專利名稱：無人行駛作業(yè)車的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無人行駛作業(yè)車的控制裝置，更詳細(xì)地講涉及在作業(yè)區(qū)域中無人行駛并使搭載作業(yè)機進行作業(yè)的裝置。
背景技術(shù)：
提出了各種在作業(yè)區(qū)域中進行無人行駛并使割草作業(yè)用刀片等搭載作業(yè)機進行作業(yè)的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，作為一例，能夠舉出下述專利文獻I記載的技術(shù)。在專利文獻I記載的技術(shù)中，由安裝在作業(yè)車的前端的磁傳感器檢測配置在作業(yè)區(qū)域的周邊的區(qū)域纜線的磁場強度來識別作業(yè)區(qū)域，在所識別的作業(yè)區(qū)域中，對搭載了電動機的、由割草作業(yè)用刀片構(gòu)成的作業(yè)機進行驅(qū)動并使其進行作業(yè)。專利文獻I記載的技術(shù)的作業(yè)車的電動機從所搭載的電池通電而進行動作，為了對電池充電，在區(qū)域纜線上設(shè)置充電器，當(dāng)電池的余量下降時，對作業(yè)車進行控制，使其通過磁傳感器沿著區(qū)域纜線返回充電器?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:國際公開公報W02005/074362號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問 題專利文獻I記載的作業(yè)車構(gòu)成為，如上所述，當(dāng)電池的余量下降時，返回充電器進行充電，但是，其結(jié)果是，作業(yè)車每次返回充電器都在相同的軌跡上行駛，在區(qū)域纜線上，因作業(yè)車的車輪而形成車轍，在作業(yè)區(qū)域的作業(yè)結(jié)束后有失美觀。因此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供一種無人行駛作業(yè)車的控制裝置，所述無人行駛作業(yè)車通過搭載在車體并從電池通電的電動機來驅(qū)動作業(yè)機，使其進行作業(yè)，不會由于為了電池充電而返回充電器時的軌跡而損害作業(yè)區(qū)域的美觀。為了達成上述目的，關(guān)于第一方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，所述無人行駛作業(yè)車具有安裝在車體上并從電池通電的電動機和安裝在所述車體上的原動機，一邊通過所述原動機驅(qū)動車輪而在作業(yè)區(qū)域中行駛，一邊通過所述電動機驅(qū)動安裝在所述車體上的作業(yè)機進行作業(yè)，所述無人行駛作業(yè)車的控制裝置構(gòu)成為，其具有:磁檢測單元，其安裝在所述車體上，并檢測在所述作業(yè)區(qū)域的周邊配置的區(qū)域纜線的磁場強度；區(qū)域纜線間隔距離檢測單元，其根據(jù)所述檢測到的磁場強度檢測與所述區(qū)域纜線的間隔距離；以及返回行駛軌跡選擇單元，當(dāng)為了所述電池的充電而返回在所述作業(yè)區(qū)域上設(shè)置的充電器時，該返回行駛軌跡選擇單元以每次返回時都不同的方式選擇對應(yīng)于與所述區(qū)域纜線的間隔距離沿著所述區(qū)域纜線預(yù)先設(shè)定的多個返回行駛軌跡中的某一個。在第二方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，所述多個返回行駛軌跡被設(shè)定為與所述區(qū)域纜線的間隔距離不同，并且，所述返回行駛軌跡選擇單元以每次返回時與所述區(qū)域纜線的間隔距離減小的方式，選擇所述返回行駛軌跡中的某一個。在第三方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，所述返回行駛軌跡選擇單元使所述無人行駛作業(yè)車每次返回時進入所述充電器的方向不同。在第四方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，所述充電器上配置有線圈，所述線圈產(chǎn)生形成以所述充電器為中心的充電器檢測區(qū)域的磁場。