工作设备的制作方法

本发明涉及工作设备，尤其涉及诸如割草机的工作设备。

背景技术：

在现有的割草机中，用于存储割下的草屑的存储容器可倾斜地连接到机器主体使得可以通过倾斜存储容器来将割下的草屑从存储容器中卸载(例如，专利文件1和2)。

现有技术文件

专利文件：

专利文件1：jp2003-189718a

专利文件2：jp2015-92845a

技术实现要素：

本发明待解决的问题

在这样的割草机中，当卸载草屑时，如果失去重力平衡，就会使割草机翻倒。当地面是倾斜的时候，会有更大的可能失去重力平衡，而当卸载草屑时，割草机倾斜的倾向增加。

此外，如果割草机设置有具有存储容器的自主行走容器装置使得所述容器装置能够行进至指定位置以卸载草屑，可以简化草屑的丢弃。由于自主行走容器装置在重量上明显比机器主体轻，在当倾斜存储容器以排出草屑时，会容易使容器装置翻倒。

鉴于现有技术的这样的问题，本发明的主要目的在于提供一种工作设备，该工作设备构造成从所述存储容器中卸载所收集的物品并在卸载所收集的物品时防止翻倒。

解决问题的手段

为了实现这一目的，本发明提供一种工作设备，包括：车辆主体(72)；设置在车辆主体上以待在用于存储所收集的物品的水平位置和用于卸载所收集的物品的倾斜位置之间移动的存储容器(88)；设置在所述车辆主体和所述存储容器之间并构造成改变容器倾斜角度的驱动单元(98)，所述倾斜角度限定为所述存储容器相对于所述车辆主体的角度；测量车辆主体倾斜角度的倾斜角度传感器(108),所述车辆主体倾斜角度限定为所述车辆主体相对于水平面的倾斜角度；以及构造成控制所述驱动单元的驱动操作的控制单元，所述控制单元根据车辆主体倾斜角度来控制所述驱动单元。

由于所述驱动单元的驱动操作是根据地面的倾斜角度来被控制的，因此防止工作设备翻倒。

在该布置中，优选地，所述控制单元在所述车辆主体倾斜角度等于或大于第一倾斜确定值时阻止所述驱动单元的驱动操作。

由于当驱动单元执行驱动操作时禁止驱动单元在可让工作设备翻倒的斜坡上执行所述驱动操作，因此防止工作设备翻倒。

在该布置中，优选地，所述控制单元根据所述车辆主体倾斜角度来改变所述驱动单元的驱动速度。

由于所述存储容器的移动速度可以根据所述车辆主体倾斜角度来改变，因此防止工作设备翻倒。

在该布置中，优选地，当车辆主体倾斜角度小于比第一倾斜角度确定值小的第二倾斜角度确定值时，所述控制单元将所述驱动单元的驱动速度设定为预定的第一驱动速度，并且当所述车辆主体倾斜角度等于或大于所述第二倾斜角度确定值并小于所述第一倾斜角度确定值时，所述控制单元将所述驱动单元的驱动速度设定为小于第一驱动速度的预定的第二驱动速度。

因此，所述存储容器在陡峭的斜坡上以比在不那么陡峭的斜坡上更低的速度移动，使得工作设备不易翻倒。此外，由于存储容器相对于机器主体在陡峭的斜坡上比在不那么陡峭的斜坡上移动的更快，所以可以在更短的时间段内完成所收集的物品的卸载。

在该布置中，优选地，当驱动单元正在执行驱动操作以增加容器倾斜角度，并且车辆主体倾斜角度的时间变化率超过预定阈值时，控制单元禁止驱动单元的驱动操作。

由于当车体倾斜角度的时间变化率改变时或当工作设备处于不稳定的斜坡上时，防止驱动单元执行驱动操作，因此防止动力设备翻倒。

在该布置中，优选地，当驱动单元正在执行驱动操作以增加容器倾斜角度，并且车辆主体倾斜角度的时间变化率超过预定阈值时，控制单元使得驱动单元减小容器倾斜角度。

因此，当车辆主体倾斜角度的时间变化率变化时或当工作设备在不稳定的斜坡上并且由于驱动单元的驱动操作工作设备将要翻倒时，驱动单元反向进行其驱动操作使得所述存储容器朝向原始位置移动回去。因此，防止工作设备翻倒。

在该布置中，优选地，当驱动单元正在执行驱动操作以增加容器倾斜角度，并且车辆主体倾斜角度的时间变化率超过预定阈值时，控制单元使得驱动单元以等于或低于第一驱动速度的驱动速度减小容器倾斜角度。

当工作设备由于驱动单元的驱动操作在不稳定的斜坡上将要翻倒，并且驱动单元在反向上被驱动时，容器以比在倾斜角度更小的斜坡上的速度更低的速度移位或移动，以防止工作设备翻倒。

在该布置中，优选地，当所述控制单元在车辆主体倾斜角度的时间变化率已超过预定的阈值之后使得所述驱动单元执行驱动操作以减小容器倾斜角度时，随着所述车辆主体倾斜角度变得等于或小于所述第一倾斜角度确定值，所述控制单元就使得所述驱动单元执行驱动操作以增加容器倾斜角度。

一旦在工作设备将要在不稳定的斜坡上翻倒的情况后，通过驱动单元沿着减小容器倾斜角度的方向执行驱动操作，使工作设备的车辆主体稳定下来，则容器可以倾斜到这样的使得所收集的物品可以有利地被卸载的程度。

