芝刈り車両
【課題】芝の育成状態を自動的に測定し、芝を管理する上で有益な情報を提供することができる付加価値の高い芝刈り車両を提供する。
【解決手段】芝刈り車両１は、走行経路に沿って芝の刈り取りを行うものであって、モータ２４によって駆動される電動リール２２を有する前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４と、電動リール２２によって刈り取られる前の芝の状態（例えば、芝の高さ、色、及び立ち具合）を検出する検出センサと、検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成するデータ処理部と、データ処理部で作成された前記育成データを表示する表示装置２７とを備える。
【解決手段】芝刈り車両１は、走行経路に沿って芝の刈り取りを行うものであって、モータ２４によって駆動される電動リール２２を有する前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４と、電動リール２２によって刈り取られる前の芝の状態（例えば、芝の高さ、色、及び立ち具合）を検出する検出センサと、検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成するデータ処理部と、データ処理部で作成された前記育成データを表示する表示装置２７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芝刈り車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、芝刈り機を備える芝刈り車両は、車両の後側に位置する作業者によって操作される手押し式（ウォークビハインド式）芝刈り車両と、乗車した作業車によって運転される乗用型芝刈り車両とに大別される。一度の走行で芝を刈ることのできる面積は、通常、手押し式芝刈り車両よりも乗用型芝刈り車両の方が大きい。このため、手押し式芝刈り車両は広範ではない範囲（例えば、個人の庭等）の芝、またはゴルフ場におけるグリーンの精密な芝刈りのために用いられることが多く、乗用型芝刈り車両は広範な範囲（例えば、ゴルフ場におけるグリーンや競技場等）の芝を刈るために用いられることが多い。
【０００３】
以下の特許文献１には、刈り跡を検出する複数の電極部を車両の底部に配設し、電極部が草・芝に接触して導通されたときと、電極部が草・芝に非接触の絶縁状態にあるときとの電圧変化を検出し、この検出結果を用いて未刈り地と既刈り地との境界である刈り跡境界を検出する乗用型芝刈り車両が開示されている。また、以下の特許文献２には、車両前方の所定範囲にストロボを照射しつつカメラで撮像し、撮像画像に対して所定の処理を施すことによって未処理作業地と処理済作業地との境界を検出する自動走行作業車両が開示されている。更に、以下の特許文献３には、ビデオカメラで捉えた植物からの反射情報（輝度情報画像）を解析処理して得られたヒストグラムから、植物の活力を「健康」，「注意」，「警告」，「病気」に分類し、人間に判り易い植物の活力変動を評価する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７４８１８号公報
【特許文献２】特開昭６２−７０９１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２１３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、芝の育成状態等の判断、及び芝の高さの管理は、基本的には作業者の経験に基づいて行われる。つまり、作業者が芝の育成状態等を目視にて判断し、その育成状態等に応じて芝刈り車両に設けられた高さ調整機構を調整して芝を刈ることにより芝の高さが管理されている。しかしながら、芝刈り車両を操作する作業者の全てが芝の育成状態等を適切に判断し、その判断結果に応じた適切な管理ができる訳ではない。このため、芝の育成状態を自動的に検出し、その検出結果が作業者に提示できれば作業者にとって極めて有益であり、芝刈り車両の付加価値を高めることができると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、芝の育成状態を自動的に測定し、芝を管理する上で有益な情報を提供することができる付加価値の高い芝刈り車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の芝刈り車両は、走行経路に沿って芝の刈り取りを行う芝刈り車両（１、２）において、モータ（２４）によって駆動される回転刃（２２）を有する少なくとも１つの電動式芝刈り機（１３ａ，１３ｂ、１４）と、前記回転刃によって刈り取られる前の芝の状態を検出する検出センサ（Ｄ）と、前記検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成するデータ処理部（３７、４０）と、前記データ処理部で作成された前記育成データを表示する表示部（２７）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記検出センサが、前記電動式芝刈り機内における前記回転刃の前方に設けられており、芝の高さ、色、及び立ち具合の少なくとも１つを検出することを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記データ処理部で行われる前記所定の処理が、刈り取りが行われる場所毎の芝の状態を示す状態マップを、刈り取りが行われる日時毎に作成する処理であることを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、温度及び湿度の少なくとも一方を検出する環境センサを備えており、前記データ処理部は、前記育成データに前記環境センサの検出結果を含める処理を行うことを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記電動式芝刈り機が、前記回転刃の回転軸が車両の進行方向に交差する左右方向に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転刃によって刈り取られる前の芝の状態を検出センサで検出し、検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成し、作成された前記育成データを表示部に表示しているため、芝を管理する上で有益な情報を提供することができる付加価値の高い芝刈り車両を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による芝刈り車両の外観を示す斜視図である。
【図２】前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部構成を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による芝刈り車両について詳細に説明する。尚、以下では芝刈り車両として乗用型芝刈り車両を例に挙げて説明するが、本発明は手押し式芝刈り車両にも適用可能である。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による芝刈り車両の外観を示す斜視図である。図１に示す通り、本実施形態の芝刈り車両１は、フレーム１０に支持される２つの前輪１１ａ，１１ｂ及び１つの後輪１２と、２つの前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ（電動式芝刈り機）及び１つの後側芝刈り機１４（電動式芝刈り機）とを備えており、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２によって走行しつつ、走行経路に沿って前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４により芝の刈り取りを行う。この芝刈り車両１は、エンジンの動力を用いて走行し、モータ等の動力を用いて芝を刈るハイブリッド式の芝刈り車両である。
【００１２】
フレーム１０の略中央上部には、作業者が着席するシート１５が配設されている。このシート１５の前方上部にはステアリングホイール１６が設けられており、前方下部には後進アクセルペダル１７、前進アクセルペダル１８、及びブレーキペダル１９が設けられている。シート１５に着席した作業者によってステアリングホイール１６が操作されることで芝刈り車両１の進行方向が定められ、後進アクセルペダル１７、前進アクセルペダル１８、及びブレーキペダル１９が操作されることにより、芝刈り車両１の後退、前進、停止、及び走行速度が定められる。
【００１３】
