(57)【要約】【課題】斜面（法面）において簡単に草刈を行うことができるようにする。【解決手段】草刈機は、機体と、機体に設けられた走行装置と、機体に設けられた草刈装置と、機体の姿勢として少なくとも当該機体のピッチ角を検出可能な姿勢検出装置と、基準ラインに沿って機体が走行するように走行装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、少なくとも機体を基準ラインに沿って走行させる前に、走行装置を制御することで機体の向きを変える第１姿勢変更部と、第１姿勢変更部によって機体の向きを変更したときの姿勢検出装置で検出された複数のピッチ角に基づいて、機体が斜面に位置する場合の斜面の等高線を演算する等高線演算部と、等高線演算部で演算された等高線を、基準ラインとして設定するライン設定部と、ライン設定部で設定された基準ラインに沿って走行するように機体の向きを変更する第２姿勢変更部と、を備えている。【選択図】図１
2020171243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体と、
前記機体に設けられた走行装置と、
前記機体に設けられた草刈装置と、
前記機体の姿勢として少なくとも当該機体のピッチ角を検出可能な姿勢検出装置と、
基準ラインに沿って前記機体が走行するように前記走行装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
少なくとも前記機体を前記基準ラインに沿って走行させる前に、前記走行装置を制御することで前記機体の向きを変える第１姿勢変更部と、
前記第１姿勢変更部によって前記機体の向きを変更したときの前記姿勢検出装置で検出された複数のピッチ角に基づいて、前記機体が斜面に位置する場合の前記斜面の等高線を演算する等高線演算部と、
前記等高線演算部で演算された等高線を、前記基準ラインとして設定するライン設定部と、
前記ライン設定部で設定された前記基準ラインに沿って走行するように前記機体の向きを変更する第２姿勢変更部と、
を備えている草刈機。
【請求項２】
前記第１姿勢変更部は、前記機体のピッチ角が予め定められた範囲に当該機体がある状態から、前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に前記機体の向きを変更し、
前記等高線演算部は、前記機体の前部の向きを前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に変更した場合の前記複数のピッチ角に基づいて、前記等高線を求める請求項１に記載の請求項１に記載の草刈機。
【請求項３】
前記等高線演算部は、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部が所定位置から前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に変更したときのピッチ角である第１ピッチ角と、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部を前記方向とは反対側に変更したときのピッチ角である第２ピッチ角とに基づいて、前記等高線を求める請求項２に記載の草刈機。
【請求項４】
前記第１ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記谷側に向けたときの角度であり、前記第２ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記山側に向けたときの角度であり、
前記等高線演算部は、前記機体の前部を前記第１ピッチ角に対応する位置である谷側から山側に向けて前記第２ピッチ角に達するまでの第１経過時間を保持し、前記機体の前部を前記第２ピッチ角に対応する位置である山側から谷側に向けて向きを変えたときの第２経過時間が前記第１経過時間の略半分を経過したときの機体２の方位と一致する線を前記等高線とする請求項３に記載の草刈機。
【請求項５】
前記第１姿勢変更部は、草刈が予め行われた位置で前記機体の向きを変更する請求項１〜４のいずれかに記載の草刈機。
【請求項６】
前記等高線演算部は、前記第２姿勢変更部によって前記機体が基準ラインに沿って走行しているときの機体のピッチ角に基づいて、前記等高線を補正する請求項１〜５のいずれかに記載の草刈機。
【請求項７】
前記機体の位置を測定可能な測位装置を備え、
