JPH0515232A - 電動芝刈機 - Google Patents

電動芝刈機

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JPH0515232A
JPH0515232A JP3166777A JP16677791A JPH0515232A JP H0515232 A JPH0515232 A JP H0515232A JP 3166777 A JP3166777 A JP 3166777A JP 16677791 A JP16677791 A JP 16677791A JP H0515232 A JPH0515232 A JP H0515232A
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JP
Japan
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warning
driving
wheel
lawn mower
electric motor
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Application number
JP3166777A
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English (en)
Inventor
Shinichi Tanba
晨一 丹波
Akio Ajiguchi
明夫 味口
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Harvester Elements (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主としてバッテリーを電源とする電動芝刈機
において、外的要因により走行が停止した際における無
駄な電力の浪費をなくすことを目的としている。 【構成】 警告を発する警告装置と、動輪駆動用電動モ
ータに流れる電流を検知するモニターや従動輪の回転を
検知する回転センサー等のように外的要因による芝刈機
の走行停止を検知する手段を備え、動輪駆動用電動モー
タに流れる電流の異常を検知し、あるいは動輪駆動用電
動モータのオンと従動輪の回転停止を検知し、または動
輪駆動用電動モータに流れる電流の異常および従動輪の
回転停止を検知して、制御装置を介して警告装置を作動
させ、あるいはさらに動輪駆動用電動モータを自動的に
停止するようしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバッテリーを主たる電源
とし、電動モータにより刈刃と自走用駆動輪を駆動させ
る電動芝刈機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動芝刈機において、外的要因に
より停止した場合等、機体は停止しているが電動モータ
等は作動し続ける構造になっている。電動モータ式の先
行技術として実開昭５７−６７５０５号がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
（１）外的要因により走行が停止した際、動輪駆動用電
動モータ及び刈刃駆動用電動モータには電流が流れ続け
るため、無駄な電力を消費する。 （２）動輪駆動用電動モータに過負荷がかかったまま停
止する可能性がある。 （３）外的要因で走行が停止した場合、刈取り作業の遅
れを管理することが困難である。
【０００４】
【発明の目的】外的要因による停止、たとえば障害物等
による進行の妨げ、砂地あるいは泥地でのスティック、
起伏への乗り上げ、凹部への脱輪、などの際に起こる無
駄な電力の消費、電動モータあるいはバッテリーの発熱
等を回避し、エネルギー効率の高い自走式の電動芝刈機
を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、目的
を達成するために、バッテリーを主たる電源とし、電動
モータにより刈刃と自走用動輪を駆動させる電動芝刈機
において、本願請求項１記載の発明は、動輪駆動用電動
モータに流れる電流を検知するモニターと、警告を発す
る警告装置と、上記モニターが一定の範囲の電流値を検
知した時に警告を発するように警告装置に出力信号を送
る制御装置を備えている。
【０００６】請求項２記載の発明は、走行により従動回
転する従動輪と、該従動輪の回転を検知する回転センサ
ーと、警告を発する警告装置と、動輪駆動用電動モータ
がオンで、かつ従動輪の回転が略０になるのを検知した
