JP7094002B2 - 刈取作業機及びその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、自走する刈取作業機及びその運転方法に関する。

機体と、前記機体に連結された作業部と、前記機体を支持する左右一対の走行部と、前記走行部を走行駆動させる動力源とを備え、設定した走行経路に沿って走行する作業機が従来公知である。

例えば、前記作業部が草や芝等の対象物を刈取る刈取作業部であり、前記走行経路は、前記機体が直進する第１経路と、前記第１経路と平行又は略平行に並列された第２経路と、前記機体が前記第１経路から前記第２経路に移動する切換経路とを含み、前記切換経路において前記機体をＵターン旋回させる。

ここで、未刈地（未作業エリヤ）が発生する（作業効率が低下する）ことを防止するため、前記第１経路と前記第２経路との間隔を、刈幅（作業幅）よりも小さく設定することが望ましいが、前記作業機の最小旋回半径の都合上、前記第２経路の配置には制約も大きい。

この問題を改善するため、前記作業機を、旋回させている最中に一端後進させ、その後に再度旋回させるものが公知になっている（例えば、特許文献１の図１９を参照）。

しかし、同文献のように前記作業機を走行させた場合でも、前記作業機が前記切換経路を旋回走行している最中は、作業による走行負荷の増大等によって、意図した円弧状の経路を走行することが困難になるとともに、該旋回走行に起因して作業効率が低下する。

特開２０１５－１８８４４１号公報

本発明は、直進経路である第１経路と、該第２経路と異なる向きに直進する第２経路と、第１経路から第２経路へ移動する切換経路とを含む走行経路に沿って機体を走行させるにあたり、高い作業効率を有するとともに、切換経路の走行中も意図した経路を確実に走行させることが可能な刈取作業機及びその運転方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の刈取作業機は、自走する刈取作業機であって、機体と、前記機体に連結され且つ対象物の刈取作業を行う作業部と、前記機体を支持する左右一対の走行部と、前記走行部を走行駆動させる動力源と、前記機体の走行位置を検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段の検出結果に基づいて左右の前記走行部の駆動をそれぞれ制御する制御部とを備え、前記制御部は、リアルタイムに生成される走行経路または予め設定された走行経路に沿って、前記機体を自動的に走行させる自動走行制御を実行可能に構成され、前記走行経路は、前記機体が直進する第１経路と、前記第１経路に対して１８０度又は略１８０度で進行方向を変更し且つ該第１経路と平行又は略平行に並列された第２経路と、前記機体が前記第１経路から前記第２経路に移動する切換経路とを含み、前記第１経路は、そこを走行している走行機体の左右一方を刈取作業が完了した作業完了エリヤとし且つ左右他方を刈取作業が完了していない未作業エリヤとするように設定され、前記切換経路は、前記第１経路の終端側から前記第１経路及び前記第２経路と異なる向きに進行方向を９０度未満で作業完了エリヤ側に変更して前記機体が直進する往路と、前記往路の終端側から折り返すように進行方向を変更して前記機体が前記第１経路の終端又は前記第２経路の始端に向かって直進する復路とを含み、前記制御部は、自動走行制御の実行時に前記機体が前記往路の終端側に到達した場合、左右の前記走行部の一方を他方に対して逆方向に駆動させるか、或いは一方のみ駆動させ且つ他方を駆動停止させることにより、前記機体を、前記復路の進行方向を向くように、その場で旋回させるように構成されたことを特徴とする。

左右の前記走行部はそれぞれクローラ式走行装置であり、前記作業部は、左右一対の刈取回転体を有し、左右の前記刈取回転体の間に対象物を掻き込みながら刈取作業を行うように構成され、前記クローラ式走行装置の左右内側の側部の少なくとも一部は、カバー体によってカバーされ、左右の前記クローラ式走行装置の幅中心間の距離に比べて、前記クローラ式走行装置の接地長さが短くなるように設定されたものとしてもよい。

作業負荷を検出する作業負荷検出手段を備え、前記制御部は、作業負荷が所定以上高くなっていることを作業負荷検出手段により検出した場合、その場で走行機体を走行停止させ、作業部を駆動させた状態で維持し、その後、作業負荷が所定以上に低下した場合又は走行停止から所定の時間が経過したことを条件として、走行を再開する作業負荷制御を実行可能に構成されたものとしてもよい。