前輪１１ａ，１１ｂは、フレーム１０の右側前方下部及び左側前方下部にそれぞれ配設されており、エンジンＥに直結される油圧モータの動力によって駆動され、車両の左右方向に沿う回転軸の周りで回転可能にフレーム１０に支持されている。後輪１２は、フレーム１０の中央後方下部に配設されており、３輪駆動時は前輪１１ａ，１１ｂと同様に油圧モータの動力によって駆動され、２輪駆動時はフリー回転する。但し、後輪１２は、前輪１１ａ，１１ｂとは異なり、ステアリングホイール１６の回転量に応じて左右方向に揺動可能に構成されている。後輪１２の左右方向への揺動に合わせて後輪１２の回転軸も揺動するため、ステアリングホイール１６を回転させることにより芝刈り車両１の進行方向が変更される。尚、芝刈り車両１には、エンジンＥの動力を利用してステアリングホイール１６の操舵を補助する機構（所謂、パワーステアリング）が設けられている。
【００１４】
ここで、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、ショルダーが緩やかな曲面に形成された幅広のタイヤが用いられる。これは、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２にかかる芝刈り車両１の車重及び応力を分散することによって、芝へのダメージを避けるためである。また、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、溝が形成されていないタイヤが用いられる。これは、踏みつけられる部分（溝が形成されていない部分）と踏みつけられない部分（溝が形成されている部分）とが生ずることによって、芝に縞状の模様が生ずるのを防止するためである。
【００１５】
前側芝刈り機１３ａ，１３ｂは、前輪１１ａ，１１ｂの各々の前方において昇降可能に支持されており、下降して前輪１１ａ，１１ｂの前方で地面に接している状態で芝の刈り取りを行う。図２は、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部構成を模式的に示す側面図である。図１，図２に示す通り、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの各々は、前側ローラ２１、電動リール２２（回転刃）、後側ローラ２３、及びモータ２４を備える。
【００１６】
前側ローラ２１は、回転軸が車両の左右方向に設定されて、周方向に沿う溝が軸方向に複数形成された略円柱形状の部材であり、電動リール２２の前方に配設される。この前側ローラ２１は、電動リール２２によって刈られる前の芝を揃わせるとともに、下降した状態にある前側芝刈り機１３ａ，１３ｂを地面上に支持するために設けられている。この前側ローラ２１の左右両端部には、前側ローラ２１と電動リール２２との相対的な高さ位置の調整を行う高さ調整機構Ｊが設けられている。
【００１７】
高さ調整機構Ｊは、鉛直方向に延びるボルトＪ１と、ボルトＪ１に嵌合するナットＪ２とからなり、ナットＪ２を回転させてボルトＪ１に対するナットＪ２の高さ位置を変えることにより、前側ローラ２１と電動リール２２との相対的な高さ位置の調整が可能である。これら前側ローラ２１と電動リール２２との相対的な高さ位置を調整することにより、例えば数ｍｍ〜十数ｍｍ程度の範囲で刈り取りピッチ（目標とする芝の間隔）の微調整が可能である。
【００１８】
電動リール２２は、芝を刈るための螺旋状の刃が側面に複数形成された略円柱形状の部材であって、回転軸が車両の左右方向に設定されており、モータ２４によって駆動される。この電動リール２２は、前側ローラ２１と後側ローラ２３との間に配設され、刈り取った後の芝の高さの分だけ前側ローラ２１及び後側ローラ２３よりも上方に配置されている。後側ローラ２３は、前側ローラ２１の様な溝が形成されていない略円柱形状の部材であり、上述した前側ローラ２１と同様に、下降した状態にある前側芝刈り機１３ａ，１３ｂを地面上に支持するために設けられている。
【００１９】
また、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部には、電動リール２２によって刈り取られる前の芝の状態を検出する検出センサＤが設けられている。この検出センサＤは、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部における前側ローラ２１の前方（電動リール２２の前方）に設けられており、芝の高さ、芝の色、及び芝の立ち具合の少なくとも１つを検出する。芝の高さを検出するセンサとしては例えばタッチセンサが挙げられ、芝の色を検出するセンサとしてはカラーＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）等の撮像素子が挙げられる。また、芝の立ち具体を検出するセンサとしては、芝に照明される照明光の反射率を検出するセンサ等が挙げられる。芝が寝ている状態では反射率が高くなり、立っている状態では反射率が低くなることを利用して芝の立ち具体を検出する。尚、以下では説明を簡単に説明するために、検出センサＤが芝の高さを検出するセンサであるとする。
【００２０】
フレーム１０の前部には、中央部から右方向に延びる支持アーム２５ａと、中央部から左方向に延びる支持アーム２５ｂとが設けられている。支持アーム２５ａは、その右端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機１３ａを揺動可能に支持しており、支持アーム２５ｂは、その左端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機１３ｂを揺動可能に支持している。このため、車両の左右方向に地面が傾斜していても、その傾斜に合わせて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂを傾斜させることができる。
【００２１】
支持アーム２５ａ，２５ｂには、アクチュエータとしての電動シリンダ２６ａ，２６ｂが取り付けられている。電動シリンダ２６ａが伸縮すると支持アーム２５ａの右端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機１３ａが昇降する。同様に、電動シリンダ２６ｂが伸縮すると支持アーム２５ｂの左端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機１３ｂが昇降する。尚、図１では、前側芝刈り機１３ａが上昇しており、前側芝刈り機１３ｂが下降している状態を図示してる。
【００２２】
後側芝刈り機１４は、前輪１１ａ，１１ｂと後輪１２との間において昇降可能に支持されており、下降して後輪１２の前方で地面に接している状態で芝の刈り取りを行う。この後側芝刈り機１４は、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂと同様に、前側ローラ２１、電動リール２２（回転刃）、後側ローラ２３、及びモータ２４を備えており、電動シリンダ２６ａ，２６ｂと同様の電動シリンダ等を備える不図示の昇降機構によって昇降される。尚、後側芝刈り機１４も、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂと同様に、車両の前後方向における回転軸の周りで揺動可能に支持されており、車両の左右方向における地面の傾斜に合わせて傾斜が可能である。
【００２３】
また、シート１５の右側前方（ステアリングホイール１６の右側）には、タッチパネル式の表示装置（例えば、液晶表示装置）２７（表示部）が設けられている。この表示装置２７は、作業者の指示を入力するとともに、芝刈り車両１の現在の状態を示す情報等の各種情報を表示するものである。前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の昇降、及びこれらに設けられた電動リール２２の始動・停止は、作業者が表示装置２７を操作することによって入力される指示に応じて制御される。表示装置２７に表示される情報としては、芝刈り車両１の走行速度、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の各々に設けられた電動リール２２の回転速度、及び芝の育成状況を示す情報等の情報である。尚、ステアリングホイール１６の下方であって、前進アクセルペダル１８とブレーキペダル１９との間には、芝刈り車両１の前方を照明する照明装置２８が設けられている。
【００２４】
図３は、本発明の第１実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。尚、図３においては、図１に示した構成に相当する構成については同一の符号を付してある。図３に示す通り、芝刈り車両１は油圧ポンプ３１及びオルタネータ３２を備えており、その動力系統は油圧ポンプ３１から伝達される油圧によって駆動される走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２と、オルタネータ３２から供給される電流によって駆動されるワーク系Ｓ３とに大別される。尚、図３では、油圧ポンプ３２から油圧が伝達される経路を太線の実線で表しており、オルタネータ３２から電流が供給される経路を細線の実線で表している。また、制御系統に係る信号の経路を細線の破線で表している。
