JP7352005B2 - 制御装置、作業機および作業システム - Google Patents

Description

本発明は、主に、作業機の走行制御を行うための制御装置に関する。

作業機（例えば芝刈機）のなかには、作業領域を作業機自身で検出し、該作業領域を走行しながら作業（例えば芝刈）を行うものがある。特許文献１～２には、作業領域に設置された電力線に基づいて該作業領域を走行することが記載されている。電力線は、作業領域を示す信号として電磁波を発生しており、該作業領域を特定するための基準線として機能する。このような作業機は、自走式作業機、無人走行式作業機等とも称されうる。

特開２０１７－１８２６３４号公報 特開平８－５０５１１号公報

立地条件によっては上述の作業領域の外形が複雑になる場合があり、一例として、作業領域が部分的に通路状に延びた形状（いわゆる狭路）となる場合もある。このような場合においても作業機による作業効率が向上するように、更なる改善が求められうる。

本発明は、作業領域の外形が複雑化した場合においても作業効率を向上させることを例示的目的とする。

本発明の第１側面は、
作業機の走行制御を行うための制御装置であって、
前記作業機は、作業領域に設置された基準線に基づいて該作業領域を走行しながら作業を実行し、
前記制御装置は、
前記基準線からの距離を設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から一側方側に離間した仮想線を第１仮想線として、該第１仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第１制御手段と、
前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から他側方側に離間した仮想線を第２仮想線として、該第２仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第２制御手段と、
前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方を選択する選択手段と、
を備え、
前記設定手段は、前記基準線からの距離を変更可能に構成されており、
前記基準線からの距離は、ユーザにより操作入力された複数の距離の１つであり、
前記制御装置は、前記複数の距離を示す情報を取得する取得手段を更に備え、
前記設定手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて前記基準線からの距離を変更する
ことを特徴とする。

本発明によれば、作業領域の外形が複雑化した場合においても作業効率を向上可能となる。

作業システムの構成例を示す図。 作業機の構成例を示す図。 電力線が発生する電磁波の強度分布の例を示す図。 電力線が発生する電磁波の強度分布の例を示す図。 作業態様の一例を示すフローチャート。 作業態様の一例を示す模式図。 作業態様の一例を示す模式図。 作業態様の一例を示す模式図。 作業機の構成例を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（作業システムの構成例）
図１は、実施形態に係る作業システムＳＹの構成例を示す。作業システムＳＹは、作業機１、電力線２およびステーション３を備える。詳細については後述とするが、作業機１は、電力線２に基づいて作業領域ＷＲを走行しながら所定の作業を実行し、また、作業を実行していない間においてはステーション３にて待機する。

図２は、作業機１の構成例を示す。作業機１は、動力源１１、走行部１２、作業部１３、取得部１４、記憶部１５、制御装置１６およびバッテリ１７を備える。

動力源１１は、作業部１２および走行部１３を駆動するための動力（回転）を発生する。本実施形態においては、動力源１１として三相誘導モータ等の電動モータが用いられるものとし、この電動モータは、後述のバッテリ１７からの電力に基づいて駆動される。本実施形態では、単一の動力源１１が作業部１２および走行部１３の双方の動力を発生するものとするが、他の実施形態として、作業部１２の動力を発生する動力源と、走行部１３の動力を発生する動力源とは個別に設けられてもよい。その場合、一方の動力源に電動モータが用いられ、他方の動力源に内燃機関が用いられてもよい。

走行部１２は、動力源１１の動力に基づいて作業機１を走行させる。走行部１２は、本実施形態においては、駆動輪である左右一対の後輪と、従動輪である左右一対の前輪とを含むものとする。例えば、左右一対の後輪が互いに等しい回転数で且つ共に前進方向に回転することにより、作業機１は前進（直進）する。また、左右一対の後輪が互いに異なる回転数で且つ共に前進方向に回転することにより、作業機１は旋回（左旋回または右旋回）する。尚、走行部１２には、四輪走行を実現可能な上記構造に代替して、クローラ式走行体等の他の構造が採用されてもよい。

作業部１３は、作業機１の車体下方部に設けられ、動力源１１の動力に基づいて所定の作業を実行可能に構成される。本実施形態においては、作業の内容は芝刈作業であり、作業部１３は、動力源１１の動力に基づいて回転可能な芝刈用ブレードと、該ブレードを昇降可能とする昇降機構とを含むものとする。例えば、作業部１３は、作業を実行する場合には作業用ブレードを降下させて回転状態とし（稼働状態）、作業を実行しない場合には、該ブレードを上昇させて非回転状態とする（休止状態）。

取得部１４は、詳細については後述とするが、作業情報（作業の実行に必要な情報ないし信号）を取得可能に構成される。例えば、取得部１４は、電力線２が発生する電磁波を、作業領域ＷＲを示す信号として取得し、また、作業時の走行経路を決定するための情報をステーション３から取得する。この観点で、取得部１４は、電力線２の電磁波ないし信号を検出するための検出部としての機能と、ステーション３と通信するための通信部としての機能とを有する、とも云える。

記憶部１５は、詳細については後述とするが、走行経路に関連する情報を記憶する。記憶部１５には、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ、或いは、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性メモリが用いられればよい。

