JPH05123029A - 刈取り機の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刈取り機におけるシュータ内での草の詰まり
を防止する。 【構成】 シュータに透過型光センサを設け、その出力
信号によりシュータ内を移送される草の密度を検出す
る。カウンタ２９は検出部２８から予定間隔で出力され
る信号のハイレベル検出信号をカウントし、算出部３０
は、そのカウンタ値によって遮光比を算出する。詰まり
判定部３１では、しきい値と遮光比との大小関係を判定
し、遮光比の方が大であれば、詰まりが発生する恐れあ
りと判定する。そして、ソレノイド２７をオンさせて変
速機３３を強制的にニュートラルに切換え、カッタの回
転はそのままにして刈取り機の走行を急減速させる。そ
の結果、シュータ内の草は吹き飛ばされて詰まりを防止
できる。前記しきい値は、光センサ４０で検出された芝
草の丈、密度、乾湿状態などによって補正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刈取り機の走行制御装
置に関し、特に、刈取り作業によって刈取られた芝草の
刈屑がダクト状のシュータ内を移送されるときに、この
刈屑の詰まりが発生しないように走行速度を制御するよ
うに構成した刈取り機の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エンジン等の動力によって自
走しながら作業を行う走行型作業機においては、作業負
荷の状態に応じて走行速度を自動的に操作する走行制御
が行われている。

【０００３】このような作業機による方法に関し、次の
ような各種の改良された方法が提案されている。例え
ば、特開昭５７−６９１４８号公報には、作業負荷のト
ルクを検出して作業機の走行速度を変速することによ
り、軽負荷での不必要な高速回転や重負荷での回転数低
下を防ぎ、燃料消費量を節約する方法が示され、特開昭
６０−１１６００８号公報には、エンジンで駆動される
交流発電機の回転数によって作業負荷状態を検出して作
業車の走行速度を変速することにより、作業跡の美観を
良好に保ち、かつ過負荷状態で作動させないようにする
方法が示されている。さらに、特開昭６２−６９９２５
号公報には、作業車の前部に刈取り草の粗密度を検出す
るセンサを設け、このセンサの出力によって作業負荷状
態を検出（予測）して作業車の走行速度を変速すること
により、エンジン出力を有効に利用して草刈り作業を能
率良く行う方法が示されている。

【０００４】ところで、例えばグラスバッグを有する芝
刈り機のように、カッタデッキ内で刈取った刈芝（刈
屑）をカッタブレード等による送風によって強制的に移
送してグラスバッグ内に回収するように構成された作業
機においては、刈取った刈屑がシュータ内を流れる空気
によって移送されるので、移送量が多くなると、移送能
力が低下してシュータ内に詰まってしまうという問題が
発生している。

【０００５】この詰まり現象が一旦発生すると、刈取り
作業を継続するためにはシュータを取り外して詰まった
部分をきれいに掃除したうえで、再びこれを取り付ける
という作業が必要になる。この刈屑の除去および清掃作
業がたいへん厄介で、かつ汚れる作業となるため、作業
者には大変嫌われるうえ、作業能率も大幅に低下させる
ことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】単に刈取り量が多いか
ら詰まるというのであれば、カッタデッキの高さを自動
的に上げて刈取り高さを上げることにより、刈取り量を
減らすことが考えられるが、刈屑が詰まるたびに刈取り
高さを上げたり、詰まりが解消すると刈取り高さを下げ
たりしたのでは、刈取り高さが不均一になって作業跡の
美観（仕上がり）が悪くなる。

【０００７】また、刈屑がシュータ内に詰まるという問
題は、単に刈取り量（負荷量）が多い場合に発生すると
は限らない。

【０００８】例えば、芝草が濡れていて、刈屑がシュー
タの内面に付着しやすい状態であったり、空気の乱れに
よって刈屑がシュータ内で団子状にまとまって移送され
たりすることが詰まりの原因であることが多い。そし
て、一旦、わずかな詰まりが発生してシュータ内の空気
の流れが阻害されると、たちまち作業を不能にさせるよ
うな大きな詰まりにまで至るのである。

【０００９】本発明者等は、長年の研究による試験結果
から、シュータ内の刈屑の詰まりは単に刈取り量の多さ
に起因するものではなく、むしろシュータ内で刈屑が詰
まり始めたとき等のような、刈屑の密度が一時的にしろ
極端に高まったときに、それに伴ってシュータ内を流れ
る風量が減少することに起因するものであることを発見
した。

【００１０】つまり、シュータ内を通過する刈屑の密度
を適正値以下に保って、刈屑の移送量に対する最適な風
量を確保し続けることが肝要であるという結論に達し
た。

【００１１】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、頻繁に発生しやすく、刈取り作業の再
開のための掃除が厄介で、かつ汚れる作業となる刈屑の
詰まりを大幅低減させることにより、簡単な操作で能率
的な作業が行える刈取り機の走行制御装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決し、
目的を達成するために、本発明は、シュータ内の芝草の
刈屑の移送状態を、シュータ内を通過する刈屑の単位時
間あたりの密度で判断して検出する移送状態検出手段
と、前記密度が所定のしきい値を超えていると判断した
場合に、刈取り用のカッタブレードの回転は維持したま
ま作業機の走行速度を減速させる手段とを具備すると共
に、前記しきい値は刈取り対象となる芝草の状態に応じ
て補正するようにした点に特徴がある。

【００１３】

【作用】上記の特徴を有する本発明では、シュータ内の
刈屑の移送状態が通常運転状態より低下した場合に、作
業機を減速または停止させるので、刈取り量は減少す
る。しかしながら、シュータに対する空気量の送給はそ
のまま継続しているので、シュータ内に詰まりかけた芝
草は移送方向に吹き飛ばされることになり、結果として
シュータ内の刈屑の詰まりは未然に防止できる。

【００１４】さらに、詰まりが発生する移送状態が刈取
りの対象となる芝草の状態によって変化することが予想
される場合に、その予想される移送状態の変化に応じて
判断基準を補正できるので適確な詰まり防止処理によっ
て作業能率の向上を図れる。

【００１５】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の一実施例を
説明する。本実施例では、制御装置を適用する刈取り機
として乗用芝刈り機を例にして説明する。図２は乗用芝
刈り機の側面図である。同図において、乗用芝刈り機
（以下、単に芝刈り機という）１は操向輪となる前輪３
を車体２の前部に備え、車体２の後部には駆動輪となる
後輪４を備えている。前記操向輪としての前輪３は車体
２の前部に設けられたハンドル５によって操向される。
車体２の中央部には座席６が備えられ、その下方にはカ
バー７で覆われたエンジン（図示しない）が搭載されて
いる。

【００１６】車体２の下方にはカッタブレード８ａを収
容したカッタハウジング８が配設されている。前記エン
ジンの出力軸は、図示しない油圧式無段変速装置（以
下、変速機という）に連結され、この変速機の出力軸が
前記後輪４の車軸に連結されている。また、前記カッタ
ブレード８ａはベルトを介して前記変速機の入力軸側
（エンジンの出力軸側）に連結されている。

【００１７】したがって、カッタブレード８ａの回転数
を変更操作することによって、つまりスロットルを調整
することによって制御される。前記変速機はニュートラ
ル位置ではブレーキ機能を有するものであり、斜板式可
変容量ポンプの斜板の傾きを制御して車体２の走行速度
および方向が制御されるものである。なお、この変速機
の詳細は特開平２−３０６８２９号公報に記載されてい
る。

【００１８】また、車体２の後部には支持ステー９が設
けられ、このステー９に対して水平に取付けられた支持
枠（図示せず）にグラスバッグ１１が着脱自在に装着さ
れている。さらにこのグラスバッグ１１は開閉自在な蓋
体１２で覆われている。

