CN110300940A - 作业系统以及作业机 - Google Patents

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CN110300940A CN201780086698.5A CN201780086698A CN110300940A CN 110300940 A CN110300940 A CN 110300940A CN 201780086698 A CN201780086698 A CN 201780086698A CN 110300940 A CN110300940 A CN 110300940A
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Abstract

一种作业系统，其具备自动行驶式的作业机、以及通过连接所述作业机而对该作业机进行充电的站点，所述作业机具备行驶部、控制所述行驶部的行驶控制部、检测所述站点的检测部、以及信息获取部，所述信息获取部获取由用户输入的输入信息，所述输入信息包括表示所述站点的设置方式的信息，所述行驶控制部对所述检测部检测到所述站点进行响应，并基于所述站点的所述设置方式而设定所述行驶部的控制参数。

Description

作业系统以及作业机
技术领域
本发明涉及作业系统以及作业机。
背景技术
在专利文献1中，记载有无人行驶作业机(例如割草机)的构造。根据专利文献1，作业机在作业区域内自动地进行作业(例如割草)。具体地，由产生电磁波的缆线(区域缆线)划分作业区域，作业机以通过检测出来自区域缆线的电磁波而在作业区域内行驶、并在超出作业区域的情况下返回作业区域内的方式进行行驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5828776号
发明内容
发明要解决的问题
根据专利文献1，在作业机中内置有电池，在电池的余量变得低于基准值的情况下，作业机基于区域缆线的电磁波而返回站点(充电器)。通过将作业机与站点进行连接而开始电池的充电。在此，作业机在返回至站点的附近后，若进入站点的姿态不适当，则有可能不能实现与站点之间的良好的连接。
本发明的目的在于，控制作业机进入站点的姿态。
用于解决问题的手段
本发明的第一方面是具备自动行驶式的作业机、以及通过连接所述作业机而对该作业机进行充电的站点的作业系统，所述作业系统的特征在于，所述作业机具备行驶部、控制所述行驶部的行驶控制部、检测所述站点的检测部、以及信息获取部，所述信息获取部获取由用户输入的输入信息，所述输入信息包括表示所述站点的设置方式的信息，所述行驶控制部对所述检测部检测到所述站点进行响应，并基于所述站点的所述设置方式而设定所述行驶部的控制参数。
发明效果
根据本发明，能够控制作业机进入站点的姿态。
附图说明
图1是用于说明具备作业机以及站点的自动作业系统的构成例的图。
图2A、图2B是用于说明作业机的构成例的图。
图3是用于说明站点的构成例的图。
图4是用于说明作业机的行驶控制序列的流程图。
图5A、图5B、图5C是用于说明站点的设置方式的几个例子的图。
图6A、图6B、图6C是用于说明站点的设置方式的几个例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，各图是表示实施方式的构造或者构成的示意图，图示的各构件的尺寸未必反映现实的尺寸。另外，在各图中对同一要素标注同一附图标记，在本说明书中对重复的内容省略说明。
(作业系统、作业机以及站点的构成)
图1是表示实施方式所涉及的作业系统1的构成的示意图。作业系统1具备作业机2、站点3、以及区域缆线4。作业机2是自动行驶式的无人作业机器人，基于规定的动作序列而在行驶的同时进行作业。在本实施方式中作业机2是进行割草的割草机，作为其他实施方式也可以是进行打扫的扫地机器人。此外，图中的箭头表示作业机2的行进方向。
站点3是通过连接作业机2来对该作业机2进行充电的充电器。站点3产生电磁波(例如磁场)，作业机2能够基于该电磁波来检测出站点3并进入站点3，详细将在下面叙述。区域缆线4是划分作业机2的作业区域41的缆线，在图中仅表示其一部分，但是其呈环状一体地配置。区域缆线4与站点3连接，并从站点3接受电力而产生电磁波。作业机2通过检测出区域缆线4的电磁波而在作业区域41内进行作业(在本实施方式中为割草)，另外，在超出作业区域41的情况下以返回作业区域41内的方式进行行驶。区域缆线4一般埋设于庭院的土中，但是也可以在地表上露出。
图2A是表示作业机2的系统构成的框图。作业机2具备行驶部21、作业部22、检测部23、控制部24、以及外部通信接口25。行驶部21包括左后轮211L以及右后轮211R、及分别驱动它们的马达212L以及212R。作业部22包括用于进行割草的刀片221、以及驱动刀片221的马达222。刀片221配置于作业机2的机体的底部，作业机2通过在由马达222驱动刀片221的同时进行行驶从而进行割草。
检测部23包括电磁波检测部231、障碍物传感器232、以及主体信息传感器233。电磁波检测部231对站点3以及区域缆线4各自的电磁波进行检测。在此，站点3的电磁波与区域缆线4的电磁波的种类(例如频率)彼此不同，电磁波检测部231能够区别地检测出上述电磁波。障碍物传感器233是用于避让作业区域41内的障碍物(例如石块)的传感器。主体信息传感器234是用于对作业机2的姿态、车速、角速度等作业机2自身的状态进行检测的传感器，例如，包括G传感器、车速传感器、角速度传感器等。此外，在此示例的各种传感器是一个例子，检测部23还可以包括其他传感器。