【００２５】
油圧ポンプ３１は、エンジンＥの動力によって駆動され、走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２を駆動する油圧を生成する。オルタネータ３２は、エンジンＥによって駆動される交流発電機３２ａ、交流発電機３２ａからの交流電流を直流電流に変換する変換器（ＡＣ／ＤＣ）３２ｂ、及びダイオード３２ｃを備えており、例えば電圧値が２４［Ｖ］である直流電流を生成する。
【００２６】
走行系Ｓ１は、油圧ポンプ３１から伝達される油圧を前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２の各々に伝達する油圧回路３３を備えている。尚、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、各々の単位時間当たりの回転数（例えば、１分毎の回転数）を検出するセンサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃがそれぞれ設けられている。これらセンサ３４ａ〜３４ｃの検出結果は、後述する制御装置３７に出力される。ステアリング系Ｓ２は、油圧ポンプ３１から伝達される油圧を、ステアリングホイール１６の操舵を補助する機構であるパワーステアリングに伝達する油圧回路３５を備えている。
【００２７】
オルタネータ３２から供給される電流は、ワーク系Ｓ３、照明装置２８、昇圧回路３６、及び制御装置３７（データ処理部）に入力される。ワーク系Ｓ３は、図１に示した電動シリンダ２６ａ，２６ｂ、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の各々に設けられた電動リール２２及びモータ２４、スイッチ３８ａ，３８ｂ、並びにモータドライバ３９ａ〜３９ｃを備える。スイッチ３８ａ，３８ｂは、その開閉状態が制御装置３７によって制御され、オルタネータ３２と電動シリンダ２６ａ，２６ｂとの間を電気的に遮断状態又は導通状態にする。尚、本スイッチは切替機構の構成素子の１例であって、半導体で構成されるシリンダドライバを用いてもよい。
【００２８】
スイッチ３８ａ，３８ｂが閉状態（オン状態）になるとオルタネータ３２からの直流電流が電動シリンダ２６ａ，２６ｂに供給され、これにより電動シリンダ２６ａ，２６ｂが駆動されて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂが上昇又は下降する。尚、図３では図示を省略しているが、後側芝刈り機１４を昇降させる電動シリンダにも、スイッチ３８ａ，３８ｂと同様のスイッチ（制御装置３７によって開閉状態が制御されるスイッチ）が設けられている。
【００２９】
モータドライバ３９ａ，３９ｂ，３９ｃは、制御装置３７の制御の下で、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられたモータ２４をそれぞれ駆動する。これにより、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の各々に設けられたリール２２の回転速度が制御される。昇圧回路３６は、オルタネータ３２からの直流電流の電圧を、１０倍程度の電圧に昇圧する回路であり、昇圧された電圧は、モータドライバ３９ａ，３９ｂ，３９ｃの各々に入力される。
【００３０】
制御装置３７は、表示装置２７を介して入力される指示に応じて芝刈り車両１のワーク系Ｓ３の動作を制御するとともに、芝刈り車両１の現在の状態を示す情報（例えば、走行速度、電動リール２２の回転速度を示す情報等）を表示装置２７に表示する。具体的には、表示装置２７を介して前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の昇降指示が入力された場合には、スイッチ３８ａ，３８ｂ等のオン・オフ状態を制御する。また、表示装置２７を介して前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられた電動リール２２の駆動指示がなされた場合には、モータドライバ３９ａ〜３９ｃに対して制御信号を出力して電動リール２２の回転速度を制御する。
【００３１】
ここで、制御装置３７は、センサ３４ａ〜３４ｃの検出結果に基づいて、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられた電動リール２２の回転速度を制御する。また、制御装置３７は、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの昇降位置と後側芝刈り機１４の昇降位置とが一致するように電動シリンダ２６ａ，２６ｂ等を制御する。これらの制御を行うのは、芝刈り車両１の走行速度が一定になるよう運転しているにもかかわらず、地面の起伏等によって自然に走行速度が変化した場合であっても、高品質な芝の刈り取りを実現するためである。
【００３２】
また、制御装置３７は、検出センサＤの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状態を示す育成データを生成する。具体的には、刈り取りが行われる場所毎の芝の状態を示す状態マップを、芝の刈り取りが行われる日時毎に生成する。通常、芝刈り車両１を用いた芝の刈り取りは毎日又は数日おきに同じ場所で行われる。このため、制御装置３７は、繰り返し芝が刈られる場所（領域）における前の芝の高さを芝刈りが行われる毎に検出センサＤで検出し、その高さの面状分布（芝が刈られる場所における分布）を示す状態マップを生成する。この育成データが表示装置２７に出力されることにより、芝の育成状況を示す情報が表示装置２７に表示される。
【００３３】
ここで、上記の検出センサＤに加えて温度センサ及び湿度センサ（環境センサ）の少なくとも一方を設け、制御装置３７が、温度センサや湿度センサで検出された温度や湿度を上記の育成データに含める処理を行うのが望ましい。かかる処理を行うことによって、芝の育成状態を示す育成データに対して温度や湿度を示す情報が付け加えられるため、作業者に対して更に有益な情報を提供することができる。
【００３４】
次に、上記構成における芝刈り車両１の動作について簡単に説明する。芝刈り車両１上のシート１５に着席した作業者が、エンジン始動のキー操作を行うとエンジンＥが始動する。エンジンＥが始動すると油圧ポンプ３１が駆動され、走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２を駆動するための油圧が生成される。また、また、エンジンＥによりオルタネータ３２が駆動され、これによって直流電流が生成される。オルタネータ３２で生成された直流電流は、ワーク系Ｓ３、照明装置２８、制御装置３７、及び昇圧回路３６に供給される。尚、昇圧回路３６で昇圧された電圧はワーク系Ｓ３に供給される。
【００３５】
作業者が後進アクセルペダル１７、前進アクセルペダル１８、及びブレーキペダル１９並びにステアリングホイール１６を操作し、芝を刈り取るべき位置まで芝刈り車両１を運転する。芝を刈り取るべき位置に到着し、まず作業者が表示装置２７を操作して育成データの生成を指示する。次に、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４を下降させる旨の指示を行うと、制御装置３７からスイッチ３８ａ，３８ｂ等に対して制御信号が出力されて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４が下降する。これにより、芝刈り車両１の走行経路に沿って前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４による芝の刈り取りが行われる。
【００３６】
ここで、芝の刈り取り中は、制御装置３７が、センサ３４ａ〜３４ｃの検出結果から前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２の各々の移動距離を求めて芝刈り車両１の走行経路を求める。そして、求めた走行経路と検出センサＤの検出結果とを対応付けて芝の高さの面状分布を示す状態マップを生成することにより育成データを生成する。また、制御装置３７は、必要に応じて温度センサや湿度センサで検出された温度や湿度を上記の育成データに含める処理を行う。尚、芝刈り中は、センサ３４ｃの検出結果から芝刈り車両１の走行速度を求め、得られた走行速度に応じて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１３に設けられた電動リール２２の回転数を変化させる制御が制御装置３７によって行われる。
【００３７】
