特開 2025-5799 作業車及び、作業車システム

(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】P2025005799

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】作業車及び、作業車システム

(51)【国際特許分類】

   B64U 70/80 20230101AFI20250109BHJP

   B64U 80/30 20230101ALI20250109BHJP

   B64U 70/93 20230101ALI20250109BHJP

   B60P 3/11 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

B64U70/80

B64U80/30

B64U70/93

B60P3/11

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023106175

(22)【出願日】2023-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】羽澤 悠平

(72)【発明者】

【氏名】平岡 実

(72)【発明者】

【氏名】山中 之史

(72)【発明者】

【氏名】石川 淳一

(72)【発明者】

【氏名】吉井 嘉一郎

(72)【発明者】

【氏名】井田 裕介

(72)【発明者】

【氏名】陣内 克俊

(72)【発明者】

【氏名】仁木 亮太

(72)【発明者】

【氏名】山岸 亮太

(57)【要約】

【課題】無人飛行体が着陸可能な離着陸部の傾斜角度を制御する作業車を提供すること。
【解決手段】無人飛行体ＤＲが離着陸可能な離着陸部５と、離着陸部５を支持し、地面を走行可能な走行部２と、水平に対する離着陸部５の傾斜角度を取得する傾斜角取得部と、を備える機体と、傾斜角取得部が取得した傾斜角度に応じて機体の姿勢を変更する姿勢変更機構３と、を備え、姿勢変更機構３は傾斜角度が閾値以上である場合、傾斜角度が閾値よりも小さくなるように機体の姿勢を変更する作業車。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無人飛行体が離着陸可能な離着陸部と、前記離着陸部を支持し、地面を走行可能な走行部と、水平に対する前記離着陸部の傾斜角度を取得する傾斜角取得部と、を備える機体と、
前記傾斜角取得部が取得した前記傾斜角度に応じて前記機体の姿勢を変更する姿勢変更機構と、を備え、
前記姿勢変更機構は前記傾斜角度が閾値以上である場合、前記傾斜角度が閾値よりも小さくなるように前記機体の姿勢を変更する作業車。

【請求項2】

前記姿勢変更機構は、走行車輪によって支持され、伸縮可能な伸縮機構を有し、
前記姿勢変更機構は、前記無人飛行体が前記離着陸部に着陸する際に、前記傾斜角度が閾値以上である場合、前記伸縮機構を伸縮することによって、前記傾斜角度が閾値よりも小さくなるように前記機体の姿勢を変更する請求項１に記載の作業車。

【請求項3】

前記姿勢変更機構は、前記無人飛行体が前記離着陸部に着陸する際に前記傾斜角度が０度となるように前記機体の姿勢を変更する請求項１に記載の作業車。

【請求項4】

前記無人飛行体が有する飛行体側通信部と通信可能な作業車側通信部と、前記離着陸部に前記無人飛行体が着陸可能か判定する判定部と、を更に備え、
前記判定部は前記傾斜角度が閾値以上である場合には前記離着陸部が着陸不可状態であると判定し、かつ、前記傾斜角度が閾値よりも小さい場合には前記離着陸部が着陸可能状態であると判定し、
前記作業車側通信部は、前記着陸可能状態であるか否かを前記飛行体側通信部へ送信する請求項１に記載の作業車。

【請求項5】

前記機体は、前記機体の周囲を検知するセンサを更に備え、
前記センサの出力信号によって前記機体の周囲に障害物が存在すると判断した場合には、前記作業車側通信部は前記着陸不可状態である旨を前記飛行体側通信部へ送信する請求項４に記載の作業車。

【請求項6】

前記離着陸部は、前記無人飛行体に対して前記離着陸部の位置を示すマーカを有する請求項１に記載の作業車。

【請求項7】

前記機体は、前記機体に電力を供給するバッテリを更に備え、
前記離着陸部は、前記バッテリの電力を前記無人飛行体に供給可能な供給機構を有する請求項１に記載の作業車。

【請求項8】

前記無人飛行体が前記離着陸部に着陸する際に、前記走行部を停止する請求項１に記載の作業車。

【請求項9】

無人飛行体と、
前記無人飛行体が離着陸可能な離着陸部と、前記離着陸部を支持し、地面を走行可能な走行部と、水平に対する前記離着陸部の傾斜角度を取得する傾斜角取得部と、前記傾斜角取得部が取得した前記傾斜角度に応じて姿勢を変更する姿勢変更機構と、を有する作業車と、を備える作業車システムであって、
前記姿勢変更機構は前記傾斜角度が閾値以上である場合、前記傾斜角度が閾値よりも小さくなるように前記作業車の姿勢を変更する作業車システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車及び、作業車システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ドローンの離着陸に使用されるヘリポートを備える無人走行移動体が開示されている。このヘリポートはプラットホームの基盤とその上に設けたプラットホームの上板の二段構造であり、基盤上に杆体を回動させる駆動機構を設けている。杆体は駆動機構によって回動されることでドローンを捕捉することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１６／１４３８０６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されているヘリポートはドローンを捕捉できる杆体が設けられている。これによりドローンをヘリポートに固定できる。しかしながら、このヘリポートには、上板の傾斜角度を制御する機構は設けられていない。

