DE102021128454A1

DE102021128454A1 - Autonomes arbeitssystem

Info

Publication number: DE102021128454A1
Application number: DE102021128454.6A
Authority: DE
Inventors: Toru Kawai
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-11-05
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2022-05-05
Also published as: US11853078B2; US20220137639A1; JP2022074917A

Abstract

Ein autonomes Arbeitssystem weist eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten auf. In der Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte weist ein jedes auf: eine Abstandsangabeeinheit, die ausgestaltet ist, einen Abstand zu einem anderen autonomen Arbeitsgerät basierend auf Bildinformationen anzugeben, die durch Abbilden von Umgebungen erhalten werden; und eine Kommunikationseinheit, die ausgestaltet ist, ein GNSS-Signal eines eigenen Geräts und GNNS-Signalinformationen, die basierend auf einem GNSS-Signal erfasst wurden, das von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangen wurde, und Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts zu empfangen; und eine Positionsangabeeinheit, die ausgestaltet ist, eine eigene Position in einem eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts und einem Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein autonomes Arbeitssystem, das eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten aufweist, die jeweils in verschiedenen Arbeitsgebieten arbeiten.
Beschreibung des Stands der Technik
Das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2017-02943 legt eine Gestaltung eines Arbeitsgeräts offen, das Positionsinformationen basierend auf einem GNSS-Signal von einem GNSS-Satelliten erfasst.
In einem autonomen Arbeitsgerät, das die autonome Arbeit durch Angabe der Positionsinformationen mittels eines GNSS-Signals (GNSS-Signal: Global Navigation Satellite System-Signal) durchführt, kann jedoch in einem Fall, in dem das GNSS-Signal nicht empfangen werden kann, oder in einem Fall, in dem die Signalstärke des GNSS-Signals, das basierend auf dem GNSS-Signal erfasst wurde, Orbitinformationen eines Positionierungssatelliten, die im GNSS-Signal enthalten sind, und Zeitinformationen einer Atomuhr (im Folgenden als „GNSS-Signalinformationen“ bezeichnet) nicht die zulässige Genauigkeit von Signalinformationen erfüllen, die als Referenz dienen (im Folgenden als „Referenzsignalinformationen“ bezeichnet), die Positionsangabegenauigkeit zur Angabe der eigenen Position im Arbeitsgebiet abnehmen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme gemacht und sieht eine autonome Arbeitstechnik vor, die dazu ausgelegt ist, eine eigene Position basierend auf Positionsinformationen eines anderen autonomen Arbeitsgeräts, das ein GNSS-Signal empfangen hat, das GNSS-Signalinformationen aufweist, die eine zulässige Genauigkeit erfüllen, und einem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät in einem Fall anzugeben, in dem die basierend auf dem GNSS-Signal erfassten GNSS-Signalinformationen, die von dem eigenen Gerät empfangen wurden, nicht die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein autonomes Arbeitssystem vorgesehen, das eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten aufweist, wobei die Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte jeweils aufweist: eine Abstandsangabeeinheit, die ausgestaltet ist, einen Abstand zu einem anderen autonomen Arbeitsgerät basierend auf durch Abbilden von Umgebungen erhaltenen Bildinformationen anzugeben; und eine Kommunikationseinheit, die ausgestaltet ist, ein GNSS-Signal eines eigenen Geräts und GNSS-Signalinformationen, die basierend auf einem GNSS-Signal erfasst wurden, das von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangen wurde, und Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, die basierend auf den GNSS-Signalinformationen erfasst wurden, zu empfangen; und eine Positionsangabeeinheit, die ausgestaltet ist, um in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden, keine zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, eine eigene Position in einem eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, und den Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.
Figurenliste
Die Zeichnungen im Anhang, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, bilden einen Teil der Beschreibung und werden zusammen mit der Beschreibung zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung verwendet.

1 stellt schematisch einen Überblick eines autonomen Arbeitssystems gemäß einer ersten Ausführungsform dar;
2 ist eine schematische Ansicht von oben eines autonomen Arbeitsgeräts gemäß einer Ausführungsform;
3 ist ein Blockdiagramm, das Beziehungen zwischen Eingaben und Ausgaben einer elektronischen Steuereinheit (ECU), die das autonome Arbeitsgerät steuert, gemäß einer Ausführungsform darstellt;
4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten darstellt, die jeweils in verschiedenen Arbeitsgebieten arbeiten;
5 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Prozess des autonomen Arbeitssystems gemäß der ersten Ausführungsform zu beschreiben;
6 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Prozess des autonomen Arbeitssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform zu beschreiben;
7 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Prozess des autonomen Arbeitssystems gemäß einer dritten Ausführungsform zu beschreiben; und
8 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem Positionsinformationen eines spezifischen Gebiets in einer Speichereinheit gespeichert sind.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen in Detail mit Bezugnahme auf die Zeichnungen im Anhang beschrieben. Es ist hervorzuheben, dass die folgenden Ausführungsformen die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht einschränken, und nicht alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale für die Erfindung wesentlich sind. Zwei oder mehrere einer Vielzahl von in den Ausführungsform beschriebenen Merkmalen können optional zusammen kombiniert werden. Darüber hinaus werden die gleichen oder ähnlichen konstituierenden Elemente durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und auf sich überschneidende Beschreibungen wird verzichtet.
[Erste Ausführungsform]
(Überblick über das autonome Arbeitssystem)
1 stellt schematisch einen Überblick eines autonomen Arbeitssystems gemäß einer ersten Ausführungsform dar. Ein autonomes Arbeitssystem STM weist eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten 10 auf, die jeweils in verschiedenen Arbeitsgebieten arbeiten, und eine Steuervorrichtung (SV, TM), die dazu ausgelegt ist, ein jedes von den autonomen Arbeitsgeräten durch Kommunikation mit der Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten 10 zu steuern. Die Steuervorrichtung weist eine Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und eine mobile Informationsendgerätevorrichtung TM, wie ein Smartphone, die von einem Benutzer bedienbar sind, auf. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und die Informationsendgerätevorrichtung PM sind ausgestaltet, um mit einem jeden von den autonomen Arbeitsgeräten 10 über ein Netzwerk NET kommunikationsfähig zu sein. Es ist hervorzuheben, dass die CPU von einem jeden von den autonomen Arbeitsgeräten 10 ebenso dazu ausgelegt ist, die Prozesse der Steuervorrichtung (der Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und der Informationsendgerätevorrichtung TM) auszuführen.
In 1 befinden sich die autonomen Arbeitsgeräte 10 jeweils in verschiedenen Arbeitsgebieten AR1, AR2, AR3 usw. Die Steuervorrichtung (SV, TM) ist dazu ausgelegt, Zeitpläne für die in den jeweiligen Arbeitsgebieten durchgeführte Arbeit basierend auf einer Bedieneingabe durch einen Benutzer zu erzeugen, und ist dazu ausgelegt, die autonomen Arbeitsgeräte 10 basierend auf den erzeugten Zeitplänen zu steuern. Das autonome Arbeitsgerät führt gemäß dem erzeugten Zeitplan Arbeit durch, während es innerhalb des Arbeitsgebiets autonom fährt.