控制部24是ECU(电子控制单元)，包括CPU(中央运算处理装置)241、以及存储器242。控制部24的功能设为通过PLD(可编程逻辑器件(Programmable Logic Device))、ASIC(Application Specific Integrated Circuit专用集成电路)等半导体集成电路来实现，但是作为其他实施方式，也可以通过软件来实现。即，控制部24的功能能够通过硬件以及软件中的任一者来实现。
在本实施方式中，CPU241能够作为行驶控制部2411、作业控制部2412、以及信息获取部2413而发挥功能。例如，CPU241通过作为行驶控制部2411而发挥功能来控制行驶部21，并通过作为作业控制部2412而发挥功能来控制作业部22，另外，通过作为信息获取部2413而发挥功能来从存储器242获取需要的信息。为了在以下容易地进行说明，以控制部24为控制主体进行说明。
外部通信接口25是接受来自用户的输入信息的接口。控制部24将通过外部通信接口25接受的输入信息存储(保存)至存储器242。在本实施方式中，输入信息设为是由用户使用移动终端(例如智能手机等便携式输入终端)而输入的信息。由此，用户能够不直接访问作业机2而(从远离作业机的场所、远程)对输入信息进行输入。作为其他实施方式，作业机2还可以具备接受该输入信息的输入终端，在该情况下，用户直接将输入信息向该输入终端进行输入即可。
图2B是表示作业机2的构造的示意图。在作业机2的前方左侧以及前方右侧，作为行驶部21的一部分而分别配置有左前轮213L以及右前轮213R。前轮213L以及213R是从动轮(旋转自如。)。即，作业机2的机体通过后轮211L以及211R、及前轮213L以及213R的四轮来支承，其中后轮211L以及211R分别由马达212L以及212R彼此独立地驱动。
例如，在后轮211L以及211R的双方是+0.1m/s相当的旋转速度的情况下，作业机2以0.1m/s的速度而直行(在此，“+”表示前进方向的旋转。)。另外，例如，在后轮211L以及211R的双方是-0.05m/s相当的旋转速度的情况下，作业机2以0.05m/s的速度而后退(在此，“-”表示后退方向的旋转。)。另外，例如，在左后轮211L是+0.1m/s相当的旋转速度并且右后轮211R是+0.05m/s相当的旋转速度的情况下，作业机2进行右转弯。另外，例如，在左后轮211L是+0.05m/s相当的旋转速度并且右后轮211R是-0.05m/s相当的旋转速度的情况下，作业机2在该位置沿顺时针而旋转。
作业机2还具备电池25、以及对电池25进行充电的连接器26。连接器26设置于作业机2的前方侧，作业机2在进行充电时从前方侧进行站点3。此外，作业机2在作业开始时，首先，进行后退而从站点3离开，并通过在一边转弯一边转换方向后进行前进，从而从站点3出发。
如图2B所示，在本实施方式中，电磁波检测部231分别配置于作业机2的前方左侧以及前方右侧，即，作业机2具备共计两个电磁波检测部231。在图中为了区别，将前方左侧的电磁波检测部231表示为“电磁波检测部231L”，将前方右侧的电磁波检测部231表示为“电磁波检测部231R”，但是以下在不将其特别区别的情况下而仅表述为“电磁波检测部231”。控制部24能够基于两个电磁波检测部231L以及231R各自的检测值而判定作业机2相对于区域缆线4的相对位置。
例如，在电磁波检测部231L以及231R所检测到的区域缆线4的电磁波的检测值都是正值的情况下，控制部24判定为作业机2行驶在作业区域41内。另外，例如，在电磁波检测部231L以及231R中的一方的检测值为正值而另一方的检测值为负值的情况下，控制部24判定为作业机2行驶在区域缆线4上(作业机2位于作业区域41的划分分界处)。另外，例如，在电磁波检测部231L以及231R的检测值都是负值的情况下，控制部24判定为作业机2超出作业区域41，并变更行驶路线以使得作业机2返回作业区域41内。
另外，例如，在电磁波检测部231L以及231R的检测值都是正值并且它们的检测值互不相同的情况下，控制部24还能够对区域缆线4相对于行驶在作业区域41内的作业机2的行进方向而位于哪一侧进行判定。例如，在电磁波检测部231L的检测值大于电磁波检测部231R的检测值的情况下，控制部24判定为作业机2以在行进方向的左侧接近区域缆线4的状态(在作业区域41内沿顺时针的方向(CW方向))而进行行驶。另一方面，在电磁波检测部231L的检测值小于电磁波检测部231R的检测值的情况下，控制部24判定为作业机2以在行进方向的右侧接近区域缆线4的状态(在作业区域41内沿逆时针的方向(CCW方向))而进行行驶。
图3是表示站点3的构造的示意图。站点3具备充电用连接器31、站点缆线32、以及对接缆线33。连接器31设置于连接有区域缆线4的站点3的基部侧。通过作业机2进入站点3从而将作业机2的连接器26与站点3的连接器31彼此连接，由此开始电池25的充电。此外，连接器26以及连接器31只要构成为能够彼此插拔即可，哪一个是雌连接器/雄连接器都可以。
站点缆线32以及对接缆线33内置于站点3，并产生互不相同的种类(例如频率)的电磁波。此外，站点缆线32以及对接缆线33的电磁波与区域缆线4的电磁波也是不同种类。如上所述，电磁波检测部231能够区别地检测出上述电磁波。