また、本発明の刈取作業機の運転方法は、自走する刈取作業機の操作方法であって、機体と、前記機体に連結され且つ対象物の刈取作業を行う作業部と、前記機体を支持する左右一対の走行部と、前記走行部を走行駆動させる動力源とを備えた刈取作業機を、作業部による刈取作業を行いながら、設定した走行経路に沿って走行するように操作し、前記走行経路は、前記機体が直進する第１経路と、前記第１経路に対して１８０度又は略１８０度で進行方向を変更し且つ該第１経路と平行又は略平行に並列された第２経路と、前記機体が前記第１経路から前記第２経路に移動する切換経路とを含み、前記第１経路は、そこを走行している走行機体の左右一方を刈取作業が完了した作業完了エリヤとし且つ左右他方を刈取作業が完了していない未作業エリヤとするように設定され、前記切換経路は、前記第１経路の終端側から前記第１経路及び前記第２経路と異なる向きに進行方向を９０度未満で作業完了エリヤ側に変更して前記機体が直進する往路と、前記往路の終端側から折り返すように進行方向を変更して前記機体が前記第１経路の終端又は前記第２経路の始端に向かって直進する復路とを含み、前記機体が前記往路の終端側に到達した場合、左右の前記走行部の一方を他方に対して逆方向に駆動させるか、或いは一方のみ駆動させ且つ他方を駆動停止させることにより、前記機体を、前記復路の進行方向を向くように、その場で旋回させることを特徴とする。

本発明によれば、第１経路と第２経路とを結ぶ切換経路が、機体を直進させる往路及び復路によって構成され、往路から復路に折り返す際には機体がその場で旋回されるため、意図した経路を確実に走行させることが可能になるとともに、切換経路の走行中も効率的に作業を行うことが可能になる。

本発明を適用した刈取作業機の斜視図である。 本発明を適用した刈取作業機の側面図である。 刈取装置の伝動構造を示す要部断面図である。 （Ａ）は刈取装置の要部斜視図であり、（Ｂ）は刈取ユニットの平断面図である。 クローラ式走行装置の構造を示す平断面図である。 （Ａ）はクローラ式走行装置の側断面図であり、（Ｂ）は除去体の斜視図である。 刈取作業機の制御部の構成を示すブロック図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ自動走行制御の処理手順を順次示す平面図である。 自動走行制御の他例を示す平面図である。 自動走行制御の他例を示す平面図である。 他の実施形態に係る刈取作業機の側面図である。 他の実施形態に係る作業機の側面図である。 他の実施形態に係る作業機の平面図である。

図１，図２は本発明を適用した刈取作業機の斜視図及び側面図である。刈取作業機１は、芝または草（対象物）を刈取りながら、所定の走行経路の少なくとも一部を自動で走行する。刈取作業機１は、左右一対のクローラ式走行装置（走行部）２，２と、該左右のクローラ式走行装置２，２によって支持された機体３と、該機体３の前側に昇降可能に連結されて刈取装置（作業部）４とを備えている。

上記機体３のフレーム部は、車台７と、車台７と左右のクローラ式走行装置２とをそれぞれ連結する一又は複数の連結フレーム８とを有している。車台７は、側面視で後部が水平若しくは略水平な中途部及び前部に対して上方に屈曲され且つ平面視で前方が開放されたＵ字状に形成されたメインフレーム９と、メインフレーム９の前端部の間及び後部寄り部分の間に架設された一対の横フレーム１１，１２と、一対の横フレーム１１，１２の間に架設された前後方向の縦フレーム（図示しない）とを有している。連結フレーム８の車台７側の部分は、前記車台７の縦フレーム側に固定されている。

図３は刈取装置の伝動構造を示す要部断面図である。図２乃至図３に示す通り、上記刈取装置４は、平面視で前後方向を向いた姿勢で一直線状に延びる円筒状の伝動ケース１４と、該伝動ケース１４の後端（基端）側に一体的に設置された動力源の一種であるエンジン１６と、前記伝動ケース１４の前端（先端）側にＴ字状に連結支持され且つ左右方向に延びる筒状の横筒１７と、該横筒１７の左右の各端部から下方に突出形成された縦筒１８，１８と、左右の該縦筒１８，１８の下端側にそれぞれ配置された刈取ユニット１９，１９と、左右の刈取ユニット１９，１９の上方をまとめてカバーする単一の刈取カバー２０とを有している。

これらの伝動ケース１４と、横筒１７と、縦筒１８，１８とによって、刈取装置４のフレーム部を構成している。伝動ケース１４の先端部には、横筒１７の中途部が、連結支持されている。ちなみに、上述の構成によって、横筒１７と、一対の縦筒１８，１８とが、対象物を導入するゲート部を構成している。

エンジン１６は、エンジン本体と、燃料タンクとがユニット化されている。このエンジン１６で発生させた回転動力は、まず、伝動ケース１４の内部において該伝動ケース１４と同一軸心となるように回転可能に支持された主軸２１に伝動される。主軸２１のエンジン１６とは反対側の端部である先端部は、横筒１７の内部に臨み且つベベルギヤ２２が一体回転するように設けられている。

横筒１７の内部には、該横筒１７と同一軸心となる横軸２３が回転可能に支持されている。横軸２３の中途部には、前記ベベルギヤ２２と常時噛合うベベルギヤ２４が一体回転するように設けられている。言換えると、主軸２１の回転動力は、ベベルギヤ２２，２４を介して、横軸２３に伝動される。

