JP2017176068A - 乗用型芝刈車両 - Google Patents

Abstract

【課題】乗用型芝刈車両において、左右車輪をモータにより独立に走行駆動する構成において、後方への旋回走行時に車両に接近する障害対象を自動で検知しやすい構成を実現することである。【解決手段】乗用型芝刈車両１０は、駆動源と、左車輪１２及び右車輪１３と、駆動源からの動力を受けて左車輪１２及び右車輪１３を、回転方向及び回転速度についてそれぞれ独立して駆動可能に構成したトランスミッションと、左車輪１２及び右車輪１３に対し前後方向に離れて設けられたキャスタ輪１５，１６と、芝刈機１８とを含み、車両の後端よりも前側において左右両側に配置される２つの第１センサ５０ａ、５０ｂであって、後側に位置する障害対象を検知するように構成される２つの第１センサ５０ａ、５０ｂを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、駆動源と、回転方向及び回転速度についてそれぞれ独立して駆動可能である左車輪及び右車輪と、左車輪及び右車輪に対し前後方向に離れて設けられたキャスタ輪と、芝刈り機とを備える乗用型芝刈車両に関する。

芝刈り作業を行うために駆動される芝刈機を備える芝刈車両が、従来から知られている。また、このような芝刈車両において、それぞれ電動モータや油圧モータ等のモータにより独立に走行駆動される主駆動輪である左車輪及び右車輪と、キャスタ輪とを備える芝刈車両も考えられている。

また、芝刈車両として、作業者が乗り込んで走行と芝刈の操縦を車上で行う自力走行が可能な芝刈車両があり、これは乗用型芝刈車両と呼ばれる。芝刈機としては、例えば、プロペラ式回転刃タイプや回転巻刃タイプの芝刈回転工具等がある。

乗用型芝刈車両は、もっぱら庭等のいわゆるオフロードで用いられ、芝刈作業のために地表を移動するものである。

例えば、特許文献１には、内燃機関のエンジンシャフトにロータを連結したエンジン・発電機一体型を搭載するハイブリッド動力装置が記載されている。動力装置として例示されている芝刈車両は、複数の駆動輪にそれぞれ独立の電気モータが連結され、それぞれの駆動輪を独立的に可変速度で制御でき、これによって芝刈車両のスムーズな始動、停止、速度変更、方向転換を行うことができると述べられている。特許文献１の図４及びその説明には、ゼロ回転半径で旋回可能な芝刈車両が記載されている。

特表２００６−５０７７８９号公報

特許文献１の図４及びその説明に記載された車両の場合、左右の後輪の速度を異ならせることで旋回が可能である。このような車両では小さい回転半径で急旋回を行える。この場合、運転者は後を振り返りながら後方への旋回を行う。しかしながら、運転者の視野に対して死角になる領域に障害対象がある場合、それを確認できないおそれがある。特に、車両の運転席より後側で車両の後端よりも前側において、左右方向の外側に人または物である障害対象があるときに、それを確認することができない可能性がある。これにより、後方への旋回走行時に、障害対象を自動で検知しやすい構成の実現が望まれる。

後方への旋回走行時に障害対象を自動で検知できれば、例えば障害対象に衝突することを回避しやすい。また、芝刈車両では、後方への旋回走行時に芝刈機に障害対象が近づくことにより、障害対象が芝刈機に巻き込まれるおそれがある。後方への旋回走行時に障害対象を自動で検知できれば、後方への旋回走行時に芝刈機に対し障害対象が巻き込まれることを回避しやすい。

本発明の目的は、乗用型芝刈車両において、左右車輪が、回転方向及び回転速度についてそれぞれ独立して駆動可能である構成において、後方への旋回走行時に車両に接近する障害対象を自動で検知しやすい構成を実現することである。

本発明に係る乗用型芝刈車両は、駆動源と、左車輪及び右車輪と、前記駆動源からの動力を受けて前記左車輪及び前記右車輪を、回転方向及び回転速度についてそれぞれ独立して駆動可能に構成したトランスミッションと、前記左車輪及び前記右車輪に対し前後方向に離れて設けられたキャスタ輪と、芝刈機と、を備える乗用型芝刈車両であって、車両の後端よりも前側において左右両側に配置される２つの第１センサであって、後側に位置する障害対象を検知するように構成される２つの第１センサを備える。

本発明に係る乗用型芝刈車両によれば、左右車輪が、回転方向及び回転速度についてそれぞれ独立して駆動可能である構成において、後方への旋回走行時に車両に接近する障害対象を自動で検知しやすい。特に、２つの第１センサのそれぞれは、車両の後端よりも前側において、左右両側に配置され、後側に位置する障害対象を検知するように構成されるので、車両の後端に後方を検知可能なセンサが配置される場合と異なり、車両の左右両端より外側で車両の後端より前側に位置する障害対象も検知しやすい。

