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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2017年9月21日
【発行日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】無人走行作業車
(51)【国際特許分類】
   A01D 34/64 20060101AFI20181130BHJP
   A01B 69/00 20060101ALI20181130BHJP
【FI】
   A01D34/64 M
   A01B69/00 303Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】13
【出願番号】特願2018-505169(P2018-505169)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2016年3月17日
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【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】100076428
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳
(74)【代理人】
【識別番号】100115071
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康弘
(74)【代理人】
【識別番号】100112508
【弁理士】
【氏名又は名称】高柳 司郎
(74)【代理人】
【識別番号】100116894
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 秀二
(74)【代理人】
【識別番号】100134175
【弁理士】
【氏名又は名称】永川 行光
(74)【代理人】
【識別番号】100166648
【弁理士】
【氏名又は名称】鎗田 伸宜
(74)【代理人】
【識別番号】100161399
【弁理士】
【氏名又は名称】大戸 隆広
(72)【発明者】
【氏名】山中 真
(72)【発明者】
【氏名】廣瀬 好寿
【テーマコード(参考)】
2B043
2B083
【Fターム(参考)】
2B043AA04
2B043AB20
2B043BA09
2B043BB11
2B043DC03
2B043EA26
2B043EA37
2B043EB09
2B043EB18
2B043EB23
2B043EB24
2B043EC02
2B043ED02
2B043ED12
2B083AA02
2B083BA12
2B083BA18
2B083CA02
2B083DA03
2B083HA60
(57)【要約】
無人走行作業車(10)は、ハウジング(11)と、このハウジング(11)に設けられる左右の後輪(13)と、ハウジング(11)の下部に設けられる作業部(14)と、を備える。ハウジング(11)は、無人走行作業車(10)の外部を撮像する複数のカメラ(33)を有する。複数のカメラ(33)は、ハウジング(11)の上面のなかの平面視略中央に配置される。また、ハウジング(11)は、複数のカメラ(33)を有する単一のカメラユニット(31)を備えてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、このハウジングに設けられる自走車輪と、前記ハウジングの下部に設けられる作業部と、を備える無人走行作業車であって、
前記ハウジングは、前記無人走行作業車の外部を撮像する複数のカメラを有し、
前記複数のカメラは、前記ハウジングの上面のなかの平面視略中央に配置される無人走行作業車。
【請求項2】
前記ハウジングは、前記複数のカメラを有する単一のカメラユニットを備える、請求項1記載の無人走行作業車。
【請求項3】
前記ハウジングは、前記ハウジングの前記上面のなかの前記平面視略中央で前記上面の高さが最も高くなる、請求項1又は2記載の無人走行作業車。
【請求項4】
前記ハウジングの外周縁は、前縁と後縁と左縁と右縁とからなる平面視略矩形状に形成されており、
前記複数のカメラは、前記無人走行作業車の前方を撮像する前側カメラと、前記無人走行作業車の後方を撮像する後側カメラと、前記無人走行作業車の左側方を撮像する左側カメラと、前記無人走行作業車の右側方を撮像する右側カメラとの、4個からなる、請求項1から3のいずれか1項記載の無人走行作業車。
【請求項5】
前記無人走行作業車を上から見て、前記ハウジングの前縁から前記カメラユニットまでの距離は、前記ハウジングの後縁から前記カメラユニットまでの距離よりも大きい、請求項4記載の無人走行作業車。
【請求項6】
前記ハウジングの少なくとも前半部では、前記複数のカメラを上から見て、前記複数のカメラのなかの互いに隣り合うカメラ同士は、各カメラの撮像範囲の限界線が前記ハウジングの外周縁又はこの外周縁よりも内側で交差するように配置されている請求項1から5のいずれか1項記載の無人走行作業車。
【請求項7】
