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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-12
(45)【発行日】2024-12-20
(54)【発明の名称】作業機及び制御装置
(51)【国際特許分類】
   A01D 34/76 20060101AFI20241213BHJP
   A01B 69/00 20060101ALI20241213BHJP
【FI】
A01D34/76 E
A01B69/00 303C
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2021040329
(22)【出願日】2021-03-12
(65)【公開番号】P2022139792
(43)【公開日】2022-09-26
【審査請求日】2023-11-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100154852
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 太一
(74)【代理人】
【識別番号】100194087
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 伸一
(72)【発明者】
【氏名】本地 正弥
(72)【発明者】
【氏名】山村 誠
(72)【発明者】
【氏名】杉野 司
(72)【発明者】
【氏名】河井 孝之
【審査官】竹中 靖典
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-187333(JP,A)
【文献】特開2018-061477(JP,A)
【文献】特開2019-012312(JP,A)
【文献】特開平05-015231(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2020/0277923(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2018/0000025(US,A1)
【文献】中国実用新案第202026599(CN,U)
【文献】特開2011-225212(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A01D 34/76
A01B 69/00 - 69/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動力を発生させる作業駆動源と、
前記作業駆動源の駆動力を用いて所定の作業を行う作業機器と、
自装置の周囲の環境に関する情報である環境情報を取得するセンサーと、
前記センサーによって取得された前記環境情報に基づいて影響低減制御を行うか否か判定し、影響低減制御を行うと判定された場合、前記作業機器が前記所定の作業を行う際に発生する音が周囲の環境へ与える影響を低減させる所定の制御である影響低減制御を実行する制御部と、
を備え
他の装置であって、前記他の装置の周囲の環境に存在する人又は生物を第2環境情報として検出する第2センサーを備える他の装置と通信する通信部をさらに備え、
前記センサーは、自装置の位置を示す位置情報を取得し、
前記制御部は、前記位置情報を前記通信部を介して前記他の装置に送信し、自装置が影響低減制御を行うか否か判定する前記他の装置から受信される前記第2環境情報に基づいて、影響低減制御を行うか否か判定する、
作業機。
【請求項2】
前記センサーは、自装置の位置を示す位置情報を取得し、
前記制御部は、前記影響低減制御を行うべき領域である影響低減制御領域を示す地図情報を取得し、自装置の位置が前記影響低減制御領域内である場合には影響低減制御を行うと判定する、請求項1に記載の作業機。
【請求項3】
前記センサーは、自装置の周囲において人又は生物が存在するか否かを示す情報を取得し、
前記制御部は自装置の周囲において人又は生物が存在することを示す情報が取得された場合には影響低減制御を行うと判定する、請求項1又は2に記載の作業機。
【請求項4】
前記制御部は、曜日、日付又は時刻の少なくとも一つの情報にさらに基づいて影響低減制御を行うか否か判定する、請求項1からのいずれか一項に記載の作業機。
【請求項5】
前記作業機器は、芝又は草を切断する切断部と、前記作業駆動源の駆動力を用いて前記切断部を変位させる伝達部と、を備え、
前記制御部は、前記影響低減制御を行う際に、前記切断部の単位時間当たりの変位量を変更する、請求項1からのいずれか一項に記載の作業機。
【請求項6】
自装置を走行させる駆動力を発生させる走行駆動源をさらに備え、