【００１９】前記カッタハウジング８とバッグ１１との
間にはダクト状のシュータ１３が設けられ、カッタブレ
ード８ａで刈取られた芝草の刈屑はカッタブレード８ａ
の回転で生じる空気流（送風）によってシュータ１３内
を移送されてグラスバッグ１１に収容される。なお、シ
ュータ１３は、整備や清掃のための分解・組立が容易な
ように、上部筒体１４，中間筒体１５および下部筒体１
６の、着脱自在な各要素から構成される。

【００２０】座席６の前方に配置されたハンドル５の下
方にはコントロールパネル１０が設けられる。このコン
トロールパネル１０には、後述する制御モード設定スイ
ッチ、シュータ詰まり防止予防基準値を設定するための
しきい値設定ダイヤル、ならびに各種表示ランプ等が配
設される。

【００２１】さらに、シュータ１３にはシュータ内の刈
屑の移送状態を刈屑の密度として検出する光センサが設
けられる。図３は、前記光センサの配設状態を示す斜視
図である。同図において、前記中間筒体１５には、発光
部１７ａと受光部１７ｂとからなる透過型光センサ１７
が取付けられている。この発光部１７ａおよび受光部１
７ｂは取付具１９で互いに連結され、中間筒体１５の直
径方向に設けられた貫通孔に合致され、互いの発光面と
受光面とが前記貫通孔から筒体１５の内方に向くように
位置決めされている。前記発光部１７ａとしては、例え
ば発光ダイオード、受光部１７ｂとしてはフォトダイオ
ードを含むフォトＩＣを使用できる。発光部１７ａから
出た光１８は受光部１７ｂで検出される。なお、前記取
付具１９は発光部１７ａおよび受光部１７ｂの支持のほ
か電源線や信号線を内包し保護する機能を兼用できる。

【００２２】また、車体２の前部には芝草の状態を検知
するセンサとしての透過型光センサ４０が設けられてい
る。この光センサ４０は、前記光センサ１７と同様、発
光部４０ａと受光部４０ｂとからなる。発光部４０ａお
よび受光部４０ｂは、車体２の左右方向に予定間隔をお
いて、かつそれぞれの発光面および受光面が互いに対向
するように配置されている。

【００２３】次に、図４のブロック図を参照して本実施
例の制御装置のハード構成を説明する。同図において、
制御装置のＥＣＵ２０はマイクロコンピュータおよびメ
モリなどその周辺装置を含む。このＥＣＵ２０の入力側
には、前記透過型光センサ１７および４０、前記しきい
値設定ダイヤルと連結されたしきい値設定器（ポテンシ
ョメータ）２１、復帰スイッチ２２、ならびに制御モー
ド設定スイッチ２３からの信号が接続されている。

【００２４】一方、ＥＣＵ２０の出力側には、詰まり防
止処理のために車体２が急減速されて停止したときに、
そのことを表示する減速ランプ２４、制御モード設定ス
イッチ２３によってシュータ詰まり防止モードが選択さ
れたときに点灯する制御ランプ２５、前記変速機を自動
的に減速操作させるためのリレー２６、ならびにこのリ
レー２６を付勢することによって供給される電源で駆動
されて前記変速機をュートラル位置へ操作するソレノイ
ド２７が接続されている。

【００２５】以上の構成により、本実施例では次のよう
な動作によってシュータ１３内での詰まり防止が行われ
る。まず、前記光センサ１７の受光部１７ｂの出力信号
に基づいて単位時間あたりの遮光時間（以下、遮光比と
いう）を検出する。シュータ１３内を移送される芝草の
量が増加すればそれに伴ってこの遮光比が高くなるの
で、あらかじめ設定されたしきい値に従い、遮光比がこ
のしきい値を超過したならば、詰まりが発生しやすくな
ると判断する。そして、詰まりが発生しやすくなるとい
う判断がなされると、変速機が強制的にニュートラル位
置に切換えられ、車体２が急減速されると共に、急減速
を知らせるランプが点灯される。

【００２６】ところで、前記光センサ１７によって検出
される遮光比は、同一の車速のもとでも、芝草の状態つ
まり芝草の丈や乾湿の程度、繁茂密度等によって異な
る。本発明者等は芝草の状態が異なった場合の車体２の
速度と遮光比との関係を実験によって確認した。図９
は、車速と遮光比との関係を各種芝草の状態について調
査した結果を示す図である。本調査において、カッタブ
レードの高さは４ｃｍで一定とし、１３ｃｍ丈の芝草
（図中白丸印）および８ｃｍ丈の芝草（図中黒丸）につ
いて濡らした状態（図中実線）と乾燥した状態（図中点
線）のもの、ならびに繁茂密度の高い１３ｃｍ丈の乾燥
した芝草（図中三角印）を実験に供した。同図におい
て、縦軸では遮光比、横軸では車速を示す。なお、本調
査において、芝草の濡れおよび乾燥状態は、比較的使用
頻度の高い作業の中での代表例を示している。

【００２７】図９に示したように、車速が増大するほど
単位時間当たりの刈取り量が増大するので遮光比は上が
るが、その増大程度は、芝草の丈が同じ場合には濡れた
もののほうが乾燥したものより遮光比の増大割合が大き
く、繁茂密度が高い乾燥した芝草については、遮光比の
増大割合は丈が高い濡れた芝草に相当するほど大きい。

【００２８】このように、遮光比は芝草の状態によって
異なり、芝草の丈が高いほど、また、濡れた芝草である
ほど、さらに繁茂密度の高い芝草ほど、同一の車速下に
おいて遮光比が高くなり、したがって刈屑の詰まりを生
じやすい。

【００２９】したがって刈屑の詰まりが発生しやすくな
ると判断するためのしきい値も芝草の状態に合わせて補
正するのが望ましく、同一の車速では芝草の丈が高いも
の、濡れているもの、あるいは繁茂密度が高いものにつ
いては、遮光比のしきい値を低く設定するのが望まし
い。これに対して、丈の低いもの、乾燥しているもの、
あるいは繁茂密度の低いものを刈取る場合は、遮光比は
あまり増大しないので遮光比のしきい値を高く設定して
も頻繁に詰まり防止が行われることはない。

【００３０】このような芝草の状態に対応したしきい値
の補正を行うために、前記光センサ４０の出力信号が利
用される。光センサ４０はシュータ１３に設けられた光
センサ１７と同様に動作する。光センサ４０は車体２の
前方下部に配置されているので、光センサ４０の出力に
基づいて得られる遮光比はこの光センサ４０が取付けら
れた高さにある芝草の密度に対応する。すなわち、遮光
比が予定値以上であれば、光センサ４０の取付け位置よ
りも丈が高い芝草が多いと判断するようにする。

【００３１】本実施例では、光センサ４０に基づいて検
出された遮光比に基づいて刈取りの対象となる芝草の背
丈を検知し、その結果によって、前記しきい値設定器２
１から読込んだしきい値を実際に使用するしきい値に換
算するためのテーブルが自動的に選択されるようにし
た。

【００３２】図１０は後述するしきい値算出部に記憶さ
れるしきい値換算テーブルの例である。同図において、
横軸にはＡ／Ｄ変換後のしきい値設定器２１の値、縦軸
には実際に光センサ１７の出力と比較されるしきい値を
示す。例えば、芝草の丈が高い場合、つまり光センサ４
０の出力信号基づいて得られた遮光比が予定のしきい値
より高い場合は換算テーブルａが選択され、芝草の丈が
低い場合つまり遮光比がしきい値より高い場合は換算テ
ーブルｂが選択され、これらの選択テーブルによって、
詰まり防止判定のためのシュータ１３内の遮光比判断の
しきい値が算出されるようにする。図１０の換算テーブ
ルでは、値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｄ´をＲＯＭデータとして
記憶している。

