JP6707023B2 - 作業車 - Google Patents

Description

本発明は、圃場の植物を刈り取る刈取装置と、刈り取られた植物を貯留する貯留部と、機体の傾斜角度を検出する傾斜角度センサと、を備えている作業車に関する。

上記のような作業車として、例えば、特許文献１に記載の作業車が既に知られている。
特許文献１に記載の作業車（文献では「コンバイン」）は、圃場の植物を刈り取る刈取装置（文献では「刈取部」）と、刈り取られた植物を貯留する貯留部（文献では「穀粒タンク」）と、機体の傾斜角度を検出する傾斜角度センサ（文献では「傾斜角度検出センサ」）と、を備えている。特許文献１に記載の作業車では、機体の傾斜角度が閾値を超過している場合、貯留部内の穀粒を外部に排出する穀粒排出オーガの屈伸処理が実行されない。

特開２０１４−６０９７１号公報

特許文献１に記載の作業車では、機体がどの程度傾斜しているのか、運転者が明確に認識することができない。

上記状況に鑑み、運転者が機体の傾斜角度を明確に認識することが可能な作業車が要望されている。

本発明の特徴は、
圃場の植物を刈り取る刈取装置と、
刈り取られた植物を貯留する貯留部と、
機体の傾斜角度を検出する傾斜角度センサと、
前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度を表示する表示装置と、
前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度が許容傾斜角度を超えていることを報知する報知装置と、を備えており、
前記貯留部内の貯留物の重心位置を演算する重心位置演算部を備え、
前記許容傾斜角度は、前記貯留部の平面中心である基準重心に対する前記重心位置のズレが大きくなるほど、前記許容傾斜角度が小さくなるように、前記貯留物の重心位置の関数として設定されていることにある。

本特徴構成によれば、表示装置に表示された機体の傾斜角度を目視することにより、運転者が機体の傾斜角度を明確に認識することができる。しかも、機体の傾斜角度が許容傾斜角度を超えていることが、報知装置によって報知されることにより、機体が許容傾斜角度を超えて傾斜していることに対して、運転者に注意を喚起することができる。
基準重心に対する貯留部内の貯留物の重心位置のズレが大きくなるほど、機体の傾斜が機体バランスに与える影響が大きくなる。本特徴構成によれば、基準重心に対する貯留部内の貯留物の重心位置のズレが大きくなるほど、許容傾斜角度を小さくすることにより、機体バランスを良好な状態に維持することができる。

さらに、本発明において、
前記貯留部内の貯留物の重量を検出する重量センサを備え、
前記許容傾斜角度は、前記貯留物の重量の関数として設定されていると好適である。

貯留部内の貯留物の重量が大きいほど、機体の傾斜が機体バランスに与える影響が大きくなる。本特徴構成によれば、貯留部内の貯留物の重量が大きいほど、許容傾斜角度を小さくすることにより、機体バランスを良好な状態に維持することができる。

さらに、本発明において、
前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度が前記許容傾斜角度を超えている場合、走行装置を制動する制動装置に制動の実行を指令する制動指令部を備えていると好適である。

機体の傾斜角度が許容傾斜角度を超えている場合、車速が速すぎると、機体の傾斜が機体バランスに与える影響が大きくなる。本特徴構成によれば、機体の傾斜角度が許容傾斜角度を超えている場合でも、走行装置が制動装置によって制動されるため、機体バランスを良好な状態に維持することができる。

さらに、本発明において、
車速を検出する車速センサを備え、
前記許容傾斜角度は、車速の関数として設定されていると好適である。

車速が速くなるほど、機体の傾斜が機体バランスに与える影響が大きくなる。本特徴構成によれば、車速が速くなるほど、許容傾斜角度を小さくすることにより、機体バランスを良好な状態に維持することができる。

さらに、本発明において、
前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度が前記許容傾斜角度を超えている場合、前記報知装置に報知の実行を指令する報知指令部と、
機体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部が取得した機体の位置情報と前記報知指令部が前記報知装置に報知の実行を指令した情報とを関連付ける関連付け部と、を備えていると好適である。

本特徴構成によれば、位置情報取得部が取得した機体の位置情報と報知指令部が報知装置に報知の実行を指令した情報とを関連付けることにより、作業の安全管理を行う上で有益な情報（例えば、圃場マップ）を得ることができる。

さらに、本発明において、
前記貯留部は、機体の後部に配置されていると好適である。

貯留部が機体の後部に配置されている場合、貯留部内の貯留物の重みによって機体が後部側下がりに傾斜することが懸念される。本特徴構成によれば、貯留部が機体の後部に配置されている作業車において、運転者が機体の傾斜角度を明確に認識することができると共に、機体が許容傾斜角度を超えて傾斜していることに対して、運転者に注意を促すことができる。

さらに、本発明において、
乗用型芝刈機であると好適である。

乗用型芝刈機において、刈り取られた芝を集草する集草容器を備えている場合、集草容器内の集草物の重みによって機体が傾斜することが懸念される。本特徴構成によれば、集草容器を備えている乗用型芝刈機において、運転者が機体の傾斜角度を明確に認識することができると共に、機体が許容傾斜角度を超えて傾斜していることに対して、運転者に注意を促すことができる。

