ車では、車室が独立しているため、このような装備も施しやすい。

0039

乗員の呼吸による二酸化炭素濃度を検知、危険を知らせるセンサを設ける。必要に応じて、車外の音を車室内に拡声する装置を具備する、又は単純に窓を開ける。車室内の湿度が高い場合は、一部換気口が開き湿気を逃がす。非接続型ステアリングアクセルブレーキなどのペダル類を採用し、車室の密閉性を高める。

0040

シールド車室の利点としては、ロードノイズ音を減らすことができる。冷房暖房の効率を走行時、停車時とも向上させ、電費を改善できる。遮音材の使用量を減らせる。洪水時の水没による車内被害を、少なくすることができる。長距離ドライブで、運転者の疲労を少なくすることができる。
本願シールド車室の技術は、EV全てに、程度の差はあれ採用利用することができる。電気自動車の一種である、燃料電池自動車では、多少だが事情が異なる、燃料に水素を使用しているためで、車体への滞留忌避が必要であるが、さらに現在、封止では無く高性能水素遮蔽フイルムを発明人は研究中である。プラグインハイブリッド車、PHV車は、まず本願技術は使用できない。

0041

以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
<発明者の意見

0042

以下に、発明者の意見を記載する。

0043

MC Motor caterpillar,
Mid-caterpillar
ダイハツの軽トラには、結構隙間がある。カタログ参照

0044

本発明は、電動のキャタピラー駆動ユニットに関する。

0045

2016年は、EV元年として、記憶されることになる。これは、世界の3大自動車メーカが、そろって普及型電気自動車の事業を開始したためで、電気自動車(EV)の数が急速に増加するだろう。少しずつ軽ワゴン車軽トラックの働くEVも、市場投入されている。日本の全産業生産額の中で、農業の占める割合は、大きくはないが、食糧が無ければ、国民は死んでしまうので、新嘗祭で解かるとうり極めて、重要な営みである。「国家事業総コード番号制」という本にも記載されている、食料安全保障の世界の定義である、「国民の栄養が足りているか」、「貧困層が買えるか」、「世界的大災害時調達できるか」に日本農業を進化させゆく。技能実習生に頼らない自立した農業の人手の担い手が、MCより電力を供給され、管制されるロボットである。

0046

我が国の農業振興のために、農業の電化、電農を推進しなければならない、農地で、強力で柔軟性に富んだ、出来れば自然由来の電力の提供が求められている。一般論であるが、電気自動車は、重量があるため、軟弱路面では、スリップが起き易い。三菱自動車の軽トラックの場合電気自動車は930kg、ガソリン車740kgである。しかし、MC型車両は、低耐荷重の場所でも、地面への接地圧が低いので走行できる。

0047

MCがクローラーと大きく異なる点は、MCは電気自動車の車重は、ほとんど支えないで、駆動源として使用する点である、クローラーのキャタピラー部分は、駆動と同時に、サスペンションの役割も重要であり、複雑な構造をしている。一方MCの装置では、外周部にある、タイヤ4輪がサスペンションとなる。このためMCは、機能が駆動とレベリング機能に簡素化され、価格が安く、壊れにくくすることができる。走行速度も異なる、MCは道路上ではキャタピラー部分は収納して4輪走行のため、クローラーより速度が大幅に早く、静かで乗り心地も良い。

0048

外観や荷台は、当初はガソリン車と同じであるが、構造は大幅に異なり、EV軽トラックとも異なる。MCでは、車両中心部に、キールとキャタピラーが配置されている特徴があるが、電気自動車では、蓄電池、モータとも配置の自由度が高いため、搭載可能スペース内に十分収めることができる。キャタピラーの駆動源の容易さは、EVがガソリン自動車に優る。動力源の配置の自由度は、ガソリン車のエンジンより、EVのモータの方が格段に高い。

0049

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電気自動車の特性を活用した、独自のキャタピラー駆動ユニット(MC)を提供することを目的とする。日本の田畑には、通常電線は引かれていない。巷間では、農業のIT化といわれているが、農業の電化、電農化を提案する。これは、農作業自体を電化することであり、そのために、日本農業の場合核となるのが、不整地での走破性の高いMC型EV軽自動車、軽トラックである。日本の農業機械エネルギーは電力化されている物は、ほとんど無い。電動トラクターを農業機械メーカは研究しているようであり、本願とは方向性が明確に異なりその車両も大きく高価であり、簡単に購入できない。農家に新たな投資を負担してまでの必要性は乏しそうだが、大規模農業法人なら人件費削減などの効果を見込めそうだ。こうしたメーカー動き背景に、農林水産省は3月、自動運転トラクターなどの安全基準を定めた指針を策定。2020年までには人の肉眼ではなく遠隔監視稼働できるよう制度を整備する方針とされる。クボタはこれに合わせ、完全無人型の農機発売したい考えだ。自動運転と言えば、乗用車を思い浮かべる人が多そうだが、主な農業機材メーカーも自動運転化に取り組んでおり、ここへきて実用化が見えてきた。