Die autonomen Arbeitsgeräte 10 können jeweils als zum Beispiel ein Rasenmäher, ein Schneepflug oder ein Pflug fungieren, die arbeiten, während sie autonom im Arbeitsgebiet fahren. Es sind jedoch nur Beispiele des autonomen Arbeitsgeräts und somit ist die vorliegende Erfindung ebenso auf andere Arten von Arbeitsgeräten anwendbar. In der folgenden Beschreibung wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Gestaltung eines Rasenmähers als Beispiel beschrieben.
(Übersicht über das autonome Arbeitsgerät)
Das Bezugszeichen 2A in 2 ist eine schematische Ansicht von oben eines autonomen Arbeitsgeräts 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Bezugszeichen 2B in 2 ist eine schematische Seitenansicht des autonomen Arbeitsgeräts 10. Im Folgenden werden jeweils eine Bewegungsrichtung (Fahrzeuglängsrichtung: x-Richtung), eine seitliche Richtung (Fahrzeugbreitenrichtung; y-Richtung) orthogonal zur Bewegungsrichtung und eine vertikale Richtung (z-Richtung) orthogonal zur Bewegungsrichtung und der seitlichen Richtung in einer Seitenansicht des autonomen Arbeitsgeräts jeweils als eine Richtung nach vorne und hinten, eine Richtung nach links und rechts (horizontale Richtung) und Richtung nach oben und unten definiert. Die Gestaltung eines jeden Teils wird gemäß der obigen Definition beschrieben.
Wie in 2A und 2B beschrieben, weist das autonome Arbeitsgerät 10 auf eine Kamera 11, eine Fahrzeugkarosserie 12, eine Verstrebung 13, Vorderräder 14, Hinterräder 16, eine Klinge 20, einen Arbeitsmotor 22, ein Motorhalteelement 23, eine Klingenhöhen-Einstellungseinheit und einen Translationsmechanismus 101.
Das autonome Arbeitsgerät 10 weist weiterhin einen Fahrmotor 26, eine Gruppe von verschiedene Sensoren S, eine elektrische Steuereinheit (ECU) 44, eine Ladeeinheit 30, eine Batterie 32, einen Ladeanschluss 34 und eine Benachrichtigungseinheit 35 auf.
Die Kamera 11, die das externe Feld des autonomen Arbeitsgeräts 10 abbildet, weist eine Vielzahl von Kameras (eine linke Kamera 11L, eine rechte Kamera 11R) auf, die dazu ausgelegt sind, eine Situation um das autonome Arbeitsgerät 10 abzubilden. Die ECU 44 ist dazu ausgelegt, Informationen des externen Felds des autonomen Arbeitsgeräts 10 aus der Kamera 11 zu erfassen. Die Kamera 11 ist dazu ausgelegt, einen Bereich vor dem autonomen Arbeitsgerät 10 oder einen Bereich von 360° als einen Abbildungsbereich abzubilden. Die Kamera 11 (linke Kamera 11L, die rechte Kamera 11R) wird durch einen Schwenkwinkel-Einstellungsmechanismus 11b gehalten, der einen Winkel in der horizontalen Richtung (0° bis 360°) einstellt, und einen Neigungswinkel-Einstellungsmechanismus 11c, der einen Winkel in der Richtung nach oben und unten einstellt. Die ECU 44 steuert wenigstens einen von dem Schwenkwinkel-Einstellungsmechanismus 11b und dem Neigungswinkel-Einstellungsmechanismus 11c und ist dazu ausgelegt, den Winkel der Kamera 11 zu steuern.
Die Fahrzeugkarosserie 12 des autonomen Arbeitsgeräts 10 weist ein Fahrzeugchassis 12a und einen an dem Fahrzeugchassis 12a angebrachten Rahmen 12b auf. Die Vorderräder 14 weisen ein linkes Rad und ein rechtes Rad (ein linkes Vorderrad 14L und ein rechtes Vorderrad 14R) auf, die jeweils einen kleineren Durchmesser haben und an der Vorderseite des Fahrzeugchassis 12a über die Verstrebung 13 in der Richtung nach vorne und hinten befestigt sind. Das Hinterrad 16 weist ein linkes Rad und ein rechtes Rad (ein linkes Hinterrad 16L und ein rechtes Hinterrad 16R) auf, die jeweils einen größeren Durchmesser haben und an der Rückseite des Fahrzeugchassis 12a angebracht sind.
Die Klinge 20 ist eine rotierende Klinge für Rasenmäharbeiten und ist in der Nähe der Mittenposition des Fahrzeugchassis 12a angebracht. Der Arbeitsmotor 22 ist ein Elektromotor, der über der Klinge 20 angeordnet ist. Die Klinge 20 ist mit dem Arbeitsmotor 22 verbunden und wird rotierbar von dem Arbeitsmotor 22 angetrieben. Das Motorhalteelement 23 hält den Arbeitsmotor 22. Das Motorhalteelement 23 ist in der Rotation bezüglich des Fahrzeugchassis 12a eingeschränkt, und kann sich in der Richtung nach oben und unten zum Beispiel durch die Kombination einer Führungsschiene und eines Schiebers, der nach oben und unten bewegbar ist, während er von der Führungsschiene geführt wird, bewegen.
Die Klingenhöhen-Einstellungseinheit 100 ist ein Motor zum Anpassen der Höhe der Klinge 20 in der Richtung nach oben und unten bezüglich einer Bodenfläche GR. Der Translationsmechanismus 101 ist mit der Klingenhöhen-Einstellungseinheit 100 verbunden, und ist ein Mechanismus zum Umwandeln der Rotation der Klingenhöhen-Einstellungseinheit 100 in eine Translationsbewegung in der Richtung nach oben und unten. Der Translationsmechanismus 101 ist ebenso mit dem Motorhalteelement 23 verbunden, das den Arbeitsmotor 22 hält.
Die Rotation der Klingenhöhen-Einstellungseinheit 100 wird in die Translationsbewegung (Bewegung in der Richtung nach oben und unten) durch den Translationsmechanismus 101 umgewandelt und die Translationsbewegung wird auf das Motorhalteelement 23 übertragen. Aufgrund der Translationsbewegung (Bewegung in der Richtung nach oben und unten) des Motorhalteelements 23 wird der Arbeitsmotor 22, der von dem Motorhalteelement 23 gehalten wird, ebenso einer Translationsbewegung unterzogen (bewegt sich in der Richtung nach oben und unten). Aufgrund der Bewegung in der Richtung nach oben und unten des Motors 22 ist die Höhe der Klinge 20 bezüglich der Bodenfläche GR einstellbar.
Der Fahrmotor 26 weist zwei Elektromotore (Antriebsmotore) (einen linken Fahrmotor 26L und einen rechten Fahrmotor 26R) auf, die am Fahrzeugchassis 12a des autonomen Arbeitsgeräts 10 angebracht sind. Die beiden Elektromotore sind eins-zu-eins mit den linken und rechten Hinterrädern 16 verbunden. Eine unabhängige Rotation der linken und rechten Räder nach vorne (Rotation in der Vorwärtsrichtung) oder nach hinten (Rotation in der Rückwärtsrichtung) mit dem Vorderrad 14 als ein angetriebenes Rad und dem Hinterrad 16 als Antriebsrad ermöglichen dem autonomen Arbeitsgerät 10 sich in verschiedene Richtungen zu bewegen.