本発明に係る実施形態の乗用型芝刈車両の斜視図である。 実施形態の車両を上方から見て第１センサの検知範囲を示す図である。 実施形態の車両の特徴構成を示すブロック図である。 実施形態の車両において、左車輪用及び右車輪用の動力発生ユニットとエンジンとの動力伝達構造を上側から見た図である。 実施形態の車両において、左車輪用及び右車輪用の動力発生ユニットの油圧回路を示す図である。 実施形態の車両において、直進走行の状態を示す略図である。 実施形態の車両において、前側への旋回走行の状態を示す略図である。 実施形態の車両において、左右車輪の一方車輪を中心として旋回する状態を示す略図である。 実施形態の車両において、左右車輪の間の中央を中心として旋回する状態を示す略図である。 実施形態の車両において、後方に旋回したときの不都合を示す略図である。 図２の状態から車両がα方向に超信地旋回してセンサが障害物を検知したときの状態を示している図である。 図２の状態から車両がβ方向に超信地旋回してセンサが障害物を検知したときの状態を示している図である。 本発明に係る実施形態の別例の乗用型芝刈車両の特徴構成を示すブロック図である。 図１０に示す構成において、図２に対応する図である。 本発明に係る実施形態の別例の乗用型芝刈車両の特徴構成を示すブロック図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施形態につき詳細に説明する。なお、以下では、主として、乗用型芝刈車両の左右車輪が走行用モータとして油圧モータで駆動される構成を説明するが、走行用モータは電動モータ等、他のモータとしてもよい。以下では左右の主駆動輪としての車輪が後側に配置され、キャスタ輪が前側に配置された場合を説明するが、車輪が前側でキャスタ輪が後側でもよい。

以下で述べる形状、個数、部品の配置関係等は、説明のための例示であって、乗用型芝刈車両の仕様等に合わせ、適宜変更が可能である。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略もしくは簡略化する。

図１から図９は、実施形態に係る乗用型芝刈車両を示している。以下では、乗用型芝刈車両１０は、車両１０と記載する。図１は、車両１０の斜視図である。図２は、車両１０を上方から見て第１センサ５０ａ、５０ｂの検知範囲を示す図である。図３は、車両１０の特徴構成を示すブロック図である。図４Ａは、車両１０において、左車輪１２用及び右車輪１３用の動力発生ユニット２６，２７とエンジン１４との動力伝達構造を上側から見た図である。図４Ｂは、車両１０において、左車輪１２用及び右車輪１３用の動力発生ユニット２６，２７の油圧回路２８，２９を示す図である。

車両１０は、芝刈に適した自走型のオフロード用車両である。車両１０は、左車輪１２及び右車輪１３と、キャスタ輪１５，１６と、芝刈機１８と、２つの第１センサ５０ａ、５０ｂと、張力切換アクチュエータ４３（図３、図４Ａ）と、制御装置であるコントローラ６０（図３）とを備える。

左車輪１２及び右車輪１３は、車体であるメインフレーム２０の後側の左右両側に支持される後輪であり、かつ主駆動輪である。メインフレーム２０は、鋼材等の金属により、梁構造等に形成される。メインフレーム２０は、左右両端で略前後方向に伸びる側板部２０ａ、２０ｂと、左右両側の側板部２０ａ、２０ｂを連結する連結部２０ｃとを含む。左右の側板部２０ａ、２０ｂの後端部の間で、上側には運転車が座る運転席２１が固定される。

メインフレーム２０において、運転席２１の前側フロアから突き出るように左右の操縦レバー２２，２３が支持されている。各操縦レバー２２，２３の先端部は、運転者が掴んで左車輪１２及び右車輪１３の回転方向及び回転速度を指示するために用いられる。各操縦レバー２２，２３は、略Ｌ字形であり、上端部に左右方向に伸びる把持部２４が形成される。把持部２４は、運転者に掴まれて操作される。各操縦レバー２２，２３は、下端部において、左右方向に沿う軸を中心として揺動可能である。

左車輪１２及び右車輪１３は、メインフレーム２０の側板部２０ａ、２０ｂの左右方向外端より外側にはみ出している。各車輪１２，１３の上側は、車輪カバー２５で少なくとも一部が覆われており、車輪カバー２５の左右方向内側端部は側板部２０ａ、２０ｂに固定されている。

左右の２つのキャスタ輪１５，１６は、メインフレーム２０の前端部に支持される操向輪であり、かつ前輪である。左車輪１２及び右車輪１３は、２個の走行用モータである後述の左油圧モータ３０（図４Ｂ）及び右油圧モータ３１（図４Ｂ）により、それぞれ独立に走行駆動される。これにより、各キャスタ輪１５，１６は、車両１０の前後方向において、左車輪１２及び右車輪１３に対し前後方向に離れて設けられる。各キャスタ輪１５，１６は、鉛直方向（図１の上下方向）の軸を中心として３６０度以上の自由回転が可能である。なお、キャスタ輪は、車両に２つ配置される構成に限定するものではなく、１つのみ、または３つ以上が車両に配置されてもよい。以下では、左車輪１２及び右車輪１３は、左右車輪１２，１３と記載する場合がある。

図４Ｂに示すように、左車輪１２及び右車輪１３は、トランスミッション１１によって回転方向及び回転速度について、それぞれ独立して駆動可能である。トランスミッション１１は、左右の動力発生ユニット２６，２７を含む。トランスミッション１１には、駆動源としてのエンジン１４の動力が入力され、左右車輪１２，１３の駆動軸に、左右の油圧ポンプ３２，３３の出力が減速歯車機構２６ｂ、２７ｂを介して出力される。これにより、トランスミッション１１は、エンジン１４からの動力を受けて、左車輪１２及び右車輪１３を、回転方向及び回転速度についてそれぞれ独立して駆動可能に構成する。左右の、固定容積型の油圧モータ３０，３１は、それぞれ左右の動力発生ユニット２６，２７を構成する。左右の油圧モータ３０，３１は、左車輪１２及び右車輪１３の駆動軸に、それぞれ連結される。各動力発生ユニット２６，２７は、車輪用の動力を発生させるもので、ケース２６ａ、２７ａと、その内側の油圧回路２８，２９とを含む。各油圧回路２８，２９は、斜板式可変容量型の油圧ポンプ３２，３３と、油圧ポンプ３２，３３から圧油が供給されて駆動される油圧モータ３０，３１と、油圧ポンプ３２，３３及び油圧モータ３０，３１を接続する油路３４とを有する。油圧モータ３０，３１は、例えば固定容量型である。油圧ポンプ３２，３３の駆動軸３２ａ，３３ａには従動プーリ３５がそれぞれ固定されており、後述の動力源としてのエンジン１４によりベルト３６を介して駆動される。前記油圧ポンプ３２，３３は前記トランスミッション１１の入力部として機能する。

