(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022041702
(43)【公開日】2022-03-11
(54)【発明の名称】切替装置、プログラム及び切替方法
(51)【国際特許分類】
G05D 1/02 20200101AFI20220304BHJP
【FI】
G05D1/02 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020147063
(22)【出願日】2020-09-01
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.THUNDERBOLT
(71)【出願人】
【識別番号】509264132
【氏名又は名称】株式会社やまびこ
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】特許業務法人IPX
(72)【発明者】
【氏名】青木 達也
(72)【発明者】
【氏名】山田 涼太
(72)【発明者】
【氏名】岡野 武士
【テーマコード(参考)】
5H301
【Fターム(参考)】
5H301FF07
5H301FF09
5H301FF13
5H301QQ04
(57)【要約】 (修正有)
【課題】低コストで、移動体が走行可能な、指定された閉領域を拡張することができる切替装置を提供する。
【解決手段】切替装置3は、受付部と、切替部とを備える。受付部は、アクティブ状態である第1閉領域A1を移動可能な移動体21から信号を受け付けるように構成される。第1閉領域は、複数の閉領域の少なくとも1つである。複数の閉領域Aは、第1閉領域及びアクティブ状態ではない第2閉領域A2に分類され、且つ閉領域それぞれが物理的に決定された領域である。切替部は、受付部が受け付けた信号に基づき、第2閉領域の少なくとも1つを第1閉領域に切替えるように構成される。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
切替装置であって、
受付部と、切替部とを備え、
前記受付部は、アクティブ状態である第1閉領域を移動可能な移動体から信号を受け付けるように構成され、ここで
前記第1閉領域は、複数の閉領域の少なくとも1つで、
前記複数の閉領域は、前記第1閉領域及び前記アクティブ状態ではない第2閉領域に分類され、且つ閉領域それぞれが物理的に決定された領域で、
前記切替部は、前記受付部が受け付けた前記信号に基づき、前記第2閉領域の少なくとも1つを前記第1閉領域に切替えるように構成される、
もの。
【請求項2】
請求項1に記載の切替装置において、
前記閉領域は、有線によって囲まれた領域である、
もの。
【請求項3】
請求項2に記載の切替装置において、
前記切替部は、前記信号に基づき、前記有線に導通する電気を制御することで、前記第2閉領域の少なくとも1つを前記第1閉領域に切替えるように構成される、
もの。
【請求項4】
請求項1~請求項3の何れか1つに記載の切替装置において、
前記複数の閉領域は、重複領域を有するように構成され、ここで前記重複領域は、少なくとも2つの隣接する閉領域が重なる領域で、
前記切替装置は、前記重複領域に配置されている、
もの。
【請求項5】
請求項1~請求項4の何れか1つに記載の切替装置において、
前記切替装置は、前記移動体の充電ステーションに設けられる、
もの。
【請求項6】
請求項1~請求項5の何れか1つに記載の切替装置において、
前記移動体は、移動可能な作業機器である、
もの。
【請求項7】
請求項6に記載の切替装置において、
前記作業機器は、芝刈り機またはゴルフボール収集機である、
もの。
【請求項8】
請求項1~請求項7の何れか1つに記載の切替装置において、
前記切替部は、前記受付部が受け付けた前記信号に基づき、前記第1閉領域の少なくとも1つを前記第2閉領域に切替えるように構成される、
もの。
【請求項9】
請求項8に記載の切替装置において、
前記切替部は、前記受付部が受け付けた前記信号に基づき、前記第2閉領域の少なくとも1つを新たに前記第1閉領域に切替えた後に、この新たに切替えられた前記第1閉領域以外の前記第1閉領域の少なくとも1つを前記第2閉領域に切替えるように構成される、
もの。
【請求項10】
請求項1~請求項9の何れか1つに記載の切替装置において、
決定部をさらに備え、
前記決定部は、前記複数の閉領域から前記第1閉領域及び前記第2閉領域を決定するように構成される、
もの。
【請求項11】
プログラムであって、
コンピュータを請求項1~請求項10の何れか1つに記載の切替装置の各部として機能させる、
もの。
【請求項12】
切替方法であって、
受付ステップと、切替ステップとを備え、
前記受付ステップでは、アクティブ状態である第1閉領域を移動可能な移動体から信号を受け付け、ここで
