WO2018097032A1 - 作業機 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a working machine having wheels and blades, for example, a lawn mower, a mower, a snowplow, a tiller, and the like.
- a lawn mower that is provided with a switch device that operates based on the tilted state of the main body and prohibits blade rotation when the lawn mower falls is known (for example, Patent Document 1).
- the switch device is provided in the main body of the lawn mower and has a case that receives the ball so as to be movable, a conical recess formed in the bottom surface of the case, and a press switch provided in the bottom of the recess. .
- the switch device is provided in the main body of the lawn mower and has a case that receives the ball so as to be movable, a conical recess formed in the bottom surface of the case, and a press switch provided in the bottom of the recess. .
- the lawn mower switch device merely detects whether or not the angle is equal to or greater than a predetermined inclination angle by contact and separation between the ball and the pressure switch. Therefore, when the lawn mower is at an arbitrary inclination angle, it is distinguished whether the lawn mower has been intentionally overturned for maintenance or whether the lawn mower has been inclined with the ground gradually inclined during the work. There is a problem that you can not.
- an aspect of the present invention includes a main body, a working unit provided in the main body, a work motor that drives the working unit, and an inclination angle detection unit that detects an inclination angle of the main body. And a control device that drives and controls the work motor, wherein the control device has a tilt angle equal to or greater than a predetermined tilt angle determination value and a change speed of the tilt angle equal to or greater than a predetermined change speed determination value.
- a work machine is provided that performs prohibition control for prohibiting driving of the work motor.
- the change rate of the tilt angle is a change amount of the tilt angle per unit time.
- the tilt angle detection means is an acceleration sensor that outputs a signal corresponding to acceleration, and the control device performs a low-pass filter process on the signal from the acceleration sensor to thereby obtain a dynamic component of acceleration. It is preferable that at least a part of the signal corresponding to is removed, and the tilt angle is calculated based on the filtered signal.
- the inclination angle detecting means can be reduced in size and simplified.
- the vehicle further includes a travel motor that drives a wheel provided in the main body, and an operation input unit that inputs a signal corresponding to an operation of an operator to the control device,
- the travel motor may be driven and controlled based on a signal from the operation input means, and a filter used for the low-pass filter process may be changed based on a signal from the operation input means.
- the filter is changed and the dynamic component detected by the acceleration sensor is detected. Is more reliably removed.
- control device changes the filter when the acceleration or deceleration of the traveling motor is estimated based on the signal from the operation input means, thereby changing the signal from the acceleration sensor. It is preferable to increase the removal ratio of high frequency components.
- the dynamic component detected by the acceleration sensor is more reliably removed.
- control device ends the prohibition control when the inclination angle is equal to or less than a return determination value set to a predetermined value equal to or less than the inclination angle determination value, and the work motor It is preferable to enable driving.
- the working unit can be driven by returning the tilt angle of the main body to a predetermined horizontal state.
- return operation input means for inputting a signal corresponding to an operation of an operator to the control device, and the control device receives a signal from the return operation input means during the prohibition control.
- the prohibition control may be terminated and the work motor may be driven.
- return operation input means for inputting a signal corresponding to an operation by an operator to the control device, wherein the control device has a predetermined value that is equal to or less than the tilt angle determination value. It is preferable that the prohibition control is terminated and the work motor can be driven when a signal from the return operation input means is received during the prohibition control.
- the working unit may have a lawn mowing blade rotated by the work motor.
- the electric lawn mower 1 includes a main body 2, a working unit 3 provided at a lower portion of the main body 2, and a pair of left and right supported rotatably on the main body 2. It has a front wheel 4 and a rear wheel 5 and a handle 6 extending rearward and upward from the main body 2.
- the working unit 3 has a recess 7 that opens downward in the center of the main body 2, and a blade 3 ⁇ / b> A that is a lawn mowing blade that is rotatably disposed in the recess 7.
- the main body 2 supports a work motor 8 having a blade 3A coupled to a rotating shaft, and left and right traveling motors 9L and 9R for driving the left and right rear wheels 5.
- the work motor 8 and the traveling motors 9L and 9R are both electric motors, and the main body 2 is provided with a control device 10 for controlling the motors 8, 9L and 9R.
- the handle 6 has a side part 12 extending rearward and upward from the left and right of the rear part of the main body 2 and a frame-shaped grip part 13 that connects the rear ends of the side parts 12 to each other.
- the grip 13 of the handle 6 is provided with an operation input device 14 that receives an operator's input operation.
- the operation input device 14 includes a travel lever 15 for operating the travel motors 9L and 9R and a work lever 16 for operating the work motor 8.
- An upper cover 18 that covers the work motor 8, the left and right traveling motors 9 ⁇ / b> L and 9 ⁇ / b> R, and the control device 10 is provided on the top of the main body 2.
- a battery tray 19 that is recessed in the upper surface of the upper cover 18 receives a detachable battery 20 that supplies electric power to the motors 8 and 9 and the control device 10.
- a passage (not shown) extending from the recess 7 to the rear surface of the main body 2 is formed in the main body 2, and a glass bag 23 is provided so as to close the open end.
- the grass cut by the blade 3 ⁇ / b> A is discharged backward from the recess 7 through the passage and is collected in the glass bag 23.
- the control device 10 is an electronic control circuit (ECU) composed of a microcomputer, ROM, RAM, peripheral circuit, input / output interface, driver, and the like. As shown in FIG. 3, the control device 10 is connected to the battery 20 and receives power supply from the battery 20.
- the control device 10 includes motor drivers 31, 32, and 33 corresponding to the work motor 8 and the left and right traveling motors 9L and 9R, respectively.
- the control device 10 supplies the electric power from the battery 20 to the motors 8, 9L, 9R via the motor drivers 31 to 33, and controls the motors 8, 9L, 9R.
- the control device 10 controls the motor drivers 31, 32, and 33 based on PWM control to change the voltages supplied to the motors 8, 9L, and 9R, and changes the rotation speeds of the motors 8, 9L, and 9R. To do.
- Rotation angle sensors 34, 35, 36 for detecting the rotation angles of the motors 8, 9L, 9R are provided in the work motor 8 and the left and right traveling motors 9L, 9R, respectively.
- the rotation angle sensors 34, 35, and 36 output signals corresponding to the rotation angles of the motors 8, 9L, and 9R to the control device 10, and the control device 10 based on the signals, the work motor 8 and the left and right traveling motors 9L. , 9R, respectively.
- the control device 10 has an acceleration sensor 41 as an inclination angle detecting means.
- the acceleration sensor 41 is, for example, a semiconductor element configured on the substrate of the control device 10 and may be configured by MEMS technology.
- the acceleration sensor 41 may be a capacitance type or a piezoelectric type acceleration sensor.