前記第２姿勢変更部は、前記測位装置で測定された前記機体の位置と前記基準ラインとの偏差が小さくなるように前記走行装置を制御する請求項１〜６のいずれかに記載の草刈機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、斜面の草刈等を行うことができる草刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、草刈機として特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１の草刈機は、機体を備え、機体には車輪、草刈装置及び受信機等が設けられており、遠隔操縦装置から受信機に操縦の信号を送信することによって機体の操縦を行いながら草刈を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９−１７２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の草刈機では、例えば、当該草刈機を斜面（法面）に設置して、オペレータが遠隔操縦装置を操作することによって、草刈機を法面で走行させながら草刈を行うことができる。このように傾斜している法面の草刈機を、遠隔操作（手動操作）によって、法面に沿ってさせながら草刈を行うことは難しいことがある。
そこで本発明は、上記課題に鑑み、斜面（法面）において簡単に草刈を行うことができる草刈機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】
【０００５】
本発明は、上記の構成を達成するために以下の技術的手段を採用している。
草刈機は、機体と、前記機体に設けられた走行装置と、前記機体に設けられた草刈装置と、前記機体の姿勢として少なくとも当該機体のピッチ角を検出可能な姿勢検出装置と、基準ラインに沿って前記機体が走行するように前記走行装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、少なくとも前記機体を前記基準ラインに沿って走行させる前に、前記走行装置を制御することで前記機体の向きを変える第１姿勢変更部と、前記第１姿勢変更部によって前記機体の向きを変更したときの前記姿勢検出装置で検出された複数のピッチ角に基づいて、前記機体が斜面に位置する場合の前記斜面の等高線を演算する等高線演算部と、前記等高線演算部で演算された等高線を、前記基準ラインとして設定するライン設定部と、前記ライン設定部で設定された前記基準ラインに沿って走行するように前記機体の向きを変更する第２姿勢変更部と、を備えている。
【０００６】
前記第１姿勢変更部は、前記機体のピッチ角が予め定められた範囲に当該機体がある状態から、前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に前記機体の向きを変更し、前記等高線演算部は、前記機体の前部の向きを前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に変更した場合の前記複数のピッチ角に基づいて、前記等高線を求める。
前記等高線演算部は、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部が所定位置から前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に変更したときのピッチ角である第１ピッチ角と、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部を前記方向とは反対側に変更したときのピッチ角である第２ピッチ角とに基づいて、前記等高線を求める。
【０００７】
前記第１ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記谷側に向けたときの角度であり、前記第２ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記山側に向けたときの角度であり、前記等高線演算部は、前記機体の前部を前記第１ピッチ角に対応する位置である谷側から山側に向けて前記第２ピッチ角に達するまでの第１経過時間を保持し、前記機体の前部を前記第２ピッチ角に対応する位置である山側から谷側に向けて向きを変えたときの第２経過時間が前記第１経過時間の略半分を経過したときの機体２の方位と一致する線を前記等高線とする。
【０００８】
前記第１姿勢変更部は、草刈が予め行われた位置で前記機体の向きを変更する。
前記等高線演算部は、前記第２姿勢変更部によって前記機体が基準ラインに沿って走行しているときの前記ピッチ角に基づいて、前記等高線を補正する。
草刈機は、前記機体の位置を測定可能な測位装置を備え、前記第２姿勢変更部は、前記測位装置で測定された前記機体の位置と前記基準ラインとの偏差が小さくなるように前記走行装置を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、斜面（法面）において簡単に草刈を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】作業機の制御システムを示す図である。