在该布置中，优选地，当车辆主体倾斜角度等于或小于第一倾斜角度确定值时，控制单元使得驱动单元执行驱动操作直到容器倾斜角度变得等于预定的角度。

因此，当工作设备处于不太可能导致工作设备翻倒的斜坡上时，所收集的物品能够以有利的方式被卸载。

在该布置中，优选地，当控制单元在存储容器已经移动到倾斜位置之后使得驱动单元执行驱动操作以减小容器倾斜角度时，所述控制单元使得驱动单元以最大速度执行驱动操作。

因此，可以减小容器从倾斜位置恢复到水平位置所需的时间段，以便可以在更短的时间段内卸载所收集的物品。

在该布置中，优选地，车辆主体倾斜角度包括前后倾斜角度和横向倾斜角度，所述前后倾斜角度限定为车辆主体在前后方向上相对于水平面的角度，所述横向倾斜角度限定为车辆主体在横向方向上相对于水平面的角度。

因此，可以容易地获取车辆主体倾斜角度，并且可以简化控制单元执行的过程。

在该布置中，优选地，车辆主体倾斜角度包括倾斜角度，该倾斜角度限定为被所述驱动单元倾斜的所述存储容器在倾斜方向上相对于所述车辆主体的水平面的角度。

因此，可以容易地检测重心的移动，使得控制单元执行的过程可以被简化。

发明效果

本发明因此提供了一种工作设备，该工作设备构造成通过倾斜存储容器来卸载所述存储容器中的所收集的物品，并在卸载所述所收集的物品时防止翻倒。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例以驾驶式割草机形式的工作设备的侧剖面图(当用于存放草屑的容器装置降低时的侧剖面图)；

图2是根据本实施例的驾驶式割草机的侧剖面图(当容器装置提升时的侧剖面图)；

图3是根据本实施例的驾驶式割草机的容器装置的机室的平面图；

图4是根据本实施例的驾驶式割草机的闸门板的正视图；

图5是根据本实施例的驾驶式割草机的容器装置从驾驶式割草机上脱离并行进时的侧剖面图；

图6是根据本实施例的驾驶式割草机的容器装置从驾驶式割草机上脱离并倾倒草屑时的侧剖面图；以及

图7是根据本实施例的驾驶式割草机的控制系统的框图；

图8是安装在本实施例的驾驶式割草机上的装置控制单元的草屑卸载过程的流程图；

图9是安装在本实施例的驾驶式割草机上的装置控制单元的挡板打开和闭合过程的流程图；

图10是示出本实施例的容器装置在具有相对较小倾斜度的草屑丢弃区域中的操作模式的时序图；以及

图11是示出本实施例的容器装置在具有相对大且不稳定的倾斜坡的草屑丢弃区域中的操作模式的时序图。

具体实施方式

以下参照图1至图11描述驾驶式割草机形式的根据本发明的实施例的工作设备。

驾驶式割草机10包括机器主体20和可脱离连接至所述机器主体20的后端的草(所收集的物品)容器装置70。

如图1和图2所示，所述机器主体20设置有主框架22(第一结构体)，设置在所述主框架22上的一对前轮24和一对后轮26(第一行驶单元)，设置在所述主框架22的前部的前车体28，设置在所述前车体28中的内燃机30，包括用于存储内燃机30的燃料的燃料箱和设置在主框架22中的燃料泵的燃料供应单元32(第一能量源)，设置在所述前车体28中的方向盘34，以及设置在所述前车体28上的驾驶员座椅39。内燃机30不仅旋转驱动前轮24还旋转驱动风扇46和切割刀片48。

由驾驶员(操作者)以与传统驾驶式割草机相同的方式，通过操作设置在主框架22上的加速踏板62和制动踏板64来控制机器主体20的行进和制动。

在本实施例中，在主框架22的下部设置有包括切割刀片装置(收集装置)40的工作单元。所述切割刀片装置40包括具有向下的开口的壳体42，位于所述壳体42内并固定在垂直的旋转轴44上的鼓风扇46以及切割刀片48。所述旋转轴44经由带传动机构45和离合器31以动力传递方式连接到内燃机30，并且由内燃机30以选择性方式旋转驱动。所述壳体42设置有用于排出割下的草屑的卸料管50。所述主框架22具有用于将卸料管50连接到容器装置70的草接收室90的连接管52，这将在下文中描述。

所述卸料管50设置有用于通过由切割刀片48和风扇46产生的气流而改变割下的草屑朝向连接管52抛出的方向的挡板66，以及用于改变挡板66的角度的电动挡板致动器68。

所述割草机主体20还包括由设置在前车体28中的电子控制装置构成的主体控制单元54，也设置在前车体28中、用于与容器装置70进行无线通信的无线通信单元56，设置在主框架22中的可充电电池58，和设置在前车体28中的操作单元60(显示单元)。所述操作单元60可以包括lcd面板和触摸面板，或者可以包括开关等，并且包括如下文所述的用于倾倒或以其它方式卸载割下的草屑的倾倒执行按钮(图中未示出)。所述电池58由内燃机30驱动的发电机(图中未示出)充电。

如图1至图3所示，所述容器装置70设置有底盘78和行进驱动单元80(第二行进驱动单元)，所述底盘78包括装置框架72以及由装置框架72支承的一对前轮74和一对后轮76，所述行进驱动单元80包括用于单独旋转地驱动左右后轮76的电动机。所述行进驱动单元80经由电动线性致动器组成的后轮提升致动器84(提升致动器)连接到装置框架72，使得所述后轮76可以在后轮从地面升起的提升位置和后轮76通过后轮提升致动器84的伸展和缩回而与地面接触的放下位置之间移动。