在第五方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，當(dāng)所述無人行駛作業(yè)車在返回所述充電器時從所述作業(yè)區(qū)域出來的情況下，所述返回行駛軌跡選擇單元選擇所述多個返回行駛軌跡中的內(nèi)側(cè)的軌跡。在第六方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，所述原動機由從搭載在所述車體上的電池通電的第2電動機構(gòu)成。在第七方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，所述作業(yè)機由割草機構(gòu)成。發(fā)明的效果在第一方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，檢測區(qū)域纜線的磁場強度，根據(jù)檢測到的磁場強度檢測與區(qū)域纜線的間隔距離，并且，當(dāng)為了電池的充電返回在作業(yè)區(qū)域上設(shè)置的充電器時，以每次返回時都不同的方式選擇對應(yīng)于與區(qū)域纜線的間隔距離沿著區(qū)域纜線預(yù)先設(shè)定的多個返回行駛軌跡中的某一個，因此，能夠在每次返回時變更因電池的余量下降而返回充電器時的軌跡，防止在區(qū)域纜線上因作業(yè)車的車輪而形成車轍，因此在作業(yè)區(qū)域的作業(yè)結(jié)束后不會損害美觀。此外，不需要追加設(shè)備，僅變更控制即可，因此結(jié)構(gòu)簡單。在第二方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，多個返回行駛軌跡被設(shè)定為與區(qū)域纜線的間隔距離不同，并且，以每次返回時與所述區(qū)域纜線的間隔距離減小的方式選擇返回行駛軌跡中的某一個，因此，除上述效果外，還能夠更高效地變更軌跡。在第三方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，使無人行駛作業(yè)車每次返回時進入充電器的方向不同，因此，除上述效果外，還能夠更高效地變更軌跡。在第四方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，所述充電器上配置有線圈，所述線圈產(chǎn)生形成以所述充電器為中心的充電器檢測區(qū)域的磁場，因此，除上述效果外，能夠容易檢測充電器。在第五方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，所述返回行駛軌跡選擇單元，當(dāng)所述無人行駛作業(yè)車在返回所述充電器時從所述作業(yè)區(qū)域出來時，選擇所述多個返回行駛軌跡中的內(nèi)側(cè)的軌跡，因此，除上述效果外，能夠可靠地返回充電器。在第六方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，構(gòu)成為，原動機由從.賽裝搭載在車體上的電池通電的第2電動機構(gòu)成，因此，除上述效果外，與由發(fā)動機構(gòu)成的情況相比，還能夠降低噪音。在第七方面的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，構(gòu)成為，作業(yè)機由割草機構(gòu)成，因此，除上述效果外，在更追求作業(yè)結(jié)束后的作業(yè)區(qū)域的美觀的割草作業(yè)中，不會損害美觀，并且不會過度損壞草地。