- the acceleration sensor 41 is a three-axis acceleration sensor that outputs signals corresponding to the longitudinal (X-axis) acceleration, the left-right (Y-axis) acceleration, and the vertical (Z-axis) acceleration of the main body 2.
- the signal output from the acceleration sensor 41 includes a low-frequency static component (DC acceleration) caused by gravity acceleration and a high-frequency dynamic component (AC acceleration) caused by displacement of the main body 2.
- DC acceleration low-frequency static component
- AC acceleration high-frequency dynamic component
- the travel lever 15 and the work lever 16 are provided so as to be rotatable with respect to the handle 6, respectively.
- the operation position close to the grip portion 13 can be taken.
- the operation input device 14 outputs a travel command signal corresponding to the position of the travel lever 15 to the control device 10, and outputs a blade rotation command signal corresponding to the position of the work lever 16 to the control device 10.
- the travel command signal is a value corresponding to 0% when the travel lever 15 is in the initial position, and a value corresponding to 100% when the travel lever 15 is in the operation position, so that the value gradually increases from the initial position to the travel position.
- the blade rotation command signal is a value corresponding to 0% when the work lever 16 is in the initial position, and a value corresponding to 100% when the operation lever 16 is in the operation position, and is a value from the initial position to the travel position. Is set to increase gradually.
- the operation input device 14 has a traveling speed input unit 42 for accepting an input operation by the operator regarding the traveling speed of the electric lawn mower 1.
- the traveling speed input unit 42 is a lever or a dial that can be displaced with respect to the main body of the operation input device 14, and the operation input device 14 outputs a signal corresponding to the position of the traveling speed input unit 42 to the control device 10.
- the control device 10 Based on the signal from the operation input device 14, the control device 10 acquires the requested rotational speeds of the travel motors 9 ⁇ / b> L and 9 ⁇ / b> R corresponding to the travel speed requested by the operator.
- the operation input device 14 has a blade rotation speed input unit 43 for receiving an input operation by the operator regarding the rotation speed of the blade 3A.
- the blade rotation speed input unit 43 is a lever, dial, push button, or the like that can be displaced with respect to the main body of the operation input device 14, and the operation input device 14 sends a signal corresponding to the position of the blade rotation speed input unit 43 to the control device. 10 is output. Based on the signal from the operation input device 14, the control device 10 acquires the requested rotation speed of the work motor 8 corresponding to the operator's requested blade rotation speed.
- the control device 10 executes the drive control shown in FIG. 4, the tilt angle calculation shown in FIG. 5, and the prohibited state monitoring control shown in FIG. 6 in parallel.
- the control device 10 first determines whether or not a drive prohibition flag described later is 1 in step S ⁇ b> 1.
- the drive prohibition flag is a value of 1 or 0, and indicates whether or not drive prohibition control is being performed. A case of 1 indicates that drive prohibition control is being performed.
- the drive prohibition flag is 1, the process proceeds to step S6, the work motor 8 and the travel motors 9L, 9R are stopped, and then the process proceeds to return.
- the control device 10 determines whether or not the value of the blade rotation command signal is greater than 0% in step S2 when the drive prohibition flag is 0 (not during drive prohibition control). When the value of the blade rotation command signal is greater than 0% (when the blade rotation command signal is ON), the control device 10 performs work based on the blade rotation command signal and the requested rotation speed of the work motor 8 in step S3.
- the target rotational speed of the motor 8 is calculated, and the work motor 8 is driven by controlling the work motor driver 31 based on the target speed of the work motor 8.
- the target rotational speed of the work motor 8 may be calculated, for example, by multiplying the required rotational speed of the work motor 8 by the value of the blade rotation command signal.
- the target rotation speed of the work motor 8 becomes the requested rotation speed of the work motor 8 when the value of the blade rotation command signal is 100%, and decreases as the value of the blade rotation command signal decreases.
- the control device 10 performs feedback control based on the signal of the work motor rotation angle sensor 34 so that the rotation speed of the work motor 8 becomes the target rotation speed.
- step S2 When the value of the blade rotation command signal is 0% in the determination in step S2 (when the blade rotation command signal is OFF), the control device 10 proceeds to step S7 and stops the work motor 8.
- the control device 10 determines whether or not the value of the travel command signal is greater than 0% in step S4 following step S3 or S7. When the value of the travel command signal is greater than 0% (when the travel command signal is ON), the control device 10 determines the travel motor based on the travel command signal and the requested rotational speeds of the travel motors 9L and 9R in step S5. The target rotational speeds of 9L and 9R are calculated, and the traveling motor drivers 32 and 33 are controlled based on the target rotational speeds of the traveling motors 9L and 9R to drive the traveling motors 9L and 9R.
- the target rotational speeds of the travel motors 9L and 9R may be calculated, for example, by multiplying the required rotational speeds of the travel motors 9L and 9R by the value of the travel command signal.
- the target rotational speeds of the traveling motors 9L and 9R become the required rotational speeds of the traveling motors 9L and 9R when the value of the traveling command signal is 100%, and decrease according to the decrease in the value of the traveling command signal.
- the control device 10 performs feedback control based on the signals of the traveling motor rotation angle sensors 35 and 36 so that the rotational speeds of the traveling motors 9L and 9R become the target rotational speed.
- step S4 If it is determined in step S4 that the value of the travel command signal is 0% (when the travel command signal is OFF), the control device 10 proceeds to step S8, stops the travel motors 9L and 9R, and then returns. Proceed to
- the control device 10 first determines whether or not the traveling motors 9L and 9R are accelerating or decelerating in the tilt angle calculation shown in FIG. 5 (step S11). In the present embodiment, the control device 10 performs the determination in step S11 based on the value of the travel command signal. Specifically, the control device 10 determines whether or not it is within a predetermined period after detecting an increase or decrease in the value of the travel command signal.
- the travel motors 9L and 9R have their rotational speed controlled based on the value of the travel command signal in step S5 described above. Therefore, the travel motors 9L and 9R run within a predetermined period after the increase or decrease in the value of the travel command signal occurs. It can be estimated that 9L and 9R are accelerating or decelerating.
- step S11 When it is determined in step S11 that the main body 2 is accelerating or decelerating (Yes), the control device 10 uses the low-pass filter A in step S12 to detect the signal from the acceleration sensor 41. If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating (No), the low-pass filter process is performed on the signal from the acceleration sensor 41 using the low-pass filter B in step S13. The control device 10 may perform a moving average process on the signal from the acceleration sensor 41 before or after the low-pass filter process in steps S12 and S13. Through the low-pass filter processing in steps S12 and S13, a part of the dynamic component of acceleration, which is a high-frequency component, is removed from the signal from the acceleration sensor 41, and a static component due to gravity is extracted.