前記第1閉領域は、複数の閉領域の少なくとも1つで、
前記複数の閉領域は、前記第1閉領域及び前記アクティブ状態ではない第2閉領域に分類され、且つ閉領域それぞれが物理的に決定された領域で、
前記切替ステップでは、受付部が受け付けた前記信号に基づき、前記第2閉領域の少なくとも1つを前記第1閉領域に切替える、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切替装置、プログラム及び切替方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自走式ロボット芝刈り機のような移動体は、安全上指定された物理的に閉じた領域内でのみ走行可能である。
【0003】
特許文献1には、移動体の走行範囲を拡張するために、複数の指定された閉じた領域内で走行できるように、各閉じた領域内に信号発生器を設けて物理的に閉じた領域を拡張する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、特許文献1に開示されている技術では、指定された物理的に閉じた領域の数を増加させると、それに伴い信号発生器も増加させる必要があり、移動体を走行させるためのコストが膨らむ。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、切替装置が提供される。この切替装置は、受付部と、切替部とを備える。受付部は、アクティブ状態である第1閉領域を移動可能な移動体から信号を受け付けるように構成される。第1閉領域は、複数の閉領域の少なくとも1つである。複数の閉領域は、第1閉領域及びアクティブ状態ではない第2閉領域に分類され、且つ閉領域それぞれが物理的に決定された領域である。切替部は、受付部が受け付けた信号に基づき、第2閉領域の少なくとも1つを第1閉領域に切替えるように構成される。
【0007】
このような切替装置によれば、低コストで、移動体が走行可能な、指定された閉領域を拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】実施形態に係る移動体2の走行領域を切替える切替装置3の構成を示すブロック図である。
【
図2】実施形態に係る移動体2の複数の走行領域を切替える切替装置3の構成を示すブロック図である。
【
図3】実施形態に係る重複領域の一例を示す図である。
【
図4】切替装置3のハードウェア構成を示すブロック図である。
【
図5】切替装置3における制御手段33が担う機能を示す機能ブロック図である。
【
図6】実施形態に係る作業領域切替システム1aの切替部332の閉領域Aの切替方法の一例である。
【
図7】実施形態に係る作業領域切替システム1aの切替部332の閉領域Aの切替方法の一例である。
【
図8】実施形態に係る作業領域切替システム1aの切替部332の閉領域Aの切替方法の一例である。
【
図9】実施形態に係る切替装置3の切替方法に係るアクティビティ図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
【0010】
ところで、本実施形態に登場するソフトウェアを実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体として提供されてもよいし、外部のサーバからダウンロード可能に提供されてもよいし、外部のコンピュータで当該プログラムを起動させてクライアント端末でその機能を実現(いわゆるクラウドコンピューティング)するように提供されてもよい。
【0011】
また、本実施形態において「部」とは、例えば、広義の回路もしくはリレー及びアナログ回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、本実施形態においては様々な情報を取り扱うが、これら情報は、電圧・電流といった信号値の物理的な値、0又は1で構成される2進数のビット集合体としての信号値の高低、又は量子的な重ね合わせ(いわゆる量子ビット)によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。
【0012】
また、広義の回路とは、回路(Circuit)、回路類(Circuitry)、プロセッサ(Processor)、及びメモリ(Memory)等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等を含むものである。
【0013】
リレーとは、外部から電気信号を受け取り、電気回路のオン/オフや切り替えを行う部品である。リレー回路は、リレーを使い機械やその他の負荷を制御する電気回路である。アナログ回路は、連続的に変化する電気信号を取り扱う電子回路である。本実施形態では、これらのリレー回路及びアナログ回路によって実施されるハードウェア資源が含まれる。