【図２】各種モードを示す図である。
【図３】アシスト制御を説明する説明図である。
【図４】等高線Ｊ１の設定及び等高線Ｊ１に沿って草刈を行う流れを示す図である。
【図５】第１姿勢変更部３１における機体の姿勢変更の流れを示す図である。
【図６】草刈機（機体）の姿勢変更の状態を示す図である。
【図７】草刈機の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図７は、草刈機の概略図を示している。
図７に示すように、草刈機１は、機体２と、走行装置３と、草刈装置４と、原動機５とを備えている。走行装置３は、機体２の左側及び右側に設けられた一対のクローラ装置３Ｌ、３Ｒを有している。
【００１２】
草刈装置４は、原動機５の動力によって駆動可能であり、例えば、原動機５の動力により駆動して草刈を行う。草刈装置４は、機体２等に回転自在に支持された回転軸１０と、回転軸１０に設けられた刈刃（カッター）１１とを有している。
原動機５は、動力を発生する機械であって、少なくとも電力によって駆動する電動モータである。なお、原動機５は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関と電動モータとを有するハイブリッド型であってもよい。
【００１３】
原動機５は、走行装置３に動力を伝達する第１電動モータ８と、草刈装置４に動力を伝達する第２電動モータ９とを含んでいる。第１電動モータ８は、左側のクローラ装置３Ｌに動力を伝達する左モータ８Ｌと、右側のクローラ装置３Ｒに動力を伝達する右モータ８Ｒとを含んでおり、クローラ装置３Ｌとクローラ装置３Ｒとを独立して駆動回転可能である。第２電動モータ９は、回転軸１０に接続されて、回転軸１０を回転させる。
【００１４】
草刈機１は、原動機５に電力を供給可能な蓄電装置１５を備えている。蓄電装置１５は、第１電動モータ８（左モータ８Ｌ、右モータ８Ｒ）及び第２電動モータ９にインバータ１６（図１参照）を介して電力を供給する。
図１は、草刈機１における制御システムを示している。
図１に示すように、草刈機１は、測位装置２０と、姿勢検出装置２１と、無線機（通信機）２２とを備えている。測位装置２０、姿勢検出装置２１及び無線機２２は、機体２に設けられている。
【００１５】
測位装置２０は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム（測位衛星）により、機体（自己）の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出可能である。例えば、測位装置２０は、測位衛星から送信された衛星信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、衛星信号に基づいて位置（例えば、緯度、経度）を検出する。
【００１６】
姿勢検出装置２１は、例えば、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）を含んでいる。慣性計測装置は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等により構成されている。姿勢検出装置２１、即ち、慣性計測装置によって、機体２のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
無線機２２は、様々な外部機器からの信号を受信可能である。この実施形態では、外部機器は、遠隔操作を行うことができる遠隔操縦装置２３である。無線機２２は、遠隔操縦装置２３から送信された操縦信号、操縦信号とは異なる制御信号を無線によって受信する。遠隔操縦装置２３は、前進又は後進の指令をする第１操作レバー２３Ａと、左旋回（左操舵）又は右旋回（右操舵）の指令をする第２操作レバー２３Ｂとを含んでいる。
【００１７】
第１操作レバー２３Ａを操作することにより前進又は後進の指令が行われると、遠隔操縦装置２３は、操作信号として、機体２の前進を示す前進信号、機体２の後進を示す後進信号を出力し、無線機２２は、前進信号、後進信号を受信する。また、第２操作レバー２３Ｂを操作することにより左旋回又は右旋回の指令が行われると、遠隔操縦装置２３は、操作信号として、機体２の左旋回を示す左旋回信号、機体２の右旋回を示す右旋回信号を出力し、無線機２２は、左旋回信号、右旋回信号を受信する。
【００１８】
また、遠隔操縦装置２３は、草刈スイッチ２３Ｃと、モードスイッチ２３Ｄとを有している。草刈スイッチ２３Ｃは、ＯＮ／ＯＦＦの切換スイッチである。遠隔操縦装置２３は、草刈スイッチ２３ＣがＯＮである場合、制御信号として、草刈を開始する草刈開始信号を出力し、草刈スイッチ２３ＣがＯＦＦである場合、制御信号として、草刈を終了する草刈終了信号を出力する。無線機２２は、草刈開始信号、草刈終了信号を受信する。