各縦筒１８の内部には、該該縦筒１８と同一軸心となる回転軸２６が回転可能に支持されている。この回転軸２６の上端部は、横筒１７の内部に臨んでいる。横軸２３の左右の各端部にはベベルギヤ２７，２７が一体回転するように設けられている。回転軸２６の上端部には、ベベルギヤ２７と常時噛合うベベルギヤ２８が一体回転するように設けられている。すなわち、互いに噛合う２つのベベルギヤ２７，２８によって、横軸２３の回転動力が回転軸２６，２６に伝動される。

図４（Ａ）は刈取装置の要部斜視図であり、（Ｂ）は刈取ユニットの平断面図である。各上記刈取ユニット１９は、回転軸２６の下端部に一体回転するように設けられた刈取回転体２９と、縦筒１８の下端部に取付固定され且つ該縦筒１８から左右外側に突出する保護カバー３１とを有している。

各刈取回転体２９は、複数の刈刃３２と、この刈刃３２の直上に配置され且つ平面視で前記回転軸２６を中心とする円形の板状に成形された単一の回転体３３とを有している。この刈刃３２及び回転体３３が、縦筒１８の下端側で、一体回転するように、回転軸２６の下端部に取付固定されてる。

刈刃３２は、平面視で回転軸２６から放射状（径方向外側）に突出している。左右の刈取ユニット１９，１９の刈刃３２の回転軌跡は平面視で一部が重複しているが、刈刃３２の回転軸２６の軸回り方向の位置（位相）を、左右の刈取回転体２９，２９で互いに異ならせることにより、左右の刈取回転体２９，２９の刈刃３２同士の干渉を防止している。

左右の刈取回転体２９，２９は、左右内側において後方に移動するように、その回転方向が設定されている。このため、機体３を前進走行させながら、左右の刈取回転体２９，２９によって対象物を刈取る際、該対象物は、左右の刈取回転体２９，２９によって刈られ且つ該刈取回転体２９，２９の間に描き込まれながら後方に排出される。

回転体３３の上面には、該回転体３１と一体回転する排出促進体３４が、上方に突出形成されている。排出促進体３４は、上方に突設されたピンであり、回転体３３毎に回転軸２６の軸回り方向に所定間膜毎（本例では半周毎）に複数設けられている。各排出促進体３４は、回転体３３の上面の周縁寄り部分に配置されている。一の回転体３３に設けられた複数の排出促進体３４は、互いに同一の回転軌跡を描くように、回転軸２６からの距離が全て同一に設定されている。

保護カバー３１は、下方が開放されボックス状に成形されている。この保護カバー３１の平面視形状は、底辺が左右外側を向いた三角形状をなしている。この保護カバー３１は、平面視で直下の刈刃３２及び回転体３３の回転軌跡の左右外側部分の上方をカバーしている。保護カバー３１の側周には、回転する排出促進体３４の入口となる導入部３１ａと、出口となる導出部３１ｂとが開口形成されている。

保護カバー３１の導入部３１ａは、排出促進体３４に絡んだ対象物を掻き取るスクレーパ３６が設けられている。このスクレーパ３６は、平面視でへの字状に屈曲され、その一方が導入部３１ａ側において排出促進体３４の回転軌跡の接線方向に延び、他方が保護カバー３１の側周面に溶接等で固定されている。

左右の刈取回転体２９，２９による対象物の刈取作業中、保護カバー３１の外側を移動している排出促進体３４は、対象物を後方に排出し、導入部３１ａから保護カバー３１内に導入される排出促進体３４は、その周囲に絡んだ対象物がスクレーパ３６によって掻き落され、保護カバー３１の内部を移動している排出促進体３４は導出部３１ａから該保護カバー３１の外部に導出される。

図１及び図２に示す通り、上記刈取カバー２０は、左右の前記刈取ユニット１９，１９の真上側及び左右両側方をそれぞれカバーするように正面視で下方が開放された逆Ｕ字状に曲げ形成され、刈取装置４のフレーム部に取付固定されている。この刈取カバー２０は側面視で前方に向かって下方傾斜しており、機体３の前進走行中、刈取カバー２０の前端部が、背の高い対象物を倒伏させるようにも機能する。

図２に示す通り、該構成の刈取装置４は、側面視でエンジン１６と重複する位置を支点Ｘとして、上下揺動可能に機体３に支持されている。具体的には、平面視でエンジン１６が機体３と重複する位置に配置された状態の前記刈取装置４が、車台７から上方に突出された支持ブラケット３７に上下揺動可能に支持されている。

言換えると、この支点Ｘは、機体３の前端よりも後方に位置している。この刈取装置４の全体の上下揺動によって、左右の刈取ユニット１９，１９が昇降される。この昇降によって、左右の刈取ユニット１９，１９の非作業高さへの上昇や、作業高さへの下降や、作業高さの範囲における刈高さの調整を行う。

