CN103246287B - 无人行驶作业车的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供无人行驶作业车的控制装置，利用搭载于车体从电池通电的电动机驱动作业机进行作业，在该无人行驶作业车的控制装置中，结构简易，并且在作业区域的一部分中不进行作业。该无人行驶作业车（10）具备从电池通电的电动机，在区域缆线(72）所规定的作业区域(70）中行驶并且驱动作业机(刀片)进行作业，同时检测区域缆线的磁场强度，为了电池充电而返回到在区域缆线上配置的充电器(84)，其中通过使区域缆线(72）在任意的位置以预定的相距间隔进行折返来形成折返部位(72a），能将作业区域切分为多个(区域1、区域2)，并且在作业车为了作业而行驶时禁止通过折返部位。
Description
技术领域
本发明涉及无人行驶作业车的控制装置，更详细地说涉及在作业区域中无人行驶并使搭载作业机进行作业的无人行驶作业车的控制装置。
背景技术
已提出了多种在作业区域进行无人行驶并使割草作业用刀片等搭载作业机进行作业的无人行驶作业车的控制装置，作为例子，可举出下述专利文献1所述的技术。
在专利文献1所述的技术中，利用安装在作业车前端的磁传感器对配置在作业区域周边的区域缆线的磁场强度进行检测来识别作业区域，在所识别的作业区域内驱动由搭载有电动机的割草作业用刀片构成的作业机进行作业。
专利文献1所述的技术中的作业车的电动机由所搭载的电池通电后进行动作，为了对电池进行充电在区域缆线上设置充电器，在电池的余量降低时，控制作业车利用磁传感器沿着区域缆线返回到充电器。
专利文献1：日本国际公开公报WO2005/074362号公报
但是，作业区域是各种各样的，根据情况可分为面积不同的多个主、副区域，也存在其间用窄路连接的作业区域，还具有在主区域中定期地进行作业、另一方面在副区域中不定期地进行即可的情况。这即使在作业区域为一个区域的情况下也是同样的，还具有打算仅在其一部分中进行作业的情况。
另一方面，如在专利文献1记载的技术中提出的那样，构成为，当电池的余量降低时，作业车利用磁传感器沿着区域缆线返回到充电器，所以当使区域缆线独立而划分作业区域时，必须针对每个作业区域设置充电器。
发明内容
因此，为了解决所述的课题，本发明的目的是提供无人行驶作业车的控制装置，在利用搭载于车体并从电池通电的电动机对作业机进行驱动而进行作业的无人行驶作业车的控制装置中，结构简易，并且在作业区域的一部分中不进行作业。
为了达成所述目的，在第1方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：该无人行驶作业车具备搭载于车体上并从电池通电的电动机和搭载于所述车体的原动机，利用所述原动机对车轮进行驱动而在区域缆线所规定的作业区域内行驶，并且利用所述电动机对搭载于所述车体上的作业机进行驱动而进行作业，同时检测所述区域缆线的磁场强度而返回到配置在所述区域缆线上的充电器以进行所述电池的充电，该控制装置具备行驶控制单元，该行驶控制单元以如下的方式控制所述无人行驶作业车的行驶：通过使所述区域缆线在任意的位置以预定的相距间隔折返而形成折返部位，能够将所述作业区域划分为多个，并且在所述无人行驶作业车为了所述作业而行驶时，禁止通过所述折返部位。
在第2方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：该控制装置设定用于所述充电器的配置位置检测的充电器检测区域，并且，所述行驶控制单元以如下方式进行控制：所述无人行驶作业车检测所述区域缆线的磁场强度而向所述充电器返回时，如果已到达所述充电器检测区域则进行圆弧行驶，然后朝所述区域缆线行驶，被引导至所述充电器。
在第3方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：所述行驶控制单元在所述无人行驶作业车向所述充电器返回行驶时，使每次返回时进入所述充电器的方向不同。
在第4方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：所述折返部位的预定的相距间隔是根据所述区域缆线的磁场强度决定的。
在第5方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：所述原动机由从搭载在所述车体上的电池通电的第2电动机构成。