0050

高齢化と人手不足の問題解消の一助となることが期待されている。公道を走るのが主目的ではないので乗用車より実現しやすい面もあり、2018年度には本格的な販売が始まりそうだ。主要な作業が農地内に限られる農機の自動運転化は進めやすいテーマと言える。実際、トラクターだけでなく、芝刈り機草取り機などの自動運転化の開発も進められている。大規模化を進めたいが人手不足に悩む農業法人などにとっては朗報だが、いかにして農機の価格を抑えるかが課題。「卸売り」の役目を担う農協も含めた農業界全体の取り組みも必要となりそうだ。ただ、2016年来の農業改革で「農業資材(機材)価格の高止まりが農家を苦しめている」と指摘されただけに、量産化などでメーカーには価格低下への努力が求められる。

0051

農業を電化する電農はこれからの方向であるが、電農には電源が必要で、普通の田畑にはほとんど電気は通っていない。農業地域交通の便が良い場所には基幹電力供給施設を設け、太陽電池風力発電による地産電気を電農に利用する。しかしながら兼業農家小規模農地の電農化で、本願発明者の商品名「移動電力」のような移動型高性能蓄電池を活用するには、大きな問題がある。移動電力は、大きな重量のある蓄電池に車輪を付けたものや、電気自動車なので、これらは重量があり、耐圧の低い農道や畦道では、安全に走行することができない。

0052

畦道(あぜみち)は、農作業の都合により、変更、撤去が柔軟に行える点に優れた特長があり、その必然性のために、耐圧も低い。図6に示す添付画像のようなキャタピラーを使用する自動車は存在するが、一般車では、ほぼ皆無といえる、これは、ガソリン車ではエンジン、トランスミッション、ドライブシャフト排気管マフラー機構部品に空間を取られてしまい、車両中央にキャタピラー装置を配置できないからである。さらに通常タイヤを使用するガソリン車の場合、搭載するバッテリにはキャタピラーを駆動する程の力は全く無いため、エンジンより動力を伝達しなくてはならず、駆動機構が複雑になり過ぎほとんど意味をなさない。

0053

本発明によれば、ガソリン車の場合は存在するエンジン、トランスミッション、排気管、マフラーがEVには無いことを有効利用し、車体中央部に独自の収納型キャタピラー駆動ユニット(MC)を取り付けられるトンネルと呼ぶ空間を配置し、キールと電動キャタピラー駆動ユニットを設ける。前記EVは、PHVであり、特別なデザインの車両の開発が望まれる。ガソリン車とは、石油系燃料で動く内燃機関を指し、ディーゼル車天然ガス車などを含む。キャタピラーcaterpillar、無限軌道式トラクターは、キャタピラー社の商標であるが、世界的に一般名詞化しているので、本明細書では、キャタピラーと通記するものである。

0054

通常は、4輪で走行するが、畦道、雪道道、上り坂では、車体に収納されているキャタピラー駆動ユニットを地面に接地させ、それを安定した強力な駆動源とする。

0055

本発明によれば、電気自動車にキャタピラー駆動という、優れた悪路走破性を与え、商品価値を高めることができる。巷間では、農業のIT化といわれているが、農作業自体を電化する電農化を成し遂げる。

0056

大体の場合、悪路走破性では、キャタピラー駆動は4WDに優る。高級用途以外は4WD能力も不要であり、価格を下げることができる。量産のあかつきには、MC型の方が、4WDより安く提供したいものである。まだ研究段階の電動トラクターと異なり、本願MC型は、ベースになるEV軽トラックの価格が安く、更に価格を下げられる量産も十分期待できる。日本メーカでは、まだ一社単独で電動トラクターを開発する余裕は無い。農機具メーカでは、開発費を分担するため会社同士で協力して電動トラクターの開発を行っているが、販売しても見込める予定生産量が少ない新技術なので、価格を急激に下げるのは容易では無い。

0057

本願のような技術は一見、軽自動車止まりであるが、SUV、ピックアップトラックなど他のEVにも本ユニット派生型は広く転用可能である。

0058

但し、キャタピラー駆動時の最高速度は50km位である、平坦で無い悪路で、こんなに速度を出すのは、そもそも危険である。尚、構造が似ているスノーモービルの条件が良い原での最高速度は220km/hが記録されている。

0059

車両中央に独自のキャタピラー駆動ユニット(MC)を取り付けられるトンネルと呼ぶ空間を配置し、キールを設け、カヌー型の(Canoe)キャタピラー駆動ユニットを取り付ける。

0060

キャタピラーの設置面の大きさは軽トラックの場合、幅60cm、長さ100cm(1m)位で、車体中央部にあり、ガソリン車のキャタピラーは、通常は、動輪一つを動かすが、電動のため複数のモータで駆動することができる。複数のモータで協業して駆動させるとキャタピラーにかかる張力を細かく調整でき、安定した接地や、束帯への負担を軽くすることなどができる。キャタピラーは、同一ユニットに幅30cmの束帯を2本配置し、左右独立で動く形式も、機械式ではほぼ不可能だが、電動駆動なら可能である。束帯の幅、長さは、EV下面に収納し、走行に支障のない、大きさ迄大きくできる。キャタピラー駆動ユニットは収納状態最低地上高が20cm以下で、現在の軽トラックと、通常走行時の地上高は変わらない。キャタピラー駆動ユニット(MC)のショックアブソーバーは、耐久性に優れる板バネを使用する。