圖1是整體地 示出本發(fā)明實施例的無人行駛作業(yè)車的控制裝置的無人行駛作業(yè)車側(cè)視圖。圖2是圖1所示的無人行駛作業(yè)車的俯視圖。圖3是示出在圖1所示的無人行駛作業(yè)車中搭載的機器的輸入/輸出關(guān)系的框圖。圖4是圖1所示的無人行駛作業(yè)車預(yù)定作業(yè)的作業(yè)區(qū)域的俯視圖。圖5是示出圖4所示的充電ST (充電站)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是示出在圖5所示的充電ST中的充電的說明圖。圖7是示出在圖4所示的作業(yè)區(qū)域中埋設(shè)的區(qū)域纜線的磁場的說明圖。圖8是示出圖1所示的無人行駛作業(yè)車的控制裝置的動作的流程圖。標(biāo)號說明10:無人行駛作業(yè)車(作業(yè)車)，12:車體，12a:底盤，14:車輪，14a:前輪(從動輪)，14b:后輪(驅(qū)動輪)，16:刀片(作業(yè)機)，20:電動機(作業(yè)電動機)，22:刀片高度調(diào)整機構(gòu)，24:電動機(行駛電動機。原動機)，26:充電單元，30:電池，32:充電端子，34:磁傳感器(磁檢測單元)，42:E⑶(電子控制單元)，44:Yaw傳感器，46:G傳感器，50:車輪速度傳感器，54:電流/電壓傳感器，70:作業(yè)區(qū)域，72:區(qū)域纜線，74:充電ST (充電站)，76:ST線圈，76a:充電器檢測區(qū)域，84:充電器，86:充電端子
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的無人行駛作業(yè)車的控制裝置的實施方式進行說明。實施例圖1是整體地示出本發(fā)明的實施例的無人行駛作業(yè)車的控制裝置的無人行駛作業(yè)車側(cè)視圖，圖2是該無人行駛作業(yè)車的俯視圖，圖3是示出在該無人行駛作業(yè)車中搭載的機器的輸入/輸出關(guān)系的框圖，圖4是該無人行駛作業(yè)車預(yù)定作業(yè)的作業(yè)區(qū)域的俯視圖。如圖1和圖2所示，標(biāo)號10表示無人行駛作業(yè)車(以下稱作“作業(yè)車”)。作業(yè)車10具有車體12和車輪14。車體12由底盤12a和安裝在底盤12a上的車架12b構(gòu)成。車輪14由直徑較小的左右的前輪14a和直徑較大的左右的后輪14b構(gòu)成，前輪14a經(jīng)由撐桿12al被固定于底盤12a的前端側(cè)，后輪14b直接安裝在底盤12a上。在作業(yè)車10的底盤12a的中央位置附近安裝有割草作業(yè)用的刀片(旋轉(zhuǎn)刀片。作業(yè)機)16，并且，在其上部配置有電動機20。刀片16與電動機20連接，被電動機(以下稱作“作業(yè)電動機”)20驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。刀片16與用戶可以手動操作自如的刀片高度調(diào)整機構(gòu)22連接。刀片高度調(diào)整機構(gòu)22具有螺桿(未圖示)，刀片高度調(diào)整機構(gòu)22構(gòu)成為，用戶可以通過用手轉(zhuǎn)動該螺桿來調(diào)整刀片16距離接地面GR的高度。此外，在作業(yè)車10的底盤12a上，在刀片16的后端側(cè)設(shè)置有兩個電動機(原動機。以下稱作“行駛電動機”)24。行駛電動機24與左右的后輪14b連接，將前輪14a作為從動輪，后輪14b作為驅(qū)動輪，并使它們左右獨立地正轉(zhuǎn)(向前進方向的旋轉(zhuǎn))或者反轉(zhuǎn)(向后退方向的旋轉(zhuǎn))。刀片16、作業(yè)電動機20、行駛電動機24等被車架12b包覆。在作業(yè)車10的后部存儲有充電單元(包含AC/DC轉(zhuǎn)換器)26和電池30，并且，在車架12b中以向前方突出的方式安裝有兩個充電端子32。充電端子32在內(nèi)側(cè)具有觸點32a。
充電端子32經(jīng)由布線與充電單元26連接，并且，充電單元26經(jīng)由布線與電池30連接。作業(yè)電動機20與行駛電動機24構(gòu)成為，經(jīng)由布線與電池30連接，并從電池30通電。在圖1、2中省略布線的圖示。這樣，作業(yè)車10構(gòu)成為4輪電動式無人行駛作業(yè)車(割草作業(yè)車)，例如具有全長600臟、全寬300臟、高度30Ctam左右的大小。在作業(yè)車10的前端配置有左右兩個磁傳感器(磁檢測單元)34。此外，在車架12b中安裝有接觸傳感器36。當(dāng)車架12b因與障礙物或異物接觸而從底盤12a脫離時，接觸傳感器36輸出接通(ON)信號。