JP6210916B2 - 芝刈り車両 - Google Patents

Description

本発明は、芝刈り車両に関する。

回転刃を回転させ芝を刈り取る芝刈り機構を複数備えることにより、広い面積の芝を刈ることができる芝刈り車両が従来より知られている。芝刈り車両に限らないが、車両は旋回状態にあるとき、車両の部位の中で互いに旋回半径の異なる位置同士は旋回速度が異なる。したがって、旋回状態にある芝刈り車両においては、旋回の外側に配置される芝刈り機構の旋回速度（速さ）は、旋回の内側に配置される芝刈り機構の旋回速度（速さ）に比べて高速になる。このように、芝刈り車両が旋回状態にあるとき、旋回半径の異なる位置に配置される芝刈り機構同士で旋回速度が異なると、旋回速度の速い芝刈り機構ほど芝の刈り取りが不十分になり易く、芝刈り機構同士で芝の刈り取り状態が異なってしまうという問題がある。

かかる問題に着目し、特許文献１には、芝刈り車両のステアリングの切れ角（回転角）に応じて複数の芝刈り機構の回転刃の回転速度（単位時間当たりの回転数）をそれぞれ変えることにより、芝刈り機構同士間の芝の刈り取り状態を揃えることについて開示されている。

実開昭６１−１８８４２１号公報

しかしながら、ハンドルの切れ角と芝刈り車両の旋回半径との対応は正確に一致し難く、芝刈り車両の旋回時における芝刈り機構同士間の芝の刈り取り状態を十分に揃えることができないという問題がある。

そこで、本発明は、芝刈り車両の旋回時の芝刈り機構同士の芝の刈り取り状態をより均一にすることができる芝刈り車両を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明は、回転駆動手段により回転される回転刃を有する複数の芝刈り機構を備える芝刈り車両において、芝刈り車両の操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段と、舵角検出手段により検出された舵角に基づいて、複数の芝刈り機構それぞれについて回転刃の回転速度を制御する制御手段と、を有し、複数の芝刈り機構は、芝刈り車両の直進時の進行方向の左右に設けられる両側芝刈り機構と、芝刈り車両の直進時の進行方向の左右方向の中央に設けられる中央芝刈り機構とを少なくとも含み、制御手段は、舵角に基づいて、複数の芝刈り機構のそれぞれに備えられる回転刃の所定位置の旋回半径と、芝刈り車両の所定位置の旋回半径との比率を算出し、この比率に基づいて、芝刈り車両の車速に基づいて決定される複数の芝刈り機構の回転刃の回転速度をそれぞれ制御することとする。

また、本発明の芝刈り車両において、芝刈り車両の所定位置は、駆動輪となる車輪同士の対称中心位置とすることが好ましい。

以上のように、本発明の芝刈り車両は、芝刈り車両の旋回時の芝刈り機構同士の芝の刈り取り状態をより均一にすることができる。

芝刈り車両を左前方上方から見た斜視図である。 芝刈り車両の左側面図である。 芝刈り車両の概略構成を示すブロック図である。 ステアリング機構の概略の構成を示す図である。 後輪の舵角と、左右の前輪の各旋回半径と、左右の前輪の中心の旋回半径と、後輪の旋回半径との関係を説明する図である。 芝刈り車両の旋回中心と、左右の回転刃の各中心位置と、後側の回転刃の中心位置の各座標位置の関係を説明する図である。 各回転刃の中心位置の旋回半径の比を示すグラフである。 芝刈り車両の変形例の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態の一例として芝刈り車両１の構成について、図面を参照しながら説明する。

（芝刈り車両１の全体的構成）
図１，２は、芝刈り車両１の外観の構成を示す図面である。図１は、芝刈り車両１を左前方上方から見た斜視図であり、図２は、芝刈り車両１の左側面図である。以下の説明において、芝刈り車両１の前進方向（矢示Ｘ１）を前側（前方）とし、その反対方向（矢示Ｘ２）を後側（後方）とし、前方に向かって左手側（矢示Ｙ１）を左側（左方）、右手側（矢示Ｙ２）を右側（右方）として説明する。また、芝刈り車両１の接地側（矢示Ｚ１）を下方、その反対側（矢示Ｚ２）を上方として説明する。

