JP5944473B2 - 移動型作業車およびその制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、移動型作業車およびその制御装置に関し、より詳しくは、作業エリア内を自律的に走行して、搭載された作業機を用いて作業を行う移動型作業車及びその制御装置に関する。
従来、作業(例えば、芝刈り、清掃、種蒔き、ワックス塗布など)を行う作業機と、該作業機が搭載された車体とを備えた移動型作業車が開示されている。移動型作業車は、所定の作業エリアにおいて、無人走行をしながら、該作業機を用いて作業を行う。移動型作業車の例として、市販された製品の中では、非特許文献1に記載の自走型ロボット芝刈り機を挙げることができる。また、移動型作業車の他の例として、特許文献1に記載の自律刈取り機、および、特許文献2に記載の無人走行作業車を挙げることができる。
移動型作業車は、該移動型作業車が備えたバッテリに蓄電された電力によって動作する。バッテリの充電量が低下したとき、または、作業が完了したとき、移動型作業車は、充電ステーションに移動する。移動型作業車のバッテリは、充電ステーションから供給される電力によって充電される。バッテリの充電が完了した後、移動型作業車は、充電ステーションから離れて、作業を再開したり、新たな作業を開始したりする。
husqvarna AUTOMOWER (Registered trademark) 320/330X operator’s manual
従来の移動型作業車は、バッテリを充電する際には、充電ステーションに戻る。また、他のメンテナンスをする際に、ステーションに戻る場合もある。
ここで、メンテナンスとは、充電、施肥(肥料散布)作業での、資材(肥料)の補充、切りくず等廃棄物の排出、および、作業工具の整備(刃物の油補充、研磨)等が含まれる。ステーションに戻った移動型作業車は、充電あるいはメンテナンスを受けた後、ステーションから出発するとともに、作業を再開する。そのため、一般的に、ステーションの近傍の領域が作業を受ける頻度(作業頻度)は、他の領域が作業を受ける頻度よりも多くなる。従って、従来の移動型作業車は、ステーションの近傍の領域において、無駄あるいは過剰な作業を行い、余分な資源および電力を消費したり、作業時間をロスしたりするという問題がある。
また、移動型作業車が行う作業の中には、作業エリアの全体において、均等に行われるべき作業が存在する。ワックス掛け、肥料散布、芝刈り、および、芝生のエアレーション(土壌内の通気性改善の為に行われる芝生の穿孔作業)などの作業は、均等に行われるべき作業に該当する。しかしながら、従来の移動型作業車は、一部の領域(例えば、ステーションの近傍の領域)において、無駄あるいは過剰な作業を行うので、上記領域において、様々な弊害を発生させる可能性があるという問題もある。
例えば、肥料散布作業を行う移動型作業車が、一部の領域内に、他の領域よりも多くの肥料を散布した場合、その領域内では、肥料焼けが発生したり、芝や野菜等の植物が枯れたりする可能性がある。また、芝刈り作業を行う移動型作業車が、一部の領域内において、他の領域よりも高頻度に作業を行った場合、作業エリア全体を見たとき、芝に刈りムラができたり、草の長さが不揃いになったりする。別の例として、エアレーション作業を行う移動型作業車が、一部の領域内において過剰にエアレーション作業を行った場合、その領域内の芝生がダメージを受ける可能性がある。
特許文献1、特許文献2、および非特許文献1には、上記の課題の解決策は記載されておらず、また、そのような課題の示唆もされていない。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステーションの近傍において、移動型作業車が無駄あるいは過剰な作業を行うことを抑制することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る移動型作業車の制御装置は、ステーションへ立ち寄りながら作業を行う移動型作業車の制御装置であって、上記移動型作業車に作業を開始させることと作業を停止させることとを含む作業手順を制御する作業制御部と、特定イベントが発生したことを検出するイベント発生検出部とを備え、上記作業制御部は、上記移動型作業車が上記ステーションを出発した後、上記イベント発生検出部が上記特定イベントの発生を検出するまで、上記移動型作業車に、作業を行わせないか、または、作業を間欠的に行わせる。
本発明の一態様によれば、移動型作業車が無駄あるいは過剰な作業を行うことが抑制されるという効果を奏する。
〔実施形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。
(自律型作業車1の構成)
図2の(a)(b)を用いて、本実施形態に係る自律型作業車1(移動型作業車)の構成を説明する。図2の(a)は、自律型作業車1の概略構成を示し、図2の(b)は自律型作業車1の作業エリアを示す。
図2の(a)(b)を用いて、本実施形態に係る自律型作業車1(移動型作業車)の構成を説明する。図2の(a)は、自律型作業車1の概略構成を示し、図2の(b)は自律型作業車1の作業エリアを示す。
図2の(a)に示すように、自律型作業車1は、(i)本体ベース10、(ii)移動機構を構成する後輪駆動機構11、前輪12および後輪13、(iii)バッテリ14、(iv)制御部16(制御装置)、(v)駆動機構118、(vi)バンパ20、および(vii)肥料散布のための散布口117の開閉を行う磁気センサ23等を備えている。
自律型作業車1は、バッテリ14に蓄電された電力によって移動する。具体的には、後輪駆動機構11は、後輪駆動機構11が備えた駆動用モータ18(図1参照)を用いて、バッテリ14に蓄電された電力を動力に変換し、後輪13を駆動する。前輪12は自在輪である。なお、図2の(a)では、駆動用モータ18の図示を省略している。
自律型作業車1は、植物を育成する敷地内で施肥作業を行う。そのために、本体ベース10の底部には、施肥用の肥料を散布する散布口117が備えられている。散布口117の形状は、芝生や作物に応じて、適切に構成される。
自律型作業車1の動作(移動、および、作業の開始・停止、施肥する肥料の量、施肥のタイミング等)は、制御部16によって制御される。制御部16による制御の内容は、プログラム等として、予め自律型作業車1に実装されている。制御部16(移動制御部161、作業制御部162およびイベント監視部163)は、作業エリア(図2の(b)参照)内において、自律型作業車1に施肥作業を行わせる。本実施形態では、作業エリアはエリアワイヤ50によって規定される。
(自律型作業車1の動作)
自律型作業車1の動作の概要を説明する。なお、前述したように、自律型作業車1の動作は、制御部16によって制御される。
自律型作業車1の動作の概要を説明する。なお、前述したように、自律型作業車1の動作は、制御部16によって制御される。
図2の(b)は、エリアワイヤ50によって規定される作業エリアの概要を示す。
図2の(b)に示すように、エリアワイヤ50は、1つの閉じた領域を形成するように、敷地40内の地面などに敷設されている。また、エリアワイヤ50は充電ステーション60と電気的に接続されている。エリアワイヤ50内には電流が流れており、エリアワイヤ50の周囲には磁界が生成されている。なお、図2の(b)には、1つの充電ステーション60が描かれているが、充電ステーション60を含む複数のステーションが設置されていてもよい。
図2の(b)に示すように、エリアワイヤ50は、1つの閉じた領域を形成するように、敷地40内の地面などに敷設されている。また、エリアワイヤ50は充電ステーション60と電気的に接続されている。エリアワイヤ50内には電流が流れており、エリアワイヤ50の周囲には磁界が生成されている。なお、図2の(b)には、1つの充電ステーション60が描かれているが、充電ステーション60を含む複数のステーションが設置されていてもよい。
自律型作業車1は、磁気センサ23を用いて、エリアワイヤ50の周囲に生成されている磁界を検知することによって、エリアワイヤ50が形成する領域(すなわち、作業エリア)の内側と外側とを識別することができる。