前記制御部は、前記影響低減制御を行う際に、前記走行駆動源の動作を制御する、請求項1からのいずれか一項に記載の作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業機及び制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動制御技術の発展により種々の作業を行う機器が普及しつつある。例えば、所定の作業領域内を自律的に走行し、芝刈りや清掃などの作業を行う作業機が提案されている。これらの作業機では、作業を行うための機器の動作に応じて発生する騒音を抑えることが望まれている。例えば、芝刈り機において、芝刈り作業が実行されていないときのエンジン回転数を低い回転数に設定することで、騒音を抑える技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2005-16436号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、作業機の騒音の問題は十分に解決されていない。例えば、作業が実行されている際の騒音は、依然として周囲の環境へ影響を与えている。
【0005】
本発明の目的は、作業が実行されている際の音が周囲の環境へ与える影響を低減させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、
駆動力を発生させる作業駆動源と、
前記作業駆動源の駆動力を用いて所定の作業を行う作業機器と、
自装置の周囲の環境に関する情報である環境情報を取得するセンサーと、
前記センサーによって取得された前記環境情報に基づいて影響低減制御を行うか否か判定し、影響低減制御を行うと判定された場合、前記作業機器が前記所定の作業を行う際に発生する音が周囲の環境へ与える影響を低減させる所定の制御である影響低減制御を実行する制御部と、
を備える作業機が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、作業が実行されている際の音が周囲の環境へ与える影響を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】一実施形態に係る作業機制御システム100の構成例を示す図である。
図2】作業機20の外観の具体例を示す図である。
図3】作業機20の機能構成の具体例を示す図である。
図4】制御装置40の機能構成の具体例を示す概略ブロック図である。
図5】作業機20の制御部24の処理の流れの具体例を示すフローチャートである。
図6】制御装置40の制御部43の処理の流れの具体例を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0010】
<作業機制御システムの概略>
図1は、一実施形態に係る作業機制御システム100の構成例を示す図である。作業機制御システム100は、環境センサー10、作業機20、通信装置30及び制御装置40を備える。通信装置30及び制御装置40はネットワーク50を介して通信可能に接続される。通信装置30は、無線通信で環境センサー10及び作業機20と通信する。通信装置30は、移動体通信網の基地局装置や、無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイント等の通信機器を用いて構成されてもよい。通信装置30は、ネットワーク50に複数設けられてもよい。環境センサー10及び作業機20は、その位置や通信状況等に応じて適切な通信装置30と通信することで、ネットワーク50に接続されている制御装置40や他の情報機器と通信する。
【0011】
ネットワーク50は、無線通信を用いたネットワークであってもよいし、有線通信を用いたネットワークであってもよい。ネットワーク50は、複数のネットワークが組み合わされて構成されてもよい。作業機20が作業を行う領域(以下「作業領域」という。)には、例えば不特定多数の人や動物が存在してもよいし、建物6が存在してもよいし、他の不特定多数の物体が存在してもよい。
【0012】
作業機20は、所定の影響条件が満たされる場合には、予め定められた影響低減制御を実行する。影響条件とは、自装置が発する音が周囲の環境へ影響を与える可能性が高いことを示す所定の条件である。例えば予め定められた領域内に自装置が位置していることが影響条件として定められてもよいし、人や生物や所定の施設から所定の距離以内に自装置が位置していることが影響条件として定められてもよい。影響低減制御とは、作業が実行されている際の音が周囲の環境へ与える影響を低減させる所定の制御である。例えば、通常の動作に比べてより小さい音で走行や作業の実施が可能な制御が影響低減制御として定められてもよいし、通常の動作に比べてより短い時間で走行や作業を終えることが可能な制御が影響低減制御として定められてもよい。以下の説明では、通常の動作に比べてより小さい音で走行や作業の実施が可能な制御(以下「小音制御」という。)が影響低減制御として定められた場合の具体例について詳細に説明する。
【0013】
<環境センサー>
