JP2022019089A - 農作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】畦の上を安定して走行可能な農作業機を提供すること。【解決手段】農作業機は、機体と、進行方向に対して左右に一対で設けられ、畦上を走行する走行部と、畦上を走行しながら作業を行う作業部と、前記機体と前記走行部とを連結し、左右の前記走行部をそれぞれ独立に昇降動作させるリンク機構と、自機の傾きを検知する傾き検知部と、前記傾き検知部によって検知された傾きがしきい値以上になったときに前記リンク機構を制御する制御部と、を有する【選択図】図２

Description

本発明は、畦用に適した農作業機に関する。特に、畦上を好適に走行可能な農作業機に関する。

従来、畦の天面又は法面に生えた雑草等を除去するためには、定期的に畦の草刈り作業を行う必要があった。特許文献１には、無線通信による遠隔操作によって畦の上を走行しながら、天面及び法面の草刈り作業を行う草刈作業機が開示されている。特許文献１に記載された草刈作業機は、走行部に一対のクローラベルトを有しており、これら一対のクローラベルトを用いて畦の上を走行できるようになっている。

特開２０１８－１５７７６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された草刈作業機は、進行方向に対して左右に一対で設けられたクローラベルトにより前後に移動するだけの構成であるため、例えば畦の天面に傾斜又は段差がある場合に、草刈作業機がバランスを崩しやすいという問題がある。草刈作業機がバランスを崩して傾くと、草刈作業機は、傾斜面を下方に向かって走行してしまい、畦に沿って走行することが困難となる。また、草刈作業機がバランスを崩した場合、軟弱地盤や崩れやすい畦上では、草刈作業機が畦上から転落して、機体の破損や作物への損害を生じさせる恐れもある。そのため、従来の草刈作業機では、機体が傾いた状態になると、その都度草刈作業機の方向を修正する操作が必要となっており、ユーザーに負担を強いるものだった。

本発明の一実施形態の課題は、畦の上を安定して走行可能な畦用の農作業機を提供することにある。

本発明の一実施形態における農作業機は、機体と、進行方向に対して左右に一対で設けられ、畦上を走行する走行部と、畦上を走行しながら作業を行う作業部と、前記機体と前記走行部とを連結し、左右の前記走行部をそれぞれ独立に昇降動作させるリンク機構と、自機の傾きを検知する傾き検知部と、前記傾き検知部によって検知された傾きがしきい値以上になったときに前記リンク機構を制御する制御部と、を有する。

自機の走行速度を検知する速度検知部をさらに有し、前記制御部は、前記傾き検知部によって検知された傾き及び前記速度検知部によって検知された速度に基づいて前記リンク機構を制御してもよい。

本発明の一実施形態における農作業機は、機体と、進行方向に対して左右に一対で設けられ、畦上を走行する走行部と、畦上を走行しながら作業を行う作業部と、前記機体と前記走行部とを連結し、左右の前記走行部をそれぞれ独立に昇降動作させるリンク機構と、自機の傾きを検知する傾き検知部と、畦の形状を取得する形状取得部と、前記傾き検知部によって検知された傾き及び前記形状取得部によって取得された畦の形状に基づいて前記リンク機構を制御する制御部と、を有する

前記形状取得部は、自機に備えられ、自機の前方の畦の前記形状を検知してもよい。

前記形状取得部は、自機の位置情報が示す位置において、事前に取得された畦の形状に関する情報を情報処理装置から取得してもよい。

前記形状取得部は、自機の位置情報と前記位置情報が示す位置における前記リンク機構の制御履歴とに基づいて前記事前に取得された畦の形状に関する情報を取得してもよい。

前記作業部は草刈作業部又は搬送作業部を含んでもよい。

前記制御部は、前記走行部及び前記作業部を制御し、前記制御部による制御に応じて前記走行部により自走してもよい。

前記リンク機構は、前記走行部を前記機体から遠ざける方向に移動させつつ、進行方向とは逆方向に前記走行部を移動させてもよい。

前記リンク機構は、前記走行部の移動軌跡が、進行方向に対して平行となるように前記走行部を移動するよう構成されており、前記制御部により前記リンク機構を制御すると、前記走行部は、傾いた自機の左右の前記走行部のうち高い方の前記走行部側に進行方向を変えてもよい。

本発明の一実施形態によれば、畦の上を安定して走行可能な畦用の農作業機を提供することができる。

一実施形態の畦用草刈り機の構成を示す平面図である。 一実施形態の畦用草刈り機の構成を示す左側面図である。 一実施形態の畦用草刈り機の構成を示す背面図である。 一実施形態の畦用草刈り機の構成を示す背面図である。 一実施形態の畦用草刈り機の構成を示す背面図である。

以下、図面を参照して本発明の畦用の農作業機について説明する。但し、本発明の畦用の農作業機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号又は同一の符号の後にアルファベットを付し、その繰り返しの説明は省略する。また、進行方向に対する左右の位置に同一又は類似の部材が設けられている場合、当該部材の符号の後にＬ（左側の部材）又はＲ（右側の部材）を付する。左右の部材を特に区別しない場合は、Ｌ及びＲを省略して説明する。