【００１９】
モードスイッチ２３Ｄは、手動操作モード（ラジコンモード）、アシストモード、スイッチバックモードに切り換えることができるスイッチである。遠隔操縦装置２３は、モードスイッチ２３Ｄの操作に応じて、ラジコンモード、アシストモード、スイッチバックモードを示す信号を制御信号として出力し、無線機２２は、モード（ラジコンモード、アシストモード、スイッチバックモード）を示す信号を受信する。
【００２０】
草刈機１は、制御装置２５を備えている。制御装置２５は、草刈機１における様々な制御を行う。
図２に示すように、制御装置２５は、無線機２２がラジコンモードを受信した場合、ラジコン制御を実行し、無線機２２がアシストモードを受信した場合、アシスト制御等を実行し、無線機２２がスイッチバックモードを受信した場合、スイッチバック制御を実行する。
【００２１】
制御装置２５は、ラジコン制御においては、遠隔操縦装置２３から送信された操作信号（前進信号、後進信号、左旋回信号、右旋回信号）に応じて、機体２（走行装置３）の操縦を行う。
具体的には、無線機２２が前進信号を受信した場合、制御装置２５は、左モータ８Ｌ及び右モータ８Ｒを正転（クローラ装置３Ｌ、３Ｒを正転）させることで機体２を前進させる。無線機２２が後進信号を受信した場合、制御装置２５は、左モータ８Ｌ及び右モータ８Ｒを逆転（クローラ装置３Ｌ、３Ｒを逆転）させることで機体２を後進させる。また、無線機２２が左旋回信号を受信した場合、制御装置２５は、左モータ８Ｌの回転数よりも右モータ８Ｒの回転数を大きくする（クローラ装置３Ｌの回転数よりもクローラ装置３Ｒの回転数を大きくする）ことによって機体２を左旋回（左操舵）させる。また、無線機２２が右旋回信号を受信した場合、制御装置２５は、右モータ８Ｒの回転数よりも左モータ８Ｌの回転数を大きくする（クローラ装置３Ｒの回転数よりもクローラ装置３Ｌの回転数を大きくする）ことによって機体２を右旋回（右操舵）させる。
【００２２】
図２に示すように、制御装置２５は、アシストモードにおいては、等高線Ｊ１の設定が行われている場合は、アシスト制御を実行し、等高線Ｊ１が設定されていない場合は等高線演算制御を実行する。
図３に示すように、アシスト制御では、基準ラインＲ１に沿って機体２が走行するように走行装置３を制御する。具体的には、測位装置２０によって検出された機体の位置（機体位置）Ｐ１が、基準ラインＲ１とズレている場合、ズレを解消する方向に機体２（走行装置３）を左又は右に旋回（操舵）する。即ち、制御装置２５は、機体位置Ｐ１と基準ラインＲ１との位置偏差ΔＬ１が小さくなるように、機体２（走行装置３）の向きを変える。なお、アシストモード制御において、機体２（走行装置３）の進行方向の方位と、基準ラインＲ１の方位とが一致するように、機体２（走行装置３）の向きを変えてもよい。
【００２３】
等高線演算制御は、後述するように、斜面５０において、機体２の向きを変更することにより斜面５０の等高線を求める。
制御装置２５は、スイッチバック制御においては、複数の基準ラインＲ１が設定されている場合に、機体２を、刈取り（走行）を完了した基準ラインＲ１から、刈取り（走行）をしていない基準ラインＲ１に移動させる。
【００２４】
さて、斜面（法面）５０において、草刈を行うにあたっては、草刈機１は等高線Ｊ１に沿って草刈を行うことが可能である。図４は、等高線Ｊ１の設定及び等高線Ｊ１に沿って草刈を行う流れを示している。
図４に示すように、まず、制御装置２５をラジコンモードに設定して、オペレータが草刈機１を操作して、草刈機１を斜面５０の山側（上側）に移動させる（Ｓ１）。草刈機１を斜面の山側に移動した後は、法面５０において一部のエリアの草刈をオペレータの操作等によって行い、草刈を完了した（草刈済エリア）Ａ１を形成する（Ｓ２）。草刈済エリアＡ１において、草刈機１（機体２）の前部の向きを、斜面５０の谷側及び山側のいずれかの方向に向きを変更する（Ｓ３：姿勢変更動作）。姿勢変更動作Ｓ３を行ったときの姿勢検出装置２１で検出した複数のピッチ角θを用いて、等高線Ｊ１を演算する（Ｓ４：等高線演算）。等高線Ｊ１を、基準ラインＲ１に設定する（Ｓ５）。設定した基準ラインＲ１（等高線Ｊ１）に沿うように、草刈機１を走行させながら草刈を行う（Ｓ６）。
【００２５】
次に、等高線Ｊ１の演算について詳しく説明する。
図１に示すように、制御装置２５は、第１姿勢変更部３１と、等高線演算部３２とを備えている。第１姿勢変更部３１、等高線演算部３２は、制御装置２５に設けられた電気・電子部品、当該制御装置２５に格納されたプログラム等から構成されている。