環境センサー10は、作業領域における情報を取得する。環境センサー10は、例えばカメラを用いて構成されてもよい。この場合、環境センサー10は、作業領域内の空間を撮像し、撮像することで得られた画像を通信装置30へ送信してもよい。また、環境センサー10は、撮像することで得られた画像を分析することによって、作業領域内に存在している人や犬や猫等の動物を検出してもよい。この場合、環境センサー10は、検出結果を示す情報(例えば、検出された動物の位置を示す情報や、検出された動物の種別を示す情報)を、通信装置30へ送信してもよい。この場合、環境センサー10は、カメラに代えてライダー(Light Detection and Ranging:LIDAR)を用いて構成されてもよい。
【0014】
<作業機>
図2は、作業機20の外観の具体例を示す図である。図3は、作業機20の機能構成の具体例を示す図である。図2及び図3に示される本実施形態の作業機20は、作業として芝刈りを行う装置である。そのため、例えば芝を刈るための切断部92が作業機器として設けられている。ただし、本実施形態における作業機20は、芝刈りを行う装置に限定される必要は無い。例えば、作業機20は、作業駆動源261の動作に応じて清掃部材(例えばブラシやモップ等)を動作させることで清掃を行う清掃機として構成されてもよい。この場合、例えば清掃部材と回転軸とが作業機器として設けられてもよい。例えば、作業機20は、作業駆動源261の動作に応じて気流発生機を動作させることで気流(風)を発生させ、落ち葉や刈り取られた草などを飛ばすブロアーとして構成されてもよい。この場合、例えば気流発生器が作業機器として設けられてもよい。
【0015】
作業機20は、第一通信部211、第二通信部212、記憶部22、センサー23、制御部24、作業駆動源261、走行駆動源262、回転軸91、切断部92、前輪93a及び後輪93bを備える。走行駆動源262の駆動に応じて前輪93a及び後輪93bが回転する。作業機20は、前輪93a及び後輪93bの回転に応じて走行する。作業駆動源261の駆動に応じて切断部92が動作し、芝や草を刈る作業(以下「芝刈り作業」という。)が実行される。以下、作業機20が備える各構成について説明する。
【0016】
第一通信部211は、第一通信方式で通信する通信装置である。第一通信方式は、通信装置30との間の通信で使用される通信方式である。第一通信方式には、例えばWiFi等の無線LANやBluetooth等の無線通信方式が用いられてもよい。第一通信部211は、制御部24の制御に応じて通信装置30との間で通信する。
【0017】
第二通信部212は、第二通信方式で通信する通信装置である。第一通信方式と第二通信方式とは、異なる通信方式である。第二通信方式は、他の作業機20との間の通信で使用される通信方式である。第二通信方式には、例えばBluetoothや赤外線通信等の通信方式が用いられてもよい。第二通信部212は、制御部24の制御に応じて他の作業機20との間で通信する。
【0018】
記憶部22は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部22は、例えば地図情報記憶部221及び制御情報記憶部222として機能する。
【0019】
地図情報記憶部221は、地図情報を記憶する。記憶される地図情報は、少なくとも作業領域を含んだ領域の地図情報である。地図情報には、その地図情報が対象としている領域に存在する施設や建造物の位置に関する情報を含む。施設の具体例として、住宅、商業施設、飲食店、遊戯施設、運動施設などがある。地図情報記憶部221は、各施設の属性情報をさらに記憶してもよい。属性情報として、例えば各施設が利用される時間帯を示す情報が記憶されてもよい。例えば、商業施設、飲食店、遊戯施設、運動施設などのように利用される時間が限られる施設においては、利用される時間帯(例えば営業開始時刻及び営業終了時刻)を示す情報が属性情報に含まれてもよい。また、施設が住宅(一戸建ての住宅、集合住宅など)であれば、その施設が住宅であることを示す情報が属性情報に含まれてもよい。
【0020】
制御情報記憶部222は、制御部24の制御の内容を示す情報(以下「制御情報」という。)を記憶する。例えば、制御情報は、制御部24が動作する際に用いられる判定基準を示す情報を含んでもよいし、判定基準が満たされた場合に制御部24が行う動作の内容を示す情報を含んでもよい。
【0021】
センサー23は、1又は複数の種類のセンサーを用いて構成される。センサー23は、作業機20の周囲の環境に関する情報(以下「環境情報」という。)を取得する。本実施形態では、センサー23は位置センサー231、画像センサー232、物体センサー233及び音センサー234を備える。
【0022】
位置センサー231は、自装置の現在位置の位置情報を取得する。位置センサー231は、例えば衛星測位システムや携帯電話網の基地局との通信などによって現在位置の位置情報を取得する。衛星測位システムの具体例として、GPS(Global Positioning System)やGalileo等がある。位置センサー231は、取得した位置情報を制御部24へ出力する。
【0023】