本願の明細書及び特許請求の範囲において、「上」は、畦用の農作業機が畦に対して作業を行いながら進行する状態において、畦から垂直に遠ざかる方向を示し、「下」は、「上」とは反対の方向を示す。「前」は、走行部に対して作業部が位置する方向を示し、「後」は、「前」とは反対の方向を示す。また、「左」又は「右」は、畦用の農作業機の「前」に対する「左」又は「右」を示す。

本願の明細書及び特許請求の範囲において、畦用の農作業機の各構成部位の左右方向の長さを「幅」と呼ぶ。また、平面視における畦用草刈り機の中心線（進行方向に平行で、かつ、畦用草刈り機の中心を通る線）を基準としたとき、相対的に、中心線に近い側を「内側」と呼び、中心線から遠い側を「外側」と呼ぶ。

以下の実施形態では、農作業機としてリモートコントローラ（リモコン）式の畦用草刈り機を例示するが、この構成に限定されない。例えば、以下の実施形態に示す農作業機は、草刈り機以外に例えば畦の上を移動するトロッコのような搬送作業機など、畦上を走行しながら作業を行う畦用の農作業機であってもよい。なお、畦上とは、畦の天面及び法面の両方を指してもよく、いずれか一方を指してもよい。また、当該農作業機はリモコン式でなくてもよい。例えば、手押し式又は自走式の農作業機であってもよい。また、特に技術的な矛盾が生じない限り、異なる実施形態間の技術を組み合わせることができる。

＜第１実施形態＞
［農作業機の構成］
本実施形態の農作業機１００は、前進しながら畦の草刈り作業を行う草刈り機である。具体的には、リモコンにより遠隔制御され、畦の上を走行して草刈り作業を行う草刈り機である。図１は、第１実施形態の畦用草刈り機（農作業機１００）の構成を示す平面図である。図２は、第１実施形態の畦用草刈り機（農作業機１００）の構成を示す左側面図である。図３は、第１実施形態の畦用草刈り機（農作業機１００）の構成を示す背面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の農作業機１００は、機体１０、走行部２０、作業部３０、制御部４０、第１リンク機構５０、第２リンク機構６０、検知部７０、形状取得部８０、及び位置情報取得部９０を含む。機体１０と走行部２０とは第１リンク機構５０によって連結される（図２参照）。機体１０と作業部３０とは第２リンク機構６０によって連結される。形状取得部８０及び位置情報取得部９０は、下方が拡開した門型の取付部材８５によって機体１０に取り付けられている（図１ないし図３参照）。取付部材８５は、機体１０の前方（作業部３０側）から上方に向かって延びている（図２参照）。形状取得部８０は、取付部材８５の上端部の下面側に配置されている。位置情報取得部９０は、取付部材８５の上端部の上面側に配置されている。

機体１０は、農作業機１００の骨格をなすフレームである。機体１０は、金属材料（例えば、鋼材、アルミニウム材）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）材料等を用いて構成することができるが、この例に限られるものではない。

走行部２０は、農作業機１００の走行手段として機能する。図１及び図３に示すように、本実施形態の走行部２０は、進行方向に対して左右に一対で設けられ、畦２００上を走行する走行部２０Ｌ及び２０Ｒを有する。なお、本実施形態では走行部２０としてクローラが用いられた構成を例示するが、クローラの代わりにタイヤが用いられてもよい。走行部２０Ｌは、農作業機１００の進行方向に向かって左側に設けられた走行手段であり、走行部２０Ｒは、右側に設けられた走行手段である。なお、走行部２０Ｒの構造は、走行部２０Ｌと同じであるため、ここでは走行部２０Ｌのみについて説明する。

図２に示すように、走行部２０Ｌは、クローラベルト２１Ｌ、駆動輪２２Ｌ、従動輪２３Ｌ及びクローラフレーム２４Ｌを含む。クローラベルト２１Ｌは、駆動輪２２Ｌ及び従動輪２３Ｌに架け渡され、駆動輪２２Ｌの回転に従って回転する。本実施形態において、クローラベルト２１Ｌは、弾性部材（具体的にはゴム）で構成され、複数のラグ部（突出部）を有している。なお、クローラベルト２１Ｌは金属部材であってもよい。また、駆動輪２２Ｌと従動輪２３Ｌとの間にクローラベルト２１Ｌの脱離防止のためのガイドが設けられていてもよい。駆動輪２２Ｌは、制御部４０に設けられたバッテリ４２を電源として駆動する駆動部４５（図３参照）から伝達された動力により回転する。本実施形態では、駆動部４５として、モータを用いる。駆動輪２２Ｌの回転による動力は、クローラベルト２１Ｌを介して従動輪２３Ｌに伝達する。クローラフレーム２４Ｌは、駆動輪２２Ｌ及び従動輪２３Ｌをそれぞれ回転可能に支持する。

図３に示すように、クローラベルト２１Ｌは、外側ラグ部２１Ｌａ、内側ラグ部２１Ｌｂ、及びベルト部２１Ｌｃを有する。クローラベルト２１Ｒもクローラベルト２１Ｌと同様の構成を有する。換言すると、走行部２０は、外側端部に配置された一対の外側ラグ部２１Ｌａ及び２１Ｒａ、並びに、一対の外側ラグ部２１Ｌａ及び２１Ｒａの間に配置された内側ラグ部２１Ｌｂ及び２１Ｒｂを有する。外側ラグ部２１Ｌａの高さは、内側ラグ部２１Ｌｂの高さよりも高い。同様に、外側ラグ部２１Ｒａの高さは、内側ラグ部２１Ｒｂの高さよりも高い。つまり、本実施形態の走行部２０は、内側から外側に向かって高さが高くなるように、高さの異なる少なくとも二種類のラグ部が設けられている。