所述装置框架72支承草存储容器88，以便所述草存储容器88(在倾倒操作中)可绕在装置框架72的前部横向延伸的支承轴86倾斜。

所述草存储容器88具有大致矩形的盒形状，其限定了用于接收由切割刀片装置40割下的草屑(所收集的物品)的草接收室90，所述草存储容器88还设置有在其整个前部区域上延伸的内容物排出开口90a。所述支承轴86装配有闸门板92，使得当支承轴86旋转时，闸门板92打开和关闭内容物排出开口90a。所述草存储容器88和所述闸门板92具有由支承轴86提供的旋转(倾斜运动)的共同的中心线。

因此，所述容器装置70的结构体(第二结构体)包括装置框架72，草存储容器88和闸门板92。

如图4所示，闸门板92形成有草入口92a。如图2所示，当连接到机器主体20的容器装置70处于提升位置时，所述草入口92a与连接管52的出口对齐。此外，所述草存储容器88设置有允许空气通过但不允许草通过的排气区域(图中未示出)。

压力传感器(收集的物体的检测传感器)120设置在草存储容器88中，用于检测草接收室90的内部压力，以便检测存储在草接收室90中的割下的草屑的量。所述草存储容器88的上部设置有用作为用于检测容器装置70周围环境的环境传感器的相机122和包括红灯等的警告单元124。

所述装置框架72将机室94限定在电气室96之上。机室94在其中容纳有用于倾斜草存储容器88的倾倒致动器98和用于打开和关闭闸门板92、设置在草存储容器88的底部中的闸门致动器100。所述倾倒致动器98设置有倾倒角度传感器102，用于从倾倒致动器98的操作状态检测草存储容器88相对于装置框架72的倾斜角度(倾倒角度)。

所述倾倒制动器98由电直线驱驱动器形成，且在水平位置和倾斜位置之间倾斜草存储容器88，在所述水平位置中，如图1所示，草存储容器88的底表面基本水平地平放在装置框架72的上表面，而在所述倾斜位置中草存储容器88则从水平位置绕支承轴86的中心轴线沿顺时针方向倾斜至后端向上姿势。所述倾倒致动器98设置有止动件99，当草存储容器88处于水平姿势时，所述止动件99抵靠草存储容器88。

所述闸门致动器100由电动机形成，并且经由齿轮系101以动力传递关系连接到支承轴86。所述闸门致动器100在用于关闭内容物排出开口90a的关闭位置(见图1和5)以及从关闭位置绕支承轴86向前旋转的打开位置(见图6)之间旋转闸门板92。在打开位置，所述闸门板92从草存储容器88的下前侧向下倾斜，以作为用于引导草屑从草存储容器88卸载的斜坡道。

由于倾倒致动器98和闸门致动器100都设置在机室94中，可以共同或同时对这些部件进行维修。

电气室96是防水且防尘的气密室，并且在其中容纳有装置控制单元104，用于检测驾驶式割草机10(当容器装置70从机器主体20脱离时检测容器装置70)自身位置的gps106(全球定位系统，自身位置检测单元)，使用加速度传感器或陀螺仪传感器以检测底盘78相对于水平面的倾斜角(底盘角度)的底盘角度传感器108，用于与机器主体20通信的无线通信单元110，可充电电池112和用于检测电池112的剩余电池电量的电池充电状态传感器114。因此，可以在电气室96的单个位置集中管理所述电气装置，并且可以使这些电气装置的电线最小化。

所述机器主体20设置有用于将容器装置70可释放地连接到机器主体20的后部的闩锁装置(连接单元)130。所述闩锁装置130包括可绕在主框架22的后端部分中横向延伸的轴线旋转的钩构件132，以及包括用于旋转钩构件132的电动机的闩锁致动器134。所述闸门板92形成有卡合开口136，所述钩构件132可以与所述卡合开口136卡合。所述闩锁致动器134由所述主体控制单元54控制。

所述钩构件132可以由闩锁致动器134在图1中所示的释放位置和图2中所示的连接位置之间旋转地驱动，并且构造成当容器装置70向前行驶到机器主体20后部的连接位置时与卡合开口136(参见图4)卡合。然后将所述钩构件132枢转到连接位置，使得容器装置70在连接到机器主体20的同时相对于机器主体20向上提升。在容器装置70的这种升起状态下，所述前轮74和后轮76全部从地面抬起，使得前轮74和后轮76不影响机器主体20的转向和行进。当所述容器装置70连接到机器主体20时，所述装置框架88处于水平位置，且所述闸门板92处于关闭位置。

当所述容器装置70连接到机器主体20时，所述装置框架72经由存储容器88和闸门板92固定到主框架22，从而在竖直方向上固定。

当所述容器装置70连接到机器主体20时，所述存储容器88水平地设置，且闸门板92如图1和图2所示地闭合。

钩构件132和闩锁致动器134既一起用作为用于选择性地将机器主体20和容器装置70彼此连接的闩锁装置，还用作为用于使容器装置70相对于机器主体20向上移位的提升装置。

主框架22在其两侧设置有一对连接检测开关138。每个连接检测开关通过被闸门板92按压来检测容器装置70在连接位置或在适合于与割草机主体20连接的位置的定位。一旦连接检测开关138都检测到容器装置70已到达连接位置，则闩锁致动器134将钩构件132从释放位置旋转到闩锁位置。所述连接检测开关138也可以设置在闸门板92上。

连接构件140从在主框架22的后端的连接管52向下延伸。在容器装置70的升起状态下，所述连接构件140的下端朝向装置框架72的前面，并且在这两个部件的相对部分之间设置信号线连接器142以将机器主体20的信号线与相应的容器装置70的信号线连接。此外，在连接构件140和装置框架72之间设置有电源线连接器144，用于在容器装置70的升起状态下将电池58连接到电池112。