画像センサー232は、作業機20の周辺の物体などを表す画像を生成する。画像センサー232は、生成された画像を制御部24に出力する。画像センサー232は、例えば可視光を受光して画像を生成するカメラを用いて構成されてもよいし、赤外線や他の波長の電磁波を照射して反射光(反射波)を受けて画像を生成するセンサー(例えばLIDAR)を用いて構成されてもよい。
【0024】
物体センサー233は、作業機20の周辺に位置する物体の存在を検知する。物体センサー233は、検知結果を示す信号や情報を制御部24に出力する。物体センサー233は、例えば赤外線や他の波長の電磁波や音波(超音波)を照射して反射光(反射波)を受けて物体の存在を検知してもよい。
【0025】
音センサー234は、周囲の音の大きさを検知する。音センサー234は、検知結果を示す信号や情報を制御部24に出力する。音センサー234によって検知される音の一つに、作業機20から発生する音がある。そのため、音センサー234は、作業機20から発生する音(特に作業駆動源261、回転軸91及び切断部92の動作によって生じる音)の大きさを検知することができるような向きと位置で作業機20に取り付けられることが望ましい。
【0026】
制御部24は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサとメモリーとを用いて構成される。制御部24は、プロセッサがプログラムを実行することによって、小音判定部241、小音制御部242及び自律制御部243として機能する。なお、制御部24の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されても良い。上記のプログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM、半導体記憶装置(例えばSSD:Solid State Drive)等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【0027】
小音判定部241は、環境情報を取得し、取得された環境情報に基づいて小音制御を行うか否かについて判定する。以下、小音判定部241の判定処理についていくつか具体例を挙げる。小音判定部241は、例えば自装置(作業機20)の位置が小音制御を行うべき位置であることに応じて、小音制御を行うと判定してもよい。小音制御を行うべき位置は、その位置を示す領域(以下「小音制御領域」という。)が予め定められていてもよいし、その基準(以下「位置判定基準」という。)が予め定められていてもよい。なお、小音制御領域は、影響低減制御を行うべき位置を示す領域である影響低減制御領域の具体例の一つである。
【0028】
小音制御領域は、例えば地図情報記憶部221に記憶される地図情報において定義されていてもよい。この場合、小音判定部241は、位置センサー231から自装置(作業機20)の位置を示す情報を取得し、地図情報に定義されている小音制御領域内に自装置が位置しているか否かについて判定する。そして、小音判定部241は、自装置が小音制御領域内に位置していると判定した場合、小音制御を行うと判定する。
【0029】
地図情報には、小音制御領域において小音制御を行うと判定すべき追加条件を示す情報がさらに定義されていてもよい。例えば、追加条件として、小音制御を行うと判定すべき曜日が定義されていてもよいし、時間帯が定義されていてもよいし、人体等の所定の物体が検知されることが定義されてもよいし、所定の音圧以上の音が検知されることが定義されてもよい。
【0030】
追加条件が定義されている場合には、小音判定部241は、自装置の位置が小音制御領域内であって、且つ、追加条件が満たされている場合に小音制御を行うと判定する。追加条件として音に関する条件が定義されている場合には、小音判定部241は、音センサー234の検知結果に基づいて追加条件が満たされるか否か判定してもよい。追加条件として周囲の物体に関する条件が定義されている場合には、小音判定部241は、画像センサー232又は物体センサー233の検知結果に基づいて追加条件が満たされるか否か判定してもよい。追加条件は、全ての小音制御領域に共通して定義されてもよいし、各小音制御領域に対して個別に定義されてもよい。
【0031】
位置判定基準は、例えば制御情報記憶部222に記憶される制御情報において定義されていてもよい。例えば、自装置が所定の属性の施設や建造物から所定の距離以内であることが位置判定基準として定義されてもよい。この場合、小音判定部241は、位置センサー231から自装置(作業機20)の位置を示す情報を取得し、地図情報から所定の属性の施設や建造物の位置情報を取得し、それらの距離を演算することによって位置判定基準が満たされているか否か判定しても良い。
【0032】