【００３３】次に、詰まり防止処理を行うための制御装
置の要部機能を図１の機能ブロック図を参照して説明す
る。同図において、光センサ１７は、その受光部の受光
レベルが予定値より低い場合に出力信号がハイ（Ｈ）に
なり、受光レベルが予定値より高い場合には出力信号が
ロー（Ｌ）になるように設定されている。レベル検出部
２８では、光センサ１７の出力信号レベルを判定し、こ
の出力信号のレベルがハイのときに検出信号を出力す
る。この検出信号は、予定の割込時間（本実施例では５
００μｓｅｃ）毎に出力される。遮光比算出用のハイレ
ベルカウンタ２９は前記レベル検出部２８からの信号に
よってカウンタ値をインクリメントする。

【００３４】このカウンタ値は予定の計算周期（本実施
例では５００ｍｓｅｃ）毎に遮光比算出部３０に供給さ
れる。遮光比算出部３０では、前記カウンタ値に基づ
き、前記計算周期内の、光センサ１７による高出力信号
の発生割合つまり遮光比を算出して詰まり状態判定部３
１に出力する。

【００３５】一方、しきい値算出部３２では、しきい値
設定器２１の値に基づいて詰まりを予防するための判定
基準となる光センサ１７用の遮光比のしきい値が計算さ
れる。このしきい値算出部３２には芝草の丈によって異
なる値が設定されたしきい値換算テーブルが設けられて
いる。この換算テーブルは、換算テーブル選択部３５か
らの選択信号によって選択される。

【００３６】芝草状態検出用の光センサ４０は、光セン
サ１７と同様その受光部の受光レベルが予定値より低い
場合に出力信号がハイ（Ｈ）になり、受光レベルが予定
値より高い場合には出力信号がロー（Ｌ）になるように
設定されている。

【００３７】光センサ４０の出力信号は芝草状態判定部
３６に供給され、遮光比に基づいて芝草の丈が予定の高
さより高いか低いかの判定がなされる。この芝草状態判
定部３６は、図中、鎖線で示した詰まり防止指令発生部
と同様に構成される。すなわち、光センサ４０の出力信
号レベルに基づいて検出される遮光比を予定のしきい値
と比較して芝草の丈を判定する。なお、光センサ部４０
は図示しない高さ調節手段によって上下動自在に構成さ
れている。そして、その判定信号は換算テーブル選択部
３５に供給され、換算テーブル選択部３５はこの芝草丈
判定信号に応答し、前記テーブル選択信号を前記しきい
値算出部３２に出力する。

【００３８】しきい値設定器２１の出力値はしきい値算
出部３２の換算テーブルによって換算され、正規のしき
い値として詰まり状態判定部３１に出力される。詰まり
状態判定部３１には、シュータを移送される刈屑の移送
状態を代表する前記遮光比データと、前記しきい値算出
部３２で計算された詰まり予防のためのしきい値が供給
され、両者の大小が比較される。

【００３９】しきい値よりも算出された遮光比の方が大
きい場合は、詰まりが発生する危険性が高いと判断し
て、詰まり防止指令ｃ１を出力する。ソレノイド２７お
よび減速ランプ２４はこの詰まり防止指令ｃ１に応答し
て駆動される。ソレノイド２７が駆動されると、変速機
３３はニュートラル位置に切換えられ、車体２は急減速
する。なお、必要に応じて自動的にブレーキをかけるよ
うにすることもできる。

【００４０】復帰スイッチ２２は、変速機がニュートラ
ル位置か否かを検出しており、ニュートラル位置に戻っ
たときにオンすることによって前記ソレノイド２７はオ
フとなり、次に再び変速位置となってオフすることによ
り、このオフ動作によって減速ランプ２４は消灯する。
このように復帰スイッチ２２は、詰まり防止処理から通
常の作業モードに復帰させる機能を備えている。

【００４１】一方、このように復帰機能を設定せずとも
ソレノイド２７は、ソレノイドオンカウンタ３４にあら
かじめ設定されているカウンタ値のカウントアップ信号
によってオフ動作させるように構成してもよい。なお、
以上の詰まり防止処理を行うか否かは、前記制御モード
設定スイッチ２３の設定によって選択することができ
る。

【００４２】次に、上記の動作を図５，図６および図８
のフローチャート、ならびに図７のタイミングチャート
を参照して説明する。まず、図５に従ってメインルーチ
ンを説明する。図５において、ステップＳ１では、各種
タイマ、カウンタの設定、メモリのクリアなど、マイコ
ン処理に必要なイニシャル処理を行う。ステップＳ２で
は、前記しきい値設定器２１から読込んだしきい値（ポ
テンショメータのアナログ値）をデジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換を行う。

【００４３】ステップＳ３では、刈取りの対象となる芝
草の種類や乾湿に応じてＲＯＭに設定されている前記換
算テーブルの一つを、前記換算テーブル選択部３５の選
択信号に応じて選択し、これによって前記Ａ／Ｄ変換さ
れたしきい値を補間計算し、正規のしきい値を得るしき
い値計算処理を行う。

【００４４】ステップＳ４では、制御モード設定スイッ
チ２３によってシュータ詰まり防止の制御モードが選択
されたとき、これに応答するモード切換処理が行われ
る。このモード切換処理ではソレノイド２７のオン時間
設定用カウンタおよび遮光比算出用割込みカウンタに初
期値をセットし、制御ランプ点灯用フラグをセットす
る。さらに、遮光比算出用ハイレベルカウンタと、遮光
比記憶メモリの内容をクリアする。

【００４５】ステップＳ５では、詰まり防止処理を行
う。この処理は図６のフローチャートに詳細に示した。
図６において、まず、前記遮光比算出用割込みカウンタ
のカウントアップを判断し（ステップＳ５１）、このカ
ウントアップ毎に遮光比を計算し（ステップＳ５２）、
その結果を前記しきい値と比較し（ステップＳ５３）、
しきい値よりも遮光比が大きい場合に詰まりフラグをセ
ット（ステップＳ５４）する。

【００４６】ステップＳ６（図５）では、詰まり復帰処
理を行う。この詰まり復帰処理では、前記詰まりフラグ
がセットされたときに、図７に示したような動作を行
う。図７のタイミングチャートにおいて、詰まりフラグ
がセットされたときには、変速機の駆動ソレノイド２７
をオン動作させて変速機をニュートラル位置に切換え
る。変速機をニュートラル位置に切換えると、車体２が
急減速状態に入るので、この急減速が詰まり防止処理に
よるものであることを表わすため、減速ランプ２４を点
灯させる。この減速ランプ２４は、１周期内に予定の点
灯（オン）時間が設定された点滅動作を行う。

【００４７】ソレノイド２７は、一旦、変速機がニート
ラル位置に切換えられると、長時間これをオン動作させ
ておく必要はないし、電力の無駄にもなるので、変速機
がニュートラルに戻ったことを検出した復帰スイッチ２
２のオンによってソレノイド２７をオフ動作させる。な
お、ソレノイド２７は復帰スイッチ２２のオンによらな
くても、前述のように、あらかじめソレノイドオン時間
設定用カウンタ（ソレノイドオンカウンタ３４）に設定
された時間が経過した時点でオフとなるようにしてもよ
い。

【００４８】さらに、前述のように変速機が作業者によ
って操作されてニュートラルから抜けると復帰スイッチ
２２はオンからオフとなり、減速ランプ２４は消灯し
て、もとの状態に復帰する。

【００４９】次に、前記メインルーチンの制御に予定時
間毎に割込むタイマ割込制御を、図８のフローチャート
を参照して説明する。このタイマ割込みは例えば２ｍｓ
ｅｃ毎に行われる。

【００５０】同図において、ステップＳ１０では、詰ま
り防止および詰まり復帰処理に基づく詰まりフラグの状
態や復帰スイッチ２２の切換え位置に応じて、変速機
（ＨＳＴ）駆動処理つまりソレノイド２７のオン・オフ
を行う。ステップＳ２０では、減速ランプ２４を点滅さ
せるランプ駆動処理を行う。