前記複数のカメラは、前記ハウジングの前半部の他に後半部でも、前記カメラユニットを上から見て、前記複数のカメラのなかの互いに隣り合うカメラ同士は、各カメラの撮像範囲の限界線が前記ハウジングの外周縁又はこの外周縁よりも内側で交差するように配置されている、請求項6記載の無人走行作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無人走行作業車に関する。本発明は、特に、複数のカメラを有して外部を撮像可能な無人走行作業車に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば芝刈り作業用ブレード等の作業装置を搭載し、設定された作業エリアを無人走行する間に作業装置を作動させる無人走行作業車が提案されている。例えば、特許文献1には、無人走行作業車のハウジングの縁部にカメラを備える無人走行作業車が開示されている。
【0003】
特許文献1に開示されている無人走行作業車は、カメラで無人走行作業車のハウジングの縁部の下方を撮像し、撮像範囲に含まれた作業エリアが作業実施済みであるか作業未実施であるかを判定することができる。特許文献1に開示されている無人走行作業車は、例えば、撮像範囲に含まれた作業エリアの芝草の芝刈作業を実施済みであるか未実施であるかを判定することができる。
【0004】
ところで、カメラは、例えば無人走行作業車の周囲の障害物の有無を判定する等、他の用途にも用いることが可能であることを本発明者らは認識した。無人走行作業車の周囲を撮像することを目的とするときには、特許文献1に開示されている無人走行作業車のように、無人走行作業車のハウジングの縁部の下方を撮像するだけでは不十分であることを、本発明者らは認識した。このように、特許文献1に開示されている無人走行作業車には、カメラを好適な位置に配置するために改善の余地があることを、本発明者らは認識した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】欧州特許第2286653号明細書
【発明の概要】
【0006】
本発明の1つの目的は、複数のカメラを好適な位置に配置可能な無人走行作業車を提供することにある。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
【0007】
本発明に従う第1の態様は、ハウジングと、このハウジングに設けられる自走車輪と、前記ハウジングの下部に設けられる作業部と、を備える無人走行作業車であって、
前記ハウジングは、前記無人走行作業車の外部を撮像する複数のカメラを有し、
前記複数のカメラは、前記ハウジングの上面のなかの平面視略中央に配置される無人走行作業車に関係する。
【0008】
第1の態様によれば、例えば、複数のカメラをハウジングの上面のなかの平面視略中央から遠い位置に配置する場合と比較して、カメラの数、各カメラの配置位置及び各カメラの画角の広さを変更することなく、各カメラの撮像可能範囲の死角を減らすことができる。
【0009】
本発明に従う第2の態様では、第1の態様において、前記ハウジングは、前記複数のカメラを有する単一のカメラユニットを備えてもよい。
【0010】
複数のカメラが単一のカメラユニットに集約されることによって、複数のカメラを個別にハウジングに取り付けるためのハウジングへの加工及び作業時間等が必要なくなる。
【0011】
本発明に従う第3の態様では、第1又は2の態様において、前記ハウジングは、前記ハウジングの前記上面のなかの前記平面視略中央で前記上面の高さが最も高くなってもよい。
【0012】
ハウジングの上面のなかの平面視略中央は、ハウジングの上面の高さが最も高くなっていることによって、各カメラが撮像する画像にハウジングの上面の一部が含まれることが抑制される。
【0013】
本発明に従う第4の態様では、第1から3の態様において、前記ハウジングの外周縁は、前縁と後縁と左縁と右縁とからなる平面視略矩形状に形成されており、
前記複数のカメラは、前記無人走行作業車の前方を撮像する前側カメラと、前記無人走行作業車の後方を撮像する後側カメラと、前記無人走行作業車の左側方を撮像する左側カメラと、前記無人走行作業車の右側方を撮像する右側カメラとの、4個からなってもよい。
【0014】
第4の態様によると、例えばハウジングの外周縁が平面視略真円等の場合と比較して、カメラユニットが有する複数のカメラの画角の広さを変更することなく、各カメラの撮像可能範囲の死角を減らすことができる。
【0015】
本発明に従う第5の態様では、第4の態様において、前記無人走行作業車を上から見て、前記ハウジングの前縁から前記カメラユニットまでの距離は、前記ハウジングの後縁から前記カメラユニットまでの距離よりも大きくてもよい。
【0016】
第5の態様によると、例えばハウジングの外周縁の前縁からカメラユニットまでの距離が外周縁の後縁からカメラユニットまでの距離よりも短い場合と比較して、カメラユニットが有する前側カメラ、左側カメラ及び右側カメラの画角の広さを変更することなく、各カメラの撮像可能範囲の死角を減らすことができる。
【0017】
本発明に従う第6の態様では、第1から5の態様において、前記ハウジングの少なくとも前半部では、前記複数のカメラを上から見て、前記複数のカメラのなかの互いに隣り合うカメラ同士は、各カメラの撮像範囲の限界線が前記ハウジングの外周縁又はこの外周縁よりも内側で交差するように配置されてもよい。
【0018】
第6の態様によると、ハウジングの上面の中央より少なくとも前側は、各カメラの撮像可能範囲の死角がなくなり、カメラユニットが無人走行作業車の外部の情報を好適に取得することができる。