例如，在从作业机2至站点3的距离变为小于规定值的情况下，电磁波检测部231检测出站点缆线32的电磁波(严格来说，电磁波检测部231所检测到的站点缆线32的电磁波的检测值变为大于基准值。)。由此，控制部24判定为作业机2行驶在站点3的附近。换言之，站点缆线32对行驶至站点3的附近的作业机2通过电磁波来通知该情况。如上所述，由于作业机2具备两个电磁波检测部231L以及231R，因此控制部24能够对作业机2相对于站点3的位置进行判定。
另外，例如，在作业机2进入站点3后，电磁波检测部231检测出对接缆线33的电磁波。由此，控制部24能够对是否能够维持作业机2相对于站点3的进入角度以使得连接器26朝向连接器31接近进行判定。换言之，对接缆线33通过电磁波对进入至站点3的作业机2进行引导以使得连接器26与连接器31良好地连接。如上所述，由于作业机2具备两个电磁波检测部231L以及231R，因此控制部24能够对作业机2进入站点3的角度进行判定。
在以下的说明中，有时将对连接器26与连接器31进行连接从而能够对电池25进行充电的状态表述为“对接”。
此外，在本实施方式中，电磁波检测部231能够区别地检测出区域缆线4、站点缆线32以及对接缆线33各自的电磁波，但是作为其他实施方式，也可以针对各个电磁波独立地设置专用的传感器。
(行驶控制序列)
图4是表示用于适当地实现对接的行驶控制序列的流程图。本行驶控制通过响应电池25的余量变为低于基准值、作业机2的作业时间结束等而开始。此外，作为余量的基准值，例如可以设为作业机2从作业区域41的任意位置都能够返回站点3的值。另外，可以由用户使用移动终端来对作业时间(例如，开始时间、执行时间、结束时间等)进行输入，从而预先设定。
作为本行驶控制的概要，首先，控制部24基于站点缆线32的电磁波而检测出作业机2行驶在站点3的附近，然后，基于站点3的设置方式而决定进入站点3的路线。在作业机2的作业开始前(例如作业系统1的设置时)预先由用户作为输入信息而输入表示站点3的设置方式的信息，并将其存储至存储器242。因此，能够适当地控制作业机2进入站点3的姿态，并能够实现良好的对接。站点3的设置方式包括作业区域41内的站点3的布局，例如，包括作业区域41内的站点3的位置以及朝向(作业机2所能够进入的方向)、站点3附近的作业区域41的形状等。
在步骤S110(以下，仅表示为“S110”。其他步骤也同样。)中，作业机2为了返回站点3而在作业区域41内进行行驶。可以在中止作业(割草)的状态下执行S110，也可以在执行作业的同时执行S110。
在S120中，控制部24对电磁波检测部231所检测到的站点缆线32的电磁波的检测值(设为DST。)是否变为大于基准值(设为DST＿REF1。)进行判定。通常，作业机2与站点3之间的距离变得越小，则站点缆线32的电磁波的强度(绝对值)变得越大。因此，在检测值DST变得大于基准值DST＿REF1的情况下，可以说作业机2位于站点3的附近(作业机2进入站点3的规定距离的范围内)。然后，在DST＞DST＿REF1成立的情况下进入S130，在不成立的情况下返回S110(作业机2继续站点3的探索。)。
在S130中，控制部24基于站点3的设置方式、以及区域缆线4的电磁波的检测值而设定行驶部21的控制参数。该控制参数是用于决定作业机2的行驶路线(进入站点3的路线)、以及顺便地决定行驶速度的参数。具体地，该控制参数决定驱动后轮211L以及211R的马达212L以及212R的驱动力的大小、以其旋转方向。通过设定行驶部21的控制参数，控制部24决定为了作业机2进一步地接近站点3的优选的行驶路线，在举例示出几个事例的同时将在下文对进一步的详细内容进行叙述。该行驶路线或者进入路线也可以表述为轨迹。
控制部24能够通过区域缆线4的电磁波的检测值来判定从作业机2至区域缆线4的距离(作业机2是距离区域缆线4近还是远)。然后，控制部24通过信息获取部2413获取预先存储于存储器242的表示站点3的设置方式的信息，并与上述判定的结果一并地设定控制参数(决定行驶路线)。基于站点3的设置方式，例如可以通过参照参照表来设定该控制参数，也可以通过规定的运算处理来计算并设定该控制参数。
此外，控制参数可以经时地变化，也可以根据例如经过规定时间而变更。由此，能够实现例如在进行右转弯后进行左转弯等、能够对应站点3的各种设置方式的行驶路线。另外，基于行驶路线来决定行驶速度即可，例如，可以在转弯半径较小的情况下决定为使行驶速度降低。
在S130中，作为其他实施方式，在设定控制参数中，也可以与区域缆线4的电磁波的检测值一并地进一步使用站点缆线32的电磁波的检测值(DST)。如上所述，由于作业机2具备两个电磁波检测部231L以及231R，因此控制部24能够判定作业区域41内的作业机2相对于站点3的位置，通过该方法也能够设定适当的控制参数。
在S140中，与S110同样地进行行驶。以在S130中设定的控制参数来执行该行驶，由此，作业机2移动至更加靠近站点3的位置。
