KR20200077593A - 자동 주행 작업기, 자동 주행 예초기, 예초기 및 예초기 자동 주행 시스템 - Google Patents

자동 주행 작업기, 자동 주행 예초기, 예초기 및 예초기 자동 주행 시스템 Download PDF

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KR20200077593A
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다카노리 고바야시
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Abstract

본 발명의 과제는 경사진 법면이라도, 항법 위성으로부터 측위 신호를 고정밀도로 수신하여, 주행 경로를 일탈하지 않고 자동 주행이 가능한 자동 주행 작업기를 제공하는 것이다.
주행 기체(1)와, 항법 위성으로부터 측위 신호를 수신하는 측위 수신기(4)와, 측위 신호에 기초하여, 주행 경로를 따라 자동 주행하는 자동 주행 제어 장치와, 주행 기체(1)의 기울기를 검출하여 경사각 정보를 출력하는 경사 검출부와, 경사각 정보에 기초하여 경사 각도를 결정하는 경사 각도 결정부와, 측위 수신기(4)를 1 이상의 자유도로 회전하게 하는 회전 제어 기구(5)가 구비되고, 회전 제어 기구(5)는, 경사 각도에 기초하여 측위 수신기(4)를 수평하게 유지한다.

Description

자동 주행 작업기, 자동 주행 예초기, 예초기 및 예초기 자동 주행 시스템
본 발명은, 주행 기체와, 항법 위성으로부터 측위 신호를 수신하는 측위 수신기와, 상기 측위 신호에 기초하여, 주행 경로를 따라 자동 주행하는 자동 주행 제어 장치가 구비된 자동 주행 작업기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 예초 주행을 행하는 주행 기체와, 예취 후의 베어낸 풀을 배출구로부터 예취 후의 지면으로 배출하는 배출 기구가 구비된 자동 주행 예초기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 예초 주행을 행하는 주행 기체와, 주행 기체를 제어하는 주행 제어부와, 거리 센서가 구비된 예초기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 법면 상에 미리 설정된 주행 에어리어 내를 자동 예초 주행하는 예초기의 자동 주행 시스템에 관한 것이다.
[배경기술 1]
예를 들어, 특허문헌 1에, 주행 기체(문헌에서는 「틀(1-5)」)과, 예초기의 위치 정보를 얻는 측위 수신기(문헌에서는 「GPS 장치(4)」)와, 위치 정보에 기초하여 미리 기억된 주행 순로에 모방하여 주행 및 예초 작업을 행하는 자동 주행 제어 장치(문헌에서는 「제어 장치(3)」)가 구비된 원격 조작식 예초기가 개시되어 있다.
[배경기술 2]
예를 들어 특허문헌 2에, 예초 주행을 행하는 주행 기체(문헌에서는 「차체(3)」)와, 작업 영역의 범위에 존재하는 물체를 검출하는 검출 장치(문헌에서는 「물체 검출부(11)」)와, 검출 장치에 의해 검출된 물체에 기초하여 목표 라인을 산출하는 목표 라인 산출부(문헌에서는 「기준선 설정부(13)」)와, 목표 라인 산출부에 기초하는 목표 라인(문헌에서는 「기준선(SL)」)을 따라 주행 기체를 자동 주행시키는 자동 주행 제어 장치(문헌에서는 「주행 제어부(16)」)가 구비되어 있는 자동 예초기가 개시되어 있다. 특허문헌 2의 자동 예초기에서는, 과수원 내의 2개 이상의 과수를 목표물로 하여 목표 라인이 산출된다.
[배경기술 3]
예를 들어 특허문헌 2에, 예초 주행을 행하는 주행 기체(문헌에서는 「차체(3)」)와, 작업 영역의 범위에 존재하는 물체를 검출하는 검출 장치(문헌에서는 「물체 검출부(11)」)와, 검출 장치에 의해 검출된 물체에 기초하여 산출된 기준선(문헌에서는 부호 「SL」)으로부터 주행 기체까지의 이격 거리를 연산하는 거리 산출부(문헌에서는 「거리 연산부(14)」)와, 기준선으로부터 주행 기체까지의 거리가 미리 설정된 범위 내에 들도록 주행 제어하는 주행 제어부(문헌에서는 부호 「16」)가 구비되어 있는 자동 예초기가 개시되어 있다. 특허문헌 2의 자동 예초기에서는, 과수원 내의 2개 이상의 과수를 목표물로 하여 기준선이 생성된다.
[배경기술 4]
예를 들어 특허문헌 3에, 기체의 진행 방향 전방면에 구비된 물체 검출부(문헌에서는 「거리 검출 수단(12)」)와, 주행용의 각종 파라미터(목적지를 포함함) 및 주행 영역의 지도를 기억하는 기억부(문헌에서는 「기억 수단(11)」)와, 기억부에 기억된 정보에 기초하여 주행하기 위한 경로를 설정하는 주행 경로 설정부(문헌에서는 「경로 생성 수단(14)」)와, 주행 경로 설정부의 설정한 경로에 기초하여 목적지까지 주행하는 제어 지시부(문헌에서는 「주행 제어 수단(16)」)가 구비된 자율 이동 장치가 개시되어 있다. 물체 검출부는, 벽이나 담, 펜스, 다양한 설치물 등의 물체에 의해 구성되는 경계선(문헌에서는 부호 「3」)을 검출하고, 주행 경로 설정부는, 경계선에 기초하여 물체를 회피하도록 경로를 설정함으로써, 제어 지시부에 의한 제어가 가능해진다.
일본 특허 공개 제2011-142900호 공보 일본 특허 공개 제2016-189172호 공보 일본 특허 공개 제2009-265941호 공보
[과제 1]
[배경기술 1]에 대한 과제는, 이하와 같다.
주행 기체가 경사 법면을 주행하는 경우, 측위 수신기가 기울어짐으로써, 측위 수신기가 보충 가능한 항법 위성의 수가 감소하여, 측위 수신기의 측위 정밀도가 저하될 우려가 있다. 또한, 경사 법면의 하측 방향에 강이나 무논이 존재하는 경우, 항법 위성으로부터 송신되는 측위 신호가 강이나 무논에서 난반사됨으로써, 측위 수신기가 멀티패스의 영향을 받기 쉬워져, 측위 정밀도가 저하될 우려가 있다.
상술한 실정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 경사진 법면이라도, 항법 위성으로부터 측위 신호를 고정밀도로 수신하여, 주행 경로를 일탈하지 않고 자동 주행이 가능한 자동 주행 작업기를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 어시스트 기구에 있어서, 암부로부터 하측으로 연장 돌출된 삭형체의 연장 돌출단을 핸드부에 요동 가능하게 접속하는 경우, 삭형체의 연장 돌출단이 핸드부에 요동 가능하게 적절하게 접속되도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.
[과제 2]
[배경기술 2]에 대한 과제는, 이하와 같다.
특허문헌 2에 기재된 발명에서는, 과수의 줄기가 지면으로부터 올라가기 때문에, 목표 라인 산출부는, 과수를 목표물로 하여 용이하게 목표 라인을 산출할 수 있다. 그러나, 예를 들어 법면 등에서는 지면으로부터 올라가는 줄기 등이 존재하지 않는 경우가 있어, 목표물의 설정을 할 수 없고 목표 라인의 산출을 할 수 없을 우려가 있다.
상술한 실정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 예초 대상 영역에 목표물이 없는 경우라도, 목표 라인을 산정하여, 목표 라인에 기초하는 자동 주행이 가능한 자동 주행 예초기를 제공하는 데 있다.
[과제 3]
[배경기술 3]에 대한 과제는, 이하와 같다.
특허문헌 2에 기재된 발명에서는, 과수의 줄기가 지면으로부터 올라가서 과수와 지면을 용이하게 구별 가능하기 때문에, 거리 산출부는, 과수를 목표물로 하는 기준선과, 주행 기체의 이격 거리를 연산할 수 있다. 그러나, 예를 들어 법면 등에서는 지면으로부터 올라가는 줄기 등이 존재하지 않는 경우가 있어, 목표물의 설정을 할 수 없고 기준선의 생성을 할 수 없을 우려가 있다.
상술한 실정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 예초 대상 영역에 목표물이 없는 경우라도, 예취 전의 풀과 예취 후의 지면을 고정밀도로 판별하여 자동 주행이 가능한 예초기를 제공하는 데 있다.
[과제 4]
[배경기술 4]에 대한 과제는, 이하와 같다.
예를 들어, 주행 대상 영역이, 예를 들어 포장의 법면 등과 같이, 물체 검출부가 검출 가능한 물체가 존재하지 않는 경우가 있다. 이러한 경우, 예를 들어 주행 대상 영역의 주위에 둘레 틀이나 반사판 등의 물체를 설치할 필요가 있고, 또한 주행 후에 이들 물체를 철거하는 경우도 고려되어, 물체의 설치 및 철거에 노동력을 필요로 한다. 또한, 동일한 법면이라도, 법면 상의 경사 각도가 균일하지 않거나, 법면 상에 요철이 있거나 하는 경우, 기체의 급격한 기울기 등에 의해 물체 검출부가 물체를 놓칠 우려가 있다.
상술한 실정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 동일 법면에 있어서, 법면 상의 경사 각도가 균일하지 않거나, 법면 상에 요철이 있거나 하는 경우라도, 물체 검출부가 고정밀도로 물체를 추종 가능한 예초기 자동 주행 시스템을 제공하는 데 있다.
[과제 1]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.
본 발명에 의한 자동 주행 작업기는, 주행 기체와, 항법 위성으로부터 측위 신호를 수신하는 측위 수신기와, 상기 측위 신호에 기초하여, 주행 경로를 따라 자동 주행하는 자동 주행 제어 장치와, 상기 주행 기체의 기울기를 검출하여 경사각 정보를 출력하는 경사 검출부와, 상기 경사각 정보에 기초하여 경사 각도를 결정하는 경사 각도 결정부와, 상기 측위 수신기를 1 이상의 자유도로 회전하는 회전 제어 기구가 구비되고, 상기 회전 제어 기구는, 상기 경사 각도에 기초하여 상기 측위 수신기를 수평하게 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 측위 수신기를 수평하게 유지하는 회전 제어 기구가 구비되어 있기 때문에, 주행 기체가 경사 법면을 주행하는 경우라도, 측위 수신기가 회전 제어 기구에 의해 수평하게 유지되기 때문에, 측위 수신기가 기울어지는 경우가 없다. 이에 의해, 측위 수신기가 충분한 수의 항법 위성을 고정밀도로 보충 가능해짐과 함께, 멀티패스의 영향을 받기 어려워진다. 그 결과, 경사진 법면이라도, 항법 위성으로부터 측위 신호를 고정밀도로 수신하여, 주행 경로를 일탈하지 않고 자동 주행이 가능한 자동 주행 작업기가 실현된다.
본 구성에 있어서, 상기 회전 제어 기구는, 상기 측위 수신기의 바로 아래에 마련되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 회전 제어 기구가 측위 수신기의 상방이나 측방에 마련되는 구성과 비교하여, 항법 위성으로부터 송신되는 측위 신호가 회전 제어 기구에 의해 막히는 일 없이, 측위 수신기가 충분한 수의 항법 위성을 고정밀도로 보충 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 측위 수신기의 하방을 덮음과 함께, 상기 측위 신호의 전파를 차단하는 차단판이 마련되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 항법 위성으로부터 송신되는 측위 신호가 강이나 무논에서 난반사되는 경우라도, 난반사된 측위 신호가 차단판에 의해 막힌다. 이에 의해, 측위 수신기가 멀티패스의 영향을 받기 어려워진다.
본 구성에 있어서, 상기 주행 기체의 주행 경로를 미리 설정하는 주행 경로 설정부가 구비되고, 상기 주행 경로 설정부는, 상기 주행 기체의 인위 조작에 의한 티칭 주행 궤적에 기초하여, 상기 티칭 주행 궤적에 평행한 복수의 라인 주행 경로를 생성하면 적합하다.
본 구성에 의하면, 라인 주행 경로가 티칭 주행 궤적에 기초하여 복수 생성된다. 이 때문에, 자동 주행 작업기의 작업 대상에 있어서, 일부의 작업 대상 영역만의 인위 조작에 의해, 라인 주행 경로가 생성되어, 라인 주행 경로에 기초하는 자동 주행이 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 경사 각도 결정부는, 상기 티칭 주행 궤적에 걸쳐서 검출되는 상기 경사각 정보에 기초하여 상기 경사 각도를 결정하고, 상기 회전 제어 기구는, 상기 라인 주행 경로에 있어서의 자동 주행 개시 전의 타이밍에서, 상기 측위 수신기를 회전하면 적합하다.
자동 주행 중에 측위 수신기가 회전 동작하면, 측위 수신기가 보충하는 항법 위성의 수가 변화되기 쉬워져, 측위 수신기의 측위 정밀도가 안정되지 않게 될 우려가 있다. 본 구성이라면, 자동 주행 개시 전의 타이밍에서 측위 수신기를 회전하기 때문에, 자동 주행 중에 측위 수신기가 회전 동작하는 구성과 비교하여, 측위 수신기의 측위 정밀도가 안정되기 쉬워진다.
본 구성에 있어서, 상기 경사 각도 결정부는, 하나의 상기 라인 주행 경로에 걸쳐서 검출되는 상기 경사각 정보에 기초하여 상기 경사 각도를 갱신하고, 상기 회전 제어 기구는, 다음의 상기 라인 주행 경로에 있어서의 자동 주행 개시 전의 타이밍에서, 상기 측위 수신기를 회전하면 적합하다.
법면의 경사 각도는 반드시 일정하지는 않고, 법면의 상측과 하측에서는 경사 각도가 다른 경우가 있다. 그러나, 인접하는 두 라인 주행 경로에 있어서의 법면의 경사 각도의 차는, 인접하지 않고 이격되어 있는 두 라인 주행 경로에 있어서의 법면의 경사 각도의 차보다도 작은 경우가 많다. 본 구성이라면, 예를 들어 하나 앞에 주행한 라인 주행 경로에 걸쳐서 검출되는 경사각 정보에 기초하여 경사 각도를 갱신 가능하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 다음의 라인 주행 경로에 있어서의 법면의 경사 각도에 가까운 경사 각도로서, 하나 앞에 주행한 라인 주행 경로에 있어서의 법면의 경사 각도를 사용할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 경사 각도를 기억하는 기억부가 구비되고, 상기 기억부에, 상기 주행 경로와, 상기 주행 경로에 있어서의 미리 설정된 복수의 지점마다의 상기 경사 각도가 기억되고, 상기 자동 주행 제어 장치는, 상기 기억부에 기억된 상기 주행 경로를 따라 자동 주행하고, 상기 회전 제어 기구는, 상기 주행 기체가 상기 지점을 통과하는 타이밍에서, 상기 측위 수신기를 회전하면 적합하다.
본 구성이라면, 법면의 경사 각도를 지점마다 기억시킬 수 있기 때문에, 예를 들어 법면 중, 자동 주행의 도중에 경사 각도가 크게 변화되는 개소에서 회전 제어 기구를 회전시킬 수 있다. 이에 의해, 자동 주행의 도중에 경사 각도가 크게 변화되는 개소가 있어도, 측위 수신기를 수평하게 유지할 수 있다.
본 구성에 있어서, 기체 외부와 정보 통신하는 통신부가 구비되고, 상기 주행 경로 및 상기 경사 각도는, 상기 통신부를 통해 외부 단말기로 송신되어 당해 외부 단말기에 표시 가능하면 적합하다.
본 구성이라면, 주행 경로 및 경사 각도가 외부 단말기에 표시됨으로써, 경사 각도의 변화를 조작자에게 통보할 수 있다. 이에 의해, 경사 각도의 변화의 정도 등을 조작자가 확인하여, 조작자가 자동 주행 작업기의 자동 주행과 수동 주행을 전환할 수 있다.
[과제 2]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.
본 발명에 의한 자동 주행 예초기는, 예초 주행을 행하는 주행 기체와, 예취 후의 베어낸 풀을 배출구로부터 예취 후의 지면으로 배출하는 배출 기구와, 상기 배출 기구에 의해 배출된 상기 베어낸 풀을 검출하는 검출 장치와, 상기 베어낸 풀의 검출에 기초하여 목표 라인을 산출하는 목표 라인 산출부와, 상기 목표 라인 산출부에 기초하는 목표 라인과 상기 주행 기체의 거리가, 미리 설정된 거리로 유지되도록 상기 주행 기체를 자동 주행시키는 자동 주행 제어 장치가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 배출 기구로부터 예취 후의 베어낸 풀이 배출되고, 배출 후의 베어낸 풀이 검출 장치에 의해 검출되는 구성이다. 이 때문에, 배출 후의 베어낸 풀을 목표물로 함으로써, 목표 라인의 산출이 가능해진다. 이에 의해, 예초 대상 영역에 목표물이 없는 경우라도, 목표 라인을 산정하여, 목표 라인에 기초하는 자동 주행이 가능한 자동 주행 예초기가 실현된다.
본 구성에 있어서, 상기 배출 기구는, 상기 주행 기체의 주행 궤적을 따라 상기 베어낸 풀을 괴상으로 배출하고, 괴상의 상기 베어낸 풀이, 상기 주행 기체의 주행 궤적을 따라 연속적 또는 단속적인 볼록부를 형성하도록 구성되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 베어낸 풀이 괴상으로 배출되고, 베어낸 풀에 볼록부가 형성되기 때문에, 검출 장치가 베어낸 풀을 고정밀도로 검출할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 배출 기구는, 상기 주행 기체 중, 상기 예취 후의 지면이 위치하는 측의 측부에 마련되어 있으면 적합하다.
예취 후의 지면은 평탄한 상태인 경우가 많기 때문에, 본 구성이라면, 베어낸 풀이 배출 기구로부터 예취 후의 지면으로 배출되고, 검출 장치가 평탄한 지면으로 배출된 베어낸 풀을 고정밀도로 검출할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 검출 장치는, 상기 주행 기체 중, 상기 예취 후의 지면이 위치하는 측의 측부에 마련되어 있으면 적합하다.
본 구성에 의하면, 검출 장치가 주행 기체의 측부에 마련되기 때문에, 검출 장치의 바로 아래에 베어낸 풀이 있는 경우라도, 검출 장치가 베어낸 풀을 검출할 수 있다. 이 때문에, 배출 기구로부터 배출된 직후의 베어낸 풀을, 검출 장치가 포착 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 배출 기구에, 상기 주행 기체로부터 상기 배출구에 걸치는 배출 경로가 형성되고, 상기 배출 경로는, 상기 배출구가 위치하는 측일수록, 단면 형상이 좁게 조여져 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 배출구로부터 배출되기 전의 베어낸 풀이, 배출구가 위치하는 측이 조여진 배출 경로에서 압축되기 때문에, 배출 시의 베어낸 풀이 괴상으로 되기 쉬워진다.
본 구성에 있어서, 상기 배출 기구에, 상기 배출구를 개폐 가능한 개폐 기구와, 상기 베어낸 풀의 압력을 검지하는 압력 검출 수단이 구비되고, 상기 압력 검출 수단이 미리 설정된 압력 이상의 압력을 검지한 때에, 상기 개폐 기구가 개방되면 적합하다.
본 구성이라면, 배출구로부터 배출되기 전의 베어낸 풀을, 미리 설정된 압력 이상의 압력으로 높일 수 있다. 이 때문에, 배출 시의 베어낸 풀을 적합하게 괴상으로 할 수 있다.
[과제 3]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.
본 발명의 예초기는, 예초 주행을 행하는 주행 기체와, 상기 주행 기체를 제어하는 주행 제어부와, 상기 주행 기체와, 기체 좌우 방향에 위치하는 물체의 거리를, 기체 좌우 양쪽에 걸쳐서 주사하는 거리 센서와, 상기 거리 센서의 주사에 의해 검출된 거리 및 주사 각도에 기초하여, 기체 좌우 양쪽에 걸치는 대지(對地) 높이 데이터를 생성하는 디코드 제어부와, 상기 대지 높이 데이터에 기초하는 근사선에 의해, 예취 후의 지면의 라인으로서 식별되는 지면 기준선과, 예취 전의 풀의 라인으로서 식별되는 풀 기준선을 생성하는 물체 검출부와, 상기 풀 기준선과 상기 주행 기체의 거리에 기초하여 목표 거리를 산출하는 목표 거리 산출부와, 상기 풀 기준선과 상기 주행 기체의 거리가, 상기 목표 거리와 일치하도록 지시 신호를 출력하는 주행 지시부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 수목 등의 눈에 띄는 목표물이 없는 예초 대상 영역이라도, 예초의 대상으로 되는 풀은 존재한다. 본 발명에 의하면, 거리 센서가 주행 기체의 좌우 방향을 조작함으로써, 예취 후의 지면과 예취 전의 풀을 식별하고, 풀의 식별에 기초하는 풀 기준선과, 주행 기체가 미리 설정된 거리를 유지하도록, 주행 기체가 제어된다. 이것으로부터, 예초기는, 예취 후의 지면과 예취 전의 풀의 경계를 따라, 예초 주행을 자동적으로 행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 예초 대상 영역에 목표물이 없는 경우라도, 예취 전의 풀과 예취 후의 지면을 고정밀도로 판별하여 자동 주행이 가능한 예초기가 실현된다.