ちなみに、この昇降は、手動ではなく、アクチュエータである油圧式、エヤ式又は電動式の昇降シリンダ３８の伸縮によって実行される。具体的には、刈取装置３と一体的で上下揺動する昇降アーム３９が、前記支持ブラケット３７に支持されている。この昇降アーム３９は、前記支持ブラケット３７から後方に突出しており、その突出端部と支持ブラケット３７との間に昇降シリンダ３８が架設されている。この昇降シリンダ３８は、油圧式又は電動式であり、その伸縮によって前記刈取装置４を上下揺動させる。

なお、重量物であるエンジン１６を機体３側に位置させたことで、この刈取作業機１の全体の前後バランスを良好に保持させることが容易になる。加えて、前記支点Ｘの前方に配置された左右の刈取ユニット１９，１９との前後バランスを保持させるため、機体３における該揺動軸Ｘの後方には、バランスウェイトとして機能するバッテリ４１が配置されている。このバッテリ４１は、具体的には、車台７の後部の下面側に取付支持されている。

図５は、クローラ式走行装置の構造を示す平断面図である。図１、図２及び図７に示す通り、各クローラ式走行装置２は、前後方向に延びる走行フレーム４２と、走行フレーム４２側に配置された駆動ケース４３と、走行フレーム４２の前後一方側（図示する例では前側）に配置された駆動スプロケット（駆動輪）４４と、他方側に配置された従動スプロケット（アイドラー輪）４６と、この駆動スプロケット４４と従動スプロケット４６とに掛け回される環状のクローラ４７とを備えている。なお、駆動スプロケット４４及び従動スプロケット４６の前後位置関係を逆転させてもよい。

走行フレーム４２は、左右外側が開放されたボックス状の収容部４８と、該収容部４８の上下及び前後の周壁から外側に一体的に延出され且つ側面視で環状をなす鍔部４９とを備えている。この鍔部４９によって、クローラ４６の左右外側から対象物等の異物が侵入することが防止される。

収容部４８の開放部分は、左右内側が開放されたボックス状のカバー体５１によって塞がれる。具体的には、カバー体５１の内周面に、収容部４８の外周面が嵌合して挿入される。そして、走行フレーム４２の収容部４８の内面と、このカバーフレーム５１の内面とによって収容スペースＳが形成される。

駆動ケース４３は、前記収容スペースＳの駆動スプロケット４４寄り部分に収容される。駆動ケース４３内には、前記バッテリ４１からの電力供給によって駆動される電動式のモータ５２が収容される。このモータ５２で発生させた回転動力は、駆動ケース４３及び収容部４８から左右内側に突出し且つ該駆動ケース４３に回転可能に支持された左右方向の出力軸５３にギヤ伝動される。

駆動スプロケット４４は、出力軸５３と一体回転するように、該出力軸５３に取付けられる。

従動スプロケット４６は、走行フレーム４２に回転可能に支持され且つ該走行フレーム４２から左右内側に突出した左右方向の支持軸５４に装着されている。

また、各クローラ式走行装置２において、駆動スプロケット４４及び従動スプロケット４６を挟んで、走行フレーム４２と対向する部分には、クローラ４７の左右内側からの対象物等の侵入を防止する侵入防止カバー（カバー体）５６が設けられている。

この侵入防止カバー５６は、ボルト５７によって走行フレーム４２に取付固定されている。侵入防止カバー５６と鍔部４９とは、クローラ４７の左右の端部にそれぞれ位置するように、両者の間隔は適切に維持される必要がある。このため、ボルト５７には、侵入防止カバー５６と鍔部４９との間隔を規定する筒状のスペーサ５８が外装されている。

このようにして、左右のクローラ式走行装置２，２毎に動力源であるモータ５２，５２が個別に設けられ、このモータ５２から駆動スプロケット４４に伝動される回転動力は、方向切換が可能であって且つ速度も変更可能である。該構成の左右のクローラ式走行装置２，２によれば、機体３の前後進、左右旋回、走行速度変更が可能になる。

図６（Ａ）はクローラ式走行装置の側断面図であり、（Ｂ）は除去体の斜視図である。走行フレーム４２の前後中途部の上部側には、クローラ４７の内周面側に付着した土や対象物等の付着物を除去する除去体５９が取付固定されている。除去体５９は、走行フレーム４２に取付けられる被取付部６１と、被取付部６１においてクローラ４７の内周面内面に沿って前後方向に帯状に延びる上端部６１ａに設けられた突起部６２とを有している。

突起部６２は、上端部６１ａの前後にそれぞれ設けられている。各突起部６２は、上端部６１ａから上方に突出し且つ左右方向に延びる円柱状に成形されている。そして、この突起部６２は、機体３の走行中、走行作動しているクローラ４７の内周面側に付着した付着物を掻き落す。