芝刈り車両１は、フレーム２と、前方の左右に配置される２つの前輪３Ａ，３Ｂと、後方に配置される１つの後輪４と、前方の左右に配置される２つの前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂと、後方に配置される後側芝刈り機構６とを備えている。後輪４は、芝刈り車両１の左右方向中央に配置されている。また、後側芝刈り機構６も、芝刈り車両１の左右方向中央に配置されている。前輪３Ａ，３Ｂは駆動輪である。後輪４は従動輪であり、操舵輪として機能する。芝刈り車両１は、前輪３Ａ，３Ｂおよび後輪４により走行しながら、走行経路に沿って前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６により芝の刈り取りを行う。この芝刈り車両１は、エンジン２４（図３参照）の駆動により走行し、モータ１７の駆動により前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６を動作させ芝を刈り取るハイブリッド式の芝刈り車両である。

フレーム２の略中央上部には、オペレータ（運転者）が着席するシート７が配設されている。このシート７の前方上部にはステアリングホイール８が設けられている。また、シート７の前方下部には前進アクセルペダル９、後進アクセルペダル１０、およびブレーキペダル１１が設けられている。シート７に着席したオペレータによってステアリングホイール８が操作されることで芝刈り車両１の進行方向が定められ、前進アクセルペダル９、後進アクセルペダル１０、およびブレーキペダル１１が操作されることにより、芝刈り車両１の前進、後退、停止、および走行速度（車速）が定められる。

前輪３Ａ，３Ｂは、シート７の後方に配置されるフード１２内に収納される後述する油圧モータ２８（図３参照）の動力によって駆動される。後輪４は、ステアリングホイール８の回転角（切れ角）に応じて左右方向に舵角を変更可能に構成されている。つまり、オペレータが、ステアリングホイール８を回転操作することにより、芝刈り車両１の進行方向を変更することができる。

なお、フード１２内には、エンジン２４の他、後述する油圧ポンプ２５Ａ，２５Ｂ、発電機２６、バッテリ２７（図３参照）等が収納されている。また、芝刈り車両１の左側部に備えられるボックス１３内は、芝刈り車両１の動作を司る制御装置３３やモータドライバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，２２Ａ１，２２Ｂ１，２２Ｃ１（図３参照）等が収納されている。

前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂは、前輪３Ａ，３Ｂの各々の前方において昇降可能に支持されている。前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂは、下降すると前輪３Ａ，３Ｂの前方で地面に接する状態となり、芝の刈り取りを行うことができる。

前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂの各々は、図２に示すように、前側ローラ１４と、回転刃（リール）１５と、後側ローラ１６と、回転刃１５を回転させるモータ１７と、サッチングローラ１８と、受け刃１９と、バケット２０とを備えている。前側ローラ１４は、回転軸が車両の左右方向に設定され、周方向に沿う溝が軸方向に複数形成された略円柱形状の部材であり、回転刃１５の前方に配設される。後側ローラ１６は、前側ローラ１４と異なり溝が形成されていない略円柱形状の部材であり、回転軸が車両の左右方向に設定されている。前側ローラ１４および後側ローラ１６は、下降した状態にある前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂを地面上に支持するために設けられている。

回転刃１５は、芝を刈るための螺旋状の刃が側面に複数形成された略円柱形状の部材であり、回転軸が車両の左右方向に設定され、モータ１７によって駆動される。この回転刃１５および受け刃１９は、前側ローラ１４と後側ローラ１６との間に配設され、刈り取った後の芝の高さの分だけ前側ローラ１４および後側ローラ１６よりも上方に配置されている。刈り取られる芝は、回転刃１５と受け刃１９との間に挟み込まれ、回転する回転刃１５により切断される。尚、前側ローラ１４および後側ローラ１６の接地面に対する回転刃１５および受け刃１９の高さ位置は、例えば数ｍｍ〜十数ｍｍ程度の範囲で微調整が可能である。

