(57)【要約】【課題】無人で広範囲に草刈作業ができる自動走行草刈装置によって刈り取られた刈草の集草処理の効率化を図る。【解決手段】走行可能なフレーム３１に、地面の刈草を集草する集草作業部３３と集草された刈草を収容する収容ホッパ３２を備えた集草作業機において、集草作業機コントローラ３７に集草経路入力手段を備え、この集草経路入力手段によって集草作業機の走行を制御する構成とした。また、集草経路入力手段は、カメラ３８による地面の刈草撮像データを入力するか、自動走行草刈装置１のコントローラ１７と集草作業機コントローラ３７とを通信可能とし、集草経路入力手段の集草経路を草刈経路に沿う構成とする。【選択図】図７
2019201604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行可能なフレーム（３１）に、地面の刈草を集草する集草作業部（３３）と集草された刈草を収容する収容ホッパ（３２）を備えた集草作業機において、
集草作業機コントローラ（３７）に集草経路入力手段を備え、前記集草経路入力手段によって集草作業機の走行を制御する構成とした集草作業機。
【請求項２】
前記集草経路入力手段は、カメラ（３８）による地面の刈草撮像データを入力する構成とした請求項１に記載の集草作業機。
【請求項３】
草刈経路を設定し自動走行する草刈装置（１）のコントローラ（１７）と前記集草作業機コントローラ（３７）とを通信可能とし、前記集草経路入力手段の集草経路を前記草刈経路に沿う構成とした請求項１に記載の集草作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、草刈作業によって排出される刈草を集草する集草作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両機体の前方下部に設けた草刈装置で刈り取られた刈草を、車両機体の後部上部に設けるコレクタに収容する構成があり、草刈り作業と同時に刈草をコレクタ処理するものとしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、草刈装置本体に走行用車輪を設けるとともにこれを駆動する手段を備え、自走式草刈装置とする構成が公知である（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１３６０７４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９５５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献２においては、草刈装置が自律走行可能であるから、無人で広範囲に草刈作業ができる点で有利であるが、草刈装置によって刈り取られた刈草の処理方法については配慮がなく、別途集草作業を行う必要がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みて、確実に刈草を集草することができる集草作業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】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、走行可能なフレーム３１に、地面の刈草を集草する集草作業部３３と集草された刈草を収容する収容ホッパ３２を備えた集草作業機において、集草作業機コントローラ３７に集草経路入力手段を備え、この集草経路入力手段によって集草作業機の走行を制御する構成とした。
【０００９】
集草経路入力手段の入力経路に基づいて集草作業機は走行制御されるものであるから、確実に刈草を集草することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、集草経路入力手段は、カメラ３８による地面の刈草撮像データを入力する構成とした。
【００１１】
撮像データによる刈草の有無によって経路を設定できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、草刈経路を設定し自動走行する草刈装置１のコントローラ１７と集草作業機コントローラ３７とを通信可能とし、集草経路入力手段の集草経路を草刈経路に沿う構成とした。
【００１３】
コントローラ間の通信によって集草経路を設定できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、集草作業機を自動走行させることにより、広い作業領域での作業が可能である。また、草刈装置１に追従すべく走行させることによって草刈作業と集草作業を同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）草刈装置の平面図、（Ｂ）その側面図、（Ｃ）一部の拡大側面図である。
【図２】草刈装置の底面図である。
【図３】システム概要図である。
【図４】フローチャートである。
【図５】草刈装置と集草作業機の協調作業状態の側面図である。
【図６】草刈装置と集草作業機の協調作業状態の平面図である。
【図７】制御ブロック図である。
【図８】フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