図３に示すように、外側ラグ部２１Ｌａ及び２１Ｒａは、それぞれ内側から外側に向かって徐々に高さが高くなる略台形形状を有している。すなわち、走行部２０Ｌの外側ラグ部２１Ｌａ及び走行部２０Ｒの外側ラグ部２１Ｒａが、それぞれ畦２００の天面２０１と法面２０２との境界の形状に沿うように構成されている。なお、「畦２００の・・・形状に沿う」とは、図３に示すように、凸状の畦の外形に合わせた凹状の空間が形成されるという意味であり、厳密に、畦の外形に一致又は相似する凹状の空間が形成されることまで限定するものではない。例えば、畦の外形は略台形状であるため、凹状の空間も畦の形状に合わせた略台形状となる。ただし、図３に示す例は、あくまで一例であって、外側ラグ部２１Ｌａ及び外側ラグ部２１Ｒａが、畦の形状に沿うことを必須とするものではない。

図１及び図２に示すように、作業部３０は、畦に生えた雑草等の草を刈る作業（草刈り作業）を行う草刈作業部として機能する。作業部３０は、ケーシング３１、刃部３２及び駆動部３３を含む。ケーシング３１は、刃部３２を覆う筐体であり、土、小石、草などの飛散を防ぐとともに、刃部３２を固定するフレームとして機能する。刃部３２は、複数の草刈り刃で構成された部位であり、複数の草刈り刃が回転することにより畦に生えた草を刈る。駆動部３３は、刃部３２を回転させるための動力を発生する部位である。本実施形態では、駆動部３３としてモータを用い、駆動部３３の電源として、制御部４０に設けられたバッテリ４２（図１参照）を用いる。なお、本実施形態では、農作業機１００として、作業部３０が草刈り機である構成を例示したが、作業部３０として畦上（畦２００の天面２０１及び法面２０２のいずれも含む）を走行しながら作業を行うその他の作業機が用いられてもよい。なお、当然のことながら、本農作業機１００は、畦上以外の平地を走行しながら作業を行うことができる。また、本実施形態では、作業部３０が畦２００の天面２０１に対して草刈作業を行う構成を例示したが、本実施形態の作業部３０に加えて又は本実施形態の作業部３０に代えて、畦２００の法面２０２に対して草刈作業を行う作業部を設ける構成としてもよい。

図２に示すように、第１リンク機構５０は、機体１０と走行部２０とを連結するように設けられ、機体１０と走行部２０との間の位置関係を相対的に変化（機体１０に対して走行部２０を離接させることで、走行部２０を地面に対して昇降動作）させる機能を有する。第１リンク機構５０Ｌは、農作業機１００の進行方向に向かって左側のリンク機構であり、走行部２０Ｌに連結される。第１リンク機構５０Ｒ（図１及び図３参照）は、右側のリンク機構であり、走行部２０Ｒに連結される。詳細は後述するが、第１リンク機構５０Ｌ及び５０Ｒはそれぞれ独立に制御され、走行部２０Ｌ及び２０Ｒをそれぞれ独立に昇降動作させる。

第１リンク機構５０Ｌは、リンクアーム５１Ｌ、リンクアーム５２Ｌ、及び電動シリンダ５３Ｌを含む（図２参照）。第１リンク機構５０Ｒは、リンクアーム５１Ｒ、リンクアーム５２Ｒ及び電動シリンダ５３Ｒを含む（図１及び図２参照）。なお、第１リンク機構５０Ｒの構造は、第１リンク機構５０Ｌと同じであるため、以下では第１リンク機構５０Ｌのみについて説明する。

図２に示すように、第１リンク機構５０Ｌにおいて、リンクアーム５１Ｌは、一端（前端）がクローラフレーム２４Ｌに回動可能に連結されたクローラ側アームと、クローラ側アームから屈曲部で上方に屈曲し、他端（後端）が電動シリンダ５３Ｌに回動可能に連結されたシリンダ側アームと、を有している。電動シリンダ５３Ｌは、機体１０の後端に設けられた支持ブラケットに支持されており、機体１０の上方後方側に配置されている。リンクアーム５１Ｌは、屈曲部において機体１０に回動可能に連結（支持）される。リンクアーム５２Ｌは、リンクアーム５１Ｌのクローラ側アームに対して平行かつ後方側に配置されており、一端（前端）がクローラフレーム２４Ｌに連結され、他端（後端）が機体１０に連結される。