自律型作業車1は、エリアワイヤ50が形成する領域の内側を移動しながら、施肥作業を行う。自律型作業車1は、作業中にエリアワイヤ50に遭遇(近接)した場合、エリアワイヤ50の外側に出ないように、方向転換する。従って、自律型作業車1は、作業エリアの内側において、作業を行う。
作業が完了した場合、または、バッテリ14の充電量が低下した場合、自律型作業車1は、作業を停止し、エリアワイヤ50に沿って移動することによって、充電ステーション60に帰還する。複数の充電ステーション60が設置されている場合、自律型作業車1は、最寄りの充電ステーション60に帰還してもよい。また、この構成では、2台以上の自律型作業車1が存在する場合、各自律型作業車1は、それぞれ異なる充電ステーション60に帰還してもよい。自律型作業車1が充電ステーション60に帰還した後、充電ステーション60から供給される電力によって、バッテリ14が充電される。また、自律型作業車1は、メンテナンスのために、作業を停止し、ステーションに帰還する場合もある。
充電ステーション60に帰還する前に作業が完了していた場合、自律型作業車1は、次の作業を行うように指示を受けるまで、充電ステーション60において待機する。一方、充電ステーション60に帰還する前に作業が完了していなかった場合、自律型作業車1は、作業を再開するために、充電ステーション60から出発する。このとき、自律型作業車1は、充電ステーション60から、ランダムな方向に(ただし、エリアワイヤ50の外側に出ないように)出発する。
自律型作業車1は、充電ステーション60から出発した直後から、作業を開始するのではなく、ある節目イベント(特定イベント)が発生した後に、作業を開始する。本実施形態では、自律型作業車1が充電ステーション60を出発した後に一定距離を移動することが、上記節目イベントである。
(制御部16の詳細)
図1を用いて、制御部16の詳細を説明する。図1は、制御部16の構成を示すブロック図である。
図1を用いて、制御部16の詳細を説明する。図1は、制御部16の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、制御部16は、移動制御部161、作業制御部162、およびイベント監視部163(イベント発生検出部)を含んでいる。
移動制御部161は、後輪駆動機構11が備えた駆動用モータ18を駆動することによって、自律型作業車1を移動させる。移動制御部161は、自律型作業車1を移動させている間、磁気センサ23を用いて、エリアワイヤ50の周囲に生成されている磁界を検知する。自律型作業車1がエリアワイヤ50に遭遇(近接)した場合、移動制御部161は、後輪13の回転方向を変化させることによって、自律型作業車1を方向転換させる。
移動制御部161は、自律型作業車1を移動させるとともに、自律型作業車1の距離メータ(図示せず)から移動距離情報(自律型作業車1が充電ステーション60から移動した距離を示す情報)のフィードバックを受ける。そして、移動制御部161は、取得した移動距離情報をイベント監視部163に出力する。また、移動制御部161は、バッテリ14から、充電量情報(バッテリ14の充電量を示す情報)を取得する。そして、バッテリ14の充電量が閾値よりも少なくなったとき、移動制御部161は、自律型作業車1を充電ステーション60に帰還させる。
作業制御部162は、自律型作業車1に施肥作業を開始させることと施肥作業を停止させることとを含む作業手順を制御する。作業制御部162の制御対象には、自律型作業車1の施肥作業の開始・停止、施肥する肥料の量、施肥のタイミング等が含まれる。
イベント監視部163は、移動制御部161から、移動距離情報を取得する。そして、自律型作業車1が充電ステーション60から移動した距離が一定距離以上になったとき、イベント監視部163は、節目イベントが発生したことを、作業制御部162に通知する。
作業制御部162は、イベント監視部163から、節目イベントが発生したことを通知された場合、自律型作業車1に作業を開始させる。具体的には、作業制御部162は、駆動機構118を駆動することによって、駆動機構118内部に配置された開閉手段(シャッター)等(図示せず)を用いて、肥料の散布口117の開口量および散布タイミング等をコントロールする。
また、作業制御部162は、バッテリ14から、充電量情報(バッテリ14の充電量を示す情報)を取得する。そして、バッテリ14の充電量が閾値よりも少なくなったとき、作業制御部162は、自律型作業車1に作業を停止させる。具体的には、作業制御部162は、駆動機構118内部に配置された前記開閉手段を制御することによって、散布口117を閉じ、肥料の散布を停止させる。
ここで、自律型作業車1が移動した距離が上記一定距離になったとき、自律型作業車1が充電ステーション60の近傍の領域51(図2の(b)参照)を既に脱出しているか、あるいは自律型作業車1が領域51の境界付近に位置しているように、上記一定距離を設定してよい。これにより、充電ステーション60の近傍の領域51において、自律型作業車1が、無駄あるいは過剰な作業を行わないようにさせることができる。換言すれば、充電ステーション60から離れた領域52において、自律型作業車1は、効率的な作業を行うことができる。図2の(b)に示すように、領域52は、エリアワイヤ50によって規定される作業エリア内における領域51以外の領域を表す。
(作業車制御処理αの流れ)
図3は、本実施形態に係る作業車制御処理αの流れを示すフローチャートである。当該フローチャートは、自律型作業車1が充電ステーション60内に戻った状態から開始されるフローを示している。
図3は、本実施形態に係る作業車制御処理αの流れを示すフローチャートである。当該フローチャートは、自律型作業車1が充電ステーション60内に戻った状態から開始されるフローを示している。
図3に示すように、自律型作業車1(図2の(a)参照)が充電ステーション60内に位置しているとき、充電ステーション60から供給される電力によって、バッテリ14は充電される(S101)。
バッテリ14の充電が完了したとき、充電ステーション60から、自律型作業車1に対して、出発命令信号が送信される。制御部16は、(i)充電ステーション60から出発命令信号を受信したか、(ii)作業開始時刻になった(あるいは、作業禁止時間帯ではない)か、(iii)作業開始指示を受けたとき(S102)、移動制御部161は、自律型作業車1を充電ステーション60から出発させる(S103)。あるいは、バッテリ14の充電が完了したとき、(i)自律型作業車1が作業を中断した状態であり、かつ、(ii)あらかじめ設定された「作業禁止時間」(例えば深夜など)ではない場合、移動制御部161は、自律型作業車1の各部に出発指令を発行し、自律型作業車1を充電ステーション60から出発させてもよい。このとき、作業制御部162は、(プログラムの通り)自律型作業車1に作業を行わせない。移動制御部161は、自律型作業車1の距離メータから取得した移動距離情報(自律型作業車1が移動した距離を示す情報)をイベント監視部163に出力する。
イベント監視部163は、移動制御部161から入力された移動距離情報に基づいて、自律型作業車1が一定距離を移動したかどうか、すなわち、節目イベントが発生したかどうかを判定する(S104)。
自律型作業車1が一定距離を移動していない場合(S104でNo)、イベント監視部163は、自律型作業車1から、移動距離情報を取得し続ける。
自律型作業車1が一定距離を移動した場合(S104でYes)、イベント監視部163は、節目イベントが発生したことを、作業制御部162に通知する。通知を受けた作業制御部162は、自律型作業車1の各部に対して、作業開始指示を送信する(S105)。この作業開始指示の送信は、作業を開始させる作業手順のひとつに含まれる。すると、自律型作業車1は、移動しながら作業を実行する(S106)。自律型作業車1が作業を行っている間、移動制御部161および作業制御部162は、バッテリ14の充電量を監視(モニタリング)する。
作業制御部162は、任意のタイミングで、エリアワイヤ50によって規定される領域(作業エリア)内における作業を、自律型作業車1が完了させたかどうかを判定する(S107)。作業エリア内における作業を、自律型作業車1が既に完了させていた場合(S107でYes)、作業制御部162は、自律型作業車1の各部に対して、作業終了命令を送信する。この作業終了命令の送信は、作業を停止させる作業手順のひとつに含まれる。