制御装置１６は、作業機１全体の動作を制御するシステムコントローラとして機能する。例えば、制御装置１６は、走行部１２および作業部１３の駆動制御（即ち、作業機１の走行制御および作業の実行）を行う。本実施形態では、制御装置１６は、ＣＰＵ及びメモリを含むプロセッサであり、その機能は所定のプログラムを実行することにより実現されるものとする。他の実施形態として、制御装置１６は、ＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイス）、ＡＳＩＣ（特定用途向け半導体集積回路）等の半導体装置で構成されてもよい。即ち、制御装置１６の機能はハードウェアおよびソフトウェアの何れによっても実現可能である。

バッテリ１７は、動力源１１に電力を供給可能とする。また、詳細については後述とするが、バッテリ１７は後述のステーション３により充電可能とする。バッテリ１７には、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池等の二次電池が用いられればよい。

再び図１を参照すると、電力線２は、作業領域ＷＲに設置（埋設あるいは敷設）され、所定の電力に基づいて電磁波を発生する。作業機１は、取得部１４の検出部としての機能を用いて電磁波を検出し、該電磁波に基づいて作業領域ＷＲを走行しながら作業を行う。ここで、電磁波は、広義に解釈可能であり、その概念には光、電波等も含まれる。この観点で、電力線２が発生する電磁波は作業領域ＷＲを示す信号であり、即ち、電力線２は、作業領域ＷＲを特定するための基準線として機能する、と云える。

図３Ａ及び図３Ｂは、電力線２が発生する電磁波の強度（信号の値）と、電力線２からの距離との関係を示す強度分布を示す。電力線２には、所定周期のパルス電流（比較的短期間に複数回の直流電流）がステーション３から間欠的に供給され、その間、電力線２から所定の電磁波が発生する。

図３Ａにおいては、電力線２に、パルス電流が紙面奥側から紙面手前側に向かって流れるものとする（区別のため「電力線２ａ」と示す。）。その結果、上記電磁波として、電力線２ａの左側方には下向きの磁界（正極の磁界とする。）が発生し、また、電力線２ａの右側方には上向きの磁界（負極の磁界とする。）が発生する。

図３Ｂにおいては、電力線２に、パルス電流が紙面手前側から紙面奥側に向かって流れるものとする（区別のため「電力線２ｂ」と示す。）。その結果、上記電磁波として、電力線２ｂの左側方には上向きの磁界（負極の磁界）が発生し、また、電力線２ｂの右側方には下向きの磁界（正極の磁界）が発生する。

図３Ａ及び図３Ｂから分かるように、電磁波の強度の絶対値は、電力線２に近接するほど大きく、電力線２から離間するほど小さい。即ち、電磁波の強度は、電力線２からの距離に対応する。そのため、詳細については後述とするが、作業機１は、電力線２から所望の位置だけ離間した位置を走行することが可能となる。このことは、取得部１４の前述の検出部としての機能に基づいて実現可能である。

ステーション３は、電力線２に電気接続されており、上述のとおり、電力線２が電磁波を発生するように電力線２に電力を供給する。また、ステーション３は、作業を実行していない間においては作業機１を待機させることが可能であり、その間、該作業機１のバッテリ１７を充電する。この観点で、ステーション３は、充電ステーション等と表現されてもよい。

本実施形態においては、電力線２は、ステーション３を介して作業領域ＷＲに環状に設置される。よって、作業領域ＷＲは内側領域ＷＲ１および外側領域ＷＲ２を含み、それらは、環状に設置された電力線２により区画されている、と云える。また、内側領域ＷＲ１においては電力線２により正極の磁界が発生しており、外側領域ＷＲ２においては電力線２により負極の磁界が発生しているものとする（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。

このような構成により、作業機１は、電力線２が発生する電磁波に基づいて作業領域ＷＲを走行しながら作業領域ＷＲの作業を実行する。

（作業時の走行経路について）
図４は、本実施形態に係る作業態様の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、作業機１による作業の開始の際に主に制御装置１６により実行され、その概要は、電力線２に対して平行な仮想線に沿って作業機１が走行するように、該作業機１に内側領域ＷＲ１および外側領域ＷＲ２を選択的に走行させる、というものである。

ステップＳ１０００（以下「Ｓ１０００」と示す。後述の他のステップについても同様とする。）では、作業機１のユーザ（或いは作業領域ＷＲのオーナー）により予め入力された作業情報を取得する。作業情報は、作業機１による作業の実行に必要となる条件（例えば、作業領域ＷＲの形状、該作業領域ＷＲにおける電力線２の相対位置など）を示す。本実施形態では、この作業情報に基づいて、選択指示信号ＳＩＧ１および距離設定信号ＳＩＧ２が設定される。選択指示信号ＳＩＧ１は、内側領域ＷＲ１および外側領域ＷＲ２のうちの一方を選択することを指示する信号とする。距離設定信号ＳＩＧ２は、電力線２からの距離を設定するための信号とする。