0061

以下、本発明につき、実施形態を使用して説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。図1は、本実施形態のMC型の側面図である。外見は、大量生産され安価な、日本でおなじみの軽トラックである。

0062

本願では、車両の中心線上のトンネルと呼ぶ部分に、キャタピラーがある。駆動キャタピラーに合わせた配置も、バッテリならば可能である。ガソリン車ではエンジン、排気管、トランスミッションのためにそもそも車両中心線上に、キャタピラーを配置することはできなかった。

0063

前方路面上の障害物、道路のゼブラゾーンにあるキャッツアイも含め、の有無は、ISB(電脳センサー体)を採用し、各種センサ絶えず自動で警戒しており、危険を検知した場合は、自動減速を実施し、又衝突を回避する走行をする。保守点検を容易とするため、キャタピラー駆動部は、ISBを装備することで、カヌー型の(Canoe)の駆動部が自動で簡単に脱着ができることが望ましい。キャタピラー駆動ユニットはシャシ構造材であるキールにつながっている。本願はキールを持つため、キャタピラー駆動ユニットの力を上方から受けることができる。本願の特徴であるキールを持たない、従来型の構造では、キャタピラー駆動時の大きな反力をしっかり受け止めることはできない、キャタピラーだけ付けても実用性が無い単なる飾りとなってしまう。

0064

キールを鉄で作ると、大きく、重くなるが、現在は小さく、軽く、鉄より強度柔軟性がある、各種新素材豊富にあり、軽トラックのように、台数を製造すれば、キールの価格も低減する。MC型にはキールが有るので、キール左右に、長尺荷物を収納するスペースを設ければ、3m位の、アンテナや、ポール全長の短い軽自動車にも拘わらず少量運べ、MC型車両の有用性が増す。多機能マスト延伸用ポールなどである。MCは、1トン近くあるので、電波通信状態を良くする高いポールを安全に支えることができ、ポールスタンド足場確保が難しい農地で設営することが無い。

0065

MC型車両は、数種類運転モードを持つ。
通常走行モード
キャタピラー走行モード
雪中走行モード

0066

運転手の承認作業後、車載コンピューターをキャタピラー走行モードに切り替える、キャタピラーを地面まで下げる。格納式であるため、一般舗装道路を走ることでの磨耗が起きないので、キャタピラーのトレッド形状エッジの効いた、鋭いグリップ力の高いものに出来、その切れ味も長持ちする。

0067

4輪とキャタピラーは、走行状態に合わせ微調整を実施、協業し最適な駆動力を提供する。中央キャタピラーの上下機構は、レベリング機能を持ち、車体ジャッキとして活用することもできる。これは、車両中央で持ち上げるので容易に実現でき、又MC型はガソリン車の整備用リフトが併用使用できる構造である。

0068

車体中央部にキャタピラーを装備する問題点は、使用後の清掃である。

0069

最低地上高が16cmの軽トラックの車体と地面との間は大きい所で40cm位しかなく、車両中央にあるキャタピラーの清掃点検はスペースが無いため人間が入って行うのは困難を極める。本願MC型では、監視カメラ清掃機構を備える。キャタピラー駆動面の監視カメラはキャタピラーの状態を確認する。泥落とし清掃機構は、放水銃、箆、超音波高圧空気ノズルなどを使用する。外部より水、高圧空気を供給する配管を具備する。

0070

ISBの参考説明
Intelligent Sensor Brick □□□□ I S B
1.IndependentSensor Body
whatwe provide
ISBoffers you a standardized platform to various type of hi-grade sensors.
☆Configurations of ISB
almostany type of sensor, snapdragon 800series CPUusing windows10 OS,
apower supply ,communication chips ,Bluetooth(登録商標), I/O interface
ISBis the intelligent sensor module.
★ideal features
comparingto traditional system, ISB shortenes calibration time .
ISBis very close to a sensor, gathers minimum noise.
ISBis easy to upgrade, a sensor, software program, CPU.
asensitive sensor can be in mechanical trouble, you can easily change asensor or ISB.
ISBCPUaccomplishes complicated calculations, ISB lessens a central CPU workload. powersupply for ISB can be added, power supplies are a solar battery, a rechargeblesmall battery.
ISBuses self diagnosis system, offers strong antivirus firewall.
Firmwire-less data communication achieved because ISB CPU accomplishes complicatedcalculations and send minimum vital data using common base accomplishes an easyintegration.
☆Beloware significant features of ISB
Short-cutfunction input trend analysis and treatment can be done by ISB CPU.
Sensor patch function
ISBoffers an interchangeable system according to missions.
uplevel integration CPU can exist, likely nerve system exists.
ISBhas a mechanical shutdown switch for unthinkable troubles.
ISB acts as ideal components of net-centric system.
Explanations
Short-cutfunction or conditioned response function reacts to an actuator against asensor input, bypassing a central CPU decision. sensor patch function is theseprocedure that partial mechanical sensor fails,
ISBCPU notifies a trouble to central CPU and succeed a mission.
reuseeasiness easy programming by windows.