油圧ポンプ３２，３３は、回転によって可動斜板の傾転角度及び向きを変化させる左調節軸である左斜板操作軸３２ｂ及び右調節軸である右斜板操作軸３３ｂと、斜板操作軸３２ｂ、３３ｂに連結された斜板操作レバー３２ｃ、３３ｃとを含む。左斜板操作軸３２ｂは、左油圧ポンプ３２の圧油吐出量を調節する。右斜板操作軸３３ｂは、右油圧ポンプ３３の圧油吐出量を調節する。斜板操作レバー３２ｃ、３３ｃには、左右の対応する側の操縦レバー２２，２３の下端部が、それぞれリンク３７を介して連結される。これにより、操縦レバー２２，２３が前後方向に揺動することで、斜板操作軸３２ｂ、３３ｂが回転する。そして、油圧ポンプ３２，３３の可動斜板の傾転角度及び向きが変化する。可動斜板の傾転角度の変更によって、油圧ポンプ３２，３３の吐出量が変化する。操縦レバー２２，２３が大きく前または後に倒れることで、油圧ポンプ３２，３３の吐出量が大きくなる。左油圧モータ３０は左油圧ポンプ３２からの圧油供給で駆動される。右油圧モータ３１は右油圧ポンプ３３からの圧油供給で駆動される。操縦レバー２２，２３が中立状態より前側に倒れることで油圧ポンプ３２，３３は油圧モータ３０，３１を一方側に回転させるように吐出方向が規定される。操縦レバー２２，２３が中立状態より後側に倒れることで油圧ポンプ３２，３３は油圧モータ３０，３１を他方側に回転させるように吐出方向が規定される。中立状態は、操縦レバー２２，２３が運転者に掴まれない状態で自動的に復帰する位置にあり油の吐出が無い状態である。油圧モータ３０，３１の回転方向について、一方側は車輪１２，１３の前進方向の回転に対応し、他方側は車輪１２，１３の後進方向の回転に対応する。また、操縦レバー２２，２３の揺動角度位置は、揺動角度検出部であるレバーポテンショメータ３８，３９により検出される。レバーポテンショメータ３８，３９の検出信号は後述のコントローラ６０（図３）に送信される。

また、図４Ｂの油圧回路２８，２９では、油圧ポンプ３２，３３及び油圧モータ３０，３１を接続する２つの主油路Ｓ１，Ｓ２にチャージ油路Ｃ１が接続される。チャージ油路Ｃ１は、各主油路Ｓ１，Ｓ２と油溜まりＥとをチェック弁Ｆ１、Ｆ２を介して接続する。チャージ油路Ｃ１は、主油路Ｓ１，Ｓ２のうち、低圧側の主油路に油溜まりＥから油が補充される。また、主油路Ｓ１，Ｓ２の両方と油溜まりＥとの間にはバイパス弁２８ａ、２９ａが接続される。バイパス弁２８ａ、２９ａは、手動により、主油路Ｓ１，Ｓ２と油溜まりＥとの間の接続及び遮断を切り替え可能に構成される。

左右の油圧モータ３０，３１の出力軸には左右車輪１２，１３のそれぞれが、動力発生ユニット２６，２７を構成する減速歯車機構２６ｂ、２７ｂを介して動力の伝達可能に連結される。後述するように、車両１０は、左右の車輪１２，１３の独立制御により直進走行及び旋回走行が可能である。

エンジン１４は、車両１０において、運転席２１（図１）の後側に配置される。図４Ａに示すように、エンジン１４は、鉛直方向（図４Ａの紙面の表裏方向）に沿う駆動軸１４ａが鉛直方向を中心として回転する。駆動軸１４ａには駆動プーリ４０が固定され、駆動プーリ４０と左右の動力発生ユニット２６、２７に設けられた２つの従動プーリ３５とにベルト３６が掛け渡される。これにより、エンジン１４が駆動することで、駆動プーリ４０、ベルト３６、従動プーリ３５を介して油圧ポンプ３２，３３が駆動される。操縦レバー２２，２３の操作により、油圧ポンプ３２，３３から圧油が吐出されて、油圧モータ３０，３１が回転する。また、車両１０は、始動スイッチ（図示せず）がユーザによってオンされることで、エンジン１４が予め設定された一定回転速度で運転されるように制御される。油圧ポンプ３２，３３の駆動源として電動モータが設けられてもよい。

後述のように左右車輪１２，１３が互いに逆方向に同じ速度で回転することにより、車両１０が左車輪１２と右車輪１３との中間に位置する旋回中心位置７０（図２）の周りに急旋回することが可能である。