【0014】
1.全体構成
第1節では、本実施形態に係るハードウェア構成について説明する。
図1は、実施形態に係る移動体2の走行領域を切替える切替装置3の構成を示すブロック図である。
図2は、実施形態に係る移動体2の複数の走行領域を切替える切替装置3の構成を示すブロック図である。作業領域切替システム1は、走行領域である閉領域Aと、移動体2と、切替装置3とを含む。以下、各構成要素について説明する。
【0015】
1.1 閉領域A
図1に示されているように、移動体2が走行できるのは、閉領域Aそれぞれが物理的に決定された領域のうち、アクティブ状態である第1閉領域A1である。換言すると、アクティブ状態ではない第2閉領域A2内は、移動体2が走行できない。このように、複数の閉領域Aは、アクティブ状態である第1閉領域A1及びアクティブ状態ではない第2閉領域A2に分類される。第1閉領域A1は、複数の閉領域Aの少なくとも1つであるため、移動体2は、複数の閉じた閉領域A内を走行することができる。
【0016】
物理的に決定された領域とは、有線又は無線で特定された領域である。換言すると、閉領域Aは、有線によって囲まれた領域であっても良いし、無線によって囲まれた領域であっても良い。ここで、有線は、ワイヤーのように物理的に領域を囲むものであっても良いし、テープのように地面に貼り付けられて領域を明確にさせるものであっても良い。また、無線は、複数の光電センサーを配置して、レーザー光で閉じた領域を明確にさせて特定するものであれば良い。言い換えれば、移動体2が、閉じた領域を認識できるものであれば、有線無線に関わらず限定されない。
【0017】
アクティブ状態とは、移動体2が閉じた領域を認識できる信号が、物理的に決定された領域から得られ、移動体2が閉じた領域内を走行可能と判断できる状態と定義される。例えば、地中に埋設されたワイヤーに電気が流れている場合、移動体2は通電されている電気を検知することで、閉じた領域を認識することができる。ここで、アクティブ状態と非アクティブ状態とを、電気が流れているか否かで識別させてもよいし、電圧値を変えて、識別させてもよい。
【0018】
また、閉じた領域の周囲にワイヤーを配置し、アクティブ状態のときワイヤーを地表から持ち上げてアクティブ状態が実現されてもよい。移動体2は、ワイヤーと接触することで、閉じた領域を認識することができる。さらに、閉じた領域の周囲に光電センサーを複数配置し、アクティブ状態のとき光電センサーからレーザーを出力させてアクティブ状態が実現されてもよい。移動体2は、レーザーを検知することで、閉じた領域を認識することができる。レーザーを出力している光電センサーが移動体2を検知して、移動体2に信号を送り、移動体2が閉じた領域を認識してもよい。
【0019】
図1及び
図2に示されている閉領域Aは、連続的に閉じた領域である。移動体2が閉じた領域を認識することができれば良く、閉領域Aが物理的に不連続な閉じた領域であっても良い。
【0020】
図1及び
図2に示されている閉領域Aの形状は、矩形であり、四角形である。移動体2が閉領域A内を自由に走行でき且つ閉じた領域を認識することができれば良く、閉領域Aの形状は、限定されない。
【0021】
閉領域Aの周囲長又は閉領域A内の面積は、限定されない。閉領域Aを特定するものが、導電性を有するワイヤーである場合、ワイヤーの最大長さは、1000~1500mが好ましいが、限定されない。
【0022】
ワイヤーの最大長さは、具体的には、1000,1010,1020,1030,1040,1050,1060,1070,1080,1090,1100,1110,1120,1130,1140,1150,1160,1170,1180,1190,1200,1210,1220,1230,1240,1250,1260,1270,1280,1290,1300,1310,1320,1330,1340,1350,1360,1370,1380,1390,1400,1410,1420,1430,1440,1450,1460,1470,1480,1490,1500であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
【0023】
移動体2は、予め定められた作業を実行するための、移動可能な作業機器であってもよい。移動可能な作業機器であるため、例えば、移動体2は、バッテリー(不図示)を有している。移動体2が作業をする場合、移動体2は、バッテリーから電気を供給されて、作業を行う。そのため、バッテリー残量が低下した場合、移動体2は、バッテリーを充電するため充電ステーション(不図示)に戻る。閉領域Aは、移動体2が作業を行う作業区域Wと、充電ステーションが配置されている充電区域Bとに機能的に分類される。作業区域Wは、移動体2が作業をする範囲を特定する区域である。充電区域Bは、充電ステーションが配置されている範囲を特定する区域である。