装置控制单元104是设置有处理器和诸如存储器的其它硬件的电子控制装置，所述处理器根据规定的控制程序对容器装置70执行整体控制处理。如图7所示，所述装置控制单元104配置为从倾倒角度传感器102，gps106，底盘角度传感器108，电池充电状态传感器114，压力传感器120和信号线连接器142接收信号，以及从相机122接收视频信号，以控制行进驱动单元80，后轮提升致动器84，闸门致动器100和警告单元124的操作。此外，无线通信单元110连接至装置控制单元104。

装置控制单元104接收倾倒角度传感器102的输出并检测容器倾斜角度φ，所述容器倾斜角度φ是存储容器88相对于装置框架72的角度。这里，容器倾斜角度φ相对于水平位置(0度)限定，倾斜角度增加的方向定义为正。此外，当存储容器88位于倾斜位置时，容器倾斜角度φ被限定为倾倒角度φd。在本实施例中，倾倒角度φd设定为50度。

装置控制单元104根据底盘角度传感器108的输出来检测车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh，所述车辆主体前后倾斜角度θl限定为底盘78在前后方向上相对于水平面的角度，所述车辆主体横向倾斜角度θh限定为底盘78在横向方向上相对于水平面的角度。因此，底盘角度传感器108用作倾斜角度传感器，用于检测底盘78相对于水平面的倾斜角度。这里，车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh以绝对值限定，而不区分正负。

装置控制单元104提供用于使得倾倒致动器98以预定的驱动速度操作的指令。这里，由装置控制单元104指令的驱动速度由百分比表示，使得100％驱动速度对应于倾倒致动器98的最大驱动速度，并且当倾倒致动器98提升存储容器88时百分比是正的，而当倾倒致动器98降低存储容器88时该百分比是负的。

电池112是容器装置70的包括行进驱动单元80的所有电气单元的电源，并且可以在被电池充电状态传感器114监控的同时经由电源线连接器144被电池112充电。

下面描述具有上述结构的驾驶式割草机10的操作模式。

如图2所示，在容器装置70连接到机器主体20并被提升且后轮76由所述后轮提升致动器84提升的同时执行割草操作。机器主体20借助于由内燃机30提供动力的后轮26行进。在离合器31卡合的情况下，所述内燃机30使风扇46和切割刀片48旋转。在割草操作期间，所述容器装置70的前轮74和后轮76升起而不接地，因此所述前轮74和所述后轮76不会妨碍驾驶式割草机10的机器主体20的行进和转向。

由于容器装置70不仅在整体上相对于机器主体20被升起，而且后轮76也相对于所述装置框架72而被升起，即使当作为驱动轮的后轮76具有比前轮74更大的直径时，后轮76也不会接触地面。因此，可以将容器装置70作为整体从机器主体20的必要提升最小化。

由切割刀片48割下的草屑由切割刀片48和风扇46的旋转产生的气流运送，并且经由卸料管50从壳体42引导到连接管52以经由草入口52a被草接收室90接收。随着割草操作的进行，存储在草接收室90中的草屑增加，使得草接收室90中的排气区域的体积以相应的方式减小。在草接收室90的上部中的排气区域的体积减小使得草接收室90的内部压力增加。

随着存储在草接收室90中的草屑到达预定的填满水平，由压力传感器检测到的草接收室90的内部压力升高到规定值，这经由信号线连接器被传送到主体控制单元54。该信号的传输使得操作单元60显示需要卸载草屑。

当操作设置在操作单元上的倾倒执行按钮(图中未示出)时，机器主体20的行进停止，并且在主体控制单元54的控制下离合器31断开以停止风扇46以及切割刀片48的旋转。

同时作为该停止操作，后轮提升致动器84降低后轮，并且闩锁致动器134将钩构件132旋转到图1所示的释放位置。因此，如图1所示，容器装置70经由前轮74和后轮76接地，并且准备好从机器主体20上脱离。

一旦钩构件132旋转至释放位置，行进驱动单元80驱动后轮76以使得容器装置70在装置控制单元104的控制下从机器主体20向正后方移动。因此，容器装置70从机器主体20脱离。

在脱离过程完成时，装置控制单元104从gps106获取容器装置的自身位置作为基本位置，并计算到预定草丢弃区域的行进路线，所收集的物品从基本位置被运送到该丢弃区域。此后，行进驱动单元80的各个电动机82由装置控制单元104单独控制以遵循计算的行进路线。结果，如图4所示，容器装置70自身沿着行进路线自主行进到草丢弃区域。在不需要任何特殊转向装置的情况下，通过改变两个电动机82彼此的旋转速度，可以实现容器装置的转向和在其它方向上改变操纵。

在到达草丢弃区域时，容器装置70停止，并且装置控制单元104如图8的流程图所示地执行草卸载过程。

首先，在草卸载过程的步骤st1，装置控制单元104初始化所有的各个标记至0，所述标记包括草卸载标记，安全标记，初始化标记和卸载完成标记。在初始化后，装置控制单元104执行步骤st2。

在步骤st2，装置控制单元104确定草卸载标记是否为1。如果为1，执行步骤st3。如果不为1，执行步骤st4。

在步骤st3，装置控制单元104确定安全标记是否为1。如果为1，执行步骤st5,如果不为1，执行步骤st6。

在步骤st6，装置控制单元104确定初始化标记是否为1。如果为1，执行步骤st7,如果不为1，执行步骤st8。

在步骤st8中，装置控制器104检测容器倾斜角度φ并确定容器倾斜角度φ是否小于倾倒角度φd。

如果容器倾斜角度φ小于倾倒角度φd(φ<φd),执行st9。如果容器倾斜角度φ等于或大于倾倒角度φd(φ≥φd),执行st50。在本实施例中，倾倒角度φd设定为50度。