본 구성에 있어서, 상기 주행 기체의 주행 모드를 판정하는 주행 모드 판정부가 구비되고, 상기 주행 모드는, 수동 제어 모드와, 자동 제어 모드를 갖고, 상기 주행 모드가 상기 수동 제어 모드인 경우, 상기 주행 제어부는 수동 제어의 조작 신호에 기초하여 상기 주행 기체를 제어하고, 상기 주행 모드가 상기 자동 제어 모드인 경우, 상기 주행 제어부는 상기 주행 지시부의 지시 신호에 기초하여 상기 주행 기체를 제어하면 적합하다.
예초 대상 영역의 상황이나 주행 기체의 상황에 대응하여, 예초기는 원격 조작이 가능한 쪽이 바람직하다. 본 구성이라면, 주행 모드 판정부에 의한 주행 모드의 판정으로부터, 주행 제어부가 입력하는 신호를, 수동 제어 모드인 경우에 있어서의 조작 신호와, 자동 제어 모드인 경우에 있어서의 지시 신호로 전환 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 거리 센서는, 기체 전후 방향을 축심으로 회전함으로써 주사하도록 구성되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 거리 센서의 주사 각도가 전후 방향을 축심으로 회전하기 때문에, 거리 센서는, 예취 후의 지면 중, 주행 기체의 하방 근방의 지면을 주사할 수 있다. 이에 의해, 거리 센서가 예취 후의 지면과 예취 전의 풀을 고정밀도로 주사 가능해진다.
상기 거리 센서는, 상기 주행 기체의 전방부 또는 후방부의 어느 한쪽에 마련되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 거리 센서가 주행 기체의 전후 중앙부에 마련되는 구성과 비교하여, 거리 센서는, 거리 센서의 바로 아래의 지면을 주사 가능해진다. 이에 의해, 거리 센서가 예취 후의 지면과 예취 전의 풀을 고정밀도로 주사 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 거리 센서는, 상기 주행 기체의 전방부 및 후방부의 양쪽에 마련되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 주행 기체의 전방부에 마련된 거리 센서에 의해 예초 주행이 행해지기 전의 지면 및 풀을 주사할 수 있음과 함께, 주행 기체의 후방부에 마련된 거리 센서에 의해 예초 주행이 행해진 후의 지면 및 풀을 주사할 수 있다. 이에 의해, 예초기는, 예취 후의 지면과 예취 전의 풀의 경계를 고정밀도로 따르는 것이 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 물체 검출부는, 상기 대지 높이 데이터 중, 상기 거리 센서의 기체 연직 하방으로부터 미리 설정된 기체 좌우 방향의 범위 내의 데이터로부터 근사선을 산출함으로써, 상기 지면 기준선을 생성하도록 구성되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 근사선에 기초하여 지면 기준선이 생성되는 구성이기 때문에, 대지 높이 데이터로부터 예취 후의 지면과 예초 전의 풀을 효율적으로 판별할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 물체 검출부는, 상기 대지 높이 데이터 중, 상기 지면 기준선으로부터 일정값 이상의 높이를 갖는 데이터가 일정 범위 이상에 걸쳐서 연속하는 개소의 데이터로부터 근사선을 산출함으로써, 풀 후보선을 생성하도록 구성되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 풀 후보선으로서 생성되는 대지 높이 데이터는, 데이터가 일정 범위 이상에 걸쳐서 연속하는 개소의 데이터에 한정된다. 이 때문에, 일정 범위에 걸쳐서 연속하지 않는 데이터가, 풀 후보선의 데이터로부터 배제되어, 풀을 오검출할 우려가 저감된다. 또한, 근사선에 기초하여 풀 후보선이 생성되는 구성이기 때문에, 대지 높이 데이터로부터 예취 후의 지면과 예초 전의 풀을 효율적으로 판별할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 풀 후보선은, 복수 생성되고, 상기 주행 기체에, 상기 주행 기체의 경사 각도를 검출하는 관성 센서가 구비되고, 상기 물체 검출부는, 상기 풀 후보선 중, 상기 풀 후보선의 상기 지면 기준선에 대한 경사 각도와, 상기 관성 센서에 의해 검출된 경사 각도로부터 산출된 산출 경사 각도가 미리 정해진 기준 범위 내인 하나의 상기 풀 후보선을, 상기 풀 기준선으로 특정하게 구성되도록 구성되어 있으면 적합하다.
일반적으로, 풀은 경사지라도 특정 방향(예를 들어, 연직 방향)을 따라 상방으로 나는 경우가 많다. 본 구성이라면, 관성 센서의 경사 각도에 기초하여 당해 특정 방향의 산출이 가능하다. 이 때문에, 복수의 풀 후보선 중, 당해 특정 방향을 따르는 풀 후보선을 풀 기준선으로 특정함으로써, 풀의 판별 정밀도가 향상된다.
본 구성에 있어서, 상기 풀 기준선은, 상기 지면 기준선으로부터 미리 설정된 높이의 범위 내에 한정되면 적합하다.
풀의 상부는 바람에 의해 흔들리는 경우가 많기 때문에, 본 구성이라면, 바람 등의 외란에 의한 풀의 오검출을 방지할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 풀 기준선과 상기 주행 기체의 거리는, 현재와 과거 복수회에 걸쳐서 산출된 복수의 값이 기억되고, 상기 목표 거리는, 상기 복수의 값의 이동 평균값에 기초하여 산출되면 적합하다.
예초 주행에 있어서, 풀과 주행 기체의 거리가 일정 범위 내에 유지되어 있는 경우라도, 지면의 돌이나 말뚝 등의 검지에 의해 풀 기준선과 주행 기체의 거리가 급격하게 크게 변화되는 경우도 고려할 수 있다. 본 구성이라면, 목표 거리가 이동 평균값이기 때문에, 풀 기준선과 주행 기체의 거리가 급격하게 크게 변화되는 경우라도, 목표 거리의 변화는, 풀 기준선과 주행 기체의 거리의 변화보다도 작은 것으로 되어, 주행 지시부에 있어서의 지시 신호가 안정된다.
[과제 4]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.
본 발명의 예초기 자동 주행 시스템은, 법면 상에 미리 설정된 주행 에어리어 내를 자동 예초 주행하는 예초기의 자동 주행 시스템이며, 법면의 최상단에 마련되어, 검출 신호를 송신하고, 상기 검출 신호에 대한 반사 신호를 취득하여 물체를 검출하는 물체 검출부와, 상기 예초기에 있어서의 상기 물체 검출부가 위치하는 측의 측면에 마련되어, 상기 물체 검출부에 의해 검출되는 반사부와, 상기 물체 검출부와 상기 예초기의 각각에 마련된 통신부와, 상기 주행 에어리어의 에어리어 정보와, 상기 예초기의 작업 이력 정보를 기억하는 기억부와, 상기 예초기의 주행 경로를 설정하는 주행 경로 설정부와, 상기 예초기에 지시 신호를 송신하는 제어 지시부가 구비되고, 상기 물체 검출부는, 상기 반사부를 추종하도록 구성되고, 상기 제어 지시부는, 상기 물체 검출부가 취득한 반사 신호에 기초하여 상기 예초기의 주행 궤적을 산출하여 상기 예초기의 주행 궤적과 상기 주행 경로의 오차를 산출하여, 상기 오차를 감소시키도록 상기 지시 신호를 생성하고, 상기 예초기는, 상기 지시 신호에 의해 상기 주행 경로를 따라 자동 예초 주행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 물체 검출부가 법면의 최상단에 마련되고, 예초기의 측면에 반사부가 마련되는 구성으로 되어 있다. 물체 검출부는 정점 위치에 고정되어, 물체 검출부의 검출 목표물을 예초기로 할 수 있기 때문에, 물체 검출부가 예초기에 마련되는 구성과 비교하여, 물체 검출부가 안정된 상태에서 예초기의 반사부를 검출 가능해진다. 이것으로부터, 법면 상의 요철 등에 의해 예초기가 급격하게 기울어지는 경우라도, 물체 검출부는, 법면 상의 요철 등의 영향을 받는 일 없이 예초기의 반사부를 검출 가능해진다. 이에 의해, 동일 법면에 있어서, 법면 상의 경사 각도가 균일하지 않거나, 법면 상에 요철이 있거나 하는 경우라도, 물체 검출부가 고정밀도로 물체를 추종 가능한 예초기 자동 주행 시스템이 실현된다.
본 구성에 있어서, 상기 예초기에, 상기 예초기의 경사 각도를 검출하는 경사 센서가 구비되고, 상기 물체 검출부에, 상기 경사 센서가 검출한 경사 각도와 일치하도록, 상기 물체 검출부의 각도 조정을 행하는 경사 보정 제어부가 구비되어 있으면 적합하다.
예초기의 경사 센서에 의해 검출되는 경사 각도는, 법면의 경사 각도에 따르는 경우가 많고, 이것으로부터, 본 구성이라면, 물체 검출부가, 경사 보정 제어부에 의해 법면의 경사 각도를 따라 경사진다. 이에 의해, 다른 법면마다 인위 조작에 의한 물체 검출부의 경사 조정 작업을 할 필요가 없어져, 물체 검출부가, 다종 다양한 법면 각도에 대응하여, 예초기의 반사부를 추종하기 쉬워진다.
본 구성에 있어서, 상기 반사부에, 가로로 긴 반사 시트가 상하로 나열되는 상태로 복수 구비되고, 각각의 상기 반사 시트는, 서로 길이 방향의 길이가 다르면 적합하다.
본 구성이라면, 물체 검출부가 가로 방향을 따라 주사할 때에, 물체 검출부는 가로로 긴 반사 시트의 길이를 검출 가능하다. 복수의 반사 시트에서 각각 길이가 다른 구성이기 때문에, 물체 검출부는, 반사 시트의 길이에 기초하여, 반사부의 상측 근처 또는 하측 근처의 어느 것을 추종하고 있는지를 판정 가능해진다. 이에 의해, 물체 검출부는 반사부의 상하 중앙 개소를 추종하는 것이 가능해지고, 법면 상의 요철 등에 의해 예초기가 급격하게 상하로 움직이는 경우라도, 물체 검출부는 반사부를 적합하게 추종할 수 있다.
본 구성에 있어서, 각각의 상기 반사 시트는, 기체 하측에 위치할수록 길이 방향의 길이가 길면 적합하다.
본 구성이라면, 복수의 반사 시트 중, 가장 상측에 위치하는 반사 시트의 길이와, 가장 하측에 위치하는 반사 시트의 길이가 가장 크게 다르다. 이 때문에, 물체 검출부는, 반사부의 상측 근처 또는 하측 근처의 어느 것을 추종하고 있는지를 판정하기 쉬워져, 오판정의 우려를 경감시킬 수 있다.
본 구성에 있어서, 법면의 최상단에 상기 물체 검출부를 고정하는 설치 지그가 마련되고, 상기 물체 검출부는, 상기 설치 지그에 탈착 가능하도록 구성되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 법면의 최상단에 설치 지그를 고정하고, 물체 검출부는 운반 가능하도록 구성할 수 있기 때문에, 모든 주행 에어리어에 물체 검출부를 설치 고정할 필요가 없다. 이 때문에, 모든 주행 에어리어에 물체 검출부를 설치 고정하는 구성과 비교하여, 예초기 자동 주행 시스템을 저렴하게 구축할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 기억부는, 상기 설치 지그에 마련되고, 상기 물체 검출부가 상기 설치 지그에 고정된 상태에서, 상기 에어리어 정보 및 상기 작업 이력 정보가, 상기 기억부로부터 상기 물체 검출부에 판독 가능하도록 구성되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 자동 예초 주행하기 위한 필요한 정보가 기억부에 기억되고, 물체 검출부를 설치 지그에 장착하는 것만으로, 에어리어 정보 및 작업 이력 정보가, 물체 검출부에 판독 가능하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 물체 검출부는, 자동 예초 주행하기 위한 필요한 정보를 취득하기 위해, 예를 들어 원격지의 관리 컴퓨터에 접속할 필요도 없으면, WAN(Wide Area Network) 등에 접속할 필요도 없다. 그 결과, 다른 법면마다, 에어리어 정보 및 작업 이력 정보를, 물체 검출부에 용이하게 판독할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 에어리어 정보 및 상기 작업 이력 정보가, 상기 물체 검출부로부터 상기 기억부로 기억 가능하도록 구성되어 있으면 적합하다.
본 구성이라면, 자동 예초 주행 시의 에어리어 정보 및 작업 이력 정보가 갱신된 때, 이들 갱신된 정보가 기억부에 기억되기 때문에, 차회의 자동 예초 주행 시에, 동일한 물체 검출부가 아니라도, 최신의 에어리어 정보 및 작업 이력 정보가 판독 가능해진다. 또한, 자동 예초 주행 시의 작업 이력 정보에 기초하여, 차회의 자동 예초 주행 시에 각도의 변동 등을 사전에 예측할 수 있기 때문에, 과거의 자동 예초 주행보다도 안정된 자동 예초 주행이 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 주행 경로 설정부는, 상기 예초기의 인위 조작에 의한 티칭 주행 궤적에 기초하여, 상기 티칭 주행 궤적에 평행한 복수의 라인 주행 경로를 생성하면 적합하다.
본 구성에 의하면, 라인 주행 경로가 티칭 주행 궤적에 기초하여 복수 생성된다.
이 때문에, 자동 예초 주행의 작업 대상에 있어서, 일부의 작업 대상 영역만의 인위 조작에 의해, 라인 주행 경로가 생성되어, 라인 주행 경로에 기초하는 자동 주행이 가능해진다.
본 구성에 있어서, 상기 복수의 라인 주행 경로는, 상기 티칭 주행 궤적보다도 법면의 하방측에, 평행하게 나열된 상태로 위치하면 적합하다.
물체 검출부는 법면의 상단에 마련되는 점에서, 본 구성이라면, 법면의 상측으로부터 하측을 향해 차례로 자동 예초 주행이 행해진다. 이 때문에, 물체 검출부와 예초기 사이는, 항상 예취 후의 지면으로 되고, 물체 검출부는 베어내지 않은 풀에 막히는 일 없이 적합하게 예초기의 반사부를 추종할 수 있다.
본 구성에 있어서, 상기 티칭 주행 궤적 및 상기 복수의 라인 주행 경로는, 상기 기억부에 상기 작업 이력 정보로서 기억되고, 상기 주행 경로 설정부는, 상기 작업 이력 정보에 기초하여 상기 티칭 주행 궤적을 상기 라인 주행 경로로서 재현 가능하고, 또한 상기 복수의 라인 주행 경로를 재현 가능하다면 적합하다.
본 구성이라면, 동일한 법면에 있어서의 차회의 자동 예초 주행에서는, 티칭 주행을 행할 필요가 없어, 인위 조작의 노동력을 경감시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 자동 주행 예초기의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 2는 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 선회 상태의 평면도이다.
도 3은 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 직진 상태의 평면도이다.
도 4는 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 자동 주행 제어 장치와 경사각 결정부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 법면 상의 주행 경로를 도시하는 사시도이다.
도 6은 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 자동 주행 예초기의 법면 주행 시에 있어서의 측위 수신기의 자세 제어를 도시하는 자동 주행 예초기의 정면도이다.
도 7은 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 주행 경로와 경사 각도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 주행 경로 및 경사 각도의 별도 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 9는 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며, 주행 경로의 별도 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 자동 주행 예초기의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 11은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 선회 상태의 평면도이다.
도 12는 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 직진 상태의 평면도이다.
도 13은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 자동 주행 예초기의 구성 및 배출 기구를 도시하는 평면도이다.
도 14는 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 자동 주행 예초기의 구성 및 배출 기구를 도시하는 정면도이다.
도 15는 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 제어 유닛을 나타내는 블록도이다.
도 16은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 티칭 주행에 있어서의 베어낸 풀의 배출을 도시하는 설명도이다.
도 17은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 목표 라인을 따르는 자동 주행을 도시하는 설명도이다.
도 18은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 목표 라인을 따르는 자동 주행을 도시하는 설명도이다.
도 19는 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 목표 라인의 산정의 별도 실시 형태를 도시하는 설명도이다.
도 20은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 목표 라인의 산정의 별도 실시 형태를 도시하는 설명도이다.
도 21은 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 검출 장치의 별도 실시 형태를 도시하는 설명도이다.
도 22는 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며, 목표 라인의 산정의 별도 실시 형태를 도시하는 설명도이다.
도 23은 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 예초기의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 24는 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 선회 상태의 평면도이다.
도 25는 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 직진 상태의 평면도이다.
도 26은 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 제어 유닛을 나타내는 블록도이다.
도 27은 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 예초기의 예초 주행을 도시하는 정면도이다.
도 28은 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 거리 센서의 주사에 기초하는 이차원의 좌표 위치 정보를 도시하는 그래프도이다.
도 29는 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 베어내지 않은 풀의 검출 처리를 도시하는 플로트 차트이다.
도 30은 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 예취 후의 지면의 판정을 도시하는 설명도이다.
도 31은 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 경사면과 베어내지 않은 풀의 상대 각도의 산출을 도시하는 설명도이다.
도 32는 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 풀 후보선 및 풀 기준선의 생성을 도시하는 설명도이다.
도 33은 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 목표 거리의 산출을 도시하는 설명도이다.
도 34는 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 풀 후보선의 생성의 별도 실시 형태를 도시하는 설명도이다.
도 35는 제3 실시 형태를 도시하는 도면이며, 거리 센서의 주사의 별도 실시 형태를 도시하는 평면도이다.
도 36은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 예초기 자동 주행 시스템의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 37은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 물체 검출부와 지면에 설치된 설치 지그를 도시하는 측면도이다.
도 38은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 예초기의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 39는 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 선회 상태의 예초기를 도시하는 평면도이다.
도 40은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 직진 상태의 예초기를 도시하는 평면도이다.
도 41은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 제어 유닛을 나타내는 블록도이다.
도 42는 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 법면 상의 주행 경로를 도시하는 사시도이다.
도 43은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 물체 검출부(301)의 경사를 설명하기 위한 설명도이다.
도 44는 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 반사부를 도시하는 도면이다.
도 45는 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 반사 시트의 길이의 계측을 설명하기 위한 설명도이다.
도 46은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 법면 상의 주행 경로의 별도 실시 형태를 도시하는 사시도이다.
도 47은 제4 실시 형태를 도시하는 도면이며, 반사부의 별도 실시 형태를 도시하는 예초기의 측면도이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 도면의 기재에 기초하여 설명한다.
〔자동 주행 작업기의 기본 구성〕
본 발명에 의한 자동 주행 작업기에 대하여, 그 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 예시되는 자동 주행 작업기로서의 자동 주행 예초기에, 주행 기체(1)와, 제1 차륜(2A)과, 제2 차륜(2B)과, 예초 장치(3)와, 측위 수신기(4)와, 회전 제어 기구(5)가 구비되어 있다. 제1 차륜(2A)은, 주행 기체(1)에 있어서의 길이 방향의 일단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 제2 차륜(2B)은, 주행 기체(1)에 있어서의 길이 방향의 타단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 예초 장치(3)는, 주행 기체(1)의 하부에 있어서의 제1 차륜(2A)과 제2 차륜(2B) 사이에 마련되어 있다. 측위 수신기(4)는 주행 기체(1) 상에 마련되어 있다. 회전 제어 기구(5)는 다자유도로 회동 가능하고, 측위 수신기(4)와 주행 기체(1) 사이에 마련되어 있다. 측위 수신기(4)는, 항법 위성으로부터의 전파를 수신하여 기체의 위치를 검출하는 위성 측위용 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)의 일례로서, 주지의 기술인 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 측위 신호를 수신하도록 구성되어 있다. 또한, 측위 수신기(4)는, GPS에 한정되지 않고, 멀티 GNSS에 대응하는 구성이어도 된다. 측위 수신기(4)와 회전 제어 기구(5) 사이에, 차단판(6)이 마련되어 있다. 차단판(6)은, 측위 수신기(4)의 바로 아래에 위치하는 상태로 마련되어 있다.
주행 기체(1)의 상방에, 송신기(7)(도 4 참조)와 통신 가능한 안테나(8)가 마련되어 있다. 송신기(7)는, 조작자가 운반하면서 자동 주행 작업기를 인위 조작 가능하도록 구성되어 있다. 송신기(7)는, 예를 들어 작업자가 손에 들고 조작하는 프로포셔널 방식의 송신기에 의한 조작이거나, 터치 패널 방식의 표시 화면을 갖는 휴대 단말 기기에 의한 조작이거나 해도 된다.
도시하지는 않지만, 주행 기체(1)에, 엔진(EA)의 동력을, 제1 차륜(2A)과 제2 차륜(2B)으로 전달함과 함께, 예초 장치(3)로 전달하는 전동 기구가 구비되어 있다. 전동 기구는, 제1 차륜(2A) 및 제2 차륜(2B)과, 예초 장치(3)에 대한 동력 전달을 단속할 수 있도록 구성되어 있다. 엔진(EA)의 동력이, 제1 차륜(2A) 및 제2 차륜(2B)과, 예초 장치(3)로 전달됨으로써, 기체를 주행시키면서 예초 작업을 행할 수 있다. 제1 차륜(2A)에 제1 조향 모터(9A)가 마련되고, 제1 차륜(2A)은 제1 조향 모터(9A)의 구동력에 의해 종축심 주위에서 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 제2 차륜(2B)에 제2 조향 모터(9B)가 마련되고, 제2 차륜(2B)은 제2 조향 모터(9B)의 구동력에 의해 종축심 주위에서 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 차륜(2A) 및 제2 차륜(2B)은 각각, 직진용 자세, 우방향 요동 자세, 그리고 좌방향 요동 자세의 각각으로 방향 변경 조작 가능하다.