乗用型芝刈機を示す左側面図である。 制御ブロックを示す図である。 制御フローを示す図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。

〔乗用型芝刈機の全体構成〕
図１には、本発明に係る「作業車」としてトラクタを示している。本実施形態では、本発明に係る「植物」として芝を想定している。本トラクタは、走行装置１を備えている。
走行装置１は、左右一対の前輪１Ｆと、左右一対の後輪１Ｒと、を備えている。前輪１Ｆと後輪１Ｒとの間には、圃場の芝を刈り取るモアデッキ２（本発明に係る「刈取装置」に相当）が設けられている。機体の前部には、エンジン（図示省略）等を収容するボンネット３が設けられている。機体の後部には、運転座席４が設けられている。運転座席４の前方には、メータパネル５が設けられている。

運転座席４の後方には、刈り取られた芝を集草する集草容器６（本発明に係る「貯留部」に相当）が設けられている。集草容器６は、機体の後部に配置されている。集草容器６は、支持枠体７に支持されている。

〔制御装置〕
図２には、本トラクタに搭載された制御装置Ｃ（ＥＣＵ）を示している。制御装置Ｃの入力側には、機体の傾斜角度θｄを検出する傾斜角度センサ８と、集草容器６内の集草物の重量を検出するロードセル９（本発明に係る「重量センサ」に相当）と、車速を検出する車速センサ１０と、が接続されている。制御装置Ｃの出力側には、表示装置１１と、報知装置１２と、制動アクチュエータ１３と、が接続されている。

表示装置１１は、傾斜角度センサ８によって検出された機体の傾斜角度θｄを表示（例えば、デジタル表示）する。表示装置１１は、メータパネル５に設けられている。

報知装置１２は、機体の傾斜角度θｄが許容傾斜角度θａを超えていることを報知する。報知装置１２は、例えば、スピーカによって構成されている。

制動アクチュエータ１３は、走行装置１を制動する制動装置１４を制動操作する。制動アクチュエータ１３として、例えば、電動シリンダ、油圧シリンダ等を採用することができる。

ロードセル９は、本実施形態では、複数（例えば、四つ）設けられている。四つのロードセル９は、夫々、支持枠体７の四隅（前左、前右、後左及び後右の各角）に配置されている。

制御装置Ｃは、表示指令部１５と、報知指令部１６と、制動指令部１７と、重心位置演算部１８と、位置情報取得部１９と、関連付け部２０と、通信部２１と、を備えている。

表示指令部１５は、表示装置１１に機体の傾斜角度θｄの表示の実行を指令する。報知指令部１６は、機体の傾斜角度θｄが許容傾斜角度θａを超えている場合、報知装置１２に機体の傾斜角度θｄが許容傾斜角度θａを超えていることを報知することの実行を指令する。制動指令部１７は、機体の傾斜角度θｄが許容傾斜角度θａを超えている場合、制動装置１４に制動の実行を指令する。重心位置演算部１８は、四つのロードセル９の検出値に基づいて、集草容器６内の集草物の重心位置（平面重心位置）を演算する。

許容傾斜角度θａは、集草容器６内の集草物の重量、集草容器６内の集草物の平面重心位置及び車速の関数として設定されている。本実施形態では、集草容器６内の集草物の重量が大きいほど、かつ、基準重心（集草容器６の平面中心）に対する集草容器６内の集草物の平面重心位置のズレが大きくなるほど、かつ、車速が速くなるほど、許容傾斜角度θａが小さくなる。

位置情報取得部１９は、ＧＰＳ２２からの電波を受信することにより、機体の位置情報Ｉｌを取得する。関連付け部２０は、位置情報取得部１９が取得した機体の位置情報ＩｌＬと報知指令部１６が報知装置１２に報知の実行を指令した情報（報知情報）Ｉａとを関連付ける。報知情報Ｉａは、例えば、報知装置１２による報知の有無等である。

通信部２１は、作業者が所持する携帯端末２３（例えば、スマートフォン、タブレット等）を介して（あるいは、携帯端末２３を介さずに）サーバー２４との間で通信を行う。
関連付け部２０によって関連付けられた情報（位置情報Ｉｌ＊報知情報Ｉａ）は、通信部２１からサーバー２４に送信される。サーバー２４では、位置情報Ｉｌと報知情報Ｉａとに関する圃場マップＭが作成される。通信部２１が圃場マップＭをサーバー２４から受信することにより、圃場マップＭを作業の安全管理に活用することができる。

〔制御フロー〕
図３に示すように、傾斜角度センサ８の検出値は、制御装置Ｃに継続的に入力されている（Ｓ１）。表示装置１１には、機体の傾斜角度θｄが継続的に表示されている（Ｓ２）。