在步骤st50中，装置控制单元104如图9所示的流程图那样执行挡板打开和闭合过程。在挡板打开和闭合过程中，首先装置控制器单元104驱动闸门致动器100以将闸门板92移动至打开位置(st51)。此后，装置控制单元104开启第一计时器(st52)，并执行步骤st53以确定是否经过了一个时间段，该时间段的值大于从第一计时器开启的时间点起打开闸门板92所需时间段和卸载草屑所需时段间的总和。如果已经过该时间段，执行步骤st54。否则，程序返回至步骤st53以等待该时间段过去。

在步骤st54中，装置控制器单元104驱动闸门致动器100以将闸门板92移动至闭合位置。此后，装置控制单元104开启第二计时器(st55)，并执行步骤st56以确定是否经过了一个时间段，该时间段的值大于闸门板92从第二计时器开启的时间点起闭合所需的时间段。如果在步骤st56中经过了该时间段，则挡板打开和闭合过程结束。否则，过程返回至步骤st54以等待该时间段过去。

当步骤st50(挡板打开和闭合过程)完成时，如图8所示，装置控制单元104执行步骤st10。

在步骤st10中，装置控制单元104以-100％的驱动速度来驱动倾倒致动器98。此后，装置控制单元104执行步骤st11。

在步骤st11中，装置控制单元104将初始化标记设定为1。此后，装置控制单元104执行步骤st12。

在步骤st12中，装置控制单元104确定卸载完成标记是否为1。当该标记不为1时，过程返回至步骤st2。否则,草卸载过程结束。

如果在步骤st2中确定草卸载标记不为1，装置控制单元104执行步骤st4。在步骤st4中，装置控制单元104检测车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh。如果车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh均小于第二倾斜角度确定值θ2，执行步骤st13。如果车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh的其中之一等于或大于第二倾斜角度确定值θ2，执行步骤st14。在本实施例中，第二倾斜角度确定值θ2设定为6度。

在步骤st13中，装置控制单元104以第一驱动速度v1(是正值)来驱动倾倒致动器98。在本实施例中，第一驱动速度v1设定为+70％。

在步骤st15中，装置控制单元104将草卸载标记设定为1。此外，如在步骤st4中那样，装置控制单元104检测车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh，并将这些角度各自存储为初始车辆主体前后倾斜角度θli和初始车辆主体横向倾斜角度θhi。装置控制单元104随后前进至步骤st12。

在步骤st14中，装置控制单元104检测车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh。然后确定车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh是否均小于第一倾斜角度确定值θ1，所述第一倾斜角度确定值θ1是大于第二倾斜角度确定值θ2的预定的角度。如果均小于，装置控制单元104执行步骤st16。如果车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh中至少一个等于或大于第一倾斜角度确定值θ1，装置控制单元104执行步骤st17。在本实施例中，第一倾斜角度确定值θ1设定为10度。

在步骤st16中，装置控制单元104以第二驱动速度v2来驱动倾倒致动器98，所述第二驱动速度v2是小于第一驱动速度v1的预定正值。在本实施例中，第二驱动速度v2设定为+50％。此后，装置控制单元104执行步骤st15。

在步骤st14中，如果装置控制单元104确定车辆主体前后倾斜角度θl或车辆主体横向倾斜角度θh等于或大于第一倾斜角度确定值θ1，程序则前进至步骤st17。在步骤st17中，装置控制单元104将草卸载标记设定为0。此后，装置控制单元104执行步骤st12。

如果在步骤st3中确定安全标记为1，装置控制单元104执行步骤st5。在步骤st5中，装置控制单元104检测车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh，并确定车辆主体前后倾斜角度θl是否等于或小于初始车辆主体前后倾斜角度θli(θl≦θli),并且确定车辆主体横向倾斜角度θh是否小于或等于初始车辆主体横向倾斜角度θhi(θh≦θhi)。如果确定了θl≦θli并且θh≦θhi,装置控制单元104执行步骤st18，否则执行步骤st12。

在步骤st18中，装置控制单元104设定倾倒致动器98的驱动速度至+10％。此后，装置控制单元104执行步骤st19。

在步骤st19中，装置控制单元104将安全标记设定为0。此后，装置控制单元104执行步骤st12。

如果在步骤st6中确定安全标记为1，装置控制单元104执行步骤st7。在步骤st7中，装置控制单元104检测容器倾斜角度φ，并确定容器倾斜角度φ是否大致为0或者容器倾斜角度φ是否等于或小于预定的小角度δ。如果容器倾斜角度φ大致为0(φ≦δ)，执行步骤st20。否则，或者如果容器倾斜角度φ大于预定的小角度δ(φ>δ),执行st12。

在步骤st20中，装置控制单元104停止驱动倾倒致动器98。此后，装置控制单元104执行步骤st21。

在步骤st21中，装置控制单元104将卸载完成标记设定为1。此后，装置控制单元104执行步骤st12。

如果在步骤st8中确定容器倾斜角度φ小于倾倒角度φd，装置控制单元104执行步骤st9。在步骤st9中，装置控制单元104基于底盘角度传感器108的输出来计算车辆主体前后倾斜角度θl的时间变化率(δθl)和车辆主体横向倾斜角度θh的时间变化率(δθh)。本文中，时间变化率δθl和δθh分别意味着车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh在单位时间内变化量的绝对值。当车辆主体前后倾斜角度θl的时间变化率(δθl)和车辆主体横向倾斜角度θh的时间变化率(δθh)均小于预定的时间变化率阈值δθth(δθl<δθth且δθh<δθth)时，装置控制单元104执行步骤st12。否则，装置控制单元104执行步骤st22(δθl≥δθth,或δθh≥δθth)。在本实施例中，δθth被设定为5度每秒。