その後、移動制御部161は、自律型作業車1を充電ステーションに帰還させる(S109)。以上で、作業車制御処理αは終了する。
一方、作業エリア内における作業を、自律型作業車1が完了させていない場合(S107でNo)、移動制御部161および作業制御部162は、それぞれ、バッテリ14の充電量が所定の閾値以上であるか否かを判定する(S108)。バッテリ14の充電量が閾値以上である場合(S108でYes)、作業車制御処理はS106に戻る。すなわち、作業制御部162は、作業を自律型作業車1に継続させる。
バッテリ14の充電量が閾値以上でない場合(S108でNo)、作業制御部162は、自律型作業車1の作業を停止させる。また、移動制御部161は、自律型作業車1を充電ステーション60に一時的に帰還させる(S110)。自律型作業車1が充電ステーション60に帰還した後、作業車制御処理αはS101に戻る。すなわち、充電ステーション60から供給される電力によって、バッテリ14が充電される。
バッテリ14の充電が完了した後、移動制御部161は、自律型作業車1を充電ステーション60から出発させる。作業制御部162は、充電ステーション60から出発した自律型作業車1が一定距離を移動するまで、すなわち、節目イベントが発生するまで、自律型作業車1に作業を再開させない。
〔実施形態1´〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態1では、自律型作業車1が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162が自律型作業車1に施肥作業を行わせない構成を説明した。本実施形態では、自律型作業車1が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車1に施肥作業を行わせるが、作業の頻度を制限する。換言すれば、本実施形態に係る作業制御部162は、充電ステーション60の近傍の領域51内で行われる施肥作業の回数を間引く(間引き作業、間欠的作業)。
本実施形態の構成によれば、充電ステーション60からの距離が一定距離以下である位置を含む領域において、自律型作業車1は、全く作業をしないのではなく、少なくとも一部の作業をする。そのため、作業エリア全体において、自律型作業車1に均等に作業を行わせるために「充電ステーション60の近傍においても、自律型作業車1に少しだけ作業をさせたい」というユーザの要望に対応することができる。
本実施形態に係る作業制御部162は、自律型作業車1が充電ステーション60から出発した回数(出発回数)を累積する。出発回数が所定値(例えば、3)に満たない場合、自律型作業車1が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車1に施肥作業を行わせない。
一方、出発回数が所定値になった場合、自律型作業車1が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間であっても、作業制御部162は、自律型作業車1に施肥作業を行わせる。そして、作業制御部162は、出発回数をゼロにリセットする。
換言すれば、出発回数が所定値の倍数である場合、自律型作業車1は、充電ステーション60から出発した直後から、施肥作業を行う。なお、上記所定値は3に限られない。上記所定値は、作業エリアの広さ等で適宜設定されてよい。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図4および図5を用いて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図4および図5を用いて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(自律型作業車100の構成)
図4を用いて、本実施形態に係る自律型作業車100(移動型作業車)の構成を説明する。図4は、自律型作業車100の概略構成を示す。自律型作業車100の制御部16は、前記実施形態1で説明した作業車制御処理αにおいて、施肥作業を実行する代わりに、芝刈り作業を実行する。本実施形態では、作業車制御処理αの説明を省略する。
図4を用いて、本実施形態に係る自律型作業車100(移動型作業車)の構成を説明する。図4は、自律型作業車100の概略構成を示す。自律型作業車100の制御部16は、前記実施形態1で説明した作業車制御処理αにおいて、施肥作業を実行する代わりに、芝刈り作業を実行する。本実施形態では、作業車制御処理αの説明を省略する。
図4に示すように、自律型作業車100の本体ベース10の底部には、芝刈り用のカッタ17を有する回転板19が備えられている。回転板19は、回転軸を介して、駆動機構119から動力を伝達されることによって回転し、芝および草等を切断する。
(制御部16の動作)
図5を用いて、本実施形態に係る制御部16の動作を説明する。図5は、制御部16の構成を示すブロック図である。
図5を用いて、本実施形態に係る制御部16の動作を説明する。図5は、制御部16の構成を示すブロック図である。
図5に示すように、本実施形態に係る制御部16の作業制御部162は、回転板19の動作を制御する。本実施形態に係る作業制御部162は、自律型作業車1に芝刈り作業を開始させることと芝刈り作業を停止させることとを含む作業手順を制御する。作業制御部162の制御対象には、自律型作業車1の芝刈り作業の開始・停止が含まれる。
本実施形態に係る作業制御部162は、イベント監視部163から、節目イベントが発生したことを通知された場合、自律型作業車100の作業を開始させる。具体的には、作業制御部162は、回転板19を回転させる。また、作業制御部162は、バッテリ14から、充電量情報(バッテリ14の充電量を示す情報)を取得する。そして、バッテリ14の充電量が閾値よりも少なくなったとき、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を停止させる。具体的には、作業制御部162は、駆動機構119を制御することによって、回転板19(およびカッタ17)の回転を停止させる。
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態2では、自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162が自律型作業車100に芝刈り作業を行わせない構成を説明した。本実施形態では、自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を行わせるが、作業の頻度を制限する。換言すれば、本実施形態に係る作業制御部162は、充電ステーション60の近傍の領域51内で行われる芝刈り作業の回数を間引く(間引き作業、間欠的作業)。
本実施形態の構成によれば、充電ステーション60からの距離が一定距離以下である位置を含む領域において、自律型作業車100は、全く作業をしないのではなく、少なくとも一部の作業をする。そのため、作業エリア全体において、自律型作業車100に均等に作業を行わせるために「充電ステーション60の近傍においても、自律型作業車100に少しだけ作業をさせたい」というユーザの要望に対応することができる。特に、芝生の成長が早い時期において、上記要望は強いと考えられる。
本実施形態に係る作業制御部162は、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した回数(出発回数)を累積する。出発回数が所定値(例えば、3)に満たない場合、自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を行わせない。
一方、出発回数が所定値になった場合、自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間であっても、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を行わせる。そして、作業制御部162は、出発回数をゼロにリセットする。
換言すれば、出発回数が所定値の倍数である場合、自律型作業車100は、充電ステーション60から出発した直後から、芝刈り作業を行う。なお、上記所定値は3に限られない。上記所定値は、作業エリアの広さ等で適宜設定されてよい。