【0005】

また、凹凸の多い地面や傾斜した地面を走行する場合、機体が傾くことで無人飛行体が着陸可能な離着陸部が傾きやすくなる。離着陸部が傾くことで無人飛行体が離着陸部に着陸しにくくなる。

【0006】

本発明の目的は、無人飛行体が着陸可能な離着陸部の傾斜角度を制御する作業車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決する手段として、本発明の作業車は、無人飛行体が離着陸可能な離着陸部と、前記離着陸部を支持し、地面を走行可能な走行部と、水平に対する前記離着陸部の傾斜角度を取得する傾斜角取得部と、を備える機体と、前記傾斜角取得部が取得した前記傾斜角度に応じて前記機体の姿勢を変更する姿勢変更機構と、を備え、前記姿勢変更機構は前記傾斜角度が閾値以上である場合、前記傾斜角度が閾値よりも小さくなるように前記機体の姿勢を変更することを特徴とする。

【0008】

本構成によれば、凹凸の多い地面や傾斜した地面を走行する際に機体が傾いた場合でも、従来と比較して姿勢変更機構によって無人飛行体が離着陸部に着陸しやすくなる。

【0009】

本発明において、前記姿勢変更機構は、走行車輪によって支持され、伸縮可能な伸縮機構を有し、前記姿勢変更機構は、前記無人飛行体が前記離着陸部に着陸する際に、前記傾斜角度が閾値以上である場合、前記伸縮機構を伸縮することによって、前記傾斜角度が閾値よりも小さくなるように前記機体の姿勢を変更すると好適である。

【0010】

傾斜した地面を走行する際に機体の傾斜角度を小さくするように制御する場合、高い位置にある機体の一部が傾斜面に近づく方向に動くと、機体が地面に接触する場合がある。本構成によれば、機体を通り水平方向に延びる軸芯周りに機体を回動させる構成と比較して、柔軟な姿勢変更が可能となり、機体が地面に接触しにくくなる。

【0011】

本発明において、前記姿勢変更機構は、前記無人飛行体が前記離着陸部に着陸する際に前記傾斜角度が０度となるように前記機体の姿勢を変更すると好適である。

【0012】

本構成によれば、姿勢変更機構によって離着陸部の水平を維持されるので、無人飛行体が離着陸部に着陸しやすくなる。

【0013】

本発明において、前記無人飛行体が有する飛行体側通信部と通信可能な作業車側通信部と、前記離着陸部に前記無人飛行体が着陸可能か判定する判定部と、を更に備え、前記判定部は前記傾斜角度が閾値以上である場合には前記離着陸部が着陸不可状態であると判定し、かつ、前記傾斜角度が閾値よりも小さい場合には前記離着陸部が着陸可能状態であると判定し、前記作業車側通信部は、前記着陸可能状態であるか否かを前記飛行体側通信部へ送信すると好適である。

【0014】

本構成によれば、無人飛行体が着陸する場合に、離着陸部が着陸可能であるか否かを無人飛行体に送信することで、無人飛行体が離着陸部に安全に着陸することができる。

【0015】

本発明において、前記機体は、前記機体の周囲を検知するセンサを更に備え、前記センサの出力信号によって前記機体の周囲に障害物が存在すると判断した場合には、前記作業車側通信部は前記着陸不可状態である旨を前記飛行体側通信部へ送信すると好適である。

【0016】

離着陸部が着陸可能な傾斜角度を保っている場合でも、作業車の周囲に木などの障害物がある場合は、着陸の際に無人飛行体が障害物に接触してしまう場合がある。本構成によれば、無人飛行体が着陸する際に、機体の周囲に障害物が存在すると判断した場合には、離着陸部が着陸不能である旨の情報を無人飛行体に送信することで、無人飛行体が機体の周囲の障害物に接触しにくくなる。

【0017】

本発明において、前記離着陸部は、前記無人飛行体に対して前記離着陸部の位置を示すマーカを有すると好適である。

【0018】

本構成によれば、離着陸部の位置を無人飛行体に示すことで、無人飛行体が離着陸部に着陸しやすくなる。

【0019】

本発明において、前記機体は、前記機体に電力を供給するバッテリを更に備え、前記離着陸部は、前記バッテリの電力を前記無人飛行体に供給可能な供給機構を有すると好適である。