また、図４Ａに示すように、ベルト３６は、駆動源の出力部とトランスミッション１１の入力部との間に配置されるクラッチとして機能するべく、ベルト張力切替機構４１が備えられ、これにより張力の有無が切り換えられる。ベルト張力切替機構４１は、ベルト３６を外周側から押圧する押圧プーリ４２と、押圧プーリ４２からベルト３６に付与される押圧力の有無を切り替える張力切換アクチュエータ４３とを含む。押圧プーリ４２は、揺動板部４４の一端（図４Ａの左端）に支持される。揺動板部４４は、メインフレーム２０（図１）において、揺動板部４４の中間部に位置する上下方向の軸を中心に揺動可能に支持される。張力切換アクチュエータ４３は、シリンダ部材４５と、シリンダ部材４５に軸方向に変位可能に支持されたロッド４６と、シリンダ部材４５からのロッド４６の突出長さを変化させるリニア型のソレノイド（図示せず）とを含む。

ソレノイドは、シリンダ部材４５の内側でロッド４６の周囲に配置されており、ソレノイドへの通電によってロッド４６をシリンダ部材４５から突き出すように作動する。ロッド４６の先端部は、揺動板部４４の他端部（図４Ａの右端部）に結合される。揺動板部４４にはバネ４７が取り付けられており、バネ４７は、押圧プーリ４２をベルト３６の外周面に押し付ける方向に弾力を付与する。これにより、ソレノイドが通電されることでロッド４６の突出長さが大きくなり、揺動板部４４は、押圧プーリ４２がベルト３６から離れる方向に揺動する。このため、ベルト３６の張力が０となり、エンジン１４から油圧ポンプ３２，３３（図４Ｂ）への動力伝達が遮断されるので、油圧ポンプ３２，３３の吐出量が０または極小となり、油圧モータ３０，３１（図４Ｂ）の回転が停止される。このとき、エンジン１４とトランスミッション１１との間のクラッチでの動力伝達が切りとなる。したがって、油圧モータ３０，３１に動力の伝達可能に連結された左右車輪１２，１３の回転も停止される。この結果、車両１０の走行が停止され、車両１０が旋回中である場合には旋回も停止される。張力切換アクチュエータ４３は、後述のコントローラ６０（図３）により制御され、クラッチを断接する。コントローラ６０は、後述の第１センサ５０ａ、５０ｂにより障害対象Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（図２）の少なくともいずれかが検出されたときに、張力切換アクチュエータ４３を作動させて車両１０の旋回を停止させる。これにより、車両１０が旋回時に障害対象に衝突しにくくなる。ソレノイドに通電されない場合には、ベルト３６に張力が発生し、エンジン１４から油圧ポンプ３２，３３へ動力が伝達されるので、エンジン１４とトランスミッション１１との間のクラッチでの動力伝達が接続状態となる。

図１に戻って、芝刈機１８は、メインフレーム２０の長手方向中間部の下側に支持されている。芝刈機１８は、前後方向において、キャスタ輪１５，１６及び左右車輪１２，１３の間に配置される。芝刈機１８は、カバーであるモアデッキ１９の内側に配置された芝刈回転工具である芝刈ブレード（図示せず）を含む。芝刈ブレードはモアデッキ１９により上側を覆われる。芝刈ブレードは鉛直方向（図１の上下方向）に向いた軸の周りに回転する複数のブレード要素（図示せず）を有する。これにより、ブレード要素が回転して芝を破断して刈取り可能である。芝刈ブレードは、後述のコントローラ６０（図３）により制御される芝刈駆動モータ４８（図３）によって回転駆動される。なお、エンジン１４の駆動軸に固定された駆動プーリと、芝刈ブレードの駆動軸に固定された従動プーリとにベルトを掛け渡す等により、芝刈機を、エンジン１４からの動力を受けて駆動可能な構成としてもよい。刈り取られた芝は、モアデッキ１９の左右方向一方側（図１の左側）に設けられた図示しない排出口を通じて車両１０の左右方向一方側に排出される。モアデッキ１９に集草ダクトを接続し、集草ダクトに接続された集草タンクに、刈り取られた芝を収集することもできる。

また、モアデッキ１９の左右方向両端部は、メインフレーム２０を構成する左右両側の側板部２０ａ、２０ｂの前後方向中間部において、左右両端から外側にそれぞれ突出している。また、左右車輪１２，１３のそれぞれは、メインフレーム２０の側板部２０ａ、２０ｂのうち、モアデッキ１９が外側にはみ出す部分より後側で、左右方向外端より外側に配置されている。

図２に示すように、２つの第１センサ５０ａ、５０ｂは、車両１０の左右両側に分かれて配置される。具体的には、２つの第１センサ５０ａ、５０ｂは、モアデッキ１９の上面等の上側部分において、メインフレーム２０の側板部２０ａ、２０ｂから外側にはみ出した左右両端部に、分かれて固定されて配置される。これにより、２つの第１センサ５０ａ、５０ｂは、車両１０の後端よりも前側において左右両側に配置される。各第１センサ５０ａ、５０ｂは、後側に位置する障害対象である障害物または人の存在の有無を検知するように構成される。このような第１センサ５０ａ、５０ｂとして、例えばミリ波レーダが用いられる。このとき、ミリ波レーダは、送信部から送信された電波が障害対象で反射してそれを受信部で受信することにより、予め設定された検知領域での障害対象の存在を検知できる。また、第１センサ５０ａ、５０ｂは、車両１０自体が検知されることを防止するために、一方向への指向性があることが好ましい。さらに、第１センサ５０ａ、５０ｂは、障害対象までの距離を測定可能であることが好ましい。例えば、ミリ波レーダにおいて、１つの送信部から送信された電波を、異なる位置に設けられた２つの受信部で受信することにより、障害対象までの距離を測定可能である。図２では斜線部で各第１センサ５０ａ、５０ｂの検知領域が示されている。検知領域は、後側に伸びているが、車両１０にはかからない。第１センサ５０ａ、５０ｂの検出信号は、コントローラ６０（図３）に送信される。第１センサ５０ａ、５０ｂとして、レーザレーダ、超音波センサ、赤外線センサ等が用いられてもよい。