選択指示信号ＳＩＧ１および距離設定信号ＳＩＧ２は、本実施形態では、
ＳＩＧ１ ＳＩＧ２
ＷＲ１ １
・ ・
・ ・
・ ・
ＷＲ１ Ｋ１（Ｋ１は、２以上の整数とする。）
ＷＲ２ １
・ ・
・ ・
・ ・
ＷＲ２ Ｋ２（Ｋ２は、２以上の整数とする。）
ＷＲ１（ＷＲ２） ０
を示す。

即ち、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２は、下記（ａ）～（ｃ）：
（ａ）選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ１を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が、“１”～“Ｋ１”の何れかを示すこと；
（ｂ）選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ２を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が、“１”～“Ｋ２”の何れかを示すこと；又は、
（ｃ）選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ１（又はＷＲ２）を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が、“０”を示すこと、
の何れかを満たすように、選択的に設定されることとなる。

一例として、選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ１を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が“１”を示している場合には、作業機１は、電力線２から内側領域ＷＲ１側に１×ｄ（単位は、例えばセンチメートルとする。また、ｄは、例えば作業部１３の幅に相当するパラメータとする。）だけ離間した経路を走行することとなる。

他の例として、選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ２を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が“２”を示している場合には、作業機１は、電力線２から外側領域ＷＲ２側に２×ｄだけ離間した経路を走行することとなる。

更に他の例として、選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ１（又はＷＲ２）を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が“０”を示している場合には、作業機１は、電力線２の直上を走行することとなる。

前述のとおり、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２は、ユーザにより予め入力された作業情報に基づいて設定される。例えば、距離設定信号ＳＩＧ２が示す電力線２からの距離は、この作業情報によって決まるため、ユーザにより操作入力された複数の距離の１つと云える。

尚、上記（ｃ）は、他の実施形態として、例えば（ａ）に含まれることとし、
（ａ）選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ１を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が、“０”～“Ｋ１”の何れかを示すこと、
（ｂ）選択指示信号ＳＩＧ１が、領域ＷＲ２を選択することを指示し、かつ、距離設定信号ＳＩＧ２が、“１”～“Ｋ２”の何れかを示すこと、
としてもよい。

他の実施形態として、上記信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２は、単一の信号ＳＩＧ０に纏められてもよい。一例として、信号ＳＩＧ０は、“＋Ｋ１”、・・・、“＋２”、“＋１”、“±０”、“－１”、“－２”、・・・、“－Ｋ２”、を示してもよく、この場合、「＋」及び「－」の極性は、領域ＷＲ１及びＷＲ２にそれぞれ対応するものとする。例えば、“＋１”は、電力線２から内側領域ＷＲ１側に１×ｄだけ離間した経路を走行することを示し、“－２”は、電力線２から外側領域ＷＲ２側に２×ｄだけ離間した経路を走行することを示し、また、“±０”は、電力線２の直上を走行することを示す。

Ｓ１０２０では、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２に基づいて、作業機１の走行経路を設定する。例えば、領域ＷＲ１及びＷＲ２の何れを走行するかが選択指示信号ＳＩＧ１に基づいて決定され、その際の電力線２からの距離が距離設定信号ＳＩＧ２に基づいて決定される。

Ｓ１０３０では、作業機１をステーション３から発進させる。

Ｓ１０４０では、選択指示信号ＳＩＧ１に基づいて、作業機１が領域ＷＲ１及びＷＲ２の何れを走行するのかを判定する。作業機１が内側領域ＷＲ１を走行するものと判定された場合にはＳ１１００に進み、作業機１が外側領域ＷＲ２を走行するものと判定された場合にはＳ１２００に進む。

Ｓ１１００では、作業機１を、一側方（例えば左側方）に旋回させて内側領域ＷＲ１に進入させ、距離設定信号ＳＩＧ２が示す距離だけ電力線２から離間した位置まで移動させる。

Ｓ１１１０では、上記Ｓ１１００での作業機１の旋回態様を示す情報を記憶部１５に記憶させる。ここで記憶される情報は、ステーション３からＳ１１００で移動した位置までの作業機１の走行態様（例えば、旋回角ないし旋回半径、移動距離等）を示し、後述のＳ１３００（ステーション３への帰還）等の際に用いられうる。

Ｓ１１２０では、距離設定信号ＳＩＧ２が示す距離だけ電力線２から内側領域ＷＲ１側に離間した位置を維持するように作業機１を走行させる。このことは、取得部１４の検出部としての機能により実現され、即ち、電磁波の強度の検出値が所望値に維持されるように作業機１の走行制御が行われる。これにより、作業機１は、距離設定信号ＳＩＧ２が示す距離だけ電力線２から内側領域ＷＲ１側に離間した仮想線（仮想線Ｌ１とする。）に沿って走行しながら、作業を実行することとなる。尚、仮想線Ｌ１は、電力線２に対して平行となる。

Ｓ１１３０では、上記仮想線Ｌ１に沿った走行により作業機１が作業領域ＷＲ（の内側領域ＷＲ１）を一周したか否かを判定する。該一周が完了の場合にはＳ１３００に進み、そうでない場合にはＳ１１２０に戻る（即ち、Ｓ１１２０は、該一周が完了するまで繰り返し行われる。）。