【0024】
複数の閉領域Aは、重複領域を有するように構成される。重複領域は、少なくとも2つの隣接する閉領域Aが重なる領域である。重複領域は、移動体2が連続して複数の閉領域Aを移動するための領域である。
図3は、実施形態に係る重複領域の一例を示す図である。作業領域切替システム1cでは、移動体2は、充電区域B4である閉領域Aを介して、作業区域W7と作業区域W8を移動することができる。そのため、重複領域は、充電区域B4である。一方、作業領域切替システム1dでは、移動体2は、作業区域W9と作業区域W10の重なる領域があるため、作業区域W9と作業区域W10を連続して移動することができる。重複領域は、作業区域W9と作業区域W10の重なる領域である。このように、ユーザーは、重複領域を、充電区域Bを介在させて設定してもよいし、充電区域Bを介在させずに設定してもよい。
【0025】
移動体2が走行可能な作業区域Wのレイアウトは、上述したように、連続していれば、その形態は限定されない。
図1に示されている作業領域切替システム1aは、作業区域W1と作業区域W2の2つの閉領域Aからなり、重複領域である充電区域B1を有する。そのため作業区域W1と作業区域W2の2つの閉領域Aが連続しているため、移動体21は、作業区域W1及び作業区域W2を走行可能である。また、
図2に示されている作業領域切替システム1bは、作業区域W3~作業区域W6からなり、作業区域W3と作業区域W4の2つの閉領域Aは、重複領域である充電区域B2を有し、作業区域W4~作業区域W6の3つの閉領域Aは、重複領域である充電区域B3を有する。そのため作業区域W3~作業区域W6までの4つの閉領域Aが連続した領域であるため、移動体22及び移動体23は、作業区域W3~作業区域W6まで走行可能である。
【0026】
作業区域W内を走行する移動体2の数は限定されない。1つの作業区域Wに複数の移動体2が走行してもよい。また、複数の作業区域Wに一台の移動体2が走行してもよい。作業区域Wの数と移動体2の数は双方から拘束されない。
【0027】
1.2 移動体2
移動体2は、自走車でも良いし、有人車でも良い。移動体2の動力源は、電気に限らずガソリンやディーゼルといった化石燃料であっても良いし、水素や電気であっても良い。また、動力源は、それらのハイブリッドで構成されても良い。移動体2は、動輪を有しているが、飛翔体のような移動体2であっても良い。移動体2の動力源が電気の場合、移動体2に外部から直接電力が電源ケーブルを介して供給されても良いし、移動体2がバッテリーを備えてバッテリーから電力が供給されても良い。
【0028】
移動体2は、前述したように移動可能な作業機器であってもよい。作業機器は、限定されないため、例えば、芝刈り機でも良いし、ゴルフボール収集機でも良い。移動体2が芝刈り機の場合、移動体2は、第1閉領域A1である作業区域Wの中をランダムに走行し、走行しながら移動体2に備わった芝刈り用の刃具で芝を刈る。移動体2がバッテリーを備えてバッテリーから電力が供給される場合、バッテリー残量が低下すると、移動体2は、バッテリーを充電するために充電区域B内の充電ステーションに戻る。
【0029】
移動体2の大きさ、重量、移動速度、加減速度等の仕様は限定されない。移動体2が作業機器の場合、走行中に障害物を検知、回避するために、移動体2は超音波センサー、光電センサー等を備えることが好ましい。
【0030】
1.3 切替装置3
切替装置3は、単独で使用されても良いし、切替装置3は、移動体2の充電ステーションに設けられて使用されても良い。切替装置3が単独で使用される場合、切替装置3は、移動体2から直接信号を受け付けるため、重複領域に配置されるのが好ましい。切替装置3が充電ステーションに設けられる場合、切替装置3は、充電ステーションとして充電区域B内に置かれる。何れの形態であっても切替装置3は、重複領域に配置される。
図4は、切替装置3のハードウェア構成を示すブロック図である。切替装置3は、通信手段31と、記憶手段32と、制御手段33とを有し、これらの構成要素が切替装置3の内部において通信バス30を介して電気的に接続されている。以下、各構成要素についてさらに説明する。
【0031】
(通信手段31)
通信手段31は、USB、IEEE1394、Thunderbolt、有線LANネットワーク通信等といった有線型の通信手段31が好ましいものの、無線LANネットワーク通信、LTE/3G等のモバイル通信、Bluetooth(登録商標)通信等を必要に応じて含めてもよい。即ち、これら複数の通信手段31の集合として実施することがより好ましい。特に、移動体2と切替装置3との間の信号の送受信は、所定の通信規格において通信可能に構成されることが好ましい。