在步骤st22中，装置控制单元104设定倾倒致动器98的驱动速度至-50％。此后，装置控制单元104执行步骤st23。

在步骤st23中，装置控制单元104将安全标记设定为1。此后，装置控制单元104执行步骤st12。

参照图10的时序图，将在以下描述由容器装置70执行的草卸载过程的操作模式。在图10中，草丢弃区域的地面是稳定的，车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh均为5度，并且这些值不随时间变化。

当容器装置70到达草丢弃区域(时间t＝t1)，装置控制单元104依次执行步骤st1和st2，然后执行步骤st4。由于车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh均小于第二倾斜角度确定值θ2，因此装置控制单元104前进至步骤st13，并且以第一驱动速度v1(+70％)来驱动倾倒致动器98。作为结果，倾倒驱动器98被驱动以将存储容器88移动至尾部朝上的倾斜位置。此后，执行步骤st15，装置控制单元104在将草丢弃标记设定为1前，将当前车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh分别存储为初始车辆主体前后倾斜角度θli和初始车辆主体横向倾斜角度θhi。此后，装置控制单元104执行步骤st12。在此时，由于卸载完成标记为0，装置控制单元104返回至步骤st2。

在容器倾斜角度φ增加到倾倒角度φd(50度)并且存储容器88移动到倾斜位置的过程期间(图9中的t＝t1至t2)，装置控制单元104按此顺序循环地执行步骤st2，st3，st6，st8，st9和st12。

当容器倾斜角度φ等于或大于倾倒角度φd时(t＝t2)，装置控制单元104在步骤st8确定容器倾斜角度φ是否等于或大于倾倒角度φd并执行步骤st50的挡板打开和闭合过程。在步骤st50中，装置控制器单元104初始地驱动闸门致动器100以将闸门板92移动至打开位置。在此刻，通过使用闸门板92作为斜坡道，将在草接收室90中的草屑从内容物排出开口90a倾倒至容器装置70前方的草丢弃区域。从闸门致动器100开始驱动操作起一旦经过了预定的时间，装置控制单元104就开始沿相反方向驱动闸门致动器100，以将闸门板92移动到闭合位置。一旦闸门板92位于闭合位置中，步骤st50的过程随即完成(t＝t3)。

此后，在步骤st10中，装置控制单元104设定倾倒致动器98的驱动速度至-100％，并使存储容器88朝向水平位置移动。此后，在步骤st11中，装置控制单元104设定初始化标记至1，并且在执行步骤st12之后，控制流程返回至步骤st2。

在挡板打开和闭合过程完成之后，在容器倾斜角度φ变为0度的时间段(图9中t＝t3至t4)，装置控制单元104依次执行步骤st2,st3，st6，st7，和st12。

当容器倾斜角度φ变成0度(t＝t4)时，装置控制单元104依次执行步骤st2，st3，st6和st7，然后执行步骤st20。在步骤st20中，装置控制单元104停止驱动倾倒致动器98，然后在步骤st21中将卸载完成标记设定为1。在步骤st21之后，在步骤st12中，装置控制单元104确定卸载完成标记为1，并结束草卸载过程。

此后，基于由gps106检测到的容器装置70的自身位置，行进驱动单元80在装置控制单元104的控制下单独地驱动左右后轮76，以遵循计算的行进路线。通过遵循设计好的行进路线，容器装置70如图5所示那样自行行进到基本位置而不需要人为干预。

如上所述，容器装置70可以自行地进出草丢弃区域而无需任何人为干预。

当装置控制单元104自行地行进至草丢弃区域或从该区域出来时，装置控制单元104基于相机122的图像信号来监控容器装置70的周围环境。当在路线上检测到任何的障碍物等，进/出草丢弃区域的行进路线被改变以避免与所述障碍物等的碰撞。因此，能够提前避免容器装置70和障碍物等之间的碰撞。相机122的图像信号被装置控制单元104的无线通讯单元110传递至机器主体20的无线通讯单元56，容器装置70的周围环境可以显示在操作单元60上。

一旦容器装置70返回至基本位置，容器装置70从机器主体20的正后方向前移动预定距离。当连接检测开关138被容器装置70的向前运动而推动，闩锁致动器134在主体控制单元54的控制下被驱动以使钩构件132从释放位置旋转到闩锁位置。在装置控制单元104的控制下，后轮提升致动器84被驱动以移动后轮76至升起位置。作为结果，如图2所示，容器装置70返回至相对于机器主体20连接并升起的状态，使得能够恢复割草。

接下来，参照图10和图11，下面结合如图11所示的草丢弃区域位于相对陡峭且不稳定的斜坡上的情况来讨论驾驶式割草机10的效果。

如图11所示，假设容器装置70在陡峭的斜坡上，其中车辆主体前后倾斜角度θl或车辆主体横向倾斜角度θh等于或大于第一倾斜角度确定值θ1(例如t＝t11至t12)。在这种情况下，在步骤st2之后，装置控制单元104在步骤st4确定车辆主体前后倾斜角度θl或车辆主体横向倾斜角度θh等于或大于第二倾斜角度确定值θ2，则执行步骤st14。在步骤st14中，确定车辆主体前后倾斜角度θl或车辆主体横向倾斜角度θh大于第一倾斜角度确定值θ1，则执行步骤st17。在步骤st17中，装置控制单元104设定草卸载标记至0，并且在返回步骤st2之前执行步骤st12。