時に警告を発するように警告装置に出力信号を送る制御
装置を備えている。
【０００７】請求項３記載の発明は、動輪駆動用電動モ
ータに流れる電流を検知するモニターと、走行により従
動回転する従動輪と、該従動輪の回転を検知する回転セ
ンサーと、警告を発する警告装置と、上記モニターが一
定の範囲の電流値を検知し、かつ従動輪の回転が略０に
なるのを検知した時に警告を発するように警告装置に出
力信号を送る制御装置を備えている。
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１、請求項
２又は請求項３記載の電動芝刈機において、警告を発し
た後、一定時間経過後に刈刃駆動用及び動輪駆動用電動
モータにそれらをオフにする制御信号を発する制御装置
を備えている。
【０００９】
【作用】走行中、障害物による進行の妨げ、砂地等での
スティック等で走行が停止した場合に、動輪駆動用電動
モータに流れる電流の異常を検知し、あるいは動輪駆動
用電動モータのオンと従動輪の回転停止を検知し、また
は動輪駆動用電動モータに流れる電流の異常および従動
輪の回転停止を検知して、制御装置を介して警告装置を
作動させる。また警告装置の作動後、一定時間経過後に
は刈刃駆動用及び動輪駆動用電動モータをオフにする。
【００１０】
【実施例１】図１、図２及び図３は請求項３記載の発明
に、請求項４記載の構成を付加した電動芝刈機を示して
おり、水平断面図を示す図１において、本体ベース１の
前側に左右１対の自走用動輪２，３を備え、後側に左右
１対の従動輪４を備えている。左側の動輪２は左側減速
ギヤ機構５を介して左側の動輪駆動用電動モータ６に連
動連結され、右側の動輪３は右側減速ギヤ機構７を介し
て右側の動輪駆動用電動モータ８に連動連結されてい
る。
【００１１】本体ベース１の前後方向の中間部には、左
右に刈刃駆動用電動モータ１０，１１が固定され、該電
動モータ１０，１１の各回転軸１２，１３は本体ベース
１を貫通して下方に延びてそれぞれ刈刃（ブレード）１
４，１５を備えている。両刈刃駆動用電動モータ１０，
１１は互いに前後方向にずれた位置に配置されており、
これにより両刈刃１４，１５の刈幅を左右方向内で一部
オーバーラップ（Ｓ）させている。刈刃駆動用電動モー
タ１０，１１間にはバッテリー２０が搭載され、前記各
動輪駆動用電動モータ６，８および刈刃駆動用電動モー
タ１０，１１に接続されている。各動輪駆動用モータ
６，８にはそれらの電流を検知するモニター１７，１８
がそれぞれ備えられている。
【００１２】本体ベース１の前部には芝草の有無を感知
する光電センサー３０が配置され、該光電センサー３０
は発光素子３０ａと受光素子３０ｂからなり、両素子３
０ａ，３０ｂは左右方向に一定間隔を隔てて対向状に配
置されると共に刈刃１４，１５より高い位置に高さ調節
自在に設置されている。発光素子３０ａからの光を受光
素子３０ｂで受光しており、両素子３０ａ，３０ｂ間に
芝草が位置すると上記光が遮断され、それにより芝草の
存在を感知する。
【００１３】従動輪４は回転軸２８を一体的に備え、該
回転軸２８は下向きコの字形のホルダ２５に支承され、
該ホルダ２５は上端に垂直な支軸２６を備え、左右方向
揺動自在に本体ケース３６（図２）に支持されている。
従動輪４の少くとも一方には、その回転軸２８に回転セ
ンサー（ＤＣ発電機）２９が連動連結されており、従動
輪４の回転により起電力が生じるようになっている。
【００１４】図１の一部切欠き側面図を示す図２におい
て、本体ベース１を覆う本体ケース３６は前後２段重ね
状の球面部３６ａ，３６ｂを一体に備えており、それら
の表面には太陽電池Ｔが略全面に貼り付けられ、該太陽
電池Ｔはバッテリー２０に接続して、発電した電力をバ
ッテリー２０に蓄えるようになっている。
【００１５】前部の球面部３６ａには外的要因による走
行停止を知らせるための左右１対の警告ランプ３７が設
けられ、また本体ケース３６の前端部には警告ブザー３
８が設けられている。
【００１６】本体ベース１の下面には芝刈機が所定の進
路上を走行するように誘導する誘導電波検知センサー４
０が備えられている。図３において、電波検知センサー
４０は芝刈機の左右方向の一方端側に左右１対備えら
れ、一方地面には芝刈機の進路に予め誘導用電線Ｑが敷
設されており、該電線Ｑには一定の周波数をもつ電流が
流され、これにより一定強さの電波が発生している。両
電波検知センサー４０は、誘導用電線Ｑから発せられる
電波の強弱を検知する。
【００１７】図４は各動輪駆動用電動モータ６，８に流
れる電流の警告発生電流域を示しており、電流範囲Ａは