前側ローラ１４と回転刃１５との間には、サッチングローラ１８が配置される。サッチングローラ１８は、回転刃１５による芝の刈り取りの直前において、芝生内に入り込んでいる枯芝類を掻き出すためのローラである。刈り取られた芝は、バケット２０内に収容される。

フレーム２の前部には、中央部から左方向に延びる支持アーム２１Ａと、中央部から右方向に延びる支持アーム２１Ｂとが設けられている。支持アーム２１Ａは、その左端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機構５Ａを揺動可能に支持しており、支持アーム２１Ｂは、その右端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機構５Ｂを揺動可能に支持している。このため、車両の左右方向に地面が傾斜していても、その傾斜に合わせて前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂを傾斜させることができる。

支持アーム２１Ａ，２１Ｂには、アクチュエータとしての電動シリンダ２２Ａ，２２Ｂが取り付けられている。電動シリンダ２２Ａが伸縮すると支持アーム２１Ａの左端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機構５Ａが昇降する。同様に、電動シリンダ２２Ｂが伸縮すると支持アーム２１Ｂの右端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機構５Ｂが昇降する。

後側芝刈り機構６は、前輪３Ａ，３Ｂと後輪４との間において昇降可能に支持されている。後側芝刈り機構６は、下降して後輪４の前方で地面に接している状態で芝の刈り取りを行う。この後側芝刈り機構６は、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂと同様に、前側ローラ１４と、回転刃１５と、後側ローラ１６と、回転刃１５を回転させるモータ１７と、サッチングローラ１８と、受け刃１９と、バケット２０と、支持アーム２１Ｃを備えている。また、電動シリンダ２２Ｃ等を備える不図示の昇降機構によって昇降される。尚、後側芝刈り機構６も、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂと同様に、車両の前後方向における回転軸の周りで揺動可能に支持されており、車両の左右方向における地面の傾斜に合わせて傾斜が可能である。

ステアリングホイール８の下側には、表示装置（例えば、液晶表示装置）２３が設けられている。表示装置２３には、芝刈り車両１の現在の状態を示す情報等の各種情報が表示されると共に、オペレータの指示を入力することができる操作部も備えられている。前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６の昇降、およびこれらに設けられた回転刃１５の始動・停止は、オペレータが表示装置２３の操作部を操作することによって入力される指示に応じて制御される。表示装置２３に表示される情報としては、芝刈り車両１の走行速度（車速）、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６の各々に設けられた回転刃１５の回転速度（単位時間あたりの回転数）、および芝の育成状況を示す情報等の情報である。

図３は、芝刈り車両１の概略構成をブロック図で示している。図３において、図１に示した構成に相当する構成については同一の符号を付している。芝刈り車両１は、エンジン２４と、油圧ポンプ２５Ａ，２５Ｂと、発電機２６とを備える。油圧ポンプ２５Ａ，２５Ｂおよび発電機２６は、エンジン２４により駆動される。油圧ポンプ２５Ａは、油圧モータ２８を駆動し、この油圧モータ２８は、前輪３Ａ，３Ｂを駆動する。前輪３Ａと前輪３Ｂとの間には、差動機構２９が備えられる。芝刈り車両１の旋回時の内外輪の差動は、差動機構２９により吸収される。また、油圧ポンプ２５Ｂは、油圧シリンダ３０を駆動し、この油圧シリンダ３０は、後輪４の舵角を変化させる。油圧シリンダ３０は、オペレータにより回転操作されるステアリングホイール８の回転量に応じた駆動量で駆動され、後輪４の舵角は、油圧シリンダ３０の駆動量に応じて変化する。つまり、芝刈り車両１は、図４に示すステアリング機構８Ａを有する。このステアリング機構８Ａは、いわゆるパワーステアリング機構となっている。