- the low-pass filter A used in step S12 has a cut-off frequency set lower than that of the low-pass filter B used in step S12, and a high frequency component removal ratio is large. That is, by using the low-pass filter A, the signal from the acceleration sensor 41 has a higher dynamic component removal ratio corresponding to the high-frequency component than when the low-pass filter B is used, and is caused by the travel of the main body 2. The dynamic component of acceleration is more reliably removed.
- step S14 the control device 10 performs an inclination angle (roll) around the X axis of the main body 2 based on a signal from the acceleration sensor 41 that has been subjected to low-pass filter processing and extracted a static acceleration component. Angle) and an inclination angle (pitch angle) around the Y axis of the main body 2 are calculated.
- the control device 10 calculates the roll angle as the tilt angle in step S14.
- the calculation of the tilt angle may be performed, for example, by multiplying the value of the signal of the acceleration sensor 41 by a predetermined coefficient based on the previously confirmed relationship between the value of the signal of the acceleration sensor 41 and the tilt angle.
- the control device 10 proceeds to return and repeats the tilt angle calculation control.
- control device 10 acquires the inclination angle calculated in the inclination angle calculation control in the first step S21 in the prohibited state monitoring control shown in FIG. In subsequent step S22, control device 10 determines whether or not the absolute value of the tilt angle is equal to or greater than a predetermined tilt angle determination value.
- the inclination angle determination value may be set to 50 ° to 180 °, for example, corresponding to the maintenance state of the electric lawn mower 1.
- step S23 the control device 10 determines in step S23 whether or not the absolute value of the change speed of the tilt angle is equal to or greater than a predetermined change speed determination value.
- the absolute value of the change rate of the inclination angle is relatively large when the main body 2 is subjected to an intentional overturning operation for maintenance or when the main body 2 falls down unexpectedly. When the inclination angle gradually changes as the vehicle travels, it becomes relatively small. Therefore, a change speed determination value is set so that these can be distinguished.
- the control device 10 sets the drive prohibition flag to 1 in step S24, and in the case of No, the control device 10 proceeds to step S28.
- the control device 10 performs the determination in step S1 of the drive control described above based on the drive prohibition flag, and performs the drive prohibition control in step S6.
- step S25 the control device 10 acquires again the tilt angle calculated in the tilt angle calculation control, and updates the tilt angle.
- step S26 following step S25 the control device determines whether or not the absolute value of the tilt angle is equal to or smaller than a predetermined return determination value.
- the return determination value is set to a value smaller than the inclination angle determination value, and may be set to 0 ° to 10 °, for example.
- the control device 10 returns to step S25 and repeats the processes in steps S25 and S26 until the determination in step S26 becomes Yes.
- the control apparatus 10 determines the presence or absence of return operation in step S27, when determination of step S26 is Yes.
- the return operation is set to move to the operation position side after the work lever 16 once returns to the initial position.
- the control device 10 returns to step S25, and repeats the processes in steps S25 to S27 until the determination in step S27 becomes Yes.
- the operation input device 14 can be said to be a return operation input means for inputting a return operation.
- step S22 When the determination in step S22 is No, the determination in step S23 is No, or the determination in step S27 is Yes, the control device 10 sets the drive prohibition flag to 0 in step S28, and then proceeds to return. When the drive prohibition flag becomes 0, the drive prohibition control ends.
- the electric lawn mower 1 When the control device 10 executes the control flow shown in FIGS. 4 to 6, the electric lawn mower 1 operates as follows. In the electric lawn mower 1, when the operator displaces the work lever 16 toward the operation position, that is, when the operation lever 16 is turned on, the work motor 8 is driven to rotate the blade 3 ⁇ / b> A so that lawn mowing is possible. In the electric lawn mower 1, the traveling motors 9L and 9R are driven when the operator operates the operation lever 16 and displaces the traveling lever 15 toward the operation position, that is, when the traveling lever 15 is operated. As a result, the rear wheel 5 rotates and the vehicle can move forward.
- the rotational speeds of the traveling motors 9L and 9R corresponding to the traveling speed of the electric lawn mower 1 are determined by the required rotational speeds of the traveling motors 9L and 9R determined by the operation of the traveling speed input unit 42 by the operator and the position of the traveling lever 15. Determine based on.
- the control device 10 drives and controls the travel motors 9 ⁇ / b> L and 9 ⁇ / b> R to realize the rotational speed of the travel motors 9 ⁇ / b> L and 9 ⁇ / b> R according to the position of the travel lever 15. Accelerate or decelerate.
- the rotation speed of the work motor 8 corresponding to the rotation speed of the blade 3 ⁇ / b> A is based on the required rotation speed of the work motor 8 determined by the operation of the blade rotation speed input unit 43 by the operator and the position of the work lever 16. Determined.
- the control device 10 drives and controls the work motor 8 to accelerate or decelerate the rotation speed of the blade 3A in order to realize the rotation speed of the work motor 8 according to the position of the work lever 16.
- the control device 10 determines that the inclination angle of the main body 2 of the electric lawn mower 1 calculated based on the detection signal of the acceleration sensor 41 is equal to or greater than a predetermined inclination angle determination value, and the change rate of the inclination angle is a predetermined change speed determination. If it is equal to or greater than the value, the drive prohibition flag is set to 1 (steps S22 to S24). Then, when the drive prohibition flag is 1, the control device 10 stops the work motor 8 and the travel motors 9L and 9R (steps S1 and S6).
- the control device 10 distinguishes between a fall due to maintenance and an unintentional fall and an inclination of the main body 2 during the lawn mowing work, and stops the work motor 8 and the travel motors 9L and 9R when appropriate.
- the control device 10 When the drive prohibition flag becomes 1, the control device 10 maintains the drive prohibition flag at 1 until the inclination angle becomes less than the return determination value and a return operation is detected, and the work motor 8 and the travel motor 9L, The prohibition of 9R driving continues (steps S25 to S27). When the inclination angle is less than the return determination value and the return operation is detected, the control device 10 sets the drive prohibition flag to 0 and enables the work motor 8 and the travel motors 9L and 9R to be driven (steps S25 to S25). 28). As a result, after the work motor 8 and the travel motors 9L and 9R are stopped due to the body 2 falling or the like, the work motor 8 and the travel are not performed until the main body 2 is returned to the normal standing posture and the operator returns. Since the motors 9L and 9R can rotate, the rotation of the work motor 8 and the travel motors 9L and 9R not intended by the operator is prevented, and safety is improved.