図３に示すように、コントローラ６０は、ＣＰＵ等の演算部及びメモリ等の記憶部を含むものであり、例えばマイクロコンピュータにより構成される。コントローラ６０は、後方旋回判定部６１と、旋回停止部６２と、芝刈駆動停止部６３とを有する。後方旋回判定部６１は、左右のレバーポテンショメータ３８，３９の検出信号から車両１０が後方旋回中であるか否かを判定する。例えば、この検出信号から左右車輪１２，１３の回転方向及び回転角度が算出される。左右車輪１２，１３が後方に回転し、かつ、左右車輪１２，１３の回転速度が異なる場合には、車両１０は後側に旋回すると判定される。また、左右車輪の一方の車輪が前側に回転し、かつ、他方の車輪が後側に回転する場合であって、他方の車輪の回転速度の絶対値が一方の車輪の回転速度の絶対値より大きい場合には、車両１０が後方に急旋回すると判定される。また、左右車輪１２，１３の一方の車輪のみが後進方向に回転する場合も、車両１０が後方に急旋回すると判定される。このような急旋回は後で図８、図９を用いて説明する。後側に回転する車輪である後回転車輪と、前側に回転する車輪である前回転車輪との対地移動速度のそれぞれの絶対値がゼロより大きく、かつ、両者の絶対値の差がゼロのときには、ゼロターンとなる。

旋回停止部６２は、後方旋回判定部６１により車両１０が後方旋回中であると判定された場合であって、少なくともいずれかの第１センサ５０ａ、５０ｂにより障害対象が検出されたときには、車両１０の後方旋回を停止させる。このとき、旋回停止部６２が張力切換アクチュエータ４３の駆動を制御して、ベルト３６の張力を０、すなわちクラッチを切りとすることにより左右の油圧モータ３０，３１の駆動を停止させる。これにより、左右車輪１２，１３が停止するので後方への旋回が停止する。また、旋回停止部６２は、車両１０が停止中であると判定された場合であって、少なくともいずれかの第１センサ５０ａ、５０ｂにより障害対象が検出されたときには、車両１０の後方への旋回停止を維持させる。このとき、車両１０の後方への旋回停止を維持させるとともに、後方への直進走行の停止を維持させてもよい。

さらに、芝刈駆動停止部６３は、少なくともいずれかの第１センサ５０ａ、５０ｂにより障害対象が検出されたときであって、芝刈駆動モータ４８が駆動しているときには、芝刈駆動モータ４８の駆動を停止させる。このとき、芝刈駆動停止部６３が芝刈駆動モータ４８の駆動を制御して回転を停止させる。また、芝刈駆動停止部６３は、少なくともいずれかの第１センサ５０ａ、５０ｂにより障害対象が検出されたときであって、芝刈駆動モータ４８が駆動停止しているときには、芝刈駆動モータ４８の駆動停止を維持させる。

図５は、車両１０において、直進走行の状態を示す略図である。図５では、左右車輪１２，１３及びキャスタ輪１５，１６の位置関係を示している。図５に示すように、左右の油圧モータ３０，３１（図４Ｂ）により、左右車輪１２，１３の回転速度を一致させることで、車両１０の直進走行が可能である。このとき、左右車輪１２，１３の地面に対する接地位置の移動速度である対地移動速度Ｖ１、Ｖ２は一致する。左右のキャスタ輪１５，１６には動力源は接続されておらず、キャスタ輪１５，１６は、左右車輪１２，１３の駆動による車両１０の走行に伴って地面から従動的に回転される。一方、左右車輪１２，１３の回転速度差を発生させることで、車両１０の旋回走行が可能である。

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、車両の旋回走行の３例を示している。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃでも、図５と同様に、左右車輪１２，１３及びキャスタ輪１５，１６の位置関係を示している。図６Ａは、車両１０において、前側への旋回走行の状態を示す略図である。図６Ａでは、上から見たときに旋回中心位置７０が、左右車輪１２，１３の車軸方向の延長線上で左右車輪１２の外側にある。このとき、車両１０は比較的緩やかに旋回する。

図６Ｂは、車両１０において、左右車輪１２，１３の一方の車輪１２を中心として旋回する状態を示す略図である。図６Ｂでは、旋回中心位置７０が、一方の車輪１２の接地位置にある。このような旋回は信地旋回と呼ばれ、図６Ａの場合よりも車両１０が急に旋回する。

図６Ｃは、車両１０において、左右車輪１２，１３の間の中央を中心として旋回する状態を示す略図である。図６Ｃでは、上から見たときに旋回中心位置７０が左右車輪１２，１３の車軸方向の延長線上で左右車輪１２，１３の間の中央位置にある。また、左右車輪１２，１３の速度Ｖ１，Ｖ２の絶対値は同じであるが、一方の車輪１２の速度Ｖ１の方向が、他方の車輪１３の速度Ｖ２の方向とは逆である。この場合、車両１０は、図６Ｂの場合よりもさらに急に旋回する。このような旋回は、超信地旋回、またはスピン旋回、または旋回半径が０となるのでゼロターン（ＺＴＲ）と呼ばれる。