なお、本実施形態で説明した構成は、前記実施形態1の自律型作業車1(図2の(a)参照)に適用することができる。この場合、前記実施形態1´で説明したように、自律型作業車1が備えた作業制御部162は、充電ステーション60の近傍の領域51内で行われる施肥作業の回数を間引く。
(変形例)
本実施形態の一変形例では、自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車100に、芝刈り作業を開始させることと、芝刈り作業を停止させることとを交互に繰り返させてもよい。例えば、本変形例に係る作業制御部162は、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した直後から、自律型作業車100に芝刈り作業を開始させる。その後、自律型作業車100が、芝刈り作業を開始してから、上記一定距離よりも短い任意の距離L1(例えば1m)を移動したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を停止させる。その後、自律型作業車100が、芝刈り作業を停止してから、上記一定距離よりも短い任意の距離L2(例えば1m)を移動したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を再開させる。以後、作業制御部162は、上記のようにして、自律型作業車100に、芝刈り作業を開始させることと、芝刈り作業を停止させることとを繰り返させる。
本実施形態の一変形例では、自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車100に、芝刈り作業を開始させることと、芝刈り作業を停止させることとを交互に繰り返させてもよい。例えば、本変形例に係る作業制御部162は、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した直後から、自律型作業車100に芝刈り作業を開始させる。その後、自律型作業車100が、芝刈り作業を開始してから、上記一定距離よりも短い任意の距離L1(例えば1m)を移動したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を停止させる。その後、自律型作業車100が、芝刈り作業を停止してから、上記一定距離よりも短い任意の距離L2(例えば1m)を移動したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を再開させる。以後、作業制御部162は、上記のようにして、自律型作業車100に、芝刈り作業を開始させることと、芝刈り作業を停止させることとを繰り返させる。
自律型作業車100による芝刈り作業の開始および停止のパターンは、上述したパターンと逆であってもよい。この構成では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発してから、任意の距離L1(例えば1m)を移動したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を開始させる。その後、自律型作業車100が、芝刈り作業を開始してから、任意の距離L2(例えば1m)を移動したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に芝刈り作業を停止させる。以後、作業制御部162は、上記のようにして、自律型作業車100に、芝刈り作業を開始させることと、芝刈り作業を停止させることとを繰り返させる。
これにより、芝の成長の早い時期であっても、自律型作業車100は、芝を残さずに刈ることができる。
なお、本実施形態で説明した構成と、本変形例で説明した構成とを組み合わせてもよい。例えば、本実施形態で説明したように、出発回数が所定値の倍数である場合、作業制御部162は、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した直後から、自律型作業車100に芝刈り作業を行わせる。その後、本変形例で説明したように、自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車100に、芝刈り作業を開始させることと、芝刈り作業を停止させることとを交互に繰り返させる。
〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態1および前記実施形態2で説明した作業車制御処理αでは、自律型作業車1または自律型作業車100が充電ステーション60から一定距離を移動するまでの期間、作業制御部162は、自律型作業車1または自律型作業車100に芝刈り作業あるいは施肥作業等の作業を行わせなかった。本実施形態で説明する作業車制御処理βでは、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過するまで、作業制御部162は、自律型作業車1または自律型作業車100に作業を行わせない。すなわち、本実施形態では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から一定時間が経過することが、上記節目イベントである。
(作業車制御処理βの流れ)
図6は、本実施形態に係る作業車制御処理βのフローチャートである。作業車制御処理βは、作業車制御処理αにおけるS104の代わりに、S204を含んでいる点で、作業車制御処理αとは異なる。上記の点以外では、作業車制御処理βと作業車制御処理αとは同じである。
図6は、本実施形態に係る作業車制御処理βのフローチャートである。作業車制御処理βは、作業車制御処理αにおけるS104の代わりに、S204を含んでいる点で、作業車制御処理αとは異なる。上記の点以外では、作業車制御処理βと作業車制御処理αとは同じである。
図6に示すように、作業車制御処理βでは、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した後(S103)、作業制御部162は、タイマー(図示せず)を用いて時間を計測することによって、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過したか否かを判定する(S204)。自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過していない場合(S204でNo)、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を行わせずに待機する。
自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過した場合(S204でYes)、作業制御部162は、自律型作業車100の各部に対して、作業開始命令を送信する(S105)。作業車制御処理βのS105以降の流れは、作業車制御処理αのS105以降の流れと同じであるから、説明を省略する。
なお、上記一定時間は、作業エリアの広さ、バッテリ14の容量等にも依存するが、例えば、30秒から1分程度の時間に設定される。ただし、上記一定時間は、30秒から1分以外の時間であってもよい。
〔実施形態5〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態4では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過するまで、作業制御部162が自律型作業車100に芝刈り作業あるいは施肥作業等の作業を行わせない構成を説明した。本実施形態では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過するまで、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を行わせるが、作業の頻度を制限する。換言すれば、本実施形態に係る作業制御部162は、充電ステーション60の近傍の領域51で行われる作業の回数を間引く。
具体的には、本実施形態に係る作業制御部162は、前記実施形態3に係る作業制御部162と同様に、充電ステーション60の近傍の領域51で行われる作業の回数を間引くことができる。本実施形態では、作業制御部162が、充電ステーション60の近傍の領域51で行われる作業の回数をどのように間引くのかについての説明を省略する。