〔자동 주행 제어 장치〕
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 미리 설정된 주행 경로를 따라 자동 주행 예초기의 자동 주행을 가능하게 하기 위한 제어 유닛 UA가, 예를 들어 마이크로컴퓨터에 내장된 상태로, 자동 주행 예초기에 구비되어 있다. 제어 유닛 UA에, 주행 모드 판정부(10)와, 기억부(11)와, 주행 경로 설정부(12)와, 자동 주행 제어 장치(13)가 구비되어 있다. 기억부(11)는, 측위 수신기(4)가 수신하는 측위 신호에 기초하는 위치 정보를 기억 가능하도록 구성되어 있다. 주행 경로 설정부(12)는, 주행 기체(1)가 자동 주행을 행하기 위한 주행 경로를 설정한다. 자동 주행 제어 장치(13)는, 주행 경로 설정부(12)가 설정하는 주행 경로를 따라 주행 기체(1)가 주행하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 유닛 UA는, 주행 모드 판정부(10)의 판정에 의해, 자동 주행 모드와 수동 주행 모드로 전환 가능하도록 구성되어 있다. 수동 주행 모드에서는, 송신기(7)의 인위 조작에 기초하여 자동 주행 작업기가 예초 주행 등을 행하기 때문에, 자동 주행 제어 장치(13)는 무효화되지만, 자동 주행 제어 장치(13)와 연동하여 주행 경로 설정부(12)도 무효화되는 구성이어도 된다.
자동 주행 제어 장치(13)의 출력 대상은, 주행 제어 모터(15)와, 전후진 모터(16)와, 제1 조향 모터(9A)와, 제2 조향 모터(9B)이다. 주행 제어 모터(15)는, 엔진(EA)에 대한 연료 공급량을 조정하는 액셀러레이터(20)와, 제1 차륜(2A) 및 제2 차륜(2B)을 제동하는 브레이크(21)를 조작한다. 전후진 모터(16)는, 정역회전 전환 기구(22)를 전환 조작한다. 도시하지는 않지만, 정역회전 전환 기구(22)는, 제1 차륜(2A) 및 제2 차륜(2B)으로 엔진(EA)의 동력을 전달하는 전동 장치에 구비되고, 엔진(EA)의 동력을 정회전 방향과 역회전 방향으로 전환하기 위한 기어 기구이다. 제1 조향 모터(9A)는 제1 차륜(2A)을 조향 조작하고, 제2 조향 모터(9B)는 제2 차륜(2B)을 조향 조작한다. 주행 제어 모터(15)와, 전후진 모터(16)의 각각은, 전동 모터여도 되고, 전자 스위치여도 된다.
자동 주행 제어 장치(13)는, 측위 수신기(4)에 의해 수신된 측위 신호로부터 주행 기체(1)의 위치 및 방위를 특정한다. 그리고, 주행 제어 모터(15)와, 전후진 모터(16)와, 제1 조향 모터(9A)와, 제2 조향 모터(9B)에 제어 신호를 출력함으로써, 후술하는 주행 경로를 따라 주행 기체(1)가 주행하도록, 자동 주행 제어 장치(13)는 구성되어 있다. 또한, 자동 주행 제어 장치(13)는, 자동 주행 제어 장치(13)의 제어 신호에 기초하는 자동 주행 모드와, 인위 조작에 의한 제어 신호에 기초하는 수동 주행 모드로 전환 가능하도록 구성되어 있다.
주행 기체(1)에, 송신기(7)로부터 무선 송신되는 조작 신호를, 안테나(8)를 통해 수신 가능한 통신부(17)가 구비되어 있다. 통신부(17)의 수신 정보는 제어 유닛 UA에 입력된다.
자동 주행 예초기의 상태는, 통신부(17)로부터 기체 외부의 기기로 송신 가능하고, 예를 들어 휴대 단말 기기의 표시 화면에, 자동 주행 예초기의 현재 위치나 상태를 표시하는 것도 가능하다. 자동 주행 예초기의 상태는, 예를 들어 예초 주행의 차속이거나, 연료의 잔량이거나, 자동 주행 예초기에 탑재된 각종 기기의 문제를 나타내는 것이거나 해도 된다.
〔주행 경로 설정부〕
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제어 유닛 UA에 주행 경로 설정부(12)가 구비되어 있다. 주행 기체(1)가 자동 주행을 행하기 위한 주행 경로는, 주행 경로 설정부(12)에 의해 미리 설정된다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 법면 상에서 자동 주행을 행하기 위한 주행 경로로서, 직선상의 라인 주행 경로(LA)가 복수 설정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각각의 라인 주행 경로(LA)는, 주행 경로 설정부(12)에 의해, 이하의 수순으로 생성된다.
먼저, 법면의 상단 에지부를 따라, 수동 주행 모드에서 티칭 주행이 행해진다. 티칭 주행은, 송신기(7)를 조작자가 조작하는 것에 의한 인위 조작에 기초하여 행해진다. 본 실시 형태에서는, 시점 위치 TAs에 주행 기체(1)가 위치하는 상태에서, 조작자가 송신기(7)에 의해 시점 설정 조작을 행한다. 그리고, 조작자가 시점 위치 TAs로부터 종점 위치 TAf까지 직선 형상을 따라 주행 기체(1)를 주행시켜, 시점 위치 TAs에 주행 기체(1)가 위치하는 상태에서, 조작자가 송신기(7)에 의해 종점 설정 조작을 행한다. 이에 의해, 티칭 처리가 실행된다. 즉, 시점 위치 TAs에 있어서 측위 수신기(4)에 의해 취득된 측위 데이터에 기초하는 위치 좌표와, 종점 위치 TAf에 있어서 측위 수신기(4)에 의해 취득된 측위 데이터에 기초하는 위치 좌표로부터 시점 위치 TAs와 종점 위치 TAf를 연결하는 티칭 경로(TA)가 설정된다.
티칭 주행 중의 주행 기체(1)의 위치는, 측위 수신기(4)에 의해 축차 측위되고, 측위 신호가 기억부(11)에 기억되는 구성이어도 된다. 티칭 주행의 시점 위치 TAs와 티칭 주행의 종점 위치 TAf에 걸치는 측위 신호의 집합으로부터, 주행 기체(1)의 경시적인 위치 좌표를 추출함으로써, 티칭 경로(TA)가 얻어진다. 이 구성은, 티칭 경로(TA)가 곡선상인 경우에, 특히 유용하다.
라인 주행 경로(LA)는, 티칭 경로(TA)와 평행한 주행 경로로서, 법면의 하측을 향해 등간격으로 복수 생성된다. 본 실시 형태에서는, 법면의 티칭 경로(TA)보다도 하측에, 티칭 경로(TA)를 따르는 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(10))가, 등간격으로 생성되어 있다. 또한, 예초 작업해야 할 영역의 폭과 작업차에 의한 예초 작업 폭을 고려하여, 예초 잔류물이 생기지 않도록 작업 폭이 조금 겹치는 상태에서, 라인 주행 경로(LA)는 설정된다.
각각의 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(10))에, 시점 위치 LAs와 종점 위치 LAf가 할당되고, 시점 위치 LAs로부터 종점 위치 LAf를 향하는 방향이, 주행 기체(1)의 진행 방향으로 되도록, 각각의 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(10))는 구성되어 있다. 또한, 주행 기체(1)가 각각의 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(10))를 차례로 주행하기 위한 순로가 설정되고, 본 실시 형태에서는, 법면의 상측으로부터 하측으로 왕복하면서, 주행 기체(1)가 직선 왕복 주행을 반복하는 순로가 설정되어 있다. 즉, 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(9))의 어느 하나의 라인 주행 경로(LA)(n)에 있어서의 종점 위치 LAf의 법면 하측에, 다음의 순로가 할당된 라인 주행 경로(LA)(n＋1)의 시점 위치 LAs가 인접하여 위치하도록, 주행 경로가 설정되어 있다.
자동 주행 예초기는, 라인 주행 경로(LA)를 따라 예초하면서 자동 주행한다. 예를 들어, 주행 기체(1)가, 하나의 라인 주행 경로(LA)(1)의 종점 위치 LAf에 도달하면, 자동 주행 제어 장치(13)는, 다음의 순로가 할당된 라인 주행 경로(LA)(2)의 시점 위치 LAs로 이동하도록 제어 신호를 출력한다. 이때, 자동 주행 제어 장치(13)는, 주행 기체(1)가 유턴을 하면서, 다음의 라인 주행 경로(LA)(2)의 시점 위치 LAs로 이동하도록 제어 신호를 출력해도 되고, 주행 기체(1)가 방향 전환하지 않고 스위치백을 반복하면서, 다음의 라인 주행 경로(LA)(2)의 시점 위치 LAs로 이동하도록 제어 신호를 출력해도 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 스위치백을 구체적으로 설명하면, 주행 기체(1)가 종점 위치 LAf에 도달한 때에, 정역회전 전환 기구(22)의 전환 조작에 의해 전후진을 반복하여, 주행 기체(1)의 위치를 당해 종점 위치 LAf의 위치로부터 법면 하측으로 어긋나게 하여, 시점 위치 LAs로 이동하는 주행 형태이다. 혹은, 종점 위치 LAf로부터 다음의 시점 위치 LAs로의 이동은, 수동 주행 모드에 의해 행해져도 된다. 이 경우, 주행 기체(1)가 다음의 시점 위치 LAs로 이동한 후, 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드의 전환은, 인위 조작에 의해 행해져도 되고, 자동적으로 행해져도 된다.
주행 기체(1)가 라인 주행 경로(LA)(2)의 시점 위치 LAs에 도달하고, 주행 기체(1)의 진행 방위가 라인 주행 경로(LA)(2)의 진행 방향을 따르면, 자동 주행 예초기는, 라인 주행 경로(LA)(2)를 따라 예초하면서 자동 주행한다.
〔회전 제어 기구〕
자동 주행 제어 장치(13)는, 측위 수신기(4)에 의해 수신된 측위 신호로부터 주행 기체(1)의 위치 및 방위를 특정하도록 구성되어 있지만, 본 실시 형태에 있어서의 자동 주행 예초기가 경사진 법면을 주행하는 경우, 측위 수신기(4)도 법면의 경사 정도에 따라 기울어진다. 측위 수신기(4)가 기울어짐으로써, 측위 수신기(4)가 보충 가능한 항법 위성의 수가 감소할 우려가 있다. 또한, 경사 법면의 하측 방향으로 강이나 무논이 존재하는 경우, 항법 위성으로부터 송신되는 측위 신호가 강이나 무논에서 난반사됨으로써, 측위 수신기(4)가 멀티패스의 영향을 받기 쉬워져, 측위 정밀도가 저하될 우려가 있다. 특히, 본 실시 형태에 있어서의 자동 주행 예초기에 탑재되는 측위 수신기(4)에서는, 측위 수신기(4)와 지면의 거리가 가까운 경우가 많아, 이러한 문제가 발생하기 쉽다. 이것으로부터, 측위 수신기(4)의 바로 아래에 차단판(6)이 마련되고, 차단판(6)은, 강이나 무논에서 난반사된 측위 신호를 측위 수신기(4)의 하방에서 차단한다. 이에 의해, 측위 수신기(4)가 멀티 패스의 영향을 받기 어려워져, 측위 정밀도가 저하될 우려가 저감된다. 또한, 측위 수신기(4)의 기울기를 경감하기 위한 회전 제어 기구(5)가, 측위 수신기(4)의 하방에 구비되어 있다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 측위 수신기(4)의 하방에 차단판(6)이 마련되고, 차단판(6)의 하방에 회전 제어 기구(5)가 마련되는 구성으로 되어 있고, 측위 수신기(4) 및 차단판(6)은, 회전 제어 기구(5)의 회전축을 축심으로 일체적으로 요동 가능하도록 구성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 회전 제어 기구(5)는, 둘의 자유도로 회동하도록 구성되어 있다. 즉, 회전 제어 기구(5)는, 주행 기체(1)의 기체 전후 방향을 따르는 롤축과, 주행 기체(1)의 기체 좌우 방향을 따르는 피치축의 두 축을 축심으로 회동 가능하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 측위 수신기(4)는 다자유도로 회동한다. 이와 같이, 주행 기체(1)가 경사진 법면을 주행하는 경우라도, 측위 수신기(4)를 수평 자세로 유지하도록, 회전 제어 기구(5)는 회동한다.
〔경사 각도 결정부〕
경사 각도 검출부(30)가 주행 기체(1)에 구비되고, 경사 각도 검출부(30)는, 예를 들어 관성 센서의 일례인 IMU(Inertial Measurement Unit)이며, 주행 기체(1)의 기울기를 검출하여 경사각 정보(ImA)를 출력한다. 측위 수신기(4)가 수평 자세를 유지하기 위한 각도는 경사 각도 결정부(31)에 의해 결정되고, 경사 각도 결정부(31)는, 경사각 정보(ImA)에 기초하여, 회전 제어 기구(5)에 출력하는 경사 각도(IA)를 결정한다. 경사 각도(IA)에, 주행 기체(1)의 기체 전후 방향을 따르는 롤 각도와, 주행 기체(1)의 기체 좌우 방향을 따르는 피치 각도가 포함된다. 결정된 경사 각도(IA)는 회전 제어 기구(5)에 출력되고, 회전 제어 기구(5)는, 입력된 경사 각도(IA)에 기초하여, 롤축 및 피치축의 회동 각도를 조정한다.
경사 각도 결정부(31)는, 경사 각도 검출부(30)가 검출한 경사각 정보(ImA)를, 그대로 경사 각도(IA)로서 결정하고, 회전 제어 기구(5)에 경사 각도(IA)를 그대로 출력하는 구성도 가능하다. 또한, 회전 제어 기구(5)가, 입력한 경사 각도(IA)에 기초하여 바로 측위 수신기(4)를 회동함으로써, 실시간으로 측위 수신기(4)를 수평 유지하는 구성도 가능하다. 그러나, 이러한 구성인 경우, 주행 기체(1)의 주행 도중의 지면의 요철에 추종하고, 측위 수신기(4)가 주행 기체(1)에 대한 회동이 계속되어, 측위 수신기(4)의 주행 기체(1)에 대한 경사 자세가 안정되지 않을 우려가 있다. 이것에 기인하여, 측위 가능한 항법 위성의 수가 주행 도중에 변화될 우려가 있고, 측위 정밀도가 안정되지 않게 될 우려도 고려된다. 이 때문에, 측위 수신기(4)가 주행 기체(1)에 대하여 회동하는 타이밍, 즉, 회전 제어 기구(5)가 회동하는 타이밍은, 주행 기체(1)가 정지하는 동안인 것이 바람직하다.
도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 티칭 주행이 행해지고 있을 때, 경사 각도 검출부(30)는, 티칭 주행의 시점 위치 TAs와 종점 위치 TAf에 걸쳐서 경사각 정보(ImA)의 검출을 계속하고, 경사 각도 결정부(31)에 대한 경사각 정보(ImA)의 출력을 계속한다. 그리고, 경사 각도 결정부(31)는, 시점 위치 TAs와 종점 위치 TAf에 걸쳐서 검출된 경사각 정보(ImA)의 평균값을 산출하고, 이 평균값을 경사 각도(IA)(0)로서 결정한다.
주행 기체(1)가 최초의 라인 주행 경로(LA)(1)를 자동 주행할 때, 측위 수신기(4)가 주행 기체(1)에 대하여 경사 각도(IA)(0)의 기울기를 유지하도록, 회전 제어 기구(5)는 측위 수신기(4)를 위치 결정 유지한다. 회전 제어 기구(5)가 측위 수신기(4)를 회동하는 타이밍은, 주행 기체(1)가 종점 위치 TAf로부터 최초의 라인 주행 경로(LA)(1)의 시점 위치 LAs로 이동할 때까지의 사이이다.
주행 기체(1)가 최초의 라인 주행 경로(LA)(1)를 따라 주행하고 있을 때, 경사 각도 검출부(30)는, 라인 주행 경로(LA)(1)에 있어서의 시점 위치 LAs와 종점 위치 LAf에 걸쳐서 경사각 정보(ImA)의 검출을 계속하고, 경사 각도 결정부(31)에 대한 경사각 정보(ImA)의 출력을 계속한다. 그리고, 경사 각도 결정부(31)는, 최초의 라인 주행 경로(LA)(1)에 있어서의 시점 위치 LAs와 종점 위치 LAf에 걸쳐서 검출된 경사각 정보(ImA)의 평균값을 산출하고, 이 평균값을 경사 각도(IA)(1)로서 결정한다. 즉, 경사 각도 결정부(31)는, 경사 각도(IA)를, 경사 각도(IA)(0)로부터 경사 각도(IA)(1)로 갱신한다. 주행 기체(1)가 최초의 라인 주행 경로(LA)(1)의 종점 위치 LAf에 도달 후, 다음의 라인 주행 경로(LA)(1)의 시점 위치 LAs로 이동할 때까지의 사이에, 경사 각도(IA)(1)에 기초하여 회전 제어 기구(5)는 회동한다.
주행 기체(1)가 최초의 라인 주행 경로(LA)(2)를 따라 주행하고 있을 때, 측위 수신기(4)가 주행 기체(1)에 대하여 경사 각도(IA)(1)의 기울기를 유지하도록, 회전 제어 기구(5)는 측위 수신기(4)를 위치 결정 유지한다. 또한, 경사 각도 검출부(30)는, 경사 각도 결정부(31)가 경사 각도(IA)(2)를 산출하기 위해, 라인 주행 경로(LA)(2)에 있어서의 시점 위치 LAs와 종점 위치 LAf에 걸쳐서 경사각 정보(ImA)의 검출을 계속하고, 경사 각도 결정부(31)에 대한 경사각 정보(ImA)의 출력을 계속한다. 그리고, 주행 기체(1)가 라인 주행 경로(LA)(2)의 종점 위치 LAf에 도달한 때에, 경사 각도 결정부(31)는, 경사 각도(IA)를 경사 각도(IA)(1)로부터 경사 각도(IA)(2)로 갱신한다.
이와 같이, 주행 기체(1)가, 라인 주행 경로(LA(2) 내지 LA(10))의 어느 하나의 라인 주행 경로(LA)(n)를 따라 주행하고 있을 때, 회전 제어 기구(5)는, 하나 앞의 라인 주행 경로(LA)(n－1)에서 결정된 경사 각도(IA)(n－1)의 기울기로, 측위 수신기(4)를 위치 결정 유지하도록 구성되어 있다. 인접하는 라인 주행 경로(LA)(n－1)와 라인 주행 경로(LA)(n)에 있어서의 법면의 경사 각도의 차는, 인접하지 않고 이격되어 있는 두 라인 주행 경로(LA)에 있어서의 법면의 경사 각도의 차보다도 작은 경우가 많다. 이 때문에, 법면의 상측과 하측에서 경사 정도가 크게 다른 경우라도, 전회의 라인 주행 경로(LA)(n－1)에 있어서의 경사 각도(IA)(n－1)를 사용하여, 측위 수신기(4)의 자세를, 거의 수평하게 유지할 수 있다.
송신기(7)가, 예를 들어 휴대 단말 기기 등이며 표시 화면을 갖는 경우, 송신기(7)는, 통신부(17)를 개재하여, 경사각 정보(ImA)나 경사 각도(IA)를 표시 화면에 표시 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 티칭 주행 궤적이나 라인 주행 경로(LA)를 포함하는 주행 경로도, 당해 표시 화면에 표시 가능하다.
〔제1 실시 형태의 별도 실시 형태〕
본 발명은, 상술한 실시 형태에 예시된 구성에 한정되는 것은 아니며, 이하, 본 발명의 대표적인 다른 실시 형태를 예시한다.
〔1〕 상술한 실시 형태에서는, 티칭 주행 중에 기억부(11)에 기억된 측위 신호에 기초하는 티칭 경로(TA)로부터 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(10))가 생성되는 구성으로 되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 티칭 경로(TA) 및 라인 주행 경로(LA)를 포함하는 주행 경로가, 모두 기억부(11)에 기억되고, 자동 주행 예초기에 의한 차회의 자동 주행 시에, 기억부(11)에 기억된 주행 경로를 따라 자동 주행이 행해지는 구성이어도 된다. 이에 의해, 차회의 자동 주행 전에 티칭 주행을 행할 필요가 없어져, 인위 조작의 수고를 생략할 수 있다. 또한, 각각의 경사 각도(IA(0) 내지 I(9))도, 주행 경로와 마찬가지로, 기억부(11)에 기억되는 구성이어도 된다. 그리고, 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(9))의 어느 하나의 라인 주행 경로(LA)(n)의 종점 위치 LAf로부터 다음의 라인 주행 경로(LA)(n＋1)의 시점 위치 LAs로 주행 기체(1)가 이동하는 사이에, 회전 제어 기구(5)는, 라인 주행 경로(LA)(n＋1)에 대응하는 경사 각도(IA)(n)에 기초하여 측위 수신기(4)를 회동하는 구성이어도 된다.
또한, 티칭 경로(TA) 및 라인 주행 경로(LA)와, 경사 각도(IA)는 기억부(11)에 한정되지 않고, 예를 들어 외부 단말기에 의해 관리되는 구성이어도 된다. 이 경우, 통신부(17)는 WAN(Wide Area Network) 등을 통해 외부 단말기와 통신 가능하도록 구성되고, 티칭 경로(TA) 및 라인 주행 경로(LA)와, 경사 각도(IA)가 통신부(17)를 개재하여 외부 단말기로부터 판독되도록 구성되어 있어도 되고, 티칭 경로(TA) 및 라인 주행 경로(LA)와, 경사 각도(IA)가 통신부(17)를 개재히여 외부 단말기에 기억되도록 구성되어 있어도 된다.