在S150中，控制部24对电磁波检测部231所检测到的站点缆线32的电磁波的检测值DST是否变为大于基准值(设为DST＿REF2(＞DST＿REF1)。)进行判定。在检测值DST变为大于基准值DST＿REF2的情况下，可以说作业机2移动至更加靠近站点3的位置，或者，作业机2开始进入站点3的准备完成。然后，在DST＞DST＿REF2成立的情况下进入S160，在不成立的情况下返回S140(作业机2为了进一步地接近站点3而继续进行行驶。)。在S150中，由于作业机2使用通过S130设定的控制参数来进一步地接近站点3，因此移动至容易进入站点3的位置，在举例示出几个事例的同时将在下文对进一步的详细内容进行叙述。
在S160中，控制部24基于站点3的设置方式而设定行驶部21的控制参数。在S150中，作业机2进一步地接近站点3并移动至容易进入站点3的位置。因此，控制部24设定行驶部21的控制参数以使得作业机2开始从该位置进入站点3并实现良好的对接。与S130同样，基于站点3的设置方式，可以通过参照参照表来设定控制参数，也可以通过规定的运算处理来计算并设定控制参数。
在S170中，与S110以及S140同样地进行行驶。以在S160中设定的控制参数来执行该行驶，由此，作业机2进入站点3，在由上述对接缆线33的电磁波引导的同时而行驶在站点3上。
此外，在S170中，考虑到控制部24因例如其他电磁噪声的混入等而检测不到对接缆线33的电磁波的情况。在该情况下，控制部24可以中断上述进入，或者在使得作业机2在该位置旋转的同时历经规定期间进行对接缆线33的电磁波的探索。例如通过使左后轮211L以+0.05m/s相当的速度进行旋转并且使右后轮211R以-0.05m/s相当的速度进行旋转来执行作业机2的旋转。在控制部24再次检测到对接缆线33的电磁波的情况下，再次开始上述进入即可。
在S180中，控制部24对是否已完成对接进行判定。在没有完成对接的情况下返回S170，在已完成对接的情况下结束本行驶控制。
总结如下，在行驶至站点3的附近的情况下(即，响应DST＞DST＿REF1的成立)，作业机2以基于站点3的设置方式而决定的路线来进一步地接近站点3，并移动至容易进入站点3的位置。在进一步地接近站点3后(即，响应DST＞DST＿REF2的成立)，作业机2以基于站点3的设置方式而决定的路线来开始进入站点3。然后，作业机2由对接缆线33的电磁波引导而行驶在站点3上，由此实现良好的对接。由用户对表示站点3的设置方式的信息进行预先输入并存储，从而控制部24能够通过对其进行参照而控制作业机2进入站点3的姿态。
在本实施方式中，对在DST＞DST＿REF1的成立时(S120)、以及在DST＞DST＿REF2的成立时(S150)的分两次地进行控制参数的设定的方式进行了举例示出，但是该设定的次数可以是一次、也可以是三次以上。另外，在本实施方式中，对基于站点缆线32的电磁波的强度(即，检测值DST)进行控制参数的设定的方式进行了举例示出，但是不限于该例子。例如，作为其他实施方式，站点缆线32也可以输出种类互不相同的多个电磁波。在该情况下，上述多个电磁波的输出距离彼此不同，控制部24只要根据通过电磁波检测部231而检测到上述多个电磁波来设定控制参数即可。
(关于站点设置方式)
参照图5A～5C以及图6A～6C的同时，示出站点3的设置方式的几个例子、以及各例中的进入站点3的路线的事例。
-关于Case1～Case2
图5A表示站点3的标准的设置布局(标准设置型)。即，站点3以与区域缆线4的延伸设置方向正交的朝向进行设置，作业机2沿与区域缆线4的延伸设置方向实际正交的方向进入站点3。
首先，作为事例Case1(以下，仅设为“Case1”。其他事例也同样。)，考虑到在相对地远离区域缆线4的位置沿CW方向在作业区域41内行驶中的作业机2进入站点3的情况。如上所述，由于作业机2具备两个电磁波检测部231L以及231R，因此控制部24能够判定作业机2沿CW方向而行驶。
在动作Act11(以下，仅设为“Act11”。其他动作也同样。)中，作业机2通过电磁波检测部321检测出站点缆线32的电磁波。严格来说，该情况表示DST＞DST＿REF1成立(对应于图4的S120)，由此，控制部24判定作业机2行驶在站点3的附近。然后，对其进行响应地，控制部24为了进一步地接近站点3而设定行驶部21的控制参数(对应于图4的S130)。
基于预先存储于存储器241的站点3的设置方式、以及区域缆线4的电磁波的检测值(即，从作业机2至区域缆线4的距离)而设定控制参数。由此，决定为了进一步地接近站点3的行驶路线，例如，在作业机2变更为了进一步地接近站点3的转弯半径、行驶速度、在转弯中的转弯角的情况下，决定该时机等。在Case1中由于作业机2行驶在相对地远离区域缆线4的位置，因此决定控制参数以使得作业机2比较缓慢地转弯，详细在下文叙述。
在Act12中，作业部2按照在Act11设定的控制参数而行驶，并进一步地接近站点3(对应于图4的S140)。在Case1中，由于作业机2行驶在相对地远离区域缆线4的位置，因此能够通过比较缓慢地转弯而移动至站点3的正面附近的位置P1。位置P1在本例中是站点3的正面附近的位置，但是只要是通过在其后的Act13使作业机2进行左转弯而电磁波检测部231能够适当地检测到对接缆线33的电磁波的位置即可。
在Act13中，响应DST＞DST＿REF2的成立(对应于图4的S150)，为了使得作业机2以适当的姿态进入站点3，控制部24设定行驶部21的控制参数(对应于图4的S160)。基于预先存储于存储器241的站点3的设置方式来设定控制参数。在Case1中，作业机2朝向站点3侧(以作业机2的连接器26与站点3的连接器31彼此相向的方式)进行转弯(对应于图4的S170)。然后，作业机2进入站点3，并在由对接缆线33的电磁波引导的同时行驶在站点3上，从而使得对接完成(对应于图4的S180)。