図７は、車両１０において、後方に旋回したときの不都合を示す略図である。図７では分かりやすくするために車両１０を一点鎖線Ｇ１、破線Ｇ２の矩形で模式化して示している。車両１０が一点鎖線Ｇ１の状態から、左右車輪１２，１３の対地移動速度が後進方向にＶ１，Ｖ２となり、左車輪１２の対地移動速度Ｖ１の絶対値が、右車輪１３の対地移動速度Ｖ２の絶対値より大きい場合がある。この場合には、破線Ｇ２で示すように、車両１０が矢印α方向で示すように後方に旋回する。そして、一点鎖線Ｇ１の状態で車両１０の後端より前側で、左側面より外側の付近にＰで示す障害対象がある場合がある。このとき、運転席２１の運転者から障害対象Ｐが見えない、または運転者が障害対象Ｐを見落とすときがある。このときには、車両１０が前側で左右方向外側に広がりながら旋回が続行されるので、車両１０が破線Ｇ２の状態で障害対象Ｐに衝突する。図１から図９に示す実施形態の車両１０では、図２にＰ１，Ｐ２で示すように障害対象が車両１０の左右方向外側に位置する場合でも、２つの第１センサ５０ａ、５０ｂのうち、少なくとも一方の第１センサ５０ａ、５０ｂによって早期に障害対象を検知できる。この状態で車両１０の後方への旋回が停止または旋回停止が維持される。また、芝刈機１８の駆動が停止または駆動停止が維持される。

また、後方への旋回及び芝刈機１８の駆動が停止または停止維持がされた後に、それらの停止及び停止維持を解除するためには、例えば、運転者が前方等に車両１０を走行させて障害対象が第１センサ５０ａ、５０ｂの検知領域から外れるようにする。そして、この状態で、例えば左右の操縦レバー２２，２３を中立状態に戻すことでコントローラ６０がリセットを行う構成としてもよい。このリセットは、コントローラ６０が、車両の後方への旋回及び芝刈機の駆動を許可することである。

上記の車両１０によれば、左右車輪１２，１３を油圧モータ３０，３１により独立に走行駆動する構成において、後方への旋回走行時に車両１０に対して相対的に接近する障害対象を自動で検知しやすい。例えば、運転席に乗車する運転者の視野は、図２に矢印Ｑで示す範囲である。この範囲から外れた位置、特に、エンジンボンネット１４１によって遮られるように障害対象があるときには、運転者は後に体の向きを変えるか車両１０から降りて確認する必要がある。特に、２つの第１センサ５０ａ、５０ｂのそれぞれは、車両１０の後端よりも前側において、左右両側に配置され、後側の比較的地面に近いところに位置する障害対象を検知するように構成される。これにより、車両１０の後端のみに後方を検知可能なセンサが配置される場合と異なり、車両１０の左右両端より外側で車両１０の後端より前側に位置する障害対象も検知しやすい。そして、障害対象の検知により、早期に車両１０の旋回を停止できる。

また、図２にＰ３で示すように、障害対象が左右の第１センサ５０ａ、５０ｂの検出領域のいずれにもかからない場合がある。しかしながら図２、図８で示すように車両１０が矢印α方向に後方にゼロターン等で旋回されると、図８の状態で左側の第１センサ５０ｂにより障害対象Ｐ３が検知される。これにより、車両１０の旋回が停止され、障害対象Ｐ３に車両１０が衝突することが防止される。また、障害対象Ｐ３が検知されたときに芝刈機１８の駆動が停止されるので、芝刈機１８に障害対象Ｐ３が巻き込まれることも防止される。なお、図８では、左右車輪１２，１３の対地移動速度Ｖ１，Ｖ２について、前進方向に対応する速度を正で示し、後進方向に対応する速度を負で示している。

また、図８等のように、左右車輪１２，１３が逆方向に回転し、かつ、後方に回転する車輪の対地移動速度の絶対値が、前方に回転する車輪の対地移動速度の絶対値以上であるときには、車両１０の後方への急旋回が生じる。また、左右車輪１２，１３の一方の車輪のみが後進方向に回転し、他方の車輪が停止している場合である、後方への信地旋回のときにも、車両１０の後方への急旋回は生じる。このように車両１０が後方に急旋回するときには、確認しにくい位置にある障害対象に接近しやすくなる。そして、車両が障害対象に衝突することを防止するために運転者に多大の注意が要求される。実施形態では、このような急旋回を行うときに、第１センサ５０ａ、５０ｂを備えた構成による効果が顕著になる。

図８では車両１０が矢印α方向に急旋回する場合を説明したが、図９で示すように矢印αとは逆の矢印β方向に車両１０がゼロターンで後方に急旋回する場合もある。このときには、図９に示す状態で、右側の第１センサ５０ｂにより障害対象Ｐ３が検知される。これにより車両１０の旋回が停止され、芝刈機１８の駆動も停止される。

図１０は、実施形態の別例の車両１０の特徴構成を示すブロック図である。図１１は、図１０に示す構成において、図２に対応する図である。図１０、図１１に示す構成では、図１から図９の構成において、車両１０の第１センサ５０ａ、５０ｂより後側に第２センサ５１ａ、５１ｂが配置される。具体的には、左右車輪１２，１３の上側をそれぞれ覆う左右の車輪カバー２５の上側には、２つの第２センサ５１ａ、５１ｂがそれぞれ固定される。各第２センサ５１ａ、５１ｂは、第１センサ５０ａ、５０ｂと同様に、後側に位置する障害対象を検知するように構成される。図１１では散点状の領域により各第２センサ５１ａ、５１ｂの検知領域が示されている。検知領域は、後側に伸びているが、車両１０にはかからない。第２センサ５１ａ、５１ｂの検出信号は、コントローラ６０に送信される。検知不能領域を少なくするために、２つの第２センサ５１ａ、５１ｂの検知領域は、図１１のように一部で重なることが好ましい。また、検知不能領域を少なくするために、図１１のように、各第２センサ５１ａ、５１ｂの検知領域は、第１センサ５０ａ、５０ｂの検知領域と一部で重なることが好ましい。