【0020】

無人飛行体に搭載されるバッテリの容量は限られており、定期的に充電を行うことが必要である。例えば、充電ステーションが近くにない山間部での作業では、無人飛行体の充電の機会がかぎられてしまう。本構成によれば、供給機構によって作業車のバッテリの電力を無人飛行体に供給することができるので、充電の機会が限られる環境であっても、無人飛行体を長時間の作業に用いることができる。

【0021】

本発明において、前記無人飛行体が前記離着陸部に着陸する際に、前記走行部を停止すると好適である。

【0022】

本構成によれば、無人飛行体が離着陸部に安全に着陸することができる。

【0023】

また、本発明の作業車システムは、無人飛行体と、前記無人飛行体が離着陸可能な離着陸部と、前記離着陸部を支持し、地面を走行可能な走行部と、水平に対する前記離着陸部の傾斜角度を取得する傾斜角取得部と、前記傾斜角取得部が取得した前記傾斜角度に応じて姿勢を変更する姿勢変更機構と、を有する作業車と、を備える作業車システムであって、前記姿勢変更機構は前記傾斜角度が閾値以上である場合、前記傾斜角度が閾値よりも小さくなるように前記作業車の姿勢を変更することを特徴とする。

【0024】

本構成によれば、凹凸の多い地面や傾斜した地面を走行する際に機体が傾いた場合でも、従来と比較して姿勢変更機構によって無人飛行体が離着陸部に着陸しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】無人飛行体が離着陸部に着陸している作業車を示す左側面図である。

【図2】無人飛行体が離着陸部から離陸している作業車を示す左側面図である。

【図3】作業車を示す平面図である。

【図4】伸縮機構を示す側面図である。

【図5】油圧供給源を示す油圧回路図である。

【図6】作業車システムを示すブロック図である。

【図7】離着陸部の着陸可能状態を示す図である。

【図8】離着陸部の着陸不可状態を示す図である。

【図9】姿勢変更機構による機体の姿勢変更を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る作業車及び、作業車システムについて、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、図面における矢印ＦＷの方向を「前側」、矢印ＢＫの方向を「後側」、矢印ＵＰの方向を「上側」、矢印ＤＷの方向を「下側」、矢印ＲＨの方向を「右側」、矢印ＬＨの方向を「左側」とする。

【0027】

作業車は不整地を走行可能である。この作業車は、リモコン操作による遠隔操作または自律走行が可能である。不整地とは凹凸のある地面や傾斜した地面などを示す。

【0028】

図１、図２、図３に示すように、作業車ＷＶは、地面を走行可能な走行部２と、無人飛行体ＤＲが離着陸可能な離着陸部５と、離着陸部５の傾斜角度に応じて作業車ＷＶの機体の姿勢を変更する姿勢変更機構３と、を備える。作業車ＷＶの機体は平面視で矩形状である。

【0029】

図１は、無人飛行体ＤＲの一例であるドローンが離着陸部５に着陸している状態を示している。また、図２は、無人飛行体ＤＲの一例であるドローンが離着陸部５から離陸している状態を示している。無人飛行体ＤＲは、記憶部（図示なし）と、プログラムを実行するＣＰＵと、を有している。記憶部は、例えば、ＨＤＤやＲＯＭ、不揮発性メモリなどで構成される。無人飛行体ＤＲは上部に回転翼のプロペラを複数有する。また、無人飛行体ＤＲは下部に複数の接地脚を有する。

【0030】

図１、図２に示すように、無人飛行体ＤＲは、撮像装置２２を備えている。撮像装置２２は作業車ＷＶ及び作業車ＷＶの周囲を撮影可能なカメラである。不整地を自律走行する作業車ＷＶにおいて、作業車ＷＶの周囲に凹凸や障害物が存在する場合がある。本実施形態では、無人飛行体ＤＲが離着陸部５から離陸している場合は、作業車ＷＶよりも高い位置から作業車ＷＶ及び作業車ＷＶの周囲を撮影できる。これにより作業車ＷＶの機体に設けられた撮像装置２２によって作業車ＷＶ及び作業車ＷＶの周囲を撮影する構成と比較して、広い範囲を撮影することができる。撮像装置２２によって撮影された画像は、無人飛行体ＤＲの記憶部に記録される。本実施形態において画像は、静止画である。これに限らず、画像は、静止画を連続的に表示させるものである動画及び映像でもよい。

【0031】

作業車ＷＶの機体は、機体フレーム１と、荷物を積載可能な平板状の積載部４と、走行部２を駆動させるための油圧供給源６と、マイクロコンピュータによって作業車ＷＶの制御を行う制御装置７と、走行部２を操舵可能な操作ハンドル８ｂを有する操向装置８と、機体に電力を供給するバッテリ９と、外部電源に接続可能であり、バッテリ９を充電するための充電器１０と、ＧＰＳアンテナユニット１１と、を備える。

