(57)【要約】【課題】細い通路のような狭いエリアを介して主作業エリアが複数存在する場合であっても、複数の主作業エリア内を均等に作業できるようにした自走式作業機を提供する。【解決手段】ループ状に形成されたガイドワイヤで囲まれた作業領域内で自律的な走行をしながら草刈り作業を行う自走式作業機において、充電ステーション２７０にてバッテリへの充電が完了したら、自走作業のスタート地点として充電ステーション２７０から離れた位置からスタートさせるロケーション機能を設けた。ロケーション機能の実行時には、草刈機１は、ガイドワイヤに沿って所定距離だけ時計回りに走行した後に、設定されたスタート地点ＳＴ（ｎ）から草刈り作業を開始する。スタート地点ＳＴ（ｎ）は、ガイドワイヤ２８５の全長のうちのいずれかの地点がランダムに設定される。【選択図】図６
2018164425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を駆動する車輪モータと、作業機器を駆動する作業用モータと、充電ステーションにおいて充電可能であって前記車輪モータ及び前記作業用モータに電力を供給する二次電池と、ループ状に形成されたガイドワイヤに流れる電流によって発生された磁界を検知するガイドワイヤセンサと、ガイドワイヤセンサからの検知状態に応じて前記作業用モータ及び前記車輪モータの駆動を制御する制御装置と、を有し、前記ガイドワイヤで閉じられた作業領域内で自律的な走行をしながら前記作業用モータを駆動して作業を行う自走式作業機において、
前記制御装置は、
前記充電ステーションにて前記二次電池への充電が完了したら、前記ガイドワイヤに沿ってスタート地点まで走行するガイド走行を行った後に自走作業を開始し、前記自走作業を行うにあたり前記スタート地点を自律的に変更可能であることを特徴とする自走式作業機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ガイド走行を行う距離をランダムに変えることにより前記スタート地点を変更することを特徴とする請求項１に記載の自走式作業機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記スタート地点の決定を前記ガイドワイヤのワイヤ長に基づいて行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式作業機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記二次電池の電圧を監視し、前記二次電池の残量が少なくなったら前記ガイドワイヤに沿って前記充電ステーションへ帰還させるように制御し、
前記帰還の際の前記ガイドワイヤに沿った走行距離を測定することによってワイヤ長を学習することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自走式作業機。
【請求項５】
前記ガイドワイヤに沿って前記充電ステーションから所定の距離までの区間を第一の除外区間とし、
前記制御装置は、前記スタート地点として前記第一の除外区間からのスタートを回避させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の自走式作業機。
【請求項６】
前記制御装置は、前記スタート地点から開始された直後の前記自走作業時の転回間隔を監視することにより、前記スタート地点として不適な箇所であるか否かを判定し、判定された不適箇所を含む区間を第二の除外区間とし、
前記制御装置は、前記スタート地点の決定において前記第二の除外区間からのスタートを回避させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の自走式作業機。
【請求項７】
前記制御装置は、前記スタート地点から開始された直後の前記自走作業直後の複数回の転回の間隔がすべて所定の距離内であるときにそのスタート地点を不適箇所として記録し、
記録された複数の不適箇所に対して隣接する不適箇所との前記ガイドワイヤに沿った距離が所定の長さ以内である際に、前記記録された不適箇所と隣接する前記不適箇所との間を前記第二の除外区間として設定することを特徴とする請求項６に記載の自走式作業機。
【請求項８】
車輪を駆動する車輪モータと、作業機器を駆動する作業用モータと、充電ステーションにおいて充電可能であって前記車輪モータ及び前記作業用モータに電力を供給する二次電池と、ループ状に形成されたガイドワイヤに流れる電流によって発生された磁界を検知するガイドワイヤセンサと、ガイドワイヤセンサからの検知状態に応じて前記作業用モータ及び前記車輪モータの駆動を制御する制御装置と、を有し、前記ガイドワイヤで閉じられた作業領域内で自律的な走行をしながら前記作業用モータを駆動して作業を行う自走式作業機において、
前記制御装置は、
前記充電ステーションにて前記二次電池への充電が完了したら、前記ガイドワイヤに沿ってスタート地点まで走行するガイド走行を行った後に自走作業を開始し、前記自走作業を行うにあたり前記スタート地点をランダムに設定することを特徴とする自走式作業機。
【請求項９】
前記制御装置は、前記充電ステーションの近くから前記自走作業を開始するか、又は、前記充電ステーションから離れた前記スタート地点から前記自走作業を開始するかを、所定の比率で切替可能としたことを特徴とする請求項８に記載の自走式作業機。