芝の刈り取りが終了し、作業者が表示装置２７に対して育成データの表示指示を行うと、制御装置３７によって生成された状態マップが表示装置２７に表示される。ここで、制御装置３７によって生成された育成データのうち、直近に作成された所定数の育成データが制御装置３７に記憶されている。このため、作業者が表示装置２７に対して所定の指示を行うことにより、これら過去に作成された育成データを表示装置２７に表示させることができる。
【００３８】
以上説明した通り、本実施形態では、検出センサＤで芝の状態を検出し、この検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成し、作成された育成データを表示しているため、芝を管理する上で有益な情報を作業者に対して提供することができる。また、本実施形態では、センサ３４ｃ等の検出結果に応じて、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１３に設けられた電動リール２２の回転速度を制御しているため、芝刈り車両１の走行速度が変化した場合であっても芝の高さが揃った高品質な芝の刈り取りが可能である。また、本実施形態の芝刈り車両１は、エンジンの動力により駆動される油圧ポンプの圧力を用いて走行し、電動モータ等の動力を用いて芝を刈るハイブリッド式の芝刈り車両であり、油圧ポンプの動力を用いて芝を刈る従来の芝刈り車両よりも油漏れのリスクを少なくすることができるため、従来よりも油による芝の枯れのリスクを低減することができる。
【００３９】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。尚、図４においては、図３に示したブロックと同じブロックについては同一の符号を付してある。この芝刈り車両２は、モータ等の動力を用いて走行するとともに芝を刈る電動式の芝刈り車両である。尚、本実施形態の芝刈り車両２の外観は、図１に示す第１実施形態による芝刈り車両１の外観とほぼ同様である。
【００４０】
図４に示す通り、本実形態の芝刈り車両２は、図３中のエンジンＥ、油圧ポンプ３１、及びオルタネータ３２に代えてバッテリＢを備える。また、図３中の走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２に代えて走行系Ｓ１１及びステアリング系Ｓ１２を備えるとともに、制御装置３７に代えて制御装置４０（データ処理部）を備える。尚、図４では、バッテリＢから電流が供給される経路を細線の実線で表しており、制御系統に係る信号の経路を細線の破線で表している。
【００４１】
バッテリＢは、走行系Ｓ１１、ステアリング系Ｓ１２、及びワーク系Ｓ３、並びに照明装置２８、昇圧回路３６、及び制御装置４０に直流電流を供給する。尚、バッテリＢは、例えば電圧値が４８［Ｖ］である直流電流を生成する。走行系Ｓ１１は、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２をそれぞれ駆動するモータ４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、これらモータ４１ａ〜４１ｃをそれぞれ駆動するモータドライバ４２ａ〜４２ｃとを備えている。
【００４２】
モータドライバ４２ａ〜４２ｃの各々にはバッテリＢからの直流電流が供給されているとともに、制御装置４０からの制御信号が入力されている。モータドライバ４２ａ〜４２ｃは、制御装置４０の制御の下でモータ４１ａ〜４１ｃをそれぞれ駆動する。尚、本実施形態においても、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、各々の単位時間当たりの回転数（例えば、１分毎の回転数）を検出するセンサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃがそれぞれ設けられている。
【００４３】
ステアリング系Ｓ１２は、モータ４３、モータドライバ４４、及びステアリングセンサ４５を備えており、制御装置４０の制御の下で、ステアリングホイール１６の操舵を補助する。モータ４３は、ステアリングホイール１６に動力を伝達することにより、ステアリングホイール１６の操舵を補助するパワーステアリングを実現する。モータドライバ４４は、制御装置４０から出力される制御信号に基づいてモータ４３を駆動する。尚、このモータドライバ４４にもバッテリＢからの直流電流が供給されている。ステアリングセンサ４５は、ステアリングホイール１６の回転量を検出し、その検出結果を制御装置４０に出力する。
【００４４】
制御装置４０は、図３に示した制御装置３７と同様に、表示装置２７を介して入力される指示に応じて芝刈り車両２のワーク系の動作を制御する。つまり、表示装置２７を介し入力される指示に基づいて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の昇降を制御するとともに、センサ３４ａ〜３４ｃの検出結果に基づいて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられた電動リール２２の回転速度を制御する。
【００４５】
また、制御装置４０は、ステアリングセンサ４５の検出結果に基づいてモータドライバ４４を制御することによって、ステアリングホイール１６の操舵を補助するパワーステアリングを実現する。更に、ステアリングセンサ４５の検出結果に基づいて後輪１２の左右方向への揺動量を制御するとともに、後進アクセルペダル１７等の操作量に応じてモータドライバ４２ａ〜４２ｃを制御することにより、芝刈り車両２の前進、後退、停止、及び走行速度を制御する。
【００４６】
更に、制御装置４０は、図３に示した制御装置３７と同様に、検出センサＤの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状態を示す育成データを生成する。また、検出センサＤに加えて温度センサ及び湿度センサ（環境センサ）の少なくともで検出された温度や湿度を上記の育成データに含める処理を行う。そして、表示装置２７の操作に応じて、過去に生成した育成データを表示装置２７に表示させる。
【００４７】
以上の構成の芝刈り車両２においても、検出センサＤで芝の状態を検出し、この検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成し、作成された育成データを表示している。このため、芝を管理する上で有益な情報を作業者に対して提供することができる。また、本実施形態においても、センサ３４ｃ等の検出結果に応じた前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１３に設けられた電動リール２２の回転速度をの制御が行われる。このため、芝刈り車両２の走行速度が変化した場合であっても芝の高さが揃った高品質な芝の刈り取りが可能である。
【００４８】
また、本実施形態の芝刈り車両２は、モータ等の動力を用いて走行を行うとともに芝を刈る電動式の芝刈り車両であってエンジンが不要である。このため、軽量化が可能であり、轍の形成を防止することができるとともに芝へのダメージを軽減することができる。更に、本実施形態の芝刈り車両２は、走行系Ｓ１１及びステアリング系Ｓ１２を駆動するための油圧が不要であり、油漏れが生ずることがないため、漏れた油による芝の枯れが生ずることはない。
【００４９】
以上、本発明の実施形態による芝刈り車両について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、車両の左右方向に回転軸が設定された電動リール２２を備える芝刈り車両について説明したが、本発明は上下方向に回転軸が設定された電動リールを備える芝刈り車両に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，２ 芝刈り車両
１３ａ，１３ｂ 前側芝刈り機
１４ 後側芝刈り機
２２ 電動リール
２４ モータ
２７ 表示装置
３７，４０ 制御装置
Ｄ 検出センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芝刈り車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、芝刈り機を備える芝刈り車両は、車両の後側に位置する作業者によって操作される手押し式（ウォークビハインド式）芝刈り車両と、乗車した作業車によって運転される乗用型芝刈り車両とに大別される。一度の走行で芝を刈ることのできる面積は、通常、手押し式芝刈り車両よりも乗用型芝刈り車両の方が大きい。このため、手押し式芝刈り車両は広範ではない範囲（例えば、個人の庭等）の芝、またはゴルフ場におけるグリーンの精密な芝刈りのために用いられることが多く、乗用型芝刈り車両は広範な範囲（例えば、ゴルフ場におけるグリーンや競技場等）の芝を刈るために用いられることが多い。
【０００３】