【0032】

走行部２は、複数の走行車輪２ａと、補助車輪２ｂと、を備えており、姿勢変更機構３及び作業車ＷＶの機体を支持している。つまり、走行部２は機体が備える離着陸部５を支持している。また、姿勢変更機構３は走行車輪２ａによって支持されている。

【0033】

本実施形態において、複数の走行車輪２ａは、作業車ＷＶの左前側、右前側、右後側及び左後側にそれぞれ位置している。複数の走行車輪２ａは４つの駆動輪である。これに限らず、例えば、複数の走行車輪２ａは６つまたは８つでもよい。

【0034】

機体フレーム１は、姿勢変更機構３に支持される上部フレーム１ａと、上部フレーム１ａから下方へ延出する下部フレーム１ｂと、上部フレーム１ａの機体外側部分を覆っている外周フレーム（図示なし）と、充電器１０を機体前側から覆っており、開閉可能なカバー１ｃと、を備える。上部フレーム１ａは、機体前後方向に延びる左右のフレームと左右のフレームを連結する複数の連結フレームとを有する。上部フレーム１ａの前端部に充電器１０が固定されている。

【0035】

積載部４は、機体フレーム１の上面に設けられている。積載部４は平面視で矩形状である。積載部４は上部フレーム１ａの全体を上側から覆っている。積載部４の上面には、荷物が載置可能である。積載部４に載置される荷物は、例えば、農機具、肥料や薬剤などの農業資材、収穫物や収穫かごなどを載せるパレットなどである。積載部４の上面には、離着陸部５及びＧＰＳアンテナユニット１１が設けられている。

【0036】

〔離着陸部〕
図１、図２、図３に示すように、離着陸部５は、箱状であり、平面視で矩形状である。離着陸部５の上面に無人飛行体ＤＲが離着陸可能である。離着陸部５の上面は平坦状である。離着陸部５の上面は積載部４の上面より上側に位置している。

【0037】

図３に示すように、離着陸部５は平面視で上部フレーム１ａと重複する位置にある。これにより、離着陸部５は上部フレーム１ａに支持されて安定する。離着陸部５は機体の左右中央に位置している。また、離着陸部５は機体の前後中央に位置している。これにより、離着陸部５が機体に安定して支持される。

【0038】

離着陸部５は、無人飛行体ＤＲに対して離着陸部５の位置を示すマーカ５ｂを有する。マーカ５ｂは、無人飛行体ＤＲの撮像装置２２に撮影されることで、離着陸部５が着陸目標である旨の情報を無人飛行体ＤＲに読み取らせる。本実施形態において、マーカ５ｂは撮像装置２２によって読み取り可能なコード（例えば、ＱＲコード（登録商標））である。これに限らず、マーカ５ｂは離着陸部５を示す「Ｈ」の文字でもよい。

【0039】

図１に示すように、油圧供給源６は、姿勢変更機構３及び走行部２に作動油を供給する油圧ポンプ６ａと、油圧ポンプ６ａを駆動させる電動モータ６ｂと、作動油タンク６ｃと、を備える。油圧ポンプ６ａ、電動モータ６ｂ及び作動油タンク６ｃは上部フレーム１ａによって支持されている。バッテリ９は下部フレーム１ｂによって支持されている。

【0040】

図１に示すように、操作ハンドル８ｂは作業車ＷＶの機体の上面から垂直方向に立設されている。本実施形態において、操作ハンドル８ｂはジョイスティックである。操作ハンドル８ｂは、操作ハンドル８ｂが倒された方向や倒された角度に応じて走行部２の進行方向や進行速度を変更可能である。

【0041】

無人飛行体ＤＲは、接続部材１３によって操作ハンドル８ｂと接続されている。接続部材１３は可撓性のあるケーブルである。作業車ＷＶは、無人飛行体ＤＲに追従して、無人飛行体ＤＲが飛行した方向に走行する。例えば、無人飛行体ＤＲが作業車ＷＶよりも前側を飛行した場合、操作ハンドル８ｂが前側に倒されるので、作業車ＷＶが無人飛行体ＤＲに追従して前方に走行する。また、無人飛行体ＤＲが作業車ＷＶよりも後側を飛行した場合、操作ハンドル８ｂが後側に倒されるので、作業車ＷＶが無人飛行体ＤＲに追従して後方に走行する。これにより、作業車ＷＶが山間部を走行している際に、作業車ＷＶが無線電波を受信できない状況でも、作業車ＷＶよりも無線電波を受信しやすい無人飛行体ＤＲに追従して作業車ＷＶを走行させることができる。これに限らず、無人飛行体ＤＲは、接続部材１３によって操作ハンドル８ｂと接続されていなくてもよい。