Ｓ１２００～Ｓ１２３０は、外側領域ＷＲ２について上述のＳ１１００～Ｓ１１３０同様に行われればよい。即ち、Ｓ１２００では、作業機１を、他側方（例えば右側方）に旋回させて外側領域ＷＲ２に進入させ、距離設定信号ＳＩＧ２が示す距離だけ電力線２から離間した位置まで移動させる。Ｓ１２１０では、上記Ｓ１２００での作業機１の旋回態様を示す情報を記憶部１５に記憶させる。Ｓ１２２０では、作業機１を、距離設定信号ＳＩＧ２が示す距離だけ電力線２から外側領域ＷＲ２側に離間した仮想線（仮想線Ｌ２とする。）に沿って走行させ、該作業機１に作業を実行させる。尚、仮想線Ｌ２は、電力線２に対して平行となる。Ｓ１２３０では、上記仮想線Ｌ２に沿った走行により作業機１が作業領域ＷＲ（の外側領域ＷＲ２）を一周したか否かを判定する。該一周が完了の場合にはＳ１３００に進み、そうでない場合にはＳ１２２０に戻る。

Ｓ１３００では、作業機１をステーション３に帰還させる。ステーション３への進入経路は、Ｓ１１１０又はＳ１２１０で記憶部１５に記憶された情報（Ｓ１１００又はＳ１２００での作業機１の旋回態様を示す情報）に基づいて、決定されうる。また、ステーション３は、電力線２とは異なる他の電磁波を発生しており、作業機１は、ステーション３に近接した際には該他の電磁波に基づいてステーション３に進入することができる。

Ｓ１３１０では、作業領域ＷＲの全部についての作業が完了したか否かを判定する。作業が完了の場合には本フローチャートを終了し、そうでない場合にはＳ１０２０に戻る。

Ｓ１０２０に戻る場合（即ち、作業が未完の場合）、該Ｓ１０２０では、残りの作業（作業領域ＷＲのうち作業済でない部分についての作業）が実行されるように信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２が変更される。これにより、他の走行経路が新たに設定されることとなる（走行経路の更新（再設定））。その後、Ｓ１０３０～Ｓ１２３０では、該更新された走行経路に沿って作業機１が走行することにより、残りの作業が実行されることとなる。

本実施形態においては、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２は、前述の（ａ）～（ｃ）の何れかを満たすように、選択的に設定されることとなる。よって、ステーション３は、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２を用いることにより、作業領域ＷＲのうちの何れの部分が作業済かを管理することができる。このような作業の進捗状況についての管理は、作業機１において制御装置１６及び記憶部１５により行われてもよい。

尚、Ｓ１０２０に戻った場合においては、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２は、走行経路の変更を指示することとなるため（前回とは異なる値となりうるため）、この観点で、変更指示信号とも云える。

図５は、本フローチャートに基づく作業機１の作業態様の例を示す模式図である。図中において、一点鎖線の矢印は、仮想線Ｌ１に従う作業機１の走行経路を示す（前述の（ａ）に対応）。また、二点鎖線の矢印は、仮想線Ｌ２に従う作業機１の走行経路を示す（前述の（ｂ）に対応）。また、破線の矢印は、電力線２の直上を通る仮想線Ｌ０に従う作業機１の走行経路を示す（前述の（ｃ）に対応）。

前述の（ａ）～（ｃ）は、何れの順番で行われてもよく、例えば、距離設定信号ＳＩＧ２は、選択指示信号ＳＩＧ１に関わらず、電力線２からの距離が大きいもの又は小さいものから順に選択されるように設定されてもよい。例えば、作業は、領域ＷＲ１及びＷＲ２の何れについても、電力線２から遠い走行経路のものから順に行われてもよいし、電力線２に近い走行経路のものから順に行われてもよい。或いは、それらは順不同で行われてもよい。

（小括）
以上、本実施形態によれば、作業機１は、Ｓ１１００～Ｓ１１３０に基づく制御により、電力線２に対して平行な仮想線Ｌ１に沿って作業領域ＷＲ（の内側領域ＷＲ１）を一周する。また、作業機１は、Ｓ１２００～Ｓ１２３０に基づく制御により、電力線２に対して平行な仮想線Ｌ２に沿って作業領域ＷＲ（の外側領域ＷＲ２）を一周する。そして、Ｓ１０２０及びＳ１０４０は、これら２つの制御を選択的に行うことにより、電力線２の両側方の作業を実行可能とする。このようにして、作業機１は、電力線２に対して平行に設定された複数の走行経路で作業領域ＷＲを周回することにより、作業領域ＷＲの作業を完了させることができる。

尚、ここでは、作業領域ＷＲを一周するたびに作業機１がステーション３に帰還する態様を例示したが、作業機１は、作業領域ＷＲをＮ周した場合にステーション３に帰還することとしてもよい（Ｎは、２以上かつ（Ｋ１＋Ｋ２＋１）以下の整数とする。）。

以下において幾つかの実施例を示しながら後述するが、本実施形態によれば、作業領域ＷＲが複雑化した場合（例えば、作業領域ＷＲが通路状に形成されている場合）においても、電力線２を比較的簡便に設置可能となる。また、本実施形態によれば、該複雑化した作業領域ＷＲの作業効率を比較的簡便に向上可能となる。