【請求項１０】
前記作業機器は草刈り用の刈刃であって、前記作業用モータは前記刈刃を駆動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の自走式作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池により電気モータを駆動し、ガイドワイヤによって囲まれる作業領域内を自律的に走行しながら目的とする作業機器を動作させて草刈り等の作業を行う自走式作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁界を発生するワイヤや壁で区画された作業領域内を自動的に走行して様々な作業を行う自走式作業機が知られている。この自走式作業機を草刈り作業に適用したのが自走式草刈機である。自走式草刈機は、特許文献１に開示されているように車輪を駆動するための車輪モータと、草刈用の刈刃を駆動する刈刃用のモータを独立して設け、これらモータに電力を供給する二次電池を搭載して制御装置にて自律走行を制御する。ここで従来の自走式草刈機の使用例を図１２を用いて説明する。図１２において家屋２００に隣接する庭２１０に芝生（図示せず）が植えられており、そこが草刈りを行う対象たる草刈領域２９０である。草刈領域２９０には芝生の上に自走式の草刈機３０１が配置される。草刈領域２９０には、草刈機３０１を充電するための充電ステーション２７０が設置される。充電ステーション２７０は、芝刈り領域の外縁の何れかの位置に設置され、ケーブル２６０によってＡＣアダプタ２５０に接続される。ＡＣアダプタ２５０は、商用交流電源等のコンセント（図示せず）に接続され、コンセントから供給される交流電圧（例えば２３０Ｖ）を、直流電圧（例えば２１Ｖ）に変換する。充電ステーション２７０は直流出力端子（正極、負極）を有し、草刈機３０１が矢印２８１の方向に向かって充電ステーション２７０の充電位置に到達すると、草刈機３０１の受電端子（図示せず）が充電ステーション２７０の直流出力端子（図示せず）に接触するようにして停止する。その後、充電ステーション２７０側から草刈機３０１側への電力の供給が行われ、草刈機３０１は搭載された二次電池の充電を行う。充電が完了すると草刈機３０１は矢印２８１とは反対向きに少しだけ移動（後退）し、矢印２８２ａ〜２８２ｃに示すような方向に走行を開始して草刈り動作を行う。２８２ａ〜２８２ｃのいずれか、又は別の方向に進むかは、草刈機３０１の制御装置によってランダムに決定される。
【０００３】
草刈機３０１の自律走行を助けるために、庭２１０内の草刈領域２９０とその他の領域との境界部分には、境界ケーブルや、柵や、無線や光等を用いた境界報知手段が予め配置される。図１２では境界報知手段としてループ状に形成されたガイドワイヤ（誘導ワイヤ）２８０が配設（例えば埋設）される。ガイドワイヤ２８０の配設は草刈機３０１の使用者が草刈り前に予め行うもので、自走式の草刈機３０１はガイドワイヤ２８０を外縁とする内側の領域をランダムに走行することによって草刈作業を行う。ガイドワイヤ２８０には充電ステーション２７０内の誘導信号発生器（図示せず）が接続され、所定間隔でパルス状の電流が流される。草刈機３０１は、ガイドワイヤ２８０に流れる電流により発生した磁界を検知することにより、草刈領域２９０の内側部分からガイドワイヤ２８０の配設された外縁位置に到達したかを判別し、外縁位置に到達したら所定距離後退した後に右又は左方向に転回することにより、別の方向に向けて走行を再開する。このようにガイドワイヤ２８０によって囲まれた領域内を自律走行しながら草刈作業を行う。
【０００４】
自走式にて草刈作業中に二次電池の電圧が低下した場合、充電を行うために草刈機３０１は充電ステーション２７０に向けて帰還走行を行う。この帰還走行を開始すると判断された時に、草刈機３０１が地点２９１にある場合は、草刈機３０１は点線矢印２９２のように直進してガイドワイヤ２８０の地点２９３に到達する。次に、草刈機３０１は右方向に転回してガイドワイヤ２８０に沿って矢印２９４〜２９５６示す辺部を通過しながら移動し、充電ステーション２７０に到達する。ここで草刈機３０１は充電ステーション２７０に対して矢印２８１の方向に接近することで所定の充電位置に到達できる。従って、図１２に示す例では、草刈機３０１の充電ステーション２７０への接近方向の関係から、ガイドワイヤ２８０を上から見た際に時計回りに移動しながら充電ステーション２７０に帰還する。充電ステーション２７０に接続されたら、草刈機３０１の制御装置は二次電池への充電を行う。二次電池としてはリチウムイオン電池が広く用いられる。二次電池の充電が終了した後は、草刈機３０１は、矢印２８１と反対方向にわずかに後退して充電ステーション２７０との距離を取る。所定の距離（例えば１ｍ）の後退が完了したら、矢印２８２ａ〜２８２ｃのような方向のいずれかに向けて転回した後に、刈刃用モータを回転させて走行しながら草刈り作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１６５７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