Der Ladeanschluss 34 ist ein Ladeanschluss, der an einer vorderen Endposition des Rahmens 12b in der Richtung nach vorne und hinten eingebaut ist, und mit dem zugehörigen Ladenanschluss der Ladestation verbunden ist, um von der Ladestation zugeleitete elektrische Leistung zu empfangen. Der Ladeanschluss 34 ist mit der Ladeeinheit 30 über ein Kabel verbunden, und die Ladeeinheit 30 ist mit der Batterie 32 verbunden. Darüber hinaus sind der Arbeitsmotor 22, der Fahrmotor 26 und die Klingenhöhen-Einstellungseinheit 100 ebenso mit der Batterie 32 verbunden und sind ausgestaltet, mit elektrischer Leistung von der Batterie 32 versorgt zu werden.
Die ECU 44 ist eine elektronische Steuereinheit, die einen Mikroprozessor aufweist, der auf einer Platine ausgestaltet ist und den Betrieb des autonomen Arbeitsgeräts 10 steuert. Die Einzelheiten der ECU 44 werden später beschrieben. In einem Fall, in dem eine Abnormalität im autonomen Arbeitsgerät 10 auftritt, gibt die Benachrichtigungseinheit 35 eine Benachrichtigung des Auftretens der Abnormalität auf. Zum Beispiel kann die Benachrichtigung über Sprache oder eine Anzeige erfolgen. Alternativ kann das Auftreten der Abnormalität auf ein externes Gerät ausgegeben werden, das drahtlos mit dem autonomen Arbeitsgerät 10 verbunden ist. Ein Benutzer ist dazu in der Lage, die auftretende Abnormalität über das externe Gerät zu erfahren.
(Steuerblockdiagramm)
3 ist ein Blockdiagramm, das Beziehungen zwischen Eingaben und Ausgaben der elektronischen Steuereinheit (ECU) darstellt, die das autonome Arbeitsgerät 10 steuert. Wie in 3 dargestellt, weist die ECU 44 eine CPU 44a, ein E/A 44b und einen Speicher 44c auf. Der Speicher 44c funktioniert als eine Speichereinheit, und ist ausgestaltet mit einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem elektrisch lesbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM) oder Ähnlichem.
Der Speicher 44c speichert Informationen bezüglich einem Arbeitszeitplan (Zeitplanung) und einem Arbeitsgebiet des autonomen Arbeitsgeräts 10, verschiedene Programme zum Steuern des Betriebs des autonomen Arbeitsgeräts 10 und eine Gebietskarte, die die Form des Arbeitsgebiets angibt. Das autonome Arbeitsgerät 10 ist dazu ausgestaltet, eine bestimmte Arbeit basierend auf der Gebietskarte des Arbeitsgebiets durchzuführen, während es autonom im Arbeitsgebiet fährt.
Die CPU 44a liest und führt ein im Speicher 44c gespeichertes Programm aus, um so als jede Verarbeitungseinheit zum Verwirklichen der vorliegenden Erfindung zu arbeiten. Als eine funktionale Gestaltung von einer jeden Verarbeitungseinheit zum Erzielen der vorliegenden Erfindung weist die CPU 44a eine Abstandsangabeeinheit C1, eine Kommunikationseinheit C2 und eine Positionsangabeeinheit C3 auf.
Die Abstandsangabeeinheit C1 gibt einen Abstand zu einem Gegenstand (zum Beispiel ein anderes autonomes Arbeitsgerät) an, das in den Umgebungen basierend auf durch Abbildung der Umgebungen mit der Kamera 11 erhaltenen Bildinformationen vorhanden ist. Die Abstandsangabeeinheit C1 ist dazu ausgelegt, Informationen des externen Felds des autonomen Arbeitsgeräts 10 von der Kamera 11 zu erfassen, und ist dazu ausgelegt, Abstandsinformationen zwischen einem Gegenstand, der in den Umgebungen vorhanden ist, und dem autonomen Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) basierend auf den Bildinformationen, die von der Kamera 11 (linke Kamera 11L, die rechte Kamera 11R) abgebildet wurden, die eine Parallaxe zwischen der Vielzahl der Kameras haben, zu berechnen und anzugeben. Hier weist der in den Umgebungen vorhandene Gegenstand zum Beispiel eine Vielzahl von anderen autonomen Arbeitsgeräten auf, die jeweils in anderen Arbeitsgebieten arbeiten, die sich vom Arbeitsgebiet unterscheiden, in dem das autonome Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) die Arbeit durchführt (im Folgenden „eigenes Arbeitsgebiet“).
Die Abstandsangabeeinheit C1 ist dazu ausgelegt, weiterhin basierend auf den von der Kamera 11 (die linke Kamera 11L, die rechte Kamera, 11R) abgebildeten Bildinformationen die Abstände zu der Vielzahl von anderen autonomen Arbeitsgeräten 10, einen Markierungsabstand zu einer Markierung, an der die Begrenzung des eigenen Arbeitsgebiets definiert ist, und Positionsinformationen im eigenen Arbeitsgebiet festgelegt sind, und einen Abstand zu einer Basisstation anzugeben.
Die Kommunikationseinheit C2 steuert die Kommunikation mit der Umgebung über die E/A 44b. Die Kommunikationseinheit C2 führt einen Prozess des Empfangens eines GNSS-Signals durch, das zum Beispiel von einer Basisstation oder einem Positionierungssatelliten empfangen wurde. Weiterhin ist die Kommunikationseinheit C2 dazu ausgelegt, die bidirektionale Kommunikation mit der Steuervorrichtung (Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und der Informationsendgerätevorrichtung TM), die als ein Server fungiert, zu steuern. Die Kommunikationseinheit C2 empfängt die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal erfasst wurden, das von dem anderen autonomen Arbeitsgerät 10 empfangen wurde, und Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts 10, die basierend auf den GNSS-Signalinformationen erfasst wurden, über die Steuervorrichtung (die Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und die Informationsendgerätevorrichtung TM).
Weiterhin ist die Kommunikationseinheit C2 dazu ausgelegt, eine bidirektionale Kommunikation mit einem anderen autonomen Arbeitsgerät 10, das in den Umgebungen vorhanden ist, zu steuern. Durch die Kommunikation mit einem anderen autonomen Arbeitsgerät 10 ist die Kommunikationseinheit C2 dazu in der Lage, die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal erfasst wurden, das von dem anderen autonomen Arbeitsgerät 10 empfangen wurde, und die Positionsinformationen eines anderen autonomen Arbeitsgeräts, die basierend auf dem GNSS-Signalinformationen erfasst wurden, zu empfangen.
Darüber hinaus ist die Kommunikationseinheit C2 dazu in der Lage die GNSS-Signalinformationen nach außen (Steuervorrichtung, anderes autonomes Arbeitsgerät) zu übertragen, die basierend auf dem empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts und den Positionsinformationen im eigenem Arbeitsgebiet, in dem das autonome Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) die Arbeit basierend auf den GNSS-Signalinformationen durchführt, erfasst wurden.
Demgemäß können die GNSS-Signalinformationen und die Positionsinformationen zwischen der Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten 10 übertragen und empfangen werden.
