特許 6612210 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6612210

(24)【登録日】2019年11月8日

(45)【発行日】2019年11月27日

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   A01D 34/71 20060101AFI20191118BHJP

   A01D 43/06 20060101ALI20191118BHJP

【ＦＩ】

   A01D34/71

   A01D43/06

【請求項の数】11

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-252088(P2016-252088)

(22)【出願日】2016年12月26日

(65)【公開番号】特開2018-102203(P2018-102203A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2018年11月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】厨川 浩二

(72)【発明者】

【氏名】金子 瑠南

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１０５９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１３６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００５６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０８７７９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１８７９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２８３１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１０４２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２７１９９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｄ ４３／００ −４３／１６

Ａ０１Ｄ ３４／４１２−３４／９０

Ａ０１Ｄ ７５／２８

Ａ０１Ｂ ６３／００ −６３／１２

Ａ０１Ｄ ６７／００

Ｂ６０Ｐ １／００ − ９／００

Ｅ０１Ｈ １／００ −１５／００

Ｂ６５Ｆ ３／００ − ３／２８

Ｅ０２Ｆ ９／２０ − ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、
回収物を収容する水平位置と前記回収物を排出する傾斜位置との間で変位可能に前記車体に設けられた収容容器と、
前記車体と前記収容容器との間に設けられ、前記車体に対する前記収容容器の角度である収容容器角を変位させる駆動装置と、
水平面に対する前記車体の傾斜角度である車体傾斜角を検出する傾斜角センサと、
前記駆動装置の駆動を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記車体傾斜角に応じて前記駆動装置を制御し、前記駆動装置が前記収容容器角を増加させるべく駆動しているときに、前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた場合には、前記駆動装置の駆動を禁止することを特徴とする作業機。

【請求項2】

前記制御装置は、前記車体傾斜角が所定の第１傾斜角判定値以上の場合に前記駆動装置の駆動を禁止し、前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値より小さい場合には、前記収容容器角が所定の角度となるまで前記駆動装置を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の作業機。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値より小さい第２傾斜角判定値より小さい場合に、前記駆動装置の駆動速度を所定の第１駆動速度とし、
前記車体傾斜角が前記第２傾斜角判定値以上であり前記第１傾斜角判定値より小さい場合に、
前記駆動装置の駆動速度を前記第１駆動速度よりも小さい所定の第２駆動速度とすることを特徴とする請求項２に記載の作業機。

【請求項4】

車体と、
回収物を収容する水平位置と前記回収物を排出する傾斜位置との間で変位可能に前記車体に設けられた収容容器と、
前記車体と前記収容容器との間に設けられ、前記車体に対する前記収容容器の角度である収容容器角を変位させる駆動装置と、
水平面に対する前記車体の傾斜角度である車体傾斜角を検出する傾斜角センサと、
前記駆動装置の駆動を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記車体傾斜角に応じて前記駆動装置を制御し、前記駆動装置が前記収容容器角を増加させるべく駆動しているときに、前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた場合には、前記収容容器角を減少させるべく前記駆動装置を駆動させることを特徴とする作業機。

【請求項5】

前記制御装置は、前記車体傾斜角が所定の第１傾斜角判定値以上の場合に前記駆動装置の駆動を禁止し、前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値より小さい場合には、前記収容容器角が所定の角度となるまで前記駆動装置を駆動させることを特徴とする請求項４に記載の作業機。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値より小さい第２傾斜角判定値より小さい場合に、前記駆動装置の駆動速度を所定の第１駆動速度とし、
前記車体傾斜角が前記第２傾斜角判定値以上であり前記第１傾斜角判定値より小さい場合に、
前記駆動装置の駆動速度を前記第１駆動速度よりも小さい所定の第２駆動速度とすることを特徴とする請求項５に記載の作業機。

【請求項7】

前記制御装置は、
前記駆動装置が前記収容容器角を増加させるべく駆動しているときに、前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた場合には、前記第１駆動速度以下の駆動速度で前記収容容器角を減少させるべく前記駆動装置を駆動させることを特徴とする請求項６に記載の作業機。

【請求項8】

前記制御装置は、
前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた後、前記駆動装置に前記収容容器角を減少させるべく駆動させているときに、前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値以下となった場合には、前記収容容器角を大きくする方向に前記駆動装置を駆動させることを特徴とする請求項７に記載の作業機。

【請求項9】

前記制御装置は、
前記収容容器が前記傾斜位置となった後に前記収容容器角を小さくする方向に前記駆動装置を駆動させるときには、前記駆動装置を最も大きな速さで駆動させることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つの項に記載の作業機。

【請求項10】

前記車体傾斜角は前記車体の進行方向の前後方向についての水平面に対する傾斜角、及び進行方向の左右方向についての傾斜角を含むことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つの項に記載の作業機。

【請求項11】

前記車体傾斜角は前記駆動装置によって前記収容容器が傾動される方向についての前記車体の水平面に対する傾斜角を含むことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つの項に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機に関し、更に詳細には、芝刈機等の作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

刈芝を収容する収容容器が機体に傾動可能に取り付けられ、収容容器の傾動によって収容容器から刈芝を排出する芝刈機が知られている（例えば、特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１８９７１８号公報

【特許文献2】特開２０１５−９２８４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような芝刈機では刈芝を排出するときに、重量のバランスが崩れ、芝刈機が転倒する虞がある。地面が傾斜した場所ではより重量バランスが崩れやすく、刈芝を排出するときに芝刈機が転倒しやすくなる。

【0005】

また、芝刈機に収容容器を有する自走式の補機を設け、その自走式の補機に自走させて刈芝を廃棄させることができれば刈芝の廃棄は容易になる。このような自走式の補機は芝刈機本体より軽量となるため、収容容器を傾動させ刈芝を排出するときに転倒する虞が大きい。

【0006】

本発明は、収容容器を傾動させることによって収容容器内の回収物を排出する作業機において、回収物を排出する際に転倒し難い作業機を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、車体（７２）と、回収物を収容する水平位置と前記回収物を排出する傾斜位置との間で変位可能に前記車体に設けられた収容容器（８８）と、前記車体と前記収容容器との間に設けられ、前記車体に対する前記収容容器の角度である収容容器角を変位させる駆動装置（９８）と、水平面に対する前記車体の傾斜角度である車体傾斜角を検出する傾斜角センサ（１０８）と、前記駆動装置の駆動を制御する制御装置（１０４）とを有し、前記制御装置は、前記車体傾斜角に応じて前記駆動装置を制御する作業機が提供される。

【0008】

この態様によれば、作業機が載置される地面の傾斜角に基づいて、駆動装置の駆動を制御することができるため作業機が転倒し難い。

【0009】

上記態様において、前記制御装置は、前記車体傾斜角が所定の第１傾斜角判定値以上の場合に前記駆動装置の駆動を禁止するとよい。

【0010】

この態様によれば、駆動装置の駆動によって作業機が転倒しうる傾斜角度を有する斜面において駆動装置が駆動しないため作業機が転倒し難い。

【0011】

上記態様において、前記制御装置は、前記車体傾斜角に応じて前記駆動装置の駆動速度を変更するとよい。

【0012】

この態様によれば、斜面の勾配に応じて収容容器の変位速度を変更できるため、作業機が転倒し難い。

【0013】

上記態様において、前記制御装置は、前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値より小さい第２傾斜角判定値より小さい場合に、前記駆動装置の駆動速度を所定の第１駆動速度とし、前記車体傾斜角が前記第２傾斜角判定値以上であり前記第１傾斜角判定値より小さい場合に、前記駆動装置の駆動速度を前記第１駆動速度よりも小さい所定の第２駆動速度とするとよい。