草刈機３０１は、草刈り領域の境界となるガイドワイヤ２８０を認識し、ガイドワイヤ２８０上を追跡しながら走行する機能を持つ。また、ガイドワイヤ２８０上に配置される充電ステーション２７０に到達したか否かを認識する機能を持っている。しかしながら、ガイドワイヤ２８０にて設定される作業エリア（草刈領域２９０）の形状は認識していない。図１２の例では草刈領域２９０を上から見た際に略正方形の単純な形状であるが、図１３にて示すように通路等の細いエリア３３０を介して主な作業エリア３１０、３２０が２つあるような場合もある。このような作業エリアの場合は、上述した従来の草刈機３０１のように、スタート地点を充電ステーション２７０の近傍に固定すると、一方の作業エリア３１０から他方の作業エリア３２０への移行する確率が極端に低くなり、作業エリア３１０に対して作業エリア３２０への草刈り頻度が低くなる虞があった。
【０００７】
これらを解決するために、刈刃用モータを回転開始して草刈り作業を開始する第２のスタート地点を、作業エリア３２０の内部に設定して、充電ステーション２７０からスタートさせるか、作業エリア３２０の内部のスタート地点でスタートさせるかを選択するということが考えられる。しかしながら、この方法では作業者が予め第２のスタート地点の位置を設定して、草刈機３０１に予め登録しておく必要があるため、その登録作業が煩わしい。また、草刈機３０１を交換したり、ガイドワイヤ２８０の形状を変更したりする場合には、草刈機３０１への第２のスタート地点の登録を再度行う必要があり、その登録作業が煩わしい。特に、登録作業にはユーザが充電ステーション２７０から第２のスタート地点へのガイドワイヤ２８５に沿った距離を測定又は把握した上で設定する必要があるので手間を要する。
【０００８】
本発明の目的は、上記背景に鑑みてなされたもので、主作業エリアが細い通路のような細いエリアを介して複数存在する場合であっても、複数の主作業エリア内を均等に作業できるようにした自走式作業機を提供することにある。
本発明の他の目的は、敷設されたガイドワイヤの長さと、作業開始地点として除外すべき区間を自動的に学習して、ユーザによる設定なしに作業の最適なスタート地点を設定できるようにした自走式作業機を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、主作業エリアが３つ以上あるような場合であってもユーザによる設定無しに効果的に最適な刈り取り開始地点を設定可能とした自走式作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
本発明の一つの特徴によれば、車輪を駆動する車輪モータと、作業機器を駆動する作業用モータと、充電ステーションにおいて充電可能であって車輪モータ及び作業用モータに電力を供給する二次電池と、ループ状に形成されたガイドワイヤに流れる電流によって発生された磁界を検知するガイドワイヤセンサと、ガイドワイヤセンサからの検知状態に応じて作業用モータ及び車輪モータの駆動を制御する制御装置とを有し、ガイドワイヤで閉じられた作業領域内で自律的な走行をしながら作業用モータを駆動して作業を行う自走式作業機において、制御装置は、充電ステーションにて二次電池への充電が完了したらガイドワイヤに沿ってスタート地点まで走行する“ガイド走行”を行った後に、自走作業を開始する。この際の自走作業を行うにあたり、スタート地点をユーザが設定することなく自走式作業機が自律的に変更可能であるように構成した。このスタート地点の変更は、制御装置がガイドワイヤのワイヤ長を自動的に取得して、ガイド走行を行う距離をランダムに設定することによりおこなう。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、制御装置は二次電池の電圧を監視し、二次電池の残量が少なくなったらガイドワイヤに沿って充電ステーションへ帰還させる。この帰還の際に、制御装置はガイドワイヤに沿った走行距離を測定することによってワイヤ長を学習する。また、ガイドワイヤに沿って充電ステーションから所定の距離までの区間を第一の除外区間とし、制御装置はスタート地点として第一の除外区間からのスタートを回避する。さらに、制御装置はスタート地点から開始された直後の自走作業時の転回間隔を監視することにより、スタート地点として不適な箇所であるか否かを判定し、判定された不適箇所を含む区間を第二の除外区間としてメモリ上に格納し、スタート地点の決定において格納された第二の除外区間からのスタートを回避させるように制御する。具体的には、スタート地点から開始された直後の自走作業の複数回の転回の間隔がすべて所定の距離内であるときに、そのスタート地点を不適箇所としてメモリに記録し、記録された複数の不適箇所に対して隣接する不適箇所とのガイドワイヤに沿った距離が所定の長さ以内である際に、記録された不適箇所と隣接する不適箇所との間を、第二の除外区間として設定する。