（第１実施例）
図６は、第１実施例としての作業システムＳＹの構成例を示す。本実施例では、作業領域ＷＲに、複数の障害物９が所定間隔で配列されている。ここで、互いに隣り合う２つの障害物９間の距離は距離Ｗ１とする。よって、作業領域ＷＲは、障害物９の配列に起因して、少なくとも部分的に通路状に形成されている。

このような作業領域ＷＲの典型例としては、複数のソーラーパネルが配列された太陽光発電所、複数の木が配列された果樹園等が挙げられる。尚、ここでいう通路とは、他の部分に比べて幅狭となっていることを云い、その延設方向の長さは不問とする。

このような作業領域ＷＲにおいては、作業機１は障害物９を回避しながら作業を行う必要がある。前述のフローチャート（図４参照）によれば、
Ｋ１×ｄ＝Ｗ１／２、
Ｋ２＝Ｋ１、
となるように、Ｋ１及びＫ２を設定することにより、作業領域ＷＲにおける障害物９間の領域についての作業を適切に実行可能となる。

本実施例ではＫ１＝Ｋ２としたが、必要に応じてＫ１≠Ｋ２と設定されてもよい。即ち、仮想線Ｌ１のうち電力線２までの距離が最も遠いものから電力線２までの距離と、仮想線Ｌ２のうち電力線２までの距離が最も遠いものから電力線２までの距離とは、互いに異なっていてもよい。この場合、従前の電力線２の設置態様では困難となり得た作業機１による作業領域ＷＲの作業が、比較的容易に実現されうる。例えば、作業領域ＷＲ内に他の障害物が固定的に設置されている場合、Ｋ１及び／又はＫ２を互いに異なる値に設定することにより、作業機１は、該他の障害物を回避しながら作業を行うことが可能となる。また、この場合、電力線２を比較的短く設置することが可能となり、作業システムＳＹのコストの低減にも有利となりうる。

（第２実施例）
図７は、第２実施例としての作業システムＳＹの構成例を示す。本実施例では、複数の障害物９のうちの一部が他のものに比べて離間して配置されている。即ち、複数の障害物９のうち、或る２つの障害物９は距離Ｗ２（＞Ｗ１）だけ離間するように隣り合って配置され、それ以外のものについては互いに隣り合う２つが距離Ｗ１だけ離間するように配列されている。

このような場合、前述の第１実施例によれば、距離Ｗ２だけ離間した２つの障害物９の間の領域については、作業が充分に行われないこととなる。

そこで、本実施例では、作業領域ＷＲに、変更指示信号ＳＩＧ３を発生するユニット４が更に設置される。本実施例においては、ユニット４は、電力線２に電気接続されたサブステーションとするが、電力線２とは異なる電気系統で設けられてもよく、例えばビーコン等、他の信号を発生する信号源であってもよい。或いは、ユニット４は、例えばポール等、単なるランドマークであってもよい。

ここでは、２つのユニット４が設置されるものとする。作業機１は、取得部１４の検出部としての機能によりユニット４が発生する変更指示信号ＳＩＧ３（区別のため、信号ＳＩＧ３ａとする。）を検出した場合には、走行経路を一時的に変更し、ユニット４が発生する変更指示信号ＳＩＧ３（区別のため、信号ＳＩＧ３ｂとする。）を検出した場合には、該走行経路を元のものに戻す。このような構成によれば、上記２つのユニット４の間においては、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２に基づく走行制御を一時的に中断され、比較的大きい距離Ｗ２だけ離間した２つの障害物９の間の領域についても、作業が充分に行われうる。

変更指示信号ＳＩＧ３ａは、信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２に基づく走行制御の中断を指示するものであればよく、例えば、信号ＳＩＧ１及び／又はＳＩＧ２の信号値を変更するものであってもよい。付随的に、変更指示信号ＳＩＧ３ａは、上記２つのユニット４の間を往復することを指示するものであってもよい。或いは、変更指示信号ＳＩＧ３ａは、公知の他の走行制御を実行すること（例えば、変更指示信号ＳＩＧ３ｂを受け取るまで、或いは、所定期間に亘って、上記２つのユニット４の間を任意の経路で走行すること）を指示するものであってもよい。

また、変更指示信号ＳＩＧ３ｂは、変更指示信号ＳＩＧ３ａが示す指示を停止して信号ＳＩＧ１及びＳＩＧ２に基づく走行制御の再開を指示するものであればよい。

本実施例によれば、作業領域ＷＲが更に複雑化した場合においても作業効率の向上に有利と云える。尚、本実施例においては、ユニット４は、電力線２を介してステーション３に接続されており、また、ステーション３の機能の一部を有する。そのため、ステーション３による作業の進捗状況についての管理は、付随的にユニット４によって行われてもよい。

（第３実施例）
前述のフローチャート（図４、Ｓ１０２０参照）では、作業領域ＷＲを一周するたびに、即ちステーション３に帰還するたびに、走行経路が更新される態様を例示したが、この更新は、他の方法によって行われてもよい。例えば、走行経路の更新は、第２実施例で例示されたユニット４による変更指示信号ＳＩＧ３により行われてもよいし、所定時間の経過に基づいて行われてもよい。