以下の特許文献１には、刈り跡を検出する複数の電極部を車両の底部に配設し、電極部が草・芝に接触して導通されたときと、電極部が草・芝に非接触の絶縁状態にあるときとの電圧変化を検出し、この検出結果を用いて未刈り地と既刈り地との境界である刈り跡境界を検出する乗用型芝刈り車両が開示されている。また、以下の特許文献２には、車両前方の所定範囲にストロボを照射しつつカメラで撮像し、撮像画像に対して所定の処理を施すことによって未処理作業地と処理済作業地との境界を検出する自動走行作業車両が開示されている。更に、以下の特許文献３には、ビデオカメラで捉えた植物からの反射情報（輝度情報画像）を解析処理して得られたヒストグラムから、植物の活力を「健康」，「注意」，「警告」，「病気」に分類し、人間に判り易い植物の活力変動を評価する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７４８１８号公報
【特許文献２】特開昭６２−７０９１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２１３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、芝の育成状態等の判断、及び芝の高さの管理は、基本的には作業者の経験に基づいて行われる。つまり、作業者が芝の育成状態等を目視にて判断し、その育成状態等に応じて芝刈り車両に設けられた高さ調整機構を調整して芝を刈ることにより芝の高さが管理されている。しかしながら、芝刈り車両を操作する作業者の全てが芝の育成状態等を適切に判断し、その判断結果に応じた適切な管理ができる訳ではない。このため、芝の育成状態を自動的に検出し、その検出結果が作業者に提示できれば作業者にとって極めて有益であり、芝刈り車両の付加価値を高めることができると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、芝の育成状態を自動的に測定し、芝を管理する上で有益な情報を提供することができる付加価値の高い芝刈り車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の芝刈り車両は、走行経路に沿って芝の刈り取りを行う芝刈り車両（１、２）において、モータ（２４）によって駆動される回転刃（２２）を有する少なくとも１つの電動式芝刈り機（１３ａ，１３ｂ、１４）と、前記回転刃によって刈り取られる前の芝の状態を検出する検出センサ（Ｄ）と、前記検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成するデータ処理部（３７、４０）と、前記データ処理部で作成された前記育成データを表示する表示部（２７）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記検出センサが、前記電動式芝刈り機内における前記回転刃の前方に設けられており、芝の高さ、色、及び立ち具合の少なくとも１つを検出することを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記データ処理部で行われる前記所定の処理が、刈り取りが行われる場所毎の芝の状態を示す状態マップを、刈り取りが行われる日時毎に作成する処理であることを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、温度及び湿度の少なくとも一方を検出する環境センサを備えており、前記データ処理部は、前記育成データに前記環境センサの検出結果を含める処理を行うことを特徴としている。
また、本発明の芝刈り車両は、前記電動式芝刈り機が、前記回転刃の回転軸が車両の進行方向に交差する左右方向に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転刃によって刈り取られる前の芝の状態を検出センサで検出し、検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成し、作成された前記育成データを表示部に表示しているため、芝を管理する上で有益な情報を提供することができる付加価値の高い芝刈り車両を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による芝刈り車両の外観を示す斜視図である。
【図２】前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部構成を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による芝刈り車両について詳細に説明する。尚、以下では芝刈り車両として乗用型芝刈り車両を例に挙げて説明するが、本発明は手押し式芝刈り車両にも適用可能である。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による芝刈り車両の外観を示す斜視図である。図１に示す通り、本実施形態の芝刈り車両１は、フレーム１０に支持される２つの前輪１１ａ，１１ｂ及び１つの後輪１２と、２つの前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ（電動式芝刈り機）及び１つの後側芝刈り機１４（電動式芝刈り機）とを備えており、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２によって走行しつつ、走行経路に沿って前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４により芝の刈り取りを行う。この芝刈り車両１は、エンジンの動力を用いて走行し、モータ等の動力を用いて芝を刈るハイブリッド式の芝刈り車両である。
【００１２】
フレーム１０の略中央上部には、作業者が着席するシート１５が配設されている。このシート１５の前方上部にはステアリングホイール１６が設けられており、前方下部には後進アクセルペダル１７、前進アクセルペダル１８、及びブレーキペダル１９が設けられている。シート１５に着席した作業者によってステアリングホイール１６が操作されることで芝刈り車両１の進行方向が定められ、後進アクセルペダル１７、前進アクセルペダル１８、及びブレーキペダル１９が操作されることにより、芝刈り車両１の後退、前進、停止、及び走行速度が定められる。
【００１３】
前輪１１ａ，１１ｂは、フレーム１０の右側前方下部及び左側前方下部にそれぞれ配設されており、エンジンＥに直結される油圧モータの動力によって駆動され、車両の左右方向に沿う回転軸の周りで回転可能にフレーム１０に支持されている。後輪１２は、フレーム１０の中央後方下部に配設されており、３輪駆動時は前輪１１ａ，１１ｂと同様に油圧モータの動力によって駆動され、２輪駆動時はフリー回転する。但し、後輪１２は、前輪１１ａ，１１ｂとは異なり、ステアリングホイール１６の回転量に応じて左右方向に揺動可能に構成されている。後輪１２の左右方向への揺動に合わせて後輪１２の回転軸も揺動するため、ステアリングホイール１６を回転させることにより芝刈り車両１の進行方向が変更される。尚、芝刈り車両１には、エンジンＥの動力を利用してステアリングホイール１６の操舵を補助する機構（所謂、パワーステアリング）が設けられている。
【００１４】
ここで、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、ショルダーが緩やかな曲面に形成された幅広のタイヤが用いられる。これは、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２にかかる芝刈り車両１の車重及び応力を分散することによって、芝へのダメージを避けるためである。また、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、溝が形成されていないタイヤが用いられる。これは、踏みつけられる部分（溝が形成されていない部分）と踏みつけられない部分（溝が形成されている部分）とが生ずることによって、芝に縞状の模様が生ずるのを防止するためである。
【００１５】
前側芝刈り機１３ａ，１３ｂは、前輪１１ａ，１１ｂの各々の前方において昇降可能に支持されており、下降して前輪１１ａ，１１ｂの前方で地面に接している状態で芝の刈り取りを行う。図２は、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部構成を模式的に示す側面図である。図１，図２に示す通り、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの各々は、前側ローラ２１、電動リール２２（回転刃）、後側ローラ２３、及びモータ２４を備える。
【００１６】
前側ローラ２１は、回転軸が車両の左右方向に設定されて、周方向に沿う溝が軸方向に複数形成された略円柱形状の部材であり、電動リール２２の前方に配設される。この前側ローラ２１は、電動リール２２によって刈られる前の芝を揃わせるとともに、下降した状態にある前側芝刈り機１３ａ，１３ｂを地面上に支持するために設けられている。この前側ローラ２１の左右両端部には、前側ローラ２１と電動リール２２との相対的な高さ位置の調整を行う高さ調整機構Ｊが設けられている。