コントローラ６０は、旋回停止部６２（図３）及び芝刈駆動停止部６３（図３）を有する。旋回停止部６２は、少なくとも第１センサ５０ａ、５０ｂ及び第２センサ５１ａ、５１ｂのいずれかにより障害対象が検出されたときには、車両１０の後方への旋回を停止または旋回停止を維持させる。

さらに、芝刈駆動停止部６３は、少なくとも第１センサ５０ａ、５０ｂ及び第２センサ５１ａ、５１ｂのいずれかにより障害対象が検出されたときには、芝刈駆動モータ４８の駆動を停止または駆動停止を維持させる。

上記の構成によれば、障害対象を検知可能な領域が広がるので、後方への旋回走行時に車両１０に接近する障害対象を自動でより検知しやすい。例えば、車両１０の後方で車両１０の付近に障害対象Ｐ３，Ｐ４が位置し、かつ、その障害対象を第１センサ５０ａ、５０ｂで検知できないときでも、第２センサ５１ａ、５１ｂにより障害対象Ｐ３，Ｐ４を検知しやすい。その他の構成及び作用は、図１から図９の構成と同様である。

また、図１０、１１の構成では、車両１０の後端より後側にある障害対象Ｐ３，Ｐ４を検知しやすい。このため、コントローラ６０は、後側に直進すると判定したときであって、かつ障害対象Ｐ３，Ｐ４を検知したときに、車両１０の後側への直進走行を停止させる構成としてもよい。

図１２は、本発明に係る実施形態の別例の車両１０の特徴構成を示すブロック図である。図１２の構成では、図１から図９の構成において、張力切換アクチュエータを設けていない。図１２の構成では、車両１０は、運転席の近くに配置された警告ブザー７２を備える。警告ブザー７２は、警告部に相当する。警告ブザー７２の作動は、コントローラ６０により制御され、障害対象に接近したことを音で警告する。コントローラ６０は、左右の第１センサ５０ａ、５０ｂの一方または両方により障害対象が検知されたときに警告ブザー７２を作動させる。警告ブザー７２の作動により、運転者は、障害対象に接近したことを認識できるので、左右の操縦レバー２２，２３を中立状態に戻して、後方旋回、または後方への直進走行を停止させたり、芝刈機１８の作動のためのスイッチ（図示せず）をオフとする。このため、車両の安全確保を図れる。

また、図１２の構成において、警告ブザー７２の代わりに、または警告ブザー７２とともに、車両の運転席２１の近くに警告ライト７３を配置することもできる。警告ライト７３も警告部に相当する。例えば、警告ライト７３は、車両において、運転席２１の足元近くに固定されてもよい。また、警告ライト７３は、前方を向いたとき視界に入り易い前記キャスタ輪１５，１６の支持部上方に設置してもよい。警告ライト７３の作動は、コントローラ６０により制御され、障害対象に接近したことを、点灯または点滅で警告する。コントローラ６０は、左右の第１センサ５０ａ、５０ｂの一方または両方により障害対象が検知されたときに警告ライト７３を作動させる。警告ライト７３の作動により、運転者は障害対象に接近したことを認識できる。その他の構成及び作用は、図１から図９の構成と同様である。

なお、図１２の構成で、図１０、図１１の構成のように２つの第２センサ５１ａ、５１ｂを設けることもできる。また、図１から図９の構成、または図１０、１１の構成において、張力切換アクチュエータ４３を備えた構成で、警告ブザー７２等の警告部が設けられる構成としてもよい。このときには、障害対象が第１センサ５０ａ、５０ｂ及び第２センサ５１ａ、５１ｂの少なくともいずれかで検知されたときに、旋回及び芝刈機１８の駆動を停止または停止維持させるとともに警告部を作動させる。これにより、運転者に警告を行い、急旋回操作の中断を促がすことができる。

上記では、コントローラ６０が旋回停止部６２及び芝刈駆動停止部６３の両方を有する場合を説明したが、コントローラは旋回停止部６２及び芝刈駆動停止部６３の一方のみを有する構成としてもよい。また、車両１０には、左右の操縦レバー２２，２３が後進を指示する領域にあることを検出するバックスイッチが、左右の操縦レバー２２，２３の付近にそれぞれ設けられてもよい。バックスイッチの検出信号はコントローラ６０に送信される。このとき、コントローラ６０は、レバーポテンショメータ３８，３９だけでなく、バックスイッチの検出信号を補助的に用いることにより、より安定して車両１０が後方に旋回しているか否かを判定できる。

また、左右の操縦レバー２２，２３に方向指示スイッチを取り付けるとともに、例えば前記キャスタ輪１５，１６の支持部近傍位置など車両１０の前端部の左右方向に分かれた位置に左右２つの方向指示ライトを固定することもできる。各方向指示ライトは、左右の対応する側の方向指示スイッチが押された場合に点滅可能に構成される。このような構成では、方向指示ライトの点滅により周囲にいる人に車両１０が前側または後側に旋回することを知らせることができるので、より安全な走行が可能となる。また、方向指示ライトは、上記の警告部として用いられてもよい。具体的には、コントローラは、左右の第１センサ５０ａ、５０ｂの一方または両方により障害対象が検知されたときに左右の方向指示ライトを同時に点滅または点灯させる。