【0032】
(記憶手段32)
記憶手段32は、前述の記載により定義される様々な情報を記憶する。これは、例えばソリッドステートドライブ(Solid State Drive:SSD)等のストレージデバイスとして、あるいは、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報(引数、配列等)を記憶するランダムアクセスメモリ(Random Access Memory:RAM)等のメモリとして実施されうる。また、記憶手段32は、これらの組合せであってもよい。特に、記憶手段32は、移動体2の走行する作業区域Wの情報を記憶する。また、記憶手段32は、切替装置3が第1閉領域A1を第2閉領域A2に、第2閉領域A2を第1閉領域A1に切替た実時間を記憶する。さらに、記憶手段32は、受付プログラム、切替プログラム、決定プログラム、保存プログラム、表示プログラム、通信プログラムを記憶する。記憶手段32は、これ以外にも制御手段33によって実行される切替装置3に係る種々のプログラム等を記憶している。
【0033】
(制御手段33)
制御手段33は、切替装置3に関連する全体動作の処理・制御を行う。制御手段33は、例えば不図示の中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)である。制御手段33は、リレー回路を用いて全体動作の処理・制御させてもよい。具体的には、制御手段33は、移動体2から電気信号を受け取り、電気回路のオン/オフや切替えを行うリレーによって全体動作の処理・制御させる。制御手段33は、記憶手段32に記憶された所定のプログラムを読み出すことによって、切替装置3に係る種々の機能を実現する。具体的には、受付機能、切替機能、決定機能、保存機能、表示機能、通信機能が該当する。即ち、ソフトウェア(記憶手段32に記憶されている)による情報処理がハードウェア(制御手段33)によって具体的に実現されることで、受付部331、切替部332、決定部333及び保存部334として実行されうる。ここで、切替部332は、リレー回路によって処理・制御されることが好ましいが、これに限定されるものではない。なお、
図5においては、単一の制御手段33として表記されているが、実際はこれに限るものではなく、機能ごとに複数の制御手段33を有するように実施してもよい。またそれらの組合せであってもよい。以下、受付部331、切替部332、決定部333及び保存部334について第2節においてさらに詳述する。
【0034】
2.機能構成
第2節では、本実施形態の機能構成について説明する。
図5は、切替装置3における制御手段33が担う機能を示す機能ブロック図である。前述の制御手段33に関して、切替装置3は、受付部331と、切替部332と、決定部333と、保存部334とを備える。以下、各構成要素についてさらに説明する。
【0035】
2.1 受付部331
受付部331は、アクティブ状態である第1閉領域A1を移動可能な移動体2から信号を受け付けるように構成される。ここで、移動体2からの信号は、移動体2が次に走行する閉領域Aをアクティブ状態にするように切替装置3に伝えるものであれば良い。具体的には、切替装置3にリミットスイッチを取り付けて、移動体2がリミットスイッチを機械的に押下させて、切替装置3に信号を伝える。機械的に信号を伝えるだけでなく、切替装置3に光電センサーを取り付けて、レーザーが出力されている光電センサーの前を移動体2が通り過ぎたときに、切替装置3が移動体2を検知することで、切替装置3に非接触で信号を伝えても良い。切替装置3の前にロードセルを埋設し、移動体2が切替装置3の前を通過したときに、ロードセルが移動体2の重量を検知することで、切替装置3に間接的に信号を伝えても良い。移動体2が切替装置3に信号を伝える手段は限定されない。
【0036】
2.2 切替部332
切替部332は、受付部331が受け付けた信号に基づき、第2閉領域A2の少なくとも1つを第1閉領域A1に切替えるように構成される。切替部332は、受付部331が受け付けた信号に基づき、第1閉領域A1の少なくとも1つを第2閉領域A2に切替えるように構成される。具体的には、移動体2からの信号により切替部332は、移動体2が次に走行する作業区域Wの第2閉領域A2を第1閉領域A1に切替え、移動体2が走行していた作業区域Wの第1閉領域A1を第2閉領域A2に切替える。ここで、次に第2閉領域A2から第1閉領域A1に切替える閉領域Aの数は限定されない。また、どの閉領域Aを第1閉領域A1とするかは、後述する決定部333が決定する。
【0037】