【００５１】ステップＳ３０では、復帰スイッチ２２お
よび制御モード設定スイッチ２３の入力信号を読込むス
イッチ入力処理を行う。この入力処理では、２ｍｓｅｃ
毎の割込みを１０回行う毎、つまり２０ｍｓｅｃ毎に入
力信号を読込む。そして、チャタリングによる誤った信
号の読込みを防止するため、３回続けて同一レベルの信
号が読込まれたときの入力信号レベルを入力値とする。
このスイッチ入力処理の入力結果は、それぞれの入力に
対して設けられたフラグにセットする。

【００５２】以上のほか、遮光比算出用ハイレベルカウ
ンタによるカウント処理もタイマ割込みによって行う。
すなわち、光センサ１７の受光部１７ｂの受光レベルを
５００μｓｅｃ毎に読込み、この受光レベルが低いと
き、つまり受光部１７ｂの出力信号レベルがハイ（Ｈ）
のときにカウンタをインクリメントする。そして遮光比
算出用割込みカウンタに設定された算出周期（５００ｍ
ｓｅｃ）毎に、このカウント処理結果つまり遮光比算出
用ハイレベルカウンタの値を前記詰まり防止処理（ステ
ップＳ５）で読込んで遮光比を算出し、その遮光比がし
きい値より大きいか否かを判断する。

【００５３】以上のように、本実施例では、遮光比算出
用割込みカウンタに設定された設定時間つまり算出周期
５００ｍｓｅｃの間のハイレベルカウンタ２９の値に基
づいて詰まり防止処理としての車体減速処理を行うか否
かを判断するようにした。

【００５４】すなわち、シュータ１３に設けられた光セ
ンサ１７の出力信号によって得られた遮光比によってシ
ュータ１３内の刈屑の密度を検出し、この密度（遮光
比）が予定値以上になった場合に、詰まり防止指令によ
って作業機を急減速し、芝草の刈取りを停止させる。

【００５５】本実施例では、遮光比が予定値以上になっ
た場合に作業機を急減速するようにしたが、作業機を完
全に停止させるようにしてもよい。また、遮光比のしき
い値を多段階設定し、各段階毎に減速の程度を変化させ
るようにしてもよい。例えば、遮光比がやや低い場合に
は作業機を減速するようにし、遮光比が極端に低い場合
は作業機を停止させるようにする。

【００５６】なお、前記しきい値算出部３２内の換算テ
ーブルとしては、単に芝草の丈のみならず、芝草の繁茂
密度、湿り具合ならびにこれらと丈とを組合わせたデー
タをパラメータとしたものを数種類設定しておくことも
できる。芝草の繁茂密度は本実施例の光センサ４０を使
用できるし、湿り具合をパラメータにした換算テーブル
を使用するためには、光センサ４０のほか芝草の湿り具
合を検出するセンサを設けることができる。

【００５７】芝草の湿り具合を検出するセンサとして
は、静電容量型のセンサを用いることができる。この型
のセンサは、例えば車体２の下部に一対の電極を予定間
隔で対向して配置し、この電極間の静電容量を検出する
ことによってこの電極間にある芝草の乾湿程度を検出す
るものである。

【００５８】また、芝草の丈を検出するセンサも本実施
例に示した光センサに限らず、前記静電容量型センサ、
超音波センサ、感圧センサなど、周知のセンサを適宜選
択して使用できる。要は、これらのセンサを車体２の前
部に設けて、刈取りの対象となる芝草の状態を刈取りに
先立って検知できるように構成してあればよい。

【００５９】さらに、本実施例では、芝草の状態に応じ
て複数の換算テーブルから一つを選択するようにした
が、芝草の状態に応じ、しきい値設定器２１の出力値に
予定の補正値を加算または減算したり、予定の補正係数
を乗算するようにしてもよい。また、これら換算テーブ
ルの選択やしきい値の補正は上記各センサによって検出
された芝草状態に応じて、本実施例のように自動的に行
えるほか、運転者によって操作できる選択スイッチを設
け、目視判断やセンサによって得られた芝草の状態によ
って前記選択スイッチを操作するようにしてもよい。

【００６０】なお、本実施例は、乗用型芝刈り機に本発
明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、無
人で走行する刈取り機にも同様に実施できる。

【００６１】また、シュータに対する空気流の供給を、
カッタブレードとは別に設けるファンから行うようにし
た刈取り機にも本発明は適用できる。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、芝草がシュータ内に詰まるおそれが出てきた
場合に、作業機を急減速して実質的な芝刈り量を少なく
できるので、シュータ内に送り込まれる刈屑量を大幅減
少させることができ、しかもこのときにカッタブレード
は回転を継続なので、このカッタブレードによる風力で
シュータ内に詰まりかけた刈屑をグラスバッグの方へ吹
飛ばすことができ、詰まりを未然に防止することができ
る。

【００６３】これによって、この種の刈取り作業機にお
いて頻繁に発生しやすく、刈取り作業再開のための掃除
がたいへん厄介で、かつ汚れる作業となる刈屑の詰まり
を大幅低減させることができる。したがって、簡単な操
作で能率的な刈取り作業が行えるようになる。

【００６４】また、上記のように刈屑が詰まりかかった
ことに起因して作業機の走行速度の急減速が行われた場
合には、減速ランプを点灯させることができるので、急
減速状態の理由を速やかに運転作業者や周囲の者に確実
に知らせることができる。

【００６５】詰まり防止を実行するか否かの判断のため
の基準となるしきい値を芝草の状態に対応して補正する
ようにしたので、刈取り対象となる芝草に応じ、シュー
タ内での現実の芝草の移送量に合った最適の判断基準に
よって詰まり防止ができる。その結果、実状に合わない
車体の減速や停止がなくなり、詰まりが生じない最適の
作業スピードを維持でき、能率を低下させずに作業を行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 制御装置の要部機能ブロック図である。

【図２】 乗用型芝刈り機の側面図である。

【図３】 遮光比検出用の光センサの装着態様を示す
斜視図である。

【図４】 制御装置のハード構成を示すブロック図で
ある。

【図５】 詰まり防止制御のメインフローチャートで
ある。

【図６】 詰まり防止処理のフローチャートである。

【図７】 詰まり復帰処理のタイミングチャートであ
る。

【図８】 タイマ割込みルーチンのフローチャートで
ある。

【図９】 芝草の状態と遮光比ならびに車速の関係を
示す図である。

【図１０】 しきい値換算テーブルの一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…乗用型芝刈り機、 ２…車体、 ８…カッタハウジ
ング、 １１…グラスバッグ、 １３…シュータ、 １
７ａ…発光部、 １７ｂ…受光部、 ２１…しきい値設
定器、 ２２…復帰スイッチ、 ２４…減速ランプ、
２７…ソレノイド、２８…レベル検出部、 ２９…ハイ
レベルカウンタ、 ３０…遮光比算出部、３１…詰まり
状態判定部、 ３２…しきい値算出部、 ３６…芝草状
態判定部、４０…芝草状態検出用光センサ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、刈取り機の走行制
御装置に関し、特に、刈取り作業によって刈取られた芝
草の刈屑がダクト状のシュータ内を移送されるときに、
この刈屑の詰まりが発生しないように走行速度を制御す
るように構成した刈取り機の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来から、エンジン等の動力によって
自走しながら作業を行う走行型作業機においては、作業
負荷の状態に応じて走行速度を自動的に操作する走行制
御が行われている。

【０００３】 このような作業機による方法に関し、次
のような各種の改良された方法が提案されている。例え
ば、特開昭５７−６９１４８号公報には、作業負荷のト
ルクを検出して作業機の走行速度を変速することによ
り、軽負荷での不必要な高速回転や重負荷での回転数低
下を防ぎ、燃料消費量を節約する方法が示され、特開昭
６０−１１６００８号公報には、エンジンで駆動される
交流発電機の回転数によって作業負荷状態を検出して作
業車の走行速度を変速することにより、作業跡の美観を
良好に保ち、かつ過負荷状態で作動させないようにする
方法が示されている。さらに、特開昭６２−６９９２５
号公報には、作業車の前部に刈取り草の粗密度を検出す
るセンサを設け、このセンサの出力によって作業負荷状
態を検出（予測）して作業車の走行速度を変速すること
により、エンジン出力を有効に利用して草刈り作業を能
率良く行う方法が示されている。