- the control device 10 estimates the acceleration or deceleration of the main body 2 in the front-rear direction, and when it is accelerating or decelerating, the cutoff frequency of the filter used for the low-pass filter processing is higher than when stopping or driving at a constant speed Is lowered (steps S11 to S13). Thereby, the dynamic component of the acceleration detected by the acceleration sensor 41 is surely removed, and the tilt angle can be calculated based on the static component. Since the control device 10 detects whether the main body 2 is accelerated or decelerated in the front-rear direction based on a change in the travel command signal, the response is quick and the calculation accuracy of the tilt angle is improved.
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be widely modified.
- the roll angle of the main body 2 is adopted as the inclination angle calculated in the inclination angle calculation control.
- the pitch angle of the main body 2 is adopted, and the prohibited state monitoring control is performed based on the pitch angle. May be. In other embodiments, prohibited state monitoring control may be performed based on the roll angle and the pitch angle.
- step S11 the estimation of acceleration or deceleration in the front-rear direction of the main body 2 in step S11 may be performed based on the values of the travel motor rotation angle sensors 35 and 36 instead of the value of the travel command signal.
- control device 10 uses the second inclination angle determination value set to a predetermined value larger than the inclination angle determination value, as in a partial modification of the prohibited state monitoring control illustrated in FIG.
- a process for performing this determination may be added, and the drive prohibition flag may be set to 1 when the absolute value of the tilt angle is equal to or greater than the second tilt angle determination value.
- a process (step S31) for determining whether or not the absolute value of the tilt angle is greater than or equal to the second tilt angle determination value is provided between step S21 and step S22. If the determination in step S31 is Yes, step The process proceeds to S24, and if the determination is No, the process proceeds to step S22. If the absolute value of the tilt angle is greater than or equal to the second tilt angle determination value as determined in step S31, the drive prohibition flag is set to 1 regardless of the tilt angle change speed.
- step S27 of FIG. 6 may be omitted.
- the drive prohibition flag is set to 0 when the absolute value of the tilt angle is equal to or less than the return determination value in step S26.
- step S6 when the drive prohibition flag is 1, all the work motor 8 and the travel motors 9L and 9R are stopped in step S6.
- the motor stopped in step S6 is a work motor. 8 and travel motors 9L and 9R.
- the above embodiment is an example in which the present invention is applied to a lawn mower, but the present invention can be similarly applied to a mower, a snowplow, and a field cultivator.
- the blade 3A is replaced with a blade suitable for mowing when applied to a mower, the blade 3A is replaced with an auger suitable for snow removal when applied to a snowplow, and the blade 3A is plowed when applied to a field cultivator. Replace with a suitable tillage nail.
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Abstract