これにより、リンクアーム５１Ｌ、リンクアーム５２Ｌ、クローラフレーム２４Ｌ、及び機体１０によって平行リンク機構が構成される。したがって、電動シリンダ５３Ｌを伸縮させて平行リンク機構を動作させると、リンクアーム５１Ｌ及びリンクアーム５２Ｌが機体に対してそれぞれ回動し、機体１０に対して走行部２０を昇降動作させることができるようになっている。すなわち、電動シリンダ５３Ｌが伸長すると、リンクアーム５１Ｌのシリンダ側アームが前方に回動すると共に、リンクアーム５１Ｌのクローラ側アーム及びリンクアーム５２Ｌが機体１０に対して後方に向かって回動し、機体１０と走行部２０Ｌとが相対的に離間、すなわち、機体１０に対して走行部２０Ｌが（相対的に）下降する。一方、電動シリンダ５３Ｌが収縮すると、リンクアーム５１Ｌのシリンダ側アームが後方に回動すると共に、リンクアーム５１Ｌのクローラ側アーム及びリンクアーム５２Ｌが機体１０に対して前方に向かって回動し、機体１０と走行部２０とが相対的に近接、すなわち、機体１０に対して走行部２０Ｌが（相対的に）上昇する。なお、平行リンク機構が動作する際に、上面から見たときの走行部２０の移動軌跡は、走行部２０の進行方向に対して平行である。本明細書において、走行部の移動軌跡という場合、上記のように農作業機１００を上面から見たときの走行部２０の移動軌跡を意味する。

なお、上記のように、第１リンク機構５０Ｌは、機体１０に対して走行部２０を離間（機体１０に対して走行部２０を相対的に下降）させるとき、リンクアーム５１Ｌが回動するため、走行部２０Ｌは機体１０に対して後方に移動する。換言すると、農作業機１００前進時、第１リンク機構５０Ｌにより走行部２０Ｌは進行方向とは逆方向に移動させられ、走行部２０Ｌ（クローラベルト２１Ｌ）の地面と接触する接地側には、後ろ向きの力が作用する。また、このとき、電動シリンダ５３Ｌが伸長するものの、電動シリンダ５３Ｒは動かないため、機体１０には平面視時計回り（電動シリンダ５３Ｌの位置する側とは逆の右回り）の力が作用する。この結果、機体１０に対して走行部２０を離間させるよう第１リンク機構５０Ｌを動作させると、機体１０及び走行部２０Ｌの前側が農作業機１００の中心側（電動シリンダ５３Ｌの位置する側とは逆側、すなわち右側）を向くようになっている。

機体１０に対して走行部２０を近接（機体１０に対して走行部２０を相対的に上昇）させるときには、第1リンク機構５０Ｌにより電動シリンダ５３Ｌを収縮させ、走行部２０Ｌを前方に移動させる。走行部２０Ｌを前方に移動させると、２０Ｌ（クローラベルト２１Ｌ）の地面と接触する側には、前向きの力が作用する。また、電動シリンダ５３Ｌの収縮により、機体１０には平面視反時計回り（電動シリンダ５３Ｌの位置する側と同じ左回り）の力が作用する。これにより、機体１０及び走行部２０の前側は、農作業機１００の外側（電動シリンダ５３Ｌの位置する側と同じ側、すなわち左側）を向くようになっている。なお、本実施形態では、電動シリンダ５３Ｌが最も収縮した状態（図２参照）を基準に動作制御されているが、電動シリンダ５３Ｌが最も収縮した状態と最も伸長した状態との間の位置（例えば両者の中間の位置）、又は電動シリンダ５３Ｌが最も伸長した状態を基準に動作制御を行うようにしてもよい。

第２リンク機構６０は、機体１０と作業部３０との間に設けられ、機体１０と作業部３０との間の位置関係を相対的に変化（作業部３０を地面に対して昇降動作）させる機能を有する。第２リンク機構６０は、リンクアーム６１、リンクアーム６２、作業部側ブラケット６３、機体側ブラケット６４、及び電動シリンダ６５を含む。作業部側ブラケット６３は、作業部３０の後端に後方に向かい上側に張り出すように固定される。機体側ブラケット６４は、機体１０の前端に固定される。リンクアーム６１は、一端が作業部側ブラケット６３に連結され、他端が電動シリンダ６５に連結される。また、リンクアーム６１は、屈曲部を有し、当該屈曲部において機体側ブラケット６４に回動可能に連結される。リンクアーム６２は、一端が作業部側ブラケット６３に連結され、他端が機体側ブラケット６４に連結される。これにより、リンクアーム６１、リンクアーム６２、作業部側ブラケット６３、及び機体側ブラケット６４によって平行リンク機構が構成される。したがって、電動シリンダ６５を伸縮させて平行リンク機構を動作させることにより、作業部３０を昇降動作させることができる。

検知部７０は、傾き検知部７１、速度検知部７２、及び作業高検知部７３を含む。傾き検知部７１、速度検知部７２、及び作業高検知部７３は、後述する制御部４０のカバー部材４４に格納されている。なお、本実施形態では、検知部７０は少なくとも傾き検知部７１及び速度検知部７２を備えていればよく、作業高検知部７３が省略されてもよい。

傾き検知部７１は、農作業機１００の進行方向に延びる軸を中心とした回動方向における農作業機１００の傾きを検知する。換言すると、傾き検知部７１は、農作業機１００をその進行方向に見た場合（例えば農作業機１００を後ろから見た場合）における農作業機１００の傾きを検知する。具体的には、傾き検知部７１は、主に重力の向きを基準とした農作業機１００の傾きを検知する。傾き検知部７１として、例えばジャイロと加速度計を搭載した慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）を用いることができるが、農作業機１００の傾きを検知することができるセンサであれば、その他のセンサを用いることができる。なお、傾き検知部７１は、水平状態を基準として傾きを検知してもよく、水平から一定角度傾いた状態を基準として傾きを検知してもよい。また、傾き検知部７１は、検知した傾きだけでなく、傾きを検知したときの角加速度を検知し、これらの値に基づいて傾きを評価してもよい。