【0042】

ＧＰＳアンテナユニット１１は、ＧＮＳＳ（グローバルナビゲーションサテライトシステム、例えばＧＰＳ、ＱＺＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ等）で用いられる人工衛星からの測位信号を受信する。ＧＰＳアンテナユニット１１は離着陸部５と隣接した位置に設けられる。具体的には、ＧＰＳアンテナユニット１１は、機体の前部に設けられ、離着陸部５よりも前側に位置している。図３に示すように、ＧＰＳアンテナユニット１１は機体の左右中央に位置している。

【0043】

〔姿勢変更機構〕
姿勢変更機構３は、機体フレーム１から下方に延出する複数の伸縮機構Ｆを有する。具体的には、複数の伸縮機構Ｆは作業車ＷＶの左前側、右前側、右後側及び左後側にそれぞれ位置している。換言すると、姿勢変更機構３は４つの伸縮機構Ｆを有する。複数の伸縮機構Ｆがそれぞれ独立して伸縮することで、作業車ＷＶの機体の姿勢を変更することができる。

【0044】

図４に示すように、伸縮機構Ｆは、機体左右方向に延びる軸芯Ｐ１を中心に揺動可能な棒状の第一リンク３２ａと、機体左右方向に延びる軸芯Ｐ２を中心に揺動可能な棒状の第二リンク３２ｂと、伸縮可能な第一油圧シリンダ３１ａと、伸縮可能な第二油圧シリンダ３１ｂと、によって構成される。

【0045】

第一リンク３２ａの一方側の端部は上部フレーム１ａに揺動可能に連結され、第一リンク３２ａの他方側の端部は第二リンク３２ｂに揺動可能に連結されている。第二リンク３２ｂの一方側の端部は第一リンク３２ａに揺動可能に連結され、第二リンク３２ｂの他方側の端部は走行車輪２ａによって支持されている。第一リンク３２ａと第二リンク３２ｂとの接続部分には、回転可能な補助車輪２ｂが設けられている。

【0046】

第一油圧シリンダ３１ａの一方側の端部は上部フレーム１ａに連結され、第一油圧シリンダ３１ａの他方側の端部は第一リンク３２ａに連結されている。第一油圧シリンダ３１ａの伸縮によって、第一リンク３２ａが上部フレーム１ａに対して軸芯Ｐ１を中心に揺動する。

【0047】

第二油圧シリンダ３１ｂの一方側の端部は上部フレーム１ａに連結され、第二油圧シリンダ３１ｂの他方側の端部は第二リンク３２ｂに連結されている。第二油圧シリンダ３１ｂの伸縮によって、第二リンク３２ｂが第一リンク３２ａに対して軸芯Ｐ２を中心に揺動する。

【0048】

図４に示すように、走行車輪２ａは上下方向に延びる軸芯Ｐ３周りで回動可能である。操向装置８は第二リンク３２ｂと走行車輪２ａとに亘って設けられた旋回シリンダ８ａを備える。走行車輪２ａは旋回シリンダ８ａの伸縮によって軸芯Ｐ３周りで回動する。それぞれの走行車輪２ａには走行車輪２ａを駆動する油圧モータ２ｃが連結されている。具体的には、それぞれの走行車輪２ａと隣接した位置に油圧モータ２ｃが設けられている。

【0049】

図５に示すように、油圧供給源６は、オイルクーラ６ｅと、インバータ６ｄと、油圧制御弁６ｆと、を備えている。バッテリ９から供給される電力は、インバータ６ｄによって変換されて電動モータ６ｂに供給される。作動油タンク６ｃの作動油は、油圧ポンプ６ａによって複数の油圧モータ２ｃ、複数の第一油圧シリンダ３１ａ及び複数の第二油圧シリンダ３１ｂに供給される。油圧制御弁６ｆは、油圧ポンプ６ａから供給される作業油の流量を調整している。例えば、油圧ポンプ６ａから油圧モータ２ｃに供給される作動油の流量が、油圧制御弁６ｆによって調整されることで走行車輪２ａの回転速度が変更される。

【0050】

図６は作業車システムを示すブロック図である。作業車システムは、作業車ＷＶと、無人飛行体ＤＲと、管理装置ＣＰと、を備えている。管理装置ＣＰは、作業車ＷＶ及び無人飛行体ＤＲの外部に設けられている。管理装置ＣＰは、パソコン、携帯情報端末、リモコンまたは管理サーバなどである。管理装置ＣＰがクラウド上に設けられてもよい。管理装置ＣＰは作業車ＷＶ及び無人飛行体ＤＲを遠隔操作可能である。

【0051】

制御装置７は、機体の姿勢を制御する姿勢制御部７ａと、走行部２を制御する走行制御部７ｂと、傾斜角取得部７ｃと、無人飛行体ＤＲが有する飛行体側通信部２３と通信可能な作業車側通信部７ｆと、作業車ＷＶの位置を算出する作業車側位置算出部７ｅと、離着陸部５に無人飛行体ＤＲが着陸可能か判定する判定部７ｄと、を備える。制御装置７はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒоｎｉｃ Ｃｏｎｔｒоｌ Ｕｎｉｔ）である。制御装置７は、プログラムを記憶する不揮発性メモリと、プログラムを実行するＣＰＵと、を有している。