〔2〕 상술한 실시 형태에서는, 경사 각도 결정부(31)는, 각각의 라인 주행 경로(LA)의 종점 위치 LAf에 도달한 때에, 경사 각도(IA)를 갱신하도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사 각도(IA)가, 측위 수신기(4)에 의해 수신된 측위 신호에 기초하는 위치 정보와 관련지어진 상태에서 기억부(11)에 기억되고, 주행 기체(1)가 특정한 위치를 통과할 때에 회전 제어 기구(5)가 회동하고, 측위 수신기(4)가 수평하게 유지되는 구성이어도 된다. 예를 들어, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 라인 주행 경로(LA(1) 내지 LA(5))를 따라, 위치 P1 내지 P11의 위치 정보가 기억부(11)에 기억되고, 위치 P1 내지 P11의 위치 정보의 각각에 대응하는 경사 각도(IA(P1) 내지 I(P11))가 기억부(11)에 기억되는 구성이어도 된다. 주행 기체(1)가, 위치 P1 내지 P11을 통과할 때마다, 경사 각도 결정부(31)는 위치 P1 내지 P11의 위치 정보의 각각에 대응하는 경사 각도(IA(P1) 내지 I(P11))를 판독하고, 회전 제어 기구(5)는 측위 수신기(4)를 회동한다. 이에 의해, 예를 들어 유발상의 토지에서, 자동 주행의 도중에 경사 각도가 크게 변화되는 개소가 있어도, 측위 수신기를 수평하게 유지할 수 있다.
〔3〕 상술한 실시 형태에서는, 각각의 라인 주행 경로(LA)는, 직선상의 티칭 경로(TA)에 기초하여 설정되어 있지만, 곡선 상의 티칭 경로(TA)에 기초하여 설정되어도 된다. 예를 들어 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 곡선 상의 티칭 경로(TA)에 기초하여, 티칭 경로(TA)와 평행한 곡선상의 라인 주행 경로(LA)가, 등간격으로 각각 설정되는 구성이어도 된다.
〔4〕 상술한 실시 형태에서는, 경사 각도 결정부(31)는, 각각의 라인 주행 경로(LA)의 종점 위치 LAf에 도달한 때에, 경사 각도(IA)를 갱신하도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사 각도 결정부(31)는, 티칭 주행의 시점 위치 TAs와 종점 위치 TAf에 걸쳐서 검출된 경사각 정보(ImA)의 평균값을 산출하고, 이 평균값을 경사 각도(IA)로서 결정하고, 그 후에는 경사 각도(IA)를 갱신하지 않는 구성이어도 된다.
〔5〕 상술한 경사 각도 검출부(30)로서, IMU가 예시되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사 각도 검출부(30)로서, 진자식이나 플로트식의 경사각 검출기여도 된다. 또한, 관성 센서는, 자이로 센서이거나, 가속도 센서이거나 해도 된다.
〔6〕 상술한 실시 형태에 예시된 측위 수신기(4)와 회전 제어 기구(5)는, 일체적인 형상으로 구성되어 있어도 된다.
〔7〕 상기 실시 형태에서는, 자동 주행 예초기가 예초를 행하면서 자동 주행하는 것으로 하여 설명했지만, 자동 주행 예초기를 예를 들어 약제 살포차 등 다른 작업 차량으로서 사용하는 것도 가능하다.
[제2 실시 형태]
이하, 본 발명의 제2 실시 형태를 도면의 기재에 기초하여 설명한다.
〔자동 주행 작업기의 기본 구성〕
본 발명에 의한 자동 주행 작업기에 대하여, 그 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 예시되는 자동 주행 작업기로서의 자동 주행 예초기에, 주행 기체(101)와, 제1 차륜(102A)과, 제2 차륜(102B)과, 예초 장치(103)가 구비되어 있다. 제1 차륜(102A)은, 주행 기체(101)에 있어서의 길이 방향의 일단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 제2 차륜(102B)은, 주행 기체(101)에 있어서의 길이 방향의 타단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 예초 장치(103)는, 주행 기체(101)의 하부에 있어서의 제1 차륜(102A)과 제2 차륜(102B) 사이에 마련되어 있다. 또한, 주행 기체(101)의 일단측부에 배출 기구(104)(도 13 및 도 14 참조)가 구비되고, 배출 기구(104)는, 예초 장치(103)에 의해 예취된 베어낸 풀을 배출한다. 또한, 주행 기체(101)의 상부에 검출 장치(110)가 마련되어 있다. 검출 장치(110)에 대해서는 후술한다.
주행 기체(101)의 상부에, 송신기(107)(도 13 참조)와 통신 가능한 안테나(108)가 세워 설치되어 있다. 송신기(107)는, 조작자가 운반하면서 자동 주행 작업기를 인위 조작 가능하도록 구성되어 있다. 송신기(107)는, 예를 들어 작업자가 손에 들고 조작하는 프로포셔널 방식의 송신기에 의한 조작이거나, 터치 패널 방식의 표시 화면을 갖는 휴대 단말 기기에 의한 조작이거나 해도 된다.
도시하지는 않지만, 주행 기체(101)에, 엔진(EB)의 동력을, 제1 차륜(102A)과 제2 차륜(102B)으로 전달함과 함께, 예초 장치(103)로 전달하는 전동 기구가 구비되어 있다. 전동 기구는, 제1 차륜(102A) 및 제2 차륜(102B)과, 예초 장치(103)에 대한 동력 전달을 단속할 수 있도록 구성되어 있다. 엔진(EB)의 동력이, 제1 차륜(102A) 및 제2 차륜(102B)과, 예초 장치(103)로 전달됨으로써, 기체를 주행시키면서 예초 작업을 행할 수 있다. 제1 차륜(102A)에 제1 조향 모터(109A)가 마련되고, 제1 차륜(102A)은 제1 조향 모터(109A)의 구동력에 의해 종축심 주위로 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 제2 차륜(102B)에 제2 조향 모터(109B)가 마련되고, 제2 차륜(102B)은 제2 조향 모터(109B)의 구동력에 의해 종축심 주위로 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 도 11 및 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 차륜(102A) 및 제2 차륜(102B)은 각각, 직진용 자세, 우방향 요동 자세, 그리고, 좌방향 요동 자세의 각각으로 방향 변경 조작 가능하다.
〔배출 기구〕
도 13 및 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 배출 기구(104)는, 주행 기체(101)의 좌우 어느 측부에 돌출되는 상태로 마련되어 있다. 또한, 도 13에 있어서, 점묘화된 영역 GNB는, 예초 대상 영역 중, 미예초 영역을 나타내고 있다. 후술하는 도 16 내지 도 22에 있어서 나타난 영역 GNB도 마찬가지이다. 본 실시 형태에서는, 배출 기구(104)는, 주행 기체(101) 중, 예취 후의 지면이 위치하는 측에 마련되어 있다. 배출 기구(104)의 돌출 선단부는 개구되어 배출구(104a)가 형성되어 있다. 또한, 배출 기구(104)에, 주행 기체(101)의 배출구(101b)와, 배출 기구(104)의 배출구(104a)에 걸쳐서 배출 경로(104b)가 형성되어 있다. 배출 경로(104b)는, 배출구(104a)가 위치하는 측에 위치할수록, 단면 형상이 좁게 조여지는 끝이 오므라지는 형상으로 형성되어 있다. 이 형상에 의해, 예초 장치(103)에서 절단된 베어낸 풀이, 배출구(101b)로부터 배출 경로(104b)로 들어가고, 배출구(104a)가 위치하는 측의 개소에서 압축되어 괴상의 베어낸 풀(G)로 된다.
배출구(104a)에, 배출구(104a)를 개폐하는 개폐 기구(141)가 마련되어 있다. 또한, 배출 기구(104) 중, 배출구(104a)가 위치하는 측의 개소에, 베어낸 풀의 압축 정도를 측정하는 압력 센서(142)(압력 검출 수단)가 마련되어 있다. 개폐 기구(141)는, 배출구(104a)를 개방하는 개방 상태와, 배출구(104a)를 폐색하는 폐색 상태로 전환 가능하도록 구성되어 있다. 압력 센서(142)는, 예를 들어 미리 설정된 압력 이상의 압력을 받은 때에 작동하는 스위치이고, 압력 센서(142)가 작동하는 동안, 개폐 기구(141)는 개방 상태로 되도록 구성되어 있다. 이에 의해, 끝이 오므라지는 형상으로 형성된 배출 경로(104b)를 통과하는 베어낸 풀이, 배출구(104a)로부터 배출되는 전단계에서, 다시 괴상으로 압축된다. 또한, 개폐 기구(141)는, 전동 모터에 의해 개폐하는 구성이어도 되고, 전자 스위치에 의해 개폐되는 구성이어도 된다. 또한, 압력 센서(142)는, 로드셀이어도 되고, 베어낸 풀의 압력이 가압력에 저항함으로써 작동하는 스프링식의 스위치여도 된다.
본 실시 형태에서는, 배출 기구(104)는, 주행 기체(101) 중, 예취 후의 지면이 위치하는 측에 마련되어 있다. 이 때문에, 주행 기체(101)가 예초 주행하는 상태에서, 베어낸 풀은, 배출구(104a)로부터 예취 후의 지면에 괴상으로 배출됨으로써, 예취 후의 지면에 괴상의 베어낸 풀(G)이 선 형상으로 배치된다. 즉, 괴상의 베어낸 풀(G)에 의해, 예취 후의 지면에 대하여, 주행 기체(101)의 주행 궤적을 따르는 볼록부가 연속적으로 형성된다. 괴상의 베어낸 풀(G)은, 개폐 기구(141)에 있어서의 개방 상태와 폐색 상태의 전환에 의해, 예취 후의 지면에 단속적으로 배치되는 경우도 있다. 이 경우, 주행 기체(101)의 주행 궤적을 따르는 볼록부도, 단속적으로 형성된다. 이와 같이, 예취 후의 지면에 대하여, 괴상의 베어낸 풀(G)의 볼록부에 의한 일렬의 선 형상이, 연속적 또는 단속적으로 형성된다.
〔자동 주행 제어 장치〕
도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 미리 설정된 주행 경로를 따라 자동 주행 예초기의 자동 주행을 가능하게 하기 위한 제어 유닛 UB가, 예를 들어 마이크로컴퓨터에 내장된 상태로, 자동 주행 예초기에 구비되어 있다. 제어 유닛 UB에, 주행 모드 판정부(1111)와, 목표 라인 산출부(112)와, 자동 주행 제어 장치(113)와, 디코드부(114)가 구비되어 있다. 목표 라인 산출부(112)는, 주행 기체(101)가 자동 주행을 행하기 위한 목표 라인(LB)을 설정한다. 자동 주행 제어 장치(113)는, 목표 라인 산출부(112)가 설정하는 목표 라인(LB)과 평행하게 주행 기체(101)가 주행하도록 구성되어 있다. 디코드부(114)는, 검출 장치(110)에 의해 검출되는 검출 신호를, 목표 라인 산출부(112)가 목표 라인(LB)을 산출하기 위한 데이터로 변환한다. 또한, 제어 유닛 UB는, 주행 모드 판정부(111)의 판정에 의해, 자동 주행 모드와 수동 주행 모드로 전환 가능하도록 구성되어 있다. 수동 주행 모드에서는, 송신기(107)의 인위 조작에 기초하여 자동 주행 작업기가 예초 주행 등을 행하기 때문에, 자동 주행 제어 장치(113)는 무효화되지만, 자동 주행 제어 장치(113)와 연동하여 목표 라인 산출부(112)도 무효화되는 구성이어도 된다.
자동 주행 제어 장치(113)의 출력 대상은, 주행 제어 모터(115)와, 전후진 모터(116)와, 제1 조향 모터(109A)와, 제2 조향 모터(109B)이다. 주행 제어 모터(115)는, 엔진(EB)에 대한 연료 공급량을 조정하는 액셀러레이터(120)와, 제1 차륜(102A) 및 제2 차륜(102B)을 제동하는 브레이크(121)를 조작한다. 전후진 모터(116)는, 정역회전 전환 기구(122)를 전환 조작한다. 도시하지는 않지만, 정역회전 전환 기구(122)는, 제1 차륜(102A) 및 제2 차륜(102B)으로 엔진(EB)의 동력을 전달하는 전동 장치에 구비되고, 엔진(EB)의 동력을 정회전 방향과 역회전 방향으로 전환하기 위한 기어 기구이다. 제1 조향 모터(109A)는 제1 차륜(102A)을 조향 조작하고, 제2 조향 모터(109B)는 제2 차륜(102B)을 조향 조작한다. 주행 제어 모터(115)와, 전후진 모터(116)의 각각은, 전동 모터여도 되고, 전자 스위치여도 된다.
주행 기체(101)에, 송신기(107)로부터 무선 송신되는 조작 신호를, 안테나(108)를 통해 수신 가능한 통신부(117)가 구비되어 있다. 통신부(117)의 수신 정보는 제어 유닛 UB에 입력된다.
자동 주행 예초기의 상태는, 통신부(117)로부터 기체 외부의 기기로 송신 가능하고, 예를 들어 휴대 단말 기기의 표시 화면에, 자동 주행 예초기의 현재 위치나 상태를 표시하는 것도 가능하다. 자동 주행 예초기의 상태는, 예를 들어 예초 주행의 차속이거나, 연료의 잔량이거나, 자동 주행 예초기에 탑재된 각종 기기의 문제를 나타내는 것이거나 해도 된다.
예를 들어, 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 검출 장치(110)는, 주행 기체(101)의 상부에 마련되어 있다. 검출 장치(110)는, 예를 들어 LRF(Laser Range Finder)이고, 예를 들어 레이저광과 같은 공중 전파되는 신호를 검출 신호로서 송신한다. 검출 신호가 검출 대상물에 조사되면, 검출 신호는 검출 대상물의 표면에서 반사된다. 그리고, 검출 장치(110)는, 검출 대상물의 표면에서 반사된 검출 신호를, 반사 신호로서 취득한다. 즉, 검출 장치(110)는, 검출 장치(110)의 검출용 범위를 향해 검출 신호를 송신하고, 또한 검출 신호에 대한 반사 신호를 취득한다. 그리고, 검출 장치(110)는, 검출 신호를 송신하고 나서 반사 신호를 취득할 때까지의 시간에 기초하여, 검출 장치(110)와 검출 대상물의 거리를 산출하도록 구성되어 있다. 검출 장치(110)가 검출 신호를 송신하고, 또한 반사 신호를 취득하는 처리를, 이하 「주사」라고 칭한다.
검출 장치(110)는, 괴상의 베어낸 풀(G)에 의해 형성된 볼록부의 선 형상을 주사에 의해 검출한다. 그리고, 주사에 의해 검출된 거리와, 검출 장치(110)의 주사 각도에 기초하여, 볼록부의 대지 높이가 디코드부(114)에 의해 연산된다. 이에 의해, 예취 후의 지면과 괴상의 베어낸 풀(G)을 판별 가능하도록 구성되어 있다.
목표 라인 산출부(112)는, 검출 장치(110)의 주사에 의해 검출된 괴상의 베어낸 풀(G)을 인식하고, 목표 라인(LB)을 산출한다. 즉, 목표 라인 산출부(112)는, 괴상의 베어낸 풀(G)을 목표물로 하여, 괴상의 베어낸 풀(G)의 선 형상에 기초하여 목표 라인(LB)을 산출한다. 또한, 괴상의 베어낸 풀(G)이 단속적으로 배치되고, 괴상의 베어낸 풀(G)의 선 형상이 단속적인 경우, 목표 라인 산출부(112)는, 단속적인 선 형상을 근사선으로 선형 보완함으로써, 목표 라인(LB)을 산출한다.
도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 먼저, 예초 대상 영역에 있어서, 수동 주행 모드에서 예초 주행을 행하여, 예취 후의 지면을 확보한다. 이어서, 예초 주행을 행하면서 티칭 주행을 행하여 예취 후의 지면에 괴상의 베어낸 풀(G)(1)을 선상 또는 점상으로 배치한다. 이에 의해, 예취 후의 지면에 괴상의 베어낸 풀(G)(1)이 일렬로 배치되고, 각각의 괴상의 베어낸 풀(G)(1)은, 목표 라인 산출부(112)가 목표 라인(LB)(1)을 설정하기 위한 목표물로 된다. 그리고, 괴상의 베어낸 풀(G)(1)에 의해 일렬의 선 형상으로 형성되고, 검출 장치(110)가 각각의 괴상의 베어낸 풀(G)(1)을 주사에 의해 검출 가능해짐과 함께, 목표 라인 산출부(112)에 의한 목표 라인(LB)(1)의 산출이 가능해진다. 본 실시 형태는, 괴상의 베어낸 풀(G)(1)이 점상으로 배치되고, 일렬의 선 형상이 단속적으로 형성되어 있지만, 괴상의 베어낸 풀(G)(1)이 선상으로 배치되고, 일렬의 선 형상이 연속적으로 형성되어 있어도 된다.
배출 기구(104)는, 주행 기체(101) 중, 예취 후의 지면이 위치하는 측의 측부에 마련되어 있다. 이 때문에, 티칭 주행의 완료 후에도, 배출 기구(104)가, 예취 후의 지면이 위치하는 측으로부터, 괴상의 베어낸 풀(G)을 항상 배출 가능하도록 예초 주행할 필요가 있다. 이것으로부터, 배출 기구(104)가 미예초의 영역 GNB가 위치하는 측을 향하지 않도록, 주행 기체(101)를 선회시키지 않는 예초 주행을 행할 필요가 있다. 즉, 예초 주행은, 주행 기체(101)의 스위치백, 즉, 주행 기체(101)의 전후진을 반복하면서 행해진다. 이것으로부터, 괴상의 베어낸 풀(G)(1) 중 티칭 주행에 의해 예취 후의 지면에 배치된 괴상의 베어낸 풀(G)(1)의 종단 개소가, 목표 라인 산출부(112)에 의해 산출되는 목표 라인(LB)의 개시점으로 된다. 또한, 괴상의 베어낸 풀(G)(1) 중 티칭 주행에 의해 예취 후의 지면에 배치된 괴상의 베어낸 풀(G)(1)의 시단이, 목표 라인 산출부(112)에 의해 산출되는 목표 라인(LB)의 종료점으로 된다.
티칭 주행의 완료 후, 자동 주행 모드로 전환함으로써, 예초 주행이 자동적으로 행해지지만, 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로의 전환은, 인위 조작에 의해 행해져도 되고, 자동적으로 행해져도 된다. 자동 주행 모드로의 전환 후, 도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 검출 장치(110)는, 주기적으로 주사를 계속하여 티칭 주행 시에 배출된 괴상의 베어낸 풀(G)(1)을 포착하고, 목표 라인 산출부(112)는, 검출 장치(110)에 의해 포착된 괴상의 베어낸 풀(G)(1)의 근사선에 기초하여 목표 라인(LB)(1)의 산출을 계속한다. 즉, 목표 라인 산출부(112)는, 목표 라인(LB)(1)의 산출을 계속함으로써 목표 라인(LB)(1)의 갱신을 계속한다. 이때, 목표 라인 산출부(112)는, 주기적으로 산출된 과거분의 근사선의 이동 평균에 기초하여 목표 라인(LB)(1)을 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
자동 주행 제어 장치(113)는, 검출 장치(110)의 주사에 기초하여, 목표 라인(LB)(1)과 주행 기체(101)의 거리를 산출한다. 그리고, 주행 기체(101)가 목표 라인(LB)(1)에 대하여 미리 설정된 거리 Pd를 유지하도록, 자동 주행 제어 장치(113)는, 주행 제어 모터(115)와, 전후진 모터(116)와, 제1 조향 모터(109A)와, 제2 조향 모터(109B)에 제어 신호를 출력한다. 주행 기체(101)는, 티칭 주행 시의 예초 주행의 주행 궤적에 인접하는 상태에서, 괴상의 베어낸 풀(G)(1)이 위치하는 측과 반대측에 위치한다. 이것으로부터, 거리 Pd는, 예초 장치(103)에 있어서의 작업 폭의 중심과, 목표 라인(LB)(1)이, 예초 주행의 작업 폭의 1.5배 정도로 되도록 설정된다. 또한, 티칭 주행의 완료 전후의 예초 주행에서 예초 잔류물이 생기지 않도록, 목표 라인(LB)(1)을 따르는 예초 주행의 작업 폭과, 티칭 주행 시의 예초 주행의 작업 폭이 부분적으로 중복되어도 된다. 즉, 거리 Pd는 적절히 변경 가능하다.
목표 라인(LB)(1)을 따르는 예초 주행 동안, 배출구(104a)로부터 새로운 괴상의 베어낸 풀(G)(2)이 배출되고, 새로운 괴상의 베어낸 풀(G)(2)이, 예취 후의 지면에 연속적 또는 단속적으로 배치되고, 목표 라인 산출부(112)가 다음의 목표 라인(LB)(2)을 산출하기 위한 새로운 목표물로 된다. 새로운 괴상의 베어낸 풀(G)(2)은, 티칭 주행 시에 배출된 괴상의 베어낸 풀(G)(1)보다도, 주행 기체(101)가 위치하는 측에 위치 어긋나서 배치되기 때문에, 새로운 괴상의 베어낸 풀(G)(2)의 볼록부에 의해, 새로운 일렬의 선 형상이 예취 후의 지면에 형성된다.
