JP2017181408A - 芝刈機用の標識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 より正確に芝刈機に認識され易い標識装置を提供する。【解決手段】 標識装置１０は、光を放出可能な発光部２０と、発光部２０を内部に収納するハウジング部と、ハウジング部を支持可能な支持部１５と、を備えている。ハウジング部は、発光部２０からの光をハウジング部の側部で透過させる透過部（例えば複数の窓体１７−２，１８−２，１９−２）と、ハウジング部の内部に収納された発光部２０（例えば複数の発光体２７，２８，２９）を覆う屋根部１１と、を有している。ハウジング部は、複数の窓体のうちの隣の２つの窓体毎にそれらの間に設けられる側壁部（例えば側壁体１３−２）を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、芝刈機（例えば自走式芝刈ロボット）に用いられる標識装置（例えばビーコン）等に関する。

例えば特許文献１は、芝刈機の１例として、ロボット芝刈機１０（自走式芝刈ロボット）を開示し、そのロボット芝刈機１０は、例えばビーコンである境界標識８１０（標識装置）を認識して、芝を刈る範囲（作業範囲）を認識することができる。

米国特許出願公開第２０１５／０２７１９９１号明細書

標識装置は、芝刈機によって認識され易いことが作業者又は当業者にとって望まれている。言い換えれば、芝刈機は、作業範囲を確定するための標識装置を誤って認識しないことが好ましい。

本発明の１つの目的は、より正確に芝刈機に認識され易い標識装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。

第１の態様において、芝刈機用の標識装置は、
光を放出可能な発光部と、
前記発光部を内部に収納するハウジング部と、
前記ハウジング部を支持可能な支持部と、
を備え、
前記ハウジング部は、
前記光を前記ハウジング部の側部で透過させる透過部と、
前記ハウジング部の前記内部に収納された前記発光部を覆う屋根部と、
を有し、
前記透過部は、複数の窓体で構成され、
更に、前記ハウジング部は、
前記複数の窓体のうちの隣の２つの窓体毎にそれらの間に設けられる側壁部を有する。

第１の態様では、発光部を格納するハウジング部は、発光部を覆う屋根部を有している。従って、例えば太陽光である外部光が標識装置を照らす時に、外部光が発光部（具体的には、発光部からの光（内部光）をハウジング部の側部で透過させる透過部）に進入することを防ぐことができる。

仮に、標識装置のハウジング部が屋根部を有しない場合に、例えば太陽光が透過部（発光部）で反射されることが想定される。言い換えれば、標識装置のハウジング部が屋根部を有しない時に、芝刈機は、反射光（太陽光）を発光部（内部光）として誤って認識する可能性がある。

第１の態様では、標識装置のハウジング部は、発光部に向かう外部光（太陽光）に対処可能な屋根部を有し、従って、芝刈機は、標識装置をより正確に認識することができる。

加えて、第１の態様では、ハウジング部は、側壁部を有し、従って、側壁部は、複数の発光体（複数の内部光）が相互に干渉することを防ぐことができる。言い換えれば、芝刈機は、標識装置をより一層正確に認識することができる。

第１の態様に従属する第２の態様において、
前記発光部は、複数の発光体を有してもよく、
前記複数の窓体の各々は、前記複数の発光体のうちの対応する１つの発光体からの光を透過させてもよい。

第２の態様では、発光部は、複数の発光体を有している。従って、標識装置は、複数の方向に光を放出することができる。言い換えれば、芝刈機が作業範囲内を走行又は移動する時に、芝刈機は、標識装置を見失い難い。

第２の態様に従属する第３の態様において、
前記側壁部は、複数の側壁体で構成されてもよく、
前記複数の側壁体の各々は、前記ハウジング部の前記側部に等間隔に配置されてもよく、
前記複数の発光体は、前記ハウジング部の前記側部から全方位に前記光を放出してもよい。

第３の態様では、側壁部は、複数の側壁体で構成され、従って、複数の側壁体（側壁部）は、複数の発光体（複数の内部光）が相互に干渉することをより確実に防ぐことができる。また、複数の側壁体の各々がハウジング部の側部に等間隔に配置される時に、発光部は、複数の内部光を効率的に放出することができる。

加えて、第３の態様では、発光部は、複数の内部光を全方位（３６０度）に放出することができる。従って、芝刈機が作業範囲内を走行又は移動する時に、芝刈機は、標識装置をより一層見失い難い。

第３の態様に従属する第４の態様において、
前記複数の側壁体の数は、α（２以上の整数である）であってもよく、
前記複数の発光体の数は、αであってもよく、
前記複数の発光体は、３６０度をαで割った角度毎に割り当てられた光軸を有してもよい。