在作業(yè)車10的中央位置附近設(shè)置有收納盒，在收納在其內(nèi)部的基板40上配置有由具有CPU、R0M、RAM等的微型計算機構(gòu)成的電子控制單元(Electronic Control Unit?？刂蒲b置。以下稱作“EOT”)42，并且，靠近該電子控制單元42設(shè)置有Yaw傳感器(角速度傳感器)44和G傳感器(加速度傳感器)46，其中，Yaw傳感器44產(chǎn)生示出作業(yè)車10的重心位置的繞z軸產(chǎn)生的角速度(偏航率)的輸出，G傳感器46產(chǎn)生示出作用于作業(yè)車10的x、y、z (3軸)方向的加速度G的輸出。在后輪(驅(qū)動輪)14b的附近配置有車輪速度傳感器50，車輪速度傳感器50產(chǎn)生示出后輪14b的車輪速度的輸出，并且，在底盤12a與車架12b之間配置有提升傳感器52，當(dāng)用戶等將車架12b從底盤12a提起(抬起)時，提升傳感器52輸出接通信號。此外，在電池30中配置有電流/電壓傳感器54，電流/電壓傳感器54產(chǎn)生示出電池30的余量(State OfCharge:充電狀態(tài))的輸出。在作業(yè)車10上設(shè)置有主開關(guān)56和緊急停止開關(guān)60，用戶可以自由操作這些開關(guān)。上述磁傳感器34、接觸傳感器36、Yaw傳感器44、G傳感器46、車輪速度傳感器
50、提升傳感器52、電流/電壓傳感器54、主開關(guān)56以及緊急停止開關(guān)60的輸出被發(fā)送到ECU42。作業(yè)車10的車架12b在上表面形成大切口，并在切口上設(shè)置有顯示器62。顯示器62與E⑶42連接，根據(jù)E⑶42的指令顯示作業(yè)模式等。接著，對作業(yè)車10行駛的作業(yè)區(qū)域70進行說明，如圖4所示，作業(yè)區(qū)域70呈大致矩形狀。通過在土地L的周邊(邊界)上埋設(shè)(配置)區(qū)域纜線(電線)72來劃定作業(yè)區(qū)域70。在區(qū)域纜線72上配置有充電ST (充電站)74。在圖4中夸張地示出作業(yè)車10的大小。此外，在充電ST74中配置有ST線圈76。通過從ST線圈76發(fā)出的磁場，在以充電ST74為中心、半徑約為Im的圓內(nèi)形成充電器檢測區(qū)域76a。如圖5所示，充電ST74具有:經(jīng)由插座82與商用電源80連接的充電器84 ；以及與充電器84連接并可以經(jīng)由觸點與作業(yè)車10的充電端子32的觸點32a連接自如的充電端子86。圖6中示出充電端子86 (觸點的圖示省略)。充電器84具有:AC/AC轉(zhuǎn)換器84a出⑶(電子控制單元)84b，其與E⑶42同樣，由微型計算機構(gòu)成，控制AC/AC轉(zhuǎn)換器84a的動作；以及對區(qū)域纜線72和ST線圈76通交流電而產(chǎn)生信號的信號發(fā)生器84c。充電ST74中構(gòu)成為，通過插座82而從商用電源80輸送的交流通過充電器84的AC/AC轉(zhuǎn)換器84a被降壓成適當(dāng)?shù)碾妷?，?dāng)返回的作業(yè)車10經(jīng)由充電端子32、86與充電ST74連接時，被輸送到作業(yè)車10并經(jīng)由充電單元26對電池30進行充電。
對作業(yè)區(qū)域70的檢測進行說明，由于信號發(fā)生器84c的通電而在區(qū)域纜線72產(chǎn)生磁場。磁場強度因區(qū)域纜線72的全長不同而不同，并且如圖7所示，還因與區(qū)域纜線72的間隔距離d不同而不同。通過安裝在作業(yè)車10上的磁傳感器34檢測區(qū)域纜線72的磁場強度并發(fā)送到E⑶42。E⑶42根據(jù)檢測值檢測本車(作業(yè)車10)相對于區(qū)域纜線72的位置(即，本車位于作業(yè)區(qū)域70內(nèi)還是外)和與區(qū)域纜線72 (作業(yè)區(qū)域70的邊界)的間隔距離。更具體地講，如圖7所示，當(dāng)本車在作業(yè)區(qū)域70中從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)在箭頭a所示的方向移動時，隨著與區(qū)域纜線72的間隔距離的減小(接近)，磁場強度在正側(cè)慢慢增加后反轉(zhuǎn)并下降，在區(qū)域纜線72上成為零，接著，隨著與區(qū)域纜線72的間隔距離增大，在負(fù)側(cè)示出同樣的特性。