JPH0515230A - 電動芝刈機 - Google Patents

電動芝刈機

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Publication number
JPH0515230A
JPH0515230A JP3166775A JP16677591A JPH0515230A JP H0515230 A JPH0515230 A JP H0515230A JP 3166775 A JP3166775 A JP 3166775A JP 16677591 A JP16677591 A JP 16677591A JP H0515230 A JPH0515230 A JP H0515230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting blade
electric motor
photoelectric sensor
electric
traveling
Prior art date
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Pending
Application number
JP3166775A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Tanba
晨一 丹波
Akio Ajiguchi
明夫 味口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP3166775A priority Critical patent/JPH0515230A/ja
Publication of JPH0515230A publication Critical patent/JPH0515230A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Harvester Elements (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (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
におけるエネルギー消費効率の向上並びにバッテリー寿
命の向上などである。 【構成】 バッテリーを主たる電源とし、電動モータに
より刈刃と駆動輪を駆動させる電動芝刈機において、刈
刃に対して進行方向前方に1対の光電センサーを備え、
光電センサーにより芝を感知している間及び感知終了後
少なくとも光電センサーが芝を感知する位置から刈刃後
端までの距離を走行するのに要する時間、刈刃を駆動す
るように制御する制御装置を備えたり、あるいは刈刃駆
動用電動モータに流れる電流を検出するモニター装置
と、自走用駆動輪の回転速度を制御する制御装置を備
え、モニター装置により刈刃を駆動する電動モータに流
れる電流が一定の値に達した時に自走用の駆動輪の回転
速度を減じるようにしている。