図８に示されるように、第３実施例においては、作業機１は、作業時間を計測する時間計測部１８を更に備える。所定時間の経過に基づいて走行経路の設定を行う場合、作業機１は、この時間計測部１８による作業時間の計測結果を取得部１４により取得し、それにより、走行経路の更新を行うことができる。

以上、幾つかの実施例を示しながら本実施形態を述べたが、本実施形態によれば、作業領域ＷＲが複雑化した場合においても、電力線２を比較的簡便に設置可能であり、また、該複雑化した作業領域ＷＲの作業効率を比較的簡便に向上可能である。ここで例示された実施例および変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲で変更が加えられてもよく、部分的に組み合わされてもよいし、或いは、公知のものと組み合わされてもよい。

（その他）
以上の説明においては、理解の容易化のため、各要素をその機能面に関連する名称で示したが、各要素は、実施形態で説明された内容を主機能として備えるものに限られるものではなく、それを補助的に備えるものであってもよい。

また、実施形態においては作業機１として芝刈機を例示したが、作業機１は芝刈機に限られるものではない。即ち、実施形態の内容は、作業部１３としてオーガを備える除雪機にも適用可能であるし、或いは、耕運機等の農作業機にも適用可能である。

（実施形態のまとめ）
第１の態様は制御装置（例えば１６）に係り、前記制御装置は、作業機（例えば１）の走行制御を行うための制御装置であって、前記作業機は、作業領域（例えばＷＲ）に設置された基準線（例えば２）に基づいて該作業領域を走行しながら作業を実行し、前記制御装置は、前記基準線からの距離を設定する設定手段（例えばＳ１０１０）と、前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から一側方側に離間した仮想線を第１仮想線（例えばＬ１）として、該第１仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第１制御手段（例えばＳ１１２０）と、前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から他側方側に離間した仮想線を第２仮想線（例えばＬ２）として、該第２仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第２制御手段（例えばＳ１２２０）と、前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方を選択する選択手段（例えばＳ１０４０）と、を備える
ことを特徴とする。第１の態様によれば、作業領域が複雑化した場合においても基準線（実施形態では電力線）を比較的簡便に設置可能であり、また、該複雑化した作業領域の作業効率を比較的簡便に向上可能となる。

第２の態様では、前記選択手段は、前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方から他方に変更可能に構成されている
ことを特徴とする。第２の態様によれば、基準線の両側方の作業を適切に実行可能となる。

第３の態様では、前記選択手段による前記変更を指示する信号を検出する第１検出手段（例えばＳ１０００、Ｓ１０２０）を更に備え、前記選択手段は、前記第１検出手段による検出結果に基づいて前記変更を行う
ことを特徴とする。第３の態様によれば、走行経路を適切に設定可能となる。

第４の態様では、前記設定手段は、前記基準線からの距離を変更可能に構成されている
ことを特徴とする。第４の態様によれば、走行経路を適切に設定可能となる。

第５の態様では、前記設定手段による前記変更を指示する信号を検出する第２検出手段（例えばＳ１０００、Ｓ１０１０）を更に備え、前記設定手段は、前記第２検出手段による検出結果に基づいて前記変更を行う
ことを特徴とする。第５の態様によれば、走行経路を適切に設定可能となる。

第６の態様では、前記基準線からの距離は、ユーザにより操作入力された複数の距離の１つであり、前記制御装置は、前記複数の距離を示す情報を取得する取得手段（例えばＳ１０００）を更に備え、前記設定手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて前記変更を行う
ことを特徴とする。第６の態様によれば、走行経路を適切に設定可能となる。

第７の態様では、前記設定手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて、前記複数の距離のうち大きいもの又は小さいものから順に選択するように前記変更を行う
ことを特徴とする。第７の態様によれば、比較的簡便に走行経路を設定可能となる。

第８の態様では、前記作業領域には、前記選択手段及び／又は前記設定手段による前記変更を指示する信号を発生するユニット（例えば３、４）が設けられており、前記選択手段及び／又は前記設定手段は該ユニットからの信号に基づいて前記変更を行う
ことを特徴とする。第８の態様によれば、作業領域が更に複雑化した場合においても作業効率を向上可能となる。

第９の態様では、作業時間を計測する時間計測手段（例えば１４）を更に備え、前記選択手段及び／又は前記設定手段は、前記時間計測手段による計測結果に基づいて前記変更を行う
ことを特徴とする。第９の態様によれば、作業領域が更に複雑化した場合においても作業効率を向上可能となる。

第１０の態様では、前記選択手段及び／又は前記設定手段は、前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方に基づく前記作業機の走行が完了したことに応じて、前記変更を行う
ことを特徴とする。第１０の態様によれば、比較的簡便に走行経路を設定可能となる。

第１１の態様では、前記基準線は、信号を発生可能に構成されており、該信号は、前記基準線から離間するほど小さい値となり、該信号の値は、前記設定手段が設定する前記基準線からの距離に対応する
ことを特徴とする。第１１の態様によれば、所望の走行経路で作業機を適切に走行可能となる。