また、前記走行フレーム４２には、上述した連結フレーム８が溶接等で固定されている。

以上のような機械的構造を有する刈取作業機１は、機体３の前進走行時、対象物を、左右一対の刈取回転体２９，２９の間に掻き込みながら排出して刈取作業を行う。刈られた対象物は、左右のクローラ走行装置２，２の間に搬出されることになるが、この際、除去体５９の作用によって、クローラ４７の内周側に付着した付着物が除去されるとともに、各クローラ走行装置２に設けられた侵入防止カバー５６及び走行フレーム４２によって、クローラ４７の内周面側への異物の侵入が抑制される。このため、走行面の泥や、対象物等が走行の妨げになることが極力防止される。

また、走行中、泥や対象物が機体３の車台７上に飛散することが防止するため、機体７の車台７上は、着脱可能な機体カバー６３によって覆われて保護されている。

なお、図２に仮想線で示すように、車台７上における刈取装置４の後方には、支持具６４を介して、ファン６６が取付けてもよい。このファン６６は、車台７の上面側に侵入してきた対象物や泥等の異物を吹き飛ばすととともに、刈取装置４の動力源（本例では、エンジン１６）を冷却する。

次に、図１、図２、図７及び図８に基づいて、刈取作業機１を作業ロボットとして機能させるための構成について説明する。

図１及び図２に示す通り、車台７の前後中途部の下面側には、制御部６７（図７参照）、無線通信手段及び各種センサ類を筐体に収容してユニット化した制御ユニット７０が設置されている。

図７は、刈取作業機の制御部の構成を示すブロック図である。制御部６７は、マイコン等から構成される。この制御部６７は各種情報を記憶する記憶部６７ａを有している。

この制御部６７の入力側には、機体３の走行位置検出手段の一種であるＧＰＳセンサ６８と、機体３の方向検出検出手段及び姿勢検出手段の一種であるジャイロセンサ６９と、刈取装置４の上下揺動位置によって左右の刈取ユニット１９，１９の昇降高さを検出する昇降高さ検出手段の一種であるポテンショメータ７１と、作業負荷を検出する作業負荷検出手段の一種であって且つ動力源であるエンジン１６の回転数を検出する回転センサ７２と、左側のクローラ式走行装置２の駆動速度を検出する左側走行速度検出手段の一種である回転センサ７３と、右側のクローラ式走行装置２の駆動速度を検出する左側走行速度検出手段の一種である回転センサ７４と、機体３の前方の障害物を検出する障害物検出手段の一種であるＬＲＦ７６と、この刈取作業機１の各種操作を有線又は無線によって行う操作手段７７とが接続されている。

左右のクローラ式走行装置２，２の駆動速度を検出する一対の回転センサ７３，７４は、走行位置検出や、方向検出手段等として機能させることも可能である。また、機体３の走行速度検出手段としても機能する。ＬＲＦ７６は、３次元の距離画像センサ等で代用してもよい。

この制御部６７の出力側には、左右のクローラ式走行装置２，２毎に設けられた左右のモータ５２，５２と、前記昇降シリンダ３８とが接続されている。各モータ５２は、制御部６７によって、駆動の有無のみながらず、回転方向及び回転速度も制御される。昇降シリンダ３８は、制御部６７によって、伸縮が制御される。必要に応じて伸縮速度を制御してもよい。

制御部６７の出力側の上記構成によって、該制御部６７は、左右の刈取ユニット１９，１９の昇降制御を行うとともに、左右のクローラ式走行装置２，２によって走行制御を行う。

走行制御について具体的に説明すると、機体３を直進させる際には、２つのモータ５２，５２によって、左右のクローラ式走行装置２，２を同一の速度で駆動させる。この際の駆動速度によって、走行速度を制御する。機体３を旋回させる際には、２つのモータ５２，５２によって、旋回側のクローラ式走行装置２を、非旋回側のクローラ式走行装置２よりも高速で走行駆動させる。

機体３の旋回は、上述した例では、左右のクローラ式走行装置２，２を同一方向に駆動させる通常旋回であるが、制御部６７は、その他、一方のクローラ式走行装置２を駆動停止させ且つ他方のクローラ式走行装置２のみを走行駆動させることにより、機体３をその場で旋回させる信地旋回を行うことも可能である。さらに、制御部６７は、左右のクローラ式走行装置２，２の互いに反対方向の走行駆動させることにより、機体３をその場で旋回させる超信地旋回を行うことも可能である。超信地旋回では、左右のクローラ式走行装置２，２を、互いに反対方向に同一速度で駆動させることが望ましい。

ちなみに、図示する例では、各刈取ユニット１９，１９の刈取駆動の有無は、制御部６７によって制御されない。各刈取ユニット１９，１９は常時刈取駆動状態とし、刈取作業の有無の切換は、前記昇降制御による非作業高さへの刈取ユニット１９，１９上昇と、作業高さへの刈取ユニット１９，１９の下降とによって行う。