【0014】

この態様によれば、勾配の大きい斜面では、勾配の小さい斜面に比べて、収容容器が低速で変位するため作業機が転倒し難い。更に、勾配の小さい斜面では、勾配の大きい斜面に比べ、収容容器が本体に対してより早く変位するため排出処理が速やかに行われる。

【0015】

上記態様において、前記制御装置は、前記駆動装置が前記収容容器角を増加させるべく駆動しているときに、前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた場合には、前記駆動装置の駆動を禁止するとよい。

【0016】

この態様によれば、作業機が、車体傾斜角が時間変化する不安定な斜面上にあるときに駆動装置が駆動を停止するため、作業機が転倒し難い。

【0017】

上記態様において、前記制御装置は、前記制御装置は、前記駆動装置が前記収容容器角を増加させるべく駆動しているときに、前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた場合には、前記収容容器角を減少させるべく前記駆動装置を駆動させるとよい。

【0018】

この態様によれば、作業機が、車体傾斜角が時間変化する不安定な斜面上にあり、駆動装置の駆動によって転倒しつつあるときに、駆動装置が逆方向に駆動し、収容容器が元の位置に向けて移動するため、作業機が転倒し難い。

【0019】

上記態様において、前記制御装置は、前記駆動装置が前記収容容器角を増加させるべく駆動しているときに、前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた場合には、前記第１駆動速度以下の駆動速度で前記収容容器角を減少させるべく前記駆動装置を駆動させるとよい。

【0020】

この態様によれば、不安定な斜面上において駆動装置の駆動によって作業機が転倒しつつあり、駆動装置が逆方向に駆動する場合には、勾配の小さい斜面に比べ、低速で収容容器を変位させるため駆動するため、作業機が転倒し難い。

【0021】

上記態様において、前記制御装置は、前記車体傾斜角の時間変化率が所定の閾値を超えた後、前記駆動装置に前記収容容器角を減少させるべく駆動させているときに、前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値以下となった場合には、前記収容容器角を大きくする方向に前記駆動装置を駆動させるとよい。

【0022】

この態様によれば、不安定な斜面上において作業機が転倒しつつあるときに、駆動装置が収容容器角を減少させるべく駆動することによって、車体が安定になった場合には、収容容器が傾動し回収物が排出される。

【0023】

上記態様において、前記制御装置は、前記車体傾斜角が前記第１傾斜角判定値以下である場合には、前記収容容器角が所定の角度となるまで前記駆動装置を駆動させるとよい。

【0024】

この態様によれば、作業機が転倒する虞の小さい斜面上にあるとき、確実に回収物を排出させることができる。

【0025】

上記態様において、前記制御装置は、前記制御装置は、前記収容容器が前記傾斜位置となった後に前記収容容器角を小さくする方向に前記駆動装置を駆動させるときには、前記駆動装置を最も大きな速さで駆動させるとよい。

【0026】

この態様によれば、回収物が排出された後に、収容容器が傾斜位置から水平位置に戻るまでの時間が短くなるため、回収物の排出完了までの時間が短くなる。

【0027】

上記態様において、前記車体傾斜角は進行方向の前後方向についての前記車体の水平面に対する傾斜角、及び進行方向の左右方向についての前記車体の水平面に対する傾斜角を含むとよい。

【0028】

この態様によれば、車体傾斜角を簡便に取得できる。また、制御装置の処理が簡素となる。

【0029】

上記態様において、前記車体傾斜角は前記駆動装置によって前記収容容器が傾動される方向についての前記車体の水平面に対する傾斜角を含むとよい。

【0030】

この態様によれば、重心の移動を簡便に把握することができ、制御装置の処理が簡素となる。

【発明の効果】

【0031】

以上の構成によれば、収容容器を傾動させることによって収容容器内の回収物を排出する作業機において、回収物を排出する際に転倒し難い作業機を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明による作業機を乗用芝刈機に適用した一つの実施形態を示す側断面図（刈芝収容用補機が降下した状態の側断面図）

【図2】本実施形態による乗用芝刈機を示す側断面図（刈芝収容用補機が持上げられた状態の側断面図）

【図3】本実施形態による乗用芝刈機の刈芝収容用補機の機械室部分の平面図

【図4】本実施形態による乗用芝刈機の開閉プレートの正面図

【図5】本実施形態による乗用芝刈機の刈芝収容用補機の走行時の単機状態を示す側断面図

【図6】本実施形態による乗用芝刈機の刈芝収容用補機のダンプ動作時の単機状態を示す側断面図

【図7】本実施形態による乗用芝刈機の制御系のブロック線図

【図8】本実施形態の乗用芝刈機に搭載される補機制御装置の刈芝排出処理のフローチャート

【図9】本実施形態の乗用芝刈機に搭載される補機制御装置のシャッタ開閉処理のフローチャート

【図10】勾配が小さい刈芝廃棄場所における本実施形態の刈芝収容用補機の動作を示すタイムチャート

【図11】勾配が大きく不安定な刈芝廃棄場所における本実施形態の刈芝収容用補機の動作を示すタイムチャート

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下に、本発明による作業機を乗用芝刈機に適用した一つの実施形態を、図１〜図１１を参照して説明する。

【0034】

乗用芝刈機１０は、作業用本機２０と、作業用本機２０の後部に切り離し可能に連結された刈芝（回収物）収容用補機７０とを有する。

【0035】

作業用本機２０は、図１及び図２に示されているように、作業用本機２０の構造体（第１の構造体）である本機フレーム２２及び本機フレーム２２の前部に設けられた前部車体２８と、本機フレーム２２に設けられた左右の前輪２４及び後輪２６（第１の走行装置）と、前部車体２８内に設けられた内燃機関３０と、本機フレーム２２に設けられ、内燃機関３０に供給する燃料を貯容した燃料タンクおよび燃料ポンプを含む燃料供給部（第１のエネルギー源）３２と、前部車体２８に設けられたステアリングホイール３４と、本機フレーム２２上に設けられた運転座席３８とを有する。内燃機関３０は各前輪２４を回転駆動する第１の走行駆動装置をなすと共に後述する送風ファン４６及び刈刃４８を回転駆動する駆動部をなす。

【0036】

作業用本機２０の走行及び制動は、本機フレーム２２に設けられたアクセルペダル６２及びブレーキペダル６４によって従来の乗用芝刈機と同様に行われる。

【0037】

本機フレーム２２の下部には作業部である刈刃装置４０が設けられている。刈刃装置４０は、下方開口のハウジング４２と、垂直な回転軸４４によってハウジング４２内に配置された送風ファン４６及び刈刃４８とを含む。回転軸４４は、ベルト伝動機構４５及びクラッチ３１を介して内燃機関３０に動力伝達関係で連結され、内燃機関３０によって選択的に回転駆動される。ハウジング４２は刈芝排出用の排出ダクト５０を有する。本機フレーム２２は排出ダクト５０を後述する刈芝収容用補機７０の刈芝収容室９０に接続する接続ダクト５２を有する。

【0038】

排出ダクト５０には排出ダクト５０から刈刃４８及び送風ファン４６が発生する気流に乗って接続ダクト５２へ向かう刈芝の方向を変更するシャッタ６６及びシャッタ６６の角度を変更する電動式のシャッタアクチュエータ６８が設けられている。