當(dāng)本車在作業(yè)區(qū)域70中從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)在箭頭b所示的方向上移動時，也示出同樣的特性。對作業(yè)車10的作業(yè)進行說明，用戶根據(jù)作業(yè)區(qū)域70的草的生長狀況，通過刀片高度調(diào)整機構(gòu)22手動地調(diào)整刀片16的高度，并接通主開關(guān)56，輸出接通信號，此時，E⑶42開始動作并進入作業(yè)模式，進行割草作業(yè)。在作業(yè)模式中，ECU42以從車輪速度傳感器50檢測到的車速成為預(yù)定值的方式計算通電控制值，并經(jīng)由驅(qū)動器24a提供到行駛電動機24而使作業(yè)車10行駛，并且，計算使刀片16的轉(zhuǎn)速成為預(yù)定值的通電控制值，并經(jīng)由驅(qū)動器20a提供到作業(yè)電動機20而通過刀片16進行作業(yè)。更具體地講，在作業(yè)模式中，E⑶42使作業(yè)車10在作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)隨機(或依據(jù)作業(yè)圖案)行駛并進行作業(yè)，并且，當(dāng)根據(jù)磁傳感器34的輸出判斷為作業(yè)車10行駛到作業(yè)區(qū)域70以外時，將根據(jù)Yaw傳感器44的輸出檢測到的行進方向變更預(yù)定的角度，使作業(yè)車10朝向作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)返回。另外，左 右的后輪(驅(qū)動輪)14b構(gòu)成為可以通過左右的行駛電動機24獨立地在正反兩個方向上驅(qū)動，因此，當(dāng)以同一轉(zhuǎn)速使左右的行駛電動機24正轉(zhuǎn)時，作業(yè)車10直線前進，當(dāng)以不同的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)時，作業(yè)車10向轉(zhuǎn)速小的方向轉(zhuǎn)向。當(dāng)使左右的行駛電動機24中的一方正轉(zhuǎn)，并使另一方反轉(zhuǎn)時，左右的后輪14b也向該方向旋轉(zhuǎn)，因此作業(yè)車10在原地轉(zhuǎn)向(所謂的原地轉(zhuǎn)向)。這樣，E⑶42在作業(yè)模式中使作業(yè)車10行駛(作業(yè))，在每次到達區(qū)域纜線72時將本車的行進變更為隨機方向，并在作業(yè)區(qū)域70內(nèi)行駛，驅(qū)動刀片16進行作業(yè)。此外，在作業(yè)模式中，E⑶42根據(jù)電流/電壓傳感器54的輸出監(jiān)視電池30的余量，當(dāng)余量下降到預(yù)定值時，轉(zhuǎn)移到返回模式，在返回模式中，返回行駛到充電ST74，通過充電器84對電池30進行充電。另外，在作業(yè)模式或返回模式中，當(dāng)從接觸傳感器36、提升傳感器52以及緊急停止開關(guān)60中的任意一個輸出了接通信號時，E⑶42使作業(yè)電動機20和行駛電動機24停止，從而停止行駛和作業(yè)。圖8是示出E⑶42在上述返回模式下的動作的流程圖。首先，參照圖4和圖7，對在圖8流程圖的處理中使用的設(shè)定軌跡(返回行駛軌跡)進行說明，在該實施例中，如圖所示，根據(jù)與區(qū)域纜線72的間隔距離(間隔距離從小到大的順序)預(yù)先設(shè)定多個例如4個設(shè)定軌跡1、2、3、4，并存儲在ECU42的ROM內(nèi)。