所定の属性の施設や建造物として、例えば飲食店や住宅が定義されてもよい。属性毎に異なる距離が定義されてもよい。追加条件として、属性毎に異なる時間帯や曜日がさらに定義されてもよい。例えば、飲食店から所定の距離以内である場合には、追加条件として、その飲食店の営業時間内であることが定義されてもよい。例えば、住宅から所定の距離以内である場合には、追加条件として、一般的な就寝時間(例えば夜から早朝まで)内であることが定義されてもよい。
【0033】
例えば、自装置が人や生物から所定の距離以内であることが位置判定基準として定義されてもよい。この場合、小音判定部241は、画像センサー232又は物体センサー233の検知結果に基づいて人や生物が検出されたか否か示す情報を取得し、人や生物が検出された場合には所定の距離以内であると判定しても良い。小音判定部241は、画像センサー232で撮像された画像を解析することによって人の顔や体の領域を判定し、その領域が所定の大きさ以上である場合には所定の距離以内であると判定しても良い。
【0034】
小音判定部241は、第一通信部211を介して環境センサー10の検知結果を環境情報として取得し、取得された検知結果に基づいて位置判定基準を満たしているか否か判定してもよい。例えば、環境センサー10において判定された人や生物の位置情報が取得されてもよい。小音判定部241は、このような情報を用いることによって、自装置からは陰になっていること(オクルージョンの発生など)によって直接検知できない位置の人や生物に関して、所定の距離以内であるか否か判定することができる。
【0035】
小音判定部241は、第二通信部212を介して他の作業機20から通知された情報を環境情報として取得し、取得された情報に基づいて位置判定基準を満たしているか否か判定してもよい。例えば、他の作業機20において、画像センサー232又は物体センサー233に基づいて判定された人や生物の位置情報が取得されてもよい。小音判定部241は、このような情報を用いることによって、自装置からは陰になっていること(オクルージョンの発生など)によって直接検知できない位置の人や生物に関して、所定の距離以内であるか否か判定することができる。
【0036】
小音判定部241は、第一通信部211を介して制御装置40から通知された情報を環境情報として取得し、取得された情報に基づいて位置判定基準を満たしているか否か判定してもよい。このような位置判定基準の具体例として、通信端末の位置から所定の距離以内であるか否かの判定がある。一般的に通信端末は人によって携帯されているため、通信端末の位置は人の位置とほぼ等しいことが多い。そのため、通信端末の位置から所定の距離以内か否かに基づいて、人と所定の距離以内であるか否かを判定することができる。この場合、各通信端末の位置に関する情報は、制御装置40から通知されてもよい。
【0037】
小音判定部241は、画像センサー232又は物体センサー233に基づいて人や生物が検出された場合には、検出結果(例えば検出された位置)を示す情報を、第二通信部212を介して他の作業機20に通知してもよい。
【0038】
小音制御部242は、小音判定部241によって小音制御を行うと判定された場合に、小音制御を行う。小音制御は、通常の制御が行われた場合に比べて、作業機20が発生させる音量が小さくなる制御である。小音制御は、例えば作業駆動源261の動作音がより小さくなるような所定の制御であってもよい。具体的には、小音制御は、例えば作業機器である切断部92の単位時間当たりの変位量がより小さくなるような制御であってもよい。より具体的には、小音制御は、例えば回転軸91(作業機器)の単位時間当たりの回転数が通常の制御に比べて小さい値となるような制御であってもよい。
【0039】
自律制御部243は、自装置(作業機20)の動作を自律的に制御する。例えば、自律制御部243は、自装置の走行する行程及び速度を判定し、走行駆動源262の動作や車輪93の向きを制御してもよい。例えば、自律制御部243は、自装置が所定の作業を行うか否かについて判定し、作業駆動源261の動作を制御してもよい。
【0040】
作業駆動源261は、制御部24の制御のもとで機体の底面に取り付けられた切断部92を駆動させることで、地表面から切断部92を横切って伸びる芝などの草を刈り取る。切断部92は、例えばカッターブレードを用いて構成される。作業駆動源261は、例えばモーターを用いて構成されてもよいし、エンジンを用いて構成されてもよい。
【0041】
走行駆動源262は、後輪93bを回転させることで、作業機20を移動させることができる。走行駆動源262は、例えばモーターを用いて構成されてもよいし、エンジンを用いて構成されてもよい。
【0042】
図4は、制御装置40の機能構成の具体例を示す概略ブロック図である。制御装置40は、例えばパーソナルコンピューター、スマートフォン、タブレット、サーバー装置、シングルボードコンピューター等の情報処理装置を用いて構成される。制御装置40は、通信部41、記憶部42及び制御部43を備える。
【0043】
通信部41は、通信装置を用いて構成される。通信部41は、ネットワーク50を介して通信装置30と通信する。通信部41は、通信装置30を介して環境センサー10や作業機20と通信する。