第１２の態様では、前記基準線は、前記信号として電磁波を発生する電力線（例えば２）である
ことを特徴とする。第１２の態様によれば、所望の走行経路で作業機を適切に走行可能となる。

第１３の態様は作業機（例えば１）に係り、前記作業機は、上述の制御装置（例えば１６）と、前記作業機を走行させるための走行部（例えば１２）と、前記作業を実行するための作業部（例えば１３）と、を備える
ことを特徴とする。即ち、上述の制御装置は公知の作業機に適切に適用可能である。

第１４の態様は作業システム（例えばＳＹ）に係り、前記作業システムは、上述の作業機（例えば１）と、前記基準線としての電力線（例えば２）と、前記電力線に電力を供給可能に構成されたステーション（例えば３）と、を備える
ことを特徴とする。即ち、上述の作業機は公知の作業システムに適切に適用可能である。

第１５の態様では、前記電力線は、前記ステーションを介して前記作業領域に環状に設置されており、前記第１制御手段は、前記作業機が前記第１仮想線に沿って前記作業領域を一周するように前記制御を行い、前記第２制御手段は、前記作業機が前記第２仮想線に沿って前記作業領域を一周するように前記制御を行う
ことを特徴とする。第１５の態様によれば、上記第１４の態様を適切に実現可能となる。

第１６の態様では、前記第１制御手段および前記第２制御手段は、前記作業機による前記作業領域の前記作業が完了した場合には前記作業機を前記ステーションに帰還させる
ことを特徴とする。第１６の態様によれば、作業を完了した作業機をステーションに待機させることができる。

第１７の態様では、前記作業領域は、前記環状に設置された前記電力線により区画される内側領域（例えばＷＲ１）および外側領域（例えばＷＲ２）を含み、前記第１制御手段による前記制御に基づいて前記作業機が走行する領域は、前記内側領域および前記外側領域の一方の領域に対応し、前記第２制御手段による前記制御に基づいて前記作業機が走行する領域は、前記内側領域および前記外側領域の他方の領域に対応する
ことを特徴とする。第１７の態様によれば、上記第１４の態様を適切に実現可能となる。

第１８の態様では、前記制御装置は、前記作業機が前記ステーションから前記一方の領域に進入するように前記作業機を一側方に旋回させる第１旋回手段（例えばＳ１１００）と、前記一方の領域についての前記作業が完了した後に、前記作業機が前記一方の領域から前記他方の領域に進入するように前記作業機を他側方に旋回させる第２旋回手段（例えばＳ１２００）と、を更に備える
ことを特徴とする。第１８の態様によれば、作業機をステーションから適切に発進させることができる。

第１９の態様では、前記制御装置は、前記第１旋回手段による前記作業機の旋回方向を記憶する記憶手段（例えば１５、Ｓ１１２０、Ｓ１２２０）を更に備える
ことを特徴とする。第１９の態様によれば、作業機をステーションに適切に帰還させることができる。

第２０の態様では、前記作業領域は、少なくとも部分的に通路状に形成されている
ことを特徴とする。第２０の態様によれば、このような作業領域においても作業効率を向上可能となる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Claims (19)