接下来，作为Case2，考虑到在比较接近区域缆线4的位置在作业区域41内沿CW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。在上述Case1中，由于作业机2行驶在相对地远离区域缆线4的位置，因此能够通过比较缓慢地转弯而移动至站点3的正面附近的位置P1(参照Act12)。与之对比地，在Case2中，由于作业机2行驶在比较接近区域缆线4的位置并移动至站点3的正面附近的位置P1，因此需要进行比较急的转弯。
在Act21中，在检测到站点缆线32的电磁波后，控制部24为了进一步地接近站点3，设定行驶部21的控制参数(对应于图4的S120～S130)。在Case2中，作业机2需要拐弯至站点3的正面侧。因此，基于预先存储于存储器241的站点3的设置方式、以及区域缆线4的电磁波的检测值(即，从作业机2至区域缆线4的距离)而设定能够实现上述动作的控制参数。具体地，将作业机2的行驶路线决定为在通过Act22进行右转弯而行驶后，通过Act23进行左转弯。由此，作业机2能够移动至站点3的正面附近的位置P1(对应于图4的S140)。作业机2在移动至位置P1后，通过与Case1的Act13同样的步骤进入站点3，从而使得对接完成(对应于图4的S150～S180)。
总结如下，控制部24在检测到站点缆线32的电磁波后(DST＞DST＿REF1的成立后)，通过参照预先存储于存储器241的站点3的设置方式而设定行驶部21的控制参数，并决定进入站点3的路线。由此，能够控制作业机2进入站点3时的进入姿态。在本例中，在Case1～Case2的任一者中，作业机2均在检测到站点缆线32的电磁波后，向站点3的正面附近的位置P1移动，然后，进行转弯以朝向站点3正面并进入站点3。由此，在Case1～Case2的任一者中，均能够实现良好的对接。
-关于Case3～Case4
图5B表示在标准设置型(与图5A同样)的布局中，沿CCW方向行驶中的作业机2进入站点3的方式。Case3表示在相对地远离区域缆线4的位置在作业区域41内沿CCW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。Case4表示在比较接近区域缆线4的位置在作业区域41内沿CCW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。
如上所述，由于作业机2具备两个电磁波检测部231L以及231R，因此控制部24能够对作业机2是沿CW方向还是沿CCW方向行驶进行判定。因此，除作业机2分别沿与Case1～Case2相反方向行驶外，认为Case3～Case4与Case1～Case2同样即可。即，在Case3～Case4的任一者中，作业机2均在检测到站点缆线32的电磁波后，向站点3的正面附近的位置P2移动，然后，进行转弯以朝向站点3正面并进入站点3。因此，在Case3～Case4的任一者中，均能够实现良好的对接。
-关于Case5～Case6
图5C表示将站点3以与区域缆线4的延伸设置方向平行的朝向设置的布局(横向设置型)。在本例中，作业机2能够进入的一侧是图中的右侧。因此，由于作业机2在沿CW方向行驶中的情况下，其能够进入站点3的一侧对应于作业机2的行进方向，因此能够比较容易地进入站点3。另一方面，由于作业机2在沿CCW方向行驶中的情况下，其能够进入站点3的一侧对应于作业机2的行进方向，因此需要进行比较急的转弯。
作为Case5，考虑到在作业区域41内沿CW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。在此，控制部24能够由两个电磁波检测部231L以及231R来对作业机2沿CW方向行驶中进行判定。因此，在Act51中，在检测到站点缆线32的电磁波后，控制部24基于该情况、与预先存储的站点3的设置方式(即，站点3是横向设置型)，而设定实现以下的行驶路线的控制参数。如上所述，在Case5中，能够进入站点3的一侧对应于作业机2的行进方向。因此，在检测到站点缆线32的电磁波后，控制部24能够通过Act52而使得作业机2比较容易地向站点3的正面附近的位置P3移动。
接下来，作为Case6，考虑到在作业区域41内沿CCW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。控制部24能够由两个电磁波检测部231L以及231R对作业机2沿CCW方向行驶中进行判定。因此，在Act61中，在检测到站点缆线32的电磁波后，控制部24基于该情况、与预先存储的站点3的设置方式，而设定实现以下的行驶路线的控制参数。如上所述，在Case6中，能够进入站点3的一侧不对应于作业机2的行进方向。因此，在检测到站点缆线32的电磁波后，控制部24通过Act62进行左转弯以维持与站点3之间的距离，并移动至站点3的侧方的位置P4。该位置P4只要是通过其后的Act63而作业机2进行右转弯从而电磁波检测部231能够适当地检测到对接缆线33的电磁波的允许位置、或者是在图中比其更靠右侧的位置即可。