閉領域Aが、有線によって囲まれた領域である場合、切替部332は、移動体2からの信号に基づき、有線に導通する電気を制御することで、第2閉領域A2の少なくとも1つを第1閉領域A1に切替えるように構成される。例えば、切替部332が、閉領域Aをアクティブ状態である第1閉領域A1にさせるため、導電性を有するワイヤー等に電気を流す。
図6~
図8は、実施形態に係る作業領域切替システム1aの切替部332の閉領域Aの切替方法の一例である。
図6~
図8に示されたように、移動体21が、作業区域W1から作業区域W2に移動するとき、作業区域W1は、第1閉領域A1から第2閉領域A2になり、作業区域W2は第2閉領域A2から第1閉領域A1になる。
【0038】
切替部332は、移動体21から信号を受けて、作業区域W2を第1閉領域A1から第2閉領域A2にするために、作業区域W2の閉領域Aを囲む有線に流れる電流の電圧値V1を電圧値V2に切替え、作業区域W1の閉領域Aを囲む有線に流れる電流の電圧値V2を電圧値V1に切替える。具体的には、切替部332は、切替装置3aに備えられたスイッチング素子(不図示)を使用して電圧を切替える。電圧値V1と電圧値V2が異なる値である以外は、電圧値の設定方法は、限定されない。したがって、ユーザーは、低電圧である電圧値V2をゼロに設定しても良い。このように、閉領域Aを囲む有線を流れる電流が電圧値V2であるとき、作業区域W2は第1閉領域A1となり、移動体2は作業区域W2内を自由に走行することができる。
【0039】
作業区域W2を第1閉領域A1から第2閉領域A2にするために、有線にパルス信号を発生させて、切替部332は、パルス信号を切替えてもよい。ここで、パルス幅、パルス間隔等の特性は、移動体21がバルス信号を認識、識別できる限り、限定されない。
【0040】
切替部332は、受付部331が受け付けた信号に基づき、第2閉領域A2の少なくとも1つを新たに第1閉領域A1に切替えた後に、この新たに切替えられた第1閉領域A1以外の第1閉領域A1の少なくとも1つを第2閉領域A2に切替えるように構成される。即ち、切替部332は、アクティブ状態でない第2閉領域A2をアクティブ状態である第1閉領域A1に切替えた後であれば、切替部332は、新たにアクティブ状態となった第1閉領域A1以外の第1閉領域A1をアクティブ状態でない第2閉領域A2に切替えることができる。
【0041】
具体的には、
図6に示すように、切替部332は、作業区域W2を囲む有線に流れる電流の電圧値V1を電圧値V2に切替えると同時に、作業区域W1の閉領域Aを囲む有線に流れる電流の電圧値V2を電圧値V1に切替えても良いが、時間差を設定して、切替えても良い。したがって、切替部332は、作業区域W2を第1閉領域A1にして、移動体2が作業区域W2を走行している間、切替部332は、作業区域W1を第1閉領域A1のままにさせてもよい。チャタリング防止等の技術上の要求、又は使用上の要求によって、切替方法と切替のタイミングは決定される。
【0042】
2.3 決定部333
決定部333は、複数の閉領域Aから第1閉領域A1及び第2閉領域A2を決定するように構成される。移動体2が芝刈り機の場合、一日の作業区域Wが複数ある場合、ユーザーは予め、切替装置3に対して入力手段(不図示)を用いて一日に作業を行う作業区域Wを入力する。保存部334は、入力された情報を記憶手段32に保存する。決定部333は、これらの情報に基づいて、次にどこの作業区域Wを第1閉領域A1にするかを決定する。
【0043】
決定部333は、記憶手段32に保存された情報に基づいて、第1閉領域A1及び第2閉領域A2を決定してもよいが、動的に決定してもよい。換言すると、決定部333は、天候情報や環境情報に基づいて、第1閉領域A1及び第2閉領域A2を決定してもよい。
【0044】
2.4 保存部334
保存部334は、切替装置3が閉領域Aから第1閉領域A1及び第2閉領域A2に切替えた時間等の情報を保存する。保存部334は、ユーザーが入力した一日に作業を行う作業区域W等の情報を保存する。保存部334が保存する情報はこれに限らず、切替対象の作業区域Wを走行する移動体2の製造番号、移動体2の走行時間等の使用情報を保存しても良い。
【0045】
3.作業領域切替システム1aについて
第3節では、第1節で説明した作業領域切替システム1aが示されている
図1に基づいて説明する。以下、移動体21が移動可能な芝刈り機とし、切替装置3aは充電ステーションに設けられているとする。
3.1 切替装置3aの切替前の移動体21の走行状態
【0046】
移動体21は、自走式の移動可能な芝刈り機である。移動体21が走行する作業区域W1は、アクティブ状態である閉領域Aである第1閉領域A1である。移動体21は、作業区域W1内をランダムに走行しながら芝を刈る。移動体21は、予め決められた経路で走行してもよい。
【0047】