ここで、図４を参照して、ステアリング機構８Ａの概略の構成を説明する。ステアリング機構８Ａは、油圧ポンプ２５Ｂと、油圧シリンダ３０と、ステアリングユニット８Ｂと、舵取り腕８Ｃと、作動油タンク８Ｄとを有する。ステアリングホイール８を回転させることにより、ステアリングホイール８の回転角度に比例した体積の作動油が油圧シリンダ３０に送られシリンダロッド３０Ａを伸縮させる。そして、シリンダロッド３０Ａの伸縮により舵取り腕８Ｃが作動（押し引き）され後輪４の舵角が変化する。なお、油圧シリンダ３０のシリンダロッド３０Ａの伸縮により舵取り腕８Ｃが作動させられるため、ステアリングホイール８の回転角と後輪４の舵角とは比例していない。

図３に示すように、エンジン２４により駆動される発電機２６により発電された電力はバッテリ２７に蓄電される。発電機２６は、交流電流を直流電流に変換する図示を省略するＡＣ／ＤＣ変換器を備えている。モータ１７，１７，１７および電動シリンダ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、バッテリ２７の電力により駆動される。各モータ１７により前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６の各回転刃１５が回転させられることより、芝の刈り取りが行われる。芝刈り車両１は、エンジン２４により油圧ポンプ２５Ａおよび油圧モータ２８を駆動し前輪３Ａ，３Ｂを回転させて走行し、また、バッテリ２７によりモータ１７を駆動し回転刃１５を回転させ芝の刈り取りを行う、いわゆるハイブリッド型の芝刈り車両として構成されている。

芝刈り車両１は、後輪４の舵角を検出する舵角センサ３１と、芝刈り車両１の車速を検出する車速センサ３２と、各モータ１７を駆動するモータドライバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃと、電動シリンダ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃをそれぞれ駆動するモータドライバ２２Ａ１，２２Ｂ１，２２Ｃ１と、芝刈り車両１の動作を制御する制御装置３３を備えている。

舵角センサ３１は、たとえば、ロータリポジションセンサを用いることができる。つまり、後輪４の舵角に応じて回転するローターの回転に伴う電気抵抗値を測定し、この測定結果に基づき後輪４の舵角を検出することができる。また、車速センサ３２は、たとえば、ロータリエンコーダを用いることができる。つまり、油圧モータ２８の単位時間当たりの回転数をロータリエンコーダにより測定し、この測定結果に基づき芝刈り車両１の走行速度（車速）を検出することができる。

制御装置３３は、マイクロコンピュータやメモリ等を備え、表示装置２３から入力される操作指示に基づき、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６の駆動、芝刈り車両１の走行等の諸動作を制御する。また、制御装置３３は、前進アクセルペダル９の踏み込み量等に応じてエンジン２４の回転速度（単位時間当たりの回転数）等を制御する。さらに、制御装置３３は、芝刈り車両１あるいは路面の傾斜を検出する図示を省略する傾斜センサからの検出信号に基づき、モータドライバ２２Ａ１，２２Ｂ１，２２Ｃ１を介して電動シリンダ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを駆動する。また、制御装置３３は、後述するように、舵角センサ３１および車速センサ３２の信号に基づき、モータドライバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを介して各モータ１７の回転速度（単位時間当たりの回転数）を制御する。すなわち、回転刃１５の回転速度（単位時間当たりの回転数）を制御する。また、制御装置３３は、芝刈り車両１の状態を示す情報（例えば、車速、回転刃１５の回転速度を示す情報等）を表示装置２３に表示する。

（回転刃１５の回転速度の制御）
図５を参照しながら、回転刃１５の回転速度の制御について説明する。制御装置３３は、以下に説明するように、舵角センサ３１により検出される後輪４の舵角θと、車速センサ３２により検出される芝刈り車両１の車速とに基づいて、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６に備えられる各モータ１７の回転速度を制御する。これにより、芝刈り車両１は、芝刈り車両１の旋回時の各芝刈り機構５Ａ，５Ｂ，６同士の芝の刈り取り状態を均一にすることができる。

図５に示すように、後輪４が舵角θのとき、駆動輪である前輪３Ａと前輪３Ｂとの間の中心Ｍの旋回半径Ｒ_１、前輪３Ａと前輪３Ｂとのうち内輪側の旋回半径Ｒ_２、外輪側の旋回半径Ｒ_３、および後輪４の旋回半径Ｒ_４は、次の式（１）（２）（３）（４）として示される。