速度検知部７２は、農作業機１００の走行速度を検知する。速度検知部７２は、駆動輪２２Ｌ、従動輪２３Ｌの角速度又は単位時間当たりの回転数に基づいて走行速度を検知してもよく、農作業機１００の位置情報に基づいて走行速度を検知してもよい。

作業高検知部７３は、鉛直方向における走行部２０に対する作業部３０の高さを検知する。作業高検知部７３として、第２リンク機構６０の回動部に取り付けられるポテンショメータが用いられてもよく、電動シリンダ６５に設けられるピストンロッドの位置センサが用いられてもよい。又は、作業高検知部７３として、レーザ光などを用いた光センサが用いられてもよく、超音波センサが用いられてもよい。

制御部４０は、走行部２０、作業部３０、第１リンク機構５０、及び第２リンク機構６０を制御する機能を有する。制御部４０は、走行部２０及び作業部３０を制御し、農作業機１００を走行させながら農作業を行う。本実施形態の制御部４０は、バッテリ４２、コントローラ４３、及びカバー部材４４を含む。バッテリ４２は、作業部３０を駆動する駆動部３３の電源、及び走行部２０を駆動する駆動部４５の電源として機能する。また、バッテリ４２は、第１リンク機構５０及び第２リンク機構６０を動作させる電動シリンダ５３Ｌ、５３Ｒ、６５の電源としても機能する。

コントローラ４３は、走行部２０、作業部３０、第１リンク機構５０、及び第２リンク機構６０を制御する中枢となる部位であり、例えば、演算装置、メモリ、及び通信回路等を備えた電子回路基板を有する。コントローラ４３は、リモコン（図示せず）から取得した信号に基づく制御を実行する機能を有する。また、コントローラ４３は、上記検知部７０によって検知された情報、又は上記形状取得部８０によって取得された畦２００の形状に基づいて走行部２０、作業部３０、第１リンク機構５０、及び第２リンク機構６０の少なくともいずれか１つの制御を実行する。コントローラ４３が、例えば農作業機１００の傾き情報など、検知部７０によって検知された情報に基づいて制御を実行する場合、コントローラ４３にしきい値が設定されてもよい。この場合、コントローラ４３は、例えば検知された農作業機１００の傾きが所定のしきい値以上になった場合に上記の制御を実行する。コントローラ４３は、電動シリンダ５３Ｌ及び５３Ｒをそれぞれ独立に制御することで、第１リンク機構５０Ｌ及び５０Ｒをそれぞれ独立に制御する。また、コントローラ４３は、位置情報取得部９０が取得した位置情報やサーバ等から取得した指令に基づく制御などの各種制御を実行する機能を有していてもよい。

カバー部材４４は、バッテリ４２、コントローラ４３、傾き検知部７１、速度検知部７２、及び作業高検知部７３を保護する役割を有する。

位置情報取得部９０として、全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）を含む。位置情報取得部９０は、農作業機１００が走行している位置を示す位置情報を取得する。また、位置情報取得部９０は、例えばサーバなどの外部の情報処理装置に対して各種情報を送受信する通信部（例えば、アンテナ）を有する。

[コントローラ４３の制御]
図４及び図５を用いて、コントローラ４３の制御について説明する。図４及び図５は、第１実施形態の畦用草刈り機の構成を示す背面図である。例えば、図４に示すように、畦２００の天面２０１の一部が崩れている場合、第１リンク機構５０Ｌ及び５０Ｒがそれぞれ独立して制御されておらず、走行部２０Ｌと機体１０との距離が走行部２０Ｒと機体１０との距離と同じだと、農作業機１００が傾いてしまう。

図４に示すような状態になった場合、傾き検知部７１は農作業機１００の右側が下方に傾いていること及びその傾斜角度を検知する。そして、コントローラ４３は傾き検知部７１によって検知された農作業機１００の傾斜方向及び傾斜角度に基づいて、農作業機１００の傾きを補正するように第１リンク機構５０を制御する。より具体的には、コントローラ４３では、農作業機１００の傾斜角度に対して、第1リンク機構５０の電動シリンダ５３の伸び量が予め関連付けされて規定されており、コントローラ４３は、傾き検知部７１の検知結果に基づいて、所定の伸び量となるよう電動シリンダ５３の駆動を制御する。図４の例の場合、右側の第１リンク機構５０Ｒの電動シリンダ５３Ｒを伸長させることでリンクアーム５１Ｒ及び５２Ｒを回動させ、右側の走行部２０Ｒを機体１０から遠ざける。その結果、図５に示すように農作業機１００の傾きが補正される。本実施形態の農作業機１００では、機体１０の水平が保たれるように農作業機１００の傾斜方向に基づいて左右の第１リンク機構５０のどちらを動作させるかが決定され、農作業機１００の傾斜角度に基づいて第１リンク機構５０の動作量が決定される。

なお、上記農作業機１００の制御部４０は、鉛直方向において、機体１０が傾斜したときに下側に位置する側の第１リンク機構５０を電動シリンダ５３により駆動し、走行部２０を後方に回動させて機体１０と走行部２０とを相対的に離間させることにより機体１０の水平を保つように制御しているが、これに限定されるものではない。機体１０が傾斜したとき、鉛直方向において、上側に位置する第１リンク機構５０を電動シリンダ５３により駆動し、走行部２０を前方に回動させて機体１０と走行部２０とを相対的に近接させることにより機体１０の水平を保つように制御することも当然に可能である。なお、本実施形態の構成によれば、上記どちらの制御を行っても、農作業機１００は畦２００の低い部分から高い部分に向かって上るよう走行するため、農作業機１００が畦２００から転落することを抑制することができる。