0071

キャタピラー部に給電を受けるレクテナ(受電アンテナ)を設ければ、給電面近接できるので、EV軽トラックへの、効率良い確実なコードレス送電が実現する。これは、停車中は勿論のこと、最も電力を消費する、急坂での路面からの受電が可能となる。レクテナ(受電アンテナ)は、受電中は発熱するので、超低速でキャタピラーを空転させたり、MCのもつ、熱冷媒機能で冷却する。コードレス給電での、一番の課題は、レクテナ(受電アンテナ)の過熱である。熱に強いガリウム砒素素子などの使用も検討されているが、キャタピラーで回転させれば、素子当たりの受電量は減少するので、オーバーヒート対策となる。束帯の任意のA点での温度が限界を超えないようにキャタピラーを回転させ、回転速度の機械的限界まで回すことができる。通常より、2.5倍近い受電面積となる。コードレス給電に特化した場合、駆動には使用しない、受電用キャタピラー形式のレクテナユニットも実現可能である。

0072

MC型は中央部に重く大きいエンジントレインが無いので、軽く小さい炭素繊維部品などでにあるようなキール(竜骨)作り配置してある。CgESを使用して、電農の中心道具となる。

0073

熱対策
MC型のキャタピラー駆動モータは、車両中央にあるため空気が当たりづらく、オーバーヒートによる性能低下が懸念され、熱対策を充実させる。走行中の気流送風ファンも利用するが、各構成部品が熱を持った場合、冷風冷水により冷却する。対象はバッテリ関連部品、モータ、などである。従来のガソリン車の冷却が、エンジン周りであるのに対し、MC型では冷熱源を供給するものである。例えばモータは、高性能化には冷却性能の向上が不可欠である。そこで、ダイレクト水冷システム構築し、ステーターの効果的な冷却を実現。さらにステーターコアインシュレーター一体成型することにより軽量コンパクト化しながら、発熱源であるコイルから冷却水までの熱抵抗を大幅に低減し、駆動に大きなモータトルクが必要な場合も安定的に高い性能を維持できる。排熱は、ヒーター、食事の温めなどに二次利用する。これらの冷却水は、車両の重量バランスの微調整に利用できる。

0074

本願では、独自技術で蓄電池を使用した、10分以内の高速給電であるPureDCを実施する。この技術では、各種装置の冷却が欠かせない、MC型の強力な冷却装備により、車載品高速充電時の熱を排熱する。長い充電時間で農作業の合理化消しとしない。このような充電装置は、本願出願時点では、ほとんど商品化されていない。

0075

オプション装備だが、MC型EVには、そのシャーシ内電動ジャッキバランスよく2〜4か所に備えられており、簡単に、タイヤが脱着できるので、走行する条件に合わせて簡単にタイヤや追加駆動ユニットを交換することができる。

0076

MC型電気自動車はエネルギーを電池に蓄えるので、ガソリン車と異なり、ガソリンの消費による、重心の変化が少ない。

0077

MCは、太陽光発電、風力発電で得た電力を発明者が提供している、水素、電気エネルギー統合システムを経由して、効率良く移動の用に供するものである。

0078

現在の農機具や温室は大半が、ガソリン(重油)駆動であるため、エネルギー費用の負担が重く、自然エネルギーでの自給率が上がれば、地方の実質収入は増える。

0079

オプション装備だが、荷台に太陽電池パネルを装備する。これはEVの場合、電力切れでは、全ての装置が動かなくなるので、その危険性を少しでも減らすためである。荷台なので、荷物を運ぶ際には、破損しないよう簡単に反転するか丸めておく。

0080

◎追加駆動ユニット
標準MC型は悪路に強いが、さらにタイヤも簡単に4輪を交換、キャタピラー駆動にするのが、追加キャタピラー駆動ユニットである。そのサスペンションはタイヤ用を流用したい。法規で難しい面もあるが、タイヤとブレーキは一つのユニットとして取り外し運用を簡素化したい。

0081

駆動ユニットの動力源が、電気電動モータであるので、このような運用が可能となる。ガソリン車の場合、駆動シャフトの連結が必要であり多くの作業が必要だが、MC型の場合、動力源は電線繋ぐだけなので簡単である。役割分担は、センターキャタピラーが主に駆動力を出し、追加キャタピラー駆動ユニットが、車体を支え、方向転換に使用される。追加キャタピラー駆動ユニットがあれば、ある場所一点での超信地旋回も実施できるし、中央キャタピラーを回転中心ピボットとすることもできる。