도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 주행 기체(101)가, 목표 라인(LB)(1)을 따르는 예초 주행을 완료하면, 목표 라인 산출부(112)는, 괴상의 베어낸 풀(G)(2)의 근사선에 기초하여 다음의 목표 라인(LB)(2)을 계속적으로 산출한다. 이때, 자동 주행 모드는 계속되어도 되고, 수동 주행 모드로 전환되어도 된다. 그리고, 정역회전 전환 기구(122)의 전환 조작에 의해 주행 기체(101)의 전진 방향은 반전되고, 다음의 목표 라인(LB)(2)을 따라 자동 주행 제어 장치(113)에 의한 자동 주행이 행해진다. 검출 장치(110)는, 주기적으로 주사를 계속하여 티칭 주행 시에 배출된 괴상의 베어낸 풀(G)(2)을 포착하고, 목표 라인 산출부(112)는, 검출 장치(110)에 의해 포착된 괴상의 베어낸 풀(G)(2)의 근사선에 기초하여 목표 라인(LB)(2)의 산출을 계속한다. 즉, 목표 라인 산출부(112)는, 목표 라인(LB)(1)을 따르는 자동 주행의 경우와 마찬가지로, 목표 라인(LB)(2)의 산출을 계속함으로써 목표 라인(LB)(2)의 갱신을 계속한다.
자동 주행 제어 장치(113)는, 검출 장치(110)의 주사에 기초하여, 목표 라인(LB)(2)과 주행 기체(101)의 거리를 산출한다. 그리고, 주행 기체(101)가 목표 라인(LB)(2)에 대하여 미리 설정된 거리 Pd를 유지하도록, 자동 주행 제어 장치(113)는, 주행 제어 모터(115)와, 전후진 모터(116)와, 제1 조향 모터(109A)와, 제2 조향 모터(109B)에 제어 신호를 출력한다.
목표 라인(LB)(2)을 따르는 예초 주행 동안, 배출구(104a)로부터 새로운 괴상의 베어낸 풀(G)(3)이 배출되고, 새로운 괴상의 베어낸 풀(G)(3)이, 예취 후의 지면에 연속적 또는 단속적으로 배치된다. 즉, 괴상의 베어낸 풀(G)(2)에 인접하는 상태로, 새로운 괴상의 베어낸 풀(G)(3)이 배출되고, 새로운 일렬의 선 형상이 예취 후의 지면에 형성된다. 괴상의 베어낸 풀(G)(3)은, 목표 라인 산출부(112)가 다음의 목표 라인(LB)(3)을 산출하기 위한 새로운 목표물로 된다. 이와 같이, 자동 주행 예초기는, 선 형상으로 배치된 괴상의 베어낸 풀(G)을 기준으로, 자동 주행의 경로로서의 목표 라인(LB)을 산출하도록 구성되어 있다.
송신기(107)가, 예를 들어 휴대 단말 기기 등이며 표시 화면을 갖는 경우, 송신기(107)는, 통신부(117)를 개재하여, 목표 라인(LB)이나 주행 기체(101)의 위치 어긋남을 표시 화면에 표시 가능하도록 구성되어 있어도 된다.
〔제2 실시 형태의 별도 실시 형태〕
본 발명은, 상기한 실시 형태에 예시된 구성에 한정되는 것은 아니며, 이하, 본 발명의 대표적인 다른 실시 형태를 예시한다.
〔1〕 상술한 실시 형태에 있어서, 목표 라인 산출부(112)는, 예취 후의 지면에 일렬로 배열하는 상태로 배출된 괴상의 베어낸 풀(G)에 기초하여 목표 라인(LB)이 산출되도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 19에 도시되어 있는 바와 같이, 어느 괴상의 베어낸 풀(G)(1)이 바람 등에 의해 위치 어긋나거나, 무너지거나 하여, 괴상의 베어낸 풀(G)(1)이 반드시 일렬로 나열되지 않는 경우가 있다. 이 경우라도, 목표 라인 산출부(112)는, 각각의 괴상의 베어낸 풀(G)(1)의 근사 직선에 기초하여 목표 라인(LB)(1)을 산출하도록 구성되어 있어도 된다. 또한, 괴상의 베어낸 풀(G)(1)의 당해 위치 어긋남이 경시적으로 변화되는 경우도 고려하여, 목표 라인 산출부(112)는, 주기적으로 산출된 과거분의 근사 직선의 이동 평균에 기초하여 목표 라인(LB)을 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
〔2〕 배출 기구(104)에 의한 괴상의 베어낸 풀(G)의 배출의 양태는, 적절히 변경 가능하다. 예를 들어, 도 20에 도시되어 있는 바와 같이, 괴상의 베어낸 풀(G)이, 그리드상으로 배치되도록 배출되고, 목표 라인 산출부(112)는, 수평 방향의 목표 라인(LBH)과, 세로 방향의 목표 라인(LBV)을 산출하는 구성이어도 된다. 이 구성에 의해, 자동 주행 제어 장치(113)는, 두 방향의 목표 라인(LBH, LBV)의 어느 것을 따라 주행 기체(101)를 자동 주행시킬 수 있다.
〔3〕 상술한 실시 형태에 있어서, 주행 기체(101)의 상부에 검출 장치(110)가 마련되어 있지만, 주행 기체(101)의 측부에 검출 장치(110)가 마련되는 구성이어도 된다. 예를 들어, 도 21에 도시되어 있는 바와 같이, 검출 장치(110)는, 주행 기체(101) 중, 배출 기구(104)가 위치하는 측의 측부, 즉, 예취 후의 지면이 위치하는 측의 측부에 마련되는 구성이어도 된다. 이 구성이라면, 검출 장치(110)의 바로 아래에 베어낸 풀이 있는 경우라도, 검출 장치(110)가 베어낸 풀을 검출할 수 있다. 이 때문에, 배출 기구(104)로부터 배출된 직후의 괴상의 베어낸 풀(G)을, 검출 장치(110)가 포착 가능해진다.
〔4〕 상술한 실시 형태에 있어서, 목표 라인 산출부(112)는 직선상으로 일렬로 배출된 괴상의 베어낸 풀(G)에 기초하여 직선상의 목표 라인(LB)을 산출하도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 22에 도시되어 있는 바와 같이, 티칭 주행에 있어서 주행 기체(101)가 원호상으로 주행하여 괴상의 베어낸 풀(G(1) 내지 G(3))이 원호상으로 배출되고, 검출 장치(110)에 의해 포착되는 각각의 괴상의 베어낸 풀(G)이 원호상으로 되고, 목표 라인 산출부(112)가, 각각의 괴상의 베어낸 풀(G)의 근사 곡선에 기초하여 곡선 상의 목표 라인(LB(1) 내지 LB(3))을 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
〔5〕 상술한 실시 형태에 있어서, 목표 라인 산출부(112)는, 최초의 목표 라인(LB)의 산출에, 티칭 주행에 있어서 배출 기구(104)로부터 배출된 괴상의 베어낸 풀(G)을 사용하도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 목표 라인 산출부(112)는, 괴상의 베어낸 풀(G) 대신에, 지면 등에 미리 마련된 목표물을, 최초의 목표 라인(LB)의 산출에 사용하는 구성이어도 된다. 당해 목표물로서, 예를 들어 로프이거나, 블록담이거나, 방토나 옹벽이거나, 펜스나 가드레일이거나, 일렬로 배치된 로드 콘이거나, 당해 로드 콘 사이에 걸치는 콘 바이거나 해도 된다. 또한, 등간격으로 심어진 수목 등도, 당해 목표물로서 예시된다.
〔6〕 상술한 실시 형태에 있어서, 검출 장치(110)는, 주기적으로 주사를 계속하여 티칭 주행 시에 배출된 일렬의 괴상의 베어낸 풀(G)을 포착하고, 목표 라인 산출부(112)는, 검출 장치(110)에 의해 포착된 일렬의 괴상의 베어낸 풀(G)의 근사선에 기초하여 목표 라인(LB)의 산출을 계속하도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 목표 라인 산출부(112)는, 일렬의 괴상의 베어낸 풀(G)의 근사선에 기초하여 목표 라인(LB)의 산출을 한번만 행하는 구성이어도 된다. 이 경우, 목표 라인(LB)의 시단으로부터 종단에 걸치는 방위를 따라 주행 기체(101)가 주행하도록, 예를 들어 관성 센서(도시하지 않음)에 기초하여 주행 제어되는 구성이어도 된다.
〔7〕 상술한 실시 형태에 있어서, 배출 기구(104)에 개폐 기구(141)가 마련되어 있지만, 개폐 기구(141)는 반드시 필요하지는 않고, 배출 기구(104)에 개폐 기구(141)가 마련되지 않는 구성이어도 된다.
〔8〕 상술한 실시 형태에 있어서의 검출 장치(110)는, LRF가 아니어도 되고, 예를 들어 카메라 등의 화상 센서여도 된다.
〔9〕 상기 실시 형태에서는, 자동 주행 예초기가 예초를 행하면서 자동 주행하는 것으로 하여 설명했지만, 자동 주행 예초기를 예를 들어 약제 살포차 등 다른 작업 차량으로서 사용하는 것도 가능하다.
[제3 실시 형태]
이하, 본 발명의 제3 실시 형태를 도면의 기재에 기초하여 설명한다.
〔예초기의 기본 구성〕
본 발명에 의한 예초기에 대하여, 그 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 23에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 예시되는 예초기에, 주행 기체(201)와, 제1 차륜(202A)과, 제2 차륜(202B)과, 예초 장치(203)가 구비되어 있다. 제1 차륜(202A)은, 주행 기체(201)에 있어서의 길이 방향의 일단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 제2 차륜(202B)은, 주행 기체(201)에 있어서의 길이 방향의 타단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 예초 장치(203)는, 주행 기체(201)의 하부에 있어서의 제1 차륜(202A)과 제2 차륜(202B) 사이에 마련되어 있다.
주행 기체(201)의 상부에, 송신기(207)(도 26 참조)와 통신 가능한 안테나(208)가 세워 설치되어 있다. 송신기(207)는, 조작자가 운반하면서 예초기를 인위 조작 가능하도록 구성되어 있다. 송신기(207)는, 예를 들어 작업자가 손에 들고 조작하는 프로포셔널 방식의 컨트롤러에 의한 조작이거나, 터치 패널 방식의 표시 화면을 갖는 휴대 단말 기기에 의한 조작이거나 해도 된다.
도시하지는 않지만, 주행 기체(201)에, 엔진(EC)의 동력을, 제1 차륜(202A)과 제2 차륜(202B)으로 전달함과 함께, 예초 장치(203)로 전달하는 전동 기구가 구비되어 있다. 전동 기구는, 제1 차륜(202A) 및 제2 차륜(202B)과, 예초 장치(203)에 대한 동력 전달을 단속할 수 있도록 구성되어 있다. 엔진(EC)의 동력이, 제1 차륜(202A) 및 제2 차륜(202B)과, 예초 장치(203)로 전달됨으로써, 기체를 주행시키면서 예초 작업을 행할 수 있다. 제1 차륜(202A)에 제1 조향 모터(209A)가 마련되고, 제1 차륜(202A)은 제1 조향 모터(209A)의 구동력에 의해 종축심 주위로 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 제2 차륜(202B)에 제2 조향 모터(209B)가 마련되고, 제2 차륜(202B)은 제2 조향 모터(209B)의 구동력에 의해 종축심 주위로 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 도 24 및 도 25에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 차륜(202A) 및 제2 차륜(202B)은 각각, 직진용 자세, 우방향 요동 자세, 그리고 좌방향 요동 자세의 각각으로 방향 변경 조작 가능하다.
주행 기체(201)의 전방 상부 또는 후방 상부에 거리 센서(210)가 구비되어 있다. 거리 센서(210)는, 예를 들어 LRF(Laser Range Finder)이고, 예를 들어 레이저광이나 초음파와 같은 공중 전파하는 신호를 검출 신호로서 송신한다. 검출 신호가 검출 대상물에 조사되면, 검출 신호는 검출 대상물의 표면에서 반사된다. 그리고, 거리 센서(210)는, 검출 대상물의 표면에서 반사된 검출 신호를, 반사 신호로서 취득한다. 즉, 거리 센서(210)는, 거리 센서(210)의 검출용 범위를 향해 검출 신호를 송신하고, 또한 검출 신호에 대한 반사 신호를 취득한다. 그리고, 거리 센서(210)는, 검출 신호를 송신하고 나서 반사 신호를 취득할 때까지의 시간에 기초하여, 거리 센서(210)와 검출 대상물의 거리를 산출하도록 구성되어 있다. 거리 센서(210)가 검출 신호를 송신하고, 또한 반사 신호를 취득하는 처리를, 이하 「주사」라고 칭한다.
경사 각도 검출부(211)가 주행 기체(201)에 구비되고, 경사 각도 검출부(211)는, 예를 들어 관성 센서의 일례인 IMU(Inertial Measurement Unit)이며, 주행 기체(201)의 기울기를 검출하여 검출 경사 각도(ImC)를 출력한다.
〔제어 구성에 대하여〕
도 26에 도시되어 있는 바와 같이, 예초기의 자동 주행을 가능하게 하기 위한 제어 유닛 UC가, 예를 들어 마이크로컴퓨터에 내장된 상태로, 예초기에 구비되어 있다. 제어 유닛 UC에, 디코드 제어부(212)와, 주행 모드 판정부(213)와, 물체 검출부(214)와, 목표 거리 산출부(215)와, 주행 지시부(216)가 구비되어 있다. 디코드 제어부(212)는, 거리 센서(210)의 주사에 의해 산출된 거리와, 당해 산출 시의 주사 각도에 기초하여, 거리 센서(210)에 대한 기체 좌우 방향의 수평 거리와, 거리 센서(210)에 대한 기체 상하 방향의 수직 거리를 좌표 위치 정보로서 산출한다. 제어 유닛 UC는, 자동 주행 모드와 수동 주행 모드로 전환 가능하도록 구성되고, 주행 모드 판정부(213)의 판정에 의해, 자동 주행 모드와 수동 주행 모드의 어느 것인지가 판정된다.
물체 검출부(214)는, 상세에 대하여 후술하지만, 좌표 위치 정보에 기초하여 예취 후의 지면을 근사 직선으로 나타내는 지면 기준선(LG)과, 예취 전의 풀의 라인을 근사 직선으로 나타내는 풀 기준선(LK)을 생성한다. 물체 검출부(214)에 기억부(214a)가 구비되고, 기억부(214a)는, 예를 들어 RAM(Random Access Memory)이고, 디코드 제어부(212)에 의해 산출된 좌표 위치 정보를 경시적으로 기억한다. 지면 기준선(LG) 및 풀 기준선(LK)의 생성은, 기억부(214a)에 기억된 좌표 위치 정보를 사용함으로써 행해진다.
목표 거리 산출부(215)는, 풀 기준선(LK)과 거리 센서(210)의 이격 거리를 산출한다. 또한, 목표 거리 산출부(215)는, 주행 기체(201) 중, 거리 센서(210)가 위치하는 개소가 풀 기준선(LK)과 이격되면서 적합하게 예초 주행하기 위한 목표 거리(LM)를 산출한다. 그리고, 주행 지시부(216)는, 풀 기준선(LK)과 거리 센서(210)의 이격 거리를, 목표 거리(LM)에 유지하도록 제어 신호를 출력한다.
주행 기체(201)에, 송신기(207)로부터 무선 송신되는 조작 신호를, 안테나(208)를 통해 수신 가능한 통신부(217)가 구비되어 있다. 통신부(217)의 수신 정보는 제어 유닛 UC에 입력된다. 수동 주행 모드에서는, 송신기(207)의 인위 조작에 기초하여 예초 주행 등이 행해진다. 이 때문에, 수동 주행 모드의 상태에서, 주행 지시부(216)는 무효화되지만, 주행 지시부(216)와 연동하여 물체 검출부(214) 및 목표 거리 산출부(215)도 무효화되는 구성이어도 된다.
주행 지시부(216)의 출력 대상은 주행 제어부(C)이고, 주행 제어부(C)에, 주행 제어 모터(218)와, 전후진 모터(219)와, 제1 조향 모터(209A)와, 제2 조향 모터(209B)가 구비되어 있다. 주행 제어 모터(218)는, 엔진(EC)에 대한 연료 공급량을 조정하는 액셀러레이터(220)와, 제1 차륜(202A) 및 제2 차륜(202B)을 제동하는 브레이크(221)를 조작한다. 전후진 모터(219)는, 정역회전 전환 기구(222)를 전환 조작한다. 도시하지는 않지만, 정역회전 전환 기구(222)는, 제1 차륜(202A) 및 제2 차륜(202B)으로 엔진(EC)의 동력을 전달하는 전동 장치에 구비되고, 엔진(EC)의 동력을 정회전 방향과 역회전 방향으로 전환하기 위한 기어 기구이다. 제1 조향 모터(209A)는 제1 차륜(202A)을 조향 조작하고, 제2 조향 모터(209B)는 제2 차륜(202B)를 조향 조작한다. 주행 제어 모터(218)와, 전후진 모터(219)의 각각은, 전동 모터여도 되고, 전자 스위치여도 된다.
주행 모드가 자동 주행 모드인 경우, 주행 제어부(C)는, 주행 지시부(216)의 지시 신호에 기초하는 제어를 행한다. 주행 모드가 수동 주행 모드인 경우, 송신기(207)의 인위 조작에 기초하는 조작 신호가, 통신부(217) 및 주행 모드 판정부(213)를 통해 주행 제어부(C)에 입력되고, 주행 제어부(C)는, 당해 조작 신호에 기초하는 제어를 행한다.
예초기의 상태는, 통신부(217)로부터 기체 외부의 기기로 송신 가능하고, 예를 들어 휴대 단말 기기의 표시 화면에, 예초기의 현재 위치나 상태를 표시하는 것도 가능하다. 예초기의 상태는, 예를 들어 예초 주행의 차속이거나, 연료의 잔량이거나, 예초기에 탑재된 각종 기기의 문제를 나타내는 것이거나 해도 된다.
〔베어내지 않은 풀의 검출 처리〕
도 27에 도시되어 있는 바와 같이, 예초기가 자동 주행을 수반하여 예초 작업을 행할 때, 거리 센서(210)는 주행 기체(201)의 전후 방향을 축심으로 회전하면서 주사를 행하고, 지면 및 베어내지 않은 풀(도 27의 GNC로 나타난 영역)의 거리 센서(210)에 대한 이격 거리를 취득한다. 본 실시 형태에서는, 거리 센서(210)에 의한 주사는, 도 27에 도시된 반시계 방향의 회전으로, 주사 각도(Ss)와 주사 각도(Sf)에 걸쳐서 270도의 주사 각도 범위에서 행해지고, 주사 각도(Ss) 및 주사 각도(Sf)는, 기체의 바로 위에 대하여 좌우로 각각 45도 경사진다. 또한, 주사 각도(Ss) 및 주사 각도(Sf)의 경사 각도는, 적절히 변경 가능하고, 각각 동일한 경사 각도가 아니어도 된다.
거리 센서(210)의 주사에 의해, 거리 센서(210)의 주사 각도마다, 반사 신호에 기초하는 거리 정보가 취득된다. 디코드 제어부(212)는, 예를 들어 삼각함수를 사용하는 등의 방법에 의해, 이 주사 각도 및 거리 정보를, 거리 센서(210)에 대한 기체 좌우 방향의 수평 거리와, 거리 센서(210)에 대한 기체 상하 방향의 수직 거리로 변환한다. 이에 의해, 거리 센서(210)의 경시적인 주사에 의해 취득된 거리 정보는, 이차원의 좌표 위치 정보로 축차 변환되어, 당해 좌표 위치 정보의 집합은, 물체 검출부(214)에 구비되는 기억부(214a)에 기억된다.
이차원의 좌표 위치 정보의 집합은, 도 28에 도시된 바와 같은 파형으로서 표현되고, 이 파형은, 당해 좌표 위치 정보의 집합에 기초하여 플롯되는 디지털의 파형이다. 좌표의 중심은, 거리 센서(210)의 주사 각도의 회전축 중심이다. 좌표의 하측에 있어서 좌우 방향을 따르는 파형은, 예취 후의 지면을 나타내는 지면 라인(G1)이고, 좌표의 우측에 있어서 상하 방향을 따르는 파형은, 베어내지 않은 풀을 나타내는 베어내지 않은 풀 라인(G2)이다. 이에 의해, 베어내지 않은 풀 라인(G2)의 지면 라인(G1)에 대한 대지 높이 데이터가 얻어진다.
또한, 도 28에서는 베어내지 않은 풀 라인(G2)이 기체의 측부보다도 이격된 상태로 위치하고 있지만, 이것은 예시이다. 예를 들어, 거리 센서(210)가 주행 기체(201)의 전단부에 위치하는 경우, 기체 전방에 베어내지 않은 풀이 존재하는 점에서, 베어내지 않은 풀 라인(G2)이 기체와 중복되는 상태로 위치하는 것을 고려할 수 있다. 또한, 예를 들어 거리 센서(210)가 주행 기체(201)의 후단부에 위치하는 경우, 베어내지 않은 풀 라인(G2)이 기체의 횡측부와 접하는 상태로 위치하는 것을 고려할 수 있다.