Ｒ_１＝（（Ｗ＋ｒ・ｃｏｓθ）／ｔａｎθ）＋ｒ・ｓｉｎθ ・・・ （１）
Ｒ_２＝（（Ｗ＋ｒ・ｃｏｓθ）／ｔａｎθ）＋ｒ・ｓｉｎθ−Ｔ／２ ・・・ （２）
Ｒ_３＝（（Ｗ＋ｒ・ｃｏｓθ）／ｔａｎθ）＋ｒ・ｓｉｎθ＋Ｔ／２ ・・・ （３）
Ｒ_４＝（（Ｗ＋ｒ・ｃｏｓθ）／ｓｉｎθ） ・・・ （４）

Ｗ：ホイールベース
Ｔ：トレッド
ｒ：後輪４の操舵の回転中心と、後輪４の回転中心とのオフセット
（芝刈り車両１の直進安定性を向上させるために、後輪４の操舵の回転中心は、後輪４の回転中心よりも前方に偏倚させられている。）

図６に示すように、座標系の原点Ｏを前輪３Ａと前輪３Ｂとの中心Ｍにとり、芝刈り車両１の前後方向にＸ軸（前方を負、後方を正）、左右方向にＹ軸（旋回方向内側を負、外側を正）を取る。このとき、芝刈り車両１の旋回中心Ｐ_０の位置座標（Ｘ_０，Ｙ_０）は、次の式（５）として示される。

そして、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６の各回転刃１５の中心の位置を中心位置Ｐ_ｉとし、中心位置Ｐ_ｉの位置座標（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）とするとき、中心位置Ｐ_ｉの旋回中心Ｐ_０に対する旋回半径Ｐｒ_ｉは、次の式（６）として示される。

Ｐｒ_１：前側芝刈り機構５Ａの回転刃１５の中心位置Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）の旋回半径
Ｐｒ_２：前側芝刈り機構５Ｂの回転刃１５の中心位置Ｐ_２（Ｘ_２，Ｙ_２）の旋回半径
Ｐｒ_３：後側芝刈り機構６の回転刃１５の中心位置Ｐ_３（Ｘ_３，Ｙ_３）の旋回半径

中心位置Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）、中心位置Ｐ_２（Ｘ_２，Ｙ_２）、中心位置Ｐ_３（Ｘ_３，Ｙ_３）は、それぞれ芝刈り車両１の設計により定められる既知の位置座標である。

芝刈り車両１の設計上の値が、たとえば、

Ｗ（ホイールベース）＝１２５５ｍｍ
Ｔ（トレッド）＝１０４６．７ｍｍ
ｒ（後輪４の操舵角中心と回転中心のオフセット）＝３０ｍｍ
Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）＝Ｐ_１（−４５３ｍｍ，−４８４．０８ｍｍ）
Ｐ_２（Ｘ_２，Ｙ_２）＝Ｐ_２（−４５３ｍｍ，４８４．０８ｍｍ）
Ｐ_３（Ｘ_３，Ｙ_３）＝Ｐ_３（６９９．５ｍｍ，０ｍｍ）

であるとき、後輪４の舵角θのときのＲ_１に対する、Ｐｒ_１、Ｐｒ_２、Ｐｒ_３の比は、図７に示すグラフのようになる。たとえば、後輪４の舵角θ＝３０度のときは、Ｒ_１：Ｐｒ_１：Ｐｒ_２：Ｐｒ_３＝１：０．８１：１．２３：１．０５となる。

この場合、制御装置３３は、回転刃１５の次に説明する「所定の回転速度」に対して、前側芝刈り機構５Ａ、前側芝刈り機構５Ｂおよび後側芝刈り機構６のそれぞれの回転刃１５の回転速度を、０．８１：１．２３：１．０５倍で回転させる。

「所定の回転速度」とは、芝刈り車両１の車速に応じて定められる回転速度（単位時間当たりの回転数）である。芝刈り車両１の車速に対して回転刃１５の回転速度が遅いと、芝の刈り取りピッチが大きくなり刈り残しが発生し易くなる。そのため、芝の刈り残しを減少させ、好適に芝を刈ることができるように、制御装置３３は、車速が速くなるほど回転刃１５の回転速度が速くなるように回転刃１５の回転を制御する。つまり、芝刈り車両１においては、車速に応じて好適に芝刈りを行うことができるように、回転刃１５の回転速度が定められる。