なお、各刈取ユニット１９の駆動の有無自体を制御部６７によって制御させてもよい。この場合には、エンジン１６の駆動の有無を制御部６７によって制御するか、或いはエンジン１６から左右の刈取回転体２９，２９への動力伝動経路の途中にクラッチを設け、このクラッチによる断続を、制御部６７によって制御する。すなわち、エンジン１６の駆動の有無又はクラッチの断続を制御することによって刈取ユニット１９，１９の駆動を制御する駆動制御手段７５を制御部６７の出力側に設けてもよい。

また、制御部６７は、各種情報は、記憶部６７ａに予め記憶させてもよいが、外部からその都度、取得するようにしてもよい。この場合、無線通信手段７８が制御部６７に入出力可能に接続される。この無線通信手段７８を介して通信可能な外部のサーバや情報端末等から各種情報を取得する。

該構成の制御部６７は、リアルタイムに成形される走行経路、予め設定され且つ記憶部６７ａに記憶された走行経路、或いは、予め設定され且つ無線通信手段７８によって外部のサーバ若しくは情報端末から取得された走行経路に沿って、機体３を走行させる自動走行制御を実行可能である。なお、この自動走行制御と同じ挙動を、操作手段７７による手動操作によって実現してもよい。言換えると、作業機１を前記走行経路に沿って走行させる運転方法は、制御部６７が実行する自動走行制御によって実現してもよいし、或いは手動操作によって実現してもよい。

走行経路の設定に際しては、例えば、現場のマップを取得し、マップから作業範囲を設定し、作業範囲を効率的にカバーするように走行経路を設定する。マップは、地図情報を記憶部６７ａに予め記憶させるか、或いは無線通信手段７８を介して外部サーバ等から取得してもよい他、ＬＲＦ７６等の障害物検出手段を用いることにより、その場で作成してもよい。このようにして設定される走行経路の詳細は後述する。

また、該制御部６７は、作業負荷を制御する作業負荷制御を実行可能である。作業負荷制御は、作業負荷が通常よりも所定以上高くなっていることを、回転センサ７２による回転数の低下の検知によって検出すると、その場で機体３を走行停止させ、左右の刈取回転体２９，２９の駆動を継続し、回転センサ７２による回転数が所定値以上に上昇したことを検知することにより、作業負荷が通常に復帰したことを確認した場合、機体３の走行を再開する。

該作業負荷制御によって、機体３が走行不可になることが効率的に防止される。なお、走行停止させてから所定の時間が経過したことを、機体３の走行を再開させる条件としてもよい。

図８（Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ自動走行制御の処理手順を順次示す平面図である。同図に示す走行経路は、機体３が直進する第１経路Ｌ１と、該第１経路Ｌ１と平行に並列され且つ機体３が第１経路Ｌ１と反対方向又は略反対方向に直進する第２経路Ｌ２と、第１経路Ｌ１から第２経路Ｌ２へ移動する切換経路ＬＣとを有している。機体３は第１経路Ｌ１→切換経路ＬＣ→第２経路Ｌ２と進む。

機体３の進行方向右側は刈取作業が完了した作業完了エリヤＥ１になり、機体３の進行方向左側が未作業エリヤＥ２になる。すなわち、第１経路Ｌ１を直進している機体３の進行方向左側に第２経路Ｌ２が設定される。第１経路Ｌ１の始端及び終端と、第２経路Ｌ２の始端及び終端とは、上述した作業範囲に基づいて設定される。第２経路Ｌ２の次の直進経路（次工程）は、第１経路Ｌ１から第２経路Ｌ２を設定するとの同様の考え方によって設定される。このようにして、次工程が順次設定され、作業範囲の全てをカバーするように走行経路が設定される。

まず、刈取作業機１（機体３）は、刈取作業を行いながら、第１経路Ｌ１の始端から終端に直進走行する（図８（Ａ）参照）。ちなみに、刈取作業の行っている最中は、刈取ユニット１９，１９を作業高さに下降させ且つ左右の刈取回転体２９，２９を回転駆動させる。本例では、第１経路Ｌ１→切換経路ＬＣ→第２経路Ｌ２と走行している最中は、常に、刈取作業が継続される。

刈取作業機１（機体３）が第１経路Ｌ１の終端に達すると、通常旋回、信地旋回又は超信地旋回によって、機体３を、９０度未満（図示する例では３０度）の予め定めた所定の角度θ１、作業完了エリヤＥ１側に旋回させ、進行方向を変更し、切換経路ＬＣの走行に移行する（図８（Ｂ）参照）。なお、この際の旋回は、通常旋回よりも信地旋回が好ましく、信地旋回よりも超信地旋回がさらに好ましい。