이어서, 베어내지 않은 풀을 검지하기 위한 구체적인 수순의 예를 도 29에 기초하여 설명한다. 이 수순에서는, 주사 각도(Ss)로부터 주사가 개시되어, 지면의 주사를 거쳐서 주사 각도(Ss)에서 주사가 완료될 때까지 1주기의 주사의 예를 나타내고 있고, 주사 각도(Ss)로부터 주사 각도(Ss)까지의 주사가 반복해서 행해진다.
거리 센서(210)에 의한 주사가 주사 각도(Ss)로부터 개시된다(스텝#1). 거리 센서(210)의 주사 각도가 회전하면서 주사가 계속되고(스텝#2), 주사에 의해 취득된 거리 정보는, 주사가 행해진 시점의 주사 각도와 관련지어져, 디코드 제어부(212)에 의해 이차원의 좌표 위치 정보로 축차 변환된다(스텝#3). 스텝#2의 처리와 스텝#3의 처리는, 거리 센서(210)의 주사 각도가 주사 각도(Sf)에 도달할 때까지 계속한다.
거리 센서(210)의 주사 각도가, 예취 후의 지면을 판정하는 타이밍의 주사 각도 Sg2(도 30 참조)에 도달하고, 또한 지면 기준선(LG)이 생성되어 있지 않은 상태이면(스텝#4: 예), 예취 후의 지면의 라인으로서 식별되는 지면 기준선(LG)이, 물체 검출부(214)에 의해 생성된다(스텝#5). 도 30에 도시되어 있는 바와 같이, 거리 센서(210)의 주사 각도 Sg1과, 거리 센서(210)의 주사 각도 Sg2 사이에서 대응하는 좌표 정보에 기초하는 근사 직선으로서, 지면 기준선(LG)이 생성된다. 지면 기준선(LG)으로부터 상하 방향의 거리 d1, d2의 범위 내에 있는 좌표 위치 정보는 지면의 좌표 위치 정보(지면 데이터)로서 판별된다.
주사 각도 Sg1 및 주사 각도 Sg2는, 거리 센서(210)가 주행 기체(201)에 대하여 기체 수직 하방을 향하는 주사 각도(Sb)에 대하여 좌우 대칭으로 경사진다. 본 실시 형태에서는, 주사 각도 Sg1 및 주사 각도 Sg2는, 주사 각도(Sb)에 대하여 좌우로 각각 10도 기울어지도록 구성되어 있지만, 이 경사 각도는 적절히 변경 가능하고, 예를 들어 주행 기체(201)의 좌우 폭에 걸치는 경사 각도여도 된다. 또한, 주사 각도 Sg1 및 주사 각도 Sg2는, 주사 각도(Sb)에 대하여 좌우 대칭이 아니어도 된다.
지면 기준선(LG)으로부터 상하 방향의 거리 d1, d2는, 예를 들어 각각 10센티미터로 설정되어 있지만, 이 값은 적절히 변경 가능하다. 또한, 거리 d1, d2는 동일한 값이 아니어도 된다.
지면 기준선(LG)의 생성이 완료되면, 예취 후의 지면에 대한 베어내지 않은 풀의 산출 경사 각도(θ2)가 물체 검출부(214)에 의해 산출된다(스텝#6). 예취 후의 지면의 경사 각도(θ1)은, 경사 각도 검출부(211)에 의해 출력되는 검출 경사 각도(ImC)에 기초하여 산출된다. 경사 각도(θ1)은, 검출 경사 각도(ImC)의 순시 측정값이어도 되고, 주기적으로 출력된 과거 복수개의 검출 경사 각도(ImC)의 평균값이어도 된다. 도 31에 도시되어 있는 바와 같이, 일반적으로, 베어내지 않은 풀은 경사지라도 연직 방향을 따라 상방으로 나는 것이 알려져 있고, 예취 후의 지면에 대한 베어내지 않은 풀의 산출 경사 각도(θ2)는, 하기의 식으로 산출된다.
산출 경사 각도(θ2)＝90°－θ1
거리 센서(210)의 주사는 계속하고, 물체 검출부(214)는, 거리 센서(210)의 주사에 기초하는 좌표 위치 정보가, 풀의 좌표 위치 정보(풀 데이터)인지 여부를 판정한다(스텝#7). 본 실시 형태에서는, 지면 기준선(LG)으로부터 상하 방향의 거리 d1, d2의 범위 내에 있는 좌표 위치 정보는, 지면 데이터로서 판별된다. 이 때문에, 물체 검출부(214)는, 거리 d1, d2의 범위로부터 벗어난 좌표 위치 정보를, 풀 데이터로서 판정한다.
오검출을 방지하기 위해, 풀 데이터가 미리 설정된 개수에 걸쳐서, 연속해서 검출되는지 여부가, 물체 검출부(214)에 의해 판정된다(스텝#8). 풀 데이터가 미리 설정된 개수에 걸쳐서, 연속해서 검출되면(스텝#8: 예), 물체 검출부(214)는, 당해 풀 데이터에 기초하여 풀 후보선(Lc)을 생성한다(스텝#9). 풀 후보선(Lc)의 생성의 가부를 판정하는 연속 검출 개수는, 날씨나 계절이나 베어내지 않은 풀의 종류에 대응하여 적절히 변경 가능하다. 거리 센서(210)의 주사 각도가 주사 각도(Sf)에 도달할 때까지, 물체 검출부(214)는, 풀 후보선(Lc)을 복수 생성한다. 도 32에 있어서, 풀 후보선(Lc)은, 지면 기준선(LG)이 위치하는 측에 가장 가까운 풀 후보선(Lc)(1)으로부터, 지면 기준선(LG)이 위치하는 측으로부터 가장 먼 풀 후보선(Lc)(4)까지, 4개의 풀 후보선(Lc)이 생성된 상태가 도시되어 있다. 물체 검출부(214)가 풀 후보선(Lc)을 생성하는 개수는, 적절히 변경 가능하다.
거리 센서(210)의 주사 각도가 주사 각도 Sg2에 도달하면(스텝#10: 예), 거리 센서(210)의 주사가 완료된다. 그 후, 물체 검출부(214)는, 스텝#10의 처리와 스텝#11의 처리를 반복한다. 즉, 각각의 풀 후보선(Lc)의, 지면 기준선(LG)에 대한 경사 각도(이하, 「상대 각도(θ)」라고 칭함)를 산출한다(스텝#11). 그리고, 물체 검출부(214)는 상대 각도(θ)와 산출 경사 각도(θ2)를 비교한다(스텝#12). 상대 각도(θ)가 , 산출 경사 각도(θ2)로부터 미리 설정된 범위 내이면(스텝#12: 일치 판정), 물체 검출부(214)는, 해당하는 풀 후보선(Lc)을 풀 기준선(LK)으로서 확정한다(스텝#13). 도 33에 있어서, 풀 후보선(Lc)(2)에 기초하는 풀 기준선(LK)이 도시되어 있다. 이 경우, 지면 기준선(LG)에 대한 풀 후보선(Lc)(2)의 상대 각도(θ)가, 산출 경사 각도(θ2)로부터 미리 설정된 범위 내에 드는 것이, 물체 검출부(214)에 의해 판정되어, 풀 후보선(Lc)을, 풀 기준선(LK)으로서 확정한다.
이때, 물체 검출부(214)는, 복수의 풀 후보선(Lc) 중, 산출 경사 각도(θ2)로부터 미리 설정된 범위 내에 상대 각도(θ)가 드는 것이 최초로 판정된 풀 후보선(Lc)을, 풀 기준선(LK)으로서 확정하는 구성이어도 된다. 또한, 물체 검출부(214)는, 모든 풀 후보선(Lc)의 지면 기준선(LG)에 대한 상대 각도(θ)를 산출하고, 산출 경사 각도(θ2)에 가장 근사한 상대 각도(θ)를 갖는 풀 후보선(Lc)을, 풀 기준선(LK)으로서 확정하는 구성이어도 된다.
풀 기준선(LK)의 확정 후, 목표 거리 산출부(215)는, 지면 기준선(LG)과 풀 기준선(LK)의 교점 S를 산출한다. 그리고, 교점 S와 거리 센서(210)의 이격 거리를 산출하고, 교점 S와 주행 기체(201)의 이격 거리 중, 주행 기체(201)의 예초 주행에 적합한 목표 거리(LM)를 산출한다(스텝#14). 주행 기체(201)의 예초 주행에 적합한 목표 거리(LM)는, 지면의 경사 각도나 베어내지 않은 풀의 종류나 높이, 주행 기체(201)에 있어서의 거리 센서(210)의 설치 위치, 주행 기체(201)의 전진 방향 등에 기초하여 결정할 수 있다.
이와 같이, 거리 센서(210)의 주사 각도가 1회전 할 때마다, 스텝#1 내지 스텝#14의 처리가 주기적으로 행해진다. 또한, 목표 거리(LM)는, 매회의 변동을 억제하기 위해, 주기적으로 산출된 과거 복수개의 목표 거리의 이동 평균에 기초하여 목표 거리(LM)를 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
〔제3 실시 형태의 별도 실시 형태〕
본 발명은, 상술한 실시 형태에 예시된 구성에 한정되는 것은 아니며, 이하, 본 발명의 대표적인 별도 실시 형태를 예시한다.
〔1〕 상술한 실시 형태에 있어서, 물체 검출부(214)는, 거리 센서(210)의 주사 각도가 주사 각도(Sf)에 도달할 때까지, 풀 후보선(Lc)을 복수 생성하도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 풀 데이터의 지면 기준선(LG)에 대한 대지 높이가, 미리 설정된 높이보다도 높은 경우, 물체 검출부(214)는, 당해 풀 데이터에 기초하여 풀 후보선(Lc)을 생성하지 않도록 구성되어 있어도 된다. 베어내지 않은 풀의 상단 개소는, 바람 등에 흔들리기 쉬운 점에서, 이 구성에 의해, 바람 등의 외란에 의한 풀의 오검출을 방지할 수 있다.
〔2〕 상술한 실시 형태에 있어서, 물체 검출부(214)는, 풀 데이터에 기초하여 풀 후보선(Lc)을 생성하도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 34에 도시되어 있는 바와 같이, 풀 데이터가 미리 설정된 개수에 걸쳐서, 연속해서 검출되면, 물체 검출부(214)는, 당해 풀 데이터가 풀 기준선(LK)을 생성하기 위한 후보 데이터(Kc)로서 복수 기억되는 구성이어도 된다. 즉, 후보 데이터(Kc)는 이차원의 좌표 위치 정보의 집합이고, 거리 센서(210)의 주사 각도가 주사 각도(Sf)에 도달할 때까지, 풀 기준선(LK)의 후보 데이터(Kc)가 복수 기억된다. 또한, 후보 데이터(Kc)의 기억의 가부를 판정하는 연속 검출 개수는, 날씨나 계절이나 베어내지 않은 풀의 종류에 대응하여 적절히 변경 가능하다. 복수의 후보 데이터(Kc)의 조합에 기초하여, 근사 직선인 풀 후보선(Lc)을 생성하는 구성이어도 된다.
예를 들어, 도 34에 있어서, 후보 데이터(Kc(1) 내지 Kc(6))가 기억되어 있다. 풀 후보선(Lc)(1)은 후보 데이터(Kc)(1) 및 후보 데이터(Kc)(2)의 조합에 기초하여 생성되어 있다. 풀 후보선(Lc)(2)은 후보 데이터(Kc)(2) 및 후보 데이터(Kc)(3)의 조합에 기초하여 생성되어 있다. 풀 후보선(Lc(3) 내지 Lc(5))도, 풀 후보선(Lc)(1) 및 풀 후보선(Lc)(2)과 동일한 패턴으로 생성되어 있다. 그리고, 각각의 풀 후보선(Lc)에 있어서 지면 기준선(LG)에 대한 상대 각도(θ)를 산출하고, 상대 각도(θ)가 산출 경사 각도(θ2)로부터 미리 설정된 범위 내이면, 당해 풀 후보선(Lc)을 풀 기준선(LK)으로서 확정하는 구성이어도 된다. 풀 후보선(Lc)의 생성에 있어서 후보 데이터(Kc)의 조합은 적절히 변경 가능하고, 예를 들어 상대 각도(θ)가 산출 경사 각도(θ2)로부터 미리 설정된 범위 내가 아니면, 복수의 후보 데이터(Kc)의 조합을 다시 하여, 새로운 조합에 기초하여 풀 후보선(Lc)을 생성하는 구성이어도 된다.
〔3〕 상술한 실시 형태에 있어서, 거리 센서(210)는 주행 기체(201)의 전방 상부 또는 후방 상부에 구비되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 거리 센서(210)는, 도 35에 도시되어 있는 바와 같이, 주행 기체(201)의 전방 상부에 마련되는 거리 센서(210a)와, 주행 기체(201)의 후방 상부에 마련되는 거리 센서(210b)의 2개소에 구비되는 구성이어도 된다. 도 35의 GNC는 베어내지 않은 풀이다. 또한, 거리 센서(210a) 및 거리 센서(210b)가, 주행 기체(201)의 좌우 방향 측단부에 마련되는 구성이어도 된다. 예초 주행이 행해지기 전의 지면과, 베어내지 않은 풀(GNC)가 주행 기체(201)의 전방부에 마련된 거리 센서(210a)에 의해 주사된다. 또한, 예초 주행이 행해진 후의 지면과, 베어내지 않은 풀(GNC)이 주행 기체(201)의 후방부에 마련된 거리 센서(210b)에 의해 주사된다. 이 구성이라면, 주행 기체(201)의 전후에서, 각각 다른 목표 거리(LM)를 독립적으로 산출 가능해지기 때문에, 주행 지시부(216)가 출력하는 지시 신호를, 한층 적합한 것으로 할 수 있다. 또한, 도 35에 있어서의 예초 주행 시에, 거리 센서(210a)에 의해, 예를 들어 돌이나 말뚝이 검지된 경우, 예초 장치(203)의 회전을 정지하는 등의 대처가 가능해진다.
〔4〕 상술한 실시 형태에 있어서, 도 29에 도시된 스텝#1로부터 스텝#14까지의 수순으로 목표 거리(LM)가 산출되도록 구성되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 주사 각도(Ss)로부터 주사 각도(Sf)까지 270도에 걸치는 주사가 행해진 후에(스텝#1 내지 스텝#3), 지면 기준선(LG)의 생성(스텝#5)과 산출 경사 각도(θ2)의 산출(스텝#6)이 행해지고, 그 후에 풀 데이터의 검출에 기초하는 풀 후보선(Lc)의 생성(스텝#7 내지 스텝#9)과, 상대 각도(θ)의 산출 처리(스텝#11)로부터 목표 거리(LM)의 산출(스텝#14)까지의 처리가 행해지는 구성이어도 된다. 이 구성이라면, 예를 들어 주사 각도가 주사 각도(Sf)로부터 주사 각도(Ss)를 향해 역방향으로 회전하는 경우에도 적용 가능하다.
〔5〕 상술한 실시 형태에 있어서, 지면 기준선(LG)과, 풀 후보선(Lc)과, 풀 기준선(LK)은 각각 근사 직선으로 되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 지면 기준선(LG)과, 풀 후보선(Lc)과, 풀 기준선(LK)은 각각 근사 곡선이어도 된다.
〔6〕 상술한 실시 형태에서는, 예초기가 예초를 행하면서 자동 주행하는 것으로 하여 설명했지만, 예를 들어 수동 조작에 의한 예초 주행의 조향 조작을 어시스트하는 예초기여도 된다. 또한, 예초기 이외에, 잔디 깎는 기계나 모워여도 된다.
[제4 실시 형태]
이하, 본 발명의 제4 실시 형태를 도면의 기재에 기초하여 설명한다.
〔예초기 자동 주행 시스템의 기본 구성〕
본 발명에 의한 예초기 자동 주행 시스템에 대하여, 그 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 36 내지 도 38에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 예초기 자동 주행 시스템에, 물체 검출부(301)와, 설치 지그(302)와, 예초기(303)가 구비되어 있다. 물체 검출부(301)는 법면의 상단부에 설치되어, 법면을 주행하는 예초기(303)의 위치를 검출하도록 구성되어 있다. 물체 검출부(301)는, 설치 지그(302)에 설치하여 사용된다. 물체 검출부(301)에, 거리 센서(311)와, 회전 제어 기구(312)와, 설치부(313)가 구비되어 있다. 물체 검출부(301)의 내부에, 예를 들어 마이크로컴퓨터에 내장된 상태로 제어 유닛이 구비되어 있다. 거리 센서(311)는 물체 검출부(301)의 상부에 마련되어 있다. 회전 제어 기구(312)는 다자유도로 회동 가능하고, 물체 검출부(301)의 하부에 마련되어 있다. 설치부(313)는 회전 제어 기구(312)의 하단에 마련되어, 설치 지그(302)에 대하여 물체 검출부(301)를 설치하기 위한 설치 개소이다.
설치 지그(302)는, 예를 들어 법면의 최상단에 고정되는 상태로 설치된다. 설치 지그(302)의 상단부에 물체 검출부(301)의 설치부(313)가 착탈 가능한 상태에서 걸림 지지됨으로써, 설치 지그(302)에 물체 검출부(301)가 설치되어 정점 위치에 고정된다. 또한, 설치부(313)의 착탈 구조나 착탈 방법은 공지의 구조나 방법을 적절히 선택 가능하다. 설치 지그(302)에, 예를 들어 RFID(Radio Frequency Identifier) 태그 등의 기억부(321)가 마련되고, 물체 검출부(301)에 구비된 제어 유닛과 데이터의 통신에 의해, 예초기(303)가 예초 주행하기 위한 에어리어 정보나 예초기(303)의 작업 이력 정보 등이, 기억부(321)에 기억된다.
물체 검출부(301)가 설치 지그(302)에 장착된 때, 물체 검출부(301)는 설치 지그(302)의 기억부(321)에 액세스하여, 기억부(321)에 에어리어 정보나 작업 이력 정보가 있는지 여부를 확인한다. 기억부(321)에 에어리어 정보나 작업 이력 정보가 있으면, 예를 들어 물체 검출부(301)에 구비된 도시하지 않은 RAM(Random Access Memory)에서, 당해 에어리어 정보나 당해 작업 이력 정보가 판독된다. 또한, 자동 예초 주행 시의 에어리어 정보 및 작업 이력 정보가 갱신된 때, 이들 갱신된 정보가, 물체 검출부(301)의 RAM으로부터 기억부(321)로 기억된다. 이에 의해, 차회의 자동 예초 주행 시에, 물체 검출부(301)가 동일한 것이 아니라도, 최신의 에어리어 정보 및 작업 이력 정보가, 당해 다른 물체 검출부(301)에 판독 가능해진다.
예초기(303)는, 물체 검출부(301)로부터 송신되는 지시 신호(Tc)에 기초하여, 법면 상에 미리 설정된 주행 경로로서의 라인 주행 경로(LD)를 따라, 자동적으로 베어내지 않은 풀(GN)을 예취하면서 주행하도록 구성되어 있다. 예초기(303)에, 주행 기체(331)와, 제1 차륜(332A)과, 제2 차륜(332B)과, 예초 장치(333)와, 반사부(334)가 구비되어 있다. 제1 차륜(332A)은, 주행 기체(331)에 있어서의 길이 방향의 일단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 제2 차륜(332B)은, 주행 기체(331)에 있어서의 길이 방향의 타단측에 좌우 한 쌍으로 마련되어 있다. 예초 장치(333)는, 주행 기체(331)의 하부에 있어서의 제1 차륜(332A)과 제2 차륜(332B) 사이에 마련되어 있다. 예초기(303)의 상부에, 송신기(304)(도 39 참조)나 물체 검출부(301)와 통신 가능한 안테나(335)가 세워 설치되어 있다.
도시하지는 않지만, 주행 기체(331)에, 엔진(ED)의 동력을, 제1 차륜(332A)과 제2 차륜(332B)으로 전달함과 함께, 예초 장치(333)로 전달하는 전동 기구가 구비되어 있다. 전동 기구는, 제1 차륜(332A) 및 제2 차륜(332B)과, 예초 장치(333)에 대한 동력 전달을 단속할 수 있도록 구성되어 있다. 엔진(ED)의 동력이, 제1 차륜(332A) 및 제2 차륜(332B)과, 예초 장치(333)로 전달됨으로써, 기체를 주행시키면서 예초 작업을 행할 수 있다. 제1 차륜(332A)에 제1 조향 모터(32C)가 마련되고, 제1 차륜(332A)은 제1 조향 모터(32C)의 구동력에 의해 종축심 주위로 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 제2 차륜(332B)에 제2 조향 모터(332D)가 마련되고, 제2 차륜(332B)은 제2 조향 모터(332D)의 구동력에 의해 종축심 주위로 요동하여 스티어링 조작 가능하도록 구성되어 있다. 도 39 및 도 40에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 차륜(332A) 및 제2 차륜(332B)은 각각, 직진용 자세, 우방향 요동 자세, 그리고 좌방향 요동 자세의 각각으로 방향 변경 조작 가능하다.
거리 센서(311)는, 예를 들어 LRF(Laser Range Finder)나 LIDAR(Light Detection and Ranging)이며, 예를 들어 레이저광이나 초음파나 전파와 같은 공중 전파하는 신호를 검출 신호(TW)로서 송신한다. 검출 신호(TW)가 검출 대상물에 조사되면, 검출 신호(TW)는 검출 대상물의 표면에서 반사된다. 그리고, 거리 센서(311)는, 검출 대상물의 표면에서 반사된 검출 신호(TW)를, 반사 신호(RW)로서 취득한다. 즉, 거리 센서(311)는, 거리 센서(311)의 검출용 범위를 향해 검출 신호(TW)를 송신하고, 또한 검출 신호(TW)에 대한 반사 신호(RW)를 취득한다. 그리고, 거리 센서(311)는, 검출 신호(TW)를 송신하고 나서 반사 신호(RW)를 취득할 때까지의 시간에 기초하여, 거리 센서(311)와 검출 대상물의 거리를 산출하도록 구성되어 있다. 거리 센서(311)가 검출 신호(TW)를 송신하고, 또한 반사 신호(RW)를 취득하는 처리를, 이하 「주사」라고 칭한다.