第１姿勢変更部３１は、少なくとも機体２を基準ラインＲ１に沿って走行させる前、即ち、草刈済エリアＡ１に機体２が位置している場合に、走行装置３を制御することで機体２の向きを変える。具体的には、第１姿勢変更部３１は、左モータ８Ｌ及び右モータ８Ｒを駆動することによって、機体２の姿勢を変更する。
【００２６】
図５は、第１姿勢変更部３１における機体の姿勢変更の流れを示し、図６は、機体の姿勢変更の状態を示している。
図５に示すように、草刈機１が草刈済エリアＡ１に置かれている状態において、第１姿勢変更部３１は、現在の草刈機１のピッチ角θ（現在ピッチ角θ）を参照し、参照した現在ピッチ角θが、予め定められた範囲（±α°（deg））であるか否かを判断する（Ｓ１０）。現在ピッチ角θが±α°（deg）以内であれば、図６に示すように、第１姿勢変更部３１は、現在の草刈機１の位置を所定位置Ｐ１０に設定し（Ｓ１１）、現在ピッチ角θが±α°（deg）以内でなければ、クローラ装置３Ｌ、３Ｒのいずれかを駆動させることにより草刈機１の向きを変えることで、現在ピッチ角θが±α°（deg）に入る所定位置Ｐ１０を設定する（Ｓ１２）。
【００２７】
所定位置Ｐ１０の設定が完了すると、第１姿勢変更部３１は、草刈機１を所定位置Ｐ１０に停止させた状態からクローラ装置３Ｌ、３Ｒを駆動させることにより、草刈機１の前部の向きを斜面５０の谷側に向ける（Ｓ１３）。第１姿勢変更部３１は、草刈機１を谷側に向ける際に、ピッチ角θを参照し、当該ピッチ角θが、予め設定された１番目のピッチ角θβ（第１ピッチ角θβ）に達した谷側位置（第１位置）Ｐ１１にて、谷側への向きの変更を停止する。
【００２８】
そして、第１姿勢変更部３１は、草刈機１を谷側位置（第１位置）Ｐ１１に停止させた状態から、クローラ装置３Ｌ、３Ｒを駆動させることにより、草刈機１の前部の向きを斜面５０の谷側から山側に向ける（Ｓ１４）。第１姿勢変更部３１は、草刈機１を谷側から山側に向ける際に、ピッチ角θを参照し、当該ピッチ角θが、予め設定された２番目のピッチ角θγ（第２ピッチ角θγ）に達した山側位置（第２位置）Ｐ１２にて、山側への向きの変更を停止する。なお、第２ピッチ角θγは、第１ピッチ角θβを絶対値換算で２倍にした値である（第２ピッチ角θγ＝第１ピッチ角θβ×２）。また、Ｓ１４において、後述するように、等高線演算部３２は、草刈機１を谷側位置（第１位置）Ｐ１１から山側位置（第２位置）Ｐ１２に向けるまでの経過時間（第１経過時間）Ｔ１を計測する。
【００２９】
第１姿勢変更部３１は、草刈機１を山側位置（第２位置）Ｐ１２に停止させた状態から、クローラ装置３Ｌ、３Ｒを駆動させることにより、草刈機１の前部の向きを再び、斜面５０の谷側に向ける（Ｓ１５）。
第１姿勢変更部３１は、草刈機１を再び山側から谷側に向ける際は、山側位置（第２位置）Ｐ１２からの向きの変更を開始してから所定時間（第２経過時間）Ｔ２が経過したとき、草刈機１の向きの変更を停止する。第２経過時間Ｔ２は、第１経過時間Ｔ１（第１位置）Ｐ１１から第２位置Ｐ１２に向けるまでに係った時間）の略半分である。なお、上述したＳ１３〜Ｓ１５において、第１姿勢変更部３１によって、機体２を山側及び谷側に向きを変える場合、即ち、姿勢変更を行う場合の左モータ８Ｌ、右モータ８Ｒの回転速度の割合を一定（同じ）にすることが好ましい。即ち、第１姿勢変更部３１は、草刈機１を左旋回するときの左モータ８Ｌ及び右モータ８Ｒの回転速度の割合と、草刈機１を右旋回するときの左モータ８Ｌ及び右モータ８Ｒの回転速度の割合とを同じにする。言い換えれば、左旋回するときの左モータ８Ｌ及び右モータ８Ｒのそれぞれの回転速度と、右旋回するときの左モータ８Ｌ及び右モータ８Ｒのそれぞれの回転速度とを同じにする。
【００３０】
このように、第１姿勢変更部３１は、機体２を基準ラインＲ１に沿って走行させる前において、草刈機１の前部を山側及び谷側に向ける制御を行う。なお、上述した実施形態では、第１姿勢変更部３１は、草刈機１を所定位置Ｐ１０から谷側に向けた後、山側に向け、続いて、山側から谷側に向きをかえていたが、これに限定されず、例えば、草刈機１を所定位置Ｐ１０から山側に向けた後、谷側に向け、続いて、谷側から山側に向きを変えてもよいし、山側及び谷側に向ける手順は限定されない。
【００３１】
等高線演算部３２は、第１姿勢変更部３１によって機体２の向きを変更したときの複数のピッチ角θ、即ち、機体２の前部の向きを斜面５０の谷側及び山側のいずれかの方向に変更した場合の複数のピッチ角θに基づいて、機体２が斜面５０に位置する場合の等高線Ｊ１を演算する。
具体的には、等高線演算部３２は、第１姿勢変更部３１によって機体２の前部が所定位置Ｐ１０から斜面５０の谷側及び山側のいずれかの方向に変更したときの第１ピッチ角（１番目のピッチ角）θβと、第１姿勢変更部３１によって機体２の前部を方向とは反対側に変更したときの第２ピッチ角（２番目のピッチ角）θγとに基づいて、等高線Ｊ１を求める。上述したように、この実施形態では、第１ピッチ角θβは、機体２の前部を所定位置Ｐ１０よりも谷側に向けたときの角度であり、第２ピッチ角θγは、機体の前部を所定位置Ｐ１０よりも山側に向けたときの角度である。