草刈装置１は、複数の回転刈刃２，３，４を回転可能に収納するモーアデッキ５と、モーアデッキ５の上部には回転刈刃２，３，４を駆動する回転軸６、回転軸６からの駆動力を３つの回転刈刃に伝達する伝達ベルト（図示せず）、伝達ベルトを覆うベルトカバー７等を有し、モーアデッキ５は、前側の左右操舵輪８，８、後側の左右駆動輪９，９、及び前側中央及び後部左右の接地輪１０，１０，１０によって支持される。回転軸６にはＰＴＯモータ６ｍを連結して動力伝達する構成である。
【００１８】
左右操舵輪８，８は、モーアデッキ5の上後部に基端部を装着した支持アーム枠１１，１１の先端シリンダ部１１aに縦支持アーム１２，１２を設け、その下端側に操舵輪８，８を装着する構成である。なお、縦支持アーム１２は支持アーム枠１１先端のシリンダ部１１ａに対して縦軸回りに回動調整する操舵機構１３（図例ではウォームギヤ機構としている）を備え、操舵モータ１３ｍの正逆回転連動によって操舵方向を調整可能に設けている。
【００１９】
また、上記支持アーム枠１１先端のシリンダ部１１ａに対して縦支持アーム１２を長手方向にスライド調整可能に刈高さ調整機構１４を構成している。詳細には、シリンダ部１１ａとこれを貫通する縦支持アーム１２との間に電動シリンダ機構（図示せず）等の伸長調整手段を設けて刈高さ調整モータ１４ｍの正逆回転によってシリンダ部１１ａに対する操舵輪８高さを調整することで、刈高さを調整できる。
【００２０】
前記後側の駆動輪９，９にはそれぞれ走行モータ９ｍ，９ｍを設ける。該走行モータ１５，１５の正転又は逆転によって、モーアデッキ５ひいては草刈装置１を前進又は後進させることができる。なお、走行モータ９ｍ，９ｍの回転差をもって、前記操舵機構１３に代替する操舵機構とすることもできる。
【００２１】
前記モーアデッキ５の後部に排出口１６を備え、回転刈刃２，３，４で切断され持ち回りされた刈草を排出する。
【００２２】
モーアデッキ５の上面の左右一側（図例では左側）にコントローラ１７を備え、草刈装置１の自動運転制御を行う構成としている。
【００２３】
図３のシステム概要図に示すように、刈草装置自動走行管理システム２０は、クラウドシステムを採用し、ネットワーク中に前記草刈装置１に設ける前記コントローラ１７、携帯端末２１、クラウドサーバー２２、利用者等のユーザ用コンピュータ２３、製造メーカ等の管理者用コンピュータ２４等を含んで構成される。コントローラ１７には外部通信ユニットを備え携帯端末２１との間で短距離通信可能に構成している。
【００２４】
クラウドサーバー２２には、ユーザ用コンピュータ２３や管理者用コンピュータ２４からの出力によって、自動走行に必要なプログラムや各種固有データが出力される。例えば、現在位置取得情報に基づく作業プログラムを格納しており、指定の作業区域における作業開始位置及び作業終了位置を指定しつつ作業区域における草刈装置１の走行方向、走行距離、方向転換などの走行制御プログラムを格納し、また、作業区域データや作業計画等のユーザ毎の個別データはユーザ用コンピュータ２３から出力されて格納されている。
【００２５】
携帯端末２１にクラウドサーバー２２のプログラムや個別データをダウンロードし、自動走行を行う。また、草刈作業機１のコントローラ１７にＧＰＳアンテナを備え、現在位置を経度・緯度情報に変換して認識する現在位置認識手段を構成している。図４において、自動作業走行の一例を示すように、コントローラ１７を携帯端末２１と通信状態にセットし、位置情報を取得しつつ現在位置を確認する（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。これによってこれから作業を行おうとする作業区域を認識できる。次いで、記憶している過去の作業経歴をもとに当該作業区域の実施経歴、すなわち前回走行データがあれば（Ｓ１０４）、この前回走行データを呼び出し、自動走行モードを自動選択し作業を開始する（Ｓ１０５）。具体的には、作業区域マップ、走行経路情報を呼び出し（Ｓ１０６）、自動運転スタート指令を出力すると共に、前記刈高さ調整モータ１４ｍに正逆回転出力し刈高さを調整する（Ｓ１０７，Ｓ１０８）。ついで、走行モータ９ｍ、ＰＴＯモータ６ｍに起動出力し（Ｓ１０９）、前回走行データに基づいて記憶された走行経路に沿うよう操舵モータ１３ｍや走行モータ９ｍの駆動・停止等をもって自動運転する（Ｓ１１０）。
【００２６】
なお、Ｓ１０４でＮＯの場合、即ち過去に作業履歴がない場合には、携帯端末２１によって遠隔操作しながら走行、操舵しながら作業を行う（Ｓ１１１，Ｓ１１２）。
【００２７】
自動運転又は遠隔操作運転による作業が終了すると、走行モータ９ｍとＰＴＯモータ６ｍを停止する（Ｓ１１３，Ｓ１１４）。
【００２８】
ところで、前記Ｓ１１１による遠隔操作モードにおいて、作業開始から作業終了までの間、作業開始位置、操舵位置を含む走行経路、作業終了位置、及び新たな作業区域として演算されて、コントローラ１７、携帯端末２１からクラウトサーバー２２の作業データ領域に記憶される。そして、次回当該作業区域に草刈装置１が進入してきた場合には、自動運転モードの選択を実行することができる。
【００２９】