【0019】
本発明に従う第7の態様では、第6の態様において、前記複数のカメラは、前記ハウジングの前半部の他に後半部でも、前記カメラユニットを上から見て、前記複数のカメラのなかの互いに隣り合うカメラ同士は、各カメラの撮像範囲の限界線が前記ハウジングの外周縁又はこの外周縁よりも内側で交差するように配置されてもよい。
【0020】
第7の態様によると、ハウジングの上面の中央より後側も、各カメラの撮像可能範囲の死角がなくなり、カメラユニットが無人走行作業車の外部の情報を好適に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】本発明に係る無人走行作業車の側面図である。
図2図1に示される無人走行作業車の平面図である。
図3図2に示される無人走行作業車のハウジングの中央部分の拡大図である。
図4図3の4−4線に沿った断面図である。
図5図1に示される無人走行作業車の変形例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
【0023】
図1及び図2には、無人走行作業車(以下、作業車)10の一例として、芝草を刈るように自主的に走行可能な無人走行式芝刈機(いわゆる、ロボット式芝刈機)が示されている。作業車10は、ハウジング11と、ハウジング11の前部に備えた左右の前輪12と、ハウジング11の後部に備えた左右の後輪13と、ハウジング11の中央の下部に備えた作業部14とを備える。図1及び図2に示される例においては、作業部14の一例として、ロボット式芝刈機10の芝刈ブレード14が示されている。
【0024】
ハウジング11は、機体の役割をも果たす。ハウジング11は、本体部17と、この本体部17の平面視略中央に設けられている開口部17aを開閉可能に構成されているリッド部18と、を含んでもよい。代替的に、ハウジング11は、リッド部18を含まなくてもよい。また、ハウジング11の本体部17の外周縁21は、前縁21aと後縁21bと左縁21cと右縁21dとからなる平面視略矩形状に形成されている。
【0025】
リッド部18は、一方の端部が本体部17の開口部17a側の端部と係合可能に構成されていることによって、この係合する部分を支点に上下に回動して本体部17の開口部17aを開閉可能であってもよい。代替的に、リッド部18は、本体部17から取り外し可能に構成されていることによって、本体部17の開口部17aを開閉可能であってもよい。
【0026】
左右の後輪13は、左右の走行用モータ15によって、個別に駆動される。作業部14は、作業部駆動用モータ16によって駆動される。左右の走行用モータ15及び作業部駆動用モータ16は、ハウジング11に取り付けられた動力源の一種である。
【0027】
また、作業車10は、図示されていない各種の検出センサの検出信号及び/又は後述するカメラユニット31が撮像する画像に基づいて、左右の走行用モータ15及び作業部駆動用モータ16を自動制御する図示されていない制御部を備える。図示されていない各種の検出センサは、例えば、障害物検出センサ、角速度センサ、加速度センサ等である。左右の走行用モータ15が互いに等速で正転、または互いに等速で逆転することによって、作業車10は前後方向に直進走行をする。また、左右の走行用モータ15のいずれか一方だけが逆転することによって、作業車10は旋回する。
【0028】
また、ハウジング11は、作業車10の外部を撮像可能な複数のカメラ33を有する1つのカメラユニット31を、ハウジング11の上面のなかの平面視略中央に配置する。また、ハウジング11がリッド部18を含むときには、カメラユニット31はリッド部18の上面のなかの平面視略中央に配置される。ハウジング11がリッド部18を含む場合は、リッド部18を取り外すことのみによって、リッド部18に配置されているカメラユニット31を取り外すことができる。すなわち、交換又は点検のとき等に、ユーザーが例えばドライバ等を用いてカメラユニット31を個別に取り外す必要がない。
【0029】
ここで、カメラユニット31がハウジング11の上面のなかの平面視略中央に配置されることが好適な理由を説明する。カメラユニット31は、複数のカメラ33をカメラユニット31の外周縁上に有する。図2及び図3に示される例では、カメラユニット31は、作業車10の前方を撮像する前側カメラ33aと、作業車10の後方を撮像する後側カメラ33bと、作業車10の左側方を撮像する左側カメラ33cと、作業車10の右側方を撮像する右側カメラ33dと、の4つのカメラ33を有する。また、図2及び図3に示される例には、カメラユニット31が有する各カメラ33の撮像可能範囲に含まれない部分である撮像可能範囲の死角の説明を容易にするために、各カメラ33の画角の広さを模式的に表す、カメラ33の撮像可能範囲の限界線が各カメラ33から延びているように示されている。
【0030】
ここで、比較例として、図5には、複数のカメラ33がカメラユニット31に集約されることなく、ハウジング11に直接配置されている例が示されている。すなわち、図5に示される比較例では、前側カメラ33aがハウジング11の本体部17の前縁部21aに近い側に配置され、後側カメラ33bが本体部17の後縁部21bに近い側に配置され、左側カメラ33cが本体部17の左縁部21aに近い側に配置され、右側カメラ33dが本体部17の右縁部21dに近い側に配置されている。また、図5に示される比較例における各カメラ33の画角の広さは、図2に示される例における各カメラ33の画角の広さと略同じになるように示されている。