【0039】

作業用本機２０は、更に、前部車体２８内に設けられた電子制御装置である本機制御装置５４及び刈芝収容用補機７０との間に無線通信を行う無線通信機５６と、本機フレーム２２に設けられた二次電池であるバッテリ５８と、前部車体２８に設けられた表示・操作部６０とを有する。表示・操作部６０は、液晶ディスプレイ及びタッチパネルを含むものやスイッチ等を含むものであってよく、後述する刈芝の廃棄実行ボタン（不図示）を含む。バッテリ５８は内燃機関３０に駆動される発電機（不図示）によって充電される。

【0040】

刈芝収容用補機７０は、図１〜図６に示されているように補機フレーム７２と、補機フレーム７２に設けられた左右の前輪７４及び後輪７６（第２の走行装置）とを含む台車７８と、左右の後輪７６を個別に回転駆動する電動モータ８２を含む左右の走行駆動装置８０（第２の走行駆動装置）とを有する。各走行駆動装置８０は、電動リニアアクチュエータである後輪持ち上げアクチュエータ（昇降装置）８４によって補機フレーム７２に取り付けられ、後輪持上げアクチュエータ８４の伸縮によって後輪７６が地面より上方に持ち上げられた上昇位置と後輪７６が地面に接地する降下位置との間に昇降する。

【0041】

補機フレーム７２上には、補機フレーム７２の前部を左右に延在する支持軸８６によって刈芝収容容器８８が水平軸線周りに傾動（ダンプ動作）可能に設けられている。

【0042】

刈芝収容容器８８は、前部の全域に亘って開口する回収物排出開口９０Ａを有する略長方体の箱形をなし、刈刃装置４０からの刈芝（回収物）を収容する刈芝収容室９０を画定している。支持軸８６には開閉プレート９２が固定されており、支持軸８６の回動によって開閉プレート９２が刈芝収容容器８８の回収物排出開口９０Ａを開閉する。刈芝収容容器８８と開閉プレート９２とは支持軸８６を共通の傾動（回動）中心とする。

【0043】

この構成により、刈芝収容用補機７０の構造体（第２の構造体）は補機フレーム７２、刈芝収容容器８８及び開閉プレート９２を含んで構成される。

【0044】

開閉プレート９２には、図４に示されているように刈芝取入開口９２Ａが形成されている。刈芝取入開口９２Ａは、図２に示されているように、作業用本機２０に連結された刈芝収容用補機７０が持上げ位置にあるときに、接続ダクト５２の出口に整合する。なお、刈芝収容容器８８には排気領域（不図示）が設けられている。排気領域は空気の通過を許し、刈芝の通過を許さない構造になっている。

【0045】

刈芝収容容器８８には刈芝収容室９０に収容された刈芝の収容量を検出すべく刈芝収容室９０の内圧を検出する圧力センサ１２０が設けられている。刈芝収容容器８８の上部には、刈芝収容用補機７０の周辺環境を検出する外界検出装置としてのカメラ１２２及び赤色ランプ等を含む警告器１２４が設けられている。

【0046】

補機フレーム７２は、機械室９４と電気室９６とを上下２段に構成している。機械室９４には刈芝収容容器８８の底部に設けられ、刈芝収容容器８８を傾動駆動するダンプアクチュエータ９８及び開閉プレート９２を開閉駆動する開閉アクチュエータ１００が配置されている。ダンプアクチュエータ９８にはダンプアクチュエータ９８の作動状態から補機フレーム７２に対する刈芝収容容器８８の傾斜角（ダンプ角）を検出するダンプ角センサ１０２が設けられている。

【0047】

刈芝収容容器８８を、図１及び図５に示されているように刈芝収容容器８８の底面が補機フレーム７２の上面に重なる略水平な水平位置と、図６に示されているように、前記水平位置から支持軸８６の中心軸線周りに時計廻り方向に回動して尻上がりに傾斜した傾斜位置との間に変位可能に形成されている。ダンプアクチュエータ９８は、電動リニアアクチュエータによって構成され、刈芝収容容器８８を水平位置と傾斜位置との間に傾動駆動する。ダンプアクチュエータ９８は刈芝収容容器８８が前記水平位置にある時に刈芝収容容器８８に当接するストッパ９９が設けられている。

【0048】

開閉アクチュエータ１００は、電動モータによって構成され、歯車列１０１によって支持軸８６に動力伝達関係で連結されている。開閉アクチュエータ１００は、開閉プレート９２を、回収物排出開口９０Ａを閉じる閉位置（図５参照）と、閉位置から支持軸８６を中心して前方に回動した開位置（図６参照）の間で傾動駆動する。開閉プレート９２は、開位置において刈芝収容容器８８の前部下方に下り勾配に傾斜している。開閉プレート９２は、開位置において刈芝収容容器８８から排出される刈芝を案内するシュータをなす。

【0049】

ダンプアクチュエータ９８及び開閉アクチュエータ１００は共に機械室９４に設けられているため、これらの保守等を一括して行うことができる。

【0050】

電気室９６は、防水・防塵構造の気密室であり、補機制御装置１０４と、刈芝収容用補機７０の地理的な自己位置を検出するＧＰＳ（自己位置検出装置）１０６と、水平面に対する台車７８の傾斜角（台車角）を検出する加速度センサやジャイロセンサ等による台車角センサ１０８と、作業用本機２０との無線通信機１１０と、二次電池によるバッテリ１１２と、バッテリ１１２の残量を検出するバッテリ残量センサ１１４とを集中的に収容している。これにより、バッテリ１１２を含むこれらの電装機器を一つの電気室９６において集中管理することができると共に、これらの電気配線を短縮することができる。

【0051】

作業用本機２０には刈芝収容用補機７０を作業用本機２０の後部に切り離し可能に連結するラッチ装置１３０が設けられている。ラッチ装置１３０は、本機フレーム２２の後部の左右２箇所に設けられており、各々、本機フレーム２２の後部に左右に延びる軸線を中心として回動可能に設けられたフック部材１３２及びフック部材１３２を回動する電動モータによるラッチアクチュエータ１３４を含む。開閉プレート９２にはフック部材１３２が係合可能な係合用開口１３６が形成されている。ラッチアクチュエータ１３４は本機制御装置５４によって制御される。

【0052】

各フック部材１３２は、各ラッチアクチュエータ１３４によって、図１に示されている解放位置と、図２に示されているラッチ位置との間に回動駆動され、解放位置にある状態で、刈芝収容用補機７０が作業用本機２０の後部の連結位置に前進走行することにより、係合用開口１３６に進入する。この状態で、各フック部材１３２がラッチ位置に回動することにより、各フック部材１３２が係合用開口１３６に係合した状態で、刈芝収容用補機７０は、作業用本機２０に対して上方に持ち上げられる。この持上げ状態では、前輪７４及び後輪７６の全てが地面から離れる。これにより、これら前輪７４及び後輪７６が作業用本機２０の操舵・走行に影響を与えない。

【0053】

刈芝収容用補機７０が作業用本機２０に連結された状態では、補機フレーム７２は、刈芝収容容器８８及び開閉プレート９２を介して本機フレーム２２に上下移動できないように固定される。