【０００４】 ところで、例えばグラスバッグを有する
芝刈り機のように、カッタデッキ内で刈取った刈芝（刈
屑）をカッタブレード等による送風によって強制的に移
送してグラスバッグ内に回収するように構成された作業
機においては、刈取った刈屑がシュータ内を流れる空気
によって移送されるので、移送量が多くなると、移送能
力が低下してシュータ内に詰まってしまうという問題が
発生している。

【０００５】 この詰まり現象が一旦発生すると、刈取
り作業を継続するためにはシュータを取り外して詰まっ
た部分をきれいに掃除したうえで、再びこれを取り付け
るという作業が必要になる。この刈屑の除去および清掃
作業がたいへん厄介で、かつ汚れる作業となるため、作
業者には大変嫌われるうえ、作業能率も大幅に低下させ
ることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 単に刈取り量が多い
から詰まるというのであれば、カッタデッキの高さを自
動的に上げて刈取り高さを上げることにより、刈取り量
を減らすことが考えられるが、刈屑が詰まるたびに刈取
り高さを上げたり、詰まりが解消すると刈取り高さを下
げたりしたのでは、刈取り高さが不均一になって作業跡
の美観（仕上がり）が悪くなる。

【０００７】 また、刈屑がシュータ内に詰まるという
問題は、単に刈取り量（負荷量）が多い場合に発生する
とは限らない。

【０００８】 例えば、芝草が濡れていて、刈屑がシュ
ータの内面に付着しやすい状態であったり、空気の乱れ
によって刈屑がシュータ内で団子状にまとまって移送さ
れたりすることが詰まりの原因であることが多い。そし
て、一旦、わずかな詰まりが発生してシュータ内の空気
の流れが阻害されると、たちまち作業を不能にさせるよ
うな大きな詰まりにまで至るのである。

【０００９】 本発明者等は、長年の研究による試験結
果から、シュータ内の刈屑の詰まりは単に刈取り量の多
さに起因するものではなく、むしろシュータ内で刈屑が
詰まり始めたとき等のような、刈屑の密度が一時的にし
ろ極端に高まったときに、それに伴ってシュータ内を流
れる風量が減少することに起因するものであることを発
見した。

【００１０】 つまり、シュータ内を通過する刈屑の密
度を適正値以下に保って、刈屑の移送量に対する最適な
風量を確保し続けることが肝要であるという結論に達し
た。

【００１１】 本発明は、上記のような事情に鑑みてな
されたものであり、頻繁に発生しやすく、刈取り作業の
再開のための掃除が厄介で、かつ汚れる作業となる刈屑
の詰まりを大幅低減させることにより、簡単な操作で能
率的な作業が行える刈取り機の走行制御装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】 前記の問題点を解決
し、目的を達成するために、本発明は、シュータ内の芝
草の刈屑の移送状態を、シュータ内を通過する刈屑の単
位時間あたりの密度で判断して検出する移送状態検出手
段と、前記密度が所定のしきい値を超えていると判断し
た場合に、刈取り用のカッタブレードの回転は維持した
まま作業機の走行速度を減速させる手段とを具備すると
共に、前記しきい値は刈取り対象となる芝草の状態に応
じて補正するようにした点に特徴がある。

【００１３】

【作用】 上記の特徴を有する本発明では、シュータ内
の刈屑の移送状態が通常運転状態より低下した場合に、
作業機を減速または停止させるので、刈取り量は減少す
る。しかしながら、シュータに対する空気量の送給はそ
のまま継続しているので、シュータ内に詰まりかけた芝
草は移送方向に吹き飛ばされることになり、結果として
シュータ内の刈屑の詰まりは未然に防止できる。

【００１４】 さらに、詰まりが発生する移送状態が刈
取りの対象となる芝草の状態によって変化することが予
想される場合に、その予想される移送状態の変化に応じ
て判断基準を補正できるので適確な詰まり防止処理によ
って作業能率の向上を図れる。

【００１５】

【実施例】 以下に、図面を参照して本発明の一実施例
を説明する。本実施例では、制御装置を適用する刈取り
機として乗用芝刈り機を例にして説明する。図２は乗用
芝刈り機の側面図である。同図において、乗用芝刈り機
（以下、単に芝刈り機という）１は操向輪となる前輪３
を車体２の前部に備え、車体２の後部には駆動輪となる
後輪４を備えている。前記操向輪としての前輪３は車体
２の前部に設けられたハンドル５によって操向される。
車体２の中央部には座席６が備えられ、その下方にはカ
バー７で覆われたエンジン（図示しない）が搭載されて
いる。

【００１６】 車体２の下方にはカッタブレード８ａを
収容したカッタハウジング８が配設されている。前記エ
ンジンの出力軸は、図示しない油圧式無段変速装置（以
下、変速機という）に連結され、この変速機の出力軸が
前記後輪４の車軸に連結されている。また、前記カッタ
ブレード８ａはベルトを介して前記変速機の入力軸側
（エンジンの出力軸側）に連結されている。

【００１７】 したがって、カッタブレード８ａの回転
数はエンジン回転数を変更操作することによって、つま
りスロットルを調整することによって制御される。前記
変速機はニュートラル位置ではブレーキ機能を有するも
のであり、斜板式可変容量ポンプの斜板の傾きを制御し
て車体２の走行速度および方向が制御されるものであ
る。なお、この変速機の詳細は特開平２−３０６８２９
号公報に記載されている。

【００１８】 また、車体２の後部には支持ステー９が
設けられ、このステー９に対して水平に取付けられた支
持枠（図示せず）にグラスバッグ１１が着脱自在に装着
されている。さらにこのグラスバッグ１１は開閉自在な
蓋体１２で覆われている。

【００１９】 前記カッタハウジング８とバッグ１１と
の間にはダクト状のシュータ１３が設けられ、カッタブ
レード８ａで刈取られた芝草の刈屑はカッタブレード８
ａの回転で生じる空気流（送風）によってシュータ１３
内を移送されてグラスバッグ１１に収容される。なお、
シュータ１３は、整備や清掃のための分解・組立が容易
なように、上部筒体１４，中間筒体１５および下部筒体
１６の、着脱自在な各要素から構成される。

【００２０】 座席６の前方に配置されたハンドル５の
下方にはコントロールパネル１０が設けられる。このコ
ントロールパネル１０には、後述する制御モード設定ス
イッチ、シュータ詰まり防止予防基準値を設定するため
のしきい値設定ダイヤル、ならびに各種表示ランプ等が
配設される。

【００２１】 さらに、シュータ１３にはシュータ内の
刈屑の移送状態を刈屑の密度として検出する光センサが
設けられる。図３は、前記光センサの配設状態を示す斜
視図である。同図において、前記中間筒体１５には、発
光部１７ａと受光部１７ｂとからなる透過型光センサ１
７が取付けられている。この発光部１７ａおよび受光部
１７ｂは取付具１９で互いに連結され、中間筒体１５の
直径方向に設けられた貫通孔に合致され、互いの発光面
と受光面とが前記貫通孔から筒体１５の内方に向くよう
に位置決めされている。前記発光部１７ａとしては、例
えば発光ダイオード、受光部１７ｂとしてはフォトダイ
オードを含むフォトＩＣを使用できる。発光部１７ａか
ら出た光１８は受光部１７ｂで検出される。なお、前記
取付具１９は発光部１７ａおよび受光部１７ｂの支持の
ほか電源線や信号線を内包し保護する機能を兼用でき
る。