总结如下，控制部24在检测到站点缆线32的电磁波后(DST＞DST＿REF1的成立后)，通过参照预先存储于存储器241的站点3的设置方式而设定行驶部21的控制参数，并决定进入站点3的路线。由此，能够控制作业机2进入站点3时的姿态。在Case5中，作业机2在检测到站点缆线32的电磁波后，向站点3的正面附近的位置P3移动(对应于图4的S120～S140)。然后，作业机2进行转弯以朝向站点3正面并进入站点3(对应于图4的S150～S180)。根据Case5能够实现良好的对接。
另一方面，在Case6中，作业机2在检测到站点缆线32的电磁波后，在维持与站点3之间的距离的同时向站点3的侧方的位置P4移动(对应于图4的S120～S140)。然后，作业机2进行右转弯并进入站点3(对应于图4的S150～S180)。位置P4只要是通过该右转弯而电磁波检测部231能够适当地检测到对接缆线33的电磁波的允许位置、或者是比其更靠右侧的位置即可。因此，通过Case6，作业机2也能够适当地进入站点3，并能够实现良好的对接。
-关于Case7～Case8
图6A表示作业区域41具有被划分成凸部形状(洼地状)的部分，且在该部分设置有站点3的布局(凸部设置型)。在该例中，由于作业机2的行进方向是CW方向的情况、与是CCW方向的情况两者除了作业机2的行进方向相反以外，均为同样，因此以下考虑CW方向的情况。
作为Case7，考虑到在相对地远离区域缆线4的位置沿CW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。在Case7中，站点3的设置方式为凸部设置型所造成的影响比较小，即，Case7与参照图5A叙述的标准设置型的Case1同样。因此，在Act71中，在检测到站点缆线32的电磁波后，控制部24基于预先存储的站点3的设置方式、以及区域缆线4的电磁波的检测值而设定实现以下的行驶路线的控制参数。即，作业机5通过Act72而比较缓慢地进行左转弯并移动至站点3的正面附近的位置P5。然后，作业机2通过与Case1的Act13同样的步骤进入站点3，从而使得对接完成。
此外，在Case7的Act71中的区域缆线4的电磁波的检测值大于在Case1的Act11中的区域缆线4的电磁波的检测值。因此，在通过Act71设定控制参数时，参照与Act11不同的参照表、或者进行与Act11不同的运算处理。
接下来，作为Case8，考虑到在比较接近区域缆线4的位置沿CW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。在Case8中，由于站点3的设置方式是凸部设置型，因此作业机2需要进行左转弯以在不超出作业区域41情况下进入站点3，即，避让区域缆线4的角部。因此，在Act81中，在检测到站点缆线32的电磁波后，控制部24基于预先存储的站点3的设置方式、以及区域缆线4的电磁波的检测值而设定实现以下的行驶路线的控制参数。即，作业机5通过Act82而沿区域缆线4的延伸设置方向直行，通过区域缆线4的角部并移动至位置P6。该位置P6在本例中是比站点3的正面附近的位置P5靠右侧的位置，但是只要是通过其后的Act83而作业机2进行左转弯从而电磁波检测部231能够适当地检测出对接缆线33的电磁波的位置即可。
因此，在凸部设置型的例子中，控制部24也能够在检测到站点缆线32的电磁波后(DST＞DST＿REF1的成立后)，通过参照预先存储的站点3的设置方式，控制作业机2进入站点3时的进入姿态。
-关于Case9
图6B表示作业区域41具有被划分为凹部形状的部分，其在该部分的附近设置有站点3的布局(凹部邻接设置型)。在该例中，由于站点3的设置方式是凹部邻接设置型，因此作业机2需要进行迂回，以在不超出作业区域41的情况下进入站点3，即，避让作业区域41的凹部形状。
作为Case9，考虑到在站点3的左侧设置有凹部形状的作业区域41内沿CCW方向行驶中的作业机2进入站点3的情况。在Act91中，作业机2沿区域缆线4进行CCW方向行驶，然后，到达位置P7并通过电磁波检测部231检测出站点缆线32的电磁波。对其进行响应，控制部24基于预先存储的站点3的设置方式(即，站点3是凹部邻接设置型)而设定实现以下的行驶路线的控制参数。即，通过Act92进行左转弯并避让作业区域41的凹部形状，在通过该凹部形状后，通过Act93进行右转弯并绕过该凹部形状。然后，通过Act94，在进行右转弯的同时移动至站点3的正面附近的位置P8，然后，通过Act95，进行转弯以朝向站点3正面并进入站点3。Act94～Act95以与前述的Case1的Act12～Act13同样的步骤来进行即可。
这样，在凹部邻接设置型的例子中，控制部24也能够在检测到站点缆线32的电磁波后(DST＞DST＿REF1的成立后)，通过参照预先存储的站点3的设置方式而控制作业机2进入站点3时的进入姿态。
-关于Case10
图6C表示配置为区域缆线4进行折返，且区域缆线4中的互不相同的两个部分并行地延伸设置，在其中的一方中设置有站点3的布局(折返部设置型)。在该例中，由于站点3的设置方式是折返部设置型，因此作业机2在相对于折返的区域缆线4而行驶在与站点3相反的一侧时，有时会检测到站点缆线32的电磁波。在该情况下，作业机2为了维持作业区域41内的行驶而有可能无法返回站点3。