移動体21は、バッテリー残量が低下したとき、又は作業区域W1内での作業が終わったとき、充電ステーションに戻る。移動体21は、バッテリー残量が所定の閾値以下になったとき、又は走行距離が閾値を上回ったとき、バッテリー残量が低下したと判断する。移動体21は、作業時間が所定の時間を上回ったとき、走行距離が所体の距離を上回ったとき、作業区域W1内の作業が完了したと判断する。移動体21は、作業時間及び走行時間に関わりなく、芝の状態を認識して、作業が完了としたと判断してもよい。具体的には、例えば、作業区域Wに監視カメラを配置し、監視カメラが撮影した芝の画像を画像処理した結果に基づいて、移動体21は、作業が完了したと判断する。
【0048】
移動体21は、作業区域W1を囲んでいるワイヤーまで走行する。移動体21は、ワイヤーに沿って移動し、又はワイヤーを認識し得る範囲内で移動し、隣接する作業区域W2との重複している領域である充電区域B1に入り、充電区域B1を囲んでいるワイヤーに沿って移動し、切替装置3aを備える充電ステーションに到着する。
3.2 切替装置3aの切替方法
【0049】
切替装置3の受付部331は、移動体21から信号を受け付ける。切替装置3の決定部333は、次に走行する作業区域Wを決定する。移動体21のバッテリーが低下している場合、移動体21は、切替装置3が設けられている充電ステーションから電力の供給を受ける。移動体21が電力の供給を受けるタイミングは、限定されない。移動体21が最初に電力の供給を受けてから、受付部331が移動体21から信号を受け付けてもよい。
【0050】
決定部333が、作業区域Wを切替えないと決定した場合、移動体2は同じ作業区域W1内を引続き走行する。決定部333が、作業区域Wを切替える決定した場合、それまで走行していた作業区域W1の第1閉領域A1を第2閉領域A2に切替え、これから走行する作業区域W2の第2閉領域A2を第1閉領域A1に切替える。
【0051】
決定部333が次の作業区域Wを、ユーザーが予め設定した切替時間のみならず芝刈り機である移動体21の走行時間、芝刈りの作業時間、充電ステーションに戻った回数等の条件に基づいて決定してもよい。
【0052】
3.3 切替装置3aの切替後の移動体21の走行状態
移動体2は、充電区域B1を囲んでいるワイヤーに沿って、元の作業区域W1又は次の作業区域W2に向かって走行する。移動体21は、さらに走行しながら芝を刈る。
【0053】
このように、切替装置3aを用いて、作業区域Wを切替えることで、一台の切替装置3aで複数の作業区域Wを管理することができる。1つの作業区域Wに1つの信号発生器を用いて、作業区域Wを管理する方法と比較して、切替装置3を用いる方法は、低コストで、かつ広大な作業区域W内で、移動体2を走行させることができる。
【0054】
4.切替装置3の切替方法
第4節では、第1節で説明した切替装置3の切替方法について説明する。切替方法は、受付ステップと、切替ステップとを備える。受付ステップでは、アクティブ状態である第1閉領域A1を移動可能な移動体2から信号を受け付ける。第1閉領域A1は、複数の閉領域Aの少なくとも1つである。複数の閉領域Aは、第1閉領域A1及びアクティブ状態ではない第2閉領域A2に分類され、且つ閉領域Aそれぞれが物理的に決定された領域である。切替ステップでは、受付部331が受け付けた信号に基づき、第2閉領域A2の少なくとも1つを第1閉領域A1に切替える。具体的に、この切替方法について説明する。
【0055】
図9は、実施形態に係る切替装置3の切替方法に係るアクティビティ図である。以下、本図に沿って説明する。
【0056】
(アクティビティA01)
移動体2は、第1閉領域A1である作業区域W内を走行する。
(アクティビティA02)
移動体2は、バッテリー残量が閾値以下か、作業区域W内の作業が完了したか判断をする。バッテリー残量が閾値以下か、作業区域W内の作業が完了したと判断された場合、アクティビティA03が実行される。バッテリー残量が閾値以下でもなく、作業区域W内の作業が完了していないと判断された場合、アクティビティA01が実行される。
(アクティビティA03)
移動体2は、作業区域Wを囲むワイヤーに沿って、切替装置3を備えている充電ステーションまで走行する。
(アクティビティA04)
切替装置3の受付部331は、移動体2から信号を受け付ける。
(アクティビティA05)
移動体2は、必要に応じて、充電ステーションで電気を充電する。
(アクティビティA06)
切替装置3の決定部333は、移動体2が次に作業をする作業区域Wを決定する。
(アクティビティA07)
切替装置3の決定部333は、次の作業区域Wが、元の作業区域Wと異なるか判断する。次の作業区域Wが元の作業区域Wと異なると判断された場合、アクティビティA08が実行される。次の作業区域Wが元の作業区域Wと異ならないと判断された場合、アクティビティA09が実行される。
(アクティビティA08)