【0044】
記憶部42は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部42は、地図情報記憶部421、制御情報記憶部422及び作業機情報記憶部423を備える。地図情報記憶部421及び制御情報記憶部422は、それぞれ地図情報記憶部221及び制御情報記憶部222と同種の情報を記憶する。
【0045】
作業機情報記憶部423は、制御対象となる複数の作業機20に関する情報を記憶する。作業機情報記憶部423は、少なくとも、各作業機20について直接的又は間接的にその作業機20の動作の音量の大小を示す情報(以下「動作音情報」という。)を記憶する。例えば、各作業機20が通常動作を行った場合に生じる平均的な音量の大小を示す情報が動作音情報として定義されてもよい。この場合、走行時の音量が動作音情報として定義されてもよいし、作業時の音量が動作音情報として定義されてもよい。例えば、各作業機20の走行駆動源262がモーターであるかエンジンであるかを示す情報が動作音情報として定義されてもよい。例えば、各作業機20の作業駆動源261がモーターであるかエンジンであるかを示す情報が動作音情報として定義されてもよい。
【0046】
制御部43は、CPU等のプロセッサとメモリーとを用いて構成される。制御部43は、プロセッサがプログラムを実行することによって、情報取得部431、小音判定部432及び作業機判定部433として機能する。なお、制御部43の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されても良い。上記のプログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM、半導体記憶装置(例えばSSD:Solid State Drive)等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【0047】
情報取得部431は、通信部41を介して他の装置と通信することによって、情報を取得する。情報取得部431は、例えば環境センサー10と通信することによって、環境センサー10から出力された情報を取得しても良い。情報取得部431は、例えば不図示の位置情報サーバーと通信することによって、少なくとも作業領域における通信端末の位置を示す情報を取得しても良い。このような通信端末の具体例として、スマートフォンや携帯電話機等の移動体通信装置がある。情報取得部431は、例えば各作業機20から、各作業機20の音センサー234によって得られた作業音の大きさに関する情報を取得してもよい。この場合、情報取得部431は、得られた情報を作業機情報記憶部423に動作音情報として登録してもよい。
【0048】
小音判定部432は、制御対象となる各作業機20に関して、小音制御を行うか否か判定する。小音判定部432は、作業機20の小音判定部241と同様の処理を行うことで、各作業機20に関して判定処理を行っても良い。小音判定部432は、判定結果を示す情報を各作業機20に通知しても良い。この場合、各作業機20は、制御装置40から通知された情報に応じて動作してもよい。
【0049】
作業機判定部433は、制御対象となる各作業機20に関して、稼働させる作業機20と、その作業機20に作業させる領域(以下「割当領域」という。)と、を判定する。作業機判定部433は、例えば小音判定部432が判定処理に用いるものと同じ基準に基づいて、小音制御すべきと判定される領域を含む領域を、制御対象となる作業機20において相対的に小音で動作可能な作業機20(以下「小音装置」という。)に割当領域として割り当てる。作業機判定部433は、例えば小音判定部432が判定処理に用いるものと同じ基準に基づいて、小音制御する必要がないと判定される領域を、制御対象となる作業機20において相対的に小音で動作できない作業機20(以下「通常装置」という。)に割当領域として割り当てる。通常装置として、小音で動作可能か否かという基準ではなく、より高速に(より効率的に)作業を行うことが可能な作業機20が定義されてもよい。
【0050】
より小音で動作可能な作業機20は、例えば動作音情報に基づいて判定されてもよい。作業時の音量が動作音情報として定義されている場合には、より小音で動作可能な作業機20として、より作業時の音量が小さい作業機20が選択されてもよい。走行駆動源262又は作業駆動源261の種別が動作音情報として定義されている場合には、より小音で動作可能な作業機20として、例えばモーターで動作する作業機20が選択されてもよい。メンテナンスの実施時期が動作音情報として定義されている場合には、より小音で動作可能な作業機20として、例えばメンテナンス実施時期からの経過時間がより短い作業機20が選択されてもよい。
【0051】
作業機判定部433は、判定結果に基づいて各作業機20に対して制御信号を送信し、割り当てられた各領域での作業を指示する。
【0052】