更具體地講，如圖4和圖7所示，按照將相當(dāng)于與區(qū)域纜線72的間隔距離d的距離的磁場強度4等分得到的每個磁場強度，將設(shè)定軌跡按照強度從大到小(間隔距離從小至IJ大)的順序設(shè)定為1、2、3、4?？紤]充電器檢測區(qū)域76a的半徑，例如將與區(qū)域纜線72最遠(yuǎn)的設(shè)定軌跡4設(shè)定為與區(qū)域纜線72的間隔距離為lm。在圖8流程圖所示的處理中，以每次返回都不同的方式選擇這些多個設(shè)定軌跡中的某一個。具體而言，參照在RAM中準(zhǔn)備的計數(shù)器等從ROM中檢索相應(yīng)的軌跡，由此進行選擇，并使得以設(shè)定軌跡為4 — I — 2 — 3 — 4…的順序進行選擇。更具體地講，將設(shè)定軌跡1、2、3、4設(shè)定為與區(qū)域纜線72的間隔距離不同，并且，以每次返回時與區(qū)域纜線72的間隔距離增大的方式，選擇設(shè)定軌跡中的某一個。此外，變更每次返回時向充電ST74的進入方向，使該進入方向在(圖4所示的)作業(yè)區(qū)域70的俯視狀態(tài)下,在CW (Clockwise。順時針)和CCW (Counterclockwise。逆時針)之間交替地變更。具體而言，通過在ECU42的RAM中設(shè)置適當(dāng)?shù)臉?biāo)志來進行。以上述為前提對圖8流程圖進行說明，圖示的處理從為了電池充電而返回時開始，首先，通過行駛電動機24進行直線前進行駛(S10 )，根據(jù)左右的磁傳感器34的輸出檢測區(qū)域纜線72，一旦出到作 業(yè)區(qū)域70的外部則停止(S12)。接著，判斷返回充電ST74時的本次的進入方向是否被設(shè)定為CW (S14)，當(dāng)被肯定時，重新開始行駛并向CW轉(zhuǎn)向(S16)，另一方面，當(dāng)被否定時向CCW轉(zhuǎn)向(S18)，在確認(rèn)進入了作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)側(cè)之前(S20)重復(fù)上述處理。接著，準(zhǔn)備下一次返回，在CW和CCW之間變更進入方向的設(shè)定(S22 )。接著，根據(jù)磁傳感器34的輸出檢測區(qū)域纜線72的磁場強度(S24)，根據(jù)所檢測到的磁場強度控制行駛電動機24的動作，沿著區(qū)域纜線72根據(jù)設(shè)定軌跡中的某一個行駛(S26)。具體而言，E⑶42進行以下控制:根據(jù)左右的磁傳感器34的輸出，使用P項等的反饋控制律控制對行駛電動機24的通電量，使本車沿著區(qū)域纜線72，根據(jù)設(shè)定軌跡I到4中的某一個行駛。更具體地講，ECU42檢測在所選擇的設(shè)定軌跡中予定的目標(biāo)磁場強度與由磁傳感器34檢測的實際磁場強度之差(誤差)，以該誤差減小的方式，使用反饋控制的P項等計算行駛電動機24的通電控制值。換言之，ECU42根據(jù)所檢測到的磁場強度檢測與區(qū)域纜線72的間隔距離，求出所檢測到的間隔距離與在所選擇的設(shè)定軌跡中予定的與區(qū)域纜線72的間隔距離之差，以求出的差減小的方式，使用反饋控制律計算行駛電動機24的通電控制值，驅(qū)動行駛電動機24。接著，通過磁傳感器34檢測從ST線圈76輸出的微弱的磁場強度，并與適當(dāng)?shù)拈撝当容^，由此，判斷是否檢測到充電ST74，即所述充電器檢測區(qū)域76a (S28)，只要被否定時，就返回到S24，重復(fù)上述處理。另一方面，當(dāng)被肯定時，進行轉(zhuǎn)向等，檢測區(qū)域纜線72，一邊降低行駛速度一邊沿著區(qū)域纜線72 (從CW或CCW方向)進入充電ST74，將作業(yè)車10的充電端子32與充電端子86連接(對接)，對作業(yè)車10的電池30進行充電(S30)。接著，一邊使作業(yè)區(qū)域70隨機行駛，一邊通過作業(yè)電動機20驅(qū)動刀片16，如上所述進行割草作業(yè)(S32)，在判斷為電池30的余量(成為預(yù)定的閾值以下)下降之前(S34)，返回到S32，繼續(xù)進行割草作業(yè)。另一方面，在S34中判斷為電池30的余量下降了的情況下，向充電ST74進行返回行駛，如上所述，以4 — I — 2 — 3 — 4…的順序選擇設(shè)定軌跡(返回行駛軌跡)，因此，判斷當(dāng)前的設(shè)定軌跡是否為4 (S36)，當(dāng)被肯定時，設(shè)為(選擇)設(shè)定軌跡I (S38)。