如上所述，如果车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh的其中之一等于或大于第一倾斜角度确定值θ1，装置控制单元104依次重复步骤st2，st4，st14，st17，和st12，并且不驱动倾倒致动器98。由于在车辆主体前后倾斜角度θl或车辆主体横向倾斜角度θh等于或大于第一倾斜角度确定值θ1的斜坡上禁止倾倒致动器98的驱动，(如果在该处倾倒致动器98被驱动，容器装置70可能因此会翻倒)，所以能够防止容器装置70的翻倒。

如图11所示，车辆主体前后倾斜角度θl或车辆主体横向倾斜角度θh能够等于或大于第二倾斜角度确定值θ2并且车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh能够均小于第一倾斜角度确定值θ1(例如t＝t12至t13)。在这种情况下，首先，在执行步骤st2之后，装置控制单元104在步骤st4确定车辆主体前后倾斜角度θl或车辆主体横向倾斜角度θh等于或大于第二倾斜角度确定值θ2，则执行步骤st14。在步骤st14中，确定车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh均小于第一倾斜角度确定值θ1，则执行步骤st16。在步骤st16中，倾倒致动器98的驱动速度被设定为第二驱动速度v2(+50％)，然后执行步骤st15。在步骤st15中，装置控制单元104存储初始车辆主体前后倾斜角度θli和初始车辆主体横向倾斜角度θhi并将草卸载标记设定为1。在这些过程完成之后，装置控制单元104执行步骤st12。

在执行步骤st12后，装置控制单元104执行步骤st2。然后确定草卸载标记为1，并且过程流程前进到步骤st3，st6和st8，然后到步骤st9。在步骤st9中，如果确定车辆主体前后倾斜角度θl的时间变化率和车辆主体横向倾斜角度θh的时间变化率均等于或小于时间变化率阈值δθth(δθl≤δθth和δθh≤δθth)，过程流程前进至步骤st12。因此，只要车辆主体前后倾斜角度θl的时间变化率和车辆主体横向倾斜角度θh的时间变化率均等于或小于时间变化率阈值δθth，重复步骤st2，st3，st6，st7和st12直到容器倾斜角度φ达到倾倒角度φd。此时，以在步骤st16中设定的第二驱动速度v2(+50％)来驱动倾倒致动器98(t＝t12至t13)。另一方面，如图10中时间t＝t1至t2示出的，当车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh小于第二倾斜角度确定值θ2时，倾倒致动器98以第一驱动速度v1(+70％)操作。

当容器装置70在陡峭斜坡上时(图11)，倾倒致动器98的驱动速度为第二驱动速度v2。另一方面，当容器装置70在平缓斜坡上时(图10)，所述驱动速度为第一驱动速度v1。因此，当容器装置70位于陡峭斜坡上时，容器倾斜角度φ的时间变化率是小的，并且草存储容器88相对于装置框架72缓慢倾斜，使得容器装置70的翻倒得以防止。由于倾倒致动器98的驱动速度在具有平缓斜度、翻倒风险小的斜坡上更大，因此存储容器88更快地倾斜，使得倾倒处理在相对较短的时间段内执行。

当草存储容器88被倾斜时，容器装置70下方的斜坡地面可能由于容器装置70的重心等的偏移而下陷或坍塌，这对容器装置70的翻倒产生高风险。

图11示出了车辆主体前后倾斜角度θl的时间变化率δθl变得比时间变化率阈值δθth更大(t＝t13)的同时容器倾斜角度φ在增加的情况。在这个情况下，装置控制单元104在步骤st9中确定时间变化率δθl大于时间变化率阈值δθth，并执行步骤st22。在步骤st22中，装置控制单元104设定倾倒致动器98的驱动速度至-50％，使得容器倾斜角度φ在步骤st22的执行之后开始减小(t＝t13至t14)。

当时间变化率δθl超过时间变化率阈值δθth时，由于倾倒致动器98的驱动，容器装置70所处的斜坡可能变得不稳定，这可能产生导致容器装置70下方的地面下陷或坍塌的风险。在这种情况下，由于装置控制单元104在容器倾斜角度φ减小的方向上驱动倾倒致动器98，容器装置70的重心移动到倾倒致动器98被驱动之前的重心位置处。因此，防止了容器装置70的翻倒。

此时，倾倒致动器98的驱动速度被设定至-50％，其绝对值小于第一驱动速度v1(+70％)。因此，当在不稳定斜坡上被反方向驱动时，倾倒致动器98的驱动速度的绝对值大于作为在具有小倾斜度的斜坡上的驱动速度的第一驱动速度v1(例如参见图10)的绝对值，使得草存储容器88以低的速度移动，并且防止了容器装置70的翻倒。

在步骤st22之后，装置控制单元104执行步骤st23并将安全标记设定为1。此后，装置控制单元104依次执行步骤st12和st2，在步骤st3中确定安全标记为1并前进到步骤st5。在步骤st5中，确定主体前后倾斜角度θl等于或小于在步骤st15中存储的初始主体前后倾斜角度θli(θl≤θli)，并且主体横向倾斜角度θh小于或等于也在步骤st15中存储的初始主体横向倾斜角度θhi(θh≤θhi)。否则(θl>θli或θh>θhi)，装置控制单元104执行步骤st12。因此，装置控制单元104执行步骤st2，st3等直到主体前后倾斜角度θl变得等于或小于初始主体前后倾斜角度θli并且主体横向倾斜角度θh变得小于或等于初始主体横向倾斜角度θhi。这样以st5和st12的顺序重复执行。

通过以这种方式沿着减小容器倾斜角度φ的方向驱动倾倒致动器98，如图11中的时间t＝t14所示，车辆主体前后倾斜角度θl可以变得等于或小于初始车辆主体前后倾斜角度θli，并且车辆主体横向倾斜角度θh可以变得等于或小于初始车辆主体横向倾斜角度θhi。