在第6方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：所述作业机由割草机构成。
在第7方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：所述作业机具备在前部的可以和所述充电器于所述区域缆线上连接的充电端子。
在第8方面的无人行驶作业车的控制装置中，采用如下结构：所述充电器具备发出形成于所述充电器周边的充电器检测区域的磁场的线圈。
发明的效果
在第1方面中，该无人行驶作业车具备搭载于车体从电池通电的电动机，一边在区域缆线所规定的作业区域中行驶一边驱动作业机进行作业，并且检测区域缆线的磁场强度为了电池充电而返回在区域缆线上配置的充电器，构成为，该无人行驶作业车以如下的方式控制行驶，通过使区域缆线在任意的位置以预定的相距间隔进行折返来形成折返部位，能将作业区域切分为多个，并且在无人行驶作业车为了作业行驶时禁止通过折返部位，所以可通过形成折返部位来使无人行驶作业车在作业区域的一部分中不进行作业。另外，仅局部地折返区域缆线即可，不需要追加充电器或其它设备，所以即使在结构中也是简易的。
在第2方面的无人行驶作业车的控制装置中，构成为，设定用于充电器的配置位置检测的充电器检测区域，并且控制为在无人行驶作业车检测区域缆线的磁场强度而向充电器返回时，如果已到达所述充电器检测区域则使其进行圆弧行驶，然后使其向所述区域缆线行驶，引导至充电器，所以除了上述的效果之外，还能够缩短为了电池充电而返回充电器时的行驶距离。
在第3方面的无人行驶作业车的控制装置中，构成为，当无人行驶作业车向充电器返回行驶时，使在每次返回时进入充电器的方向不同，所以除了上述的效果之外，还能减少在区域缆线上由于作业车的车轮而形成车辙的情况。
在第4方面的无人行驶作业车的控制装置中，构成为，根据区域缆线的磁场强度来决定折返部位的预定相距间隔，所以除了上述的效果之外，在检测区域缆线的磁场强度而沿着区域缆线行驶时，也没有因为抵消缆线彼此间的磁场而无法检测磁场强度的情况，所以不会给行驶带来障碍。
在第5方面的无人行驶作业车的控制装置中，原动机由从搭载在车体上的电池通电的第2电动机构成，所以除了上述的效果之外，还能够比由发动机构成的情况降低噪音。
在第6方面的无人行驶作业车的控制装置中，所述作业机由割草机构成，所以除了上述的效果之外，在进一步要求作业结束后的作业区域的美观的割草作业中还能够减少在区域缆线上由于作业车的车轮而形成车辙的情况，并且不会过度伤害草地。
在第7方面的无人行驶作业车的控制装置中，构成为，所述作业机具备在前部的可以和所述充电器于所述区域缆线上连接的充电端子，所以除了上述的效果之外，能够更容易给充电器充电。
在第8方面的无人行驶作业车的控制装置中，构成为，所述充电器具备发出形成于所述充电器周边的充电器检测区域的磁场的线圈，所以除了上述的效果之外，能够容易检测充电器。
附图说明
图1是整体地示出本发明实施例的无人行驶作业车的控制装置的无人行驶作业车侧视图。
图2是图1所示的无人行驶作业车的俯视图。
图3是示出在图1所示的无人行驶作业车上搭载的设备的输入输出关系的框图。
图4是图1所示的无人行驶作业车计划作业的作业区域的俯视图。
图5是示出图1所示的充电ST（站）的结构的框图。
图6是示出图5所示的充电ST处的充电的说明图。
图7是示出在图4所示的作业区域内埋设的区域缆线的磁场的说明图。
图8是图1所示的无人行驶作业车的控制装置的动作的流程图，更具体地说是示出图4的返回行驶轨迹(1)时的控制的流程图。
图9是图1所示的无人行驶作业车的控制装置的动作的流程图，更具体地说是示出图4的返回行驶轨迹(2)时的控制的流程图。
图10是图1所示的无人行驶作业车的控制装置的动作的流程图，更具体地说是示出图4的返回行驶轨迹(3)时的控制的流程图。
标号说明
10无人行驶作业车(作业车)；12车体；12a底盘；14车轮；14a前轮(从动轮)；14b后轮(驱动轮)；16刀片(作业机)；20电动机(作业电机)；22刀片高度调整机构；24电动机(行驶电机。原动机)；26充电单元；30电池；32充电端子；34磁传感器（磁检测单元）；42ECU（电子控制单元）；44Yaw传感器；46G传感器；50车轮速度传感器；54电流/电压传感器；70作业区域；72区域缆线；72a折返部位；74充电ST（站）；76ST线圈；76a充电器检测区域；84充电器；86充电端子。
具体实施方式
以下，参照附图来说明用于实施本发明的无人行驶作业车的控制装置的方式。
【实施例】