第４の態様では、発光部は、α個の内部光で全方位光を形成することができる。

第３の態様に従属する第５の態様において、
前記複数の側壁体の数は、３であってもよく、
前記複数の発光体の数は、３であってもよく、
前記複数の発光体は、１２０度毎に割り当てられた光軸を有してもよい。

第５の態様では、発光部は、３つの内部光で全方位光を形成することができる。言い換えれば、全方位光を放出可能な標識装置の製造コストは、低減される。

第３の態様に従属する第６の態様において、
前記複数の側壁体の数は、４であってもよく、
前記複数の発光体の数は、４であってもよく、
前記複数の発光体は、９０度毎に割り当てられた光軸を有してもよい。

第６の態様では、発光部は、４つの内部光で全方位光を形成することができる。言い換えれば、全方位光を放出可能な標識装置の製造コストは、低減される。

第１〜第６の態様の何れか１つの態様に従属する第７の態様において、
前記複数の窓体の各々に関して、正面視において、前記複数の窓体のうちの対応する１つの窓体の両側に、前記複数の側壁体のうちの対応する隣の２つの側壁体が配置されてもよい。

第７の態様では、窓体の両側に隣の２つの側壁体が適切に配置されるので、複数の側壁体（側壁部）は、複数の発光体（複数の内部光）が相互に干渉することをより一層確実に防ぐことができる。

第１〜第７の態様の何れか１つの態様に従属する第８の態様において、
前記屋根部は、太陽光を遮光可能な遮光部であってもよい。

第８の態様では、屋根部（遮光部）が外部光である太陽光を遮光可能であるので、太陽光は、屋根部で吸収又は減退される。従って、芝刈機は、標識装置をより一層正確に認識することができる。

第８の態様に従属する第９の態様において、
前記透過部を除く前記ハウジング部は、前記遮光部を形成してもよい。

第９の態様では、透過部を除くハウジング部が太陽光を遮光可能であるので、芝刈機は、標識装置をより一層正確に認識することができる。

第１〜第９の態様の何れか１つの態様に従属する第１０の態様において、
透過部は、光拡散剤を含んでもよい。

第１０の態様では、透過部は、光拡散剤を含み、従って、芝刈機は、透過部（発光部）からより均一に透過（放出）される光（内部光）をより一層正確に認識することができる。

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。

複数の標識装置によって確定される作業範囲の説明図を示す。 図２（Ａ）は、標識装置の構成例（外観例）を示し、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は、それぞれ、ハウジング部及び発光部の構成例（外観例）を示す。 窓体及び側壁体の配置例を示す。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）の各々は、発光部からの光（内部光）の説明図を示す。 芝刈機の構成例（機能ブロック例）を示す。

以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

図１は、複数の標識装置によって確定される作業範囲の説明図を示す。図１において、芝刈機５０が走行又は移動できる作業範囲は、点線で示され、１例において、その作業範囲は、例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０によって確定される。言い換えれば、芝刈機５０は、作業範囲内で例えば芝刈り等の作業を実行することができる。

なお、芝刈機５０（走行可能な作業機５０）は、典型的には、自走式芝刈ロボットである。例えば自走式芝刈ロボットは、例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０の内から少なくとも１つの標識装置（好ましくは複数の標識装置）を認識するとともに、芝が植えられている作業範囲内の走行しながら、芝刈りを実行することができる。

図１において、作業範囲は、例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０によって確定されているが、芝刈機５０用の作業範囲は、少なくとも３個の標識装置によって確定されてもよい。言い換えれば、少なくとも３つの標識装置の各々が角に配置されて、それらの角で作業範囲が設定されてもよい。もちろん、標識装置の数（全数）は、例えば２つ又は１つでもよく、芝刈機５０は、例えば２つ又は１つの標識装置で所定の作業範囲を推定してもよい。言い換えれば、作業システム１００は、芝刈機５０と少なくとも１つの標識装置とを備えている。

図２（Ａ）は、標識装置１０の構成例（外観例）を示し、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は、それぞれ、ハウジング部及び発光部の構成例（外観例）を示す。図２（Ａ）において、芝刈機５０は、例えば芝地である作業地に埋め込み又は設置されている。言い換えれば、作業者又はユーザは、芝地の作業範囲を確定するために、作業範囲の例えば角に対応する芝地の位置に標識装置１０を突き刺すことができる。