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】従来の電動芝刈機は、芝草の有無あるい
は刈刃の負荷に関係なく刈刃を駆動し、所定の速度で走
行するように構成されている。関連する先行技術として
実開昭57−67505号がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】芝草の短い場所あるい
はない場所を通過する時でも無駄に刈刃を回転させるた
め、バッテリーが無駄に使用されて放電が早く、実働時
間が短かくなる。また芝草の密生しているところでも、
芝草が殆んどない場所と同様の速度で走行し、作業を行
なうので、バッテリーの寿命低下及びモータの寿命低下
の原因となる。
【0004】
【発明の目的】本願請求項1記載の発明の目的は、クリ
ーンな電気エネルギーを動力源として、環境保全を図る
と共に、バッテリーの浪費をなくし、芝刈作業に対する
エネルギー効率の向上を図ることである。また請求項2
記載の発明は、過大電流の発生を回避できるようにする
ことにより、エネルギー効率を高めると同時に、バッテ
リー寿命を延ばし、電動モータの寿命も延ばすことを目
的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して目的
を達成するために、本願請求項1記載の発明は、バッテ
リーを主たる電源とし、電動モータにより刈刃と駆動輪
を駆動させる電動芝刈機において、刈刃に対して進行方
向前方に芝草感知用の光電センサーを備え、光電センサ
ーにより芝を感知している間及び感知終了後少なくとも
光電センサーが芝を感知する位置から刈刃後端までの距
離を走行するのに要する時間、刈刃を駆動するように制
御する制御装置を備えている。
【0006】請求項2記載の発明では、刈刃駆動用電動
モータに流れる電流を検出するモニター装置と、自走用
駆動輪の回転速度を制御する制御装置を備え、モニター
装置により刈刃駆動用電動モータに流れる電流が一定の
値に達した時に自走用の駆動輪の回転速度を減じるよう
にしている。
【0007】
【作用】走行中、光電センサーにより芝草の存在を感知
すると刈刃が回転駆動し、芝刈作業を行なう。芝草が途
切れて光電センサーによる感知が終了すると、終了後刈
刃による芝刈作業が完了するまでは刈刃は回転し、刈り
残しは生じない。そして再び芝草の存在を感知すると、
刈刃は回転し芝刈作業を行なう。
【0008】また芝刈作業中、芝草の密度が濃い箇所で
は速度を落し、密度が薄い箇所では速度が戻る。
【0009】
【実施例1】図1、図2及び図3は請求項1及び2記載
の発明を適用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
走行用駆動輪2,3を備え、後側に左右1対の従動輪4
を備えている。左側の駆動輪2は左側減速ギヤ機構5を
介して左側の走行用電動モータ6に連動連結され、右側
の駆動輪3は右側減速ギヤ機構7を介して右側の走行用
電動モータ8に連動連結されている。
【0010】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
走行用電動モータ6,8に接続されている。
【0011】芝草の有無を感知する光電センサー30は
発光素子30aと受光素子30bを備え、本体ベース1
の前部に両素子30a,30bが左右方向に一定間隔を
隔てて対向状に配置され、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。
【0012】刈刃14,15の負荷変動による速度制御
のために各刈刃駆動用電動モータ10,11にはそれぞ
れ電流モニター装置41,42が備えられており、各刈
刃駆動用電動モータ10,11の発生電流を検知する。
【0013】図1のII−II断面図を示す図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。
【0014】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、芝誘導用電線Qから発せられ
る電波の強弱を検知する。
【0015】制御装置32のブロック図を示す図4にお
いて、制御装置32はCPU50と、各種入力信号を供
給する入力インターフェイス51と、各種制御信号を各
種の制御対象に供給する出力インターフェイス52と、
各種情報を記憶するメモリ53等を有しており、入力イ
ンターフェイス51には、刈刃オン,オフ制御用とし
て、光電センサー30及び速度センサー37,38から
の信号が入力され、操舵制御用として電波センサー40
からの信号が入力され、また刈刃負荷に応じた走行速度
制御用として、モニター装置41,42からの信号が入
力される。CPU50からの制御信号は出力インターフ
ェイス52から出力されるが、各刈刃駆動用電動モータ
10,11に対してはタイマー35を介してオン,オフ
制御用の信号を出力し、走行用電動モータ6,8に対し
ては速度制御用のパルス信号並びに操舵用の制御信号を
出力する。
【0016】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をオンとし、芝草の感知終了時には、タイマー
35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10,1
1をオフとするようになっている。上記Lは図2におい
て、光電センサー30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り、L/
Vは速度センサー37,38からの入力信号に基いて逐
次算出されている。なお速度Vについては、速度センサ
ー37,38を用いる代わりに走行用電動モータ6,8
の電圧および電流をモニターし、CPU50により走行
用電動モータ6,8の性能曲線から出力軸回転速度を計
算することにより求めてもよい。
【0017】操舵制御系に関し、制御装置32内で左右
電波センサー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走行用電動モータ6,8に制御信
号を出力する。たとえば右側の電波センサー40の入力
信号が左側の電波センサー40の入力信号より弱い場合
には、右側電波センサー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、右側走行用電動モータ8の回転速度を左側走行用電
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。
【0018】刈刃の負荷に応じた速度制御に関し、各刈
刃駆動用電動モータ10,11の電流を各モニター装置
41,42により検出し、少くとも一方の刈刃駆動用電
動モータ10,11の電流が設定値より大きくなった時