0082

追加駆動ユニットには、内側型外側型がある。

0083

内側型とは、図7に示す軽自動車の規格幅148cmに幅が収まるものであり、外側型とは、キャタピラーが図8ように、サイドポンツーン風に幅2.4m以内に収まっているものである。画像から容易に判るように、内側型は、車高が高くなるせいもあり、安定性に欠ける。外側型は、車高も低く、幅広なため安定して安全であるが、軽自動車規格ではなくなる。なんとか、農作業やチェーン規制が出ている降雪時には、外側型も狭い地域を限って、道路の通行が可能にして欲しい。サイドキャタピラーは、車両の安定性を増す装備であり、ファッションではないため、営農用途や、豪雪地帯では、サイドキャタピラーは、車幅2.4m以内であれば軽自動車枠で規制緩和をしてもらいたい。

0084

さらに大規模災害認定時には、特例で期間使用を認めて欲しい。尚、必要もないが、追加駆動ユニットを使用するMC型は、高速走行はできない。

0085

駆動ユニットの交換手順
交通の妨げにならない、出来るだけ平滑で強度のある場所での交換作業とする。

0086

左右の駆動ユニットを、大体の予想位置に準備する。

0087

MC型軽自動車を停車させる。センタージャッキを起動して持ち上げる。

0088

左右どちらか一方ずつ交換する。危険なので、操作はできるだけ車両の前後に立って実施する。タイヤを取り外す。駆動ユニットを取り付ける。反対側のタイヤを取り外す、駆動ユニットを取り付ける、取り付けたユニットの固定を確認する。

0089

駆動ユニットと車体の電源線制御線結線する。ごく低速で、キャタピラーを回転させ、異常が見当たらなければ、センタージャッキを起動して車体を地面接地させる。

0090

自動駆動ユニット交換機能
車体より、駆動電源を追加駆動ユニットに繋げる、ISBの使用が前提となるが、各種センサやジャイロ、AIを活用し、位置決めピンの位置まで自動で連結させる。車体と追加駆動ユニットを作業者が固定する。駆動ユニットと車体の間に最小の長さの電源線、制御線を結線する。電動なので、最低限の蓄電池を追加駆動ユニットに内蔵させ自走も可能。このように、全てをキャタピラーとすると、電気自動車はガソリン車より現在は重いが、接地面積が大幅に増えるため、接地圧が著しく減少し悪路の走破性能が格段に向上する。

0091

10畳の面積の太陽電池で、おおよそ3kWの発電が可能であり、この広さの太陽電池設置場所を、農場では簡単に確保でき、MC型に電力を供給する。
痛ましい事故を減らすことができる。よく温室で作業中に熱中症になる事故が起きるが、MC型の電源で、換気装置を使用すれば、いくらかでも、ビニールハウス内の温度を下げることは可能である。作業者を自動追尾させ、日除けをするドローンも開発したいものである。

0092

MC型に搭載する通信用ルータは、有線LANまたはWiFiといった無線LANモジュールを制御することができる構成とされており、イーサネット(登録商標)やIEEE802.11xプロトコル準拠したネットワーク通信が可能とされている。この他、本実施形態では、衛星通信用通信機を搭載することができる。強力な通信機能により、電農化を推進する。このような高度な通信には、大きな出力を安定して供給できるMC型が必須である。

0093

以下、発明者の思想を記載する。

0094

このキャタピラー付き農業用移動電力が電農を実現する際に活躍するのが、空は大出力ドローンであり、農作業ロボットである、これらを個別に考案する。

0095

空の大出力ドローン、SKY ARM。ペイロードは20kg以上で、最大100kg。2014年4月に航空機製造事業法が改正され、機体の総重量は、100kgから150kgまで無人ヘリコプターでは増加している。ペイロードは、コンテナ方式を採用し、JAで集荷に使用しているコンテナと共用できるようにする。標準コンテナは長さ640mm、幅320mm位の寸法である。主に撮影用途に使用される小型ドローンとは全く違い、農薬散布収穫物輸送害獣の排除、警備上空からの照明、田植、雪下ろし日用品の輸送などを行う。SKY ARMは、足場を空中に設けるという革新である。現在時点最大ペイロードが20kgの電動ドローンは存在する。稲稚苗育苗では、水を含んだマット苗と箱の重量は約6kgなので、苗箱と種植え付け装置を装備することができる。空中から種植えすれば、飛んでいるので、田植の困難さの原因である田に足を取られることもない。

0096

田掻きや、均平整地した圃場の、水勾配などの状態をほとんど維持できる。雑草予防などのため、田んぼの水をかき混ぜるのが、容易にできる。SKY ARMは、防水で雨中でも飛行できるので、水田も十分使用可能である。SKY ARMは田植え機に比べて小型、軽量であるので、レンタルのSKY ARMを田植時期の上に沿って展開させることもできる。

0097

大出力ドローン、SKY ARMは、電力で飛行するが、その電源は自立型(急速充電型、電池パック交換型)、有線給電型(電源ケーブルでの給電、ミリ波による空中給電型)などがある。ミリ波による空中送電は、京都大学生研究所などで、着々と改良が加えられている。