また、上記では、張力切換アクチュエータ４３を制御することで車両１０の旋回を停止させる場合を説明したが、車両１０の旋回はそれ以外の種々の方法で停止させてもよい。例えば、エンジンのスロットル弁の開度を機械的あるいは電気的に調整するスロットルアクチュエータを設けて、コントローラ６０がスロットルアクチュエータの駆動を制御してスロットル弁を閉鎖することにより旋回を停止させてもよい。また、動力発生ユニット２６，２７の油圧回路と、油溜まりとの間に配置されたバイパス弁２８ａ、２９ａ（図４Ｂ）と、バイパス弁２８ａ、２９ａを同時に開閉駆動するバイパスアクチュエータとを備える構成としてもよい。そして、コントローラ６０がバイパスアクチュエータの駆動を制御してバイパス弁２８ａ、２９ａを開放状態、すなわち主油路Ｓ１，Ｓ２と油溜まりとが接続された状態とすることにより、油圧モータへの油の供給を停止して旋回を停止させてもよい。また、油圧ポンプ３２，３３の斜板操作軸３２ｂ、３３ｂに連結された斜板操作レバー３２ｃ、３３ｃを駆動するアクチュエータを設けて、各操縦レバー２２，２３の操作量を電気信号に変換してそのアクチュエータをコントローラ６０で制御する構成としてもよい。そして、斜板操作軸を回転させて可動斜板の傾転角を中立状態とすることにより、油圧ポンプ３２，３３からの油の吐出を停止させることにより油圧モータへの油の供給を停止してもよい。これにより、旋回を停止させることが可能となる。

１０ 乗用型芝刈車両（車両）、１１ トランスミッション、１２ 左車輪、１３ 右車輪、１４ エンジン、１４ａ 駆動軸、１５，１６ キャスタ輪、１８ 芝刈機、１９ モアデッキ、２０ メインフレーム、２０ａ，２０ｂ 側板部、２０ｃ 連結部、２１ 運転席、２２，２３ 操縦レバー、２４ 把持部、２５ 車輪カバー、２６，２７ 動力発生ユニット、２６ａ, ２７ａ ケース、２６ｂ, ２７ｂ 減速歯車機構、２８，２９ 油圧回路、２８ａ、２９ａ バイパス弁、３０ 左油圧モータ、３１ 右油圧モータ、３２，３３ 油圧ポンプ、３２ａ，３３ａ 駆動軸、３２ｂ，３３ｂ 斜板操作軸、３２ｃ，３３ｃ 斜板操作レバー、３４ 油路、３５ 従動プーリ、３６ ベルト、３７ リンク、３８，３９ レバーポテンショメータ、４０ 駆動プーリ、４１ ベルト張力切替機構、４２ 押圧プーリ、４３ 張力切換アクチュエータ、４４ 揺動板部、４５ シリンダ部材、４６ ロッド、４７ バネ、４８ 芝刈駆動モータ、５０ａ，５０ｂ 第１センサ、５１ａ，５１ｂ 第２センサ、６０ コントローラ、６１ 後方旋回判定部、６２ 旋回停止部、６３ 芝刈駆動停止部、７０ 旋回中心位置、７２ 警告ブザー、７３ 警告ライト、１４１ エンジンボンネット。

Claims (6)

1. 駆動源と、
   左車輪及び右車輪と、
   前記駆動源からの動力を受けて前記左車輪及び前記右車輪を、回転方向及び回転速度についてそれぞれ独立して駆動可能に構成したトランスミッションと、
   前記左車輪及び前記右車輪に対し前後方向に離れて設けられたキャスタ輪と、
   芝刈機と、
   を備える乗用型芝刈車両であって、
   車両の後端よりも前側において左右両側に配置される２つの第１センサであって、後側に位置する障害対象を検知するように構成される２つの第１センサを備える、乗用型芝刈車両。
2. 請求項１に記載の乗用型芝刈車両において、
   前記芝刈機のブレードの上側を覆うモアデッキの左右方向両端部は、車体の長手方向中間部の左右両端から外側にそれぞれ突出しており、
   前記２つの第１センサは、前記モアデッキの上側において、前記車体からはみ出した左右両端部に分かれて配置される、乗用型芝刈車両。
3. 請求項２に記載の乗用型芝刈車両において、
   前記左車輪及び前記右車輪のそれぞれは、前記車体のうち、前記モアデッキが外側にはみ出す部分より後側で左右方向外端より外側に配置されており、かつ、上側の少なくとも一部が車輪カバーで覆われており、
   左右の前記車輪カバーの上側部分に配置される２つの第２センサであって、後側に位置する障害対象を検知するように構成される２つの第２センサを備える、乗用型芝刈車両。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１に記載の乗用型芝刈車両において、
   前記第１センサで前記障害対象が検知されたときに、後方への旋回を停止させるか、または旋回停止を維持させる制御装置とを備える、乗用型芝刈車両。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１に記載の乗用型芝刈車両において、
   前記第１センサで前記障害対象が検知されたときに、前記芝刈機の駆動を停止させるか、または駆動停止を維持させる制御装置とを備える、乗用型芝刈車両。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１に記載の乗用型芝刈車両において、
   前記障害対象に接近したことを警告する警告部と、
   前記第１センサで前記障害対象が検知されたときに前記警告部を作動させる制御装置とを備える、乗用型芝刈車両。

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