【００１１】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記充電ステーションにて前記二次電池への充電が完了したら、車輪モータを駆動して前記ガイドワイヤに沿ってスタート地点まで走行するガイド走行を行い、前記自走作業を開始して作業領域内の作業を開始する。ガイド走行を行う範囲は、ガイドワイヤの全長内のいずれかの地点をランダムに設定すれば良い。また、制御装置は、充電ステーションの近くから自走作業を開始するか、又は、充電ステーションから離れたスタート地点までガイド走行を行ってから自走作業を開始するかを、所定の比率で又はランダムに切替可能とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自走式作業機において、ガイドワイヤの長さＬをユーザが測定して設定する必要もない上に、自走作業のスタート地点としてガイドワイヤ上の多くの箇所からスタートさせる“ロケーション機能”を実装したので、複数の主作業エリアがあるような作業領域でも均等に作業を行うことができる。また、ガイドワイヤの長さＬの取得を精度良く行うことができる上に、実行時のスタート地点として避けた方が好ましい区間（第二の除外区間）も学習機能により自動的に登録していくので、作業を繰り返すうちに自律走行の精度や作業効率が上昇する。さらに、ユーザがガイドワイヤの敷設長さや設置形状を変更した場合であっても、草刈機１の設定を変更することなく対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る自走式の草刈機１の外観形状を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る草刈機１の本体カバー２を外した状態の上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ部の断面図及び断面位置から右方向を見た図である。
【図４】図１の草刈機１の本体シャーシ１０に装備される各種機能部品を示すブロック図である。
【図５】図１の草刈機１の充電ステーション２７０への帰還手順を説明するための図である。
【図６】図１の草刈機１の草刈り開始手順を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例に係る草刈機１の草刈り開始までの制御手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例に係る草刈機１の充電ステーションへの帰還の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例に係る草刈機１の第二の除外区間の設定方法について説明する図である。
【図１０】本発明の実施例に係る草刈機１の第二の除外区間の設定手順を示すフローチャートである。
【図１１】マイコン５０のメモリに格納されるデータの一例を示すデータテーブルである
【図１２】従来技術における自走式の草刈機３０１の動作概要を説明するための図である。
【図１３】複雑な作業領域の形状と草刈機３０１のスタート地点との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において自走式作業機の例として自走式の草刈機１を用いるものとし、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右及び上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施例に係る草刈機１の斜視図である。草刈機１は、走行方向に沿って転回または揺動可能に設けられる小径の前輪１２ｂと、駆動輪である大径の後輪１３ｂが左右にそれぞれ設けられ、草刈機１は合成樹脂製の本体カバー２によって上部全体が覆われる。草刈機１の電源は、着脱可能なバッテリパック（後述）であって、制御装置に含まれるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）によって車輪モータ（図示せず）の駆動が制御され、自律的に走行しながら草を刈り取る。本体カバー２の前方下端２ｃは、地面との間に所定の距離Ｈの隙間を隔てるように構成され、この隙間から本体カバー２の内部に入りこんだ草が、本体シャーシ１０の下側に配置される刈刃（後述）によって刈り取られる。本体カバー２の上側には、前方側の回動軸を中心に開閉可能な開閉カバー３が設けられる。開閉カバー３は例えば樹脂部材により構成され、開閉カバー３を開けることにより図２にて後述するダイヤルノブ３２、キーボード２４、ディスプレイ２５にアクセス可能となる。本体カバー２の前方には前面視で略長方形の開口部５が設けられ、充電時に開口部５を介して図示しない充電ステーションの送電端子が受電端子４１と接触可能となる。開口部５の内側には、本体シャーシ１０の先端部分が位置する。本体カバー２の開口部５の左右両側には、前輪１２ａ（図２参照）、１２ｂの上部を覆うためのフェンダー２ａ、２ｂが形成される。本体カバー２の後方側上部には、手動停止用のストップ用のスイッチレバー４が設けられる。
【００１６】