【００１７】
高さ調整機構Ｊは、鉛直方向に延びるボルトＪ１と、ボルトＪ１に嵌合するナットＪ２とからなり、ナットＪ２を回転させてボルトＪ１に対するナットＪ２の高さ位置を変えることにより、前側ローラ２１と電動リール２２との相対的な高さ位置の調整が可能である。これら前側ローラ２１と電動リール２２との相対的な高さ位置を調整することにより、例えば数ｍｍ〜十数ｍｍ程度の範囲で刈り取りピッチ（目標とする芝の間隔）の微調整が可能である。
【００１８】
電動リール２２は、芝を刈るための螺旋状の刃が側面に複数形成された略円柱形状の部材であって、回転軸が車両の左右方向に設定されており、モータ２４によって駆動される。この電動リール２２は、前側ローラ２１と後側ローラ２３との間に配設され、刈り取った後の芝の高さの分だけ前側ローラ２１及び後側ローラ２３よりも上方に配置されている。後側ローラ２３は、前側ローラ２１の様な溝が形成されていない略円柱形状の部材であり、上述した前側ローラ２１と同様に、下降した状態にある前側芝刈り機１３ａ，１３ｂを地面上に支持するために設けられている。
【００１９】
また、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部には、電動リール２２によって刈り取られる前の芝の状態を検出する検出センサＤが設けられている。この検出センサＤは、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの内部における前側ローラ２１の前方（電動リール２２の前方）に設けられており、芝の高さ、芝の色、及び芝の立ち具合の少なくとも１つを検出する。芝の高さを検出するセンサとしては例えばタッチセンサが挙げられ、芝の色を検出するセンサとしてはカラーＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）等の撮像素子が挙げられる。また、芝の立ち具体を検出するセンサとしては、芝に照明される照明光の反射率を検出するセンサ等が挙げられる。芝が寝ている状態では反射率が高くなり、立っている状態では反射率が低くなることを利用して芝の立ち具体を検出する。尚、以下では説明を簡単に説明するために、検出センサＤが芝の高さを検出するセンサであるとする。
【００２０】
フレーム１０の前部には、中央部から右方向に延びる支持アーム２５ａと、中央部から左方向に延びる支持アーム２５ｂとが設けられている。支持アーム２５ａは、その右端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機１３ａを揺動可能に支持しており、支持アーム２５ｂは、その左端部において車両の前後方向における回転軸の周りで前側芝刈り機１３ｂを揺動可能に支持している。このため、車両の左右方向に地面が傾斜していても、その傾斜に合わせて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂを傾斜させることができる。
【００２１】
支持アーム２５ａ，２５ｂには、アクチュエータとしての電動シリンダ２６ａ，２６ｂが取り付けられている。電動シリンダ２６ａが伸縮すると支持アーム２５ａの右端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機１３ａが昇降する。同様に、電動シリンダ２６ｂが伸縮すると支持アーム２５ｂの左端部が上下方向に移動し、これにより前側芝刈り機１３ｂが昇降する。尚、図１では、前側芝刈り機１３ａが上昇しており、前側芝刈り機１３ｂが下降している状態を図示してる。
【００２２】
後側芝刈り機１４は、前輪１１ａ，１１ｂと後輪１２との間において昇降可能に支持されており、下降して後輪１２の前方で地面に接している状態で芝の刈り取りを行う。この後側芝刈り機１４は、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂと同様に、前側ローラ２１、電動リール２２（回転刃）、後側ローラ２３、及びモータ２４を備えており、電動シリンダ２６ａ，２６ｂと同様の電動シリンダ等を備える不図示の昇降機構によって昇降される。尚、後側芝刈り機１４も、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂと同様に、車両の前後方向における回転軸の周りで揺動可能に支持されており、車両の左右方向における地面の傾斜に合わせて傾斜が可能である。
【００２３】
また、シート１５の右側前方（ステアリングホイール１６の右側）には、タッチパネル式の表示装置（例えば、液晶表示装置）２７（表示部）が設けられている。この表示装置２７は、作業者の指示を入力するとともに、芝刈り車両１の現在の状態を示す情報等の各種情報を表示するものである。前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の昇降、及びこれらに設けられた電動リール２２の始動・停止は、作業者が表示装置２７を操作することによって入力される指示に応じて制御される。表示装置２７に表示される情報としては、芝刈り車両１の走行速度、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の各々に設けられた電動リール２２の回転速度、及び芝の育成状況を示す情報等の情報である。尚、ステアリングホイール１６の下方であって、前進アクセルペダル１８とブレーキペダル１９との間には、芝刈り車両１の前方を照明する照明装置２８が設けられている。
【００２４】
図３は、本発明の第１実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。尚、図３においては、図１に示した構成に相当する構成については同一の符号を付してある。図３に示す通り、芝刈り車両１は油圧ポンプ３１及びオルタネータ３２を備えており、その動力系統は油圧ポンプ３１から伝達される油圧によって駆動される走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２と、オルタネータ３２から供給される電流によって駆動されるワーク系Ｓ３とに大別される。尚、図３では、油圧ポンプ３２から油圧が伝達される経路を太線の実線で表しており、オルタネータ３２から電流が供給される経路を細線の実線で表している。また、制御系統に係る信号の経路を細線の破線で表している。
【００２５】
油圧ポンプ３１は、エンジンＥの動力によって駆動され、走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２を駆動する油圧を生成する。オルタネータ３２は、エンジンＥによって駆動される交流発電機３２ａ、交流発電機３２ａからの交流電流を直流電流に変換する変換器（ＡＣ／ＤＣ）３２ｂ、及びダイオード３２ｃを備えており、例えば電圧値が２４［Ｖ］である直流電流を生成する。
【００２６】
走行系Ｓ１は、油圧ポンプ３１から伝達される油圧を前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２の各々に伝達する油圧回路３３を備えている。尚、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、各々の単位時間当たりの回転数（例えば、１分毎の回転数）を検出するセンサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃがそれぞれ設けられている。これらセンサ３４ａ〜３４ｃの検出結果は、後述する制御装置３７に出力される。ステアリング系Ｓ２は、油圧ポンプ３１から伝達される油圧を、ステアリングホイール１６の操舵を補助する機構であるパワーステアリングに伝達する油圧回路３５を備えている。
【００２７】
オルタネータ３２から供給される電流は、ワーク系Ｓ３、照明装置２８、昇圧回路３６、及び制御装置３７（データ処理部）に入力される。ワーク系Ｓ３は、図１に示した電動シリンダ２６ａ，２６ｂ、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の各々に設けられた電動リール２２及びモータ２４、スイッチ３８ａ，３８ｂ、並びにモータドライバ３９ａ〜３９ｃを備える。スイッチ３８ａ，３８ｂは、その開閉状態が制御装置３７によって制御され、オルタネータ３２と電動シリンダ２６ａ，２６ｂとの間を電気的に遮断状態又は導通状態にする。尚、本スイッチは切替機構の構成素子の１例であって、半導体で構成されるシリンダドライバを用いてもよい。
【００２８】
スイッチ３８ａ，３８ｂが閉状態（オン状態）になるとオルタネータ３２からの直流電流が電動シリンダ２６ａ，２６ｂに供給され、これにより電動シリンダ２６ａ，２６ｂが駆動されて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂが上昇又は下降する。尚、図３では図示を省略しているが、後側芝刈り機１４を昇降させる電動シリンダにも、スイッチ３８ａ，３８ｂと同様のスイッチ（制御装置３７によって開閉状態が制御されるスイッチ）が設けられている。