また、本実施形態では、傾きが検知されたときの農作業機１００の左右の走行部２０のうち低い方の走行部２０が下降しつつ後方に移動する。そのため、農作業機１００の進行方向は、当該傾きを表す傾斜面を登る側、つまり傾いた農作業機１００の左右の走行部２０のうち高い方の走行部２０側に変わる。その結果、走行部２０は当該傾斜面の高い側に向かって走行する。ただし、農作業機１００が傾いたときに農作業機１００の進行方向を上記のように変える構成は、上記の構成に限定されない。例えば、走行部２０が昇降する際に、走行部２０が前後方向に移動しない又は農作業機１００の進行方向に影響を与えるほどには前後方向に移動しない場合、走行部２０の昇降動作に合わせて走行部２０の走行速度が変化してもよい。例えば、走行部２０Ｌ側が下方になるように農作業機１００が傾いた場合、走行部２０Ｌの下降動作に合わせて走行部２０Ｌの走行速度が早くなるように制御してもよい。この場合、農作業機１００が水平に近づくにつれて、走行部２０Ｌの走行速度が遅くなり、走行部２０Ｒと同じ走行速度になる。

制御部４０のコントローラ４３に傾きのしきい値が設定されている場合、農作業機１００の傾きがしきい値以上になった場合に、コントローラ４３が第１リンク機構５０を制御する。つまり、傾きのしきい値は、第１リンク機構５０の動作要否を決定するものであり、コントローラ４３は、農作業機１００の傾きがしきい値以下の場合は、第１リンク機構５０を制御しない。例えば、農作業機１００の傾きがα°未満の場合、農作業機１００が傾いてもコントローラ４３は第１リンク機構５０を制御しない。一方、農作業機１００の傾きがα°以上の場合、コントローラ４３は農作業機１００の傾きを補正するように第１リンク機構５０を制御する。上記の構成を換言すると、コントローラ４３は、しきい値未満の農作業機１００の傾きを許容して、傾きの補正をしない。

ここで、農作業機１００の走行速度が速いと傾斜角度が小さくても農作業機１００が転倒しやすくなる。そこで、本実施形態では、農作業機１００の走行速度に基づいて、第１リンク機構５０（電動シリンダ）の動作（駆動速度）を制御している。例えば、コントローラ４３は、農作業機１００の傾きが検知された場合、農作業機１００の走行速度が速くなるほど、第１リンク機構５０をより機敏に動作させるべく電動シリンダを素早く伸縮制御する。なお、コントローラ４３に、第１リンク機構５０（電動シリンダ）の駆動速度と農作業機１００の走行速度を関連付けさせた参照テーブルを記憶させておき、この参照テーブルに基づいて、農作業機１００の走行速度によって第１リンク機構５０の駆動速度を段階的に変化させることも可能である。

また、上記傾きのしきい値が設定される場合には、第１リンク機構５０の制御に代え、農作業機１００の走行速度に基づいて、傾きのしきい値を変更するような構成とすることも可能である。この場合、農作業機１００を走行させながら適宜傾きのしきい値を変更させ、農作業機１００の走行速度が相対的に速い場合は、上記のしきい値を小さい値に設定する。例えば、農作業機１００の走行速度が所定のしきい値を超えた場合、上記の傾きのしきい値をαからαよりも小さい値に変更する。なお、傾きのしきい値は、農作業機１００の走行速度と比例させて連続的に変更するようにしてもよいし、コントローラ４３に傾きのしきい値と農作業機１００の走行速度を関連付けさせた参照テーブルを記憶させておき、この参照テーブルに基づいて、農作業機１００の走行速度に対応する傾きのしきい値を段階的に変更するようにしてもよい。なお、上述した第１リンク機構５０の駆動速度制御と傾きのしきい値変更による制御を組み合わせて行うことも当然に可能である。

このように、コントローラ４３は、傾き検知部７１及び速度検知部７２によって検知された農作業機１００の傾き及び走行速度に基づいて第１リンク機構５０を制御している。なお、上記の本実施形態では、農作業機１００は少なくとも機体１０、走行部２０、作業部３０、制御部４０、第１リンク機構５０、第２リンク機構６０、及び検知部７０を備えていればよく、形状取得部８０及び位置情報取得部９０が省略されてもよい。

［変形例１］
変形例１に係るコントローラ４３の制御について説明する。変形例１の農作業機１００は、形状取得部８０によって検知された農作業機１００の前方の畦２００の形状に基づいて、第１リンク機構５０を制御する。

図１及び図２に示すように、形状取得部８０はセンサを有し、農作業機１００の前方の畦２００の形状を取得する。センサはカメラで構成され、形状取得部８０は、カメラにより得られた画像データに基づいて畦２００の形状を取得する。なお、カメラに代え、上記センサを、レーザ光などを用いた光センサや、超音波センサで構成することも可能である。この場合、畦の形状をより正確に把握するため、機体の左右方向含め複数センサを備えることが好ましい。なお、センサの配置位置は上記位置に限定されず、作業部３０に設けることも可能である。