【0054】

刈芝収容用補機７０が作業用本機２０と連結された状態では、図１及び図２に示されているように、刈芝収容容器８８は水平位置にあり、開閉プレート９２が閉位置にある。

【0055】

このように、フック部材１３２及びラッチアクチュエータ１３４は、作業用本機２０と刈芝収容用補機７０とを選択的に連結するラッチ装置と、作業用本機２０に対して刈芝収容用補機７０を上方に変位させるリフト装置とを兼ねている。

【0056】

本機フレーム２２には左右２箇所に連結検出スイッチ（連結検出装置）１３８が設けられている。各連結検出スイッチ１３８は、刈芝収容用補機７０が作業用本機２０との連結位置に位置した時に開閉プレート９２によって押圧されることにより、刈芝収容用補機７０が連結位置に位置したことを検出する検出スイッチ（連結検出装置）１３８が左右２箇所に設けられている。ラッチアクチュエータ１３４は、刈芝収容用補機７０が連結位置に位置したことを全ての連結検出スイッチ１３８が検出したときにフック部材１３２を解放位置からラッチ位置へ回動させる。なお、連結検出スイッチ１３８は開閉プレート９２に設けられていてもよい。

【0057】

本機フレーム２２の後端には接続ダクト５２より下方に延在する接続用部材１４０が設けられている。刈芝収容用補機７０の持上げ状態において接続用部材１４０の下端は補機フレーム７２の前方に対向し、双方の対向部分に作業用本機２０側の信号線と刈芝収容用補機７０側の信号線とを接続する信号コネクタ１４２が設けられている。また、接続用部材１４０及び補機フレーム７２には、刈芝収容用補機７０の持上げ状態においてバッテリ５８とバッテリ１１２とを接続する電力接続部１４４が設けられている。

【0058】

補機制御装置１０４は、マイクロコンピュータを含む電子制御装置であり、図７に示されているようにダンプ角センサ１０２、ＧＰＳ１０６、台車角センサ１０８、バッテリ残量センサ１１４、圧力センサ１２０、信号コネクタ１４２の各々から各種信号を入力すると共に、カメラ１２２から映像信号を入力し、走行駆動装置８０、後輪持上げアクチュエータ８４、ダンプアクチュエータ９８、後輪持上げアクチュエータ８４、開閉アクチュエータ１００、警告器１２４の作動を制御する。また、補機制御装置１０４には無線通信機１１０が接続されている。

【0059】

補機制御装置１０４はダンプ角センサ１０２の出力を受け取り、刈芝収容容器８８の補機フレーム７２に対する角度である収容容器角φを検出する。但し、収容容器角φは水平位置であるときを基準（０度）とし、傾動角度が大きくなる方向を正として定義される。また、刈芝収容容器８８は傾斜位置にあるときの収容容器角φを廃棄角φ_Ｄとする。本実施形態では廃棄角φ_Ｄは５０度に設定されている。

【0060】

補機制御装置１０４は台車角センサ１０８の出力に基づいて、台車７８の水平面に対する補機制御装置１０４の進行方向の前後方向の傾斜角度である前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び、左右方向の左右車体傾斜角θ_Ｈを検出する。よって、台車角センサ１０８は台車７８の水平面に対する傾斜角センサとして機能する。但し、前後車体傾斜角θ_Ｌ及び、左右車体傾斜角θ_Ｈは、共に正負を区別せず、絶対値のみで定義されるものとする。

【0061】

補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８の作動を所定の駆動速度となるように指示する。ここでは、補機制御装置１０４が指示する駆動速度は、ダンプアクチュエータ９８が最も大きな速さで駆動したときを１００％とし、ダンプアクチュエータ９８の刈芝収容容器８８を上昇させる方向の駆動を正とし下降させる方向の駆動を負とするパーセント率で表す。

【0062】

バッテリ１１２は、走行駆動装置８０を含む刈芝収容用補機７０の全ての電気機器の電源であり、バッテリ残量センサ１１４によるバッテリ残量の監視のもとに電力接続部１４４を介してバッテリ５８の電力によって充電される。

【0063】

つぎに、上述の構成による乗用芝刈機１０の動作について説明する。

【0064】

芝刈りは、図２に示されているように、刈芝収容用補機７０が作業用本機２０に連結されて持上げられ、かつ後輪７６が後輪持上げアクチュエータ８４によって上昇位置に持ち上げられた状態において行われる。作業用本機２０が内燃機関３０による後輪２６の駆動によって走行し、クラッチ３１が接続されて内燃機関３０によって送風ファン４６及び刈刃４８が回転することによって芝刈りが行われる。芝刈り時には、刈芝収容用補機７０の前輪７４及び後輪７６が持ち上げられて接地していないので、前輪７４及び後輪７６が作業用本機２０による乗用芝刈機１０の走行・操舵の障害になることがない。

【0065】

この場合、刈芝収容用補機７０全体が作業用本機２０に対して持ち上げられていることに加えて、後輪７６が補機フレーム７２に対して持ち上げられているから、駆動車輪である後輪７６が前輪７４より大径であっても、後輪７６が接地することがない。これにより、刈芝収容用補機７０全体の作業用本機２０に対する持ち上げ量が少なくて済む。

【0066】

刈刃４８によって刈り取られた刈芝は、刈刃４８及び送風ファン４６の回転によって生じる気流に乗ってハウジング４２から排出ダクト５０を通って接続ダクト５２へ向い、更に刈芝取入開口９２Ａを通って刈芝収容室９０に収容される。芝刈りの進行によって刈芝収容室９０に収容される刈芝が増大し、これに伴い刈芝収容室９０の排気領域が刈芝に徐々に塞がれて減少する。そして、刈芝収容室９０の上方の排気領域の減少に伴い刈芝収容室９０の内圧が増大する。

【0067】

刈芝収容室９０に収容された刈芝が満杯に近い所定値に達すると、圧力センサ１２０によって検出される刈芝収容室９０の内圧が所定値に達し、このこと示す信号が信号コネクタ１４２を介して本機制御装置５４に伝達される。この信号の伝達によって、刈芝の廃棄を行う旨の表示が表示・操作部６０に行われる。

【0068】

この状態下で、表示・操作部６０が備えている廃棄実行ボタン（不図示）が操作されると、本機制御装置５４による制御のもとに作業用本機２０の走行が停止されると共に、クラッチ３１が切断されて送風ファン４６及び刈刃４８の回転が停止する。

【0069】

これらの停止動作に並行して後輪７６が後輪持上げアクチュエータ８４によって降下位置に降下すると共に、フック部材１３２がラッチアクチュエータ１３４によって図１に示されている解放位置に回動移動する。これにより、刈芝収容用補機７０は、図１に示されているように、前輪７４及び後輪７６をもって着地すると共に、作業用本機２０から切り離し可能になる。

【0070】

フック部材１３２が解放位置に回動移動すると、補機制御装置１０４による制御のもとに走行駆動装置８０による後輪７６の駆動によって刈芝収容用補機７０が作業用本機２０に対して所定量だけ真後へ移動し、刈芝収容用補機７０が作業用本機２０から切り離される。

【0071】

切り離しが完了すると、補機制御装置１０４は、この時点でＧＰＳ１０６によって検出された刈芝収容用補機７０の自己位置の情報を基点位置として取り込み、基点位置から予め設定されている回収物運搬先である刈芝廃棄場所への走行ルートを設定する。その後、設定された走行ルートに従って左右の走行駆動装置８０の各電動モータ８２が補機制御装置１０４によって個別に制御される。これにより、刈芝収容用補機７０は、図４に示されている単機で、走行ルートに従って刈芝廃棄場所へ向けて自動運転で無人走行（自律走行）する。旋回を含む刈芝収容用補機７０の走行方向の変更は、左右の電動モータ８２の駆動速度差によって行われ、特別な操舵装置を必要としない。