【0031】
図2図5とを比較すると、図2に示される例の方が、各カメラ33の撮像可能範囲の死角が少なくなっている。すなわち、各カメラ33をハウジング11の上面のなかの平面視略中央に配置する場合は、各カメラ33をハウジング11の上面のなかの平面視略中央から遠い位置に配置する場合と比較して、カメラ33の数、各カメラ33の配置位置及び各カメラ33の画角の広さを変更することなく、各カメラ33の撮像可能範囲の死角を減らすことができる。
【0032】
以上に説明したように、ハウジング11において、カメラユニット31を配置する好適な位置は、ハウジング11の上面のなかの平面視略中央である。
【0033】
また、図1及び図4に示されるように、ハウジング11は平面視略中央でハウジング11の上面の高さが最も高くなるように形成されていることが好ましい。ハウジング11の上面の高さが、上面のなかの平面視略中央で最も高くなっていることによって、各カメラ33が撮像する画像にハウジング11の上面の一部が含まれることが抑制される。
【0034】
また、図2に示される例のように、ハウジング11の上面の少なくとも前半部において、カメラユニット31を上から見て隣り合う各カメラ33の撮像可能範囲の限界線が、ハウジング11の外周縁21又は外周縁21よりも内側で交差することが好ましい。すなわち、これが実現するように、カメラ33の数、各カメラ33のカメラユニット31上の配置位置、各カメラ33の画角の広さが適切に選択されることが好ましい。その結果、ハウジング11の上面の中央より少なくとも前側は、各カメラ33の撮像可能範囲の死角がなくなり、カメラユニット31が作業車10の外部の情報を好適に取得することができる。
【0035】
また、図2に示される例のように、ハウジング11の上面の後半部においても、カメラユニット31を上から見て隣り合う各カメラ33の撮像可能範囲の限界線が、ハウジング11の外周縁21又は外周縁21よりも内側で交差することがさらに好ましい。すなわち、これが実現するように、カメラ33の数、各カメラ33のカメラユニット31上の配置位置、各カメラ33の画角の広さが適切に選択されることがさらに好ましい。その結果、ハウジング11の上面の中央より後側も、各カメラ33の撮像可能範囲の死角がなくなり、カメラユニット31が作業車10の外部の情報を好適に取得することができる。
【0036】
また、ハウジング11の本体部17の外周縁21が平面視略矩形状に形成されていることによって、外周縁21の前後左右の各コーナーからカメラユニット31までの距離は、外周縁21の前縁21aと後縁21bと左縁21cと右縁21dとからカメラユニット31までの距離よりも長い。このため、例えば外周縁21が平面視略真円等の場合と比較して、図2に示される例におけるカメラユニット31が有する各カメラ33(前側カメラ33a、後側カメラ33b、左側カメラ33c及び右側カメラ33d)の画角の広さを変更することなく、各カメラ33の撮像可能範囲の死角を減らすことができる。
【0037】
さらに、図2に示される例においては、ハウジング11の本体部17の外周縁21の前縁21aからカメラユニット31までの距離は、外周縁21の後縁21bからカメラユニット31までの距離よりも長い。すなわち、外周縁21の前側の左右のコーナー(前縁21aと左縁21cとの間のコーナー及び前縁21aと右縁21dとの間のコーナー)からカメラユニット31までの距離は、後側の左右のコーナー(後縁21bと左縁21cとの間のコーナー及び後縁21bと右縁21dとの間のコーナー)からカメラユニット31までの距離よりも長い。このため、例えばハウジング11の本体部17の外周縁21の前縁21aからカメラユニット31までの距離が外周縁21の後縁21bからカメラユニット31までの距離よりも短い場合と比較して、図2に示される例におけるカメラユニット31が有する前側カメラ33a、左側カメラ33c及び右側カメラ33dの画角の広さを変更することなく、各カメラ33の撮像可能範囲の死角を減らすことができる。
【0038】
ここまで説明した実施形態においては、複数のカメラ33を有するカメラユニット31がハウジング11に配置されていたが、実施形態によっては、複数のカメラ33がカメラユニット31に集約されることなく、ハウジング11に直接配置されてもよい。この場合には、ここまで説明した実施形態において、カメラユニット31を適宜、複数のカメラ33と読み替えることとする。なお、複数のカメラ33が単一のカメラユニット31に集約される場合には、複数のカメラ33を個別にハウジング11に取り付けるためのハウジング11への加工及び作業時間等が必要なくなる。
【0039】
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明の作業車10は、自主的に走行可能な無人走行式作業車に採用するのに好適である。
【符号の説明】
【0041】
10・・・無人走行作業車、11・・・ハウジング、13・・・後輪、14・・・作業部、15・・・走行用モータ、16・・・作業部駆動用モータ、17・・・ハウジングの本体部、18・・・ハウジングのリッド部、31・・・カメラユニット、33・・・カメラ。
図1
図2
図3
図4
図5
【国際調査報告】