例えば、コントローラ４３は、上記の形状取得部８０（センサ）によって検知された畦２００の形状に合わせて第１リンク機構５０の動作を制御する。例えば、畦２００の形状が相対的に急峻であれば、その畦２００の形状に合わせて電動シリンダ５３を相対的に高速で動作させ、畦２００の形状が相対的に緩やかであれば、その畦２００の形状に合わせて電動シリンダ５３を相対的に低速で動作させる。

この場合、コントローラ４３は、傾き検知部７１が農作業機１００の傾きを検知してから第１リンク機構５０の制御を行ってもよく、農作業機１００の傾きが検知される前に第１リンク機構５０の制御を行ってもよい。後者の場合、コントローラ４３は、形状取得部８０によって検知された畦２００の形状及び農作業機１００の走行速度に基づいて、農作業機１００が傾くタイミングを予測し、その予測に基づいて第１リンク機構５０を制御してもよい。形状取得部８０を用いた第１リンク機構５０の制御は、上記の傾き検知部７１及び速度検知部７２を用いた第１リンク機構５０の制御の代わりに行われてもよく、共に行われてもよい。

［変形例２］
次に、変形例２に係るコントローラ４３の制御について説明する。変形例２の農作業機１００では、形状取得部８０が、自機の位置情報が示す位置において、事前に取得された畦の形状に関する情報を情報処理装置から取得する。具体的には、農作業機１００の位置情報取得部９０は、農作業機１００が現在走行している位置において事前に取得された畦２００の形状に関する情報を外部の情報処理装置から受信する。事前に取得された畦の形状に関する情報は、例えば上記の形状取得部８０によって取得されたものや、以下の様に第１リンク機構５０の制御履歴など自機が事前に取得した情報であってもよく、その他の方法で取得した情報であってもよい。

［変形例３］
次に、変形例３に係るコントローラ４３の制御について説明する。変形例３の農作業機１００は、作業部３０によって作業が行われた畦２００の形状を農作業機１００の記憶装置に記憶する、又は外部の情報処理装置に送信する。農作業機１００は、傾き検知部７１によって検知された農作業機１００の傾き及び第１リンク機構５０の制御履歴によって、畦２００の形状を計算することができる。このように計算された畦２００の形状に関する情報は、位置情報取得部９０によって取得された農作業機１００の位置情報と関連付けられて農作業機１００の記憶装置に記憶される、又は外部の情報処理装置に送信され、当該情報処理装置によって記憶される。変形例３の農作業機１００では、過去の作業時に上記のようにして計算された畦２００の形状又は制御履歴そのものに基づいてコントローラ４３の制御を行う。

［変形例４］
例えば、農作業機が畦用の搬送作業機の場合、農作業機は上記の草刈作業部（作業部３０）の代わりに、例えばコンテナなど、搬送する物を載せるための搬送作業部を有していてもよい。

［その他の変形例］
上記の農作業機１００の傾きを補正する補正機能は、有効又は無効を設定することができる。当該補正機能を無効にした場合は上記の機能を実行させない。つまり、例えば、補正機能が無効の場合、図４に示す状態になった場合であっても、第１リンク機構５０の制御は行われない。上記補正機能の有効又は無効の設定は、例えばコントローラ４３を用いて行うことができる。ただし、当該設定は位置情報取得部９０と通信可能な携帯通信端末やサーバなどの情報処理装置によって行われてもよい。

電動シリンダ５３及び６５には、ピストンロッドの伸縮位置を示す位置センサが設けられていてもよい。この場合、例えば傾き検知部７１は、ピストンロッドの位置が伸長状態又は収縮状態の限界に近づいていることを示すアラート機能を備えていてもよい。当該アラート機能によって、電動シリンダ５３及び６５の伸縮動作によって各々のシリンダストロークに余裕が無くなり、第１リンク機構５０及び第２リンク機構６０が制御不能になった場合、又はシリンダストロークの残りが僅かになり、第１リンク機構５０及び第２リンク機構６０がもう少しで制御不能になる場合、作業者への注意喚起、及び／又は、農作業機１００の停止又は低速度化させる。

また、農作業機１００は、作業高検知部７３によって検知された、走行部２０に対する作業部３０の鉛直方向の高さ（位置）に基づいて、第１リンク機構５０を制御してもよい。この場合、第２リンク機構６０が設けられていなくてもよく、第２リンク機構６０の動作が停止されていてもよい。つまり、第２リンク機構６０の代わりに第１リンク機構５０によって、走行部２０に対する作業部３０の高さが調整されてもよい。作業高検知部７３を用いた第１リンク機構５０の制御は、上記の傾き検知部７１及び速度検知部７２を用いた第１リンク機構５０の制御、及び／又は、形状検知部７４を用いた第１リンク機構５０の制御の代わりに行われてもよく、共に行われてもよい。

また、本実施形態では、リモートコントローラによる制御に基づいて走行する草刈り機を例示したが、この例に限られるものではない。例えば、本実施形態の農作業機の構成は、人が操作するタイプの草刈り機に対しても適用可能である。又は、本実施形態の農作業機の構成は、センサ情報、位置情報等に基づいて自己の走行経路を自動制御する自走式の農作業機に対しても適用可能である。このような農作業機は、無人走行となる場合が多いため、本実施形態の構成により畦の上を安定に移動できることは大きなメリットである。