图1是整体地示出本发明实施例的无人行驶作业车的控制装置的无人行驶作业车侧视图，图2是该无人行驶作业车的俯视图，图3是示出该无人行驶作业车上搭载的设备的输入输出关系的框图，图4是该无人行驶作业车计划作业的作业区域的俯视图。
如图1和图2所示，标号10表示无人行驶作业车(以下称为“作业车”)。作业车10具备车体12和车轮14。车体12由底盘12a和安装在该底盘上的框架12b构成。车轮14由经由撑条12a1固定在底盘12a的前端侧的直径较小的左右的前轮14a和直接安装在底盘12a上的直径较大的左右的后轮14b构成。
在作业车10的底盘12a的中央位置附近安装有割草作业用的刀片(旋转刀片。作业机)16，在其上部配置有电动机20。刀片16与电动机20连接，通过电动机(以下称为“作业电机”)20进行旋转驱动。
刀片16与用户可自由手动操作的刀片高度调整机构22连接。刀片高度调整机构22具有螺杆(未图示)，构成为，用户用手旋转该螺杆，能够调整刀片16相对于接地面GR的高度。
另外，在作业车10的底盘12a上，在刀片16的后端侧安装有2个电动机(原动机。以下称为“行驶电机”)24。行驶电机24与左右的后轮14b连接，使前轮14a作为从动轮、后轮14b作为驱动轮而左右独立地正转(前进方向的旋转)或者反转(后退方向的旋转)。刀片16、作业电机20、行驶电机24等被框架12b覆盖。
在作业车10的后部收纳了充电单元(包含AC/DC转换器)26和电池30，并且在框架12b上以向前方突出的方式安装有两个充电端子32。充电端子32在内侧具有触点32a。
充电端子32经由布线与充电单元26连接，并且充电单元26经由布线与电池30连接。作业电机20以及行驶电机24构成为经由布线与电池30连接，并从电池30通电。在图1、2中省略布线的图示。
这样，作业车10构成为4轮电动式的无人行驶作业车(割草作业车)，例如具有全长600mm、全宽300mm、高度300mm左右的大小。
在作业车10的前端配置有左右两个磁传感器(磁检测单元)34。另外，在框架12b上安装有接触传感器36。接触传感器36在框架12b由于与障碍物或异物的接触而和底盘12a分离时，输出接通信号。
在作业车10的中央位置附近设置有收纳箱，在收纳于其内部的基板40上配置有由具备CPU、ROM、RAM等的微型计算机构成的电子控制单元(ElectronicControlUnit。控制装置。以下称为“ECU”)42，并且在其附近配置有Yaw传感器(角速度传感器)44和G传感器(加速度传感器)46，该Yaw传感器44生成表示作业车10的重心位置的绕Z轴产生的角速度(偏航率)的输出，该G传感器46表示作用于作业车10的x、y、z(3轴)方向的加速度G的输出。
在后轮(驱动轮)14b的附近配置有产生表示后轮14b的车轮速度的输出的车轮速度传感器50，并且在底盘12a与框架12b之间配置有提升传感器52，在由用户等将框架12b从底盘12a提升(提起)时，输出接通信号。
另外，在电池30上配置有电流/电压传感器54，产生表示电池30的余量(StateofCharge：充电状态)的输出。主开关56和紧急停止开关60以用户可自如操作的方式设置在作业车10上。
所述的磁传感器34、接触传感器36、Yaw传感器44、G传感器46、车轮速度传感器50、提升传感器52、电流/电压传感器54、主开关56以及紧急停止开关60的输出被发送到ECU42。
作业车10的框架12b在上表面形成有较大的切口，在此处设置有显示器62。显示器62与ECU42连接，根据ECU42的指令显示作业模式等。
接下来，说明作业车10行驶的作业区域70，如图4所示，作业区域70呈大致矩形状，并且在图中呈如下这样的形状，在下方大幅度地向内侧后退，在图中由左侧的区域1(主区域)和右侧的区域2(副区域)构成，两方用窄路进行连接。
在土地L的周边(边界)埋设(配置)区域缆线(电线)72来划出作业区域70，并且在区域缆线72上配置有充电ST(站)74。另外，在充电ST74中配置ST线圈76。通过从ST线圈76发出的磁场，以充电ST74为中心在半径1m左右的圆内形成充电器检测区域76a。
如图5所示，充电ST74具备：充电器84，其经由插座82与商用电源80连接；以及充电端子86，其与充电器84连接，并且与作业车10的充电端子32的触点32a自由连接。图6示出充电端子86(省略触点的图示)。
充电器84具备：AC/AC转换器84a；ECU(电子控制单元)84b，其控制AC/AC转换器84a的动作，与ECU42同样地由微型计算机构成；以及信号发生器84c，其向区域缆线72与ST线圈76提供交流来产生信号。