次いで、草刈装置１の排出口１６から排出される刈草を集草する集草作業機２８について説明する。図５，図６に示す集草作業機２８は、前後左右の走行輪２９，３０によって走行可能に支持されたフレーム３１に、適宜容量の収容ホッパ３２を備え、フレーム３１の前方に集草作業部３３を装着している。このうち、集草作業部３３は、前方を開口したドラム状集草枠３３ａと地面の刈草を横軸回りに回転しながらピックアップするラセン条掻込体３３ｂ等を備え、ラセン条掻込体３３ｂの回転によって地面の刈草はピックアップされ左右中央側に寄せられる構成である。集草作業部３３とフレーム３１本体側の収容ホッパ３２とを案内通路３４で連結する。この案内通路３４部には吸引作用を発揮するファン機構３５を備える。集草作業部３３各部を駆動するために作業部モータ３３ｍを備え、ファン機構３５を駆動するためにファンモータ３５ｍを備えている。
【００３０】
前記収容ホッパ３２には底面にベルトコンベア３６を備え、前方に取り入れられた刈草を収容ホッパ３２内後方に送る構成としている。収容ホッパ３２の後部壁３２ａを開放可能に設け、後部壁３２ａ開放に連動してベルトコンベア３６を駆動する構成とすると、排出時間を短縮できる。なお排出時のベルトコンベア３６速度を刈草収容時の送り速度に比較して速く設定する構成としてもよい。ベルトコンベア３６はコンベアモータ３６ｍによって駆動される構成である。
【００３１】
前記走行輪２９，３０は、前側左右の走行輪２９，２９をそれぞれに電動駆動できるよう走行電動モータ２９ｍ，２９ｍを備え、前進後進切換えはもちろん、左右回転差をもって操舵可能に設けられる。なお、後側左右の走行輪３０，３０を駆動輪としたり、４輪全輪を駆動輪としてもよく、操舵輪としては後輪が担当する構成でもよい。
【００３２】
集草作業機２８においても、草刈装置１のコントローラ１７と同様の構成となっており、集草作業機２８のコントローラ３７の入力側には、主にＧＰＳアンテナからの位置情報や携帯端末２１を経由した各種電動モータへの駆動・停止信号を入力し、各種電動モータに対し駆動信号を出力する。
【００３３】
コントローラ３７を備える集草作業機２８は、コントローラ１７を備える草刈装置１に追従して走行させるものである。したがって、集草作業機２８の走行制御は、コントローラ３７に草刈装置１の草刈跡を走行経路として把握する集草経路入力手段を備えることにより、草刈装置１の走行に追従して自動走行させながら作業することができる（以下、協調作業という）。集草経路入力手段の具体例としては、上記の草刈装置１の走行制御を追従すべく草刈装置１と集草作業機２８とのコントローラ間の通信によって刈草跡を走行し得る構成（コントローラ間通信制御方式）のほか、集草作業機２８の前部に地面を撮像するカメラ３８を設ける構成がある。カメラ３８の撮像信号を入力することで、刈草を確認しつつ草刈装置１の後方地面に形成される刈草に沿って走行制御させることができる（撮像データ管理方式）。このように集草経路入力手段を備える草刈装置１と集草作業機２８とは、コントローラ間通信制御方式により経路情報を共有したり、撮像データ管理方式によって刈草を確認しながら走行することができ、もって、集草作業機２８が草刈装置１による草刈跡を追従走行する協調作業を実行することができる。
【００３４】
図８はカメラ３８を利用した撮像データ管理方式による協調作業の一例を示す。草刈装置１の自動走行を開始し（Ｓ２０１）、集草作業機１は上記のように追従走行が開始される（Ｓ２０２）。カメラ３８の撮像信号が入力されると（Ｓ２０３）、撮像信号に刈草が確認されるか否か判定され（Ｓ２０４）、刈草が確認された場合は、刈草集草可能範囲かどうか判定される（Ｓ２０５）。なお、この刈草集草可能範囲であるか否かは、前記集草作業部３３の集草枠３３ａの幅の範囲か否かで判断できる。そして、Ｓ２０５で刈草集草可能範囲の場合は、追従走行を継続する（Ｓ２０６）。上記のＳ２０４で刈草が確認されない場合は、刈草作業継続中であるか否か判定され（Ｓ２０７）、つまり草刈装置１の走行やＰＴＯ回転状況をコントローラ１７から入力される場合は、刈草作業継続中とされ、集草作業機２８を携帯端末２１による遠隔操作による手動操作によって適正に集草できる追従位置に移動走行させる（Ｓ２０８）。
【００３５】
また、前記Ｓ２０５で刈草集草可能範囲内でないと判定されるときは、その撮像データに基づいて集草作業機２８を操舵調整することで適正追従位置に自動復帰させる（Ｓ２０９）。協調作業の継続で所定作業区域の草刈・集草作業が終了すると（Ｓ２１０）、草刈装置１及び集草作業機２８の各走行を停止する（Ｓ２１１，Ｓ２１２）。
【００３６】
このように、カメラ３８で集草作業機２８の前方の刈草状況を撮像するデータの入力によって適正な協調作業を実行することができる。
【００３７】
なお、コントローラ間通信制御方式と撮像データ管理方式を重複制御して集草経路入力手段を構成してもよい。このように構成すると、より精度の高い集草漏れ少なく協調作業できる。
【符号の説明】
【００３８】
１ 草刈装置
１７ コントローラ
２８ 集草作業機
３１ フレーム
３２ 収容ホッパ
３３ 集草作業部
３７ コントローラ
３８ カメラ
【図１】
2019201604.tif 000003
【図２】
2019201604.tif 000004
【図３】
2019201604.tif 000005
【図４】
2019201604.tif 000006
【図５】
2019201604.tif 000007
【図６】
2019201604.tif 000008
【図７】
2019201604.tif 000009
【図８】
2019201604.tif 000010