図２は、本発明の実施例に係る草刈機１の本体カバー２を外した状態の上面図である。本体シャーシ１０は先端が凸状に、上面視で三角形に絞り込まれ、その斜面から左右両側には取付アーム１１ａ、１１ｂが伸びるように設けられる。取付アーム１１ａ、１１ｂには前輪１２ａ、１２ｂが軸支され、草刈機１の移動方向に応じて車輪の向きが自在に追従可能なようにそれぞれ保持される。本体シャーシ１０の後方側には後輪１３ａ、１３ｂが設けられる。ここでは後輪１３ａ、１３ｂに大径の車輪を用いて、それぞれ独立した走行用の車輪モータ（右車輪モータ１６ａ、左車輪モータ１６ｂ）で駆動される。２つの車輪モータは、同期して又は非同期に駆動することによりメイン基板２６に搭載されるマイコン（図示せず）による操舵制御を可能としている。車輪モータの回転軸は図示しない減速機構によって所定の減速比にて減速された後に後輪１３ａ、１３ｂを回転させる。例えば、後輪１３ａ、１３ｂを同期して駆動することにより草刈機１が前進（直進）又は後進し、後輪１３ａ、１３ｂの回転差を生じさせるように駆動することにより所定方向に草刈機１を転回させることができる。車輪モータは、例えばブラシレスＤＣモータが用いられ、図示しないインバータ回路を介して駆動される。
【００１７】
本体シャーシ１０の先端近傍の左右両側の斜面には、２つの受電端子４１（正極端子４１ａ、負極端子４１ｂ）が設けられる。取付アーム１１ａ、１１ｂの水平部の上側には、本体カバー２を支持するために、本体カバー２の内壁部に設けられる板ばね部（図示せず）の端部を所定範囲内で移動可能に収容する凹部１７ａ、１７ｂが設けられる。本体シャーシ１０の後方側端部付近には、本体カバー２の内壁部に設けられる板ばね部（図示せず）の端部を所定範囲内で移動可能に収容する凹部１８ａ（左側端部付近の凹部は図示せず）が設けられる。
【００１８】
本体シャーシ１０の中央付近には、作業用モータ（刈刃用のモータ３０）の上下方向を移動させることによって刈刃の地面からの高さＨ１（後述する図３参照）、即ち、刈り込み高さを調整する刈り込み高さ調整機構が設けられる。ダイヤルノブ３２は作業者によって回転操作が可能である。ダイヤルノブ３２は、後述する刈刃と地面との距離（刈り込み高さ）を２０〜６０の範囲で刻印された基台部２１により回転可能なように保持され、いずれかの数値に合わせることにより、それに対応して後述する刈刃と刈刃モータが上方向又は下方向に移動する。ダイヤルノブ３２の前方には、本体シャーシ１０と本体カバー２の相対移動量から、草刈機１が障害物への衝突や、本体カバー２の持ち上げ状態、傾斜状態等を検出するリフトセンサ４７と接触センサ４８が設けられる。リフトセンサ４７と接触センサ４８と対応する位置であって本体カバー２の内壁側には、マグネット１９ａ、１９ｂが設けられる。リフトセンサ４７と接触センサ４８は、例えばホールセンサを有する基板を備えて構成される。
【００１９】
本体シャーシ１０の後方側にはバッテリパック（図示せず）を収容する容器部２２が設けられ、容器部２２の開口部はヒンジ２３ａ（図３参照）により開閉可能な蓋部２３にて覆われる。蓋部２３の上面には液晶表示パネル等のディスプレイ２５と、キーボード２４と、メインスイッチ４２が設けられる。作業者はキーボード２４を操作して草刈りスケジュールの設定等を行うことができる。マイコンが搭載されるメイン基板は、本体シャーシ１０の容器部２２の内部に設けられている。バッテリパックは、インパクトドライバ等の電動工具で広く使用されているものと互換性を有し、その内部には複数の二次電池セル（図示せず）が収容される。
【００２０】
図３は図２のＡ−Ａ部の断面から右方向を見た図（草刈機１の左右中心位置を通る鉛直断面図）である。本体カバー２は地面側を除いて本体シャーシ１０のほぼ全体を覆う形状であって、バネ等によって本体シャーシ１０に対して浮いた状態で保持されることにより、前後左右及び上下方向に僅かに移動可能である。本体カバー２は岩や突起、壁などの障害物にぶつかることがあり、その際の本体カバー２の相対的な位置変動を後述するリフトセンサや接触センサ等で検出することにより、後述する制御装置が草刈機１の衝突等を検出する。
【００２１】
本体シャーシ１０の中央付近下側には、複数の刃３５ｂを回転させるための駆動装置（刈刃モータ３０）と駆動装置を収容するモータ筒部３４を有する。モータ筒部３４はダイヤルノブ３２を回転させることによって、本体シャーシ１０に対してモータの上下位置を移動させて、刈刃３５の上下方向に相対移動が可能なように構成された刈刃保持部である。図３では刈刃モータ３０の回転軸に対してモータ筒部３４が最下位置（刈刃高さＨ１＝２０ｍｍ）にある状態を示している。
【００２２】
上方に開口を有するカップ状のモータ筒部３４の内側に、刈刃モータ３０が収容される。刈刃モータ３０の回転軸は鉛直方向に延びるように配置され、回転軸の下端に刈刃３５が取り付けられる。刈刃３５は円盤状に形成された合成樹脂製の円盤部３５ａの外周側の数カ所、例えば４カ所に可動式の金属製の刃３５ｂを設けたものであり、地面に対して略平行な水平面内で回転する。
【００２３】
刈刃モータ３０は励磁コイルが巻かれたステータ（図示せず）の内側にて、永久磁石を有するロータコア（図示せず）が回転する。刈刃モータ３０の上端側には円形のインバータ回路基板（図示せず）が設けられ、そこに複数のホールＩＣ（図示せず）と、複数のスイッチング素子（例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ））が搭載される。
【００２４】
本体シャーシ１０の前端付近にはガイドワイヤセンサ４５が設けられる。ガイドワイヤセンサ４５はコイルによって、周囲の磁界の変化を電流の変化に変換する。ここでは図示しないコイルの軸方向（磁界の検出方向）が上下方向（鉛直方向）になるようにガイドワイヤセンサ４５の取り付け向きが設定される。尚、図３では図示していないが、本体シャーシ１０の後端付近には第２のガイドワイヤセンサが設けられる。