【0072】

刈芝収容用補機７０が刈芝廃棄場所に到着すると走行を停止し、補機制御装置１０４が図８のフローチャートに示される刈芝排出処理を行う。以下では、その詳細について説明する。

【0073】

刈芝排出処理の最初のステップＳＴ１では、補機制御装置１０４は所定のフラグである芝捨フラグ、安全フラグ、初期化フラグ、及び排出完了フラグを全て０に初期化する。初期化後、補機制御装置１０４はステップＳＴ２を実行する。

【0074】

ステップＳＴ２では、補機制御装置１０４は芝捨フラグが１であるかを判定し、１である場合にはステップＳＴ３を実行し、１以外である場合にはステップＳＴ４を実行する。

【0075】

ステップＳＴ３において、補機制御装置１０４は安全フラグが１であるかを判定し、１である場合にはステップＳＴ５を実行し、１以外である場合にはステップＳＴ６を実行する。

【0076】

ステップＳＴ６において、補機制御装置１０４は初期化フラグが１であるかを判定し、１である場合にはステップＳＴ７を実行し、１以外である場合にはステップＳＴ８を実行する。

【0077】

ステップＳＴ８において、補機制御装置１０４は収容容器角φを検出し、収容容器角φが廃棄角φ_Ｄより小さいかを判定する。小さい（φ＜φ_Ｄ）場合にはステップＳＴ９を実行し、廃棄角以上（φ≧φ_Ｄ）の場合にはステップＳＴ５０を実行する。本実施形態では、廃棄角φ_Ｄは５０度に設定されている。

【0078】

ステップＳＴ５０において、補機制御装置１０４は、図９のフローチャートに示されるシャッタ開閉処理を行う。シャッタ開閉処理では、まず、補機制御装置１０４は、開閉プレート９２を開位置に移動させるべく開閉アクチュエータ１００を駆動させる（ＳＴ５１）。その後、補機制御装置１０４は所定のタイマである第１タイマをスタートさせ（ＳＴ５２）、その後、補機制御装置１０４は第１タイマがスタートしてから、開閉プレート９２を開くのに要する時間、及び刈芝の排出に要する時間の和以上の長さに設定された所定の時間を経過しているかを判定するステップＳＴ５３を行う。所定の時間を経過したと判定したときにはステップＳＴ５４を実行し、経過していないと判定したときにはステップＳＴ５３に戻り所定の時間の経過を待つ。

【0079】

ステップＳＴ５４において、補機制御装置１０４は開閉プレート９２が閉位置に移動させるべく開閉アクチュエータ１００を駆動させる。その後、補機制御装置１０４は所定のタイマである第２タイマをスタートさせる（ＳＴ５５）。その後、補機制御装置１０４は第２タイマがスタートしてから開閉プレート９２を閉じるのに要する時間以上の長さの所定の時間を経過しているかを判定するステップＳＴ５６を実行する。ステップＳＴ５６において経過したと判定したときには、シャッタ開閉処理を終了し、経過していないと判定したときにはステップＳＴ５６に戻り所定の時間の経過を待つ。

【0080】

ステップＳＴ５０（シャッタ開閉処理）が完了すると、図８に示されるように、補機制御装置１０４はステップＳＴ１０を実行する。

【0081】

ステップＳＴ１０において、補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８を−１００％の駆動速度で駆動させる。その後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１１を実行する。

【0082】

ステップＳＴ１１において、補機制御装置１０４は初期化フラグを１に設定する。設定完了後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。

【0083】

ステップＳＴ１２において、補機制御装置１０４は排出完了フラグが１であるかを判定し、１でないときにはステップＳＴ２へ戻り、１であるときには刈芝排出処理を完了する。

【0084】

ステップＳＴ２において芝捨フラグが１でないと判定されたときには、補機制御装置１０４はステップＳＴ４を実行する。ステップＳＴ４では、補機制御装置１０４は前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び、左右方向の左右車体傾斜角θ_Ｈを検出する。検出された前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈが共に第２傾斜角判定値θ_２より小さい場合にはステップＳＴ１３を実行し、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈのいずれか一方が第２傾斜角判定値θ_２以上の場合には、ステップＳＴ１４を実行する。本実施形態では第２傾斜角判定値θ_２は６度に設定されている。

【0085】

ステップＳＴ１３において、補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８を所定の正の値である第１駆動速度ｖ_１で駆動させる。本実施形態では第１駆動速度ｖ_１は＋７０％に設定されている。

【0086】

ステップＳＴ１５では、補機制御装置１０４は芝捨フラグを１に設定する。更に、ステップＳＴ４と同様に、補機制御装置１０４は前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び、左右車体傾斜角θ_Ｈを検出して、それぞれ初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ、及び初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉとして記憶し、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２に進む。

【0087】

ステップＳＴ１４では、補機制御装置１０４は前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈを検出する。前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈが共に、第２傾斜角判定値θ_２よりも大きい所定の角度である第１傾斜角判定値θ_１より小さいかを判定する。小さい場合には補機制御装置１０４はステップＳＴ１６を実行し、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈのいずれか一方が第１傾斜角判定値θ_１以上である場合には、補機制御装置１０４はステップＳＴ１７を実行する。本実施形態では第１傾斜角判定値θ_１は１０度に設定されている。

【0088】

ステップＳＴ１６において、補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８を第１駆動速度ｖ_１よりも小さい所定の正の値である第２駆動速度ｖ_２で駆動させる。本実施形態では第２駆動速度ｖ_２は＋５０％に設定されている。その後、補機制御装置はステップＳＴ１５を実行する。

【0089】

ステップＳＴ１４において、補機制御装置１０４は、前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は、左右車体傾斜角θ_Ｈのいずれかが第１傾斜角判定値θ_１以上であると判定した場合にはステップＳＴ１７に進む。ステップＳＴ１７において、補機制御装置１０４は芝捨フラグを０に設定する。その後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。

【0090】

ステップＳＴ３において安全フラグが１であると判定したときには、補機制御装置１０４はステップＳＴ５を実行する。ステップＳＴ５では、補機制御装置１０４は前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び、左右車体傾斜角θ_Ｈを検出して、前後車体傾斜角θ_Ｌが初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ以下（θ_Ｌ≦θ_Ｌｉ）であり、且つ、左右車体傾斜角θ_Ｈが初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉ以下（θ_Ｈ≦θ_Ｈｉ）であるかを判定する。補機制御装置１０４はθ_Ｌ≦θ_Ｌｉであり、且つ、θ_Ｈ≦θ_Ｈｉであると判断したときにはステップＳＴ１８を実行し、それ以外のときにはステップＳＴ１２を実行する。

【0091】

ステップＳＴ１８において補機制御装置１０４は、ダンプアクチュエータ９８の駆動速度を＋１０％のとする。その後、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ１９を実行する。

【0092】

ステップＳＴ１９において、補機制御装置１０４は安全フラグを０に設定する。設定完了後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。

【0093】

ステップＳＴ６において初期化フラグが１であると判定したときには、補機制御装置１０４はステップＳＴ７を実行する。ステップＳＴ７では、補機制御装置１０４は収容容器角φを検出し、収容容器角φが所定の微小角δ以下であるかによって概ね０であるか（φ≒０）を判定する。概ね０である（φ≦δ）場合にはステップＳＴ２０を実行し、それ以外、即ち、微小角δより大きい場合（φ＞δ）にはステップＳＴ１２を実行する。