【課題】 作業機において、作業部の駆動を禁止すべき状態を適切に判断する。 【解決手段】 作業機1は、本体2と、前記本体に設けられた作業部と、前記作業部を回駆動する作業モータ8と、前記本体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段41と、前記作業モータを駆動制御する制御装置10とを有し、前記制御装置は、前記傾斜角が所定の傾斜角判定値以上であり、かつ前記傾斜角の変化速度が所定の変化速度判定値以上になった場合に前記作業モータの駆動を禁止する禁止制御を行う。
Description
本発明は、車輪及びブレードを備えた作業機に関し、例えば芝刈機や草刈機、除雪機、耕耘機等に関する。
本体の傾斜状態に基づいて作動するスイッチ装置を設け、芝刈機の転倒時にブレードの回転を禁止する芝刈機が公知である(例えば、特許文献1)。スイッチ装置は、芝刈機の本体に設けられ、ボールを移動可能に受容したケースと、ケースの底面に形成された円錐状の凹部と、凹部の底に設けられた押圧スイッチとを有している。芝刈機の本体が水平状態にあるとき、ボールが凹部に保持され、スイッチがボールによって押される。一方、芝刈機の本体が傾斜した状態では、ボールが重力によって凹部から離脱し、スイッチが解放状態になる。
しかしながら、上記の特許文献1に係る芝刈機のスイッチ装置は、単にボールと押圧スイッチとの接触、離間によって所定の傾斜角以上であるか否かを検出するだけである。そのため、芝刈機が任意の傾斜角にあるときに、芝刈機がメンテナンスのために意図的に転倒させられた状態か、作業中に地面が徐々に傾斜して芝刈機が傾斜した状態かを区別することができないという問題がある。
本発明は、以上の背景を鑑み、作業機において、作業部の駆動を禁止すべき状態を適切に判断することを課題とする。
上記課題を解決するために本発明の一態様は、本体と、前記本体に設けられた作業部と、前記作業部を駆動する作業モータと、前記本体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記作業モータを駆動制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記傾斜角が所定の傾斜角判定値以上であり、かつ前記傾斜角の変化速度が所定の変化速度判定値以上になった場合に前記作業モータの駆動を禁止する禁止制御を行うことを特徴とする作業機を提供する。傾斜角の変化速度とは、傾斜角の単位時間当りの変化量である。
この態様によれば、作業部の駆動を禁止すべき状態を判定するときに、傾斜角だけではなく、傾斜角の変化速度も考慮するため、本体がその傾斜状態になったときの履歴を考慮することができる。例えば、芝刈作業中において地面が徐々に傾斜した場合には、本体の傾斜角の変化速度は小さく、禁止制御は実行されない。一方、メンテナンスのために本体が転倒させられた場合や、本体が予期せず転倒した場合には、本体の傾斜角の変化速度は大きく、禁止制御が実行される。
また、上記の態様において、前記傾斜角検出手段は、加速度に対応する信号を出力する加速度センサであり、前記制御装置は、前記加速度センサからの信号をローパスフィルタ処理することによって加速度の動的成分に対応した信号の少なくとも一部を除去し、フィルタ処理した信号に基づいて前記傾斜角を演算するとよい。
この態様によれば、傾斜角検出手段の小型化及び簡素化が可能になる。
また、上記の態様において、前記本体に設けられた車輪を駆動する走行モータと、作業者の操作に対応した信号を前記制御装置に入力する操作入力手段とを更に有し、前記制御装置は、前記操作入力手段からの信号に基づいて前記走行モータを駆動制御する共に、前記操作入力手段からの信号に基づいて前記ローパスフィルタ処理に使用するフィルタを変更するとよい。
この態様によれば、操作入力手段からの操作信号に基づいて、走行モータが加速又は減速して本体に前後加速度が生じると推測されるときには、フィルタが変更され、加速度センサが検出する動的成分が一層確実に除去される。
また、上記の態様において、前記制御装置は、前記操作入力手段からの信号に基づいて、前記走行モータの加速又は減速が推測されるときに、前記フィルタを変更することによって前記加速度センサからの信号の高周波数成分の除去割合を大きくするとよい。
この態様によれば、走行モータが加速又は減速して本体に前後加速度が生じると推測されるときには、加速度センサが検出する動的成分が一層確実に除去される。
また、上記の態様において、前記制御装置は、前記傾斜角が前記傾斜角判定値以下の所定の値に設定された復帰判定値以下になったときに、前記禁止制御を終了し、前記作業モータの駆動を可能にするとよい。
この態様によれば、本体の傾斜角が所定の水平状態に戻ることで作業部の駆動が可能になる。
また、上記の態様において、作業者の操作に対応した信号を前記制御装置に入力する復帰操作入力手段を更に有し、前記制御装置は、前記禁止制御中において前記復帰操作入力手段からの信号を受けたときに、前記禁止制御を終了し、前記作業モータの駆動を可能にするとよい。
この態様によれば、作業者によって復帰操作入力手段が操作されるまで禁止制御が継続されるため、本体を水平状態に戻すときに意図せず作業部が駆動することが抑制される。
また、上記の態様において、作業者の操作に対応した信号を前記制御装置に入力する復帰操作入力手段を更に有し、前記制御装置は、前記傾斜角が前記傾斜角判定値以下の所定の値に設定された復帰判定値以下であり、かつ前記禁止制御中において前記復帰操作入力手段からの信号を受けたときに、前記禁止制御を終了し、前記作業モータの駆動を可能にするとよい。
この態様によれば、本体の傾斜角が所定の水平状態に戻り、かつ作業者によって復帰操作入力手段が操作されるまで禁止制御が継続されるため、本体を水平状態に戻すときに意図せず作業部が駆動することが抑制される。
また、上記の態様において、前記作業部は、前記作業モータによって回転される芝刈り用のブレードを有するとよい。
以上の構成によれば、作業機において、作業部の駆動を禁止すべき状態を適切に判断することができる。
以下に本発明の作業機を電動芝刈機に適用した実施形態を図1~図6を参照して説明する。
(電動芝刈機の概略構成)
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る電動芝刈機1は、本体2と、本体2の下部に設けられた作業部3と、本体2に回転可能に支持された左右一対の前輪4及び後輪5と、本体2から後上方に延びるハンドル6とを有する。作業部3は、本体2の下部中央には下方に向けて開口した凹部7と、凹部7に回転可能に配置された芝刈り用の刈刃でブレード3Aとを有する。本体2にはブレード3Aが回転軸に結合された作業モータ8、及び左右の後輪5を駆動するための左右の走行モータ9L、9Rが支持されている。作業モータ8及び走行モータ9L、9Rは共に電気モータであり、本体2には各モータ8、9L、9Rを制御する制御装置10が設けられている。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る電動芝刈機1は、本体2と、本体2の下部に設けられた作業部3と、本体2に回転可能に支持された左右一対の前輪4及び後輪5と、本体2から後上方に延びるハンドル6とを有する。作業部3は、本体2の下部中央には下方に向けて開口した凹部7と、凹部7に回転可能に配置された芝刈り用の刈刃でブレード3Aとを有する。本体2にはブレード3Aが回転軸に結合された作業モータ8、及び左右の後輪5を駆動するための左右の走行モータ9L、9Rが支持されている。作業モータ8及び走行モータ9L、9Rは共に電気モータであり、本体2には各モータ8、9L、9Rを制御する制御装置10が設けられている。
ハンドル6は、本体2の後部左右からそれぞれ後上方に延びる側辺部12と、各側辺部12の後端同士を互いに連結する枠形の把持部13とを有する。ハンドル6の把持部13には、作業者の入力操作を受け付ける操作入力装置14が設けられている。操作入力装置14は、走行モータ9L、9Rを操作するための走行レバー15と作業モータ8を操作するための作業レバー16とを有する。