図5は、作業機20の制御部24の処理の流れの具体例を示すフローチャートである。まず、小音判定部241は、自装置のセンサー23や第一通信部211や第二通信部212を用いて環境情報を取得する(ステップS101)。小音判定部241は、取得された環境情報に基づいて小音判定処理を行う(ステップS102)。小音判定処理の結果、小音制御を行うと判定された場合(ステップS103-YES)、小音制御部242は自装置(作業機20)を小音で動作するように制御する(ステップS104)。小音判定処理の結果、小音制御を行わないと判定された場合(ステップS103-NO)、小音制御部242は自装置(作業機20)を通常の音で動作するように制御する(ステップS105)。
【0053】
図6は、制御装置40の制御部43の処理の流れの具体例を示すシーケンスチャートである。まず、情報取得部431は情報を取得する(ステップS201)。作業機判定部433は、取得された情報に基づいて割当領域を判定する(ステップS202)。作業機判定部433は、割当領域のうち小音制御すべきと判定される領域を含む割当領域で動作する作業機20には、小音装置を割り当てる(ステップS203-YES)。作業機判定部433は、割り当てられた小音装置に対し割当領域の情報を含む動作指令を送信する(ステップS204)。作業機判定部433は、割当領域のうち小音制御する必要が無いと判定される領域で動作する作業機20には、通常装置を割り当てる(ステップS203-NO)。作業機判定部433は、割り当てられた通常装置に対し割当領域の情報を含む動作指令を送信する(ステップS205)。
【0054】
このように構成されることによって、作業機20が作業を実行している際の騒音が周囲の環境へ与える影響を低減させることができる。より具体的には、周囲の環境に応じて小音で動作すべきか否かが判定され、小音で動作すべきと判定された場合には小音で動作するように制御が行われるため、音の影響を低減することができる。
【0055】
なお、上述したように小音制御は影響低減制御の一具体例である。小音で動作するように制御すると判定された場合に、制御部24は、小音制御に代えて、音量は通常制御と変わらない又はより大きくなるものの、作業速度又は走行速度が通常制御よりも速くなるような制御(以下「高速制御」という。)を影響低減制御として実行してもよい。例えば、制御部24は、小音で動作するように制御すると判定された場合に、高速制御を実行する。制御部24は、例えばより高速な走行を行うように(例えば車輪93の回転数を上げるように)走行駆動源262を制御し、より高速に作業を行うことができるように(例えば回転軸91の単位時間当たりの回転数を上げるように)作業駆動源261を制御してもよい。このように制御されることによって、作業機20がある領域(例えば小音制御領域)に位置している時間を短縮することができる。そのため、その領域において作業機20の音が環境に与える影響を低減させることが可能となる。
【0056】
作業機20は、自律制御部243を備えないように構成されてもよい。この場合、作業機20は、例えば人によって操作されてもよい。
【0057】
作業機20は、自律制御部243及び走行駆動源262を備えないように構成されてもよい。この場合、作業機20は人によって操作され、人の移動に伴って作業機20が移動するように構成されてもよい。
【0058】
<実施形態のまとめ>
上記実施形態は以下の作業機及び制御装置を少なくとも開示する。
上記実施形態の作業機(例えば20)は、
駆動力を発生させる作業駆動源(例えば261)と、
前記作業駆動源の駆動力を用いて所定の作業を行う作業機器(例えば91,92)と、
自装置の周囲の環境に関する情報である環境情報を取得するセンサー(例えば23)と、
前記センサーによって取得された前記環境情報に基づいて影響低減制御を行うか否か判定し、影響低減制御を行うと判定された場合、前記作業機器が前記所定の作業を行う際に発生する音が周囲の環境へ与える影響を低減させる所定の制御である影響低減制御を実行する制御部(例えば24)と、
を備える。
【0059】
この実施形態によれば、環境情報に基づいて影響低減制御を実行するか否かが判定される。したがって、環境に応じて、作業機器が所定の作業を行う際に発生する音が周囲の環境へ与える影響を低減させることが可能となる。
【0060】
上記実施形態によれば、
前記センサーは、自装置の位置を示す位置情報を取得し、
前記制御部は、前記影響低減制御を行うべき領域である影響低減制御領域を示す地図情報を取得し、自装置の位置が前記影響低減制御領域内である場合には影響低減制御を行うと判定する。
【0061】
この実施形態によれば、影響低減制御を行うべき領域である影響低減制御領域を示す地図情報に基づいて影響低減制御を行うことが可能となる。
【0062】
上記実施形態によれば、
前記センサーは、自装置の周囲において人又は生物が存在するか否かを示す情報を取得し、
前記制御部は自装置の周囲において人又は生物が存在することを示す情報が取得された場合には影響低減制御を行うと判定する。
【0063】