芝刈機５０用の標識装置１０は、例えば図２（Ｃ）に示される発光部２０を内部に収納するハウジング部と、ハウジング部を支持可能な支持部１５と、を備えている。発光部２０は、光（内部光）を放出可能であり、ハウジング部は、その光（内部光）をハウジング部の側部で透過させる透過部（例えば複数の窓体１７−２，１８−２，１９−２）と、ハウジング部の内部に収納された発光部２０（例えば複数の発光体２７，２８，２９）を覆う屋根部１１と、を有する。

図２（Ａ）に示されるように、発光部２０を格納するハウジング部は、発光部２０を覆う屋根部１１を有している。従って、例えば太陽光Ｓ１である外部光が標識装置１０を照らす時に、外部光が発光部２０又は窓体１７−２等の透過部に進入することを防ぐことができる。

仮に、標識装置１０のハウジング部が屋根部１１を有しない場合に、例えば太陽光Ｓ１が窓体１７−２で反射されることが想定される。言い換えれば、標識装置１０のハウジング部が屋根部１１を有しない時に、芝刈機５０は、反射光（太陽光Ｓ１）を発光部２０（内部光）又は窓体１７−２として誤って認識する可能性がある。

図２（Ａ）において、標識装置１０のハウジング部は、発光部２０に向かう外部光（太陽光Ｓ１）に対処可能な屋根部１１を有し、従って、図１の芝刈機５０は、図１の例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０の各々をより正確に認識することができる。

好ましくは、屋根部１１は、太陽光Ｓ１を遮光可能な遮光部である。屋根部１１（遮光部）が外部光である太陽光Ｓ１を遮光可能であるので、太陽光Ｓ１は、屋根部１１で吸収又は減退される。従って、図１の芝刈機５０は、図１の例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０の各々をより正確に認識することができる。

図２（Ｂ）において、透過部は、例えば３つの窓体１７−２，１８−２，１９−２で構成され、図２（Ｃ）において、発光部２０は、例えば３つの発光体２７，２８，２９を有している。複数の窓体１７−２，１８−２，１９−２の各々（例えば窓体１７−２）は、複数の発光体２７，２８，２９のうちの対応する１つの発光体（例えば発光体２７）からの光を透過させることができる。ハウジング部は、複数の窓体１７−２，１８−２，１９−２のうちの隣の２つの窓体（例えば窓体１７−２，１８−２）毎にそれらの間に設けられる側壁部（例えば側壁体１３−２）を有している。

図２（Ｃ）において、発光部２０は、複数の発光体２７，２８，２９を有している。従って、標識装置１０は、複数の方向に光を放出することができる。言い換えれば、図１の芝刈機５０が作業範囲内を走行又は移動する時に、芝刈機５０は、図１の例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０の各々を見失い難い。

図２（Ｂ）において、ハウジング部は、側壁部（例えば側壁体１３−１，１３−２，１３−３）を有し、従って、側壁体１３−１，１３−２，１３−３は、複数の発光体２７，２８，２９（複数の内部光）が相互に干渉することを防ぐことができる。

加えて、例えば側壁体１３−２は、太陽光、街灯等の外部光Ｓ２が、発光部２０又は窓体１７−２等の透過部に進入することを防ぐことができる（図２（Ａ）参照）。なお、作業地が芝地であり、その芝地が水滴（雨水等）を含む時に、太陽光Ｓ３は、芝地で反射して、例えば側壁体１３−２は、反射光である太陽光Ｓ３が、発光部２０又は窓体１７−２等の透過部に進入することを防ぐことができる（図２（Ａ）参照）。

好ましくは、透過部を除くハウジング部は、言い換えれば、例えば側壁体１３−２等の側壁部及び透過部の周囲部１７−１，１７−３は、遮光部を形成することができる。透過部を除くハウジング部（屋根部１１、側壁部及び周囲部）が外部光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を遮光可能であるので、外部光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、透過部を除くハウジング部で吸収又は減退される。従って、図１の芝刈機５０は、図１の例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０の各々をより正確に認識することができる。

図２（Ｂ）において、側壁部は、例えば３つの側壁体１３−１，１３−２，１３−３で構成され、複数の側壁体１３−１，１３−２，１３−３の各々は、ハウジング部の側部に等間隔に配置されて、複数の発光体２７，２８，２９は、ハウジング部の側部（具体的には、３つの窓体１７−２，１８−２，１９−２）から全方位（３６０度）に光（複数の内部光）を放出することができる。