切換経路ＬＣは、第１経路Ｌ１の終端において変更した進行方向に刈取作業機１（機体３）が直進する往路ＬＣ１（図８（Ｂ）参照）と、往路の終端において反対方向に進行方向が変更された刈取作業機１（機体３）が直進する復路ＬＣ２（図８（Ｃ）参照）とを有している。往路ＬＣ１の始端が第１経路Ｌ１の終端側に設定され、復路ＬＣ２の終端が第２経路Ｌ２の始端側に設定されている。

刈取作業機１（機体３）は、往路ＬＣ１を始端から終端に移動する（図８（Ｂ）参照）。往路ＬＣ１の終端に達した刈取作業機１（機体３）は、信地旋回または超信地旋回によって、進行方向を１８０度又は略１８０度変更して復路ＬＣ２の走行に移行する（図８（Ｃ）参照）。このようにして進行方向を反転させた刈取作業機１は、復路ＬＣ２を始端から終端まで移動する（図８（Ｃ）参照）。

復路ＬＣ２の終端に達した刈取作業機１（機体３）は、通常旋回、信地旋回又は超信地旋回によって、機体３を、前記角度θ１、作業完了エリヤＥ１側に旋回させ、進行方向を変更し、第２経路Ｌ２の走行に移行する（図８（Ｄ）参照）。なお、この際の旋回は、通常旋回よりも信地旋回が好ましく、信地旋回よりも超信地旋回がさらに好ましい。

刈取作業機１を、上記した通りに走行経路に沿って走行させることにより、効率的に刈取作業を行いながら、意図した経路を正確に走行させることが可能になる。ちなみに、機体３を正確に旋回させるため、刈取作業機１は、左右のクローラ式走行装置２，２の一方の幅中心から他方の幅中心までに距離Ｗを、各クローラ式走行装置２の接地長さ（駆動スプロケット４４の回転中心と従動スプロケット４６の回転中心の間の距離）Ｌよりも長く設定している。

なお、この刈取作業機１から、刈取装置４及び機体カバー６３を省いて運搬車として用いることも可能である。この場合は、車台７上に荷物を載せる。

図９は自動走行制御の他例を示す平面図である。図示する例では、切換経路ＬＣの往路ＬＣ１までの走行は、図８に示す例と同様である。第２経路Ｌ２の始端は、第１経路Ｌ１の終端と進行方向の位置が一致している。そして、刈取作業機１（機体３）は、往路ＬＣ１の終端で、９０度を超え且つ１８０度未満の所定の角度θ２、信地旋回または超信地旋回し、復路ＬＣ２の走行に移行する。

復路ＬＣ２は、往路ＬＣ１の終端と第２経路Ｌ２の始端とを結んだ直線である。そして、刈取作業機１（機体３）は、復路ＬＣ２の始端から終端まで走行する。そして、復路ＬＣ２の終端まで達した刈取作業機１（機体３）は、所定の角度θ３、通常旋回、信地旋回又は超信地旋回し、第２経路Ｌ２の走行に移行する。なお、この際の旋回は、通常旋回よりも信地旋回が好ましく、信地旋回よりも超信地旋回がさらに好ましい。ちなみに、本例では、角度θ２に、角度θ１と角度θ３との差分を、加算した角度が１８０度になる。

図１０は自動走行制御の他例を示す平面図である。図示する例では、図示する例では、切換経路ＬＣの復路ＬＣ２に移行するまでの走行は、図８に示す例と同様である。第１経路Ｌ１の終端と、第２経路Ｌ２の始端とは、所定のなす角を有して連続又は略連続している。このなす角は、３０度～１６０度の範囲で設定される。

刈取作業機１（機体３）が、復路ＬＣ２を走行して第１経路Ｌ１の終端まで達すると、機体３の進行方向が第２経路Ｌ２を向くように、機体３は、往路ＬＣ１の終端（第１経路の終端）で、所定の角度θ４、信地旋回または超信地旋回し、第２経路Ｌ２の走行に移行する。なお、この際の旋回は、通常旋回よりも信地旋回が好ましく、信地旋回よりも超信地旋回がさらに好ましい。

次に、図１１に基づき、刈取作業機の他の実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図１１は、他の実施形態に係る刈取作業機の側面図である。本実施形態では、動力源として電動式のモータ７９を用いている。

次に、図１２，図１３に基づき、作業機の他の実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図１２，図１３は、他の実施形態に係る作業機の側面図及び平面図である。本実施形態では、作業機１が除雪機として機能する。このため、刈取装置４の代わりに、ドーザ８１が設置されている。ドーザ８１は、昇降シリンダ３８の伸縮によって上下揺動（昇降）され、電動式又は油圧式の左右揺動シリンダ８０の伸縮によって左右揺動される。左右揺動シリンダ８１は、ドーザ８１の昇降アーム８２と、該昇降アーム８２の前端部に左右揺動可能に支持されたドーザ本体８３との間に架設されている。