【0094】

ステップＳＴ２０において、補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８の駆動を停止する。駆動停止後、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ２１を実行する。

【0095】

ステップＳＴ２１において、補機制御装置１０４は排出完了フラグを１とする。その後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。

【0096】

ステップＳＴ８において、収容容器角φが廃棄角φ_Ｄよりも小さいと判定した場合には、補機制御装置１０４はステップＳＴ９を実行する。ステップＳＴ９において、補機制御装置１０４は、台車角センサ１０８の出力に基づいて前後車体傾斜角θ_Ｌの時間変化率（Δθ_Ｌ）、及び左右車体傾斜角θ_Ｈの時間変化率（Δθ_Ｈ）を算出する。但し、ここでは時間変化率Δθ_Ｌ、及びΔθ_Ｈは、それぞれ前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈの単位時間当たりの変化量の絶対値を意味する。前後車体傾斜角θ_Ｌの時間変化率（Δθ_Ｌ）及び左右車体傾斜角θ_Ｈの時間変化率（Δθ_Ｈ）が共に所定の時間変化率閾値Δθ_ｔｈよりも小さいとき（Δθ_Ｌ＜Δθ_ｔｈ、且つΔθ_Ｈ＜Δθ_ｔｈ）には、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２に進み、それ以外（Δθ_Ｌ≧Δθ_ｔｈ、又はΔθ_Ｈ≧Δθ_ｔｈ）のときにはステップＳＴ２２を実行する。本実施形態では、Δθ_ｔｈは５度／秒に設定されている。

【0097】

ステップＳＴ２２において、補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８の駆動速度を−５０％でとする。その後、補機制御装置１０４はステップＳＴ２３を実行する。

【0098】

ステップＳＴ２３において、補機制御装置１０４は安全フラグを１に設定する。設定完了後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。

【0099】

図１０のタイムチャートに基づいて、刈芝収容用補機７０の刈芝排出処理における動作について説明する。図１０では刈芝廃棄場所における地面は安定であり、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈは共に５度であり時間変化はない。

【0100】

刈芝収容用補機７０が刈芝廃棄場所に到着する（時刻ｔ＝ｔ_１）と、補機制御装置１０４はステップＳＴ１、ＳＴ２と順に実行した後、ステップＳＴ４を実行する。前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈは共に第２傾斜角判定値θ_２よりも小さいため、補機制御装置１０４はステップＳＴ１３に進み、ダンプアクチュエータ９８を第１駆動速度ｖ_１（＋７０％）で駆動させる。これによって、ダンプアクチュエータ９８が駆動されて刈芝収容容器８８が尻上がり傾斜の傾斜位置にむけて移動する。その後、ステップＳＴ１５を実行し、補機制御装置１０４は初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ、及び初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉとして記憶すると共に、芝捨フラグを１に設定する。その後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。このとき、排出完了フラグは０であるため、補機制御装置１０４はステップＳＴ２に戻る。

【0101】

収容容器角φが廃棄角φ_Ｄ（５０度）となり、刈芝収容容器８８が傾斜位置となるまでの間（図９のｔ＝ｔ_１〜ｔ_２）、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ６、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１２の順に繰り返し実行する。

【0102】

収容容器角φが廃棄角φ_Ｄ以上となる（ｔ＝ｔ_２）と、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ８において収容容器角φが廃棄角φ_Ｄ以上であると判定し、ステップＳＴ５０のシャッタ開閉処理を実行する。ステップＳＴ５０では、まず、補機制御装置１０４は開閉アクチュエータ１００を駆動させ開閉プレート９２を開位置に移動させる。このとき、刈芝収容室９０内の刈芝が回収物排出開口９０Ａから開閉プレート９２をシュータとして刈芝収容用補機７０の前方にある刈芝廃棄場所に落下し刈芝の廃棄が行われる。開閉アクチュエータ１００が駆動を開始してから所定の時間経過すると、補機制御装置１０４は開閉アクチュエータ１００を逆方向に駆動させ開閉プレート９２を閉位置に移動させる。開閉プレート９２が閉位置となった後、ステップＳＴ５０が完了する（ｔ＝ｔ_３）。

【0103】

その後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１０において、ダンプアクチュエータ９８の駆動速度を−１００％とし、刈芝収容容器８８を水平位置に向かって変位させる。その後、ステップＳＴ１１において、補機制御装置１０４は初期化フラグを１に設定し、ステップＳＴ１２を実行後、ステップＳＴ２へ戻る。

【0104】

シャッタ開閉処理が完了した後、収容容器角φが０度となるまでの間（図９のｔ＝ｔ_３〜ｔ_４）においては、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ６、ＳＴ７、ＳＴ１２の順に繰り返し実行する。

【0105】

収容容器角φが０度となる（ｔ＝ｔ_４）と、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ６、ＳＴ７の順に実行した後、ステップＳＴ２０を実行する。ステップＳＴ２０において、補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８の駆動を停止し、その後、ステップＳＴ２１において排出完了フラグを１に設定する。ステップＳＴ２１の後、ステップＳＴ１２において、補機制御装置１０４は排出完了フラグが１であることを判定し刈芝排出処理を終了させる。

【0106】

その後、ＰＳ１０６によって検出された刈芝収容用補機７０の自己位置に基づいて、設定された走行ルートに従って左右の走行駆動装置８０が補機制御装置１０４によって個別に駆動されることにより、刈芝収容用補機７０は、図５に示されている単機で、走行ルートに従って基点位置へ向けて自動運転で無人走行する。

【0107】

このように、刈芝収容用補機７０は自動運転によって無人で刈芝廃棄場所に往復移動する。

【0108】

補機制御装置１０４が往路及び復路を含めて無人走行している際には、補機制御装置１０４はカメラ１２２の画像信号に基づいて刈芝収容用補機７０の周辺環境を監視し、走行ルートに障害物等がある場合には往路及び復路の走行ルートを障害物等との衝突を回避する走行ルートに変更する。これにより、補機制御装置１０４と障害物等との衝突が未然に回避される。なお、カメラ１２２の画像信号は補機制御装置１０４の無線通信機１１０によって作業用本機２０の無線通信機５６に送信され、補機制御装置１０４の周辺環境が表示・操作部６０に画面表示されてよい。

【0109】

刈芝収容用補機７０が基点位置に戻ると、刈芝収容用補機７０は作業用本機２０の真後から所定量だけ前進移動する。刈芝収容用補機７０の前進によって連結検出スイッチ１３８が押されると、本機制御装置５４による制御によってラッチアクチュエータ１３４が駆動されてフック部材１３２が解放位置からラッチ位置へ回動すると共に、補機制御装置１０４による制御のもとに後輪持上げアクチュエータ８４が駆動されて後輪７６が上昇位置に移動する。これにより、刈芝収容用補機７０は、図２に示されているように、作業用本機２０との連結・持上げ状態に戻り、芝刈りの再開が可能な状態になる。

【0110】

次に、乗用芝刈機１０の効果について、図１０と、図１０の場合よりも、刈芝廃棄場所が勾配の大きく、その勾配が変動しやすい斜面に設けられた場合の図１１とを参照して説明する。