0098

衝突しないように注意して使用するが、SKY ARM複数機を同時に利用して、生産性を上げる。SKY ARMの使い方によっては、通路転回用枕地を極小にできるので、ビニールハウス内の耕作地作付面積を増やせる。高速度での飛行を想定せず、水平安定性、位置決め精度が高いドローンとする。

0099

センサで警戒し、人、などの上方は飛行しない。これらは、所在をSKY ARMに検知させるために、発信器携帯する。SKY ARMは、AIにより警戒する。しかしながら人は頭上に間違って飛んできたら、逃げる。効率の低下を最小限にした、プロペラ保護カバーも具備する。大出力ドローンは現在は高価な装置だが、規格を揃え量産をすれば、劇的に普及価格まで下げることができる。

0100

陸の農作業ロボット、ROVER ARMは、農作業用ロボット、キャタピラー駆動の両足と安定用の尻尾を持ち作物の間の通路を低い面圧、出来れば人間の足の接地圧0.15kg/cm2以下にしたい。より低く、移動して様々な農作業、物資、作物の運搬、畦道の下草刈り、警備、日用品の輸送をする。主腕は、左右に有り、補助用の第3腕を、腹部に備える。ROVER ARMは、本願では関節が全て4節である大きな特徴を持つ。栽培する作物や、作業の性質により様々な形態が考えられる。選果収穫時には、ROVER ARMのセンサを使用して作物の第一次選別まで実施して、速やかな出荷に繋げたい。夜間の収穫もできる。また電動なら高品質の作物の大敵である、廃ガスグリースによる油臭さも低減し、高く売れる

0101

SKY ARMとROVER ARMは連携作業により、生産性を上げることも出来る。二つをくっ付けて活用することもできる。日本のコメ作りにおいて、稲稚苗育苗では、水を含んだマット苗と箱の重量は約6kgになる。この運搬は高齢者女性が行うことが多く大変な負担となっている。又、人間には、きついの暑さ、の寒さやトマト収穫ロボットのように夜間でも作業ができる。現在多くの技術者の努力により、農業ロボットは、どんどん進歩している。センサーの高性能化、低価格化、ISBの普及により、現在単純労働といわれるものは、近い将来一瞬にして、ロボットに置き換わるだろう。しかしながら、地方では、車頼みで毎日運動量の少なさが危険レベルであるため、健康維持のための歩行量は合理化した農作業でも確保したい。従来に比べ電農は大量の電力が必要で、キャタピラー付き農業用移動電力MCより電気を提供する。電気の給電は、農機へのガソリンの継ぎ足しより安全である。電農機器に使用する電池パックは、テスラSの18650電池や角型電池のように規格があるべきである。これらの作業で蓄電池が使用した電力の補充には、水素を燃料とした燃料電池発電ユニットを搭載して給電することも可能である。

0102

MC型軽自動車があれば強力な電源があるので、農場にて、発明人が販売している、清潔な電気焼却トイレを利用することができ、農繁期に家との往復に時間を浪費することが無くなる。

0103

移動基
MC型車両は、多数のSKY ARMとROVER ARMの管制、電力供給に使用することができる。営農地私有地であり立ち入り制限区域なので、新技術に対応した法令が整ってきており、自動操縦、運転も可能である。MCが、圃場内の全てのSKY ARMとROVER ARMを一括管制すれば、現実の運用で起こっているドローン同士、ロボット同士が衝突する危険が無くなる。移動基地は現地での利用に留まらず、地域センターとの通信の中継基地とすることもできる。原則は現地での操作だが、一つ一つのグループの管制と考えれば、SKY ARMとROVER ARMの運用ができる。地域センターの専門操作員が介在すれば、少人数で作業量をこなせるので、農業の人手不足の解消にも貢献できる。零細農家に新たな投資を負担してまでの必要性は乏しそうだが、大規模な農業法人なら人件費削減などの効果を見込めそうだ。こうしたメーカーの動きも背景に、農林水産省は3月、自動運転トラクターなどの安全基準を定めた指針を策定。2020年までには人の肉眼ではなく遠隔監視で稼働できるよう制度を整備する方針とされる。

0104

クボタはこれに合わせ、完全無人型の農機を発売したい考えだ。自動運転と言えば、乗用車を思い浮かべる人が多そうだが、主な農業機材メーカーも自動運転化に取り組んでおり、ここへきて実用化が見えてきた。高齢化と人手不足の問題解消の一助となることが期待されている。公道を走るのが主目的ではないので乗用車より実現しやすい面もあり、2018年度には本格的な販売が始まりそうだ。ただ、2016年来の農業改革で「農業資材(機材)価格の高止まりが農家を苦しめている」と指摘されただけに、量産化などでメーカーには価格低下への努力が求められる。