切替装置3の切替部332は、元の作業区域Wを第2閉領域A2に切替え、次の作業区域Wを第1閉領域A1に切替える。
(アクティビティA09)
移動体2は、切替部332が切替えをしない場合、元の作業区域Wを走行する。移動体2は、切替部332が切替えをした場合、次の作業区域Wを走行する。移動体2は、引続き走行しながら芝を刈る。
【0057】
5.その他
下記のような態様によって前述の実施形態を実施してもよい。
【0058】
(1)移動体2が重複領域を認識した場合、移動体2から無線の電気通信回線を通じて、遠隔にある切替装置3に信号を送信してもよい。
(2)移動体2は、GPSから位置情報を取得して重複領域を認識しても良い。移動体2は、周囲に配置されたビーコンからの電波を受信して位置情報を算出して重複領域を認識しても良い。
(3)決定部333は、移動体2が備える撮影装置又は周囲に配置された撮影装置が取得した画像情報から、芝の状態を把握して、複数の閉領域Aから第1閉領域A1及び第2閉領域A2を決定してもよい。
(4)切替装置3が、第2閉領域A2から第1閉領域A1に切替える際に、複数の閉領域Aが第1閉領域A1の状態であってもよい。即ち、アクティブ状態である第1閉領域A1が一時的に重なり合ってもよい。
(5)切替装置3が、移動体2がGPS又はビーコンから取得した位置情報を定期又は不定期で取得し、移動体2が重複領域に入ったとき、切替部332が能動的に閉領域Aを切替えてもよい。
(6)コンピュータを切替装置3の各部として機能させるプログラムが提供されてもよい。
【0059】
さらに、次に記載の各態様で提供されてもよい。
前記切替装置において、前記閉領域は、有線によって囲まれた領域である、もの。
前記切替装置において、前記切替部は、前記信号に基づき、前記有線に導通する電気を制御することで、前記第2閉領域の少なくとも1つを前記第1閉領域に切替えるように構成される、もの。
前記切替装置において、前記複数の閉領域は、重複領域を有するように構成され、ここで前記重複領域は、少なくとも2つの隣接する閉領域が重なる領域で、前記切替装置は、前記重複領域に配置されている、もの。
前記切替装置において、前記切替装置は、前記移動体の充電ステーションに設けられる、もの。
前記切替装置において、前記移動体は、移動可能な作業機器である、もの。
前記切替装置において、前記作業機器は、芝刈り機またはゴルフボール収集機である、もの。
前記切替装置において、前記切替部は、前記受付部が受け付けた前記信号に基づき、前記第1閉領域の少なくとも1つを前記第2閉領域に切替えるように構成される、もの。
前記切替装置において、前記切替部は、前記受付部が受け付けた前記信号に基づき、前記第2閉領域の少なくとも1つを新たに前記第1閉領域に切替えた後に、この新たに切替えられた前記第1閉領域以外の前記第1閉領域の少なくとも1つを前記第2閉領域に切替えるように構成される、もの。
前記切替装置において、決定部をさらに備え、前記決定部は、前記複数の閉領域から前記第1閉領域及び前記第2閉領域を決定するように構成される、もの。
プログラムであって、コンピュータを前記切替装置の各部として機能させる、もの。
切替方法であって、受付ステップと、切替ステップとを備え、前記受付ステップでは、アクティブ状態である第1閉領域を移動可能な移動体から信号を受け付け、ここで前記第1閉領域は、複数の閉領域の少なくとも1つで、前記複数の閉領域は、前記第1閉領域及び前記アクティブ状態ではない第2閉領域に分類され、且つ閉領域それぞれが物理的に決定された領域で、前記切替ステップでは、受付部が受け付けた前記信号に基づき、前記第2閉領域の少なくとも1つを前記第1閉領域に切替える、方法。
もちろん、この限りではない。
【0060】
最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0061】
1 :作業領域切替システム
1a :作業領域切替システム
1b :作業領域切替システム
1c :作業領域切替システム
1d :作業領域切替システム
2 :移動体
21 :移動体
22 :移動体
23 :移動体
3 :切替装置
3a :切替装置
3b :切替装置
3c :切替装置
3d :切替装置
3e :切替装置
30 :通信バス
31 :通信手段
32 :記憶手段
33 :制御手段
331 :受付部
332 :切替部
333 :決定部
334 :保存部
A :閉領域
A1 :第1閉領域
A2 :第2閉領域
B :充電区域
B1 :充電区域
B2 :充電区域
B3 :充電区域
B4 :充電区域
V1 :電圧値
V2 :電圧値
W :作業区域
W1 :作業区域
W2 :作業区域
W3 :作業区域
W4 :作業区域
W5 :作業区域
W6 :作業区域
W7 :作業区域
W8 :作業区域
W9 :作業区域
W10 :作業区域