另一方面，當(dāng)被否定時，將設(shè)定軌跡的編號遞增I (S40)。例如當(dāng)前的設(shè)定軌跡為2，則2 + I = 3，所以設(shè)為(選擇)設(shè)定軌跡3。接著，返回S10。另外，在行駛的途中，例如當(dāng)以設(shè)定軌跡3行駛時，(判斷為)出到作業(yè)區(qū)域70以外時，E⑶42將設(shè)定軌跡變更為更靠近內(nèi)周側(cè)的設(shè)定軌跡2，當(dāng)以設(shè)定軌跡2行駛時，(判斷為)出到作業(yè)區(qū)域70以外時，E⑶42將設(shè)定軌跡變更為更靠近內(nèi)周側(cè)的設(shè)定軌跡I。這樣，通過在每次返回行駛時選擇不同的軌跡，能夠防止在區(qū)域纜線72上因本車的車輪14而形成車轍，在作業(yè)區(qū)域70的作業(yè)結(jié)束后不會損害美觀，并且能夠可靠地在作業(yè)區(qū)域70的內(nèi)部行駛。如上所述，在本實施例中，無人行駛作業(yè)車10具有搭載在車體12上并從電池30通電的電動機20和搭載在所述車體12上的原動機(電動機)24,—邊通過所述原動機驅(qū)動車輪14在作業(yè)區(qū)域70中行駛，一邊通過所述電動機20驅(qū)動搭載在所述車體上的作業(yè)機(刀片)16作業(yè)，無人行駛作業(yè) 車10的控制裝置(ECU42)構(gòu)成為，其具有:磁檢測單元(磁傳感器34、E⑶42、S24)，其安裝在所述車體上，檢測在所述作業(yè)區(qū)域的周邊配置的區(qū)域纜線72的磁場強度；區(qū)域纜線間隔距離檢測單元(S24)，其根據(jù)所述檢測到的磁場強度，檢測與所述區(qū)域纜線72的間隔距離；以及返回行駛軌跡選擇單元(S36至S40)，當(dāng)為了所述電池30的充電而返回在所述作業(yè)區(qū)域上設(shè)置的充電器(充電ST74 (充電器84))時，以每次返回都不同的方式選擇對應(yīng)于與所述區(qū)域纜線72的間隔距離沿著所述區(qū)域纜線預(yù)先設(shè)定的多個返回行駛軌跡(設(shè)定軌跡I至4)中的某一個，因此，能夠在每次返回時變更因電池30的余量下降而返回充電器84時的軌跡，能夠防止在區(qū)域纜線72上因作業(yè)車10的車輪14而形成車轍，因此，在作業(yè)區(qū)域70的作業(yè)結(jié)束后不會損害美觀。此外，不需要追加設(shè)備，僅變更控制即可，因此結(jié)構(gòu)簡單。此外，將所述多個返回行駛軌跡(設(shè)定軌跡I至4)設(shè)定為與所述區(qū)域纜線的間隔距離不同，并且，所述返回行駛軌跡選擇單元以每次返回時與所述區(qū)域纜線的間隔距離增大的方式選擇所述返回行駛軌跡中的某一個，構(gòu)成為，例如將按照間隔距離從小到大的順序設(shè)定的設(shè)定軌跡1、2、3、4選擇為4 — I — 2 — 3 — 4...(S36至S40)，因此除上述效果外，還能夠更高效地變更軌跡。此外，所述返回行駛軌跡選擇單元構(gòu)成為，使所述無人行駛作業(yè)車每次返回時進入所述充電器的方向不同，具體而言，在CW和CCW之間交替地變更(S14至S22)，因此除上述效果外，還能夠更高效地變更軌跡。此外，構(gòu)成為，所述充電器(充電ST74 (充電器84))上配置有線圈(ST線圈76)，所述線圈產(chǎn)生形成以所述充電器為中心的充電器檢測區(qū)域76a的磁場，因此除上述效果外，能夠容易檢測充電器。此外，構(gòu)成為，當(dāng)所述無人行駛作業(yè)車在返回所述充電器(充電ST74 (充電器84 ))時從所述作業(yè)區(qū)域70出來的情況下，所述返回行駛軌跡選擇單元選擇所述多個返回行駛軌跡中的內(nèi)側(cè)的軌跡，因此除上述效果外，能夠可靠地返回充電器。此外，構(gòu)成為，所述原動機由從搭載在所述車體12上的電池30通電的第2電動機24構(gòu)成，因此除上述效果外，與由發(fā)動機構(gòu)成的情況相比能夠降低噪聲。此外，構(gòu)成為，所述作業(yè)機(刀片)16由割草機構(gòu)成，因此除上述效果外，在更追求作業(yè)結(jié)束后的作業(yè)區(qū)域70的美觀的割草作業(yè)中，不會損害美觀，并且，不會過度損壞草地。另外，在上述中公開了電動機作為原動機，但不限于此，也可以是發(fā)動機(內(nèi)燃機)或發(fā)動機與電動機的混合。示出了割草作業(yè)用的刀片作為作業(yè)機，但不限于此，只要使作業(yè)區(qū)域美觀，就可以使用任何作業(yè)機?！?br> 權(quán)利要求