【0111】

図１１に示されるように、刈芝収容用補機７０が勾配の大きい斜面上にあり、前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は左右車体傾斜角θ_Ｈのいずれかが第１傾斜角判定値θ_１以上の場合がある（例えばｔ＝ｔ_１１〜ｔ_１２）。この場合、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ２の実行後、ステップＳＴ４において、前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は左右車体傾斜角θ_Ｈが第２傾斜角判定値θ_２以上と判定し、ステップＳＴ１４を実行する。ステップＳＴ１４において、前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は左右車体傾斜角θ_Ｈが第１傾斜角判定値θ_１よりも大きいと判定し、ステップＳＴ１７を実行する。補機制御装置１０４はステップＳＴ１７において芝捨フラグを０に設定し、その後、ステップＳＴ１２を実行し、ステップＳＴ２へ戻る。

【0112】

このように、前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は左右車体傾斜角θ_Ｈのいずれかが第１傾斜角判定値θ_１以上の場合、補機制御装置１０４はステップＳＴ２、ＳＴ４、ＳＴ１４、ＳＴ１７、ＳＴ１２を順に繰り返し実行し、ダンプアクチュエータ９８を駆動させない。よって、ダンプアクチュエータ９８の駆動によって刈芝収容用補機７０が転倒しうる前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は左右車体傾斜角θ_Ｈが第１傾斜角判定値θ_１以上となる斜面においてダンプアクチュエータ９８の駆動が禁止されるため、刈芝収容用補機７０が転倒し難くなる。

【0113】

図１１に示されるように、前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は左右車体傾斜角θ_Ｈのいずれかが第２傾斜角判定値θ_２以上であり、且つ、前後車体傾斜角θ_Ｌ及び左右車体傾斜角θ_Ｈが共に第１傾斜角判定値θ_１より小さい場合がある（例えば、ｔ＝ｔ_１２〜ｔ_１３）。このとき、まず、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ２の実行後、ステップＳＴ４において、前後車体傾斜角θ_Ｌ、又は左右車体傾斜角θ_Ｈが第２傾斜角判定値θ_２以上であると判定し、ステップＳＴ１４を実行する。ステップＳＴ１４において、前後車体傾斜角θ_Ｌ及び左右車体傾斜角θ_Ｈが第１傾斜角判定値θ_１より小さいと判定し、ステップＳＴ１６を実行する。ステップＳＴ１６では、ダンプアクチュエータ９８の駆動速度を第２駆動速度ｖ_２（＋５０％）とし、その後、ステップＳＴ１５を実行する。ステップＳＴ１５では、補機制御装置１０４は初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ、及び初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉを記憶すると共に、芝捨フラグが１を設定する。これらの処理が完了した後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。

【0114】

ステップＳＴ１２を実行後、補機制御装置１０４はステップＳＴ２を実行する。芝捨フラグが１であると判定し、ステップＳＴ３、ＳＴ６、ＳＴ８と進み、ステップＳＴ９へ進む。ステップＳＴ９では、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈの時間変化率が共に時間変化率閾値Δθ_ｔｈ以下（Δθ_Ｌ≦Δθ_ｔｈ、且つ、Δθ_Ｈ≦Δθ_ｔｈ）と判定すると、ステップＳＴ１２へ進む。よって収容容器角φが廃棄角φ_Ｄに到達するまで、且つ、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈの時間変化率が時間変化率閾値Δθ_ｔｈ以下である限り、ステップＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ６、ＳＴ７、ＳＴ１２を繰り返し実行する。このとき、ダンプアクチュエータ９８はステップＳＴ１６で設定された第２駆動速度ｖ_２（＋５０％）で駆動する（ｔ＝ｔ_１２〜ｔ_１３）。一方、図１０の時刻ｔ＝ｔ_１〜ｔ_２に示されるように、前後車体傾斜角θ_Ｌ及び左右車体傾斜角θ_Ｈが第２傾斜角判定値θ_２より小さい場合には、ダンプアクチュエータ９８は第１駆動速度ｖ_１（＋７０％）で駆動する。

【0115】

刈芝収容用補機７０が急勾配を有する斜面上にある場合（図１１）には、ダンプアクチュエータ９８の駆動速度は第２駆動速度ｖ_２となるのに対して、緩勾配を有する斜面上にある場合（図１０）には、その駆動速度は第１駆動速度ｖ_１となる。そのため、急勾配を有する斜面上に刈芝収容用補機７０がある場合には収容容器角φの時間変化率は小さく、刈芝収容容器８８が補機フレーム７２に対してゆっくりと傾動し、刈芝収容用補機７０が転倒し難くなる。緩勾配を有し転倒の虞の小さい斜面上では、ダンプアクチュエータ９８の駆動速度が大きいため、刈芝収容容器８８が早く傾動し排出処理が速やかに行われる。

【0116】

刈芝収容容器８８が傾動しているときに刈芝収容用補機７０の重心の移動等により斜面が陥没・崩落し刈芝収容用補機７０が転倒することがある。

【0117】

図１１では、収容容器角φの増加中に、補機制御装置１０４が前後車体傾斜角θ_Ｌの時間変化率Δθ_Ｌが時間変化率閾値Δθ_ｔｈより大きくなった場合（ｔ＝ｔ_１３）が示されている。このとき、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ９において時間変化率Δθ_Ｌが時間変化率閾値Δθ_ｔｈより大きいと判定し、ステップＳＴ２２を実行する。ステップＳＴ２２では補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８の駆動速度を−５０％に設定するため、ステップＳＴ２２の実行後、収容容器角φは減少する（ｔ＝ｔ_１３〜ｔ_１４）。

【0118】

時間変化率Δθ_Ｌが時間変化率閾値Δθ_ｔｈを超えたとき、刈芝収容用補機７０が載置された斜面が、ダンプアクチュエータ９８の駆動により崩落や陥没の虞のある不安定な状態になったことを意味する。このとき、補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８を収容容器角φが減る方向に駆動させるため、刈芝収容用補機７０の重心はダンプアクチュエータ９８の駆動前の位置へ移動する。そのため、刈芝収容用補機７０が転倒し難くなる。

【0119】

このとき、ダンプアクチュエータ９８の駆動速度は−５０％に設定され、その絶対値は第１駆動速度ｖ_１（＋７０％）よりも小さい。そのため、不安定な斜面上において逆方向に駆動するときのダンプアクチュエータ９８の駆動速度の絶対値が勾配の小さい斜面（例えば図１０）での駆動速度である第１駆動速度ｖ_１の絶対値よりも小さいため、刈芝収容容器８８が低速で変位し刈芝収容用補機７０が転倒し難くなる。

【0120】

ステップＳＴ２２の後、補機制御装置１０４はステップＳＴ２３を実行し安全フラグを１にする。その後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２、ＳＴ２を順に実行し、ステップＳＴ３において安全フラグが１であると判定し、ステップＳＴ５に進む。ステップＳＴ５では、前後車体傾斜角θ_ＬがステップＳＴ１５で記憶された初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ以下（θ_Ｌ≦θ_Ｌｉ）であり、且つ、左右車体傾斜角θ_Ｈが初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉ以下（θ_Ｈ≦θ_Ｈｉ）であるかと判定する。これを満たさない（θ_Ｌ＞θ_Ｌｉ、又はθ_Ｈ＞θ_Ｈｉ）ときには、補機制御装置１０４はステップＳＴ１２を実行する。よって、前後車体傾斜角θ_Ｌが初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ以下であり、且つ、左右車体傾斜角θ_Ｈが初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉ以下となるまでは、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ５、ＳＴ１２の順に繰り返し実行する。