【００２５】
図４は草刈機１の本体シャーシ１０に装備される各種機能部品を示すブロック図である。メイン基板２６には草刈機１の動作を制御する制御装置や図示しない電源回路等が搭載される。制御装置は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン５０」と称する）や図示しない記憶装置、その他の電子素子が含まれる。メイン基板２６には、充電ステーション２７０の２つの送電端子（正極、負極）に接続可能な受電端子４１（正極端子４１ａ、負極端子４１ｂ）と、充電回路５１と、電池取付部に装着されたバッテリパック２８の端子（図示しない出力電圧端子、過放電検出用端子、及び識別用端子）と着脱自在に接続する電池ターミナル２９が接続される。メインスイッチ４２は電池ターミナル２９とメイン基板２６の接続経路に挿入されるもので、草刈機１のメイン基板２６やモータ等への電源の供給スイッチである。メイン基板２６には、刈刃モータ３０と車輪用モータ（右車輪モータ１６ａ、左車輪モータ１６ｂ）が、駆動電力がモータ駆動回路２７ａ〜２７ｃを介して接続される。モータ駆動回路２７ａ〜２７ｃはインバータ回路が含まれ、マイコン５０によって制御されるＰＷＭ制御信号に応じて直流電圧から三相交流の励磁電流を生成して刈刃モータ３０、右車輪モータ１６ａ、左車輪モータ１６ｂを回転させる。マイコン５０は刈刃モータ３０を回転させる事により、刈刃モータ３０の回転軸に減速機構無しで直結される刈刃３５（図３参照）を回転させる。また、マイコン５０は、右車輪モータ１６ａと左車輪モータ１６ｂを連動させて又は非連動で回転させることにより後輪１３ａ、１３ｂを回転させる。また、マイコン５０はモータ駆動回路２７ａ〜２７ｃに流れる刈刃モータ３０、右車輪モータ１６ａ、及び左車輪モータ１６ｂの負荷電流を夫々検出する。
【００２６】
メイン基板２６にはキーボード２４、ディスプレイ２５、ストップスイッチ３７が接続されるとともに、第１（前方側）のガイドワイヤセンサ４５、第２（後方側）のガイドワイヤセンサ４６、リフトセンサ４７、接触センサ４８等の各種センサが接続される。第１及び第２のガイドワイヤセンサ４５，４６のコイルにより検出された信号はメイン基板２６に出力され、草刈り領域の境界をメイン基板２６に搭載された本体制御用のマイコンで認識し、草刈機１の方向制御等を左車輪のモータ１６ｂと右車輪のモータ１６ａを独立して駆動することにより、草刈機１の前進、後退、及び転回をおこなう。リフトセンサ４７は、草刈機１の本体シャーシ１０が持ち上げられたときにこれを検知するものであり、その際にマイコンは右車輪モータ１６ａ、左車輪モータ１６ｂ、及び、刈刃モータ３０を停止させる。接触センサ４８は草刈機１が地面に対して所定角度以上傾斜したときに、これを検知して傾斜面に草刈機１が侵入しないように回避する。ストップスイッチ３７は手動停止手段であり、本体カバー２の後端側上部の操作しやすい位置にストップ用のスイッチレバー４（図１参照）が設けられ、ユーザは手動操作で自動走行中若しくは草刈り中の草刈機１を停止させることができる。キーボード２４とそれに搭載されるディスプレイ２５は、草刈りに関する情報の入出力装置であり、操作者が手動操作可能なように本体シャーシ１０の外面からアクセスできるように配置され、動作開始の指示、タイマ設定、作業領域等の設定を行うものである。
【００２７】
以上の草刈機１の構成において、本体シャーシ１０の電池取付部にバッテリパック２８を装着し、本体シャーシ１０を充電ステーション２７０に位置付けると、充電ステーション２７０側の制御装置は草刈機１の接続を判別して、図示しない送電回路から充電用の直流電圧を本体シャーシ１０に供給し、充電回路５１によって定格出力電圧にてバッテリパック２８を充電する。充電が完了したら、草刈機１は運転プログラムに従って充電ステーション２７０から離脱し、自動走行プログラムに沿って草刈り作業を行う。草刈機１は要求された草刈り動作が終了したとき、又はバッテリパック２８の電圧が低下したときに充電ステーション２７０に自律的に帰還する。
【００２８】
次に図５を用いて充電ステーション２７０への帰還手順を説明する。ここでは図１３に示すように２つの主作業エリア３１０、３２０が通路等の細いエリア３３０によって接続されている作業領域を作業する場合を上空から見た例にて説明する。充電ステーション２７０は主作業エリア３１０側に設けられており、草刈機１がガイドワイヤ２８５に沿って時計回りに走行することにより充電ステーション２７０に対して一方向から接近することで所定の充電位置に到達する。ここではガイドワイヤ２８５の全長が１００ｍとする。草刈機１が図５（１）に示す位置にて帰還モードに移行したら、マイコン５０は刈刃モータ３０を停止させて、走行用の車輪モータ１６ａ、１６ｂだけで充電ステーション２７０に向かう。この帰還のための基点位置において、マイコン５０はガイドワイヤ２８５で閉じられた領域内であることは認識しているものの、自分の絶対位置を把握していないので充電ステーション２７０の方向に直接向かうことはできない。そこで、点線で示すように進んでいる方向に直進して、ガイドワイヤ２８５に到達する。この到達位置をガイドワイヤ長の測定のためのＳｔａｒｔ位置とし、ガイドワイヤ２８５に沿って時計回りに走行しながら充電ステーション２７０に向かって走行する。この走行時にＳｔａｒｔ位置から充電ステーション２７０まで走行した距離を測定する。図５（１）では、ｎ回目の草刈り時の帰還走行距離Ｌ（ｎ）（この例ではｎ＝３）の場合を示しており、測定された走行距離Ｌ（３）が１５ｍで充電ステーションに到達する。