芝刈り車両１の車速に対して好適に芝を刈り取ることができる回転速度を、車速毎に「所定の回転速度」として、制御装置３３のメモリにテーブルとして記憶させておき、制御装置３３は、このテーブルに基づき回転刃１５の回転速度を制御することができる。また、芝刈り車両１の車速と、車速に対して好適に芝を刈り取ることができる回転刃１５の回転速度との関係を示す計算式を制御装置３３のメモリに記憶しておき、制御装置３３は、この計算式に基づき回転刃１５の回転速度を制御してもよい。

制御装置３３は、車速センサ３２の測定結果に基づき車速を測定し、車速に応じて回転刃１５の所定の回転速度を決定すると共に、各芝刈り機構の回転刃１５を、所定の回転速度に対して、回転刃１５の中心位置Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の旋回半径の比に応じた回転速度で回転させる。これにより、芝刈り車両１は、旋回時にも、芝の刈り残しが発生しないようにしながら各芝刈り機構同士の芝の刈り取り状態を均一にすることができる。

なお、設計値である、Ｗ、Ｔ、ｒ、Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）、Ｐ_２（Ｘ_２，Ｙ_２）およびＰ_３（Ｘ_３，Ｙ_３）についても予めメモリ部に記憶されている。制御装置３３は、舵角センサ３１により検出される後輪４の舵角θと各設計値に基づき式（１）から（６）を用いて、芝刈り車両１の旋回半径Ｒ_１と、各回転刃１５の中心位置Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の旋回半径Ｐｒ_１，Ｐｒ_２，Ｐｒ_３とを算出し、芝刈り車両１の旋回半径Ｒ_１と中心位置Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の旋回半径Ｐｒ_１，Ｐｒ_２，Ｐｒ_３との比を算出する。そして、制御装置３３は、所定の回転速度と、Ｒ_１：Ｐｒ_１：Ｐｒ_２：Ｐｒ_３とに基づいて各芝刈り機構のモータドライバ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを制御して回転刃１５の回転速度を制御する。

なお、舵角θが０度の場合は、芝刈り車両１は直進状態であり、各芝刈り機構の回転刃１５に旋回速度の差は生じていないので、制御装置３３は、各芝刈り機構の回転刃１５を所定の回転速度で回転させる。

上述したように、芝刈り車両１は、回転駆動手段としてのモータ１７によって回転される回転刃１５を有する複数の前側芝刈り機構５Ａ、前側芝刈り機構５Ｂ、後側芝刈り機構６と、芝刈り車両１の操舵輪としての後輪４の舵角θを検出する舵角検出手段としての舵角センサ３１と、舵角センサ３１により検出された舵角θに基づいて、前側芝刈り機構５Ａ、前側芝刈り機構５Ｂおよび後側芝刈り機構６それぞれについて回転刃１５の回転速度を制御する制御装置３３とを備えている。

このように、操舵輪である後輪４の舵角θにより、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６の各回転刃１５の回転を制御することで、芝刈り車両１の旋回時の芝刈り機構同士の芝の刈り取り状態をより均一にすることができる。これに対し、上述の特許文献１に示すように、ステアリングホイール８の回転角（切れ角）に応じて、前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６の各回転刃１５の回転を制御する手段も考えられる。しかしながら、後輪４が路面から受ける衝撃が直接ステアリングホイール８に伝わらないようにしたり、ステアリングホイール８の操作が敏感に後輪４の舵角に伝わらないようにする等の観点から、一般に、ステアリングホイール８の回転と後輪４の舵角とには遊びが設けられている。つまり、ステアリングホイール８の回転と、各芝刈り機構の旋回半径とが正確に（１対１で）対応していない虞がある。そのため、ステアリングホイール８の回転角に応じて、各芝刈り機構の回転刃１５の回転速度を制御した場合には、回転刃１５の回転速度を各芝刈り機構の旋回半径（Ｐｒ_１，Ｐｒ_２，Ｐｒ_３）に正確に（１対１で）対応させることができない虞がある。したがって、芝刈り車両１の旋回時の各芝刈り機構同士の芝の刈り取り状態の均一化を十分に図ることができない虞がある。