Die Positionsangabeeinheit C3 gibt die eigene Position (Positionskoordinaten auf Kartendaten zum Angeben des Arbeitsgebiets) im eigenem Arbeitsgebiet an, in dem das eigene Gerät die Arbeit durchführt. In dem eigenem Arbeitsgebiet gibt in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem über die Kommunikationseinheit C2 empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts, das die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllt, erfasst wurden, die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position basierend auf den GNSS-Signalinformationen an, die basierend auf dem empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden.
Darüber hinaus gibt in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem von der Kommunikationseinheit C2 empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden, nicht eine vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit der Referenzinformationen erfüllen, und den Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät 10 an.
Der Speicher 44c (die Speichereinheit) speichert ein spezifisches Gebiet, in dem die GNSS-Signalinformationen die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen in jedem Arbeitsgebiet nicht erfüllt (die vorbestimmte zulässige Genauigkeit überschreitet). Das bestimmte Gebiet ist zum Beispiel ein Gebiet, in dem es schwierig ist, das GNSS-Signal aufgrund des Vorhandenseins eines Abschirmungsgegenstands, der Funkwellen abschirmt, oder einer relativen Positionsbeziehung zur Basisstation zu empfangen, und ist ein Gebiet, in dem die Positionsgenauigkeit basierend auf dem GNSS-Signal wahrscheinlich abnimmt. 8 ist ein Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in dem Positionsinformationen des spezifischen Gebiets, in dem die GNSS-Signalinformationen die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzinformationen nicht erfüllen, in der Steuereinheit gespeichert sind, und die Positionsinformationen des spezifischen Gebiets sind für ein jedes der Arbeitsgebiete (AR1 bis AR9) festgelegt. Die Positionsinformationen des spezifischen Gebiets können von zum Beispiel der Steuervorrichtung (der Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und der Informationsendgerätevorrichtung TM) heruntergeladen werden und im Speicher 44c (der Speichereinheit) festgelegt werden.
Wenn das autonome Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) in das bestimmte Gebiet eintritt, gibt die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen, die von dem anderen autonomen Arbeitsgerät 10 empfangen wurden, und dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät 10 an. Die Positionsangabeeinheit C3 gibt die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen, die von wenigstens zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten 10 empfangen wurden, und den Abständen zu solchen anderen autonomen Arbeitsgeräten 10 an.
Zum Beispiel ist in einem Fall, in dem die Positionsinformationen der beiden anderen autonome Arbeitsgeräte 10 verwendet werden, die Positionsangabeeinheit C3 dazu in der Lage, die eigene Position basierend auf den jeweiligen Teilen der Positionsinformationen (xm, ym) und (xn, yn) und den Abständen Lm und Ln zu den zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten 10 von dem autonomen Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) anzugeben. Das Vergabeverfahren kann auf einer Triangulation basieren, und es ist ebenso möglich, einen Winkel zu verwenden, der von einer Richtung eines anderen autonomen Arbeitsgeräts 10 ausgebildet wird, das die Positionsinformationen (xm, ym) bezüglich des autonomen Arbeitsgeräts 10 (eigenes Gerät) hat und einer Richtung eines anderen autonomen Arbeitsgeräts 10, das die Positionsinformationen (xn, yn) hat.
Bei der Angabe der eigenen Position ist es zum Beispiel ebenso möglich ein anderes autonomes Arbeitsgerät 10, den Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät 10, und einen Abstand (Markierungsabstand) zu einer Markierung, an der die Positionsinformationen im eigenen Arbeitsgebiet festgelegt sind, zu verwenden, ohne die Informationen der beiden anderen autonomen Arbeitsgeräte zu verwenden. D. h., die Positionsangabeeinheit C3 ist ebenso dazu in der Lage, die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen, die von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangen wurden, dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät, den Positionsinformationen der Markierung und dem Markierungsabstand anzugeben.
Die ECU 44 ist mit der Gruppe der verschiedenen Sensoren S verbunden. Die Gruppe der verschiedenen Sensoren S weist einen Azimutsensor 46, einen GNSS-Sensor 48, einen Raddrehzahlsensor 50, einen Winkelgeschwindigkeitssensor 52, einen Beschleunigungssensor 54, einen Stromsensor 62 und einen Klingenhöhensensor 64, einen Magnetsensor 66 und Ähnliche auf.
Der GNSS-Sensor 48 und der Azimutsensor 46 sind Sensoren, um Informationen einer Position und einer Ausrichtung des autonomen Arbeitsgeräts 10 zu erfassen. Der Azimutsensor 46 tastet den Azimut gemäß dem Erdmagnetismus ab. Der GNSS-Sensor 48 empfängt Funkwellen (GNSS-Signale), die von einer Basisstation oder einem Positionierungssatelliten übertragen wurden, und erfasst Informationen, die die aktuelle Position (Breite, Länge) des autonomen Arbeitsgeräts 10 angegeben.
Der Raddrehzahlsensor 50, der Winkelgeschwindigkeitssensor 52 und der Beschleunigungssensor 54 sind Sensoren, um Informationen eines Bewegungszustands des autonomen Arbeitsgeräts 10 zu erfassen. Der Raddrehzahlsensor 50 erfasst die Raddrehzahlen der linken und rechten Hinterräder 16. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 52 erfasst eine Winkelgeschwindigkeit um die Achse in der Richtung nach oben und unten (z-Achse in der vertikalen Richtung) an der Position der Mitte des Schwerpunkts des autonomen Arbeitsgeräts 10. Der Beschleunigungssensor 54 erfasst Beschleunigungen in den drei orthogonalen Achsenrichtungen der x-, y-, und z-Achsen, die auf das autonome Arbeitsgerät 10 einwirken.
Der Stromsensor 62 erfasst den Stromverbrauch (eine Menge des Energieverbrauchs) der Batterie 32. Ein Erfassungsergebnis des Stromverbrauchs (Menge des Energieverbrauchs) wird im Speicher 44c der ECU 44 gespeichert. In einem Fall, in dem eine vorbestimmte Menge der elektrischen Energie verbraucht wird und die Menge der in der Batterie 32 gespeicherten Energie gleich oder kleiner als ein Grenzwert wird, steuert die ECU 44 das autonome Arbeitsgerät 10, um an eine Ladestation zum Laden zurückzukehren.
Der Klingenhöhensensor 64 erfasst eine Höhe der Klinge 20 bezüglich der Bodenfläche GR. Ein Erfassungsergebnis des Klingenhöhensensors 64 wird an die ECU 44 ausgegeben. Die Klingenhöhensensor-Einstellungseinheit 100 wird basierend auf der Steuerung von der ECU 44 angetrieben, und die Klinge 20 bewegt sich in der Richtung nach oben und unten nach oben und unten, um so die Höhe von der Bodenfläche GR einzustellen.
Der Magnetsensor 66 (ein linker Magnetsensor 66L, ein rechter Magnetsensor 66R) ist an symmetrischen Positionen in der Richtung nach links und rechts des autonomen Arbeitsgeräts 10 angeordnet und erfasst ein Magnetfeld, das an einem Gebietsdraht erzeugt wird, und gibt ein Signal aus, das die Stärke von einem jeden Magnetfeld (Intensität des Magnetfelds) an die ECU 44 ausgibt.