0105

主要な作業が農地内に限られる農機の自動運転化は進めやすいテーマと言える。実際、トラクターだけでなく、芝刈り機や草取り機などの自動運転化の開発も進められている。大規模化を進めたいが人手不足に悩む農業法人などにとっては朗報だが、いかにして農機の価格を抑えるかが課題。「卸売り」の役目を担う農協も含めた農業界全体の取り組みも必要となりそうだ。SKY ARMとROVER ARMは、運べる重量が少ないので、ともかく運用する機数が必要なため、AIを使用したRDCS(分散型ロボット協調システム)のような群管制が必須である。有効求人倍率バブル期を超える高水準となる中、農業の生産現場でも人手不足が深刻化している。職種別の有効求人倍率は右肩上がりで、他業種を上回る水準。担い手の規模拡大や農業法人の増加で雇用労働力を必要とする一方、全産業的な人手不足もあり、収穫期など短期アルバイトの確保も難しい。経営の維持・拡大にも支障が生じかねない状況だ。

0106

米麦や野菜果樹などの栽培や収穫作業をする「農耕作業員」の有効求人倍率は2012年度の1.08から、16年度は1.63まで上昇した。全業種の有効求人倍率は12年度に0.82、16年度は1.39。28日発表の17年6月分は1.51で、景気回復団塊世代の大量退職を受け、43年4カ月ぶりの高水準となった。

0107

こうした全産業的な人手不足の中、農耕作業員は全体の数字を上回る。規模を拡大して家族労働力だけでは作業をこなせなくなる担い手農家や、従業員を常時雇用する法人経営が増えていることが背景にある。「景気回復で求職者製造業などに流れ、人手不足に悩む農家が増えている」

0108

有効求人倍率は常時雇用の求人が対象だが、団塊世代の大量離農に加え、JA全中は「農繁期などだけの短期アルバイトも確保しづらくなっている」(JA支援部)とみる(1)これまで作業を頼んでいた親族や地域の女性らが高齢化でリタイアした(2)他産業も求人を増やし時給を上げる中、代わりを見つけられないケースが多いという。

0109

野菜農家は「募集をかけても人が集まらないという農家が多い。短期間だけ来てもらうのは難しく、コンビニエンスストアで働いた方がいいと言われる」と語る。肉体労働に加え、短期間限定で作業時間が天候に左右される農業は稼ぎにくく、敬遠されているようだ。SKY ARMとROVER ARMは、固定費待機人件費が発生しない、天気が悪い場合は、機器の保守を実施する。

0110

こうした状況を受け、行政やJAは支援策を探る媛県のJAおちいまばりは13年から職員による援農隊、15年からは人材派遣会社提携した労働力支援も始め、柑橘類農家が主に利用する。人手不足がボトルネックとなり「規模拡大だけでなく、産地の維持もできなくなる」との危機感からだ。

0111

農水省は16年度から、産地単位で人手の募集や調整をする「労働力確保戦略センター」の設置を支援する事業を開始。全中やJA全農、日本農業法人協会などが昨年立ち上げた「農業労働力支協議会」は近く、農業人材の安定確保に向け政策提言する。

0112

高度の判るDGPSを組み込んだ、SCPS(Site Cubic Positioning System)を使用したり、リアルタイムキネマティックGPSや、「みちびき」の測位を利用し生産性の高い運用を実施する。自動給電も可能だろう。このような運用は、遠隔医療に比べれば実現の難易度は低い。

0113

移動基地は、MC型軽トラックの荷台に搭載可能な、ユニットハウスでも良いし、専用のMC型軽ワゴン車でも良い。移動基地内に小型サーバーを搭載することにより、SKY ARMとROVER ARMの側に搭載する電脳機能を減らし、価格を下げることができる。

0114

地域センターと移動基地局との連絡中継用基地局は山上が多いため、MC型車両は連絡道路難所が多い通信基地局の保守、非常電源の供給にも利用できる。

0115

本格道路の整備費用を削減し、天候条件が厳しい場合でも基地局に辿り着ける。

0116

中継用基地局の不調の際には、SKY ARMに中継アンテナを装備しておそらく有線飛行させ重要通信を空中で中継することもできる。

0117

この技術は提案開発中である。

0118

本ユニットは、軽トラック、ワゴン車向けの装具であるが、装着できる、あらゆる電気自動車に、派生型を使用することができる。ハイラックス(商品名)のようなピックアップトラックなども検討したい。

0119

建物の太陽電池パネルとの連携が望ましい、住人がいない、昼間の電力を電気自動車に蓄電し、発電と使用の時間差を埋めて夜間使用するようにすれば、大幅に電力会社から購入する電気料金を減らせるし、建物側据え置き型の蓄電池を大幅に小型の安価なものとすることができるし、本願発明者のCgESとスマートインバーターを利用すれば、系統への売電も安全に実行できる。10畳の面積の太陽電池で、おおよそ3kWの発電が可能。設置費用が安い屋根用型が好ましい。

0120

CgESとは、発明者が販売している、電気自動車専用だったEV・PHEV充電用コンセントや。チャデモ充電スタンド災害時にはEV・PHEV、水素自動車を、安全に確実にパワーツールの電源として活用するIT型分配器である。