도 36에 도시되어 있는 바와 같이, 거리 센서(311)는, 평면으로 보아, 수십미터에 걸치는 반경의 범위에서, 예를 들어 270도의 주사 각도에서 주사 가능하도록 구성되어 있다. 이것으로부터, 설치 지그(302)가 복수 설치되는 경우, 거리 센서(311)의 주사 범위에 대응하여 간격을 두고 설치된다.
반사부(334)는, 거리 센서(311)에 의해 조사되는 검출 신호(TW)를 반사하는 피검지체이다. 반사부(334)는, 검출 신호(TW)가 입사한 방향과 동일한 방향으로 반사 신호(RW)를 반사하도록 구성되어 있다. 즉, 반사부(334)는, 어느 각도로부터 거리 센서(311)의 검출 신호(TW)를 받아도, 거리 센서(311)를 향해 반사 신호(RW)를 반사하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 반사부(334)는, 예초기(303)의 좌우 횡측면 중, 거리 센서(311)가 위치하는 측의 측면에 마련되고, 반사부(334)와 거리 센서(311)는 항상 대향한다. 이 구성에 의해, 반사부(334)는, 다른 물체보다도 강한 강도로 반사 신호(RW)를 거리 센서(311)에 반사하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 거리 센서(311)는, 미리 설정된 강도의 역치보다도 강한 강도의 반사 신호(RW)를 검지함으로써, 반사부(334)를 검출하도록 구성되어 있다. 또한, 반사부(334)는, 예초기(303)의 좌우 횡측면의 편측뿐만 아니라, 양측에 마련되어 있어도 된다.
〔제어 구성에 대하여〕
도 41에 도시되어 있는 바와 같이, 예초기(303)의 자동 예초 주행은, 물체 검출부(301)의 제어 유닛과, 예초기(303)의 제어 유닛의 연계 처리에 기초하여 행해진다. 물체 검출부(301)의 제어 유닛에, 통신부(315)와, 주행 경로 설정부(316)와, 제어 지시부(317)가 구비되어 있다. 통신부(315)는, 설치 지그(302)의 기억부(321)에 대하여 데이터의 액세스를 행하거나, 예초기(303)와 데이터나 신호의 교환을 행하거나 하기 위한 통신 기기이다. 주행 경로 설정부(316)는, 예초기(303)가 자동 주행을 행하기 위한 주행 경로로서 라인 주행 경로(LD)를 설정한다. 제어 지시부(317)는, 라인 주행 경로(LD)를 따라 예초기(303)가 주행하도록 지시 신호(Tc)를 출력하고, 지시 신호(Tc)는 통신부(315)를 통해 예초기(303)로 송신된다.
통신부(315)에, 원거리 통신부(315a)와 근거리 통신부(315b)가 구비되어 있다. 원거리 통신부(315a)는, 예를 들어 100미터 정도의 범위에서 통신 가능한 통신 기기이다. 또한, 원거리 통신부(315a)는, 예초기(303)로 상술한 지시 신호(Tc)를 송신하거나, 예초기(303)로부터 기체의 상태나 예초의 진척 상황 등을 수신하거나 할 수 있다. 근거리 통신부(315b)는, 예를 들어 수십센티미터 정도의 범위에서 통신 가능한 통신 기기이다. 물체 검출부(301)가 설치 지그(302)에 설치된 상태에서, 근거리 통신부(315b)는, 기억부(321)로부터 에어리어 정보나 작업 이력 정보의 데이터를 판독하거나, 기억부(321)에 대하여 에어리어 정보나 작업 이력 정보의 갱신 데이터 등을 기입하거나 할 수 있다.
예초기(303)의 제어 유닛에, 통신부(336)와, 주행 제어부(337)가 구비되어 있다. 통신부(336)는, 물체 검출부(301)의 통신부(315)와 데이터나 신호의 교환을 행하기 위한 통신 기기이다. 또한, 통신부(336)는, 송신기(304)와 데이터나 신호의 교환이 가능하다. 주행 제어부(337)는, 물체 검출부(301)의 제어 지시부(317)가 출력하는 지시 신호(Tc)에 기초하여 예초기(303)의 자동 예초 주행을 행한다. 또한, 주행 제어부(337)는, 자동 주행 모드와 수동 주행 모드로 전환 가능하도록 구성되고, 자동 주행 모드에서는 당해 자동 예초 주행이 행해진다. 수동 주행 모드의 경우, 주행 제어부(337)는, 송신기(304)의 인위 조작에 기초하는 지시 신호가, 통신부(336)를 통해 주행 제어부(337)에 출력되고, 주행 제어부(337)는, 당해 지시 신호에 기초하는 제어를 행한다.
예초기(303)에 경사 센서(338)가 구비되고, 경사 센서(338)에서 검출되는 경사 각도 ID가 통신부(336)를 통해 물체 검출부(301)로 송신된다. 경사 센서(338)는, 예를 들어 관성 센서의 일례인 IMU(Inertial Measurement Unit)이지만, 진자식이나 플로트식의 경사각 검출기이거나, 자이로 센서이거나, 가속도 센서이거나 해도 된다.
송신기(304)는, 조작자가 운반하면서 예초기(303)를 인위 조작 가능하도록 구성되어 있다. 송신기(304)는, 예를 들어 조작자가 손에 들고 조작하는 프로포셔널 방식의 컨트롤러에 의한 조작이거나, 터치 패널 방식의 표시 화면을 갖는 휴대 단말 기기에 의한 조작이거나 해도 된다.
물체 검출부(301)에 구비된 거리 센서(311)에, 신호 출력부(311a)와, 신호 입력부(311b)와, 디코드부(311c)가 구비되어 있다. 신호 출력부(311a)는 검출 신호(TW)를 출력하고, 검출 신호(TW)가, 예초기(303)의 반사부(334)에서 반사 신호(RW)로서 반사하고, 반사 신호(RW)가 신호 입력부(311b)에서 수신된다. 거리 센서(311)의 주사에 의해 측거 데이터가 얻어지고, 디코드부(311c)는, 측거 데이터와 주사 각도에 기초하여, 측거 데이터를 예초기(303)가 위치하는 좌표를 나타내는 위치 정보 N으로 변환한다. 또한, 위치 정보 N은, 이차원의 좌표여도 되고, 삼차원의 좌표여도 된다. 디코드부(311c)에 의해 변환된 위치 정보 N은 제어 지시부(317)에 출력된다. 제어 지시부(317)는, 라인 주행 경로(LD)와, 위치 정보 N에 기초하는 주행 궤적의 오차가 작아지도록 지시 신호(Tc)를 출력한다.
회전 제어 기구(312)를 제어하는 제어 모듈로서, 경사 보정 제어부(318)가 물체 검출부(301)에 구비되어 있다. 후술하지만, 경사 보정 제어부(318)는, 예초기(303)의 경사 각도 ID에 기초하여 보정량 α를 산출하고, 회전 제어 기구(312)는, 보정량 α에 기초하여 회동함으로써, 물체 검출부(301)를 경사지게 한다. 이에 의해, 거리 센서(311)도 연동하여 경사지고, 법면을 주행하는 예초기(303)를 적합하게 추종 가능해진다.
〔주행 경로〕
예초기(303)가 자동 예초 주행을 행하기 위한 라인 주행 경로(LD)는, 주행 경로 설정부(316)에 의해 미리 설정된다. 도 42에 도시되어 있는 바와 같이, 법면 상에서 자동 주행을 행하기 위한 주행 경로로서, 직선상의 라인 주행 경로(LD)가 복수 설정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 법면의 상단부에 설치 지그(302)가 고정된 상태로 설정되고, 설치 지그(302)에 대하여 물체 검출부(301)가 착탈 가능한 상태로 설치된다. 이 상태에서, 물체 검출부(301)는, 법면의 상단부로부터 좌우 방향에 걸쳐서 주사가 가능하도록 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각각의 라인 주행 경로(LD)는, 주행 경로 설정부(316)에 의해, 이하의 수순으로 생성된다.
먼저, 법면의 상단 에지부를 따라, 수동 주행 모드에서 티칭 주행이 행해진다. 티칭 주행은, 송신기(304)를 조작자가 조작하는 것에 의한 인위 조작에 기초하여 행해진다. 본 실시 형태에서는, 시점 위치 TDs에 예초기(303)가 위치하는 상태에서, 조작자가 송신기(304)로 시점 설정 조작을 행한다. 그리고, 조작자가 시점 위치 TDs로부터 종점 위치 TDf까지 직선 형상을 따라 예초기(303)를 주행시켜, 시점 위치 TDs에 예초기(303)가 위치하는 상태에서, 조작자가 송신기(304)로 종점 설정 조작을 행한다. 이에 의해, 티칭 처리가 실행된다. 즉, 시점 위치 TDs에 있어서 거리 센서(311)의 주사에 의해 취득된 위치 정보 N과, 종점 위치 TDf에 있어서 거리 센서(311)의 주사에 의해 취득된 위치 정보 N으로부터 시점 위치 TDs와 종점 위치 TDf를 연결하는 티칭 주행 궤적(TD)이 설정된다.
티칭 주행 중의 예초기(303)의 위치 정보 N은, 거리 센서(311)의 주사에 의해, 물체 검출부(301)에 축차 취득된다. 이때, 위치 정보 N이, 물체 검출부(301)의 RAM(도시하지 않음)에 기억되는 구성이어도 된다. 이 구성이라면, 티칭 주행의 시점 위치 TDs와 티칭 주행의 종점 위치 TDf에 걸치는 위치 정보 N의 집합으로부터, 예초기(303)의 티칭 주행 궤적(TD)이 얻어진다. 이 구성은, 티칭 주행의 주행 궤적이 곡선상인 경우에, 특히 유용하다.
라인 주행 경로(LD)는, 티칭 주행 궤적(TD)과 평행한 주행 경로로서, 법면의 하측을 향해 등간격으로 복수 생성된다. 본 실시 형태에서는, 법면의 티칭 주행 궤적(TD)보다도 하측에, 티칭 주행 궤적(TD)을 따르는 라인 주행 경로(LD(1) 내지 LD(10))가, 등간격으로 생성되어 있다. 또한, 예초기(303)에 의한 예초 작업 폭을 고려하여, 예초 잔류물이 생기지 않도록 작업 폭이 조금 겹치는 상태로, 각각의 라인 주행 경로(LD)는 설정된다.
각각의 라인 주행 경로(LD(1) 내지 LD(10))에, 시점 위치 LDs와 종점 위치 LDf가 할당되고, 시점 위치 LDs로부터 종점 위치 LDf를 향하는 방향이, 예초기(303)의 진행 방향으로 되도록, 각각의 라인 주행 경로(LD(1) 내지 LD(10))는 구성되어 있다. 또한, 예초기(303)가 각각의 라인 주행 경로(LD(1) 내지 LD(10))를 차례로 주행하기 위한 순로가 설정되고, 본 실시 형태에서는, 법면의 상측으로부터 하측으로 왕복하면서, 예초기(303)가 직선 왕복 주행을 반복하는 순로가 설정되어 있다. 즉, 라인 주행 경로(LD(1) 내지 L(9))의 어느 하나의 라인 주행 경로(LD)(n)에 있어서의 종점 위치 LDf의 법면 하측에, 다음의 순로가 할당된 라인 주행 경로(LD)(n＋1)의 시점 위치 LDs가 인접하여 위치하도록, 라인 주행 경로(LD)가 설정되어 있다.
예초기(303)는, 라인 주행 경로(LD)를 따라 예초하면서 자동 주행한다. 예를 들어, 예초기(303)가, 하나의 라인 주행 경로(LD)(1)의 종점 위치 LDf에 도달하면, 예초기(303)는, 다음의 순로가 할당된 라인 주행 경로(LD)(2)의 시점 위치 LDs로 이동한다. 이때, 예를 들어 예초기(303)의 제1 차륜(332A) 및 제2 차륜(332B)이 정회전과 역회전을 반복하도록, 스위치백 주행이 행해지면 적합하다. 당해 스위치백 주행이라면, 예초기(303)의 방향이 바뀌지 않고, 반사부(334)와 거리 센서(311)가 항상 대향하기 때문에, 물체 검출부(301)가 예초기(303)의 반사부(334)를 적합하게 추종할 수 있다.
종점 위치 LDf로부터 다음의 시점 위치 LDs로의 이동은, 자동 주행 모드에 의해 행해져도 되고, 수동 주행 모드에 의해 행해져도 된다. 수동 주행 모드의 경우, 예초기(303)가 다음의 시점 위치 LDs로 이동한 후, 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로의 전환은, 인위 조작에 의해 행해져도 되고, 자동적으로 행해져도 된다.
예초기(303)가 라인 주행 경로(LD)(2)의 시점 위치 LDs에 도달하고, 예초기(303)의 진행 방위가 라인 주행 경로(LD)(2)의 진행 방향을 따르면, 예초기(303)는, 라인 주행 경로(LD)(2)를 따라 예초 자동 주행한다. 또한, 라인 주행 경로(LD)(3), L(4), L(5), L(6), L(7), L(8), L(9), LD(10)의 순서로, 예초기(303)의 예초 자동 주행이 행해진다.
각각의 라인 주행 경로(LD(1) 내지 LD(10))가, 법면의 상측으로부터 하측으로 차례로 설정되는 구성이기 때문에, 물체 검출부(301)와 예초기(303) 사이는, 항상 예취 후의 지면으로 되고, 거리 센서(311)는, 베어내지 않은 풀(GN)(도 36 참조)에 막히는 일 없이 예초기(303)의 반사부(334)를 적합하게 추종할 수 있다.
티칭 주행 궤적(TD)과 각각의 라인 주행 경로(LD)는, 기억부(321)에 작업 이력 정보로서 기억된다. 이 때문에, 주행 경로 설정부(316)는, 기억부(321)의 작업 이력 정보에 기초하여 티칭 주행 궤적(TD)과 각각의 라인 주행 경로(LD)를 재현 가능하도록 구성되어 있고, 차회의 자동 예초 주행 시에 티칭 주행이 행해지고 있지 않아 자동 예초 주행이 가능해진다. 이에 의해, 차회의 자동 예초 주행 시에 사용하는 물체 검출부(301)가 동일한 것이 아니라도, 티칭 주행 궤적(TD) 및 라인 주행 경로(LD)를 재현할 수 있다. 또한, 제어 지시부(317)는, 기억부(321)에 기억된 과거의 작업 이력 정보로부터, 예초기(303)의 경사 각도의 변동 등을 사전에 예측 가능하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 과거에 예초기(303)가 크게 경사진 개소에서, 제어 지시부(317)는 감속 지시를 출력한다. 이에 의해, 과거의 자동 예초 주행보다도 안정된 자동 예초 주행이 가능해진다.
〔경사 보정 제어〕
본 실시 형태에서는, 예초기(303)는 법면의 상측으로부터 하측으로 차례로 자동 예초 주행을 행하도록 구성되어 있다. 거리 센서(311)는, 법면의 상단으로부터 좌우 방향에 걸쳐서 광범위하게 주사하는 구성이기 때문에, 상하 방향의 주사 범위를 크게 하면, 거리 센서(311)에 의한 반사부(334)의 검출에 시간이 걸려, 제어 지시부(317)에 의한 지시 신호(Tc)의 출력이 리얼타임성을 손상시킬 우려가 있다. 이 문제를 회피하기 위해, 상하 방향의 주사 범위는, 예를 들어 10도 정도의 좁은 주사 각도로 되는 경향이 있게 된다. 이 때문에, 예초기(303)가, 거리 센서(311)의 주사 범위보다도 상방 또는 하방으로 이동하면, 거리 센서(311)가 예초기(303)의 반사부(334)를 추종할 수 없게 될 우려가 있다. 이것으로부터, 도 43에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 법면의 경사 각도에 대응하여 거리 센서(311)를 경사지게 하여 구성되어 있다. 이에 의해, 거리 센서(311)와 반사부(334)가 적합하게 대향한다.
거리 센서(311)는, 경사 보정 제어부(318)에 의해 경사지도록 구성되어 있다. 또한, 물체 검출부(301)가 전체적으로 경사짐으로써 거리 센서(311)가 경사지는 구성이어도 되고, 물체 검출부(301) 중, 거리 센서(311)만이 경사지는 구성이어도 된다. 경사 보정 제어부(318)에 의한 거리 센서(311)의 경사는, 이하의 수순으로 행해진다.
상술한 티칭 주행에 있어서, 예초기(303)에 마련된 경사 센서(338)에 의해, 티칭 주행 시에 있어서의 예초기(303)의 경사 각도 ID가 경시적으로 검출되어, 예초기(303)의 통신부(336)와, 물체 검출부(301)의 통신부(315)를 통해 경사 보정 제어부(318)로 송신된다. 티칭 주행 시에 있어서의 경사 각도 ID의 평균값(또는 중앙값)이 법면의 기준 경사 각도로서 사용되고, 경사 보정 제어부(318)는, 경사 각도 ID에 기초하여 보정량 α를 산출하고, 회전 제어 기구(312)에 보정량 α를 출력한다. 회전 제어 기구(312)는, 보정량 α에 기초하여 회동하고, 거리 센서(311)는 법면의 경사면과 평행하게 경사진다. 이에 의해, 거리 센서(311)는, 법면의 경사에 대응하여, 법면의 전체적인 범위에 걸쳐서 주사 가능해진다.
이때, 예를 들어 설치 지그(302)가 이미 기울어져 있는 경우에는, 물체 검출부(301)도 당연히 기울어지는 점에서, 경사 보정 제어부(318)에 의한 보정량 α의 산출에, 물체 검출부(301)의 기울기를 고려할 수 있다. 설치 지그(302)의 정확한 기울기 각도가 기억부(321)에 기억되어 있는 경우, 경사 보정 제어부(318)는, 기억부(321)로부터 판독된 당해 기울기 각도를 고려하여, 보정량 α를 산출하는 구성이어도 된다. 또한, 물체 검출부(301)에 IMU가 구비되어 있는 경우, 경사 보정 제어부(318)는, 물체 검출부(301)의 IMU에 의해 검출된 기울기 각도를 고려하여 보정량 α를 산출하는 구성이어도 된다. 또한, 경사 보정 제어부(318)는, 자동 예초 주행의 개시 후에 있어서도, 필요에 따라 경사 각도 ID에 기초하여 보정량 α를 산출하도록 구성되어 있다.
자동 예초 주행이 개시된 후, 물체 검출부(301)는, 예초기(303)가 라인 주행 경로(LD)를 따라 자동 예초 주행을 행하도록 지시 신호(Tc)를 출력하고, 거리 센서(311)의 주사에 의해 예초기(303)의 반사부(334)를 추종한다. 그러나, 법면의 각도가 균일하지 않고, 법면 상에 요철이 존재하는 경우도 고려되고, 이 경우에 예초기(303)가 급격하게 기울어짐으로써, 물체 검출부(301)가 예초기(303)를 잃을 우려가 있다. 이 때문에, 예초기(303)가 급격하게 기울어지는 경우라도, 물체 검출부(301)가 예초기(303)를 확실히 추종 가능하도록 하기 위해, 반사부(334)는 하기와 같이 구성되어 있다.
도 44에 도시되어 있는 바와 같이, 반사부(334)에 복수의 반사 시트(339)가 구비되고, 반사부(334)의 상단측부터 순서대로, 가로 막대상의 반사 시트(339a, 339b, 339c, 339d, 339e)가, 상하로 나열되는 상태로 구비되어 있다. 각각의 반사 시트(339)는, 검출 신호(TW)가 입사한 방향과 동일한 방향으로 반사 신호(RW)를 반사하도록 구성되어 있다. 각각의 반사 시트(339)는, 예초기(303)의 전후 방향을 길이 방향으로 하여, 각각의 반사 시트(339)의 길이 방향의 길이가 다르도록 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 반사 시트(339)의 길이 방향의 길이는, 하측에 위치하는 반사 시트(339)일수록, 길어지도록 구성되어 있다. 가장 상측에 위치하는 반사 시트(339a)의 길이 방향의 길이가, 반사 시트(339) 중에서 가장 짧고, 가장 하측에 위치하는 반사 시트(339e)의 길이 방향의 길이가, 반사 시트(339) 중에서 가장 길다.
도 45에 도시되어 있는 바와 같이, 거리 센서(311)는, 주사 각도를 Δθ씩 변화시키면서 주사함으로써, 반사 시트(339)로부터 복수의 반사 신호(RW)를 취득한다. 당해 복수의 반사 신호(RW)와 주사 각도에 기초하여 삼각함수 등으로 반사 시트(339)의 길이 방향의 길이의 근사값이 산출 가능하다. 이 때문에, 각각의 반사 시트(339a, 339b, 339c, 339d, 339e)에 있어서의 길이 방향의 길이 차이는, 디코드부(311c)에 의해 산출 가능하도록 구성되어 있다. 즉, 경사 보정 제어부(318)는, 각각의 반사 시트(339a, 339b, 339c, 339d, 339e)를 식별 가능하도록 구성되어 있다.