Die Ausgaben der Gruppe von verschiedenen Sensoren S werden in die ECU 44 über die E/A 44b eingegeben. Die ECU 44 veranlasst, dass die Batterie 32 den Fahrmotor 26, den Arbeitsmotor 22 und die Klingenhöhensensor-Einstellungseinheit 100 basierend auf den Ausgaben von der Gruppe der verschiedenen Sensoren S mit elektrischer Energie versorgt. Die ECU 44 gibt einen Steuerwert durch die E/A 44b aus, um den Fahrmotor 26 zu steuern, um so das Fahren des autonomen Arbeitsgeräts 10 zu steuern. Darüber hinaus gibt die ECU 44 ebenso einen Steuerwert durch die E/A 44b aus, um die Klingenhöhensensor-Einstellungseinheit 100 zu steuern, um so die Höhe der Klinge 20 einzustellen. Weiterhin gibt die ECU 44 einen Steuerwert durch die E/A 44b aus, um die Klingenhöhensensor-Einstellungseinheit 22 zu steuern, um so die Rotation der Klinge 20 zu steuern. Hier ist die E/A 44b dazu ausgelegt, als Kommunikationsschnittstelle zu fungieren, sodass die Kommunikationseinheit C2 dazu ausgelegt ist, drahtlos mit der Steuervorrichtung (der Informationsverarbeitungsvorrichtung SV, dem Informationsendgerätevorrichtung TM) über die E/A 44b im Netzwerk NET zu kommunizieren.
Die Steuervorrichtung (die Informationsverarbeitungsrichtung SV, die Informationsendgerätevorrichtung TM) empfängt GNSS-Signalinformationen, die von einer Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten 10 übertragen wurden, die jeweils die Arbeit in verschiedenen Arbeitsgebieten durchführen, und Positionsinformationen basierend auf den GNSS-Signalinformationen. Die Positionsinformationen geben Positionsinformationen in einem Arbeitsgebiet an, in dem ein jedes von der Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte die Arbeit durchführt. Dann legt die Steuervorrichtung aus der Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte ein autonomes Arbeitsgerät mit Ausnahme eines autonomen Arbeitsgeräts, das eine Übertragungsquelle ist, als ein Übertragungsziel fest und überträgt die GNSS-Signalinformationen und die Positionsinformationen, die von der Übertragungsquelle empfangen wurden, an das autonome Arbeitsgerät, das als das Übertragungsziel festgelegt wurde. Demgemäß können die GNSS-Signalinformationen und die Positionsinformationen in der Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte 10, die jeweils die Arbeit in verschiedenen Arbeitsgebieten durchführen, gemeinsam verwendet werden.
(Beispiel der Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten, die jeweils Arbeit in verschiedenen Arbeitsgebieten durchführen)
4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten, die jeweils Arbeit in verschiedenen Arbeitsgebieten durchführen, zeigt und zeigt hier ein Beispiel, in dem AR1 bis AR9 als die unterschiedlichen Arbeitsgebiete festgelegt sind. Die autonomen Arbeitsgeräte 10A bis 10E sind autonome Arbeitsgeräte, die jeweils in den Arbeitsgebieten AR1 bis AR5 arbeiten.
Das Arbeitsgebiet AR1 ist ein Arbeitsgebiet nahe einer Basisstation RTK1, die die GNSS-Signale überträgt, und das Arbeitsgebiet AR2 ist ein Arbeitsgebiet nahe einer Basisstation RTK2, die die GNSS-Signale überträgt. Das Arbeitsgebiet AR3 ist ein Arbeitsgebiet nahe der Basisstation RTK3, die die GNSS-Signale überträgt, und das Arbeitsgebiet AR4 ist ein Arbeitsgebiet nahe einer Basisstation RTK4, die die GNSS-Signale überträgt.
Bezüglich eines jeden der Arbeitsgebiete AR1 bis AR9 unterteilt ein Benutzer optional die Arbeitsgebiete oder unterteilt die Arbeitsgebiete durch einen Gebietsdraht. Bevor die Arbeit im zugewiesenen Arbeitsgebiet AR durchgeführt wurde, erkennt die ECU 44 des autonomen Arbeitsgeräts 10 das Gebiet basierend auf den Karteninformationen, die vom Benutzer festgelegt wurden oder den Karteninformationen basierend auf dem GNSS-Signal. In einem Fall, in dem der Gebietsdraht festgelegt ist, wird ein Fahrt entlang der Spur entlang dem Außenumfang des Arbeitsgebiets AR basierend auf dem Erfassungsergebnis des Gebietsdrahts durchgeführt, um so die Begrenzung des Arbeitsgebiets AR zu erkennen (zu erfassen). Eine Gebietskarte, die die äußere Form des Arbeitsgebiets anzeigt, wird durch die Fahrt entlang der Spur erzeugt. Die erzeugte Gebietskarte wird im Speicher 44c (der Speichereinheit) gespeichert. Das autonome Arbeitsgerät 10 fährt autonom im Arbeitsgebiet AR gemäß der erzeugten Gebietskarte und führt eine vorbestimmte Arbeit aus. Eine Markierung, eine Basisstation oder Ähnliches können in Abhängigkeit von der erforderlichen Arbeitsgenauigkeit zusätzlich zum Gebietsdraht installiert sein.
Wie in 4 dargestellt, ist das Arbeitsgebiet AR5 im Mittenteil ein Arbeitsgebiet an einer Position, die weiter von den GNSS-Basisstationen RTK1 bis RTK4 entfernt ist als die Arbeitsgebiete AR1 bis AR4. Wenn man einen Prozess des autonomen Arbeitsgeräts 10E, das im Arbeitsgebiet AR5 arbeitet, als Beispiel heranzieht, gibt die Positionsangabeeinheit C3 des autonomen Arbeitsgeräts 10E die eigene Position des eigenen Arbeitsgebiets AR5 an, in dem das autonome Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) die Arbeit ausführt.
In dem eigenem Arbeitsgebiet AR5 gibt in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf den GNSS-Signalen des eigenen Geräts erfasst wurden, die von der Vielzahl der Basisstationen (zum Beispiel wenigstens zwei Basisstationen der Basisstationen RTK1 bis RTK2) über die Kommunikationseinheit C2 empfangen wurden, die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position basierend auf den GNSS-Signalinformationen an, die basierend auf dem empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden. Andererseits gibt in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signalen des eigenen Geräts erfasst wurden, die von der Kommunikationseinheit C2 empfangen wurden, nicht eine vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen von anderen autonomen Arbeitsgeräten (zum Beispiel wenigstens zwei der autonomen Arbeitsgeräte 10A bis 10D), die die GNSS-Signale empfangen haben, die die GNSS-Signalinformationen aufweisen, die die zulässige Genauigkeit der Referenzinformationen erfüllen, und die Abstände zu solchen autonomen Arbeitsgeräten (zum Beispiel die Abstände vom autonomen Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) zu den anderen autonomen Arbeitsgeräten 10A und 10B) an.
(Prozess des autonomen Arbeitssystems)
5 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Prozess des autonomen Arbeitssystems gemäß der ersten Ausführungsform zu beschreiben. Zuerst empfängt in Schritt S510 der GNSS-Sensor 48 das GNSS-Signal, das von einer Basisstation oder einem Positionierungssatelliten übertragen wurde.