空回り時の範囲、電流範囲Ｂは強制走行停止時の範囲で
あり、各動輪駆動用電動モータ６，８の少くとも一方の
電流値が上記範囲Ａ又はＢ内にであって、かつ従動輪４
の回転が停止している時に警告が発せられるように下記
制御装置４２はプログラムされている。
【００１８】制御装置４２のブロック図を示す図５にお
いて、制御装置４２はＣＰＵ４３と、各種入力信号を供
給する入力インターフェイス４５と、各種制御用出力信
号を各種の制御対象に供給する出力インターフェイス４
６と、各種情報を記憶するメモリ４４等を有し、入力イ
ンターフェイス４５には、警告装置の制御のために、モ
ニター１７，１８及び回転センサー２９からの信号が入
力され、刈刃制御用のために光電センサー３０からの入
力信号が入力され、操舵制御用の信号として、電波検知
センサー４０からの入力信号が入力される。
【００１９】ＣＰＵ４３からの制御信号は出力インター
フェイス４６から出力されるが、制御信号としては次の
ような各種出力信号が出される。モニター１７，１８の
うち少くとも一方の検出電流値が、図４の空回り電流範
囲Ａあるいは強制停止電流範囲Ｂ内であり、かつ従動輪
４による起電力が概ね０であるときに、警告ランプ３７
及び警告ブザー３８を作動させるための警告用出力信号
と、警告用制御信号発信後、一定時間経過後に刈刃駆動
用及び動輪駆動用電動モータ１０，１１，６，８を停止
するための制御用出力信号と、光電センサー３０からの
入力信号に対して各刈刃駆動用電動モータ１０，１１を
刈刃用タイマー３５を介してオン，オフ制御する刈刃制
御用出力信号と、電波検知センサー４０からの入力信号
に対して各動輪駆動用電動モータ６，８の回転を制御す
る操舵用出力信号等である。
【００２０】刈刃のオン，オフ制御系に関し、光電セン
サー３０の光が遮断された時に両刈刃駆動用モータ１
０，１１を作動とし、芝草の感知終了時には、タイマー
等により、上記光の遮断が終了してから少くともＬ／Ｖ
の時間が経過した後に刈刃駆動用電動モータ１０，１１
を停止するようになっている。上記Ｌは光電センサー３
０の位置から後方の刈刃１４の後端までの距離であり、
Ｖは芝刈機の走行速度である。
【００２１】操舵制御系に関し、制御装置４２内で左右
電波検知センサー４０からの入力値を比較し、それらの
差が０となるように左右各動輪駆動用電動モータ６，８
に制御信号を出力する。たとえば右側の電波検知センサ
ー４０の入力信号が左側の電波検知センサー４０の入力
信号より弱い場合には、右側電波検知センサー４０が誘
導線路Ｑから右側へ遠避かっていることであるので、信
号の強弱の差に応じて、右側動輪駆動用電動モータ８の
回転速度を左側動輪駆動用電動モータ６の回転速度より
も大きくし、左方向へと操舵する。
【００２２】図９のフローチャートに基づいて走行中に
障害物等により停止した場合等の制御について説明す
る。芝刈り作業中、ステップ１において、右側動輪駆動
用電動モータ電流値ＩR と図４の空回り電流範囲Ａの下
限値ＩAMINを比較して、ＩR ＞ＩAMINであるか否かを判
別し、ＮＯであればステップ４まで進み、ＹＥＳであれ
ばステップ２に進む。
【００２３】ステップ２において、右側動輪駆動用電流
値ＩR と電流範囲Ａの上限値ＩAMAXを比較して、ＩR ＜
ＩAMAXであるか否かを判別し、ＹＥＳであればステップ
７に進み、ＮＯであればステップ３に進む。
【００２４】ステップ３において、右側動輪駆動用電動
モータ電流値ＩR と強制走行停止用電流範囲Ｂの下限値
ＩBMINを比較して、ＩR ＞ＩBMINであるか否かを判別
し、ＹＥＳであればステップ７に進み、ＮＯであればス
テップ４に進む。
【００２５】ステップ４において、左側動輪駆動用電流
値ＩL と電流範囲Ａの下限値ＩAMINを比較して、ＩL ＞
ＩAMINであるか否かを判別し、ＮＯであればステップ１
まで戻り、ＹＥＳであればステップ５に進む。
【００２６】ステップ５において、左側動輪駆動用電流
値ＩL と電流範囲Ｂの上限値ＩBMAXを比較して、ＩL ＜
ＩBMAXであるか否かを判別し、ＹＥＳであればステップ
７に進み、ＮＯであればステップ６に進む。
【００２７】ステップ６において、左側動輪駆動用電流
値ＩL と電流範囲Ｂの下限値ＩBMINを比較して、ＩL ＞
ＩBMINであるか否かを判別し、ＹＥＳであればステップ
７に進み、ＮＯであればステップ１に戻る。
【００２８】ステップ７において、従動輪４の回転セン
サー２９からの入力信号により、従動輪４が回転してい
るか否かを判別し、ＹＥＳすなわち回転していて起電力
が生じていれば、ステップ１に戻り、ＮＯすなわち回転
停止で起電力が略０であればステップ８に進む。