本体2の上部には、作業モータ8、左右の走行モータ9L、9R、及び制御装置10を覆う上部カバー18が設けられている。上部カバー18の上面に凹設されたバッテリトレイ19には、各モータ8、9、及び制御装置10に電力を供給するバッテリ20が着脱可能に受容されている。
本体2には凹部7から本体2の後面に延びる通路(不図示)が形成され、その開口端を塞ぐようにグラスバッグ23が設けられている。ブレード3Aによって刈り取られた芝は凹部7から通路を通って後方へ排出され、グラスバッグ23に回収される。
(制御装置)
制御装置10は、マイクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース、ドライバ等から構成された電子制御回路(ECU)である。図3に示すように、制御装置10は、バッテリ20と接続され、バッテリ20から電力の供給を受ける。制御装置10は、作業モータ8及び左右の走行モータ9L、9Rのそれぞれに対応したモータドライバ31、32、33を有している。制御装置10は、各モータドライバ31~33を介してバッテリ20からの電力を各モータ8、9L、9Rに供給し、各モータ8、9L、9Rを制御する。制御装置10は、例えばPWM制御に基づいて各モータドライバ31、32、33を制御して各モータ8、9L、9Rに供給する電圧を変化させ、各モータ8、9L、9Rの回転速度を変更する。
制御装置10は、マイクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース、ドライバ等から構成された電子制御回路(ECU)である。図3に示すように、制御装置10は、バッテリ20と接続され、バッテリ20から電力の供給を受ける。制御装置10は、作業モータ8及び左右の走行モータ9L、9Rのそれぞれに対応したモータドライバ31、32、33を有している。制御装置10は、各モータドライバ31~33を介してバッテリ20からの電力を各モータ8、9L、9Rに供給し、各モータ8、9L、9Rを制御する。制御装置10は、例えばPWM制御に基づいて各モータドライバ31、32、33を制御して各モータ8、9L、9Rに供給する電圧を変化させ、各モータ8、9L、9Rの回転速度を変更する。
作業モータ8及び左右の走行モータ9L、9Rのそれぞれには、各モータ8、9L、9Rの回転角を検出する回転角センサ34、35、36が設けられている。回転角センサ34、35、36は、各モータ8、9L、9Rの回転角に応じた信号を制御装置10に出力し、制御装置10はその信号に基づいて作業モータ8及び左右の走行モータ9L、9Rのそれぞれの回転速度を取得する。
制御装置10は、傾斜角検出手段としての加速度センサ41を有している。加速度センサ41は、例えば、制御装置10の基板上に構成された半導体素子であり、MEMS技術によって構成されているとよい。加速度センサ41は、静電容量型やピエゾ型等の加速度センサであってよい。加速度センサ41は、本体2の前後方向(X軸)の加速度、左右方向(Y軸)の加速度、及び鉛直方向(Z軸)の加速度に対応した信号を出力する3軸加速度センサである。加速度センサ41が出力する信号は、重力加速度に起因する低周波数の静的成分(DC加速度)と、本体2の変位に起因する高周波数の動的成分(AC加速度)とを含む。
走行レバー15及び作業レバー16はハンドル6に対してそれぞれ回動可能に設けられており、それぞれの把持部がハンドル6の把持部13に対して離れた初期位置と、それぞれの把持部がハンドル6の把持部13に近接した操作位置とを取り得る。操作入力装置14は、走行レバー15の位置に応じた走行指令信号を制御装置10に出力し、作業レバー16の位置に応じたブレード回転指令信号を制御装置10に出力する。走行指令信号は、走行レバー15が初期位置にあるときに0%に対応した値であり、操作位置にあるときに100%に対応した値であり、初期位置から走行位置にかけて値が漸増するように設定されている。同様に、ブレード回転指令信号は、作業レバー16が初期位置にあるときに0%に対応した値であり、操作位置にあるときに100%に対応した値であり、初期位置から走行位置にかけて値が漸増するように設定されている。
操作入力装置14は、電動芝刈機1の走行速度について操作者による入力操作を受け付けるための走行速度入力部42を有している。走行速度入力部42は、操作入力装置14の本体に対して変位可能なレバーやダイヤル等であり、操作入力装置14は走行速度入力部42の位置に応じた信号を制御装置10に出力する。制御装置10は、操作入力装置14からの信号に基づいて操作者の要求走行速度に対応した走行モータ9L、9Rの要求回転速度を取得する。
操作入力装置14は、ブレード3Aの回転速度について操作者による入力操作を受け付けるためのブレード回転速度入力部43を有している。ブレード回転速度入力部43は、操作入力装置14の本体に対して変位可能なレバーやダイヤル、押しボタン等であり、操作入力装置14はブレード回転速度入力部43の位置に応じた信号を制御装置10に出力する。制御装置10は、操作入力装置14からの信号に基づいて操作者の要求ブレード回転速度に対応した作業モータ8の要求回転速度を取得する。
次に、図4~図6を参照して制御装置10が行う制御について説明する。制御装置10は、図4に示す駆動制御、図5に示す傾斜角演算、及び図6に示す禁止状態監視制御を並列して実行する。制御装置10は、図4に示す駆動制御において、最初に、ステップS1において、後述する駆動禁止フラグが1であるか否かを判定する。駆動禁止フラグは、1又は0の値であり、駆動禁止制御中であるか否かを表すフラグであり、1の場合が駆動禁止制御中であることを表す。駆動禁止フラグが1である場合は、ステップS6に進んで作業モータ8及び走行モータ9L、9Rを停止状態にし、その後リターンに進む。
制御装置10は、駆動禁止フラグが0の場合(駆動禁止制御中ではない)、ステップS2においてブレード回転指令信号の値が0%より大きいか否かを判定する。制御装置10は、ブレード回転指令信号の値が0%より大きい場合(ブレード回転指令信号がONの場合)に、ステップS3においてブレード回転指令信号と、作業モータ8の要求回転速度とに基づいて作業モータ8の目標回転数を演算し、作業モータ8の目標回転数に基づいて作業モータドライバ31を制御して作業モータ8を駆動する。作業モータ8の目標回転数は、例えば作業モータ8の要求回転速度にブレード回転指令信号の値を乗じることによって演算するとよい。作業モータ8の目標回転速度は、ブレード回転指令信号の値が100%のときに作業モータ8の要求回転速度になり、ブレード回転指令信号の値の低下に応じて低下する。制御装置10は、作業モータ回転角センサ34の信号に基づいて、作業モータ8の回転速度が目標回転数となるようにフィードバック制御を行う。
制御装置10は、ステップS2の判定において、ブレード回転指令信号の値が0%の場合(ブレード回転指令信号がOFFの場合)には、ステップS7に進み、作業モータ8を停止状態にする。
制御装置10は、ステップS3又はS7に続くステップS4において、走行指令信号の値が0%より大きいか否かを判定する。制御装置10は、走行指令信号の値が0%より大きい場合(走行指令信号がONの場合)に、ステップS5において走行指令信号と、走行モータ9L、9Rの要求回転速度とに基づいて走行モータ9L、9Rの目標回転数を演算し、走行モータ9L、9Rの目標回転数に基づいて走行モータドライバ32、33を制御して走行モータ9L、9Rを駆動する。走行モータ9L、9Rの目標回転数は、例えば走行モータ9L、9Rの要求回転速度に走行指令信号の値を乗じることによって演算するとよい。走行モータ9L、9Rの目標回転速度は、走行指令信号の値が100%のときに走行モータ9L、9Rの要求回転速度になり、走行指令信号の値の低下に応じて低下する。制御装置10は、走行モータ回転角センサ35、36の信号に基づいて、走行モータ9L、9Rの回転速度が目標回転数となるようにフィードバック制御を行う。