In Schritt S520 vergleicht die Positionsangabeeinheit C3 die auf der Basis des GNSS-Signals erfassten GNSS-Signalinformationen mit den Referenzsignalinformationen. In einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen eine vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen (S520-Ja), geht der Prozess zu Schritt S570 weiter, und die Positionsangabeeinheit C3 gibt die eigene Position basierend auf den GNSS Signalinformationen an, die basierend auf dem empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden (S570).
Hier sind die GNSS-Signalinformationen Informationen, die basierend auf dem empfangenen GNSS-Signal erfasst wurden und weisen eine Signalstärke des GNSS-Signals, Orbitinformationen eines Positionierungssatelliten, die im GNSS-Signal enthalten sind, und Zeitinformationen einer Atomuhr auf. Darüber hinaus sind die Referenzsignalinformationen Signalinformationen, die als eine Referenz (ein Grenzwert) dienen, und werden vorab für jede der Signalstärken des GNSS-Signals, den Orbitinformationen des Positionierungssatelliten und den Zeitangaben der Atomuhr, die in den GNSS-Signalinformationen enthalten sind, festgelegt. In einem Fall, in dem die jeweiligen Informationsteile, wie die Signalstärke des GNSS-Signals, die Orbitinformationen des Positionierungssatelliten und die Zeitangaben der Atomuhr die vorbestimmte zulässige Genauigkeit in den Referenzsignalinformationen erfüllen, gibt die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position basierend auf den GNSS-Signalinformationen an, die von dem empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden (S570). Es ist hervorzuheben, dass bezüglich des Verfahrens der Bestimmung, ob die Informationen des Satellitensignals die Genauigkeit als Referenz wie oben beschrieben erfüllen, verschiedene bekannte Verfahren anwendbar sind.
Andererseits geht im Vergleichsprozess von Schritt S520 in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden, die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen nicht erfüllen (S520-Nein), der Prozess zu Schritt S530 weiter. D. h., in einem Fall, in dem wenigstens eines von der Signalstärke des GNSS-Signals, den Orbitinformationen des Positionierungssatelliten und den Zeitangaben der Atomuhr die vorbestimmte zulässige Genauigkeit in den Referenzsignalinformationen nicht erfüllt (die vorbestimmte zulässige Genauigkeit überschreitet), geht der Prozess zu Schritt S530 weiter.
In Schritt S530 gibt die Abstandseingabeeinheit C1 den Abstand zur Vielzahl der anderen autonomen Arbeitsgeräte 10 basierend auf den Bildinformationen, die von der Kamera 11 abgebildet wurden, an.
In Schritt S540 empfängt die Kommunikationseinheit C2 die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal erfasst wurden, das von dem anderen autonomen Arbeitsgerät 10 empfangen wurden und die Positionsinformationen eines anderen autonomen Arbeitsgeräts 10, die basierend auf den GNSS-Signalinformationen über die Steuervorrichtung (die Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und die Informationsendgerätevorrichtung TM) erfasst wurden. Es ist hervorzuheben, dass die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal erfasst wurden, das von einem anderen autonomen Arbeitsgerät 10 empfangen wurde, und die Positionsinformationen eines anderen autonomen Arbeitsgeräts 10, die basierend auf den GNSS-Signalinformationen erfasst wurden, direkt über eine gegenseitige Kommunikation zwischen den autonomen Arbeitsgeräten 10 ohne den Eingriff der Steuervorrichtung (die Informationsverarbeitungsvorrichtung SV und die Informationsendgerätevorrichtung TM) empfangen werden können.
Dann gibt in Schritt S550 die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen eines solchen anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweisen, die die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, und dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät an.
Dann kehrt in einem Fall des Fortsetzens der Arbeit in der Bestimmung von Schritt S560 (S560-Nein) der Prozess zu Schritt S510 zurück und ein ähnlicher Prozess wird wiederholt ausgeführt. Andererseits endet in einem Fall des Beendens der Arbeit (S560-Ja) der Prozess von 5.
[Zweite Ausführungsform]
Im Prozess von 5 wurde eine Beschreibung bezüglich eines Beispiels des Durchführens des Prozesses gemäß einem Bestimmungsergebnis dargelegt, ob die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal erfasst wurden, die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen. Der Prozess kann jedoch auch gemäß dem Bestimmungsergebnis durchgeführt werden, ob der Abstand zwischen dem autonomen Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) und der Basisstation gleich oder größer als ein Grenzwert ist.
6 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Prozess des autonomen Arbeitssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform zu beschreiben. Die Prozesse von S610 und S620 unterscheiden sich von denen in 5, aber die anderen Prozesse sind ähnlich wie die in 5. Prozesse ähnlich wie die in 5 werden durch die gleichen Schrittzahlen angegeben.
In S610 von 6 gibt die Distanzeingabeeinheit C1 den Abstand zur Basisstation basierend auf den Bildinformationen, die von der Kamera 11 abgebildet werden, an. Zum Beispiel gibt in 4 die Abstandsangabeeinheit C1 des autonomen Arbeitsgeräts 10E die Abstände zu den Basisstationen (zum Beispiel RTK1 bis RTK4) basierend auf den von der Kamera 11 abgebildeten Bildinformationen an.
In Schritt S620 bestimmt die Abstandsangabeeinheit C1, ob der Abstand zwischen dem autonomen Arbeitsgerät 10 und der Basisstation gleich oder größer als ein Grenzwert ist. In einem Fall, in dem der Abstand zwischen dem autonomen Arbeitsgerät 10 und der Basisstation kleiner als der Grenzwert ist (S620-Nein), gibt die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position basierend auf den GNSS-Signalinformationen an, die vom empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden (S570).
Andererseits werden in einem Fall, in dem der Abstand zwischen dem autonomen Arbeitsgerät 10 und der Basisstation im Bestimmungsprozess von Schritt S620 gleich oder größer als der Grenzwert (S620-Ja) ist, die Prozesse von Schritt S540 und der nachfolgenden Schritte ausgeführt.
<Dritte Ausführungsform>
Im Prozess von 5 wurde die Beschreibung bezüglich eines Beispiels dargelegt, in dem der Prozess gemäß dem Bestimmungsergebnis durchgeführt wird, ob die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal erfasst wurden, die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen. Der Prozess kann jedoch auch gemäß dem Bestimmungsergebnis durchgeführt werden, ob das autonome Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) in ein bestimmtes Gebiet eingetreten ist, in dem die GNSS-Signalinformationen nicht die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen.
7 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Prozess des autonomen Arbeitssystems gemäß einer dritten Ausführungsform zu beschreiben. Ein Prozess von S710 unterscheidet sich von denen in 5, aber die anderen Prozesse sind ähnlich wie diejenigen in 5. Prozesse ähnlich wie die in 5 werden durch die gleichen Schrittzahlen angegeben.
In S710 von 7 vergleicht die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position des autonomen Arbeitsgeräts 10, die angegeben wurde, mit den Positionsinformationen des spezifischen Gebiets, das als das eigene Arbeitsgebiet festgelegt ist. Die Positionsangabeeinheit C3 bezieht sich auf den Speicher 44c (die Speichereinheit) (8), um die Positionsinformationen des spezifischen Gebiets zu erfassen, das als das eigene Arbeitsgebiet festgelegt ist, und vergleicht die erfassten Positionsinformationen des spezifischen Gebiets mit der eigenen Position des autonomen Arbeitsgeräts 10.