【００２９】ステップ８において、制御装置４２からの
警告用出力信号により警告ランプ３７及び警告ブザー３
８を作動させて、光と音で警告し、ステップ９に進む。
【００３０】ステップ９において、警告後一定時間経過
しているか否かを判別し、ＮＯの場合はステップ８に戻
って警告動作を続け、ＹＥＳの場合は刈刃駆動用及び動
輪駆動用モータ１０，１１，６，８を停止する。
【００３１】即ちステップ１〜７において、少なくとも
一方の動輪駆動用電動モータ６，８が、図４の警告発生
電流域の範囲ＡまたはＢのいずれかの電流値になったと
きをモニター１７，１８で検知し、かつ回転センサー２
９により従動輪４の回転が略０になったのを検知する
と、制御装置４２から警告用出力信号を発し、警告ラン
プ３７及び警告ブザー３８を一定時間作動させ、そして
刈刃駆動用及び動輪駆動用モータ１０，１１，６，８を
停止するのである。
【００３２】
【実施例２】図６は請求項１記載の発明に対応するフロ
ーチャートであり、図１〜図３の芝刈機において、警告
ランプ３７、警告ブザー３８及び動輪駆動用電動モータ
６，８の電流を検出するモニター１７，１８を備えてい
るが、従動輪４の回転センサー２９及び制御装置４２内
に警告後の作動停止機能を備えていない場合の制御の流
れである。
【００３３】図６のステップ１〜ステップ６までは前記
図９のステップ１〜ステップ６の場合と同様であり、そ
の次のステップ７に音，光による警告を発生するステッ
プが位置している。すなわち一方の動輪駆動用電動モー
タ６，８が、図４の範囲ＡまたはＢのいずれかの電流値
になったときを検知すると、警告ランプ３７及び警告ブ
ザー３８を一定時間作動させる。
【００３４】
【実施例３】図７は請求項２記載の発明に対応するフロ
ーチャートであり、図１〜図３の芝刈機において、従動
輪４の回転センサー２９、警告ランプ３７及び警告ブザ
ー３８を備え、また各動輪駆動用電動モータ６，８にモ
ニター１７，１８として、動輪駆動用電動モータ６，８
の電圧を検出して各動輪駆動用電動モータ６，８のオ
ン，オフを検出するモニター１７，１８を備えている。
【００３５】ステップ１において、右側動力駆動用電動
モータ８の電圧ＥR が０か否かを判別し、ＮＯであれば
ステップ３に進み、ＹＥＳであればステップ２に進む。
ステップ２において、左側動力駆動用電動モータ６の電
圧ＥL が０か否かを判別し、ＹＥＳであればステップ１
に戻り、ＮＯであればステップ３に進む。ステップ３に
おいて、今度は図１の回転センサー２９からの信号によ
り従動輪４が回転しているか否かを検出し、ＹＥＳ（回
転中）であればステップ１に戻り、ＮＯ（回転停止）で
あればステップ４に進んで警告ランプ３７及び警告ブザ
ー３８を作動させる。そしてステップ１に戻る。
【００３６】すなわち、走行中、障害物等による進行の
妨げで停止した時などにおいて、動輪駆動用電動モータ
６，８のうち少くとも一方がオン状態で、かつ従動輪４
が停止している場合には、警告ランプ３７及び警告ブザ
ー３８により警告を発し、エネルギーの無駄な消費をな
くすのである。
【００３７】
【実施例４】図８は請求項３記載の発明に対応するフロ
ーチャートであり、図１〜図３の電動芝刈機において、
動輪駆動用電動モータ６，８の電流を検出するモニター
１７，１８と、従動輪４の回転センサー２９と、警告ラ
ンプ３７及び警告ブザー３８を備えているが、制御装置
４２内に警告後の作動停止機能を備えていない場合の制
御の流れである。
【００３８】図８のステップ１〜ステップ８は前記図９
の場合におけるステップ１〜ステップ８の内容と同様で
あり、ステップ９及び１０を除去した内容である。すな
わち少なくとも一方の動輪駆動用電動モータ６，８が、
図４の範囲ＡまたはＢのいずれかの電流値になったとき
を検知し、かつ従動輪４の回転が略０になったのを検知
すると、警告ランプ３７及び警告ブザー３８を作動させ
るのである。
【００３９】
【その他の実施例】
（１）請求項２記載の発明において、従動輪の回転セン
サーとしては、ＤＣ発電機の他にたとえばロータリーエ
ンコーダを備えることもできる。
【００４０】（２）また警告装置としては、警告ランプ
や警告ブザー等の現地警告方式の代りに、又はそれらと
共に電波により遠隔地のモニター端末を作動させて、管
理者に知らせる方式を採用することもできる。
【００４１】（３）警告ランプと警告ブザーの一方のみ
を備えることも可能である。
【００４２】（４）警告ランプはストロボ発光とするこ
ともでき、また警告ブザーの代りに鳥のさえずりの合成
音あるいは音楽等の警告音を発生させるようにすること