に、走行用電動モータ6,8に対して制御信号としてパ
ルス信号を出し、走行用電動モータ6,8を瞬間的にオ
フとして、走行速度を落す。
【0019】芝刈作業中の動作を説明する。芝刈作業を
行なう場合には、図3のように左右の電波センサー40
間に誘導電線Qがくるようにセットし、誘導電線Qに一
定電流を流し、電線Qから一定強さの電波を発生させて
おく。そして走行用電動モータ6,8に発進指令を送
り、駆動輪2,3の回転により、芝刈機を前進させる。
【0020】走行中における刈刃の制御については、図
5のフローチャートに基づいて説明する。ステップ1に
おいて芝草が光電センサー30の光を遮断しているか否
かを判別し、芝草を感知していない場合、すなわちNO
(非遮断)の場合は再度ステップ1に戻り、芝草を感知
している場合、すなわちYES(遮断)の場合はステッ
プ2に進み刈刃駆動用電動モータ10,11を駆動して
芝刈作業を開始し、ステップ3に進む。ステップ3にお
いて刈刃作動中も光電センサー30は働いており、光を
遮断しているか否かを判別し、YES(遮断中)の場合
はステップ3に戻り、NO(遮断状態完了)の場合はス
テップ4に進み、タイマー35をリセットする。ステッ
プ4においてタイマー35はカウントを開始し、そして
カウント中もステップ5において、光電センサー30の
光を遮断しているか否かを判別し、YESの場合はステ
ップ3に戻り、NO(遮断)の場合はステップ6に進
む。ステップ6においては、タイマー35のカウント数
TとL/Vを比較し、T>L/Vの場合は刈刃作動を停
止し、スタートへと戻る。T≦L/Vの場合はステップ
5に戻る。このようにして芝草が存在している区間のみ
刈刃が駆動し、かつ刈り残しなく芝刈作業ができる。
【0021】走行中における操舵制御については、前述
のように図3において、両電波センサー37により誘導
電線Qから発せられる電波をそれぞれ検知し、両電波の
強弱に差があれば、その差を0とするように、左右の走
行用電動モータ6,8の回転速度を制御する。それによ
って常に左右の電波センサー40,40間の中央位置に
電線Qが位置するように操舵される。
【0022】刈刃の負荷に応じた速度制御に関しては、
図6のフローチャートに基づいて説明する。IR は右側
刈刃駆動用電動モータ11に流れる電流、IL は左側刈
刃駆動用電動モータ10に流れる電流、IO は設定電流
を示している。ステップ1において右側刈刃駆動用電動
モータ11に流れる電流IR について、IR>I0 か否か
を判別して、YESであればステップ2に進みパルス信
号により走行用電動モータ6,8を瞬間的にオフとし、
それにより走行速度を減じ、そしてステップ3に進む。
上記ステップ1においてNOであれば、ステップ2を介
さずにステップ3に進む。ステップ3において、左側刈
刃駆動用電動モータ10流れる電流IL について、IL>
I0 か否かを判別して、YESであればステップ4に進
みパルス信号により走行用電動モータ6,8を瞬間的に
オフとし、それにより走行速度を減じ、そしてステップ
1に戻る。ステップ3においてNOであれば、ステップ
4を介さずにステップ1に戻る。なおステップ2あるい
はステップ4において発信されるパルス信号は、測定電
流IR またはIL が設定電流IO を上回った時に、その
電流の大きさに応じて走行用電動モータオフのパルス信
号の頻度が高くなるように設定されている。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本願請求項1記載の
発明によると、走行途中において、光電センサー30に
より芝草の有無を感知し、刈取るべき高さの芝草の存在
する区間のみ刈刃14,15が駆動して、芝刈り作業を
行なうので、無駄なエネルギー消費をなくし、エネルギ
ー効率が向上する。特に主としてバッテリー20を電源
とする電動芝刈機においては、バッテリーの浪費をなく
し、好都合である。また光電センサー30による感知終
了後、感知した芝草を刈刃により完全に刈り取る迄の間
は刈刃が駆動するようにしているので、刈り残しが生じ
ることはない。
【0024】請求項2記載の発明によると、刈刃駆動用
電動モータ10,11に流れる電流を検出するモニター
装置41,42と、自走用駆動輪2,3の回転速度を制
御する制御装置32を備え、モニター装置41,42に
より刈刃駆動用電動モータ10,11に流れる電流が一
定の値に達した時に自走用の駆動輪2,3の回転速度を
減じるようにしているので、刈刃駆動用電動モータ1
0,11に過大電流が流れるのを防ぎ、エネルギー効率
を高めると同時に、バッテリー寿命を延ばし、電動モー
タの寿命も延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願請求項1及び2記載の発明を適用した電
動芝刈機の水平断面図である。
【図2】 図1のII−II断面図である。
【図3】 図1の電動芝刈機の前面図である。
【図4】 制御装置に関するブロック図である。
【図5】 刈刃制御の流れを示すフローチャートであ
る。
【図6】 速度制御の流れを示す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 6 右側走行用電動モータ 8 左側走行用電動モータ 10,11 刈刃駆動用電動モータ 14,15 刈刃 20 バッテリー 30 光電センサー 32 制御装置 37,38 速度センサー 41,42 モニター装置

Claims (2)

    【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
    タにより刈刃と駆動輪を駆動させる電動芝刈機におい
    て、刈刃に対して進行方向前方に芝草感知用の光電セン
    サーを備え、光電センサーにより芝を感知している間及
    び感知終了後少なくとも光電センサーが芝を感知する位
    置から刈刃後端までの距離を走行するのに要する時間、
    刈刃を駆動するように制御す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
    タにより刈刃と駆動輪を駆動させる電動芝刈機におい
    て、刈刃駆動用電動モータに流れる電流を検出するモニ
    ター装置と、自走用駆動輪の回転速度を制御する制御装
    置を備え、モニター装置により刈刃駆動用電動モータに
    流れる電流が一定の値に達した時に自走用の駆動輪の回
    転速度を減じるようにしていることを特徴とする電動芝
    刈機。
JP3166775A 1991-07-08 1991-07-08 電動芝刈機 Pending JPH0515230A (ja)

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