【００３２】
等高線演算部３２は、第１姿勢変更部３１によって第１ピッチ角θβに対応する谷側位置（第１位置Ｐ１１）から、第２ピッチ角θγに対応する山側位置（第２位置Ｐ１２）に達するまでの第１経過時間Ｔ１を保持し、機体２の前部を山側位置（第２位置Ｐ１２）から再び、谷側に向けて向きを変えたときの第２経過時間Ｔ２が第１経過時間Ｔ１の略半分に達したときの機体２の方位に一致する線Ｌ２０を等高線Ｊ１とする。即ち、図６のＳ１５に示すように、機体２の前部を山側位置（第２位置Ｐ１２）から谷側へ向けた場合において、機体２の前部の向きの変更を開始してからの経過時間が、第１経過時間Ｔ１の略半分である第２経過時間Ｔ２に達したときの機体２の幅方向中心を通る機体ラインＬ２１の延長線上である線Ｌ２０を等高線Ｊ１とする。
【００３３】
以上のように、等高線演算部３２によれば、第１姿勢変更部３１によって機体２の向きを変えたときのピッチ角θに基づいて、等高線Ｊ１を求めることができる。
制御装置２５は、ライン設定部３３と、第２姿勢変更部３４とを備えている。ライン設定部３３、第２姿勢変更部３４は、制御装置２５に設けられた電気・電子部品、当該制御装置２５に格納されたプログラム等から構成されている。
【００３４】
ライン設定部３３は、等高線演算部３２で演算された等高線Ｊ１を、基準ラインＲ１として設定する。また、ライン設定部３３は、斜面５０において、当該斜面５０に沿った複数の基準ラインＲ１を設定する。第２姿勢変更部３４は、ライン設定部３３で設定された基準ラインＲ１に沿って走行するように、機体２の向きを変更する。第２姿勢変更部３４は、アシストモード制御を実行することで、機体２を基準ラインＲ１に沿って走行させる。
【００３５】
なお、第２姿勢変更部３４によって走行中に、等高線演算部３２は等高線Ｊ１を補正してもよい。例えば、等高線演算部３２は、機体２の前部を山側位置（第２位置Ｐ１２）から谷側へ向けた場合において、機体２の前部の向きの変更を開始してからの経過時間が、第１経過時間Ｔ１の略半分である第２経過時間Ｔ２に達したときのピッチ角θ、即ち、等高線Ｊ１を設定したときのピッチ角θ（等高ピッチ角θ）を保持しておく。機体２の走行時におけるピッチ角θ（走行ピッチ角θ）が、予め定められた閾値よりも大きくなる場合、等高線演算部３２は、等高線Ｊ１の補正が必要と判断する。等高線演算部３２は、走行ピッチ角θが等高ピッチ角θに対してマイナス側である場合は、等高線Ｊ１の向きを山側に補正し、走行ピッチ角θが等高ピッチ角θに対してプラス側である場合は、等高線Ｊ１の向きを谷側に補正する。
【００３６】
草刈機１は、機体２と、走行装置３と、草刈装置４と、機体２の姿勢として少なくとも当該機体２のピッチ角を検出可能な姿勢検出装置２１と、基準ラインＲ１に沿って機体２が走行するように走行装置３を制御する制御装置２５と、を備え、制御装置２５は、少なくとも機体２を基準ラインＲ１に沿って走行させる前に、走行装置３を制御することで機体２の向きを変える第１姿勢変更部３１と、第１姿勢変更部３１によって機体２の向きを変更したときの姿勢検出装置２３で検出された複数のピッチ角θに基づいて、機体２が斜面５０に位置する場合の斜面５０の等高線Ｊ１を演算する等高線演算部３２と、等高線演算部３２で演算された等高線Ｊ１を、基準ラインＲ１として設定するライン設定部３３と、ライン設定部３３で設定された基準ラインＲ１に沿って走行するように機体２の向きを変更する第２姿勢変更部３４と、を備えている。これによれば、例えば、斜面（法面）５０に沿って草刈を行う場合に、等高線に対応する基準ラインＲ１を求めた後に、等高線に沿って簡単に草刈を行うことができる。
【００３７】
第１姿勢変更部３１は、機体２のピッチ角θが予め定められた範囲に当該機体２がある状態から、斜面５０の谷側及び山側のいずれかの方向に機体２の向きを変更し、等高線演算部３２は、機体２の前部の向きを斜面５０の谷側及び山側のいずれかの方向に変更した場合の複数のピッチ角θに基づいて、等高線Ｊ１を求める。これによれば、機体２の向きを山側及び谷側に変更したときの複数のピッチ角θから簡単に等高線Ｊ１を求めることができる。
【００３８】
等高線演算部３２は、第１姿勢変更部３１によって機体２の前部が所定位置から斜面５０の谷側及び山側のいずれかの方向に変更したときのピッチ角θである第１ピッチ角θと、第１姿勢変更部３１によって機体２の前部を方向とは反対側に変更したときのピッチ角θである第２ピッチ角θとに基づいて、等高線Ｊ１を求める。例えば、斜面（法面）５０において、機体２の前部を谷側に向けた場合と、機体２を山側に向けた場合とでは、第１ピッチ角θ及び第２ピッチ角θのそれぞれが変化することになるため、第１ピッチ角θ及び第２ピッチ角θの両者から簡単に等高線Ｊ１を求めることができる。