【0052】

〔傾斜角取得部〕
作業車ＷＶの機体は傾斜センサ１２ａを備える。傾斜センサ１２ａは慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）を有する。傾斜センサ１２ａは作業車ＷＶの慣性情報（ヨー角、ピッチ角、ロール角等）を検出する。傾斜角取得部７ｃは、傾斜センサ１２ａの出力信号に応じて、水平に対する作業車ＷＶの機体の傾きを経時的に算出する。また、傾斜角取得部７ｃは慣性情報に基づいて作業車ＷＶが走行している地面の地形データを生成する。

【0053】

作業車ＷＶは、第一油圧シリンダ３１ａ、第二油圧シリンダ３１ｂ及び旋回シリンダ８ａの伸縮量を検出するストロークセンサ１２ｅを備える。姿勢制御部７ａはストロークセンサ１２ｅの出力信号によって作業車ＷＶの機体の姿勢を算出する。姿勢制御部７ａは第一油圧シリンダ３１ａ及び第二油圧シリンダ３１ｂへの作業油の流量を調整する。これにより、第一油圧シリンダ３１ａ及び第二油圧シリンダ３１ｂの伸縮によって、第一リンク３２ａ及び第二リンク３２ｂの揺動位置が変更される。以上のように、姿勢変更機構３は機体の姿勢を変更する。

【0054】

作業車ＷＶは走行車輪２ａ回転数を検出する回転センサ１２ｄと、油圧モータ２ｃに供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ１２ｃと、を備える。走行制御部７ｂは、回転センサ１２ｄ及び圧力センサ１２ｃの出力信号に応じて、走行車輪２ａの回転数が目標値となるように走行部２を制御する。また、走行制御部７ｂはストロークセンサ１２ｅの出力信号に応じて、旋回シリンダ８ａへの作業油の流量を調整する。これにより、旋回シリンダ８ａの伸縮によって走行車輪２ａの向きが変更される。以上のように、操向装置８は走行部２を操舵する。

【0055】

作業車ＷＶは、機体の周囲を検知する障害物センサ１２ｂ（本発明のセンサに相当）を備える。本実施形態において、障害物センサ１２ｂは機体に設けられた超音波センサである。制御装置７は、障害物センサ１２ｂの出力信号によって機体の周囲に障害物が存在するか否かを判断する。これに限らず、障害物センサ１２ｂは別の形態でもよい。例えば、障害物センサ１２ｂは三次元計測センサであってもよい。

【0056】

作業車側位置算出部７ｅは、ＧＰＳアンテナユニット１１から入力された作業車ＷＶの測位情報と、傾斜角取得部７ｃから入力された作業車ＷＶの慣性情報と、に基づいて作業車ＷＶの自車位置を示す測位データを生成する。作業車ＷＶの測位データは作業車側通信部７ｆによる有線通信または無線通信によって、管理装置ＣＰ及び飛行体側通信部２３に送信される。

【0057】

無人飛行体ＤＲは、飛行体側位置算出部２１を備える。無人飛行体ＤＲは、ＧＮＳＳ（グローバルナビゲーションサテライトシステム、例えばＧＰＳ、ＱＺＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ等）で用いられる人工衛星からの測位信号を受信する。飛行体側位置算出部２１は、入力された無人飛行体ＤＲの測位信号と、無人飛行体ＤＲの慣性情報と、に基づいて無人飛行体ＤＲの自機位置を示す測位データを生成する。無人飛行体ＤＲの測位データは飛行体側通信部２３による有線通信または無線通信によって、管理装置ＣＰ及び作業車側通信部７ｆに送信される。また、撮像装置２２によって撮影された画像は、飛行体側通信部２３による有線通信または無線通信によって、管理装置ＣＰ及び作業車側通信部７ｆへ送信される。

【0058】

電波状態の悪い山間地において、作業車ＷＶのＧＰＳアンテナユニット１１が測位信号を受信できない場合がある。この場合、作業車ＷＶが作業車ＷＶの測位データを算出できず、作業車ＷＶの自律走行が困難な場合がある。作業車ＷＶは無人飛行体ＤＲから送信される情報によって、作業車ＷＶの位置情報を算出できる。これにより、作業車ＷＶは電波状態認の悪い山間地においても自律走行を行うことができる。

【0059】

無人飛行体ＤＲは、離着陸部５に着陸している状態から定期的に作業車ＷＶの上方に離陸する。無人飛行体ＤＲが作業車ＷＶの真上を飛行する。作業車側位置算出部７ｅは、無人飛行体ＤＲの測量データと、作業車ＷＶの慣性情報によって作業車ＷＶの自車位置を算出できる。これにより、電波状況の悪い山間部においても、作業車ＷＶの自律走行が可能である。