0121

電気自動車の強力なバッテリは、各種農作業が可能な、高出力のエンジンモータを持つドローン、農業ロボに電力を、有線、無線で供給することができる。MC型は地面接地圧が低いので、圃場の中央に乗り入れることにより、特に有線でのケーブル長を最小にすることができる。

0122

非常時の、排水、給水ポンプを駆動することもできる。作物を育てる水は用水からの自然流入が原則であるが、ポンプで水を汲み上げる場合、動力用電力が必要になる。冷害対策まで屋外では難しいが、日照不足は、実用化されている作物毎に最適な各種人工光源で移動電力があれば補完可能である。

0123

大規模圃場における、専用農機具の能力は認めるが、専用農機具の高価格が
農業経営の黒字化を阻んでいる事実も多く見聞する。将来、MC型軽トラックが、兼業農家の多い中小農業における、共有プラットホームとなれば、黒字化も可能となる。SKY ARMとROVER ARMで兼業農家でも専用農機具に近い生産性を上げたいものである。小規模のバインダーコンバイン作業も実施したい。唯、水田の土は、極めて微細なため、シール材の技術的なハードルは高い。農機具も製造している自動車メーカが望ましい。MCは、キャタピラーが重量中心にあり、4輪の交換作業のスタンドとしても活用する、ブレーキユニットを含みタイヤ交換可能とする。
雪下ろし
裏日本というイメージの裏には、今にいたる雪との戦いがある。MCからの、電力を活用して、大馬力ドローンや、ロボットで除雪すれば、悲しい雪下ろしの事故を減らすことができる。農機具は、効率の良い専用機が、1年のうち短期間使用される例が多いが、MCを中心としたシステムは、農作業同様雪下ろし作業でも活躍する。業者の利用を想定している装置であるが、雪下ろしの主目的は、屋根を雪の重みで倒壊させないことであるので、大部分の雪を下ろせばよく、完全に屋根表面露出させることは無い。トラクターのように、雪下ろし専用の、小道具を連結して使用する。
作業の手順に沿って、解説する。

0124

降雪シーズン前に、ヒーターを内蔵した、コードレスの給電索を。屋根頭頂部に敷設する。これは、SKY ARMを使用してもよい。
雪下ろし開始、親機が飛行して給電索を掴む。給電索の機能は、雪下ろし装置への給電、子機巻上げ時のアンカー、子機の落下防止である。雪下ろしによっては、給電索を使用しない簡便な作業方法も選べるであろう。
親機による、給電索の除雪、除雪後はヒーターにより着雪を防ぐ。
子機除雪機が分離し、軒先まで飛行する。通常、雪面デコボコであり、飛ぶことにより軒先に到達することも本案の大きな特徴である。

0125

ウインチで子機を巻き上げながら、子機の粉砕機で、砕いた雪を、プロペラの下降気流で、軒下飛ばす。一度の巻上げで、除雪が十分でない場合は、往復する。
落下した、雪は、ROVER ARMが、同時に集積し、MCなどに積み込む。ロボットなので、上から
落雪でも怪我人の心配が無い。
軒先を親機が平行移動することにより、少しずつ除雪を進める。
小屋根などの、除雪は、給電索を落下防止として、子機を飛ばし実施する。
集まった雪を運び出す。MCは、キャタピラーにより、雪上走破性は高い。
に給電索を取り外す。

0126

作業をロボットが行うので、人の落下事故の心配が無い、AIを利用すれば、ほぼ自動運転を達成できる。自動運転なので急ぐ必要も無く、同じ箇所を一日何回も少しずつ除雪できる。人間なら当然必要な休憩もほとんど必要無い。弩か雪の場合、豪雪地帯では、1日に何回も雪堀をするために、住人は、ヘトヘトになるが、MCによる電源があれば、住民の雪処理での労力、危険は激減する。冬季も、SKY ARM、ROVER ARMを有効利用できる。これは、法令とのからみがあるが、孤立集落に、SKY ARM、ROVER ARMで、緊急応援で物資や通信機を届ければ、乗員の生命の危険がある、有人ヘリコプターによる、出動回数を減らすことができる。ROVER ARMを雪下の雪もぐらとするのも一考だろう。

0127

屋根頭頂部より、風下の軒下方向に、強力に送風することにより、二次的ではあるが、屋根への着雪量を減らすことができる、降雪量は変わらないが、屋根上の雪は少なくなる。

0128

参考資料、ISBの説明、http://www.watanabe-ele.com/pdf/iisb.pdf

0129

大規模災害時、MCならばタイヤが多くパンクするがれきだらけの場所でも、救助資材救援物資を届けられる。

0130

100…車両、101…車輪、102…エンジン、103…トランスミッション機構、104…燃料タンク、105…シャフト、106…差動装置、107…排気機構、108…モータ、109…バッテリ、150…キャタピラー、151…キール、152…キャタピラー収納部

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