In einem Fall, in dem die eigene Position des autonomen Arbeitsgeräts 10 sich außerhalb des spezifischen Gebiets (S710-Nein) befindet, gibt die Positionsangabeeinheit C3 die eigene Position basierend auf den GNSS-Signalinformationen an, die vom empfangenen GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden (S570).
Andererseits bestimmt im Bestimmungsprozess von Schritt S710 in einem Fall, in dem die eigene Position des autonomen Arbeitsgeräts 10 sich in dem spezifischen Gebiet befindet, die Positionsangabeeinheit C3, dass das autonome Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) in das spezifische Gebiet eingetreten ist (S710-Ja) und führt die Prozesse von Schritt S530 und der nachfolgenden Schritte durch.
<Vierte Ausführungsform>
Im schematischen Diagramm von 4, das eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten darstellt, die jeweils in verschiedenen Arbeitsgebieten die Arbeit ausführen, sind in einem Fall, in dem die Markierungen angebracht sind, zum Beispiel die Markierungen MK1 bis MK4, die die Begrenzung des eigenen Arbeitsgebiets AR5 unterteilen, angebracht. Bei den Markierungen MK1 bis MK4 sind Anbringungsgegenstände, die jeweils eine vorbestimmte Höhe haben, wie einen Pol oder einen dreieckigen Kegel, angeordnet. Die Markierungen haben jeweils unterschiedliche Erscheinungsformen, die für jede Anordnungsposition angeordnet werden können.
Die Abstandsangabeeinheit C1 unterteilt die Begrenzung des eigenen Arbeitsgebiets, und gibt einen Markierungsabstand zu der Markierung an, an dem die Positionsinformationen im eigenem Arbeitsgebiet festgelegt sind. Durch Abbilden der Markierungen MK1 bis MK4 mit der Kamera 11 ist die Positionsangabeeinheit C3 dazu in der Lage, basierend auf den erfassten Bildern Informationen bezüglich der Abstände (Markierungsabstände) von dem autonomen Arbeitsgerät 10 (eigenes Gerät) zu den jeweiligen Markierungen MK1 bis MK4 und die Richtungen des autonomen Arbeitsgeräts 10E bezüglich der jeweiligen Markierungen MK1 bis MK4 zu erfassen.
Bei der Angabe der eigenen Position ist es ohne Verwendung von Informationen der anderen beiden autonomen Arbeitsgeräte 10 möglich, zum Beispiel ein anderes autonomes Arbeitsgerät 10 (zum Beispiel das autonome Arbeitsgerät 10A), der Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät 10A und der Abstand (Markierungsabstand) zu der Markierung (wenigstens eine der Markierungen MK1 bis MK4), an denen die Positionsinformationen im eigenem Arbeitsgebiet AR5 festgelegt sind, zu verwenden. D. h., die Positionsangabeeinheit C3 ist dazu in der Lage, die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen, die von dem anderen autonomen Arbeitsgerät 10A empfangen wurden, dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät 10A, den Positionsinformationen der Markierung (zum Beispiel MK2) und dem Markierungsabstand anzugeben.
Hier ist in einem Fall, in dem eine Erfassungseinheit (der Magnetsensor 66, die Kamera 11) einen Gebietsdraht oder eine Markierung erfasst, die die Begrenzung des eigenen Arbeitsgebiets unterteilt, und das autonome Arbeitsgerät, das in eigenem Arbeitsgebiet arbeitet, sich dem Gebietsdraht oder der Markierung in einem vorbestimmten Abstand annähert, die Positionsangabeeinheit C3 dazu in der Lage, die eigene Position basierend auf einer Kombination eines Empfangsergebnisses der GNSS-Signalinformationen und einem Erfassungsergebnis des Gebietsdrahts oder der Markierung anzugeben, und ist dazu in der Lage, einen Wendezeitpunkt im autonomen Fahren zu bestimmen.
< Weitere Ausführungsformen>
Darüber hinaus kann ein Programm zum Verwirklichen einer jeder Funktion des autonomen Arbeitsgeräts, das in den Ausführungsformen beschrieben wurde, dem autonomen Arbeitsgerät über ein Netzwerk oder ein Speichermedium bereitgestellt werden, und ein oder mehrere Prozessoren im Computer des autonomen Arbeitsgeräts sind dazu ausgelegt, das Programm zu lesen und auszuführen.
<Zusammenfassung der Ausführungsformen>

1. Ausgestaltung. Das autonome Arbeitssystem in der obigen Ausführungsform ist ein autonomes Arbeitssystem (zum Beispiel STM von 1), das eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten (zum Beispiel 10 von 1) aufweist, wobei die Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte (10) jeweils aufweist:
- eine Abstandsangabeeinheit (zum Beispiel C1 von 3), die ausgestaltet ist, einen Abstand zu einem anderen autonomen Arbeitsgerät basierend auf Bildinformationen anzugeben, die durch Abbildung der Umgebungen erhalten werden; und
- eine Kommunikationseinheit (zum Beispiel C2 von 3), die ausgestaltet ist, ein GNSS-Signal eines eigenen Geräts und GNSS-Signalinformationen, die basierend auf einem GNSS-Signal erfasst wurden, das von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangen wurde, und Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, die basierend auf den GNSS-Signalinformationen erfasst wurden, zu empfangen; und
- eine Positionsangabeeinheit (zum Beispiel C3 von 3), die ausgestaltet ist, um in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden, keine vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, eine eigene Position in einem eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit der Referenzinformationen erfüllen, und einem Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.

Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 1. Gestaltung ist es in dem Fall möglich, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal, das vom eigenen Geräts erfasst wurde, keine vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen eines anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit der Referenzinformationen erfüllen, und den Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.
2. Gestaltung. Im autonomen Arbeitssystem (STM) in der obigen Ausführungsform, ist eine Speichereinheit (44c von 3), die ausgestaltet ist, ein spezifisches Gebiet zu speichern, in dem die GNSS-Signalinformationen nicht die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, weiterhin in jedem Arbeitsgebiet enthalten, und
wenn das eigene Gerät in das spezifische Gebiet im eigenen Arbeitsgebiet eintritt, gibt die Positionsangabeeinheit (C3) die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts und dem Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät an.
Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 2. Gestaltung ist es möglich, selbst wenn ein Abschirmungsgegenstand, der eine Funkwelle abschirmt, vorliegt oder das eigene Gerät in ein spezifisches Gebiet eintritt, in dem es schwierig ist, ein GNSS-Signal aufgrund einer relativen Positionsbeziehung zu einer Basisstation stabil zu empfangen, die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen von dem anderen autonomen Arbeitsgerät, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, und dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.
3. Gestaltung. Im autonomen Arbeitssystem (STM) in der obigen Ausführungsform gibt die Positionsangabeeinheit (C3) die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen, die von wenigstens zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten empfangen wurden, und den Abständen zu den wenigstens zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten an.
Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 3. Gestaltung ist es möglich, die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf einer Triangulation basierend auf den Positionsinformationen, die von wenigstens zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten empfangen wurden, und den Abständen zu solchen wenigstens zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten anzugeben.