【0060】

制御装置７は、傾斜角取得部７ｃが生成した地形データと、無人飛行体ＤＲが撮影した画像と、に基づいて作業車ＷＶの周囲の地形マップを生成する。これに限らず、制御装置７は、傾斜角取得部７ｃが生成した地形データと、無人飛行体ＤＲが有する三次元計測センサの出力信号に基づいて作業車ＷＶの周囲の地形マップを生成してもよい。

【0061】

〔供給機構〕
離着陸部５は、作業車ＷＶのバッテリ９の電力を無人飛行体ＤＲのバッテリ（図示なし）に供給可能な供給機構５ａを有する。供給機構５ａはバッテリ９と接続されている。本実施形態において、供給機構５ａは、離着陸部５の上面に設けられた出力端子と、無人飛行体ＤＲの入力端子と、の接続によって、作業車ＷＶのバッテリ９の電力を無人飛行体ＤＲに供給する。これに限らず、供給機構５ａは、離着陸部５の上面に設けられ、無線給電によって作業車ＷＶのバッテリ９の電力を無人飛行体ＤＲのバッテリに供給してもよい。無線給電は、例えば、電磁誘導による給電である。

【0062】

図７は離着陸部５の着陸可能状態を示す図面である。着陸可能状態とは、離着陸部５の上面が所定よりも傾いていない状態である。換言すると、離着陸部５の水平面に対する傾斜角度が閾値よりも小さい状態である。閾値は無人飛行体ＤＲが離着陸部５に安全に着陸できないとされる傾斜角度である。例えば、閾値は５度である。本実施形態において、離着陸部５上面の傾斜角度は、離着陸部５の上面に沿って延びる水平面に対して０度である。

【0063】

図８は離着陸部５の着陸不可状態を示す図面である。図８に示される点ＣＨは、離着陸部５における前後左右の中心を示している。着陸不可状態とは離着陸部５の上面が所定よりも傾いている状態である。換言すると、離着陸部５の水平面に対する傾斜角度θが閾値以上である状態である。本実施形態において、傾斜角度θは、点ＣＨを通る水平面に対する離着陸部５上面の傾斜角度である。

【0064】

離着陸部５が着陸可能状態であるか否かは、判定部７ｄによって判定される。傾斜角取得部７ｃは水平に対する離着陸部５の傾斜角度θを取得する。図６に示すように、判定部７ｄは傾斜角取得部７ｃから取得した傾斜角度θに基づいて、離着陸部５が着陸可能状態であるか、着陸不可状態であるか、を判定する。具体的には、判定部７ｄは、傾斜角度θが閾値以上である場合には離着陸部５が着陸不可状態であると判定し、かつ、傾斜角度θが閾値よりも小さい場合には離着陸部５が着陸可能状態であると判定する。作業車側通信部７ｆは、着陸可能状態であるか否かを飛行体側通信部２３へ送信する。

【0065】

〔姿勢変更機構による機体の姿勢変更〕
次に、姿勢変更機構３による機体の姿勢変更について、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、下記に記載するステップは矛盾が生じない限り、順番が前後してもよく、複数のステップが同時に行われてもよい。

【0066】

作業車ＷＶは地面を走行しており、無人飛行体ＤＲから無人飛行体ＤＲが着陸する旨の情報を受信する（ステップＳ０１）。具体的には、無人飛行体ＤＲが離着陸部５に向けて下降する前に、飛行体側通信部２３は、無人飛行体ＤＲが着陸する旨の情報を作業車側通信部７ｆへ送信する。作業車側通信部７ｆは、受信した無人飛行体ＤＲが着陸する旨の情報を制御装置７へ送信する。

【0067】

障害物センサ１２ｂの出力信号によって、制御装置７が作業車ＷＶの機体の周囲に障害物が存在すると判断した場合は（ステップＳ００２；Ｙｅｓ）、作業車側通信部７ｆは離着陸部５が着陸不可状態である旨の情報を飛行体側通信部２３へ送信して、（ステップＳ００３）ステップＳ００２に移行する。

【0068】

制御装置７が作業車ＷＶの機体の周囲に障害物が存在しないと判断した場合は（ステップＳ００２；Ｎｏ）、走行制御部７ｂが走行部２を停止させる（ステップＳ００４）。換言すると、作業車ＷＶは無人飛行体ＤＲが離着陸部５に着陸する際に走行部２を停止する。