【0121】

このように収容容器角φを減らす方向にダンプアクチュエータ９８を駆動させることよって、図１１の時刻ｔ＝ｔ_１４に示されるように、前後車体傾斜角θ_Ｌが初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ以下であり、且つ、左右車体傾斜角θ_Ｈが初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉ以下となる場合がある。

【0122】

このとき、補機制御装置１０４はステップＳＴ５において、前後車体傾斜角θ_Ｌが初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ以下（θ_Ｌ≦θ_Ｌｉ）であり、且つ、左右車体傾斜角θ_Ｈが初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉ以下（θ_Ｈ≦θ_Ｈｉ）であると判定し、ステップＳＴ１８において、ダンプアクチュエータ９８の駆動速度を＋１０％に設定する。そのため、図１１に示されるように収容容器角φは増大する（ｔ＝ｔ_１４〜ｔ_１５）。

【0123】

ステップＳＴ１８を実行した後、補機制御装置１０４はステップＳＴ１９を実行し安全フラグを０にする。その後、前後車体傾斜角、及び左右車体傾斜角の時間変化率が時間変化率閾値Δθ_ｔｈを超えない限り、補機制御装置１０４は、ステップＳＴ１２、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ６、ＳＴ８、ＳＴ９を順に繰り返し実行し、収容容器角φが廃棄角φ_Ｄに到達する（ｔ＝ｔ_１５）まで待機している。

【0124】

また、収容容器角φが廃棄角φ_Ｄに到達すると、補機制御装置１０４はステップＳＴ８を実行した後、ステップＳＴ５０を実行する。ステップＳＴ５０において、開閉プレート９２が開かれ刈芝収容室９０から刈芝が排出される。ステップＳＴ５０の後、ステップＳＴ１０においてダンプアクチュエータ９８の駆動速度が−１００％に設定され、刈芝収容容器８８が水平位置に戻る（ｔ＝ｔ_１７）。

【0125】

このように、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈが変動した後、前後車体傾斜角θ_Ｌが初期前後車体傾斜角θ_Ｌｉ以下（θ_Ｌ≦θ_Ｌｉ）であり、且つ、左右車体傾斜角θ_Ｈが初期左右車体傾斜角θ_Ｈｉ以下（θ_Ｈ≦θ_Ｈｉ）となると、ダンプアクチュエータ９８は刈芝収容容器８８の傾斜位置に向けて変位させ、傾斜位置になると刈芝の排出が行われる。そのため、刈芝の排出をより確実に行うことができる。

【0126】

図１０、及び図１１に示されるように、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び左右車体傾斜角θ_Ｈが共に第１傾斜角判定値θ_１より小さいときには、収容容器角φが廃棄角φ_Ｄとなるまで、刈芝収容容器８８が補機フレーム７２に対して傾動し刈芝の廃棄が行われる。よって、転倒の虞が小さい傾斜を有する斜面に刈芝収容用補機７０があるときに確実に刈芝の廃棄を行うことができる。

【0127】

ステップＳＴ５０のシャッタ開閉処理が行われた後、ステップＳＴ１０において補機制御装置１０４はダンプアクチュエータ９８の駆動速度を−１００％に設定し、最も大きな速さで駆動させる（図１０のｔ＝ｔ_３〜ｔ_４及び、図１１のｔ＝ｔ_１６〜ｔ_１７）。よって、刈芝排出後に刈芝収容容器８８が傾斜位置から水平位置に戻るまでの時間が短くなるため、刈芝の排出が完了するまでに要する時間が短くなる。

【0128】

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、上記実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0129】

なお、上記実施形態では、ステップＳＴ４において、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び、左右車体傾斜角θ_Ｈを用いたが、いずれか大きい方の角度を車体傾斜角度θとして、第２傾斜角判定値θ_２より小さいかどうかを判定してもよい。ステップＳＴ１４も同様に、いずれか大きい方の角度を車体傾斜角度θとして、車体傾斜角度θが第１傾斜角判定値θ_１より小さいかどうかを判定してもよい。

【0130】

また、上記実施形態では、ステップＳＴ９において前後車体傾斜角θ_Ｌの時間変化率Δθ_Ｌ、又は、左右車体傾斜角θ_Ｈの時間変化率Δθ_Ｈが時間変化率閾値Δθ_ｔｈより小さいと判定した直後にステップＳＴ２２が実行されていたが、ステップＳＴ２２を実行する前に、所定の時間に渡って、ダンプアクチュエータ９８の駆動を停止させてもよい。刈芝収容用補機７０がダンプアクチュエータ９８の駆動によって勾配が変化する不安定な斜面上にあるときダンプアクチュエータ９８を停止させることによって、斜面が安定になるまでダンプアクチュエータ９８の駆動が停止され、刈芝収容用補機７０が転倒し難くなる。

【0131】

なお、上記実施形態では、ステップＳＴ４、ＳＴ１４において、前後車体傾斜角θ_Ｌ、及び、左右車体傾斜角θ_Ｈを用いて車体及び斜面の傾斜角度を判定していたが、前後、左右方向には限定されない。但し、前後、左右方向の台車７８の傾斜角に基づくことで斜面の傾斜角をより簡便に把握できると共に、補機制御装置１０４の処理が簡素になる。

【0132】

また、刈芝が排出される方向に刈芝収容用補機７０の重心移動が行われ、この重心移動によって主に刈芝収容用補機７０が転倒する場合には、ステップＳＴ４、ＳＴ１４において刈芝が排出される方向についての刈芝収容用補機７０の傾斜角を用いてもよい。例えば、上記実施形態のように、刈芝収容用補機７０が前方に刈芝を排出するときには、前後方向についての前後車体傾斜角θ_Ｌを用いて判定してもよい。このように構成することによって、より補機制御装置１０４の処理が簡素になる。

【0133】

また、シャッタ開閉処理において、開閉プレート９２を閉じるタイミングは、カメラ１２２の画像信号（撮像画像）によって、刈芝の排出状態を監視して設定されてもよい。

【0134】

なお、補機制御装置１０４が往路及び復路において何らかの障害によって走行停止になった場合や、刈芝収容容器８８のダンプ動作不良や開閉プレート９２の開閉不良等が生じた場合には、警告器１２４の点灯、警報によって作業者に通報してよい。

【0135】

カメラ１２２の画像信号が補機制御装置１０４の無線通信機１１０によって作業用本機２０の無線通信機５６に送信され、補機制御装置１０４の周辺環境が表示・操作部６０に画面表示される場合には、補機制御装置１０４の周辺環境の画面表示のもとに、作業用本機２０において、無線通信によって刈芝収容用補機７０を遠隔操作することも可能である。

【0136】

また、上記実施形態では、乗用芝刈機１０に設けられた刈芝収容用補機７０の転倒が防止されていたが、刈芝収容用補機７０には限定されず、例えば、刈芝収容容器８８を備え、その刈芝収容容器８８を傾動させることによって刈芝を廃棄する乗用芝刈機１０にも適用することができる。また、上記実施形態では本発明を乗用芝刈機１０に適用した例が示されていたが、芝刈機には限定されず、路上清掃車や収穫作業を行う農業機械などにも適用可能である。

【符号の説明】

【0137】

１０ ：乗用芝刈機
７２ ：補機フレーム（車体）
８８ ：刈芝収容容器（収容容器）
９８ ：ダンプアクチュエータ（駆動装置）
１０４ ：補機制御装置（制御装置）
１０８ ：台車角センサ（傾斜角センサ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】