【００３９】
第１ピッチ角θは、機体２の前部を所定位置よりも谷側に向けたときの角度であり、第２ピッチ角θは、機体２の前部を所定位置よりも山側に向けたときの角度であり、等高線演算部３２は、機体２の前部を第１ピッチ角θに対応する位置である谷側から山側に向けて第２ピッチ角θに達するまでの第１経過時間を保持し、機体２の前部を第２ピッチ角θに対応する位置である山側から谷側に向けて向きを変えたときの第２経過時間が第１経過時間の略半分を経過したときの機体２の方位と一致する線を等高線Ｊ１とする。例えば、機体２のピッチ角θが零であるときの位置が等高線Ｊ１であると仮定した場合、機体２のピッチ角θが零である位置を求めることによって等高線Ｊ１の位置を把握することができるものの、実際には、ピッチ角θが零である位置が等高線Ｊ１と一致しない場合もあることから、機体２を谷側から山側に向けて第２ピッチ角θに達するまでの第１経過時間を計測しておいたうえで、機体２を山側から谷側に向けて向きを変えたときの第２経過時間が第１経過時間の略半分を経過したときの位置により、比較的正確な等高線Ｊ１を求めることができる。
【００４０】
第１姿勢変更部３１は、草刈が予め行われた位置で機体２の向きを変更する。これによれば、機体２の向きを変えやすくなり、精度よい等高線Ｊ１を求めることができる。
等高線演算部３２は、第２姿勢変更部３４によって機体２が基準ラインＲ１に沿って走行しているときの機体２のピッチ角θに基づいて、等高線Ｊ１を補正する。これによれば、等高線Ｊ１を補正しているため、最初に求めた等高線Ｊ１に誤差があったとしても比較的、法面５０に沿って草刈を行うことができる。
【００４１】
草刈機１は、機体２の位置を測定可能な測位装置２０を備え、第２姿勢変更部３４は、測位装置２０で測定された機体２の位置と基準ラインＲ１との偏差が小さくなるように走行装置３を制御する。これによれば、機体２を基準ラインＲ１に沿って移動しながら簡単に草刈を行うことができる。
なお、上述した実施形態では、機体２の向きを谷側及び山側に向けた場合における時間に基づいて等高線Ｊ１を求めていたが、例えば、複数回にわたって、機体２の向きを谷側及び山側に向けたときのピッチ角θが所定角度、例えば、ピッチ角θが零度になったときの位置を平均化することで、等高線Ｊ１を求めてもよい。
【００４２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
１      ：草刈機
２      ：機体
３      ：走行装置
４      ：草刈装置
５      ：原動機
８      ：第１電動モータ
９      ：第２電動モータ
１０    ：回転軸
２０    ：測位装置
２１    ：姿勢検出装置
２２    ：無線機
２３    ：遠隔操縦装置
２５    ：制御装置
３１    ：第１姿勢変更部
３２    ：等高線演算部
３３    ：ライン設定部
３４    ：第２姿勢変更部
５０    ：斜面（法面）
Ｊ１    ：等高線
Ｒ１    ：基準ライン
Ｒ１ａ  ：基準ライン
Ｒ１ｂ  ：基準ライン
Ｔ１    ：第１経過時間
Ｔ２    ：第２経過時間
ΔＬ１  ：位置偏差
【図１】
2020171243.tif 000003
【図２】
2020171243.tif 000004
【図３】
2020171243.tif 000005
【図４】
2020171243.tif 000006
【図５】
2020171243.tif 000007
【図６】
2020171243.tif 000008
【図７】
2020171243.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月10日(2020.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体と、
前記機体に設けられた走行装置と、
前記機体に設けられた草刈装置と、
前記機体の姿勢として少なくとも当該機体のピッチ角を検出可能な姿勢検出装置と、
基準ラインに沿って前記機体が走行するように前記走行装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
少なくとも前記機体を前記基準ラインに沿って走行させる前に、前記走行装置を制御することで前記機体の向きを変える第１姿勢変更部であって、前記機体のピッチ角が予め定められた範囲に当該機体がある状態から、斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に前記機体の向きを変更する第１姿勢変更部と、