側壁部が複数の側壁体１３−１，１３−２，１３−３で構成される時に、複数の側壁体１３−１，１３−２，１３−３（側壁部）は、複数の発光体２７，２８，２９（複数の内部光）が相互に干渉することをより確実に防ぐことができる。また、複数の側壁体１３−１，１３−２，１３−３の各々がハウジング部の側部に等間隔に配置される時に、発光部２０は、複数の内部光を効率的に放出することができる。

加えて、発光部２０が複数の内部光を全方位に放出する時に、図１の芝刈機５０が作業範囲内を走行又は移動する時に、芝刈機５０は、図１の例えば１０個の標識装置１０−１，１０−２，・・・，１０−９，１０−１０の各々をより一層見失い難い。図２（Ｂ）において、複数の側壁体の数は、３であり、図２（Ｃ）において、複数の発光体の数は、３つであり、例えば３つの発光体２７，２８，２９は、１２０度毎に割り当てられた光軸（図４（Ａ）参照）を有してもよい。発光部２０は、例えば３つの内部光で全方位光を形成することができるので、全方位光を放出可能な標識装置１０の製造コストは、低減される。

図３は、窓体１７−２及び側壁体１３−１，１３−２の配置例を示す。図３において、複数の窓体の各々（例えば図３の窓体１７−２）に関して、正面視において、複数の窓体のうちの対応する１つの窓体（例えば窓体１７−２）の両側に、複数の側壁体のうちの対応する隣の２つの側壁体（例えば側壁体１３−１，１３−２）が配置されている。例えば窓体１７−２の両側に隣の例えば２つの側壁体１３−１，１３−２が適切に配置されるので、複数の側壁体（側壁部）は、複数の発光体（複数の内部光）が相互に干渉することをより一層確実に防ぐことができる。

図３において、発光体２７は、例えば２つの赤外線発光素子Ｄ１，Ｄ２を備え、放熱板ＤＢを更に備えることが好ましい。なお、例えば２つの赤外線発光素子Ｄ１，Ｄ２の点灯又は消灯は、例えば図２の制御部２１（制御回路を含むロジックボード）によって制御される。また、制御部２１は、発光体２８，２９を構成する図示されない発光素子も制御することができる。

図３において、窓体１７−２の両側に、或いは、窓体１７−２の背後に、側壁体１３−１，１３−２）が配置されている。言い換えれば、他の窓体１８−２，１９−２が図３に図示されておらず、従って、芝刈機５０が窓体１７−２（内部光）を認識する時に、他の窓体１８−２，１９−２（内部光）からの影響（誤認識）は、回避される。このように、芝刈機５０は、窓体１７−２（内部光）の認識に起因する標識装置１０をより一層正確に認識することができる。

なお、図３において、例えば２つの赤外線発光素子Ｄ１，Ｄ２が窓体１７−２の縁部（上辺及び下辺）に位置するので、窓体１７−２は、内部光を効率的に放出することができる。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）の各々は、発光部２０からの光（内部光）の説明図を示す。発光部２０が例えば３つの内部光で全方位光を形成する時に、図４（Ａ）の３つの発光体２７，２８，２９は、１２０度（３６０度を３で割った角度）毎に割り当てられた光軸ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３を有することができる。代替的に、発光部２０が例えば４つの内部光で全方位光を形成する時に、図４（Ｂ）の４つの発光体２７，２８，２９，３０は、９０度（３６０度を４で割った角度）毎に割り当てられた光軸ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３，ＬＥ４を有することができる。発光部２０は、例えば４つの内部光で全方位光を形成することができるので、全方位光を放出可能な標識装置１０の製造コストは、低減される。言い換えれば、複数の発光体の数α（２以上の整数である）は、複数の側壁体の数αと同じであって、３つ又は４つであることが製造コストの観点から好ましい。

発光部２０が例えば３つの内部光で全方位光を形成する時に、側壁体１３−１，１３−２，１３−３（羽体）は、１例として、ハウジング部の側部の中心軸Ｏから外部方向に伸びてもよい（図４（Ｃ）参照）。図４（Ｃ）において、例えば３つの内部光の各々は、ハウジング部の側部内の反射で、光量が増加する。従って、芝刈機５０は、例えば窓体１７−２（図４（Ｃ）の側壁体１３−１，１３−２（羽体）増強された内部光）の認識に起因する標識装置１０をより一層正確に認識することができる。

図４（Ｂ）を変形又は改良する時に、図４（Ｃ）と同様に、発光部２０が例えば４つの内部光で全方位光を形成する時に、側壁体１３−１，１３−２，１３−３，１３−４（羽体）は、１例として、ハウジング部の側部の中心軸Ｏから外部方向に伸びてもよい。