【００２２】 また、車体２の前部には芝草の状態を検
知するセンサとしての透過型光センサ４０が設けられて
いる。この光センサ４０は、前記光センサ１７と同様、
発光部４０ａと受光部４０ｂとからなる。発光部４０ａ
および受光部４０ｂは、車体２の左右方向に予定間隔を
おいて、かつそれぞれの発光面および受光面が互いに対
向するように配置されている。

【００２３】 次に、図４のブロック図を参照して本実
施例の制御装置のハード構成を説明する。同図におい
て、制御装置のＥＣＵ２０はマイクロコンピュータおよ
びメモリなどその周辺装置を含む。このＥＣＵ２０の入
力側には、前記透過型光センサ１７および４０、前記し
きい値設定ダイヤルと連結されたしきい値設定器（ポテ
ンショメータ）２１、復帰スイッチ２２、ならびに制御
モード設定スイッチ２３からの信号が接続されている。

【００２４】 一方、ＥＣＵ２０の出力側には、詰まり
防止処理のために車体２が急減速されて停止したとき
に、そのことを表示する減速ランプ２４、制御モード設
定スイッチ２３によってシュータ詰まり防止モードが選
択されたときに点灯する制御ランプ２５、前記変速機を
自動的に減速操作させるためのリレー２６、ならびにこ
のリレー２６を付勢することによって供給される電源で
駆動されて前記変速機をニュートラル位置へ操作するソ
レノイド２７が接続されている。

【００２５】 以上の構成により、本実施例では次のよ
うな動作によってシュータ１３内での詰まり防止が行わ
れる。まず、前記光センサ１７の受光部１７ｂの出力信
号に基づいて単位時間あたりの遮光時間（以下、遮光比
という）を検出する。シュータ１３内を移送される芝草
の量が増加すればそれに伴ってこの遮光比が高くなるの
で、あらかじめ設定されたしきい値に従い、遮光比がこ
のしきい値を超過したならば、詰まりが発生しやすくな
ると判断する。そして、詰まりが発生しやすくなるとい
う判断がなされると、変速機が強制的にニュートラル位
置に切換えられ、車体２が急減速されると共に、急減速
を知らせるランプが点灯される。

【００２６】 ところで、前記光センサ１７によって検
出される遮光比は、同一の車速のもとでも、芝草の状態
つまり芝草の丈や乾湿の程度、繁茂密度等によって異な
る。本発明者等は芝草の状態が異なった場合の車体２の
速度と遮光比との関係を実験によって確認した。図９
は、車速と遮光比との関係を各種芝草の状態について調
査した結果を示す図である。本調査において、カッタブ
レードの高さは４ｃｍで一定とし、１３ｃｍ丈の芝草
（図中白丸印）および８ｃｍ丈の芝草（図中黒丸）につ
いて濡らした状態（図中実線）と乾燥した状態（図中点
線）のもの、ならびに繁茂密度の高い１３ｃｍ丈の乾燥
した芝草（図中三角印）を実験に供した。同図におい
て、縦軸では遮光比、横軸では車速を示す。なお、本調
査において、芝草の濡れおよび乾燥状態は、比較的使用
頻度の高い作業の中での代表例を示している。

【００２７】 図９に示したように、車速が増大するほ
ど単位時間当たりの刈取り量が増大するので遮光比は上
がるが、その増大程度は、芝草の丈が同じ場合には濡れ
たもののほうが乾燥したものより遮光比の増大割合が大
きく、繁茂密度が高い乾燥した芝草については、遮光比
の増大割合は丈が高い濡れた芝草に相当するほど大き
い。

【００２８】 このように、遮光比は芝草の状態によっ
て異なり、芝草の丈が高いほど、また、濡れた芝草であ
るほど、さらに繁茂密度の高い芝草ほど、同一の車速下
において遮光比が高くなり、したがって刈屑の詰まりを
生じやすい。

【００２９】 したがって刈屑の詰まりが発生しやすく
なると判断するためのしきい値も芝草の状態に合わせて
補正するのが望ましく、同一の車速では芝草の丈が高い
もの、濡れているもの、あるいは繁茂密度が高いものに
ついては、遮光比のしきい値を低く設定するのが望まし
い。これに対して、丈の低いもの、乾燥しているもの、
あるいは繁茂密度の低いものを刈取る場合は、遮光比は
あまり増大しないので遮光比のしきい値を高く設定して
も頻繁に詰まり防止が行われることはない。

【００３０】 このような芝草の状態に対応したしきい
値の補正を行うために、前記光センサ４０の出力信号が
利用される。光センサ４０はシュータ１３に設けられた
光センサ１７と同様に動作する。光センサ４０は車体２
の前方下部に配置されているので、光センサ４０の出力
に基づいて得られる遮光比はこの光センサ４０が取付け
られた高さにある芝草の密度に対応する。すなわち、遮
光比が予定値以上であれば、光センサ４０の取付け位置
よりも丈が高い芝草が多いと判断するようにする。

【００３１】 本実施例では、光センサ４０に基づいて
検出された遮光比に基づいて刈取りの対象となる芝草の
背丈を検知し、その結果によって、前記しきい値設定器
２１から読込んだしきい値を実際に使用するしきい値に
換算するためのテーブルが自動的に選択されるようにし
た。

【００３２】 図１０は後述するしきい値算出部に記憶
されるしきい値換算テーブルの例である。同図におい
て、横軸にはＡ／Ｄ変換後のしきい値設定器２１の値、
縦軸には実際に光センサ１７の出力と比較されるしきい
値を示す。例えば、芝草の丈が高い場合、つまり光セン
サ４０の出力信号基づいて得られた遮光比が予定のしき
い値より高い場合は換算テーブルａが選択され、芝草の
丈が低い場合つまり遮光比がしきい値より高い場合は換
算テーブルｂが選択され、これらの選択テーブルによっ
て、詰まり防止判定のためのシュータ１３内の遮光比判
断のしきい値が算出されるようにする。図１０の換算テ
ーブルでは、値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｄ′をＲＯＭデータと
して記憶している。

【００３３】 次に、詰まり防止処理を行うための制御
装置の要部機能を図１の機能ブロック図を参照して説明
する。同図において、光センサ１７は、その受光部の受
光レベルが予定値より低い場合に出力信号がハイ（Ｈ）
になり、受光レベルが予定値より高い場合には出力信号
がロー（Ｌ）になるように設定されている。レベル検出
部２８では、光センサ１７の出力信号レベルを判定し、
この出力信号のレベルがハイのときに検出信号を出力す
る。この検出信号は、予定の割込時間（本実施例では５
００μｓｅｃ）毎に出力される。遮光比算出用のハイレ
ベルカウンタ２９は前記レベル検出部２８からの信号に
よってカウンタ値をインクリメントする。

【００３４】 このカウンタ値は予定の計算周期（本実
施例では５００ｍｓｅｃ）毎に遮光比算出部３０に供給
される。遮光比算出部３０では、前記カウンタ値に基づ
き、前記計算周期内の、光センサ１７による高出力信号
の発生割合つまり遮光比を算出して詰まり状態判定部３
１に出力する。

【００３５】 一方、しきい値算出部３２では、しきい
値設定器２１の値に基づいて詰まりを予防するための判
定基準となる光センサ１７用の遮光比のしきい値が計算
される。このしきい値算出部３２には芝草の丈によって
異なる値が設定されたしきい値換算テーブルが設けられ
ている。この換算テーブルは、換算テーブル選択部３５
からの選択信号によって選択される。

【００３６】 芝草状態検出用の光センサ４０は、光セ
ンサ１７と同様その受光部の受光レベルが予定値より低
い場合に出力信号がハイ（Ｈ）になり、受光レベルが予
定値より高い場合には出力信号がロー（Ｌ）になるよう
に設定されている。