1. 作業機の走行制御を行うための制御装置であって、
   前記作業機は、作業領域に設置された基準線に基づいて該作業領域を走行しながら作業を実行し、
   前記制御装置は、
   前記基準線からの距離を設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から一側方側に離間した仮想線を第１仮想線として、該第１仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第１制御手段と、
   前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から他側方側に離間した仮想線を第２仮想線として、該第２仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第２制御手段と、
   前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方を選択する選択手段と、
   を備え、
   前記設定手段は、前記基準線からの距離を変更可能に構成されており、
   前記基準線からの距離は、ユーザにより操作入力された複数の距離の１つであり、
   前記制御装置は、前記複数の距離を示す情報を取得する取得手段を更に備え、
   前記設定手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて前記基準線からの距離を変更する
   ことを特徴とする制御装置。
2. 前記設定手段による前記変更を指示する信号を検出する第２検出手段を更に備え、
   前記設定手段は、前記第２検出手段による検出結果に基づいて前記変更を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記設定手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて、前記複数の距離のうち大きいもの又は小さいものから順に選択するように前記変更を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の制御装置。
4. 前記選択手段は、前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方から他方に変更可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項記載の制御装置。
5. 作業機の走行制御を行うための制御装置であって、
   前記作業機は、作業領域に設置された基準線に基づいて該作業領域を走行しながら作業を実行し、
   前記制御装置は、
   前記基準線からの距離を設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から一側方側に離間した仮想線を第１仮想線として、該第１仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第１制御手段と、
   前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から他側方側に離間した仮想線を第２仮想線として、該第２仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第２制御手段と、
   前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方を選択する選択手段と、
   作業時間を計測する時間計測手段と、を備え、
   前記選択手段は、前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方から他方に変更可能に構成されており、
   前記選択手段及び／又は前記設定手段は、前記時間計測手段による計測結果に基づいて前記基準線からの距離を変更する
   ことを特徴とする制御装置。
6. 前記選択手段による前記変更を指示する信号を検出する第１検出手段を更に備え、
   前記選択手段は、前記第１検出手段による検出結果に基づいて前記変更を行う
   ことを特徴とする請求項４または請求項５記載の制御装置。
7. 前記作業領域には、前記選択手段及び／又は前記設定手段による前記変更を指示する信号を発生するユニットが設けられており、前記選択手段及び／又は前記設定手段は該ユニットからの信号に基づいて前記変更を行う
   ことを特徴とする請求項４から請求項６の何れか１項記載の制御装置。
8. 前記選択手段及び／又は前記設定手段は、前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方に基づく前記作業機の走行が完了したことに応じて、前記変更を行う
   ことを特徴とする請求項４から請求項７の何れか１項記載の制御装置。
9. 前記基準線は、信号を発生可能に構成されており、該信号は、前記基準線から離間するほど小さい値となり、該信号の値は、前記設定手段が設定する前記基準線からの距離に対応する
   ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項記載の制御装置。
10. 前記基準線は、前記信号として電磁波を発生する電力線である
    ことを特徴とする請求項９記載の制御装置。
11. 請求項１から請求項１０の何れか１項記載の制御装置と、
    前記作業機を走行させるための走行部と、
    前記作業を実行するための作業部と、を備える
    ことを特徴とする作業機。
12. 請求項１１記載の作業機と、
    前記基準線としての電力線と、
    前記電力線に電力を供給可能に構成されたステーションと、を備える
    ことを特徴とする作業システム。
13. 前記電力線は、前記ステーションを介して前記作業領域に環状に設置されており、
    前記第１制御手段は、前記作業機が前記第１仮想線に沿って前記作業領域を一周するように前記制御を行い、
    前記第２制御手段は、前記作業機が前記第２仮想線に沿って前記作業領域を一周するように前記制御を行う
    ことを特徴とする請求項１２記載の作業システム。
14. 前記第１制御手段および前記第２制御手段は、前記作業機による前記作業領域の前記作業が完了した場合には前記作業機を前記ステーションに帰還させる
    ことを特徴とする請求項１３記載の作業システム。
15. 前記作業領域は、前記環状に設置された前記電力線により区画される内側領域および外側領域を含み、
    前記第１制御手段による前記制御に基づいて前記作業機が走行する領域は、前記内側領域および前記外側領域の一方の領域に対応し、
    前記第２制御手段による前記制御に基づいて前記作業機が走行する領域は、前記内側領域および前記外側領域の他方の領域に対応する
    ことを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の作業システム。
16. 前記制御装置は、
    前記作業機が前記ステーションから前記一方の領域に進入するように前記作業機を一側方に旋回させる第１旋回手段と、
    前記一方の領域についての前記作業が完了した後に、前記作業機が前記一方の領域から前記他方の領域に進入するように前記作業機を他側方に旋回させる第２旋回手段と、
    を更に備える
    ことを特徴とする請求項１５記載の作業システム。
17. 前記制御装置は、前記第１旋回手段による前記作業機の旋回方向を記憶する記憶手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１６記載の作業システム。
18. 前記作業領域は、少なくとも部分的に通路状に形成されている
    ことを特徴とする請求項１７記載の作業システム。
19. 作業領域に設置された基準線に基づいて該作業領域を走行しながら作業を実行する作業機と、前記基準線としての電力線と、前記電力線に電力を供給可能に構成されたステーションと、を備える作業システムであって、
    前記作業機は、制御装置と、前記作業機を走行させるための走行部と、作業を実行するための作業部と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記基準線からの距離を設定する設定手段と、
    前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から一側方側に離間した仮想線を第１仮想線として、該第１仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第１制御手段と、
    前記設定手段により設定された距離だけ前記基準線から他側方側に離間した仮想線を第２仮想線として、該第２仮想線に沿って走行するように前記作業機を制御する第２制御手段と、
    前記第１制御手段による制御および前記第２制御手段による制御の一方を選択する選択手段と、
    を備え、
    前記電力線は、前記ステーションを介して前記作業領域に環状に設置されており、
    前記第１制御手段は、前記作業機が前記第１仮想線に沿って前記作業領域を一周するように前記制御を行い、
    前記第２制御手段は、前記作業機が前記第２仮想線に沿って前記作業領域を一周するように前記制御を行い、
    前記作業領域は、前記環状に設置された前記電力線により区画される内側領域および外側領域を含み、
    前記第１制御手段による前記制御に基づいて前記作業機が走行する領域は、前記内側領域および前記外側領域の一方の領域に対応し、
    前記第２制御手段による前記制御に基づいて前記作業機が走行する領域は、前記内側領域および前記外側領域の他方の領域に対応し、
    前記制御装置は、
    前記作業機が前記ステーションから前記一方の領域に進入するように前記作業機を一側方に旋回させる第１旋回手段と、
    前記一方の領域についての前記作業が完了した後に、前記作業機が前記一方の領域から前記他方の領域に進入するように前記作業機を他側方に旋回させる第２旋回手段と、
    を更に備える
    ことを特徴とする作業システム。
    

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