【００２９】
モータドライバ３９ａ，３９ｂ，３９ｃは、制御装置３７の制御の下で、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられたモータ２４をそれぞれ駆動する。これにより、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の各々に設けられたリール２２の回転速度が制御される。昇圧回路３６は、オルタネータ３２からの直流電流の電圧を、１０倍程度の電圧に昇圧する回路であり、昇圧された電圧は、モータドライバ３９ａ，３９ｂ，３９ｃの各々に入力される。
【００３０】
制御装置３７は、表示装置２７を介して入力される指示に応じて芝刈り車両１のワーク系Ｓ３の動作を制御するとともに、芝刈り車両１の現在の状態を示す情報（例えば、走行速度、電動リール２２の回転速度を示す情報等）を表示装置２７に表示する。具体的には、表示装置２７を介して前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の昇降指示が入力された場合には、スイッチ３８ａ，３８ｂ等のオン・オフ状態を制御する。また、表示装置２７を介して前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられた電動リール２２の駆動指示がなされた場合には、モータドライバ３９ａ〜３９ｃに対して制御信号を出力して電動リール２２の回転速度を制御する。
【００３１】
ここで、制御装置３７は、センサ３４ａ〜３４ｃの検出結果に基づいて、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられた電動リール２２の回転速度を制御する。また、制御装置３７は、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂの昇降位置と後側芝刈り機１４の昇降位置とが一致するように電動シリンダ２６ａ，２６ｂ等を制御する。これらの制御を行うのは、芝刈り車両１の走行速度が一定になるよう運転しているにもかかわらず、地面の起伏等によって自然に走行速度が変化した場合であっても、高品質な芝の刈り取りを実現するためである。
【００３２】
また、制御装置３７は、検出センサＤの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状態を示す育成データを生成する。具体的には、刈り取りが行われる場所毎の芝の状態を示す状態マップを、芝の刈り取りが行われる日時毎に生成する。通常、芝刈り車両１を用いた芝の刈り取りは毎日又は数日おきに同じ場所で行われる。このため、制御装置３７は、繰り返し芝が刈られる場所（領域）における前の芝の高さを芝刈りが行われる毎に検出センサＤで検出し、その高さの面状分布（芝が刈られる場所における分布）を示す状態マップを生成する。この育成データが表示装置２７に出力されることにより、芝の育成状況を示す情報が表示装置２７に表示される。
【００３３】
ここで、上記の検出センサＤに加えて温度センサ及び湿度センサ（環境センサ）の少なくとも一方を設け、制御装置３７が、温度センサや湿度センサで検出された温度や湿度を上記の育成データに含める処理を行うのが望ましい。かかる処理を行うことによって、芝の育成状態を示す育成データに対して温度や湿度を示す情報が付け加えられるため、作業者に対して更に有益な情報を提供することができる。
【００３４】
次に、上記構成における芝刈り車両１の動作について簡単に説明する。芝刈り車両１上のシート１５に着席した作業者が、エンジン始動のキー操作を行うとエンジンＥが始動する。エンジンＥが始動すると油圧ポンプ３１が駆動され、走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２を駆動するための油圧が生成される。また、また、エンジンＥによりオルタネータ３２が駆動され、これによって直流電流が生成される。オルタネータ３２で生成された直流電流は、ワーク系Ｓ３、照明装置２８、制御装置３７、及び昇圧回路３６に供給される。尚、昇圧回路３６で昇圧された電圧はワーク系Ｓ３に供給される。
【００３５】
作業者が後進アクセルペダル１７、前進アクセルペダル１８、及びブレーキペダル１９並びにステアリングホイール１６を操作し、芝を刈り取るべき位置まで芝刈り車両１を運転する。芝を刈り取るべき位置に到着し、まず作業者が表示装置２７を操作して育成データの生成を指示する。次に、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４を下降させる旨の指示を行うと、制御装置３７からスイッチ３８ａ，３８ｂ等に対して制御信号が出力されて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４が下降する。これにより、芝刈り車両１の走行経路に沿って前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４による芝の刈り取りが行われる。
【００３６】
ここで、芝の刈り取り中は、制御装置３７が、センサ３４ａ〜３４ｃの検出結果から前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２の各々の移動距離を求めて芝刈り車両１の走行経路を求める。そして、求めた走行経路と検出センサＤの検出結果とを対応付けて芝の高さの面状分布を示す状態マップを生成することにより育成データを生成する。また、制御装置３７は、必要に応じて温度センサや湿度センサで検出された温度や湿度を上記の育成データに含める処理を行う。尚、芝刈り中は、センサ３４ｃの検出結果から芝刈り車両１の走行速度を求め、得られた走行速度に応じて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１３に設けられた電動リール２２の回転数を変化させる制御が制御装置３７によって行われる。
【００３７】
芝の刈り取りが終了し、作業者が表示装置２７に対して育成データの表示指示を行うと、制御装置３７によって生成された状態マップが表示装置２７に表示される。ここで、制御装置３７によって生成された育成データのうち、直近に作成された所定数の育成データが制御装置３７に記憶されている。このため、作業者が表示装置２７に対して所定の指示を行うことにより、これら過去に作成された育成データを表示装置２７に表示させることができる。
【００３８】
以上説明した通り、本実施形態では、検出センサＤで芝の状態を検出し、この検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成し、作成された育成データを表示しているため、芝を管理する上で有益な情報を作業者に対して提供することができる。また、本実施形態では、センサ３４ｃ等の検出結果に応じて、前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１３に設けられた電動リール２２の回転速度を制御しているため、芝刈り車両１の走行速度が変化した場合であっても芝の高さが揃った高品質な芝の刈り取りが可能である。また、本実施形態の芝刈り車両１は、エンジンの動力により駆動される油圧ポンプの圧力を用いて走行し、電動モータ等の動力を用いて芝を刈るハイブリッド式の芝刈り車両であり、油圧ポンプの動力を用いて芝を刈る従来の芝刈り車両よりも油漏れのリスクを少なくすることができるため、従来よりも油による芝の枯れのリスクを低減することができる。
【００３９】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態による芝刈り車両の動力系統及び制御系統の要部構成を示すブロック図である。尚、図４においては、図３に示したブロックと同じブロックについては同一の符号を付してある。この芝刈り車両２は、モータ等の動力を用いて走行するとともに芝を刈る電動式の芝刈り車両である。尚、本実施形態の芝刈り車両２の外観は、図１に示す第１実施形態による芝刈り車両１の外観とほぼ同様である。
【００４０】
図４に示す通り、本実形態の芝刈り車両２は、図３中のエンジンＥ、油圧ポンプ３１、及びオルタネータ３２に代えてバッテリＢを備える。また、図３中の走行系Ｓ１及びステアリング系Ｓ２に代えて走行系Ｓ１１及びステアリング系Ｓ１２を備えるとともに、制御装置３７に代えて制御装置４０（データ処理部）を備える。尚、図４では、バッテリＢから電流が供給される経路を細線の実線で表しており、制御系統に係る信号の経路を細線の破線で表している。
【００４１】