制御装置10は、ステップS4の判定において、走行指令信号の値が0%の場合(走行指令信号がOFFの場合)には、ステップS8に進み、走行モータ9L、9Rを停止状態にし、その後リターンに進む。
制御装置10は、図5に示す傾斜角演算において、最初に走行モータ9L、9Rが加速中又は減速中であるか否かを判定する(ステップS11)。本実施形態では、制御装置10は、ステップS11における判定を、走行指令信号の値に基づいて行う。具体的には、制御装置10は、走行指令信号の値の増加又は減少を検出してから所定の期間内であるか否かを判定する。走行モータ9L、9Rは、上述したステップS5において、走行指令信号の値に基づいて回転速度が制御されるため、走行指令信号の値の増加又は減少が発生してから所定の期間内は走行モータ9L、9Rが加速中又は減速中であると推測することができる。
制御装置10は、ステップS11での判定において本体2が加速中又は減速中であると判定した場合(Yes)には、ステップS12においてローパスフィルタAを使用して加速度センサ41からの信号に対してローパスフィルタ処理を行い、加速中又は減速中でないと判定した場合(No)には、ステップS13においてローパスフィルタBを使用して加速度センサ41からの信号に対してローパスフィルタ処理を行う。制御装置10は、ステップS12及びS13におけるローパスフィルタ処理の前又は後に、加速度センサ41からの信号に対して移動平均化処理を行ってもよい。ステップS12及びS13でのローパスフィルタ処理によって、加速度センサ41からの信号は高周波数成分である加速度の動的成分の一部が除去され、重力に起因する静的成分が抽出される。ステップS12で使用するローパスフィルタAは、ステップS12で使用するローパスフィルタBに対して遮断周波数が低く設定されており、高周波数成分の除去割合が大きい。すなわち、ローパスフィルタAを使用することによって、加速度センサ41からの信号はローパスフィルタBを使用する場合よりも高周波数成分に対応した動的成分の除去割合が大きくなり、本体2の走行に起因する加速度の動的成分が一層確実に除去されることになる。
制御装置10は、ステップS12及びS13に続くステップS14において、ローパスフィルタ処理され、加速度の静的成分が抽出された加速度センサ41からの信号に基づいて、本体2のX軸回りの傾斜角(ロール角)と、本体2のY軸回りの傾斜角(ピッチ角)との少なくとも一方を演算する。本実施形態では、制御装置10はステップS14においてロール角を傾斜角として演算する。傾斜角の演算は、例えば、予め確認された加速度センサ41の信号の値と傾斜角との関係とに基づいて、加速度センサ41の信号の値に所定の係数を乗じることによって行われるとよい。制御装置10は、ステップS14の処理を行った後は、リターンに進み、傾斜角演算制御を繰り返す。
制御装置10は、図6に示す禁止状態監視制御において、最初のステップS21で傾斜角演算制御において演算された傾斜角を取得する。制御装置10は、続くステップS22において、傾斜角の絶対値が所定の傾斜角判定値以上であるか否かを判定する。傾斜角判定値は、例えば電動芝刈機1のメンテナンス状態に対応して50°~180°に設定されているとよい。
制御装置10は、ステップS22の判定がYesの場合、ステップS23において傾斜角の変化速度の絶対値が所定の変化速度判定値以上であるか否かを判定する。傾斜角の変化速度の絶対値は、本体2がメンテナンスのための意図的な転倒操作を受けた場合や本体2が予期せず転倒した場合には比較的大きく、傾斜した地面を電動芝刈機1が走行することによって徐々に傾斜角が変化した場合には比較的小さくなるため、これらを区別し得るように変化速度判定値が設定されている。制御装置10は、ステップS23の判定がYesの場合はステップS24において駆動禁止フラグを1にし、Noの場合はステップS28に進む。制御装置10は、駆動禁止フラグに基づいて上述した駆動制御のステップS1の判定を行い、ステップS6において駆動禁止制御を行う。
制御装置10は、ステップS24に続くステップS25において、傾斜角演算制御において演算された傾斜角を再度取得し、傾斜角を更新する。制御装置は、ステップS25に続くステップS26において、傾斜角の絶対値が所定の復帰判定値以下であるか否かを判定する。復帰判定値は、傾斜角判定値よりも小さい値に設定され、例えば0°~10°に設定されているとよい。制御装置10は、ステップS26の判定がNoの場合、ステップS25に戻り、ステップS26の判定がYesになるまで、ステップS25及びS26の処理を繰り返す。
制御装置10は、ステップS26の判定がYesの場合、ステップS27において復帰操作の有無を判定する。本実施形態では、作業レバー16が一度初期位置に戻った後、操作位置側に移動することが、復帰操作として設定されている。ステップS27において復帰操作が検出されない場合(No)、制御装置10はステップS25に戻り、ステップS27の判定がYesになるまで、ステップS25~S27の処理を繰り返す。操作入力装置14は、復帰操作を入力するための復帰操作入力手段といえる。
制御装置10は、ステップS22の判定がNoの場合、ステップS23の判定がNoの場合、又はステップS27の判定がYesの場合、ステップS28において駆動禁止フラグを0にした後、リターンに進む。駆動禁止フラグが0になることによって、駆動禁止制御が終了する。
制御装置10が図4~図6に示す制御フローを実行することによって、電動芝刈機1は次のように作動する。電動芝刈機1は、作業者が作業レバー16を操作位置側に変位させているとき、すなわちON操作しているとき、作業モータ8が駆動してブレード3Aが回転し、芝刈が可能になる。また、電動芝刈機1は、作業者が作業レバー16をON操作し、かつ走行レバー15を操作位置側に変位させているとき、すなわちON操作しているとき、走行モータ9L、9Rが駆動して後輪5が回転し、前進が可能になる。
電動芝刈機1の走行速度に対応した走行モータ9L、9Rの回転速度は、作業者による走行速度入力部42の操作によって定まる走行モータ9L、9Rの要求回転速度と、走行レバー15の位置とに基づいて定まる。作業者が走行レバー15を操作すると、制御装置10は走行レバー15の位置に応じた走行モータ9L、9Rの回転速度を実現させるべく、走行モータ9L、9Rを駆動制御して電動芝刈機1を加速又は減速させる。同様に、ブレード3Aの回転速度に対応した作業モータ8の回転速度は、作業者によるブレード回転速度入力部43の操作によって定まる作業モータ8の要求回転速度と、作業レバー16の位置とに基づいて定まる。作業者が作業レバー16を操作すると、制御装置10は作業レバー16の位置に応じた作業モータ8の回転速度を実現させるべく、作業モータ8を駆動制御してブレード3Aの回転速度を加速又は減速させる。
制御装置10は、加速度センサ41の検出信号に基づいて演算される電動芝刈機1の本体2の傾斜角が所定の傾斜角判定値以上であり、かつ傾斜角の変化速度が所定の変化速度判定値以上である場合に、駆動禁止フラグを1にする(ステップS22~S24)。そして、制御装置10は、駆動禁止フラグが1である場合に作業モータ8及び走行モータ9L、9Rを停止させる(ステップS1、S6)。これにより、メンテナンスのために本体2が意図的に転倒させられた場合や、本体2が意図せず転倒した場合に作業モータ8及び走行モータ9L、9Rの駆動が停止し、電動芝刈機1の安全性が向上する。斜面で作業を行うことによって本体2の傾斜角が徐々に増加するような場合には、傾斜角の変化速度は変化速度判定値以上にはならず、駆動禁止フラグは0になる。そのため、制御装置10は、メンテナンスによる転倒及び意図しない転倒と、芝刈作業中の本体2の傾斜とを区別して、適切な場合に作業モータ8及び走行モータ9L、9Rを停止させる。