(変形例)
本実施形態の一変形例では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過するまで、作業制御部162は、自律型作業車100に、作業を開始させることと、作業を停止させることとを、任意の時間ごとに交互に繰り返させてもよい。例えば、本変形例に係る作業制御部162は、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した直後から、自律型作業車100に作業を開始させる。その後、自律型作業車100が、作業を開始してから、上記一定時間よりも短い任意の時間T1(例えば30秒)が経過したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を停止させる。その後、自律型作業車100が、作業を停止してから、上記一定時間よりも短い任意の時間T2(例えば30秒)が経過したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を再開させる。以後、作業制御部162は、上記のようにして、自律型作業車100による作業の開始・停止を制御する。
本実施形態の一変形例では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した時点から、一定時間が経過するまで、作業制御部162は、自律型作業車100に、作業を開始させることと、作業を停止させることとを、任意の時間ごとに交互に繰り返させてもよい。例えば、本変形例に係る作業制御部162は、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した直後から、自律型作業車100に作業を開始させる。その後、自律型作業車100が、作業を開始してから、上記一定時間よりも短い任意の時間T1(例えば30秒)が経過したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を停止させる。その後、自律型作業車100が、作業を停止してから、上記一定時間よりも短い任意の時間T2(例えば30秒)が経過したとき、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を再開させる。以後、作業制御部162は、上記のようにして、自律型作業車100による作業の開始・停止を制御する。
これにより、芝の成長の早い時期であっても、自律型作業車100は、芝を残さずに刈ることができる。なお、本実施形態で説明した構成と、本変形例で説明した構成とを組み合わせてもよい。
〔実施形態6〕
本発明の他の実施形態について、図7の(a)(b)〜図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図7の(a)(b)〜図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態2〜4では、作業エリアがエリアワイヤ50によって規定される構成を説明した。前記実施形態2〜4に係る移動制御部161は、磁気センサ23を用いて、エリアワイヤ50が生成する磁界を検出することによって、作業エリアの端と自律型作業車100との相対的な位置関係を認識した。一方、本実施形態に係る移動制御部161は、自律型作業車100の絶対位置情報と、作業エリアを示す地図情報とを参照することによって、作業エリア内における自律型作業車100の位置を認識する。なお、本実施形態では、エリアワイヤ50は、敷設されていてもよいし、敷設されていなくてもよい。
本実施形態によれば、エリアワイヤ50が不要である。従って、エリアワイヤ50を敷設する作業を行う必要がないので、作業に要する手間やコストを削減することができる。ここでいうコストには、敷設作業に必要なコストの他、断線などに対応する為のメンテナンスコストも含まれる。
(自律型作業車200の構成)
図7の(a)は、本実施形態に係る自律型作業車200(移動型作業車)の概略構成を示し、図7の(b)は、自律型作業車200が芝刈り作業あるいは施肥作業等の作業を行う作業エリアの概略を示す。
図7の(a)は、本実施形態に係る自律型作業車200(移動型作業車)の概略構成を示し、図7の(b)は、自律型作業車200が芝刈り作業あるいは施肥作業等の作業を行う作業エリアの概略を示す。
図7の(a)に示すように、自律型作業車200は、本体ベース10と、移動機構を構成する前輪12、後輪13、バッテリ14、制御部216(制御装置)、バンパ20、およびGPS信号受信部22(位置情報取得部)を備えている。また、自律型作業車200は、作業エリアを示す地図情報が記憶されている記憶部24(図8参照)をさらに備えている。上記地図情報には、作業エリア内における充電ステーション60の位置情報も含まれている。
(制御部216の構成)
図8を用いて、制御部216の構成を説明する。図8は、制御部216の構成を示すブロック図である。図8に示すように、制御部216は、移動制御部261、作業制御部162、およびイベント監視部263を含んでいる。
図8を用いて、制御部216の構成を説明する。図8は、制御部216の構成を示すブロック図である。図8に示すように、制御部216は、移動制御部261、作業制御部162、およびイベント監視部263を含んでいる。
図8に示すように、制御部216の移動制御部261は、GPS信号受信部22を用いて、GPS衛星から、自律型作業車200の絶対位置情報を取得する。また、移動制御部261は、記憶部24に記憶されている地図情報を参照する。そして、移動制御部261は、取得した絶対位置情報に基づいて、地図情報に示されている作業エリア内で、自律型作業車200を移動させる。また、バッテリ14の充電量が低下した場合、移動制御部261は、自律型作業車200の絶対位置情報と、充電ステーション60の位置情報とを参照することによって、自律型作業車200を充電ステーション60に帰還させる。
自律型作業車200のイベント監視部263(イベント発生検出部)は、GPS衛星から、自律型作業車200の絶対位置情報を取得する。また、イベント監視部263は、記憶部24に記憶されている地図情報を参照する。そして、自律型作業車200が充電ステーション60から離間した、図7の(b)において一点破線で示す位置53に到達している場合、イベント監視部263は、節目イベントが発生したことを、作業制御部162に通知する。すなわち、本実施形態では、自律型作業車100が特定の位置53に到達することが、上記節目イベントである。
自律型作業車200が充電ステーション60を出発した後、節目イベントが発生したことをイベント監視部263から通知された場合、作業制御部162は、自律型作業車200に作業を開始させる。
あるいは、作業制御部162は、自律型作業車100が特定の位置53に到達するまでに行われる作業の回数を間引いてもよい。例えば、作業制御部162は、出発回数(自律型作業車200が充電ステーション60から出発した回数)が所定値の倍数になるごとに、自律型作業車200が充電ステーション60を出発した直後から、自律型作業車200に作業を行わせてもよい。または、作業制御部162は、自律型作業車200が充電ステーション60を出発した直後から、自律型作業車200に、作業を開始させることと、作業を停止させることとを、所定時間ごとに交互に繰り返させてもよい。
(作業車制御処理γの流れ)
図9は、本実施形態に係る作業車制御処理γのフローチャートである。作業車制御処理γは、作業車制御処理αにおけるS104の代わりに、S304を含んでいる点で、作業車制御処理αとは異なる。上記の点以外では、作業車制御処理γと作業車制御処理αとは同じである。
図9は、本実施形態に係る作業車制御処理γのフローチャートである。作業車制御処理γは、作業車制御処理αにおけるS104の代わりに、S304を含んでいる点で、作業車制御処理αとは異なる。上記の点以外では、作業車制御処理γと作業車制御処理αとは同じである。