因此，在Case10中，如Act101所示，在作业机2在与站点3相反的一侧进行行驶中的情况下，控制部24尽管检测到站点缆线32的电磁波也不进行为了进入站点3的行驶控制(参照图4)。能够通过例如使用两个电磁波检测部231L以及231R对区域缆线4的电磁波与站点缆线32的电磁波进行比较，从而对作业机2是否在与站点3相反的一侧进行行驶中进行判定。例如，控制部24基于上述电磁波的检测值而判定在折返部设置型的作业区域41内的作业机2相对于站点3的位置，并能够对作业机2是否在与站点3相反的一侧进行行驶中进行判定。然后，在作业机2在与站点3相反的一侧进行行驶中而检测到站点缆线32的电磁波的情况下，控制部24决定跳过上述行驶控制即可。
此外，作业机2在沿CCW方向进行行驶中的情况下，通过Act102而绕过区域缆线4的折返端，并朝向站点3行驶。然后，作业机2以与Case2、Case4等同样的步骤，进入站点3并使得对接完成。
根据折返部设置型的例子，控制部24也能够在检测到站点缆线32的电磁波后(DST＞DST＿REF1的成立后)，通过参照预先存储的站点3的设置方而跳过为了进入站点3的行驶控制。
-其他
站点3的设置方式通过划分为几个类型而简化行驶部21的控制参数的设定(即，决定进入站点3的路线)。在本实施方式中，举例示出了标准设置型(参照图5A～5B)、横向设置型(参照图5C)、凸部设置型(参照图6A)、凹部邻接设置型(参照图6B)、以及折返部设置型(参照图6C)。它们是站点3的设置方式的各种例子的一部分，可以进一步地追加其他类型。
作为上述输入信息，用户还能够输入站点3的设置方式相当于上述类型的哪个、以及进一步地输入该具体的尺寸等。例如，在凸部设置型(参照图6A)的情况下，用户能够进一步地输入作业区域41的凸部形状的尺寸等。例如，在凹部邻接设置型(参照图6B)的情况下，用户能够进一步地输入作业区域41的凹部形状的尺寸、从该凹部形状至站点3的距离等。由此，能够更加适当地设定行驶部21的控制参数并决定进入站点3的优选的路线。
此外，在Case1等上述事例中，也考虑到控制部24在通过电磁波检测部231检测到站点缆线32的电磁波后(DST＞DST＿REF1的成立后)，因其他电磁噪声的混入等而检测不到站点缆线32的电磁波的情况。在该情况下，控制部24可以中断为了进入站点3的行驶控制，例如历经规定期间地使得作业机2在该位置旋转并进行站点缆线32的电磁波的探索。例如，使得左后轮211L以+0.05m/s相当的速度旋转并且使得右后轮211R以-0.05m/s相当的速度旋转来执行作业机2的旋转。在再次检测到站点缆线32的电磁波的情况下，控制部24再次开始上述行驶控制即可。
(实施方式的总结)
第一方式是具备自动行驶式的作业机(例如2)、以及通过连接所述作业机而对该作业机进行充电的站点(例如3)的作业系统(例如1)，所述作业机具备行驶部(例如21)、控制所述行驶部的行驶控制部(例如24、241、2411)、检测所述站点的检测部(例如23、231)、以及信息获取部(例如24、241、2413)，所述信息获取部获取由用户输入的输入信息，所述输入信息包括表示所述站点的设置方式的信息，所述行驶控制部对所述检测部检测到所述站点进行响应，并基于所述站点的所述设置方式而设定所述行驶部的控制参数。
根据第一方式，作业机基于预先输入的站点的设置方式而设定控制参数，即，决定进入站点的路线。因此，作业机能够在适当地控制进入站点的姿态的同时与站点连接。
在第二方式中，所述站点的所述设置方式包括所述作业机的作业区域(例如41)内的所述站点的布局。
根据第二方式，作业机基于作业区域内的站点的布局来决定上述进入路线。此外，作为布局的例子，例如，可以列举作业区域内的站点的位置、其朝向(作业机能够进入的方向)、以及作业区域的形状等。
在第三方式中，所述作业机是割草机(例如2)。
在第三方式中，作业机作为优选的例子而应用于割草机。作为其他的应用例，可以列举在规定区域内自动地进行打扫的扫地机器人等。
在第四方式中，所述站点产生电磁波(例如磁场)，所述检测部构成为能够检测出来自所述站点的所述电磁波。
根据第四方式，作业机能够通过检测部而基于来自站点的电磁波对站点进行检测。根据上述那样的构成，作业机对站点进行检测(对行驶至站点的附近进行检测)，对其进行响应并决定上述进入路线。
在第五方式中，所述行驶控制部进一步地基于所述检测部所检测到的电磁波的检测值(强度)而设定所述行驶部的控制参数。
根据第五方式，作业机也能够基于电磁波的检测值来决定上述进入路线。通常，随着距站点的距离变大而使电磁波的强度变小(变弱)。因此，作业机能够基于电磁波的检测值、即直至站点的距离而决定上述进入路线。
在第六方式中，所述站点产生多个种类(例如频率)的电磁波，所述行驶控制部对所述检测部检测到所述多个种类的电磁波中的任一个进行响应，来设定所述行驶部的控制参数。
根据第六方式，作业机也能够基于电磁波的种类决定上述进入路线。
在第七方式中，所述作业系统还具备对所述作业机的作业区域(例如41)进行划分的区域缆线(例如4)，所述区域缆线产生电磁波，所述检测部进一步地构成为能够检测出来自所述区域缆线的所述电磁波，所述行驶控制部进一步地基于由所述检测部检测到的来自所述区域缆线的所述电磁波的强度，来设定所述行驶部的所述控制参数。
根据第七方式，作业机进一步地也能够基于区域缆线的电磁波的强度，即距区域缆线是近是远，决定进入站点的路线。
在第八方式中，所述控制参数是决定所述作业机的直至所述站点为止的行驶路线(轨迹)的参数。
根据第八方式，作业机使用控制参数来决定直至站点为止的行驶路线。此外，顺便地还决定作业机的行驶速度。例如，对在作业机朝向站点而进行转弯的情况下以怎样的转弯半径并且怎样的速度来转弯(具体地，例如，在转弯半径较小的情况下将行驶速度设为较低等)进行决定。