【００２９】
図５（２）も同様に帰還時の状況（ｎ＝５の場合）を示しており、草刈機１が図５（２）で示す位置から帰還する際は、点線で示すように直進してガイドワイヤ２８５に到達し、転回してその位置を測定のＳｔａｒｔ位置としてガイドワイヤ上に沿うように充電ステーション２７０に帰還する。この帰還時の測定ではＬ（５）が３０ｍと測定される。同様にして図５（３）に示す８回目の帰還時の測定ではＬ（８）が９５ｍであるので、ガイドワイヤ長Ｌは９５ｍ以上と推定される。以上のように帰還するごとに走行距離Ｌ（ｎ）を測定することにより、ガイドワイヤ２８５の全長を学習できる。このように学習できれば、制御装置はガイドワイヤの長さＬを９５ｍと仮定してスタート点の設定を行えば、実際に位置しない地点を草刈り開始のスタート地点に設定することを回避でき、充電ステーション２７０から離れたスタート地点を精度良く設定できる。
【００３０】
次に図６を用いて草刈機１の草刈り開始手順を説明する。従来の草刈機３０１においては図１２の矢印２８２ａ〜２８２ｃで示したように充電ステーション２７０からランダムに設定した方向に向けて草刈りを開始していた。しかしながら、本実施例ではそのような従来例と同じスタート方法に加えて、充電ステーション２７０から所定の距離だけ離れた位置からスタートさせる、いわゆる“ロケーション機能”を実装した。図６（１）〜（３）はこの“ロケーション機能”を使用した際の草刈り開始位置を示すものである。本実施例の“ロケーション機能”では、充電ステーション２７０から所定距離だけ離れた位置にｎ回目の草刈り開始のスタート地点ＳＴ（ｎ）を設定する。スタート地点ＳＴ（ｎ）は、充電ステーション２７０からガイドワイヤ２８５に沿って時計回りに何ｍの位置であるかで示され、草刈機１のマイコンによってランダムに決定される。スタート地点ＳＴ（ｎ）の決定の際に重要なことは、ガイドワイヤ２８５の全長（ガイドワイヤ長Ｌ）を考慮し、ガイドワイヤ２８５の全域にわたって適度の比率でスタート地点ＳＴ（ｎ）を分散して設定することである。この設定をマイコン５０にて行う際に、最初からガイドワイヤ２８５の長さＬがわかっていれば良いが、ユーザがどのような作業領域に設定したか、そのガイドワイヤ２８５の長さがどの程度であるかは、草刈機１側ではユーザによって設定されない限りわからない。一方、ユーザ側でも庭等に設置したガイドワイヤの全長が何ｍであるかを実際に測定したり、算出したりするのは煩わしい。そこで、実施例の草刈機１では、ユーザがガイドワイヤ長Ｌを設定しなくても良いように構成した。
【００３１】
図６（１）の例ではロケーション機能を用いた最初の草刈り作業時のスタート地点ＳＴ（１）を示す。最初の草刈り作業時にはガイドワイヤ２８５の全長がわからないため、デフォルト値としてガイドワイヤの長さＬ＝１５（ｍ）のように最低値と思われる値を用いて、計算によりスタート地点ＳＴ（１）を算出する。ＳＴ（ｎ）の算出方向は、ガイドワイヤの長さＬｍａｘをワイヤ追跡の最大値とし、固定値Ｄ１をワイヤ追跡の最小値とし、矢印２７１で示すその範囲内にてスタート地点ＳＴ（１）をランダムに設定する。ここで、充電ステーションから最小追跡長Ｄ１までの点線矢印２７５で示す区間（除外区間）を第一の除外区間として、この区間からはスタートしないようにした。ここでは充電ステーション２７０から所定の距離、例えば５ｍまでの距離を第一の除外区間とした。第一の除外区間を設けたのは、“ロケーション機能”を用いたスタート地点が、従来例のスタート地点とほぼ同じとなることを避けるためである。従って、第一の除外区間を設けるか否か、設ける際にもその範囲をどの程度にするかは任意である。工場出荷時には草刈機１にデフォルト値（例えば５ｍ）を設定しておけば良い。また、そのデフォルト値をユーザが任意に変更できるような構成にしても良い。マイコン５０によって草刈りのためのスタート地点ＳＴ（１）が決定されたら、草刈機１は充電ステーション２７０を離れてガイドワイヤ２８５に沿って時計回りにＳＴ（１）で指定された距離分だけガイド走行したのち、刈刃モータ３０をＯＮにして、点線で示す向きに向けて草刈り作業を開始する。点線で示す向きの方向は、スタート地点ＳＴ（１）における草刈機１の転回時にマイコン５０によってランダムに設定される。
【００３２】
図６（２）に示す例は、６回目の草刈り作業時の、スタート地点ＳＴ（６）を示す。ここでは、１〜５回までの草刈機１の帰還時にガイドワイヤ長をその都度測定して、測定された最大長さＬｍａｘが３０ｍであると学習されている。従って、６回目のスタート地点ＳＴ（６）を設定するにあたり、マイコン５０は、最大追跡値をＬｍａｘとして、最小追跡長を５として、矢印２７２で示す５〜３０ｍの範囲内でランダムにスタート地点ＳＴ（６）を決定する。この具体的な決定の方法は図７において後述する。スタート地点ＳＴ（６）が決まったら、草刈機１はその位置までガイドワイヤ２８５に沿ってガイド走行し、点線で示す矢印の方向に向けて草刈り作業を開始する。