バッテリＢは、走行系Ｓ１１、ステアリング系Ｓ１２、及びワーク系Ｓ３、並びに照明装置２８、昇圧回路３６、及び制御装置４０に直流電流を供給する。尚、バッテリＢは、例えば電圧値が４８［Ｖ］である直流電流を生成する。走行系Ｓ１１は、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２をそれぞれ駆動するモータ４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、これらモータ４１ａ〜４１ｃをそれぞれ駆動するモータドライバ４２ａ〜４２ｃとを備えている。
【００４２】
モータドライバ４２ａ〜４２ｃの各々にはバッテリＢからの直流電流が供給されているとともに、制御装置４０からの制御信号が入力されている。モータドライバ４２ａ〜４２ｃは、制御装置４０の制御の下でモータ４１ａ〜４１ｃをそれぞれ駆動する。尚、本実施形態においても、前輪１１ａ，１１ｂ及び後輪１２には、各々の単位時間当たりの回転数（例えば、１分毎の回転数）を検出するセンサ３４ａ，３４ｂ，３４ｃがそれぞれ設けられている。
【００４３】
ステアリング系Ｓ１２は、モータ４３、モータドライバ４４、及びステアリングセンサ４５を備えており、制御装置４０の制御の下で、ステアリングホイール１６の操舵を補助する。モータ４３は、ステアリングホイール１６に動力を伝達することにより、ステアリングホイール１６の操舵を補助するパワーステアリングを実現する。モータドライバ４４は、制御装置４０から出力される制御信号に基づいてモータ４３を駆動する。尚、このモータドライバ４４にもバッテリＢからの直流電流が供給されている。ステアリングセンサ４５は、ステアリングホイール１６の回転量を検出し、その検出結果を制御装置４０に出力する。
【００４４】
制御装置４０は、図３に示した制御装置３７と同様に、表示装置２７を介して入力される指示に応じて芝刈り車両２のワーク系の動作を制御する。つまり、表示装置２７を介し入力される指示に基づいて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４の昇降を制御するとともに、センサ３４ａ〜３４ｃの検出結果に基づいて前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１４に設けられた電動リール２２の回転速度を制御する。
【００４５】
また、制御装置４０は、ステアリングセンサ４５の検出結果に基づいてモータドライバ４４を制御することによって、ステアリングホイール１６の操舵を補助するパワーステアリングを実現する。更に、ステアリングセンサ４５の検出結果に基づいて後輪１２の左右方向への揺動量を制御するとともに、後進アクセルペダル１７等の操作量に応じてモータドライバ４２ａ〜４２ｃを制御することにより、芝刈り車両２の前進、後退、停止、及び走行速度を制御する。
【００４６】
更に、制御装置４０は、図３に示した制御装置３７と同様に、検出センサＤの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状態を示す育成データを生成する。また、検出センサＤに加えて温度センサ及び湿度センサ（環境センサ）の少なくともで検出された温度や湿度を上記の育成データに含める処理を行う。そして、表示装置２７の操作に応じて、過去に生成した育成データを表示装置２７に表示させる。
【００４７】
以上の構成の芝刈り車両２においても、検出センサＤで芝の状態を検出し、この検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成し、作成された育成データを表示している。このため、芝を管理する上で有益な情報を作業者に対して提供することができる。また、本実施形態においても、センサ３４ｃ等の検出結果に応じた前側芝刈り機１３ａ，１３ｂ及び後側芝刈り機１３に設けられた電動リール２２の回転速度をの制御が行われる。このため、芝刈り車両２の走行速度が変化した場合であっても芝の高さが揃った高品質な芝の刈り取りが可能である。
【００４８】
また、本実施形態の芝刈り車両２は、モータ等の動力を用いて走行を行うとともに芝を刈る電動式の芝刈り車両であってエンジンが不要である。このため、軽量化が可能であり、轍の形成を防止することができるとともに芝へのダメージを軽減することができる。更に、本実施形態の芝刈り車両２は、走行系Ｓ１１及びステアリング系Ｓ１２を駆動するための油圧が不要であり、油漏れが生ずることがないため、漏れた油による芝の枯れが生ずることはない。
【００４９】
以上、本発明の実施形態による芝刈り車両について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、車両の左右方向に回転軸が設定された電動リール２２を備える芝刈り車両について説明したが、本発明は上下方向に回転軸が設定された電動リールを備える芝刈り車両に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，２ 芝刈り車両
１３ａ，１３ｂ 前側芝刈り機
１４ 後側芝刈り機
２２ 電動リール
２４ モータ
２７ 表示装置
３７，４０ 制御装置
Ｄ 検出センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行経路に沿って芝の刈り取りを行う芝刈り車両において、
モータによって駆動される回転刃を有する少なくとも１つの電動式芝刈り機と、
前記回転刃によって刈り取られる前の芝の状態を検出する検出センサと、
前記検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成するデータ処理部と、
前記データ処理部で作成された前記育成データを表示する表示部と
を備えることを特徴とする芝刈り車両。
【請求項２】
前記検出センサは、前記電動式芝刈り機内における前記回転刃の前方に設けられており、芝の高さ、色、及び立ち具合の少なくとも１つを検出することを特徴とする請求項１記載の芝刈り車両。
【請求項３】
前記データ処理部で行われる前記所定の処理は、刈り取りが行われる場所毎の芝の状態を示す状態マップを、刈り取りが行われる日時毎に作成する処理であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の芝刈り車両。
【請求項４】
温度及び湿度の少なくとも一方を検出する環境センサを備えており、
前記データ処理部は、前記育成データに前記環境センサの検出結果を含める処理を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の芝刈り車両。
【請求項５】
前記電動式芝刈り機は、前記回転刃の回転軸が車両の進行方向に交差する左右方向に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の芝刈り車両。
【請求項１】
走行経路に沿って芝の刈り取りを行う芝刈り車両において、
モータによって駆動される回転刃を有する少なくとも１つの電動式芝刈り機と、
前記回転刃によって刈り取られる前の芝の状態を検出する検出センサと、
前記検出センサの検出結果に対して所定の処理を行って芝の育成状況を示す育成データを作成するデータ処理部と、
前記データ処理部で作成された前記育成データを表示する表示部と
を備えることを特徴とする芝刈り車両。
【請求項２】
前記検出センサは、前記電動式芝刈り機内における前記回転刃の前方に設けられており、芝の高さ、色、及び立ち具合の少なくとも１つを検出することを特徴とする請求項１記載の芝刈り車両。
【請求項３】
前記データ処理部で行われる前記所定の処理は、刈り取りが行われる場所毎の芝の状態を示す状態マップを、刈り取りが行われる日時毎に作成する処理であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の芝刈り車両。
【請求項４】
温度及び湿度の少なくとも一方を検出する環境センサを備えており、
前記データ処理部は、前記育成データに前記環境センサの検出結果を含める処理を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の芝刈り車両。
【請求項５】
前記電動式芝刈り機は、前記回転刃の回転軸が車両の進行方向に交差する左右方向に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の芝刈り車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１４２８４４（Ｐ２０１１−１４２８４４Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０２７（Ｐ２０１０−５０２７）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（０００１９８３３０）株式会社ＩＨＩシバウラ (74)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（０００１９８３３０）株式会社ＩＨＩシバウラ (74)
【Ｆターム（参考）】
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