【００３７】 光センサ４０の出力信号は芝草状態判定
部３６に供給され、遮光比に基づいて芝草の丈が予定の
高さより高いか低いかの判定がなされる。この芝草状態
判定部３６は、図中、鎖線で示した詰まり防止指令発生
部と同様に構成される。すなわち、光センサ４０の出力
信号レベルに基づいて検出される遮光比を予定のしきい
値と比較して芝草の丈を判定する。なお、光センサ部４
０は図示しない高さ調節手段によって上下動自在に構成
されている。そして、その判定信号は換算テーブル選択
部３５に供給され、換算テーブル選択部３５はこの芝草
丈判定信号に応答し、前記テーブル選択信号を前記しき
い値算出部３２に出力する。

【００３８】 しきい値設定器２１の出力値はしきい値
算出部３２の換算テーブルによって換算され、正規のし
きい値として詰まり状態判定部３１に出力される。詰ま
り状態判定部３１には、シュータを移送される刈屑の移
送状態を代表する前記遮光比データと、前記しきい値算
出部３２で計算された詰まり予防のためのしきい値が供
給され、両者の大小が比較される。

【００３９】 しきい値よりも算出された遮光比の方が
大きい場合は、詰まりが発生する危険性が高いと判断し
て、詰まり防止指令ｃ１を出力する。ソレノイド２７お
よび減速ランプ２４はこの詰まり防止指令ｃ１に応答し
て駆動される。ソレノイド２７が駆動されると、変速機
３３はニュートラル位置に切換えられ、車体２は急減速
する。なお、必要に応じて自動的にブレーキをかけるよ
うにすることもできる。

【００４０】 復帰スイッチ２２は、変速機がニュート
ラル位置か否かを検出しており、ニュートラル位置に戻
ったときにオンすることによって前記ソレノイド２７は
オフとなり、次に再び変速位置となってオフすることに
より、このオフ動作によって減速ランプ２４は消灯す
る。このように復帰スイッチ２２は、詰まり防止処理か
ら通常の作業モードに復帰させる機能を備えている。

【００４１】 一方、このように復帰機能を設定せずと
もソレノイド２７は、ソレノイドオンカウンタ３４にあ
らかじめ設定されているカウンタ値のカウントアップ信
号によってオフ動作させるように構成してもよい。な
お、以上の詰まり防止処理を行うか否かは、前記制御モ
ード設定スイッチ２３の設定によって選択することがで
きる。

【００４２】 次に、上記の動作を図５，図６および図
８のフローチャート、ならびに図７のタイミングチャー
トを参照して説明する。まず、図５に従ってメインルー
チンを説明する。図５において、ステップＳ１では、各
種タイマ、カウンタの設定、メモリのクリアなど、マイ
コン処理に必要なイニシャル処理を行う。ステップＳ２
では、前記しきい値設定器２１から読込んだしきい値
（ポテンショメータのアナログ値）をデジタル値に変換
するＡ／Ｄ変換を行う。

【００４３】 ステップＳ３では、刈取りの対象となる
芝草の種類や乾湿に応じてＲＯＭに設定されている前記
換算テーブルの一つを、前記換算テーブル選択部３５の
選択信号に応じて選択し、これによって前記Ａ／Ｄ変換
されたしきい値を補間計算し、正規のしきい値を得るし
きい値計算処理を行う。

【００４４】 ステップＳ４では、制御モード設定スイ
ッチ２３によってシュータ詰まり防止の制御モードが選
択されたとき、これに応答するモード切換処理が行われ
る。このモード切換処理ではソレノイド２７のオン時間
設定用カウンタおよび遮光比算出用割込みカウンタに初
期値をセットし、制御ランプ点灯用フラグをセットす
る。さらに、遮光比算出用ハイレベルカウンタと、遮光
比記憶メモリの内容をクリアする。

【００４５】 ステップＳ５では、詰まり防止処理を行
う。この処理は図６のフローチャートに詳細に示した。
図６において、まず、前記遮光比算出用割込みカウンタ
のカウントアップを判断し（ステップＳ５１）、このカ
ウントアップ毎に遮光比を計算し（ステップＳ５２）、
その結果を前記しきい値と比較し（ステップＳ５３）、
しきい値よりも遮光比が大きい場合に詰まりフラグをセ
ット（ステップＳ５４）する。

【００４６】 ステップＳ６（図５）では、詰まり復帰
処理を行う。この詰まり復帰処理では、前記詰まりフラ
グがセットされたときに、図７に示したような動作を行
う。図７のタイミングチャートにおいて、詰まりフラグ
がセットされたときには、変速機の駆動ソレノイド２７
をオン動作させて変速機をニュートラル位置に切換え
る。変速機をニュートラル位置に切換えると、車体２が
急減速状態に入るので、この急減速が詰まり防止処理に
よるものであることを表わすため、減速ランプ２４を点
灯させる。この減速ランプ２４は、図７では連続点灯し
ている例を示しているが、これに限定されず１周期内に
予定の点灯（オン）時間が設定された点滅動作であって
もよい。

【００４７】 ソレノイド２７は、一旦、変速機がニー
トラル位置に切換えられると、長時間これをオン動作さ
せておく必要はないし、電力の無駄にもなるので、変速
機がニュートラルに戻ったことを検出した復帰スイッチ
２２のオンによってソレノイド２７をオフ動作させる。
なお、ソレノイド２７は復帰スイッチ２２のオンによら
なくても、前述のように、あらかじめソレノイドオン時
間設定用カウンタ（ソレノイドオンカウンタ３４）に設
定された時間が経過した時点でオフとなるようにしても
よい。

【００４８】 さらに、前述のように変速機が作業者に
よって操作されてニュートラルから抜けると復帰スイッ
チ２２はオンからオフとなり、減速ランプ２４は消灯し
て、もとの状態に復帰する。

【００４９】 次に、前記メインルーチンの制御に予定
時間毎に割込むタイマ割込制御を、図８のフローチャー
トを参照して説明する。このタイマ割込みは例えば２ｍ
ｓｅｃ毎に行われる。

【００５０】 同図において、ステップＳ１０では、詰
まり防止および詰まり復帰処理に基づく詰まりフラグの
状態や復帰スイッチ２２の切換え位置に応じて、変速機
（ＨＳＴ）駆動処理つまりソレノイド２７のオン・オフ
を行う。ステップＳ２０では、減速ランプ２４を点滅さ
せるランプ駆動処理を行う。

【００５１】 ステップＳ３０では、復帰スイッチ２２
および制御モード設定スイッチ２３の入力信号を読込む
スイッチ入力処理を行う。この入力処理では、２ｍｓｅ
ｃ毎の割込みを１０回行う毎、つまり２０ｍｓｅｃ毎に
入力信号を読込む。そして、チャタリングによる誤った
信号の読込みを防止するため、３回続けて同一レベルの
信号が読込まれたときの入力信号レベルを入力値とす
る。このスイッチ入力処理の入力結果は、それぞれの入
力に対して設けられたフラグにセットする。

【００５２】 以上のほか、遮光比算出用ハイレベルカ
ウンタによるカウント処理もタイマ割込みによって行
う。すなわち、光センサ１７の受光部１７ｂの受光レベ
ルを５００μｓｅｃ毎に読込み、この受光レベルが低い
とき、つまり受光部１７ｂの出力信号レベルがハイ
（Ｈ）のときにカウンタをインクリメントする。そして
遮光比算出用割込みカウンタに設定された算出周期（５
００ｍｓｅｃ）毎に、このカウント処理結果つまり遮光
比算出用ハイレベルカウンタの値を前記詰まり防止処理
（ステップＳ５）で読込んで遮光比を算出し、その遮光
比がしきい値より大きいか否かを判断する。

【００５３】 以上のように、本実施例では、遮光比算
出用割込みカウンタに設定された設定時間つまり算出周
期５００ｍｓｅｃの間のハイレベルカウンタ２９の値に
基づいて詰まり防止処理としての車体減速処理を行うか
否かを判断するようにした。