これに対し、後輪４の舵角θに基づいて各芝刈り機の回転刃１５の回転速度を制御した場合には、後輪４の舵角θと、各回転刃１５の中心位置Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の旋回半径Ｐｒ_１，Ｐｒ_２，Ｐｒ_３とを１対１で対応させ易くなる。このため、各回転刃１５の中心位置Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の旋回半径Ｐｒ_１，Ｐｒ_２，Ｐｒ_３を回転刃１５の回転速度に正確に反映することができる。したがって、芝刈り車両１の旋回時の各芝刈り機構同士の芝の刈り取り状態の均一化を好適に図ることができる。

また、制御装置３３は、後輪４の舵角θに基づいて、複数の芝刈り機構である前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６それぞれに備えられる回転刃１５の所定位置を中心位置Ｐ_ｉとし、この中心位置Ｐ_ｉの旋回半径Ｐｒ_１、Ｐｒ_２、Ｐｒ_３と、芝刈り車両１の所定位置を前輪３Ａと前輪３Ｂとの中心Ｍとし、この中心Ｍの旋回半径Ｒ_１との比率を算出し、この比率に基づいて各芝刈り機構の回転刃１５の回転速度をそれぞれ制御することとしている。

このように、芝刈り車両１の所定位置（中心Ｍ）の旋回半径Ｒ_１と各芝刈り機構の回転刃１５の中心位置Ｐ_ｉの旋回半径Ｐｒ_１、Ｐｒ_２、Ｐｒ_３との比率に基づいて、各芝刈り機構の回転刃１５の回転速度をそれぞれ制御することにより、各回転刃１５の中心位置Ｐ_ｉの旋回速度に応じた回転刃１５の回転速度の制御の精度の向上を図ることができる。これにより、芝刈り車両１の旋回時の前側芝刈り機構５Ａ，５Ｂおよび後側芝刈り機構６同士の芝の刈り取り状態の均一化を一層好適なものとすることができる。

芝刈り車両１は、前輪３Ａと前輪３Ｂとの対称中心の位置である中心Ｍを芝刈り車両１を所定位置とし、中心Ｍの旋回半径Ｒ_１と各芝刈り機構の旋回半径Ｐｒ_１、Ｐｒ_２、Ｐｒ_３との比率に基づいて、各芝刈り機構の回転刃１５の回転速度をそれぞれ制御している。

制御装置３３は、回転刃１５の所定の回転速度を芝刈り車両１の車速に基づいて決定する。旋回時の芝刈り車両１は、旋回の内側と外側とで旋回速度が異なる。したがって、旋回半径Ｒ_１は、芝刈り車両１の中で、芝刈り車両１の直進時の車速に対してできるだけ変化の少ない位置とすることが好ましい。中心Ｍは、前輪３Ａと前輪３Ｂとの対称中心位置であり、旋回状態にある芝刈り車両１の中で、芝刈り車両１の直進時の車速に対して車速の変化の少ない位置である。そこで、中心Ｍを所定位置とし、この所定位置（中心Ｍ）の旋回半径Ｒ_１に対する各芝刈り機構の回転刃の所定位置の旋回半径Ｐｒ_１、Ｐｒ_２、Ｐｒ_３との比率に基づいて各芝刈り機構の回転刃１５の回転速度をそれぞれ制御することで、各芝刈り機構同士の芝の刈り取り状態をより一層均一化にすることができる。

なお、所定位置としては、駆動輪である前輪３Ａと前輪３Ｂとの間の中心Ｍの他、芝刈り車両１の重心としてもよい。

図８は、芝刈り車両１の変形例の構成を示す図である。芝刈り車両１は、図８に示すように、前輪３Ａ，３Ｂの駆動および後輪４の操舵力のアシストをエンジンの駆動力に行う構成に替えて、前輪３Ａ，３Ｂの駆動をモータドライバ５０により駆動されるモータ５１により行い、さらに後輪４の操舵力のアシストをモータドライバ５２により駆動されるモータ５３により行う電動式の車両として構成としてもよい。芝刈り車両１を電動式の車両として構成した場合にも、上述の実施の形態で説明した芝刈り車両１と同様に、各芝刈り機構の回転刃１５の回転速度の制御を行うことができる。