図9に示すように、作業車制御処理γでは、自律型作業車200が充電ステーション60から出発した後(S103)、移動制御部261は、GPS信号受信部22から、自律型作業車200の絶対位置情報を取得し、自律型作業車200が(充電ステーション60の近傍の)特定の位置53に到達したか否かを判定する(S304)。自律型作業車200が特定の位置53に到達していない場合(S304でNo)、移動制御部261は、S304の判定を繰り返す。
自律型作業車200が特定の位置53に到達した場合(S304でYes)、制御部216は、自律型作業車200の各部に対して、作業開始命令を送信する(S105)。作業車制御処理γのS105以降の流れは、作業車制御処理αのS105以降の流れと同じであるから、説明を省略する。
〔実施形態7〕
本発明の他の実施形態について、図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図10は、本実施形態に係る作業エリア44を示す。本実施形態では、自律型作業車200(図7の(a)参照)が備えた記憶部24(図8参照)内に、作業エリア44を示す地図情報が記憶されている。図10に示すように、地図情報では、作業エリア44が複数の区画a1〜a18、b1〜b18に分割されている。
制御部216の作業制御部162は、充電ステーション60の近傍にある区画a1〜a3、および区画b1〜b3では、自律型作業車200に作業を行わせない。あるいは、これらの区画a1〜a3、b1〜b3では、自律型作業車200による作業の回数を間引いてもよい(実施形態3参照)。前者の構成では、制御部216のイベント監視部263は、記憶部24に記憶された地図情報を参照する。そして、自律型作業車200が区画a1〜a3および区画b1〜b3以外の区画(すなわち、充電ステーション60から遠い区画)に入ったとき、作業制御部162は、自律型作業車200に作業を開始させる。
あるいは、作業制御部162は、特定の1つまたは複数の区画(例えば、充電ステーション60の近傍の領域54に含まれる区画a1〜a3、b1〜b3)のみで自律型作業車200に作業を行わせてもよい。この構成では、作業制御部162は、例えば、ユーザが自律型作業車200に作業を行わせたい区画を入力することを受け付けてもよい。ユーザは、特定の1つまたは複数の区画を表す番号を、自律型作業車200に入力してもよい。あるいは、自律型作業車200が備えた表示部(図示せず)、または、自律型作業車200と無線あるいは有線で接続された表示装置には、図10に示す作業エリア44の地図情報が表示されてもよい。この構成では、ユーザは、上記表示部または上記表示装置に表示された地図情報を見て、特定の1つまたは複数の区画を選択する操作(例えば、表示部へのタッチ操作)を行う。
(変形例)
本実施形態の一変形例では、自律型作業車200が、区画a1〜a18、b1〜b18同士の境界を所定数越えたとき、作業制御部162は、自律型作業車200に作業を開始させてもよい。
本実施形態の一変形例では、自律型作業車200が、区画a1〜a18、b1〜b18同士の境界を所定数越えたとき、作業制御部162は、自律型作業車200に作業を開始させてもよい。
〔実施形態8〕
本発明の他の実施形態について、図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図11に示すように、前記実施形態2と同様に、作業エリアの周囲には、エリアワイヤ50が敷設されている。本実施形態に係る制御部16(図5参照)の移動制御部161は、充電ステーション60から、エリアワイヤ50によって規定される作業エリア内に向けて、自律型作業車100を出発させる。自律型作業車100がエリアワイヤ50と初めて遭遇したとき、移動制御部161は、自律型作業車100が作業エリアの外側に出ないように、自律型作業車100を方向変換させる。
自律型作業車100がエリアワイヤ50と初めて遭遇したとき、イベント監視部163は、節目イベントが発生したことを作業制御部162に通知する。イベント監視部163からの通知を受けた作業制御部162は、自律型作業車100に作業を開始させる。すなわち、本実施形態では、自律型作業車100がエリアワイヤ50と遭遇(近接)することが、上記節目イベントである。
例えば、図11に示すように、自律型作業車100が充電ステーション60から左方向(点線矢印70aが示す方向)に出発した場合、自律型作業車100は、丸印で示す位置50aにおいて、エリアワイヤ50と初めて遭遇する。このとき、移動制御部161は、自律型作業車100がエリアワイヤ50の外側に出ないように、実線矢印71aが示す右方向に、自律型作業車100を方向変換させる。また、作業制御部162は、自律型作業車100に作業を開始させる。
作業制御部162が自律型作業車100に作業を開始させるタイミングは、自律型作業車100がエリアワイヤ50と初めて遭遇したときに限られない。作業エリアの広さや形状、および植え込みの状態等に応じて、作業制御部162は、自律型作業車100がエリアワイヤ50と所定回(一般的には、n回(nは整数))遭遇(近接)したときに、自律型作業車100に作業を開始させてもよい。後述する実施形態10において、自律型作業車100が、エリアワイヤ50と所定の複数回遭遇したときに、作業を開始する構成を説明する。
なお、本実施形態の一変形例では、前記実施形態6で説明した自律型作業車200(図7の(a)参照)が作業エリアの端に近接したとき、移動制御部261は、自律型作業車200が作業エリアの外側に出ないように、自律型作業車200を方向変換させてもよい。この構成では、移動制御部261は、GPS信号受信部22から、自律型作業車200の絶対位置情報を取得し、自律型作業車200の位置に基づいて、自律型作業車200が作業エリアの端に近接しているか否かを判定する。
〔実施形態9〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態8では、作業制御部162は、自律型作業車100がエリアワイヤ50と所定回遭遇するまでは、自律型作業車100に作業を行わせなかった。本実施形態では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した後、自律型作業車100がエリアワイヤ50と初めて遭遇するまでの期間に、作業制御部162は、間欠的に作業を行わせる。すなわち、作業制御部162は、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した直後から、自律型作業車100に、作業を開始させることと、作業を停止させることとを繰り返させる。ここで、作業制御部162が自律型作業車100にどれぐらいの頻度で作業を行わせるかは、作業エリアの広さや形状、および、植え込みの状態等によって、適宜、設定されてよい。
〔実施形態10〕
本発明の他の実施形態について、図12に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図12に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態8では、自律型作業車100が、エリアワイヤ50に初めて遭遇したとき、作業制御部162が、自律型作業車100に作業を開始させる構成を説明した。
しかしながら、自律型作業車100が、エリアワイヤ50に初めて遭遇したとき、作業制御部162は、まだ、自律型作業車100に作業を開始させないことが望ましい場合があり得る。そこで、本実施形態では、自律型作業車100が、エリアワイヤ50に所定の複数回遭遇したとき、作業制御部162が、自律型作業車100に作業を開始させる構成を説明する。また、本実施形態の構成が望ましい場合の一例を説明する。
図12は、敷地48内において、自律型作業車100が移動する様子を示す。点線矢印70bおよび実線矢印71aは、充電ステーション60から出発した自律型作業車100が移動する経路を示す。また、位置50a、50b、50cは、自律型作業車100が方向転換する位置を示す。
図12に示すように、敷地48内には、建物80(具体的には、家)が存在する。建物80の周囲には、庭(前庭および裏庭)が広がっている。敷地48内には、1本のエリアワイヤ50が、庭内の作業エリアを囲むように敷設されている。建物80は、エリアワイヤ50で囲まれた領域(作業エリア)内には含まれない。エリアワイヤ50は、裏庭側に設置されている充電ステーション60と電気的に接続されている。