この実施形態によれば、自装置の周囲において人又は生物が存在する場合に限定して影響低減制御を行うことが可能となる。そのため、不必要に影響低減制御を実行してしまうことによる効率の低下等を防ぐことが可能となる。
【0064】
上記実施形態によれば、
他の装置と通信する通信部(例えば211,212)をさらに備え、
前記センサーは、自装置の位置を示す位置情報を取得し、
前記制御部は、前記位置情報を前記通信部を介して他の装置に送信し、自装置が影響低減制御を行うか否か判定する他の装置から受信される情報に基づいて、影響低減制御を行うか否か判定する。
【0065】
この実施形態によれば、影響低減制御を行うか否かの判定結果を他の装置から取得することができる。そのため、作業機本体において影響低減制御を行うか否かの判定を行う必要が無く、作業機の低価格化や軽量化を図ることが可能である。
【0066】
上記実施形態によれば、
前記制御部は、曜日、日付又は時刻の少なくとも一つの情報にさらに基づいて影響低減制御を行うか否か判定する。
【0067】
この実施形態によれば、曜日、日付又は時刻等の情報に基づいて影響低減制御を実行することができる。そのため、例えば夜や早朝(例えば一般的な就寝時間)のように音の影響を低く抑えることが望まれるタイミングにおいて、影響低減制御を行うことが可能となる。
【0068】
上記実施形態によれば、
前記作業機器は、芝又は草を切断する切断部(例えば92)と、前記作業駆動源の駆動力を用いて前記切断部を変位させる伝達部(例えば91)と、を備え、
前記制御部は、前記影響低減制御を行う際に、前記切断部の単位時間当たりの変位量を変更する。
【0069】
この実施形態によれば、切断部の単位時間当たりの変位量を変更することで、切断部が変位することで生じる音の音量を制御し、周囲への影響を低く抑えることが可能となる。
【0070】
上記実施形態によれば、
自装置を走行させる駆動力を発生させる走行駆動源(例えば262)をさらに備え、
前記制御部は、前記影響低減制御を行う際に、前記走行駆動源の動作を制御する。
【0071】
この実施形態によれば、走行の速さを変更することで、周囲への影響を低く抑えることが可能となる。例えば、走行の速さを遅くすることで、走行に伴って生じる音の音量を低く抑えることができる。例えば、走行の速さを早くすることで、作業機がある領域内に位置している時間を短縮し、その領域における影響を低く抑えることが可能となる。
【0072】
上記実施形態の制御装置(例えば40)は、
他の装置と通信する通信部(例えば41)と、
複数の作業機に関する情報を予め記憶する作業機情報記憶部(例えば423)と、
前記作業機に所定の作業を実行させる領域に関する情報である地図情報記憶部(例えば421)と、
前記作業機に関する情報に基づいて、影響低減制御を行うべき領域と、影響低減制御を行う必要の無い領域と、その領域で作業する作業機と、の組合せを判定し、判定結果に基づいて各作業機に対し割り当てられた領域での作業を、前記通信部を介して指示する制御部(例えば43)と、
を備える。
【0073】
この実施形態によれば、影響低減制御を行うべき領域と、影響低減制御を行う必要の無い領域と、に対して作業機の性能等に基づいて適切に割り当てることで、作業機器が所定の作業を行う際に発生する音が周囲の環境へ与える影響を低減させることが可能となる。
【0074】
上記実施形態によれば、
前記作業機情報記憶部は、各作業機について行われたメンテナンスに関する情報を記憶し、
前記制御部は、前記メンテナンスに関する情報に基づいて、領域と作業機との組合せを判定する。
【0075】
この実施形態によれば、各作業機のメンテナンスの状況に基づいて、各領域と作業機との組合せを適切に判定することができる。
【0076】
上記実施形態によれば、
前記作業機情報記憶部は、各作業機において発生する音に関する情報を記憶し、
前記制御部は、前記音に関する情報に基づいて、領域と作業機との組合せを判定する。
【0077】
この実施形態によれば、各作業機において発生する音に基づいて、各領域と作業機との組合せを適切に判定することができる。
【0078】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0079】
100…作業機制御システム、10…環境センサー、20…作業機、211…第一通信部、212…第二通信部、22…記憶部、221…地図情報記憶部、222…制御情報記憶部、23…センサー、231…位置センサー、232…画像センサー、233…物体センサー、234…音センサー、24…制御部、241…小音判定部、242…小音制御部、243…自律制御部、261…作業駆動源、262…走行駆動源、91…回転軸、92…切断部、93a…前輪、93b…後輪、30…通信装置、40…制御装置、41…通信部、42…記憶部、421…地図情報記憶部、422…制御情報記憶部、423…作業機情報記憶部、43…制御部、431…情報取得部、432…小音判定部、433…作業機判定部、6…建物
図1
図2
図3
図4
図5
図6