上述の実施の形態およびその変形例では、３輪で走行する構成の芝刈り車両１を示したが、４輪で走行する構成としてもよい。芝刈り車両１が４輪で走行し、前後いずれか一方が駆動輪となる構成の場合、所定位置は、駆動輪の中心が好ましい。また、前後輪ともに駆動輪となる場合は、４輪の対称中心位置を芝刈り車両１の所定位置とすることが好ましい。

上述の実施の形態およびその変形例では、回転刃１５における所定位置を回転刃１５の回転軸の中心位置としている。しかしながら、芝刈り車両１の旋回時においては、同一の回転刃１５についても旋回速度が旋回の内側と外側とで異なる。したがって、回転刃１５における所定位置は、回転刃１５の回転軸の中心位置よりも旋回方向の外側の位置としてもよい。このようにすることで、回転刃１５における所定位置の旋回半径が大きくなる。上述したように、回転刃１５の回転速度は、該所定位置の旋回半径の大きさに基づいて設定される。そのため、回転刃１５の回転速度を速くすることができる。回転刃１５の回転速度を速くすることで、各回転刃１５の回転軸方向について、芝の刈り残しの発生を減少させることができる。

しかしながら、回転刃１５における所定位置を回転刃１５の回転軸の中心位置よりも旋回方向の外側の位置とする場合には、旋回方向毎に回転刃１５における所定位置を変更する必要がある。これに対し、回転刃１５における所定位置を回転軸の中心位置とすることで、該所定位置の旋回半径を算出演算処理の負荷を低減することができる。

上述の実施の形態およびその変形例では、前輪３Ａ，３Ｂの回転に基づいて車速を検出する構成としているが、後輪４の回転に基づいて車速を検出してもよい。この場合には、前輪３Ａと前輪３Ｂとの中心Ｍの旋回半径Ｒ_１と、後輪４の旋回半径Ｒ_４とに基づき、中心Ｍの移動速度に変換し、これを芝刈り車両１の車速とすることが好ましい。

１ … 芝刈り車両
４ … 後輪（操舵輪）
５Ａ，５Ｂ … 前側芝刈り機構（芝刈り機構）
６ … 後側芝刈り機構（芝刈り機構）
１５ … 回転刃
１７ … モータ（回転駆動手段）
３１ … 舵角センサ（舵角検出手段）
３３ … 制御装置（制御手段）
θ … 舵角
Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３ … 回転刃の中心位置（回転刃の所定位置）
Ｍ … 中心（芝刈り車両の所定位置）

Claims (2)

1. 回転駆動手段により回転される回転刃を有する複数の芝刈り機構を備える芝刈り車両において、
   前記芝刈り車両の操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段と、
   前記舵角検出手段により検出された舵角に基づいて、前記複数の芝刈り機構それぞれについて前記回転刃の回転速度を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記複数の芝刈り機構は、前記芝刈り車両の直進時の進行方向の左右に設けられる両側芝刈り機構と、前記芝刈り車両の直進時の進行方向の左右方向の中央に設けられる中央芝刈り機構とを少なくとも含み、
   前記制御手段は、前記舵角に基づいて、前記複数の芝刈り機構のそれぞれに備えられる前記回転刃の所定位置の旋回半径と、前記芝刈り車両の所定位置の旋回半径との比率を算出し、この比率に基づいて、前記芝刈り車両の車速に基づいて決定される前記複数の芝刈り機構の回転刃の回転速度をそれぞれ制御する、
   ことを特徴とする芝刈り車両。
2. 請求項１記載の芝刈り車両において、
   前記芝刈り車両の所定位置は、駆動輪となる車輪同士の対称中心位置とする、
   ことを特徴とする芝刈り車両。

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