Ｓ３において、機体の傾斜角度θｄが許容傾斜角度θａを超えている（θｄ＞θａ）場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、報知指令部１６が報知装置１２に報知の実行を指令する。これにより、報知装置１２が機体の傾斜角度θｄが許容傾斜角度θａを超えていることを報知（例えば、ブザーや音声）する（Ｓ４）。また、制動指令部１７が制動装置１４に制動の実行を指令する。これにより、制動装置１４が走行装置１を制動する（Ｓ５）。

一方、Ｓ３において、機体の傾斜角度θｄが許容傾斜角度θａ以下（θｄ≦θａ）である場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、報知装置１２による報知が行われない（Ｓ６）。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、報知装置１２がスピーカによって構成されている。しかし、これに代えて、あるいは、これと共に、報知装置１２がランプによって構成されていてもよい。

（２）上記実施形態では、許容傾斜角度θａは、集草容器６内の集草物の重量、集草容器６内の集草物の平面重心位置及び車速の関数として設定されている。しかし、許容傾斜角度θａの設定に際して、集草容器６内の集草物の重量、集草容器６内の集草物の平面重心位置及び車速の組合せは任意である。すなわち、許容傾斜角度θａは、集草容器６内の集草物の重量のみの関数として設定されていてもよい。あるいは、許容傾斜角度θａは、集草容器６内の集草物の平面重心位置のみの関数として設定されていてもよい。あるいは、許容傾斜角度θａは、車速のみの関数として設定されていてもよい。あるいは、許容傾斜角度θａは、集草容器６内の集草物の重量及び集草容器６内の集草物の平面重心位置の関数として設定されていてもよい。あるいは、許容傾斜角度θａは、集草容器６内の集草物の重量及び車速の関数として設定されていてもよい。あるいは、許容傾斜角度θａは、集草容器６内の集草物の平面重心位置及び車速の関数として設定されていてもよい。

（３）上記実施形態では、ロードセル９が四つ設けられている。しかし、これに代えて、ロードセル９が一つから三つあるいは五つ以上設けられていてもよい。

（４）上記実施形態では、重心位置演算部１８が集草容器６内の集草物の平面重心位置を演算する。しかし、これに代えて、重心位置演算部１８が集草容器６内の集草物の左右重心位置を演算してもよい。この場合、例えば、左側のロードセル９及び右側のロードセル９の二つ設ければよい。あるいは、重心位置演算部１８が集草容器６内の集草物の前後重心位置を演算してもよい。この場合、例えば、前側のロードセル９及び後側のロードセル９の二つ設ければよい。

（５）上記実施形態では、本発明に係る「植物」として芝を想定している。しかし、本発明に係る「植物」は、芝に限定されるものではない。

（６）上記実施形態では、本発明に係る「貯留部」が集草容器６である。しかし、これに代えて、本発明に係る「貯留部」が収穫物（例えば、穀粒等）を貯留する貯留部であってもよい。

本発明は、トラクタの他、乗用型芝刈機やコンバインにも利用可能である。

１ 走行装置
２ モアデッキ（刈取装置）
６ 集草容器（貯留部）
８ 傾斜角度センサ
９ ロードセル（重量センサ）
１０ 車速センサ
１１ 表示装置
１２ 報知装置
１４ 制動装置
１６ 報知指令部
１７ 制動指令部
１８ 重心位置演算部
１９ 位置情報取得部
２０ 関連付け部
ＩＬ 位置情報
θａ 許容傾斜角度
θｄ 傾斜角度

Claims (7)

1. 圃場の植物を刈り取る刈取装置と、
   刈り取られた植物を貯留する貯留部と、
   機体の傾斜角度を検出する傾斜角度センサと、
   前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度を表示する表示装置と、
   前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度が許容傾斜角度を超えていることを報知する報知装置と、を備えており、
   前記貯留部内の貯留物の重心位置を演算する重心位置演算部を備え、
   前記許容傾斜角度は、前記貯留部の平面中心である基準重心に対する前記重心位置のズレが大きくなるほど、前記許容傾斜角度が小さくなるように、前記貯留物の重心位置の関数として設定されている作業車。
2. 前記貯留部内の貯留物の重量を検出する重量センサを備え、
   前記許容傾斜角度は、前記貯留物の重量の関数として設定されている請求項１に記載の作業車。
3. 前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度が前記許容傾斜角度を超えている場合、走行装置を制動する制動装置に制動の実行を指令する制動指令部を備えている請求項１又は２に記載の作業車。
4. 車速を検出する車速センサを備え、
   前記許容傾斜角度は、車速の関数として設定されている請求項１から３の何れか一項に記載の作業車。
5. 前記傾斜角度センサによって検出された機体の傾斜角度が前記許容傾斜角度を超えている場合、前記報知装置に報知の実行を指令する報知指令部と、
   機体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報取得部が取得した機体の位置情報と前記報知指令部が前記報知装置に報知の実行を指令した情報とを関連付ける関連付け部と、を備えている請求項１から４の何れか一項に記載の作業車。
6. 前記貯留部は、機体の後部に配置されている請求項１から５の何れか一項に記載の作業車。
7. 乗用型芝刈機である請求項１から６の何れか一項に記載の作業車。

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