図12に示すように、充電ステーション60においてバッテリ14が充電された後、自律型作業車100は、裏庭側から、自律運行を開始する。
一般的に、裏庭は、表庭とは異なり、狭く、かつ、複雑な形状を有する。そのため、充電ステーション60から出発した自律型作業車100は、裏庭側において、エリアワイヤ50に初めて遭遇する可能性が高い。例えば、図12では、自律型作業車100は、裏庭側における丸印で示す位置50aにおいて、エリアワイヤ50に初めて遭遇する。その後、自律型作業車100は、裏庭側から表庭側へ移動するまでに、何度も(図12では、位置50a、50b、50cで示す3回)エリアワイヤ50に遭遇し、方向転換を繰り返す。そのため、自律型作業車100は、長期間にわたって、裏庭側に滞在する。従って、自律型作業車100が、エリアワイヤ50に初めて遭遇(近接)したときに、作業制御部162が、自律型作業車100に作業を開始させた場合(前記実施形態8)、自律型作業車100が裏庭側で行う作業の回数および頻度は、自律型作業車100が表庭側で行う作業の回数および頻度よりも多くなる。
一方、自律型作業車100のユーザは、当然、自律型作業車100に対して、裏庭よりもむしろ表庭において、芝刈り作業あるいは施肥作業等の作業をしてほしいと考える。
そこで、本実施形態に係る作業制御部162は、自律型作業車100が、エリアワイヤ50と所定の複数回(n回(n>1))遭遇(近接)したときに、自律型作業車100に作業を開始させる。ここで、自律型作業車100は、エリアワイヤ50と第n回目に遭遇したとき、裏庭側から表庭側へ、既に移動しているか、あるいは、裏庭と表庭との境界付近に位置していることが望ましい。これにより、自律型作業車100は、主に表庭側で作業を行うことになるので、バッテリ14に充電された電力と、作業時間とを、効率的に、表庭での作業に割り当てることができる。
例えば、図12では、充電ステーション60から出発した自律型作業車100は、(丸印で示す位置50cにおいて)エリアワイヤ50と3回目に遭遇した後、実線矢印71aで示す方向に移動し、裏庭側から表庭側へ移動する。そこで、作業制御部162は、自律型作業車100が、エリアワイヤ50と3回遭遇したときに、自律型作業車100に作業を開始させることが望ましい。但し、上記所定の複数回は、敷地48(特に、裏庭)の形状や広さ、および、植え込みの状態等に応じて、適宜、任意の回数に設定されてよい。
〔実施形態11〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
前記実施形態10では、作業制御部162は、自律型作業車100がエリアワイヤ50と所定の複数回(n回(n>1))遭遇するまでは、自律型作業車100に作業を行わせなかった。本実施形態では、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した後、自律型作業車100がエリアワイヤ50とn回遭遇するまでの期間に、作業制御部162は、前記実施形態3で説明した間引き作業(間欠的作業)を行わせる。すなわち、作業制御部162は、出発回数(自律型作業車100が充電ステーション60から出発した回数)が所定値の倍数である場合、自律型作業車100が充電ステーション60から出発した直後から、自律型作業車100に芝刈り作業あるいは施肥作業等の作業を行わせる。ここで、上記所定値は、敷地48の広さや形状、および、植え込みの状態等によって、適宜、設定されてよい。
〔ソフトウェアによる実現例〕
自律型作業車100の制御部16(特に移動制御部161および作業制御部162)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
自律型作業車100の制御部16(特に移動制御部161および作業制御部162)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、制御部16は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る移動型作業車(1、100、200)の制御装置(制御部16、216)は、ステーション(充電ステーション60)へ立ち寄りながら作業を行う移動型作業車の制御装置であって、上記移動型作業車に作業を開始させることと作業を停止させることとを含む作業手順を制御する作業制御部(162)と、特定イベントが発生したことを検出するイベント発生検出部(イベント監視部163、264)とを備え、上記作業制御部は、上記移動型作業車が上記ステーションを出発した後、上記イベント発生検出部が上記特定イベントの発生を検出するまで、上記移動型作業車に、作業を行わせないか、または、作業を間欠的に行わせる。
本発明の態様1に係る移動型作業車(1、100、200)の制御装置(制御部16、216)は、ステーション(充電ステーション60)へ立ち寄りながら作業を行う移動型作業車の制御装置であって、上記移動型作業車に作業を開始させることと作業を停止させることとを含む作業手順を制御する作業制御部(162)と、特定イベントが発生したことを検出するイベント発生検出部(イベント監視部163、264)とを備え、上記作業制御部は、上記移動型作業車が上記ステーションを出発した後、上記イベント発生検出部が上記特定イベントの発生を検出するまで、上記移動型作業車に、作業を行わせないか、または、作業を間欠的に行わせる。
上記の構成によれば、移動型作業車は、メンテナンスのために、何度もステーションへ立ち寄る。そして、移動型作業車は、作業を再開するために、または、新たな作業を行うために、ステーションから出発する。そのため、仮に、移動型作業車が、ステーションから出発した直後から作業を行った場合、ステーションの近傍では、無駄または過剰な作業が行われることになる。その結果、作業時間、電力、および資源などを浪費する。
しかしながら、上記の構成によれば、移動型作業車は、ステーションから出発した後、特定イベントが発生するまでは作業を行わない。特定イベントが発生するまでに、移動型作業車は、ステーションの近傍から離間する。そのため、ステーションの近傍で行われる作業量を低減することができる。これにより、作業時間、電力、および資源などの浪費を抑制することができる。
本発明の態様2に係る制御装置では、上記態様1において、上記特定イベントは、上記移動型作業車が上記ステーションを出発してから一定距離を移動したことであってよい。
上記の構成によれば、移動型作業車は、ステーションを出発してから一定距離を移動するまで、作業を行わないか、または、作業を間欠的に行う。ここで、移動型作業車は、ステーションを出発してから一定距離を移動したとき、ステーションから離間していると考えられる。そのため、ステーションの近傍で行われる作業量を低減することができる。
であってもよい。
であってもよい。
本発明の態様3に係る制御装置では、上記態様1において、上記特定イベントは、上記移動型作業車が上記ステーションを出発してから一定時間が経過したことであってよい。
上記の構成によれば、移動型作業車がステーションを出発してから一定時間が経過するまで、移動型作業車は、作業を行わないか、または、作業を間欠的に行う。ここで、一定時間が十分に長い場合、一定時間が経過したとき、移動型作業車は、ステーションから十分に離間していると考えられる。そのため、ステーションの近傍で行われる作業量を低減することができる。
本発明の態様4に係る制御装置は、上記態様1において、上記移動型作業車の位置情報を取得する位置情報取得部(GPS信号受信部22)と、上記位置情報取得部に取得された上記位置情報を参照しながら、予め定められた作業エリア内で上記移動型作業車を移動させる移動制御部(261)と、をさらに備えていてよい。
上記に構成によれば、移動制御部は、移動型作業車の位置情報を参照することによって、移動型作業車が作業エリア内のどこに位置しているのかを把握することができる。そのため、移動制御部は、特許文献1に記載されているようなエリアワイヤも磁気センサも用いずに、移動型作業車を作業エリアから出ないように移動させることができる。従って、エリアワイヤを敷設するために必要な労力および費用を削減することができる。
本発明の態様5に係る制御装置は、上記態様4において、上記特定イベントは、上記移動型作業車が特定の位置に到達することであってよい。