在充电ST74中构成为，从商用电源80经由插座82送出的交流电被充电器84的AC/AC转换器84a降低至适当的电压，在返回的作业车10经由充电端子32、86与充电ST74连接时，发送至作业车10，经由充电单元26对电池30进行充电。
如图4所示，构成为，区域缆线70在任意的位置，更具体地说在连接区域1和区域2的窄路的位置以预定的相距间隔w进行折返而形成折返部位72a，由此可将作业区域70划分为多个区域，图示例的情况下可为左右两个区域。另外，如后所述，构成为，在作业车10为了作业进行而行驶时以禁止通过折返部72a的方式控制作业车10的行驶，在作业区域70的一部分（区域2）中不作业。
说明作业区域70的检测，通过信号发生器84c的通电，在区域缆线72中产生磁场。磁场强度根据区域缆线72的全长而不同，并且如图7所示，根据与区域缆线72间的相距距离d而不同。
利用安装在作业车10上的磁传感器34检测区域缆线72的磁场强度并发送至ECU42。ECU42根据检测值来检测本车(作业车10)相对于区域缆线72的位置(即，本车是处于作业区域70内还是处于作业区域70外)和与区域缆线72(作业区域70的边界)间的相距距离。
更具体地说，如图7所示，当本车在作业区域70中从内侧向外侧以箭头a所示的方向移动时，随着本车与区域缆线72间的相距距离减少(接近)，磁场强度在正侧缓缓增加之后反转降低，在区域缆线72上成为零，然后随着本车与区域缆线72间的相距距离增加，磁场强度在负侧表现出同样的特性。当本车在作业区域70中从内侧向外侧以箭头b所示的方向移动时也表现出同样的特性。
此外，在图4中，区域缆线72的折返部位72a的预定的相距间隔w是根据区域缆线72的磁场强度来决定的。即，为了避免区域缆线72的磁场相互抵消而使得不能检测，在折返部位72a中设定为适宜的相距间隔例如200mm。
对作业车10的作业进行说明，用户根据作业区域70的草的生长状况经由刀片高度调整机构22手动地调整刀片16的高度，然后接通主开关56输出接通信号，此时ECU42开始动作，进入作业模式，进行割草作业。
ECU42在作业模式中以使由车轮速度传感器50检测到的车速成为预定值的方式计算通电控制值，然后，经由驱动器24a提供给行驶电机24，使作业车10行驶，并且计算使刀片16的转速成为预定值的通电控制值，经由驱动器20a提供给作业电机20，利用刀片16进行作业。
更具体地说，ECU42在作业模式中，使作业车10在作业区域70的内侧随机地(或者按照作业图案)行驶进行作业，并且在根据磁传感器34的输出判断为作业车10到达作业区域70以外时，将根据YAW传感器44的输出检测到的行进方向变更预定角度，使作业车10返回到作业区域70的内侧。
此外，因为左右的后轮(驱动轮)14b构成为可利用左右的行驶电机24独立地朝正反两方向进行驱动，所以当使左右的行驶电机24以同一转速进行正转时，作业车10直线前进，当以不同的转速进行正转时，作业车10朝转速小的方向转向。当使左右的行驶电机24中的一方正转、另一方反转时，左右的后轮14b也朝该方向旋转，所以作业车10在原地进行转向(所谓的原地转向)。
这样，ECU42在作业模式中行驶(作业)每当到达区域时朝随机的方向变更本车的行进，并且在作业区域70内行驶，驱动刀片16进行作业。
另外，ECU42在作业模式中根据电流/电压传感器54的输出来监视电池30的余量，当余量降低到预定值时，转移至返回模式，该返回模式是返回行驶到充电ST74，然后利用充电器84对电池30进行充电。图4中的(1)～(4)示出返回模式时的返回行驶轨迹的例子。此外，(1)～(4)只是例子，显然，除此以外，根据状况，还存在各种轨迹。
此外，在(图4所示的)作业区域70的俯视观察时，每当返回时，ECU42在CW(Clockwise。右旋转)与CCW(Counterclockwise。左旋转)之间交替地变更进入充电ST74的进入方向。具体地说，这是通过对ECU42的RAM设置适当的标志来进行的。
此外，ECU42在作业模式或者返回模式中，当从接触传感器36、提升传感器52和紧急停止开关60中的任意一方输出了接通信号时，停止作业电机20和行驶电机24，停止行驶和作业。
图8～图10是ECU42的动作的流程图，更具体地说是示出与图4的返回行驶轨迹(1)～(3)对应的动作(控制)的流程图。