また、本実施形態では、走行部２０の駆動輪２２Ｌを駆動するための駆動部４５の動力源や、作業部３０の刃部３２を回転させるための動力源として、駆動部３３（具体的には、モータ）を使用する例を示した。しかし、この例に限らず、これら駆動部の動力源として、エンジンを用いることも可能である。例えば、農作業機１００に対してエンジンを搭載し、エンジンから出力された動力を、ベルト等を介して駆動輪２２Ｌや刃部３２へ伝達することが可能である。

また、刃部３２の動力源として搭載したエンジンを発電機として使用することにより、バッテリ４２の電力消費分を蓄電することが可能である。具体的には、ベルト等を介してオルタネータにエンジンの動力を伝達し、オルタネータによって動力を電気エネルギーに変換してバッテリ４２に蓄電することができる。

さらに、本変形例では、刃部３２を回転させる動力源としてエンジンを用いる例を示したが、単に、発電機としてエンジンを用いることも可能である。すなわち、図１に示した農作業機１００のように、バッテリ４２を電源として、駆動部３３により刃部３２を駆動し、駆動部４５により走行部２０を駆動しつつ、バッテリ４２の蓄電用に別途エンジンを使用することも可能である。この場合、小型のエンジンを搭載するだけで足りるため、農作業機の小型化を図りつつ、大出力のバッテリを用いることができる。

以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は前述の本実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態（変形例を含む）を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。さらに、前述した各機能は、相互に矛盾がない限り適宜組み合わせが可能であり、各機能に共通する技術事項については、明示の記載がなくても本実施形態に含まれる。

前述した本実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１０：機体、 ２０：走行部、 ２１：クローラベルト、 ２１ａ：外側ラグ部、 ２１ｂ：内側ラグ部、 ２１ｃ：ベルト部、 ２２：駆動輪、 ２３：従動輪、 ２４：クローラフレーム、 ３０：作業部、 ３１：ケーシング、 ３２：刃部、 ３３：駆動部、 ４０：制御部、 ４２：バッテリ、 ４３：コントローラ、 ４４：カバー部材、 ４５：駆動部、 ５０：第１リンク機構、 ５１：リンクアーム、 ５２：リンクアーム、 ５３：電動シリンダ、 ６０：第２リンク機構、 ６１：リンクアーム、 ６２：リンクアーム、 ６３：作業部側ブラケット、 ６４：機体側ブラケット、 ６５：電動シリンダ、 ７０：検知部、 ７１：傾き検知部、 ７２：速度検知部、 ７３：作業高検知部、 ８０：形状取得部、 ９０：位置情報取得部、 １００：農作業機、 ２００：畦、 ２０１：天面、 ２０２：法面

Claims (10)

1. 機体と、
   進行方向に対して左右に一対で設けられ、畦上を走行する走行部と、
   畦上を走行しながら作業を行う作業部と、
   前記機体と前記走行部とを連結し、左右の前記走行部をそれぞれ独立に昇降動作させるリンク機構と、
   自機の傾きを検知する傾き検知部と、
   前記傾き検知部によって検知された傾きがしきい値以上になったときに前記リンク機構を制御する制御部と、
   を有する農作業機。
2. 自機の走行速度を検知する速度検知部をさらに有し、
   前記制御部は、前記傾き検知部によって検知された傾き及び前記速度検知部によって検知された速度に基づいて前記リンク機構を制御する、請求項１に記載の農作業機。
3. 機体と、
   進行方向に対して左右に一対で設けられ、畦上を走行する走行部と、
   畦上を走行しながら作業を行う作業部と、
   前記機体と前記走行部とを連結し、左右の前記走行部をそれぞれ独立に昇降動作させるリンク機構と、
   自機の傾きを検知する傾き検知部と、
   畦の形状を取得する形状取得部と、
   前記傾き検知部によって検知された傾き及び前記形状取得部によって取得された畦の形状に基づいて前記リンク機構を制御する制御部と、
   を有する農作業機。
4. 前記形状取得部は、自機に備えられ、自機の前方の畦の形状を検知する、請求項３に記載の農作業機。
5. 前記形状取得部は、自機の位置情報が示す位置において、事前に取得された畦の形状に関する情報を情報処理装置から取得する、請求項３に記載の農作業機。
6. 前記形状取得部は、自機の位置情報と前記位置情報が示す位置における前記リンク機構の制御履歴とに基づいて前記事前に取得された畦の形状に関する情報を取得する、請求項５に記載の農作業機。
7. 前記作業部は草刈作業部又は搬送作業部を含む、請求項１乃至６のいずれか一に記載の農作業機。
8. 前記制御部は、前記走行部及び前記作業部を制御し、
   前記制御部による制御に応じて前記走行部により自走する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の農作業機。
9. 前記リンク機構は、前記走行部を前記機体から遠ざける方向に移動させつつ、進行方向とは逆方向に前記走行部を移動させる、請求項１乃至８のいずれか一に記載の農作業機。
10. 前記リンク機構は、前記走行部の移動軌跡が進行方向に対して平行となるように、前記走行部を移動させるよう構成されており、
    前記制御部により、前記リンク機構は、左右の前記走行部のうち相対的に高い方の前記走行部側に前記走行部の進行方向を変えるように制御される請求項１乃至９のいずれか一に記載の農作業機。

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