もできる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本願請求項１，２，
３及び４記載の発明によると、外的要因による停止、た
とえば障害物等による進行の妨げ、砂地あるいは泥地で
のスティック、起伏への乗り上げ、凹部への脱輪、など
で走行が停止した場合において、動輪駆動用電動モータ
に流れる電流の異常を検知し、あるいは動輪駆動用電動
モータのオンと従動輪の回転停止を検知し、または動輪
駆動用電動モータに流れる電流の異常および従動輪の回
転停止を検知して、制御装置を介して警告装置を作動さ
せ、あるいはさらに動輪駆動用電動モータを自動的に停
止するようしているので、それらの際に起こる無駄な電
力の消費、電動モータあるいはバッテリーの発熱等を回
避でき、エネルギー効率の高い自走式の電動芝刈機を提
供することができる。
【００４４】また請求項２記載の発明のように従動輪の
回転を検出して、それが０の時に警告を発する構造で
は、請求項１記載の発明と比べて、下り坂等のように走
行負荷が低い場合に、動輪の空転と誤認しない効果があ
る。
【００４５】また請求項３記載の発明の場合は、たとえ
ば請求項２記載の発明に比べると回転センサーを取り付
けた側の従動輪を中心に方向転換する場合に、走行停止
と誤認しないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願請求項１，２，３及び４記載の発明が適
用される電動芝刈機の水平断面図である。
【図２】 図１の一部切欠き側面図である。
【図３】 図１の電動芝刈機の前面図である。
【図４】 動輪駆動用電動モータの警告発生電流域を示
すグラフである。
【図５】 請求項４記載の発明に対応する制御装置に関
するブロック図である。
【図６】 請求項１記載の発明に対応するフローチャー
トである。
【図７】 請求項２記載の発明に対応するフローチャー
トである。
【図８】 請求項３記載の発明に対応するフローチャー
トである。
【図９】 請求項４記載の発明に対応するフローチャー
トである。
【符号の説明】
１ 本体ベース ２ 左側駆動輪 ３ 右側駆動輪 ４ 従動輪 ６，８ 動輪駆動用電動モータ １０，１１ 刈刃駆動用電動モータ １４，１５ 刈刃 １７，１８ 動輪駆動用電動モータのモニター ２０ バッテリー ２９ ＤＣ発電機（回転センサー） ３７ 警告ランプ ３８ 警告ブザー ４２ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｒ 7828−3Ｈ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バッテリーを主たる電源とし、電動モー
    タにより刈刃と自走用動輪を駆動させる電動芝刈機にお
    いて、動輪駆動用電動モータに流れる電流を検知するモ
    ニターと、警告を発する警告装置と、上記モニターが一
    定の範囲の電流値を検知した時に警告を発するように警
    告装置に出力信号を送る制御装置を備えたことを特徴と
    する電動芝刈機。
  2. 【請求項２】 バッテリーを主たる電源とし、電動モー
    タにより刈刃と自走用動輪を駆動させる電動芝刈機にお
    いて、走行により従動回転する従動輪と、該従動輪の回
    転を検知する回転センサーと、警告を発する警告装置
    と、動輪駆動用電動モータがオンで、かつ従動輪の回転
    が略０になるのを検知した時に警告を発するように警告
    装置に出力信号を送る制御装置を備えたことを特徴とす
    る電動芝刈機。
  3. 【請求項３】 バッテリーを主たる電源とし、電動モー
    タにより刈刃と自走用動輪を駆動させる電動芝刈機にお
    いて、動輪駆動用電動モータに流れる電流を検知するモ
    ニターと、走行により従動回転する従動輪と、該従動輪
    の回転を検知する回転センサーと、警告を発する警告装
    置と、上記モニターが一定の範囲の電流値を検知し、か
    つ従動輪の回転が略０になるのを検知した時に警告を発
    するように警告装置に出力信号を送る制御装置を備えた
    ことを特徴とする電動芝刈機。
  4. 【請求項４】 請求項１、請求項２又は請求項３記載の
    電動芝刈機において、警告を発した後、一定時間経過後
    に刈刃駆動用及び動輪駆動用の電動モータにそれらをオ
    フにする停止用出力信号を発する制御装置を備えたこと
    を特徴とする電動芝刈機。
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