图8是与其中的返回行驶轨迹(1)对应的流程图。图示的处理是将作业限定在区域1时的处理。
以下进行说明，图示的处理从在充电ST74中作业车10与充电器84对接而进行电池充电的状态开始(S10)，当该充电结束时，使作业车10后退之后进行转向(S12、S14)，转移至作业模式，使作业车10在作业区域70中随机地行驶，进入割草作业(S16)，在判断为电池30的余量(成为预定阈值以下)降低之前，持续进行作业(S16、S18)。
此外，ECU42在作业中利用电动机24对车轮14进行驱动，使作业车10在作业区域70中行驶并且通过电动机20对刀片16进行驱动而进行作业，而且根据磁传感器34的输出将区域缆线72的折返部位72a判断为作业区域70的内、外、内。
在此情况下，ECU42通过将在作业模式中将作业区域70判断为外的时间与适当的阈值进行比较，以禁止通过（横穿）折返部位72a的方式控制作业车10的行驶，在区域2中不进行作业。
当在S18中判断为电池30的余量降低时，停止作业，利用行驶电机24进行直线前进行驶(S20)，根据左右的磁传感器34的输出来检测区域缆线72，并控制为一旦到达作业区域70之外后停止(S22)。
在轨迹(1)的情况下，由于返回到充电ST74时的进入方向被设定为CCW，所以重新开始行驶并且按照CCW方向转向(S24)，根据磁传感器34的输出来检测区域缆线72，在确认为进入作业区域70的内侧之前(S26)，重复所述的处理。
接下来，根据检测到的区域缆线72的磁场强度来控制行驶电机24的动作，在区域缆线72上行驶(S28)。具体地说，ECU42根据左右的磁传感器32的输出，采用P项等的反馈控制法则控制行驶电机24的通电量，使本车的前部位于作业区域70的内、外、内、外…从而小幅地进行摆头运动，从而控制为使本车沿着区域缆线72行驶。
然后，利用磁传感器34检测从ST线圈76输出的微弱的磁场强度，与适当的阈值进行比较，由此判断是否检测到充电ST74、即所述的充电器检测区域(S30)，只要是否定，则返回S28，重复所述的处理。
另一方面，在S30中为肯定时，降低行驶速度，直接从CCW方向进入充电ST74，使作业车10的充电端子32与充电端子86连接(对接)，对作业车10的电池30进行充电(S32)。
图9是与图4的行驶轨迹(2)对应的流程图。
进行以下说明，从在充电ST74进行电池充电的状态开始(S100)，接着，使作业车10后退之后进行圆弧行驶(S102、S104)，按照轨迹a在区域缆线72上行驶，移动到区域2(S106)。
接着，判断是否已到达区域2的目标位置(S108)。目标位置例如是能够根据在开始S102的后退之后行驶预定距离的位置等和车轮速度传感器50的输出来识别的位置。
然后，进行转向并转移至作业模式，使作业区域70随机地行驶，进入割草作业，在判断为电池30的余量降低之前持续进行作业(Sl10～S114)。此外，ECU42在S112的作业模式中以禁止通过（横穿）折返部位72a的方式控制作业车10的行驶，在区域1中不进行作业。
当在S114中判断为电池30的余量降低时停止作业，利用行驶电机24进行前进行驶(S116)，并根据左右磁传感器34的输出来检测区域缆线72，控制为一旦到达作业区域70之外后停止(S118)。
在轨迹(2)的情况下，将返回充电ST74时的进入方向设定为CW，所以重新开始行驶，使其按照CW方向转向(S120)，根据磁传感器34的输出来检测区域缆线72，在确认为已进入作业区域70的内侧之前(S122)，重复所述的处理。
接着，根据检测到的区域缆线72的磁场强度来控制行驶电机24的动作，按照轨迹b在区域缆线72上行驶，直至检测到充电ST74为止(S124)。这里，应该留意的是，在图示的控制中，返回路线的轨迹b是与前往路线的轨迹a同样地设定。
即，为了返回到充电ST74，在图4中还可以通过区域缆线的上侧(形成折返部位72a的一侧)，但会绕远，行驶距离变长。因此，在移动至分离的区域(区域1)时，再次遵循与前往路线相同的轨迹。
当检测到充电ST74时，如图所示，进行圆弧行驶(S128)，然后检测区域缆线72在到达作业区域70之外后停止(S130)，在检测到区域缆线72之前朝充电ST74的方向进行CCW转向(S132、S134)，并使其从CCW方向进入充电ST74，使作业车10的充电端子32与充电端子86连接(对接)而对作业车10的电池30进行充电(S136)。即，如果到达充电器检测区域76a则使其进行圆弧行驶，然后使其朝区域缆线72行驶，引导至充电器84。