1.一種無人行駛作業(yè)車的控制裝置，所述無人行駛作業(yè)車具有搭載在車體上并從電池通電的電動機和搭載在所述車體上的原動機，一邊通過所述原動機驅(qū)動車輪而在作業(yè)區(qū)域中行駛，一邊通過所述電動機驅(qū)動搭載在所述車體上的作業(yè)機進行作業(yè)，所述無人行駛作業(yè)車的控制裝置的特征在于，其具有: 磁檢測單元，其安裝在所述車體上，檢測在所述作業(yè)區(qū)域的周邊配置的區(qū)域纜線的磁場強度； 區(qū)域纜線間隔距離檢測單元，其根據(jù)所述檢測到的磁場強度檢測與所述區(qū)域纜線的間隔距離；以及 返回行駛軌跡選擇單元，當(dāng)為了所述電池的充電而返回在所述作業(yè)區(qū)域上設(shè)置的充電器時，該返回行駛軌跡選擇單元以每次返回時都不同的方式選擇對應(yīng)于與所述區(qū)域纜線的間隔距離沿著所述區(qū)域纜線預(yù)先設(shè)定的多個返回行駛軌跡中的某一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，其特征在于， 所述多個返回行駛軌跡被設(shè)定為與所述區(qū)域纜線的間隔距離不同，并且所述返回行駛軌跡選擇單元以每次返回時與所述區(qū)域纜線的間隔距離增大的方式，選擇所述返回行駛軌跡中的某一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，其特征在于， 所述返回行駛軌跡選擇 單元使所述無人行駛作業(yè)車每次返回時進入所述充電器的方向不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，其特征在于， 所述充電器上配置有線圈，所述線圈產(chǎn)生形成以所述充電器為中心的充電器檢測區(qū)域的磁場。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，其特征在于， 當(dāng)所述無人行駛作業(yè)車在返回所述充電器時從所述作業(yè)區(qū)域出來的情況下，所述返回行駛軌跡選擇單元選擇所述多個返回行駛軌跡中的內(nèi)側(cè)的軌跡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，其特征在于， 所述原動機由從搭載在所述車體上的電池通電的第2電動機構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人行駛作業(yè)車的控制裝置，其特征在于， 所述作業(yè)機由割草機構(gòu)成。
全文摘要
提供一種無人行駛作業(yè)車的控制裝置，在通過搭載在車體上并從電池通電的電動機驅(qū)動作業(yè)機進行作業(yè)的無人行駛作業(yè)車的控制裝置中，不會由于為了電池充電而返回充電器時的軌跡而損害作業(yè)區(qū)域的美觀。無人行駛作業(yè)車一邊通過原動機驅(qū)動車輪而在作業(yè)區(qū)域中行駛，一邊通過電動機驅(qū)動作業(yè)機(刀片)進行作業(yè)，檢測在作業(yè)區(qū)域的周邊配置的區(qū)域纜線的磁場強度(S24)，根據(jù)所檢測到的磁場強度檢測與區(qū)域纜線的間隔距離(S26)，當(dāng)為了電池充電而返回在作業(yè)區(qū)域上設(shè)置的充電器時，以每次返回都不同的方式選擇對應(yīng)于與區(qū)域纜線的間隔距離而預(yù)先設(shè)定的多個返回行駛軌跡(設(shè)定軌跡1至4)中的某一個(S36至S40)。
文檔編號G05D1/02GK103246284SQ201310049180
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者山村誠, 川上俊明 申請人:本田技研工業(yè)株式會社