此时，在步骤st5中，装置控制单元104确定车辆主体前后倾斜角度θl等于或小于初始车辆主体前后倾斜角度θli(θl≤θli)，以及车辆主体横向倾斜角度θh小于或等于初始主体横向倾斜角度θhi(θh≤θhi)。在步骤st18中，倾倒致动器98的驱动速度设定为+10％。作为结果，如图11所示，容器倾斜角度φ开始增加(t＝t14至t15)。

在执行步骤st18之后，装置控制单元104执行步骤st19并将安全标记设定为0。此后，只要主体前后倾斜角度和主体横向倾斜角度的时间变化率不超过时间变化率阈值δθth，装置控制单元104依次重复执行步骤st12,st2,st3,st6,st8和st9，直到容器倾斜角度φ达到倾倒角度φd(t＝t15)。

此外，一旦容器倾斜角度φ达到倾倒角度φd，装置控制单元104执行步骤st8，然后执行步骤st50。在步骤st50中，闸门板92是打开的，草屑被从草屑接收室90中排出。在步骤st50之后，倾倒致动器98的驱动速度在步骤st10中被设定为-100％，而存储容器88则返回水平位置(t＝t17)。

因此，一旦主体前后倾斜角度θl和主体横向倾斜角度θh如此变化，使得主体前后倾斜角度θl等于或小于初始主体前后倾斜角度θli(θl≤θli),并且使得主体横向倾斜角度θh等于或小于初始主体横向倾斜角度θhi(θh≤θhi)，倾倒致动器98就驱动存储容器88至允许草屑的卸载的倾斜位置。因此，能够以可靠的方式卸载草屑。

如图10和11所示，当车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh均小于第一倾斜角度确定值θ1时，执行草屑的倾倒直到容器倾斜角度φ变得等于倾倒角度φd。相对于装置框架72倾斜存储容器88以丢弃草屑。因此，当容器装置70位于翻倒风险较小的平缓的斜坡上时，可以在相对较短时间段内将草屑卸载。

在执行步骤st50的挡板打开和闭合过程后，装置控制单元104在步骤st10中将倾倒致动器98的驱动速度设定至-100％，并以最高速度驱动倾倒致动器98(图10中的t＝t3至t4,以及图11中的t＝t16至t17)。因此，存储容器88在将草屑卸载后从倾斜位置返回到水平位置所需的时间能够被缩短，使得完成草屑卸载所需的时间能够最小化。

已经根据特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于这样的实施例，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下以各种方式进行修改。

在上述实施例中，车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh用在步骤st4中，但在确定过程中，也可以选择两者中的较大者作为要与第二倾斜角度确定值θ2进行比较的车辆主体倾斜角度θ。类似地，在步骤st14中，车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh中的较大者可以用于与第一倾斜角度确定值θ1进行比较。

在上述实施例中，紧接在步骤st9中的对车辆主体前后倾斜角度θl的时间变化率δθl或者车辆横向倾斜角度θh的时间变化率δθh与时间变化率阈值δθth进行比较的确定过程之后执行步骤st22。然而，还可以在执行步骤st22之前，将倾倒致动器98的驱动停止一段规定的时间段。通过当容器装置70处于由于倾倒致动器98的驱动而其倾斜可能改变的不稳定的斜坡上时停止倾倒致动器98，可以停止对倾倒致动器98的驱动直到斜坡变得稳定，从而可以防止容器装置70的翻倒。

在上述的实施例中，在步骤st4和st14中，通过使用车辆主体前后倾斜角度θl和车辆主体横向倾斜角度θh来确定车辆主体和斜坡的倾斜角度。然而，用于测量倾斜角度的方向不受该示例的限制。通过在前后方向和横向方向上测量底盘78的倾斜角度，可以简单地确定斜坡的倾斜角度，还可以简化由装置控制单元104执行的处理。

此外，在容器装置70的重心往卸载草屑的方向上偏移并且该重心的偏移可能导致容器装置70翻倒的情况下，在步骤st4和st14中可以使用容器装置70在该方向上的倾斜角度。例如，在容器装置70如所示实施例的情况向前卸载草屑的情况下，确定过程可以基于车身主体前后倾斜角度θl。从而可以简化装置控制单元104的确定过程。

此外，在挡板打开和闭合过程中，可以通过基于相机122的图像信号(捕获图像)监视草屑的卸载状态来设置门板92闭合的定时。

在装置控制单元104由于在进/出草丢弃区域的行进路线中的任何故障或障碍物或在草存储容器88的倾倒操作或闸门板92的操作中的任何故障而停止行进的情况下，可以通过警告单元124的点亮或激活来警告使用者。

相机122的图像信号被装置控制单元104的无线通讯单元110传递至机器主体20的无线通讯单元56，装置控制单元104的周围环境可以显示在操作单元60上。在这种情况下，还可以基于装置控制单元104的周围环境的屏幕显示，经由无线通信来从机器主体20远程控制容器装置70。

在上述的实施例中，防止了驾驶式割草机10的容器装置70的翻倒。然而，本发明不仅适用于这种用于驾驶式割草机10的容器装置70，而且还适用于不可拆卸地装配有草存储容器88并且构造成通过倾斜草存储容器88来卸载草屑的驾驶式割草机10。另外，前述实施例涉及驾驶式割草机10，但是也可以应用于除割草机之外的工作设备，例如道路清扫车和农业收割机器。

术语表

10：驾驶式割草机(工作设备)

72：装置框架(车辆主体)

88：草存储容器(存储容器)

104：装置控制单元(控制单元)

108：底盘角度传感器(倾斜角度传感器)