图10是与图4的行驶轨迹(3)对应的流程图。
当进行以下说明时，从S200到S220进行与图8流程图的S10～S30同样(除了转向方向)的处理，当检测到充电ST74时，与图9流程图的S128～S136同样进行圆弧行驶(S222)，然后在到达作业区域70之外后停止(S224)，在检测到区域缆线72之前朝充电ST74的方向进行CCW转向(S226、S228)，并使其从CCW方向进入充电ST74，使作业车10的充电端子32与充电端子86连接而对电池30进行充电(S230)。
此外，图8至图10所示的处理例如按照该顺序重复。由此，可使区域2的作业降低至区域1的作业的一半次数。
如上所述，在该实施例的无人行驶作业车10的控制装置(ECU42)中，无人行驶作业车10具备搭载于车体12上并从电池30进行通电的电动机20和搭载于所述车体上的原动机72（电动机）24，利用所述原动机来对车轮14进行驱动而在区域缆线72规定的作业区域70中行驶，并且利用所述电动机来驱动搭载于所述车体上的作业机(刀片)16而进行作业，同时检测所述区域缆线的磁场强度而返回到配置在所述区域缆线上的充电器(充电ST74(充电器84))以进行所述电池的充电，该控制装置具备行驶控制单元(S16、S112、S206)，构成为，该行驶控制单元以如下的方式控制所述无人行驶作业车的行驶：通过使所述区域缆线72在任意的位置以预定的相距间隔折返而形成折返部位72a，能够将所述作业区域划分为多个(区域1、区域2)，并且在所述无人行驶作业车为了所述作业而行驶时，禁止通过所述折返部位，所以通过形成折返部位72a，作业车10可在作业区域70的一部分中不进行作业。另外，仅局部地折返区域缆线72即可，不需要追加充电器84或其它设备，因此在结构上也是简易的。
另外，构成为，该控制装置设定用于所述充电器的配置位置检测的充电器检测区域76a，并且，所述行驶控制单元以如下方式进行控制：所述无人行驶作业车检测所述区域缆线的磁场强度而向所述充电器返回时，如果已到达所述充电器检测区域则进行圆弧行驶，然后朝所述区域缆线行驶，被引导至所述充电器(S124～S136、S218～S230)，所以除了上述的效果之外，还能够缩短为了电池充电而返回到充电器84时的行驶距离。
另外，构成为，所述行驶控制单元在所述无人行驶作业车向所述充电器(充电ST74(充电器84))返回行驶时，使每次返回时进入所述充电器的方向不同，所以除了上述的效果之外，可减少在区域缆线72上由于作业车10的车轮而形成车辙的情况。
另外，构成为，所述折返部位72a的预定相距间隔w是根据所述区域缆线72的磁场强度来决定的，所以除了上述的效果之外，在检测区域缆线72的磁场强度而沿着区域缆线72行驶时，也没有因为出现缆线彼此间的磁场抵消而无法检测磁场强度的情况，所以不会给行驶带来障碍。
另外，所述原动机由从搭载在所述车体上的电池30通电的第2电动机24构成，所以除了上述的效果，还能够比由发动机构成的情况降低噪音。
另外，所述作业机由割草机(刀片)16构成，所以除了上述的效果之外，在进一步要求作业结束后的作业区域70的美观的割草作业中，可减少在区域缆线72、72a上由于作业车10的车轮14而形成车辙的情况，并且不会过度地伤害草地。
另外，构成为，所述作业机具备在前部的可以和所述充电器（充电ST74（充电器84））于所述区域缆线72上连接的充电端子32，所以除了上述的效果之外，能够更容易给充电器充电。
另外，构成为，所述充电器（充电ST74（充电器84））具备发出形成于所述充电器周边的充电器检测区域76a的磁场的线圈76，所以除了上述的效果之外，能够容易检测充电器。
此外，在所述中公开了将电动机作为原动机，但不限于此，也可以是发动机(内燃机)或者发动机与电动机的混合机。
虽然作为作业机示出了割草作业用的刀片，但不限于此，只要是要求作业区域的美观的作业机，则可以是任何作业机。
Claims (8)
1.一种无人行驶作业车的控制装置，该无人行驶作业车具备搭载于车体上并从电池通电的电动机和搭载于所述车体的原动机，利用所述原动机对车轮进行驱动而在区域缆线所规定的作业区域内行驶，并且利用所述电动机对搭载于所述车体上的作业机进行驱动而进行作业，同时检测所述区域缆线的磁场强度而返回到配置在所述区域缆线上的充电器以进行所述电池的充电，该无人行驶作业车的控制装置的特征在于，