上記の構成によれば、移動型作業車が(作業エリア内における)特定の位置に到達するまで、移動型作業車は、作業を行わないか、または、作業を間欠的に行う。そのため、特定の位置が、ステーションから離間した位置である場合、ステーションの近傍で行われる作業量を低減することができる。
本発明の態様6に係る制御装置では、上記態様4において、上記作業エリアは、複数の区画(a1〜a18、b1〜b18)に分割されており、上記特定イベントは、上記移動型作業車が、上記区画同士の境界を所定数越えたことであってよい。
上記の構成によれば、移動型作業車が、区画同士の境界を所定数越えるまで、移動型作業車は、作業を行わないか、または、作業を間欠的に行う。ここで、区画の大きさを考慮して、所定数を適切に設定することによって、移動型作業車がステーションから離間した後で、移動型作業車に作業を開始させることができる。そのため、ステーションの近傍で行われる作業量を低減することができる。
本発明の態様7に係る制御装置では、上記態様4において、上記移動制御部は、上記作業エリアの端に上記移動型作業車が近接するたびに、上記移動型作業車を上記作業エリアの内側に向けて方向転換させ、上記特定イベントは、上記移動型作業車が上記作業エリアの端に所定回近接したことであってよい。
上記の構成によれば、自律型作業車は、作業エリアの端に所定回近接するまで、作業を行わないか、または、作業を間欠的に行う。ここで、移動型作業車は、ステーションを出発してから、(方向転換をしながら)作業エリアの端に近接したとき、ステーションから離間していると考えられる。また、移動型作業車が、ステーションの近傍において、作業エリアの端に初めて近接する場合であっても、所定回を適切な回数に設定することによって、移動型作業車が、ステーションを出発してから、作業エリアの端に所定回目に近接したとき、移動型作業車をステーションから十分に離間させることができる。そのため、ステーションの近傍で行われる作業量を低減することができる。
本発明の態様8に係る制御装置では、上記態様1〜7のいずれかにおいて、上記移動型作業車が上記ステーションへ向かって移動しているとき、上記作業制御部は、上記移動型作業車に作業を行わせなくてもよい。
上記の構成によれば、移動型作業車は、ステーションへ向かって移動しているとき、作業を行わない。そのため、ステーションの近傍で行われる作業量をさらに低減することができる。
本発明の態様9に係る移動型作業車は、上記態様1〜8のいずれかの制御装置を備えていてもよい。
上記の構成によれば、上記態様1〜8のいずれかの制御装置と同じ効果を奏することができる。
本発明の各態様に係る移動型作業車の制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記制御装置が備える各部(ソフトウェア要素に限る)として動作させることにより上記制御装置をコンピュータにて実現させる制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、作業エリア内を自律的に走行して、搭載された作業機を用いて作業を行う移動型作業車に利用することができる。
16、216 制御部(制御装置)
22 GPS信号受信部(位置情報取得部)
60 充電ステーション
161 移動制御部
162 作業制御部
163、263 イベント監視部(イベント発生検出部)
1、100、200 自律型作業車(移動型作業車)
22 GPS信号受信部(位置情報取得部)
60 充電ステーション
161 移動制御部
162 作業制御部
163、263 イベント監視部(イベント発生検出部)
1、100、200 自律型作業車(移動型作業車)
Claims (9)
- 作業エリア内を移動し、上記作業エリア内またはその境界上にあるステーションへ立ち寄りながら、上記作業エリア内で作業を行う移動型作業車の制御装置であって、
上記移動型作業車に作業を開始させることと作業を停止させることとを含む作業手順を制御する作業制御部と、
上記作業エリア内の移動中に特定イベントが発生したことを検出するイベント発生検出部とを備え、
上記作業制御部は、上記移動型作業車が上記ステーションを出発した後、上記イベント発生検出部が上記特定イベントの発生を検出するまで、上記移動型作業車に、作業を行わせないか、または、作業を間欠的に行わせることを特徴とする制御装置。 - 上記特定イベントは、上記移動型作業車が上記ステーションを出発してから一定距離を移動したことであることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 上記特定イベントは、上記移動型作業車が上記ステーションを出発してから一定時間が経過したことであることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 上記移動型作業車の位置情報を取得する位置情報取得部と、
上記位置情報取得部に取得された上記位置情報を参照しながら、予め定められた作業エリア内で上記移動型作業車を移動させる移動制御部と、をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 上記特定イベントは、上記移動型作業車が特定の位置に到達することであることを特徴とする請求項4に記載の制御装置。
- 上記作業エリアは、複数の区画に分割されており、
上記特定イベントは、上記移動型作業車が、上記区画同士の境界を所定数越えたことであることを特徴とする請求項4に記載の制御装置。 - 上記移動制御部は、上記作業エリアの端に上記移動型作業車が近接するたびに、上記移動型作業車を上記作業エリアの内側に向けて方向転換させ、
上記特定イベントは、上記移動型作業車が上記作業エリアの端に所定回近接したことであることを特徴とする請求項4に記載の制御装置。 - 上記移動型作業車が上記ステーションへ向かって移動しているとき、上記作業制御部は、上記移動型作業車に作業を行わせないことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の制御装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の制御装置を備えた移動型作業車。
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Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3647477B2 (ja) * | 1993-11-04 | 2005-05-11 | ヤンマー農機株式会社 | 田植機の操向制御装置 |
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JP5828776B2 (ja) * | 2012-02-10 | 2015-12-09 | 本田技研工業株式会社 | 無人走行作業車の制御装置 |
JP5869954B2 (ja) * | 2012-05-23 | 2016-02-24 | 本田技研工業株式会社 | 無人走行作業システム |
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2015
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019180950A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 本田技研工業株式会社 | 設置位置通知システム |
JPWO2019180950A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2021-01-14 | 本田技研工業株式会社 | 設置位置通知システム |
SE1951390A1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-05 | Husqvarna Ab | Robotic work tool, rootic work tool system, and method of processing a work area |
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