4. Gestaltung. Im autonomen Arbeitssystem (STM) in der Ausführungsform gibt die Abstandsangabeeinheit (C1) weiterhin einen Markierungsabstand zu einer Markierung, an der eine Begrenzung des eigenen Arbeitsgebiets unterteilt ist, und Positionsinformationen in dem eigenen Arbeitsgebiet festgelegt sind, basierend auf den Bildinformationen an, und
die Positionsangabeeinheit (C3) gibt die eigene Position basierend auf den von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangenen Positionsinformationen, dem Abstand zum anderen autonomen Arbeitsgerät, den Positionsinformationen der Markierung und dem Markierungsabstand an.
Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 4. Gestaltung ist es möglich, die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen, die von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangen wurden, dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät, und der Triangulation basierend auf den Positionsinformationen der Markierung und dem Markierungsabstand anzugeben.
5. Gestaltung. Im autonomen Arbeitssystem (STM) in der obigen Ausführungsform ist ein Arbeitsgebiet (zum Beispiel AR1 bis AR4 von 4), in dem das andere autonome Arbeitsgerät Arbeit durchführt, ein Arbeitsgebiet, das sich näher an einer Basisstation (RTK1 bis RTK4) zum Übertragen des GNSS-Signals als das eigene Arbeitsgebiet (zum Beispiel AR5 von 4) befindet.
Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 5. Gestaltung ist ein anderes autonomes Arbeitsgerät, das in einem Arbeitsgebiet arbeitet, das sich näher an der Basisstation als das eigene Arbeitsgebiet befindet, dazu in der Lage, das GNSS-Signal in einem stabileren Zustand zu empfangen. Selbst in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal, das vom eigenen Gerät empfangen wurde, erfasst wurden, nicht die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, ist es möglich, die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen eines anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die zulässige Genauigkeit der Referenzinformationen erfüllt, und dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.
6. Gestaltung. Im autonomen Arbeitssystem (STM) in der obigen Ausführungsform gibt in einem Fall, in dem ein Abstand zu der Basisstation gleich oder größer als ein Grenzwertabstand ist, basierend auf den Bildinformationen, die von der Abstandsangabeeinheit (C1) erfasst wurden, die Positionsangabeeinheit (C3) die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts und dem Abstand zum anderen autonomen Arbeitsgerät an.
Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 6. Gestaltung ist es sogar in einem Fall möglich, in dem das eigene Gerät Arbeit an einer Position durchführt, an der es schwierig ist, das GNSS-Signal aufgrund der relativen Positionsbeziehung zur Basisstation stabil zu empfangen, die eigene Position im eigenen Arbeitsgebiet basierend auf den Positionsinformationen von dem anderen autonomen Arbeitsgerät, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, und dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.
7. Gestaltung. Im autonomen Arbeitssystem (STM) in der obigen Ausführungsform gibt in einem Fall, in dem im eigenen Arbeitsgebiet die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden, die die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, die Positionsangabeeinheit (C3) die eigene Position basierend auf dem GNSS-Signalinformationen an.
Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 7. Gestaltung ist es in dem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen des eigenen Geräts die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, möglich, die eigene Position basierend auf den GNSS-Signalinformationen des eigene Geräts anzugeben, ohne Positionsinformationen eines anderen autonomen Arbeitsgeräts oder Informationen zum Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät zu verwenden.
8. Gestaltung. Im autonomen Arbeitssystem (STM) in der obigen Ausführungsform führt die Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte jeweils Arbeit in verschiedenen Arbeitsgebieten durch.
Gemäß dem autonomen Arbeitssystem in der 8. Gestaltung ist es in einem jeden der Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten in einem Fall möglich, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal von dem eigenen Gerät erfasst wurden, nicht eine vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit erfüllen, und dem Abstand zu einem solchen anderen autonomen Arbeitsgerät 10 anzugeben.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Änderungen und Modifikationen können innerhalb des Geltungsbereichs der Kernaussage der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.

Claims

Autonomes Arbeitssystem, das eine Vielzahl von autonomen Arbeitsgeräten aufweist, wobei die Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte aufweist: eine Abstandsangabeeinheit, die dazu ausgestaltet ist, einen Abstand zu einem anderen autonomen Arbeitsgerät basierend auf durch das Abbilden von Umgebungen erhaltenen Bildinformationen anzugeben; und eine Kommunikationseinheit, die ausgestaltet ist, ein GNSS-Signal eines eigenen Geräts und GNSS-Signalinformationen, die basierend auf einem GNSS-Signal, das von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangen wurde, und Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, die basierend auf den GNSS-Signalinformationen erfasst wurden, zu empfangen; und eine Positionsangabeeinheit, die ausgestaltet ist, um in einem Fall, in dem die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden, eine vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen nicht erfüllen, eine eigene Position in einem eigenen Arbeitsgebiet, basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts, das das GNSS-Signal empfangen hat, das die GNSS-Signalinformationen aufweist, die die zulässige Genauigkeit der Referenzinformationen erfüllen, und einem Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät anzugeben.
Autonomes Arbeitssystem nach Anspruch 1, das weiterhin eine Speichereinheit aufweist, die ausgestaltet ist, ein spezifisches Gebiet, in dem die GNNS-Signalinformationen die vorbestimmte zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen nicht erfüllen, in jedem Arbeitsgebiet zu speichern, wobei, wenn das eigene Gerät im bestimmten Gebiet im eigenen Arbeitsgebiet eintritt, die Positionsangabeeinheit die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts und dem Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät angibt.
Autonomes Arbeitssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positionsangabeeinheit die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen, die von wenigstens zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten empfangen wurden, und Abständen zu den wenigstens zwei anderen autonomen Arbeitsgeräten angibt.
Autonomes Arbeitssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abstandsangabeeinheit weiterhin einen Markierungsabstand zu einer Markierung, an der eine Begrenzung des eigenen Arbeitsgebiets unterteilt ist, und Positionsinformationen in dem eigenen Arbeitsgebiet festgelegt sind, basierend auf den Bildinformationen angibt, und wobei die Positionsangabeeinheit die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen, die von dem anderen autonomen Arbeitsgerät empfangen wurden, dem Abstand zum anderen autonomen Arbeitsgerät, den Positionsinformationen der Markierung und dem Markierungsabstand angibt.
Autonomes Arbeitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Arbeitsgebiet, in dem das andere autonome Arbeitsgerät eine Arbeit durchführt, ein Arbeitsgebiet ist, das sich zum Übertragen des GNSS-Signals näher an einer Basisstation als das eigene Arbeitsgebiet befindet.
Autonomes Arbeitssystem nach Anspruch 5, wobei in einem Fall, in dem ein Abstand zur Basisstation gleich oder größer als ein Grenzwertabstand basierend auf den von der Abstandsangabeeinheit erfassten Bildinformationen ist, die Positionsangabeeinheit die eigene Position basierend auf den Positionsinformationen des anderen autonomen Arbeitsgeräts und dem Abstand zu dem anderen autonomen Arbeitsgerät angibt.
Autonomes Arbeitssystem nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem im eigenen Arbeitsgebiet die GNSS-Signalinformationen, die basierend auf dem GNSS-Signal des eigenen Geräts erfasst wurden, die zulässige Genauigkeit der Referenzsignalinformationen erfüllen, die Positionsangabeeinheit die eigene Position basierend auf den GNSS-Signalinformationen angibt.
Autonomes Arbeitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vielzahl der autonomen Arbeitsgeräte jeweils Arbeit in verschiedenen Arbeitsgebieten durchführt.