【0069】

傾斜角取得部７ｃが離着陸部５の傾斜角度θを取得する（ステップＳ００５）。傾斜角取得部７ｃが取得した離着陸部５の傾斜角度θが閾値以上である場合は（ステップＳ００６；Ｙｅｓ）、作業車側通信部７ｆは、離着陸部５が着陸不可状態である旨の情報を飛行体側通信部２３へ送信する（ステップＳ００７）。傾斜角取得部７ｃが取得した離着陸部５の傾斜角度θが閾値よりも小さい場合は（ステップＳ００６；Ｎ０）、ステップＳ００９へと移行する。

【0070】

次に、制御装置７は、姿勢変更機構３に傾斜角度θが閾値よりも小さくなるように作業車ＷＶの機体の姿勢を変更させて、（ステップＳ００８）ステップＳ００６へ移行する。換言すると、姿勢変更機構３は、伸縮機構Ｆを伸縮することによって、傾斜角度θが閾値よりも小さくなるように作業車ＷＶの機体の姿勢を変更する。本実施形態において、姿勢変更機構３は傾斜角度θが０度となるように機体の姿勢を変更する。これに限らず、姿勢変更機構３は傾斜角度θが閾値よりも小さくなれば、０度になるまで機体の姿勢を変更しなくてもよい。

【0071】

図８に示すように、離着陸部５が機体前後方向において前下がり傾斜している場合は、右前の伸縮機構Ｆ及び左前の伸縮機構Ｆが伸ばされて、右前の伸縮機構Ｆ及び左前の伸縮機構Ｆに支持されている機体前部の地面に対する高さが高くなる。これにより、離着陸部５の上面が水平を維持するように制御される。

【0072】

傾斜角取得部７ｃが取得した離着陸部５の傾斜角度θが閾値よりも小さい場合は（ステップＳ００６；Ｎｏ）、作業車側通信部７ｆは、離着陸部５が着陸可能状態である旨の情報を飛行体側通信部２３へ送信する（ステップＳ００９）。無人飛行体ＤＲは、作業車ＷＶから離着陸部５が着陸可能状態である旨の情報を受信すると、離着陸部５へ着陸する（Ｓ０１０）。以上のように、姿勢変更機構３は、無人飛行体ＤＲが離着陸部５に安全に着陸できるように機体の姿勢変更を行う。

【0073】

〔別実施形態〕
本発明は、上述した実施形態に限られない。例えば、以下の別実施形態のように構成しても良い。以下に説明する別実施形態では実施形態と同じ構成には上述した実施形態と共通の番号、符号を付している。

【0074】

〔１〕上述の実施形態では、無人飛行体ＤＲはドローンである。これに限らず、例えば、無人飛行体ＤＲはラジコンヘリでもよい。

【0075】

〔２〕上述の実施形態では、離着陸部５は、箱状であり、平面視で矩形状である。これに限らず、離着陸部５は他の形態でもよい。例えば、離着陸部５には無人飛行体ＤＲの脚部が挿入可能な凹部が設けられてもよい。また、平面視で離着陸部５の外周部がすり鉢状であってもよい。離着陸部５は平面視で矩形状でなくてもよい。

【0076】

〔３〕上述の実施形態では、作業車ＷＶは無人飛行体ＤＲが離着陸部５に着陸する際に走行部２を停止する。これに限らず、作業車ＷＶは無人飛行体ＤＲが離着陸部５に着陸する際に徐行してもよい。

【0077】

〔４〕上述の実施形態では伸縮機構Ｆは、第一油圧シリンダ３１ａ及び第二油圧シリンダ３１ｂを有する。これに限らず、伸縮機構Ｆは、第一油圧シリンダ３１ａ及び第二油圧シリンダ３１ｂのうち、少なくとも一方が電動で伸縮する電動シリンダであってもよい。

【0078】

〔５〕無人飛行体ＤＲは薬剤を散布するため作業装置を備え、離着陸部５は薬剤を貯留するタンクを備えていてもよい。無人飛行体ＤＲは筒状の部材によってタンクに貯留された薬剤を吸入するように構成されてもよい。

【0079】

〔６〕傾斜角取得部７ｃ及び判定部７ｄは管理装置ＣＰに設けられてもよい。

【0080】

〔７〕上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明は、凹凸の多い地面や傾斜した地面を走行可能な作業車に適用できるのであり、作業者が搭乗可能な作業車にも適用できる。

【符号の説明】

【0082】

２ ：走行部
２ａ ：走行車輪
３ ：姿勢変更機構
３１ａ ：第一油圧シリンダ（伸縮機構）
３１ｂ ：第二油圧シリンダ（伸縮機構）
３２ａ ：第一リンク（伸縮機構）
３２ｂ ：第二リンク（伸縮機構）
５ ：離着陸部
５ａ ：供給機構
５ｂ ：マーカ
７ｃ ：傾斜角取得部
７ｄ ：判定部
７ｆ ：作業車側通信部
９ ：バッテリ
２３ ：飛行体側通信部
ＤＲ ：無人飛行体
ＷＶ ：作業車
θ ：傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】