【００５４】 すなわち、シュータ１３に設けられた光
センサ１７の出力信号によって得られた遮光比によって
シュータ１３内の刈屑の密度を検出し、この密度（遮光
比）が予定値以上になった場合に、詰まり防止指令によ
って作業機を急減速し、芝草の刈取りを停止させる。

【００５５】 本実施例では、遮光比が予定値以上にな
った場合に作業機を急減速するようにしたが、作業機を
完全に停止させるようにしてもよい。また、遮光比のし
きい値を多段階設定し、各段階毎に減速の程度を変化さ
せるようにしてもよい。例えば、遮光比がやや低い場合
には作業機を減速するようにし、遮光比が極端に低い場
合は作業機を停止させるようにする。

【００５６】 なお、前記しきい値算出部３２内の換算
テーブルとしては、単に芝草の丈のみならず、芝草の繁
茂密度、湿り具合ならびにこれらと丈とを組合わせたデ
ータをパラメータとしたものを数種類設定しておくこと
もできる。芝草の繁茂密度は本実施例の光センサ４０を
使用できるし、湿り具合をパラメータにした換算テーブ
ルを使用するためには、光センサ４０のほか芝草の湿り
具合を検出するセンサを設けることができる。

【００５７】 芝草の湿り具合を検出するセンサとして
は、静電容量型のセンサを用いることができる。この型
のセンサは、例えば車体２の下部に一対の電極を予定間
隔で対向して配置し、この電極間の静電容量を検出する
ことによってこの電極間にある芝草の乾湿程度を検出す
るものである。

【００５８】 また、芝草の丈を検出するセンサも本実
施例に示した光センサに限らず、前記静電容量型セン
サ、超音波センサ、感圧センサなど、周知のセンサを適
宜選択して使用できる。要は、これらのセンサを車体２
の前部に設けて、刈取りの対象となる芝草の状態を刈取
りに先立って検知できるように構成してあればよい。

【００５９】 さらに、本実施例では、芝草の状態に応
じて複数の換算テーブルから一つを選択するようにした
が、芝草の状態に応じ、しきい値設定器２１の出力値に
予定の補正値を加算または減算したり、予定の補正係数
を乗算するようにしてもよい。また、これら換算テーブ
ルの選択やしきい値の補正は上記各センサによって検出
された芝草状態に応じて、本実施例のように自動的に行
えるほか、運転者によって操作できる選択スイッチを設
け、目視判断やセンサによって得られた芝草の状態によ
って前記選択スイッチを操作するようにしてもよい。

【００６０】 なお、本実施例は、乗用型芝刈り機に本
発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、
無人で走行する刈取り機にも同様に実施できる。

【００６１】 また、シュータに対する空気流の供給
を、カッタブレードとは別に設けるファンから行うよう
にした刈取り機にも本発明は適用できる。

【００６２】

【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発
明によれば、芝草がシュータ内に詰まるおそれが出てき
た場合に、作業機を急減速して実質的な芝刈り量を少な
くできるので、シュータ内に送り込まれる刈屑量を大幅
減少させることができ、しかもこのときにカッタブレー
ドは回転を継続なので、このカッタブレードによる風力
でシュータ内に詰まりかけた刈屑をグラスバッグの方へ
吹飛ばすことができ、詰まりを未然に防止することがで
きる。

【００６３】 これによって、この種の刈取り作業機に
おいて頻繁に発生しやすく、刈取り作業再開のための掃
除がたいへん厄介で、かつ汚れる作業となる刈屑の詰ま
りを大幅低減させることができる。したがって、簡単な
操作で能率的な刈取り作業が行えるようになる。

【００６４】 また、上記のように刈屑が詰まりかかっ
たことに起因して作業機の走行速度の急減速が行われた
場合には、減速ランプを点灯させることができるので、
急減速状態の理由を速やかに運転作業者や周囲の者に確
実に知らせることができる。

【００６５】 詰まり防止を実行するか否かの判断のた
めの基準となるしきい値を芝草の状態に対応して補正す
るようにしたので、刈取り対象となる芝草に応じ、シュ
ータ内での現実の芝草の移送量に合った最適の判断基準
によって詰まり防止ができる。その結果、実状に合わな
い車体の減速や停止がなくなり、詰まりが生じない最適
の作業スピードを維持でき、能率を低下させずに作業を
行える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 利和 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するカッタブレードで刈取られた芝
   草の刈屑を、この芝草と共にシュータ内に送給される空
   気流の風圧によってシュータ内を移送させてグラスバッ
   グに収容するように構成された刈取り機の走行制御装置
   において、 シュータ内の刈屑の移送状態をシュータ内を通過する刈
   屑の単位時間あたりの密度で判断して検出する移送状態
   検出手段と、 この密度が所定のしきい値を超えていると判断したとき
   に詰まり防止指令を出力する詰まり判定手段と、 前記詰まり防止指令に応答し、シュータに対する空気流
   の送給は継続したまま刈取り機の走行速度を減速させる
   手段と、 刈取られる芝草の状態に応じて前記しきい値を補正する
   手段とを具備したことを特徴とする刈取り機の走行制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記空気流は、前記カッタブレードの回
   転によってシュータ内に送給されるものであることを特
   徴とする請求項１記載の刈取り機の走行制御装置。
3. 【請求項３】 入力軸にエンジンおよび前記カッタブレ
   ードが連結され、出力軸に刈取り機の駆動輪が連結され
   た油圧式無段変速装置を具備し、 前記詰まり防止指令に応答して前記変速装置をニュート
   ラル位置に切換えることによってシュータに対する空気
   流の送給は継続したまま刈取り機の走行速度を減速させ
   ることを特徴とする請求項２記載の刈取り機の走行制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は、複数の詰まり予防判断
   基準のしきい値の算出テーブルから一つを選択するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の刈取り機の走行制御装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段は、刈取り機の下部に設け
   た芝草状態検出センサで検出される芝草状態に応じて前
   記詰まり予防判断基準のしきい値を補正するように構成
   されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の刈取り機の走行制御装置。
6. 【請求項６】 前記芝草状態検出センサは、芝草の丈を
   検出するセンサであることを特徴とする請求項５記載の
   刈取り機の走行制御装置。
7. 【請求項７】 前記芝草状態検出センサは、芝草の乾湿
   程度を検出するセンサであることを特徴とする請求項５
   記載の刈取り機の走行制御装置。
8. 【請求項８】 前記シュータ内での刈屑の移送状態は、
   シュータ内を通過する刈屑の密度に基づいて検出すると
   共に、この密度があらかじめ設定した基準値を超過して
   いるときに、前記移送状態が低下して詰まり状態に近い
   側にあると判断するように構成したことを特徴とする請
   求項１〜７のいずれかに記載の刈取り機の走行制御装
   置。
9. 【請求項９】 前記刈屑の密度を、発光部および受光部
   を前記シュータの直径方向に対向して配置した透過型光
   センサの出力信号に基づいて算出することを特徴とする
   請求項８記載の刈取り機の走行制御装置。
10. 【請求項１０】 前記詰まり防止指令に応答してシュー
    タに対する空気流の送給は継続したまま刈取り機を減速
    させたときには、その状態の解除指令が供給されるまで
    警報を継続するように構成したことを特徴とする請求項
    １〜９のいずれかに記載の刈取り機の走行制御装置。
11. 【請求項１１】 前記詰まり防止指令に応答してシュー
    タに対する空気流の送給は継続したまま刈取り機を減速
    させられたときには、次の増速操作が行われるまで警報
    を継続するように構成したことを特徴とする請求項１〜
    ９記載の刈取り機の走行制御装置。
12. 【請求項１２】 前記刈取り機の減速は、刈取り機の停
    止に至る急減速であることを特徴とする請求項１〜１１
    のいずれかに記載の刈取り機の走行制御装置。