１ 刈取作業機（作業機）
２ クローラ式走行装置（走行部）
３ 機体
４ 刈取装置（作業部）
１６ エンジン（動力源）
５６ 侵入防止カバー（カバー体）
７９ モータ（動力源）
８１ ドーザ（作業部）
Ｅ１ 作業完了エリヤ
Ｅ２ 未作業エリヤ
Ｌ 距離
Ｌ１ 第１経路
Ｌ２ 第２経路
ＬＣ 切換経路
ＬＣ１ 往路
ＬＣ２ 復路
Ｗ 距離

Claims (4)

1. 自走する刈取作業機であって、
   機体と、
   前記機体に連結され且つ対象物の刈取作業を行う作業部と、
   前記機体を支持する左右一対の走行部と、
   前記走行部を走行駆動させる動力源と、
   前記機体の走行位置を検出する走行位置検出手段と、
   前記走行位置検出手段の検出結果に基づいて左右の前記走行部の駆動をそれぞれ制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、リアルタイムに生成される走行経路または予め設定された走行経路に沿って、前記機体を自動的に走行させる自動走行制御を実行可能に構成され、
   前記走行経路は、前記機体が直進する第１経路と、前記第１経路に対して１８０度又は略１８０度で進行方向を変更し且つ該第１経路と平行又は略平行に並列された第２経路と、前記機体が前記第１経路から前記第２経路に移動する切換経路とを含み、
   前記第１経路は、そこを走行している走行機体の左右一方を刈取作業が完了した作業完了エリヤとし且つ左右他方を刈取作業が完了していない未作業エリヤとするように設定され、
   前記切換経路は、前記第１経路の終端側から前記第１経路及び前記第２経路と異なる向きに進行方向を９０度未満で作業完了エリヤ側に変更して前記機体が直進する往路と、前記往路の終端側から折り返すように進行方向を変更して前記機体が前記第１経路の終端又は前記第２経路の始端に向かって直進する復路とを含み、
   前記制御部は、自動走行制御の実行時に前記機体が前記往路の終端側に到達した場合、左右の前記走行部の一方を他方に対して逆方向に駆動させるか、或いは一方のみ駆動させ且つ他方を駆動停止させることにより、前記機体を、前記復路の進行方向を向くように、その場で旋回させるように構成された
   ことを特徴とする刈取作業機。
2. 左右の前記走行部はそれぞれクローラ式走行装置であり、
   前記作業部は、左右一対の刈取回転体を有し、左右の前記刈取回転体の間に対象物を掻き込みながら刈取作業を行うように構成され、
   前記クローラ式走行装置の左右内側の側部の少なくとも一部は、カバー体によってカバーされ、
   左右の前記クローラ式走行装置の幅中心間の距離に比べて、前記クローラ式走行装置の接地長さが短くなるように設定された
   請求項１に記載の刈取作業機。
3. 作業負荷を検出する作業負荷検出手段を備え、
   前記制御部は、作業負荷が所定以上高くなっていることを作業負荷検出手段により検出した場合、その場で走行機体を走行停止させ、作業部を駆動させた状態で維持し、その後、作業負荷が所定以上に低下した場合又は走行停止から所定の時間が経過したことを条件として、走行を再開する作業負荷制御を実行可能に構成された
   請求項１又は２の何れかに記載の刈取作業機。
4. 自走する刈取作業機の操作方法であって、
   機体と、前記機体に連結され且つ対象物の刈取作業を行う作業部と、前記機体を支持する左右一対の走行部と、前記走行部を走行駆動させる動力源とを備えた刈取作業機を、作業部による刈取作業を行いながら、設定した走行経路に沿って走行するように操作し、
   前記走行経路は、前記機体が直進する第１経路と、前記第１経路に対して１８０度又は略１８０度で進行方向を変更し且つ該第１経路と平行又は略平行に並列された第２経路と、前記機体が前記第１経路から前記第２経路に移動する切換経路とを含み、
   前記第１経路は、そこを走行している走行機体の左右一方を刈取作業が完了した作業完了エリヤとし且つ左右他方を刈取作業が完了していない未作業エリヤとするように設定され、
   前記切換経路は、前記第１経路の終端側から前記第１経路及び前記第２経路と異なる向きに進行方向を９０度未満で作業完了エリヤ側に変更して前記機体が直進する往路と、前記往路の終端側から折り返すように進行方向を変更して前記機体が前記第１経路の終端又は前記第２経路の始端に向かって直進する復路とを含み、
   前記機体が前記往路の終端側に到達した場合、左右の前記走行部の一方を他方に対して逆方向に駆動させるか、或いは一方のみ駆動させ且つ他方を駆動停止させることにより、前記機体を、前記復路の進行方向を向くように、その場で旋回させる
   ことを特徴とする刈取作業機の操作方法。

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