该控制装置具备行驶控制单元，该行驶控制单元以如下的方式控制所述无人行驶作业车的行驶：所述作业区域包含由窄路连接的区域1和区域2，该行驶控制单元通过使所述区域缆线在连接所述区域1和所述区域2的所述窄路的位置以预定的相距间隔折返而形成折返部位，能够通过所述折返部位借助所述窄路将所述作业区域划分为多个区域，并且在所述无人行驶作业车为了所述作业而在所述多个区域中的任意一个区域行驶时，禁止横穿所述折返部位而在其他区域进行作业。
2.根据权利要求1所述的无人行驶作业车的控制装置，其特征在于，
该控制装置设定用于所述充电器的配置位置检测的充电器检测区域，并且，所述行驶控制单元以如下方式进行控制：所述无人行驶作业车检测所述区域缆线的磁场强度而向所述充电器返回时，如果已到达所述充电器检测区域则进行圆弧行驶，然后朝所述区域缆线行驶，被引导至所述充电器。
3.根据权利要求1或2所述的无人行驶作业车的控制装置，其特征在于，
所述行驶控制单元在所述无人行驶作业车向所述充电器返回行驶时，使每次返回时进入所述充电器的方向不同。
4.根据权利要求1所述的无人行驶作业车的控制装置，其特征在于，
所述折返部位的预定的相距间隔是根据所述区域缆线的磁场强度决定的。
5.根据权利要求1所述的无人行驶作业车的控制装置，其特征在于，
所述原动机由从搭载在所述车体上的电池通电的第2电动机构成。
6.根据权利要求1所述的无人行驶作业车的控制装置，其特征在于，
所述作业机由割草机构成。
7.根据权利要求1所述的无人行驶作业车的控制装置，其特征在于，
所述作业机具备在前部的可以和所述充电器于所述区域缆线上连接的充电端子。
8.根据权利要求1所述的无人行驶作业车的控制装置，其特征在于，
所述充电器具备发出形成于所述充电器周边的充电器检测区域的磁场的线圈。
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| EP3508049B1 (en) | 2016-06-30 | 2022-08-24 | Techtronic Outdoor Products Technology Limited | An autonomous lawn mower |
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| JP6751049B2 (ja) * | 2017-05-09 | 2020-09-02 | Kddi株式会社 | プロファイル作成システム、プロファイル作成方法、プロファイル作成プログラム及び検出装置 |
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| EP3599813B1 (en) * | 2018-03-30 | 2021-06-02 | Globe (Jiangsu) Co., Ltd. | Robotic mower and method for controlling a robotic mower |
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| IL124413A (en) * | 1998-05-11 | 2001-05-20 | Friendly Robotics Ltd | System and method for area coverage with an autonomous robot |
| GB2358843B (en) * | 2000-02-02 | 2002-01-23 | Logical Technologies Ltd | An autonomous mobile apparatus for performing work within a pre-defined area |
| SE0201740D0 (sv) * | 2002-06-07 | 2002-06-07 | Electrolux Ab | Electroniskt diregeringssystem |
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| JP2005261172A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Nanotekku:Kk | 電動機を動力源とする移動体のバッテリーを、電磁誘導を応用して、特定の位置にて電気的に非接触な方法にて自動的に充電する装置。 |
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