복수의 반사 시트(339) 중, 가장 상측에 위치하는 반사 시트(339a)의 길이와, 가장 하측에 위치하는 반사 시트(339e)의 길이가 가장 크게 다르다. 이 때문에, 경사 보정 제어부(318)는, 반사부(334)의 상측 근처 또는 하측 근처의 어느 것을 추종하고 있는지를 판정하기 쉬워져, 오판정의 우려를 경감시킬 수 있다.
경사 보정 제어부(318)는, 디코드부(311c)에 의해 산출된 반사 시트(339)의 길이로부터, 각각의 반사 시트(339a, 339b, 339c, 339d, 339e) 중, 어느 반사 시트(339)인지를 식별한다. 본 실시 형태에서는, 반사 시트(339c)가 상하 방향의 중앙에 위치하기 때문에, 반사 시트(339c)가 위치하는 개소가, 상하 방향의 목표 위치로 된다. 반사 시트(339a) 또는 반사 시트(339b)가 식별되는 경우, 거리 센서(311)의 상하 방향에 있어서의 주사 범위가 예초기(303)의 상방 근처인 것이, 경사 보정 제어부(318)에 의해 판정된다. 이때, 경사 보정 제어부(318)는, 거리 센서(311)가, 더 하향으로 경사지도록 회전 제어 기구(312)에 대하여 보정량 α를 출력한다. 반사 시트(339d) 또는 반사 시트(339e)가 식별되는 경우, 거리 센서(311)의 상하 방향에 있어서의 주사 범위가 예초기(303)의 하방 근처인 것이, 경사 보정 제어부(318)에 의해 판정된다. 이때, 경사 보정 제어부(318)는, 거리 센서(311)가, 더 상향으로 경사지도록 회전 제어 기구(312)에 대하여 보정량 α를 출력한다.
이와 같이, 경사 보정 제어부(318)는, 각각의 반사 시트(339a, 339b, 339c, 339d, 339e)에 있어서의 길이 방향의 길이의 차이를 식별하고, 상하 방향에 있어서의 주사의 중심 위치가 반사 시트(339c)로 되도록, 보정량 α를 산출한다. 이에 의해, 거리 센서(311)가 반사부(334)의 상하 방향 중심을 항상 주사 가능해져, 예초기(303)가 급격하게 기울어지는 경우라도, 물체 검출부(301)가 예초기(303)를 적합하게 추종할 수 있다.
또한, 경사 보정 제어부(318)는, 기억부(321)에 기억된 과거의 작업 이력 정보로부터, 예초기(303)의 경사 각도의 변동 등을 사전에 예측 가능하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 경사 보정 제어부(318)는, 과거에 반사부(334)가 상하로 크게 요동된 개소에서, 보정량 α를 바이어스 가산 또는 바이어스 감산한다. 이에 의해, 물체 검출부(301)가, 과거의 자동 예초 주행보다도 적합하게 반사부(334)를 추종할 수 있다.
〔제4 실시 형태의 별도 실시 형태〕
본 발명은, 상술한 실시 형태에 예시된 구성에 한정되는 것은 아니며, 이하, 본 발명의 대표적인 다른 실시 형태를 예시한다.
〔1〕 상술한 실시 형태에 있어서, 반사부(334)는, 예초기(303)의 측면에 하나 마련되어 있지만, 반사부(334)는, 예초기(303)의 측면에 둘 이상 마련되는 구성이어도 된다. 예를 들어, 예초기(303)의 측면의 전후단에 반사부(334)가 각각 마련되는 구성이어도 된다. 이 구성이라면, 전후 각각의 반사부(334)의 위치 좌표에 기초하여 기체의 진행 방향이나 선회 방향의 특정이 가능해진다.
〔2〕 상술한 실시 형태에 있어서, 반사부(334)는, 예초기(303)의 측면에 마련되어 있지만, 반사부(334)의 전방면 또는 후방면에 마련되는 구성이어도 된다. 또한, 반사부(334)가, 전방면 및 후방면과 좌우 양측면에 마련되는 구성이어도 된다. 이 구성이라면, 예초기(303)가 어느 방향을 향하고 있어도, 물체 검출부(301)는 예초기(303)의 반사부(334)를 추종 가능해진다.
〔3〕 상술한 실시 형태에 있어서, 예초기(303)는 법면을 자동 예초 주행하도록 구성되어 있지만, 예를 들어 예초기(303)는 법면의 하방의 평탄형의 지면을 자동 예초 주행하는 구성이어도 된다.
〔4〕 상술한 실시 형태에 있어서, 기억부(321)는 설치 지그(302)에 구비되고, 물체 검출부(301)가 설치 지그(302)에 고정된 상태에서, 물체 검출부(301)는, 기억부(321)로부터 에어리어 정보 및 작업 이력 정보를 판독 가능하지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기억부(321)는 도시하지 않은 관리 컴퓨터에 구비되고, 물체 검출부(301)가, WAN 등을 개재하여 에어리어 정보 및 작업 이력 정보를 판독 가능한 구성이어도 된다. 이 구성에 의해, 에어리어 정보의 일원 관리가 용이해진다. 또한, 기억부(321)는, RFID 태그에 한정되지 않고, 반도체식 기억 장치이거나, 자기식 기억 장치이거나, 광학식 기억 장치이거나 해도 된다.
〔5〕 상술한 실시 형태에서는, 각각의 반사 시트(339)는, 기체 하측에 위치할수록 길이 방향의 길이가 긴 구성이지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 예를 들어 각각의 반사 시트(339)는, 기체 상측에 위치할수록 길이 방향의 길이가 긴 구성이어도 된다.
〔6〕 상술한 실시 형태에서는, 각각의 라인 주행 경로(LD)는, 직선상의 티칭 주행 궤적(TD)에 기초하여 설정되어 있지만, 곡선상의 티칭 주행 궤적(TD)에 기초하여 설정되어도 된다. 예를 들어 도 46에 도시되어 있는 바와 같이, 곡선상의 티칭 주행 궤적(TD)에 기초하여, 티칭 주행 궤적(TD)과 평행한 곡선상의 라인 주행 경로(LD)가, 등간격으로 각각 설정되는 구성이어도 된다.
〔7〕 상술한 실시 형태에서는, 반사부(334)는, 가로로 긴 반사 시트(339)가 복수 구비되어 있지만, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 47에 도시되어 있는 바와 같이, 반사부(334)가, 예초기(303)에 있어서의 물체 검출부(301)가 위치하는 측의 측면으로부터 돌출되는 상태에서, 원추 형상으로 형성되는 구성이어도 된다. 원추 형상의 반사부(334)는, 기체 수평 방향의 단면 직경이 상하 방향에서 다르고, 기체 하측에 위치할수록 당해 단면 직경이 크다. 이것으로부터, 거리 센서(311)가 기체 수평 방향을 따라 주사한 때, 원추상의 반사부(334) 중, 주사한 개소에 있어서의 당해 단면 직경이 검출되는 구성이어도 된다.
〔8〕 상술한 실시 형태에서는, 예초기(303)가 예초를 행하면서 자동 주행하는 것으로 하여 설명했지만, 예초기(303)에 한정되지 않고, 잔디 깎는 기계나 모워여도 된다.
본 발명은, 법면 등의 경사진 지형을 주행 가능한 자동 주행 작업기에 적용 가능하다.
또한, 본 발명은, 예취 후의 베어낸 풀을 배출하는 배출 기구와, 베어낸 풀을 검출하는 검출 장치가 구비되는 자동 주행 예초기에 적용 가능하다.
또한, 본 발명은, 예초 대상 영역을 예초 주행하는 예초기에 적용 가능하다.
본 발명은, 법면 상에 미리 설정된 주행 에어리어 내를 자동 예초 주행하는 예초기의 자동 주행 시스템에 적용 가능하다.
[제1 실시 형태]
1: 주행 기체
2A: 제1 차륜
2B: 제2 차륜
3: 예초 장치
4: 측위 수신기
5: 회전 제어 기구
6: 차단판
10: 기억부
11: 주행 경로 설정부
12: 자동 주행 제어 장치
17: 통신부
31: 경사 각도 결정부
EA: 엔진
IA: 경사 각도
ImA: 경사각 정보
TA: 티칭 경로
LA: 라인 주행 경로
[제2 실시 형태]
101: 주행 기체
103: 예초 장치
104: 배출 기구
104a: 배출구
104b: 배출 경로
110: 검출 장치
111: 목표 라인 산출부
112: 자동 주행 제어 장치
141: 개폐 기구
142: 압력 센서(압력 검출 수단)
G: 괴상의 베어낸 풀
LB: 목표 라인
[제3 실시 형태]
201: 주행 기체
210: 거리 센서
212: 디코드 제어부
213: 주행 모드 판정부
214: 물체 검출부
215: 목표 거리 산출부
216: 주행 지시부
C: 주행 제어부
ImC: 검출 경사 각도
LG: 지면 기준선
Lc: 풀 후보선
LK: 풀 기준선
LM: 목표 거리
θ: 상대 각도(경사 각도)
θ2: 산출 경사 각도
[제4 실시 형태]
301: 물체 검출부
302: 설치 지그
303: 예초기
315: 통신부
316: 주행 경로 설정부
317: 제어 지시부
318: 경사 보정 제어부
321: 기억부
334: 반사부
336: 통신부
338: 경사 센서
339: 반사 시트
ID: 경사 각도
LD: 라인 주행 경로(주행 경로)
TD: 티칭 주행 궤적
TW: 검출 신호
RW: 반사 신호

Claims (34)

  1. 주행 기체와,
    항법 위성으로부터 측위 신호를 수신하는 측위 수신기와,
    상기 측위 신호에 기초하여, 주행 경로를 따라 자동 주행하는 자동 주행 제어 장치와,
    상기 주행 기체의 기울기를 검출하여 경사각 정보를 출력하는 경사 검출부와,
    상기 경사각 정보에 기초하여 경사 각도를 결정하는 경사 각도 결정부와,
    상기 측위 수신기를 1 이상의 자유도로 회전하게 하는 회전 제어 기구
    가 구비되고,
    상기 회전 제어 기구는, 상기 경사 각도에 기초하여 상기 측위 수신기를 수평하게 유지하는 자동 주행 작업기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전 제어 기구는, 상기 측위 수신기의 바로 아래에 마련되어 있는 자동 주행 작업기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측위 수신기의 하방을 덮음과 함께, 상기 측위 신호의 전파를 차단하는 차단판이 마련되어 있는 자동 주행 작업기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 기체의 주행 경로를 미리 설정하는 주행 경로 설정부가 구비되고,
    상기 주행 경로 설정부는, 상기 주행 기체의 인위 조작에 의한 티칭 주행 궤적에 기초하여, 상기 티칭 주행 궤적에 평행한 복수의 라인 주행 경로를 생성하는 자동 주행 작업기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 경사 각도 결정부는, 상기 티칭 주행 궤적에 걸쳐서 검출되는 상기 경사각 정보에 기초하여 상기 경사 각도를 결정하고,
    상기 회전 제어 기구는, 상기 라인 주행 경로에 있어서의 자동 주행 개시 전의 타이밍에서, 상기 측위 수신기를 회전하게 하는 자동 주행 작업기.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 경사 각도 결정부는, 하나의 상기 라인 주행 경로에 걸쳐서 검출되는 상기 경사각 정보에 기초하여 상기 경사 각도를 갱신하고,
    상기 회전 제어 기구는, 다음의 상기 라인 주행 경로에 있어서의 자동 주행 개시 전의 타이밍에서, 상기 측위 수신기를 회전하게 하는 자동 주행 작업기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사 각도를 기억하는 기억부가 구비되고,
    상기 기억부에, 상기 주행 경로와, 상기 주행 경로에 있어서의 미리 설정된 복수의 지점마다의 상기 경사 각도가 기억되고,
    상기 자동 주행 제어 장치는, 상기 기억부에 기억된 상기 주행 경로를 따라 자동 주행하고,
    상기 회전 제어 기구는, 상기 주행 기체가 상기 지점을 통과하는 타이밍에서, 상기 측위 수신기를 회전하게 하는 자동 주행 작업기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 기체 외부와 정보 통신하는 통신부가 구비되고,
    상기 주행 경로 및 상기 경사 각도는, 상기 통신부를 통해 외부 단말기로 송신되어 당해 외부 단말기에 표시 가능한 자동 주행 작업기.
  9. 예초 주행을 행하는 주행 기체와,
    예취 후의 베어낸 풀을 배출구로부터 예취 후의 지면으로 배출하는 배출 기구와,
    상기 배출 기구에 의해 배출된 상기 베어낸 풀을 검출하는 검출 장치와,
    상기 베어낸 풀의 검출에 기초하여 목표 라인을 산출하는 목표 라인 산출부와,
    상기 목표 라인 산출부에 기초하는 목표 라인과 상기 주행 기체의 거리가, 미리 설정된 거리로 유지되도록 상기 주행 기체를 자동 주행시키는 자동 주행 제어 장치
    가 구비되어 있는 자동 주행 예초기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 배출 기구는, 상기 주행 기체의 주행 궤적을 따라 상기 베어낸 풀을 괴상으로 배출하고, 괴상의 상기 베어낸 풀이, 상기 주행 기체의 주행 궤적을 따라 연속적 또는 단속적인 볼록부를 형성하도록 구성되어 있는 자동 주행 예초기.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 배출 기구는, 상기 주행 기체 중, 상기 예취 후의 지면이 위치하는 측의 측부에 마련되어 있는 자동 주행 예초기.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 장치는, 상기 주행 기체 중, 상기 예취 후의 지면이 위치하는 측의 측부에 마련되어 있는 자동 주행 예초기.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출 기구에, 상기 주행 기체로부터 상기 배출구로 걸치는 배출 경로가 형성되고,
    상기 배출 경로는, 상기 배출구가 위치하는 측일수록, 단면 형상이 좁게 조여져 있는 자동 주행 예초기.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출 기구에, 상기 배출구를 개폐 가능한 개폐 기구와, 상기 베어낸 풀의 압력을 검지하는 압력 검출 수단이 구비되고,
    상기 압력 검출 수단이 미리 설정된 압력 이상의 압력을 검지한 때에, 상기 개폐 기구가 개방되는 자동 주행 예초기.
  15. 예초 주행을 행하는 주행 기체와,
    상기 주행 기체를 제어하는 주행 제어부와,
    상기 주행 기체와, 기체 좌우 방향에 위치하는 물체의 거리를, 기체 좌우 양쪽에 걸쳐서 주사하는 거리 센서와,
    상기 거리 센서의 주사에 의해 검출된 거리 및 주사 각도에 기초하여, 기체 좌우 양쪽에 걸치는 대지 높이 데이터를 생성하는 디코드 제어부와,
    상기 대지 높이 데이터에 기초하는 근사선에 의해, 예취 후의 지면의 라인으로서 식별되는 지면 기준선과, 예취 전의 풀의 라인으로서 식별되는 풀 기준선을 생성하는 물체 검출부와,
    상기 풀 기준선과 상기 주행 기체의 거리에 기초하여 목표 거리를 산출하는 목표 거리 산출부와,
    상기 풀 기준선과 상기 주행 기체의 거리가, 상기 목표 거리와 일치하도록 지시 신호를 출력하는 주행 지시부
    가 구비되어 있는 예초기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 주행 기체의 주행 모드를 판정하는 주행 모드 판정부가 구비되고,
    상기 주행 모드는, 수동 제어 모드와, 자동 제어 모드를 갖고,
    상기 주행 모드가 상기 수동 제어 모드인 경우, 상기 주행 제어부는 수동 제어의 조작 신호에 기초하여 상기 주행 기체를 제어하고,
    상기 주행 모드가 상기 자동 제어 모드인 경우, 상기 주행 제어부는 상기 주행 지시부의 지시 신호에 기초하여 상기 주행 기체를 제어하는 예초기.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 거리 센서는, 기체 전후 방향을 축심으로 회전함으로써 주사하도록 구성되어 있는 예초기.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 거리 센서는, 상기 주행 기체의 전방부 또는 후방부의 어느 한쪽에 마련되어 있는 예초기.
  19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 거리 센서는, 상기 주행 기체의 전방부 및 후방부의 양쪽에 마련되어 있는 예초기.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물체 검출부는, 상기 대지 높이 데이터 중, 상기 거리 센서의 기체 연직 하방으로부터 미리 설정된 기체 좌우 방향의 범위 내의 데이터로부터 근사선을 산출함으로써, 상기 지면 기준선을 생성하도록 구성되어 있는 예초기.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물체 검출부는, 상기 대지 높이 데이터 중, 상기 지면 기준선으로부터 일정값 이상의 높이를 갖는 데이터가 일정 범위 이상에 걸쳐서 연속하는 개소의 데이터로부터 근사선을 산출함으로써, 풀 후보선을 생성하도록 구성되어 있는 예초기.
  22. 제21항에 있어서, 상기 풀 후보선은, 복수 생성되고,
    상기 주행 기체에, 상기 주행 기체의 경사 각도를 검출하는 관성 센서가 구비되고,
    상기 물체 검출부는, 상기 풀 후보선 중, 상기 풀 후보선의 상기 지면 기준선에 대한 경사 각도와, 상기 관성 센서에 의해 검출된 경사 각도로부터 산출된 산출 경사 각도가 미리 정해진 기준 범위 내인 하나의 상기 풀 후보선을, 상기 풀 기준선으로 특정하도록 구성되도록 구성되어 있는 예초기.
  23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풀 기준선은, 상기 지면 기준선으로부터 미리 설정된 높이의 범위 내에 한정되는 예초기.
  24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풀 기준선과 상기 주행 기체의 거리는, 현재와 과거 복수회에 걸쳐서 산출된 복수의 값이 기억되고,
    상기 목표 거리는, 상기 복수의 값의 이동 평균값에 기초하여 산출되는 예초기.
  25. 법면 상에 미리 설정된 주행 에어리어 내를 자동 예초 주행하는 예초기의 자동 주행 시스템이며,
    법면의 최상단에 마련되어, 검출 신호를 송신하고, 상기 검출 신호에 대한 반사 신호를 취득하여 물체를 검출하는 물체 검출부와,
    상기 예초기에 있어서의 상기 물체 검출부가 위치하는 측의 측면에 마련되어, 상기 물체 검출부에 의해 검출되는 반사부와,
    상기 물체 검출부와 상기 예초기의 각각에 마련된 통신부와,
    상기 주행 에어리어의 에어리어 정보와, 상기 예초기의 작업 이력 정보를 기억하는 기억부와,
    상기 예초기의 주행 경로를 설정하는 주행 경로 설정부와,
    상기 예초기로 지시 신호를 송신하는 제어 지시부가 구비되고,
    상기 물체 검출부는, 상기 반사부를 추종하도록 구성되고,
    상기 제어 지시부는, 상기 물체 검출부가 취득한 반사 신호에 기초하여 상기 예초기의 주행 궤적을 산출하여 상기 예초기의 주행 궤적과 상기 주행 경로의 오차를 산출하여, 상기 오차를 감소시키도록 상기 지시 신호를 생성하고,
    상기 예초기는, 상기 지시 신호에 의해 상기 주행 경로를 따라 자동 예초 주행하도록 구성되어 있는 예초기 자동 주행 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 예초기에, 상기 예초기의 경사 각도를 검출하는 경사 센서가 구비되고,
    상기 물체 검출부에, 상기 경사 센서가 검출한 경사 각도와 일치하도록, 상기 물체 검출부의 각도 조정을 행하는 경사 보정 제어부가 구비되어 있는 예초기 자동 주행 시스템.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 반사부에, 가로로 긴 반사 시트가 상하로 나열되는 상태로 복수 구비되고,
    각각의 상기 반사 시트는, 서로 길이 방향의 길이가 다른 예초기 자동 주행 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 각각의 상기 반사 시트는, 기체 하측에 위치할수록 길이 방향의 길이가 긴 예초기 자동 주행 시스템.
  29. 제25항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 법면의 최상단에 상기 물체 검출부를 고정하는 설치 지그가 마련되고,
    상기 물체 검출부는, 상기 설치 지그에 탈착 가능하도록 구성되어 있는 예초기 자동 주행 시스템.
  30. 제29항에 있어서, 상기 기억부는, 상기 설치 지그에 마련되고,
    상기 물체 검출부가 상기 설치 지그에 고정된 상태에서, 상기 에어리어 정보 및 상기 작업 이력 정보가, 상기 기억부로부터 상기 물체 검출부에 판독 가능하도록 구성되어 있는 예초기 자동 주행 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 에어리어 정보 및 상기 작업 이력 정보가, 상기 물체 검출부로부터 상기 기억부에 기억 가능하도록 구성되어 있는 예초기 자동 주행 시스템.
  32. 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 경로 설정부는, 상기 예초기의 인위 조작에 의한 티칭 주행 궤적에 기초하여, 상기 티칭 주행 궤적에 평행한 복수의 라인 주행 경로를 생성하는 예초기 자동 주행 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 복수의 라인 주행 경로는, 상기 티칭 주행 궤적보다도 법면의 하방측에, 평행하게 나열된 상태로 위치하는 예초기 자동 주행 시스템.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 티칭 주행 궤적 및 상기 복수의 라인 주행 경로는, 상기 기억부에 상기 작업 이력 정보로서 기억되고,
    상기 주행 경로 설정부는, 상기 작업 이력 정보에 기초하여 상기 티칭 주행 궤적을 상기 라인 주행 경로로서 재현 가능하고, 또한 상기 복수의 라인 주행 경로를 재현 가능한 예초기 자동 주행 시스템.
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