制御装置10は、駆動禁止フラグが1になった場合、傾斜角が復帰判定値未満となり、かつ復帰操作が検出されるまで、駆動禁止フラグが1に維持され、作業モータ8及び走行モータ9L、9Rの駆動の禁止が継続する(ステップS25~S27)。制御装置10は、傾斜角が復帰判定値未満となり、かつ復帰操作が検出されたときに、駆動禁止フラグを0にし、作業モータ8及び走行モータ9L、9Rの駆動を可能にする(ステップS25~28)。これにより、本体2の転倒等によって作業モータ8及び走行モータ9L、9Rが停止した後は、本体2が通常の起立姿勢に戻され、かつ作業者の復帰操作があって初めて作業モータ8及び走行モータ9L、9Rが回転可能になるため、作業者の意図しない作業モータ8及び走行モータ9L、9Rの回転が防止され、安全性が向上する。
制御装置10は、本体2の前後方向への加速又は減速を推測し、加速又は減速中である場合には停止又は一定速度で走行している場合よりもローパスフィルタ処理に使用するフィルタの遮断周波数を低くする(ステップS11~S13)。これにより、加速度センサ41が検出する加速度の動的成分が確実に除去され、静的成分に基づく傾斜角の演算が可能になる。制御装置10は、本体2の前後方向への加速又は減速の有無を、走行指令信号の変化に基づいて検出するため、応答が迅速であり、傾斜角の演算精度が向上する。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記実施形態では、傾斜角演算制御において演算する傾斜角として本体2のロール角を採用したが、他の実施形態では本体2のピッチ角を採用し、ピッチ角に基づいて禁止状態監視制御を行ってもよい。また、他の実施形態では、ロール角及びピッチ角に基づいて禁止状態監視制御を行ってもよい。
また、ステップS11における本体2の前後方向への加速又は減速の推測は、走行指令信号の値に代えて、走行モータ回転角センサ35、36の値に基づいて行ってもよい。
また、制御装置10は、図7に示す禁止状態監視制御の一部変形例のように、傾斜角判定値よりも大きい所定の値に設定された第2傾斜角判定値を使用して傾斜角の判定を行う処理を追加し、傾斜角の絶対値が第2傾斜角判定値以上の場合に駆動禁止フラグを1にするようにしてもよい。傾斜角の絶対値が第2傾斜角判定値以上であるか否かの判定を行う処理(ステップS31)は、ステップS21とステップS22との間に設け、ステップS31の判定がYesの場合、ステップS24に進み、判定がNoの場合ステップS22に進むようにするとよい。ステップS31の判定によって、傾斜角の絶対値が第2傾斜角判定値以上である場合には、傾斜角変化速度に関わらず駆動禁止フラグが1になる。
また、図7に示すように、図6のステップS27の処理は省略してもよい。この場合、復帰操作の有無に関わらず、ステップS26において傾斜角の絶対値が復帰判定値以下になった場合に駆動禁止フラグが0になる。
本実施形態では、駆動禁止フラグが1のときに、ステップS6において作業モータ8及び走行モータ9L、9Rの全てを停止する構成としたが、他の実施形態ではステップS6において停止するモータは作業モータ8及び走行モータ9L、9Rの少なくとも1つとしてもよい。
上記実施形態は、本発明を芝刈機に適用した例であるが、本発明は草刈機や、除雪機、耕耘機にも同様に適用することができる。草刈機に適用する場合はブレード3Aを草刈に適したブレードに置換し、除雪機に適用する場合はブレード3Aを除雪に適したオーガに置換し、耕耘機に適用する場合はブレード3Aを耕耘に適した耕耘爪に置換するとよい。
1 :電動芝刈機
2 :本体
3 :作業部
3A :ブレード
4 :前輪
5 :後輪
8 :作業モータ
9L :左走行モータ
9R :右走行モータ
10 :制御装置
14 :操作入力装置
15 :走行レバー
16 :作業レバー
20 :バッテリ
31 :作業モータドライバ
32 :左走行モータモータドライバ
33 :右走行モータモータドライバ
34 :作業モータ回転角センサ
35 :左走行モータ回転角センサ
36 :右走行モータ回転角センサ
41 :加速度センサ
42 :走行速度入力部
43 :ブレード回転速度入力部
2 :本体
3 :作業部
3A :ブレード
4 :前輪
5 :後輪
8 :作業モータ
9L :左走行モータ
9R :右走行モータ
10 :制御装置
14 :操作入力装置
15 :走行レバー
16 :作業レバー
20 :バッテリ
31 :作業モータドライバ
32 :左走行モータモータドライバ
33 :右走行モータモータドライバ
34 :作業モータ回転角センサ
35 :左走行モータ回転角センサ
36 :右走行モータ回転角センサ
41 :加速度センサ
42 :走行速度入力部
43 :ブレード回転速度入力部
Claims (9)
- 本体と、
前記本体に設けられた作業部と、
前記作業部を駆動する作業モータと、
前記本体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記作業モータを駆動制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記傾斜角が所定の傾斜角判定値以上であり、かつ前記傾斜角の変化速度が所定の変化速度判定値以上になった場合に前記作業モータの駆動を禁止する禁止制御を行うことを特徴とする作業機。 - 前記傾斜角検出手段は、加速度に対応する信号を出力する加速度センサであり、
前記制御装置は、前記加速度センサからの信号をローパスフィルタ処理することによって加速度の動的成分に対応した信号の少なくとも一部を除去し、フィルタ処理した信号に基づいて前記傾斜角を演算することを特徴とする請求項1に記載の作業機。 - 前記本体に設けられた車輪を駆動する走行モータと、
作業者の操作に対応した信号を前記制御装置に入力する操作入力手段とを更に有し、
前記制御装置は、前記操作入力手段からの信号に基づいて前記走行モータを駆動制御する共に、前記操作入力手段からの信号に基づいて前記ローパスフィルタ処理に使用するフィルタを変更することを特徴とする請求項2に記載の作業機。 - 前記制御装置は、前記操作入力手段からの信号に基づいて、前記走行モータの加速又は減速が推測されるときに、前記フィルタを変更することによって前記加速度センサからの信号の高周波数成分の除去割合を大きくすることを特徴とする請求項3に記載の作業機。
- 前記制御装置は、前記傾斜角が前記傾斜角判定値以下の所定の値に設定された復帰判定値以下になったときに、前記禁止制御を終了し、前記作業モータの駆動を可能にすることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1つの項に記載の作業機。
- 作業者の操作に対応した信号を前記制御装置に入力する復帰操作入力手段を更に有し、
前記制御装置は、前記禁止制御中において前記復帰操作入力手段からの信号を受けたときに、前記禁止制御を終了し、前記作業モータの駆動を可能にすることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1つの項に記載の作業機。 - 作業者の操作に対応した信号を前記制御装置に入力する復帰操作入力手段を更に有し、
前記制御装置は、前記傾斜角が前記傾斜角判定値以下の所定の値に設定された復帰判定値以下であり、かつ前記禁止制御中において前記復帰操作入力手段からの信号を受けたときに、前記禁止制御を終了し、前記作業モータの駆動を可能にすることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1つの項に記載の作業機。 - 前記制御装置は、前記傾斜角が前記傾斜角判定値より大きい所定の値に設定された第2傾斜角判定値以上となった場合に、前記禁止制御を行うことを特徴とする請求項1~請求項7のいずれか1つの項に記載の作業機。
- 前記作業部は、前記作業モータによって回転される芝刈り用のブレードを有することを特徴とする請求項1~請求項8のいずれか1つの項に記載の作業機。
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