前記第１姿勢変更部によって前記機体の向きを変更したときの前記姿勢検出装置で検出された複数のピッチ角に基づいて、前記機体が斜面に位置する場合の前記斜面の等高線を演算する等高線演算部と、
前記等高線演算部で演算された等高線を、前記基準ラインとして設定するライン設定部と、
前記ライン設定部で設定された前記基準ラインに沿って走行するように前記機体の向きを変更する第２姿勢変更部と、
を備え、
前記等高線演算部は、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部が所定位置から前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に変更したときのピッチ角である第１ピッチ角と、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部を前記方向とは反対側に変更したときのピッチ角である第２ピッチ角とに基づいて、前記等高線を求めるものであって、前記第１ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記谷側に向けたときの角度であり、前記第２ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記山側に向けたときの角度であり、
さらに、前記等高線演算部は、前記機体の前部を前記第１ピッチ角に対応する位置である谷側から山側に向けて前記第２ピッチ角に達するまでの第１経過時間を保持し、前記機体の前部を前記第２ピッチ角に対応する位置である山側から谷側に向けて向きを変えたときの第２経過時間が前記第１経過時間の略半分を経過したときの前記機体２の方位と一致する線を前記等高線とする草刈機。
【請求項２】
前記第１姿勢変更部は、草刈が予め行われた位置で前記機体の向きを変更する請求項１に記載の草刈機。
【請求項３】
前記等高線演算部は、前記第２姿勢変更部によって前記機体が基準ラインに沿って走行しているときの機体のピッチ角に基づいて、前記等高線を補正する請求項１又は２に記載の草刈機。
【請求項４】
前記機体の位置を測定可能な測位装置を備え、
前記第２姿勢変更部は、前記測位装置で測定された前記機体の位置と前記基準ラインとの偏差が小さくなるように前記走行装置を制御する請求項１〜３のいずれかに記載の草刈機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、上記の構成を達成するために以下の技術的手段を採用している。
草刈機は、機体と、前記機体に設けられた走行装置と、前記機体に設けられた草刈装置と、前記機体の姿勢として少なくとも当該機体のピッチ角を検出可能な姿勢検出装置と、基準ラインに沿って前記機体が走行するように前記走行装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、少なくとも前記機体を前記基準ラインに沿って走行させる前に、前記走行装置を制御することで前記機体の向きを変える第１姿勢変更部であって、前記機体のピッチ角が予め定められた範囲に当該機体がある状態から、斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に前記機体の向きを変更する第１姿勢変更部と、前記第１姿勢変更部によって前記機体の向きを変更したときの前記姿勢検出装置で検出された複数のピッチ角に基づいて、前記機体が斜面に位置する場合の前記斜面の等高線を演算する等高線演算部と、前記等高線演算部で演算された等高線を、前記基準ラインとして設定するライン設定部と、前記ライン設定部で設定された前記基準ラインに沿って走行するように前記機体の向きを変更する第２姿勢変更部と、を備え、前記等高線演算部は、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部が所定位置から前記斜面の谷側及び山側のいずれかの方向に変更したときのピッチ角である第１ピッチ角と、前記第１姿勢変更部によって前記機体の前部を前記方向とは反対側に変更したときのピッチ角である第２ピッチ角とに基づいて、前記等高線を求めるものであって、前記第１ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記谷側に向けたときの角度であり、前記第２ピッチ角は、前記機体の前部を前記所定位置よりも前記山側に向けたときの角度であり、
さらに、前記等高線演算部は、前記機体の前部を前記第１ピッチ角に対応する位置である谷側から山側に向けて前記第２ピッチ角に達するまでの第１経過時間を保持し、前記機体の前部を前記第２ピッチ角に対応する位置である山側から谷側に向けて向きを変えたときの第２経過時間が前記第１経過時間の略半分を経過したときの前記機体２の方位と一致する線を前記等高線とする。