図５は、芝刈機５０の構成例（機能ブロック例）を示す。芝刈機５０は、１例として、処理部ＣＰＵ、記憶部ＭＥＭＯＲＹ、認識部ＣＡＭＥＲＡ、作業部ＢＬＡＤＥ、電源部ＰＯＷＥＲ及び起動部ＭＯＴＯＲを備えている。芝刈機５０は、典型的にはマイコンで構成されて、記憶部ＭＥＭＯＲＹは、処理部ＣＰＵに所定の動作又は作業を実行させるプログラムを記憶するとともに、記憶部ＭＥＭＯＲＹは、処理部ＣＰＵのワーク領域を形成することができる。また、記憶部ＭＥＭＯＲＹは、処理部ＣＰＵに設定された動作又は作業を実行するために必要なデータを記憶することができる。

認識部ＣＡＭＥＲＡは、典型的にはカメラで構成されて、好ましくは、赤外線カメラで構成される。作業部ＢＬＡＤＥは、典型的には芝刈り作業用の刃であり、電源部ＰＯＷＥＲは、典型的には充電可能なバッテリであり、起動部ＭＯＴＯＲは、典型的には電動モータ及び車輪で構成される。例えば日没後であっても、赤外線カメラを有する芝刈機５０は、例えば夜間に作業範囲を自動的に走行しながら、作業範囲内の芝を刈る作業を自動運転で実行することができる。

例えば図２（Ａ）の窓体１７−２等の透過部が光拡散剤を含む時に、芝刈機５０は、透過部（発光部）からより均一に透過（放出）される光（内部光）をより一層正確に認識することができる。言い換えれば、芝刈機５０は、遠く離れた標識装置１０をより正確に認識することができる。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

１０・・・標識装置、１３・・・側壁体１３、１５・・・支持部、１７−２，１８−２，１９−２・・・窓体、２０・・・発光部、２１・・・制御部、２７，２８，２９，３０・・・発光体、５０・・・芝刈機、１００・・・作業システム、ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３，ＬＥ４・・・光軸、Ｏ・・・中心軸、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・外部光（太陽光）。

Claims (10)

1. 光を放出可能な発光部と、
   前記発光部を内部に収納するハウジング部と、
   前記ハウジング部を支持可能な支持部と、
   を備え、
   前記ハウジング部は、
   前記光を前記ハウジング部の側部で透過させる透過部と、
   前記ハウジング部の前記内部に収納された前記発光部を覆う屋根部と、
   を有し、
   前記透過部は、複数の窓体で構成され、
   更に、前記ハウジング部は、
   前記複数の窓体のうちの隣の２つの窓体毎にそれらの間に設けられる側壁部を有することを特徴とする芝刈機用の標識装置。
2. 前記発光部は、複数の発光体を有し、
   前記複数の窓体の各々は、前記複数の発光体のうちの対応する１つの発光体からの光を透過させることを特徴とする請求項１に記載の芝刈機用の標識装置。
3. 前記側壁部は、複数の側壁体で構成され、
   前記複数の側壁体の各々は、前記ハウジング部の前記側部に等間隔に配置され、
   前記複数の発光体は、前記ハウジング部の前記側部から全方位に前記光を放出することを特徴とする請求項２に記載の芝刈機用の標識装置。
4. 前記複数の側壁体の数は、α（２以上の整数である）であり、
   前記複数の発光体の数は、αであり、
   前記複数の発光体は、３６０度をαで割った角度毎に割り当てられた光軸を有することを特徴とする請求項３に記載の芝刈機用の標識装置。
5. 前記複数の側壁体の数は、３であり、
   前記複数の発光体の数は、３であり、
   前記複数の発光体は、１２０度毎に割り当てられた光軸を有することを特徴とする請求項３に記載の芝刈機用の標識装置。
6. 前記複数の側壁体の数は、４であり、
   前記複数の発光体の数は、４であり、
   前記複数の発光体は、９０度毎に割り当てられた光軸を有することを特徴とする請求項３に記載の芝刈機用の標識装置。
7. 前記複数の窓体の各々に関して、正面視において、前記複数の窓体のうちの対応する１つの窓体の両側に、前記複数の側壁体のうちの対応する隣の２つの側壁体が配置されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の芝刈機用の標識装置。
8. 前記屋根部は、太陽光を遮光可能な遮光部であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の芝刈機用の標識装置。
9. 前記透過部を除く前記ハウジング部は、前記遮光部を形成することを特徴とする請求項８に記載の芝刈機用の標識装置。
10. 前記透過部は、光拡散剤を含むことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の芝刈機用の標識装置。

Images