在第九方式中，所述行驶部包括车轮(例如211L、211R)、以及驱动所述车轮的马达(例如212L、212R)，所述控制参数包括所述马达的驱动力的大小、以及所述车轮的旋转方向。
根据第九方式，行驶部包括车轮以及马达。例如，上述转弯半径以及行驶速度由马达的驱动力(车轮的旋转速度)以及车轮的旋转方向来决定。例如，在左车轮(例如211L)是+0.1m/s相当的旋转速度并且右车轮(例如211R)是+0.05m/s相当的旋转速度的情况下，作业机进行右转弯。
在第十方式中，使用所述用户的移动终端来输入所述输入信息。
根据第十方式，移动终端是例如智能手机等便携式终端。由此，用户能够不直接访问作业机(从远离作业机的场所)而对输入信息进行输入。此外，除表示站点的设置方式的信息以外，用户还能够对作业公开时间、作业结束时间等作业时间进行设定。
第十一方式是能够通过与站点(例如3)连接而进行充电的自动行驶式的作业机(例如2)，所述作业机具备对表示所述站点的设置方式的信息进行存储的存储单元(例如242)、使得所述作业机行驶的行驶单元(例如21)、以及控制所述行驶单元的控制单元(例如2411)，所述站点的所述设置方式由用户预先设定在所述存储单元，所述控制单元基于所述站点的所述设置方式，对所述作业机进入所述站点的姿态进行控制。
根据第十一方式，在作业机所具备的存储单元预先设定有站点的设置方式，作业机基于该设置方式适当地控制进入站点的姿态。因此，能够实现作业机朝向站点的良好的连接。
在第十二方式中，所述作业机还具备通信单元(例如25)，所述通信单元从用户的移动终端接收表示所述站点的所述设置方式的信息。
根据第十二方式，用户能够不直接访问作业机而输入表示站点的设置方式的信息。
本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的精神以及范围地进行各种各样的变更以及变形。因此，为了公开本发明的范围而添加以下的权利要求。

Claims (12)

1.一种作业系统，其具备自动行驶式的作业机、以及通过连接所述作业机而对该作业机进行充电的站点，
所述作业系统的特征在于，
所述作业机具备行驶部、控制所述行驶部的行驶控制部、检测所述站点的检测部、以及信息获取部，
所述信息获取部获取由用户输入的输入信息，所述输入信息包括表示所述站点的设置方式的信息，
所述行驶控制部对所述检测部检测到所述站点进行响应，并基于所述站点的所述设置方式而设定所述行驶部的控制参数。
2.根据权利要求1所述的作业系统，其特征在于，
所述站点的所述设置方式包括所述作业机的作业区域内的所述站点的布局。
3.根据权利要求1或2所述的作业系统，其特征在于，
所述作业机是割草机。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的作业系统，其特征在于，
所述站点产生电磁波，
所述检测部构成为能够检测出来自所述站点的所述电磁波。
5.根据权利要求4所述的作业系统，其特征在于，
所述行驶控制部进一步地基于所述检测部所检测到的电磁波的检测值而设定所述行驶部的控制参数。
6.根据权利要求4所述的作业系统，其特征在于，
所述站点产生多个种类的电磁波，
所述行驶控制部对所述检测部检测到所述多个种类的电磁波中的任一个进行响应，来设定所述行驶部的控制参数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的作业系统，其特征在于，
所述作业系统还具备对所述作业机的作业区域进行划分的区域缆线，
所述区域缆线产生电磁波，
所述检测部进一步地构成为能够检测出来自所述区域缆线的所述电磁波，
所述行驶控制部进一步地基于由所述检测部检测到的来自所述区域缆线的所述电磁波的强度，来设定所述行驶部的所述控制参数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的作业系统，其特征在于，
所述控制参数是决定所述作业机的直至所述站点为止的行驶路线的参数。
9.根据权利要求8所述的作业系统，其特征在于，
所述行驶部包括车轮、以及驱动所述车轮的马达，
所述控制参数包括所述马达的驱动力的大小、以及所述车轮的旋转方向。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的作业系统，其特征在于，
使用所述用户的移动终端来输入所述输入信息。
11.一种作业机，其是能够通过与站点连接而进行充电的自动行驶式的作业机，
所述作业机的特征在于，
所述作业机具备：
对表示所述站点的设置方式的信息进行存储的存储单元；
使得所述作业机行驶的行驶单元；以及
控制所述行驶单元的控制单元，
所述站点的所述设置方式由用户预先设定在所述存储单元，
所述控制单元基于所述站点的所述设置方式，对所述作业机进入所述站点的姿态进行控制。
12.根据权利要求11所述的作业机，其特征在于，
所述作业机还具备通信单元，所述通信单元从用户的移动终端接收表示所述站点的所述设置方式的信息。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20191001

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