【００３３】
図６（３）に示す例は、１０回目の草刈り作業時の、スタート地点ＳＴ（１０）を示す。ここでは、１〜９回までの草刈機１の帰還時にガイドワイヤ長をその都度測定して、測定された最大長さＬｍａｘが９５ｍであるまで学習されている。従って、１０回目のスタート地点ＳＴ（１０）を設定するにあたり、マイコン５０は、矢印２７３で示す５ｍ〜９５ｍの範囲内でランダムにスタート地点ＳＴ（１０）を決定する。
【００３４】
以上のように、本実施例では作業領域の大きさに関係するワイヤ長Ｌｍａｘに応じて、スタート地点を充電ステーション２７０から離れた地点とする、いわゆる“ロケーション機能”を設けて自走作業のスタート地点を自律的に変更可能としたので、細いエリア３３０によって接続される主作業エリア３１０、３２０が複数存在するような場合であっても、草刈りの開始位置ＳＴ（ｎ）をガイドワイヤ２８５に沿った範囲内で分散させることができ、主作業エリア３１０、３２０の草刈り状況の偏りを大幅に抑えて効率的な草刈り作業が可能となる。
【００３５】
次に図７、８のフローチャートを用いて、草刈機１の草刈り開始までの制御手順と、草刈り終了時の充電ステーション２７０への帰還の制御手順を説明する。図７、８に示す一連の手順は、マイコン５０にあらかじめ格納されたコンピュータプログラムによってソフトウェアにて実行可能である。草刈機１が充電ステーション２７０を出発するには走行モータ、即ち右車輪モータ１６ａと左車輪モータ１６ｂが起動される（ステップ１０１）。最初にマイコンは、草刈機１の草刈り開始位置（刈刃モータ３０をオンにする位置）を充電ステーション２７０から離れた位置に設定する、いわゆる“ロケーション機能”をオンにするか否かを判定する（ステップ１０２）。ロケーション機能を使うか否かは、初期設定画面により作業者があらかじめ選択しておくものであるが、スマートフォンを用いて遠隔操作により設定できるようにしても良い。ロケーション機能がオフの場合は従来の草刈機３０１と同様に、後退して充電ステーション２７０から離れて、任意の方向に転回し（ステップ１１１）、ステップ１１２によりその場から草刈り作業を開始する。
【００３６】
ステップ１０２においてロケーション機能がオンの場合は、ロケーション機能の実行条件が満たされているか否かを判定する（ステップ１０３）。ロケーション機能は、（１）常に充電ステーション２７０から離れた位置からスタートさせる、（２）充電ステーション２７０からスタートさせる場合と、離れた位置からスタートさせる場合を、所定の規則性をもって、又は不規則的に設定する、の２つの主なモードを実装できる。例えば、（２）のパターンでは、充電ステーション２７０からのスタートと、離れた位置からのスタートを交互に行うような場合、所定の比率で切り切り換えるような場合、又は、ランダムに切り換える場合等が考えられる。ステップ１０３では、ロケーション機能を実行に際して、結果的に離れた場所からのスタートか、充電ステーション２７０からのスタートかを判定し、充電ステーション２７０からのスタートの場合はステップ１１１に進む。ここでは所定の比率、例えば６０％の確率で遠隔地からのスタートを実行し、４０％の確率で充電ステーション２７０からのスタートを実行する。離れた位置からのスタートの場合は、マイコン５０は走行モータを逆転させることにより草刈機１を所定距離だけ後退させて、走行モータを前進に切り換えて充電ステーション２７０の右側に沿って反対側に移動し、ガイドワイヤ２８５上に接近させる。また、充電ステーション２７０から刈刃開始位置ＳＴ（ｎ）（但しｎは何回目の草刈り動作かを示す自然数）までの移動を開始すべく、移動距離カウンタＤｓを０にセットする（ステップ１０４）。
【００３７】
次に、マイコンは学習済みのガイドワイヤ長Ｌｍａｘから所定の計算式を使って、スタート地点ＳＴ（ｎ）を算出する。ＳＴ（ｎ）は、ガイドワイヤ２８５に沿って充電ステーション２７０から何ｍ離れた位置からスタートさせるかを示す値であり、マイコンにて発生される乱数を用いて、例えば下記式にて算出する（ステップ１０５）。
ＳＴ（ｎ）＝  ＲＡＮＤ ＊（Ｌｍａｘ− Ｄ１）＋Ｄ１  ・・・（式１）
ここで、ＲＡＮＤは乱数を発生する関数であり、０〜１の間の数値が発生される。
Ｄ１は最低追跡長であり、充電ステーション２７０から所定の距離の間を第一の除外区間とするための設定値である。図６に示した例では、最低追跡長Ｄ１として５ｍが設定される。Ｌｍａｘはガイドワイヤ２８５の長さ（周長）の値であるが、ここでは作業者が入力しなくても複数回の草刈りをする際に学習によって取得される。最初の草刈り作業においては、Ｌｍａｘの値が存在しないことになるので、デフォルトしてＤ１よりも大きな値、例えばＬｍａｘ＝１５と設定しておく。尚、式１におけるスタート地点ＳＴ（ｎ）の演算方法はあくまで一例であって、他の演算式や予め決められた割り振り表などを用いてスタート地点ＳＴ（ｎ）をその都度変更するようにしても良い。
【００３８】
スタート地点ＳＴ（ｎ）が算出されたら、次にそのＳＴ（ｎ）がスタート地点として除外される区間内であるか否かを判定する（ステップ１０６）。ここでいう除外区間は、充電ステーション２７０に隣接する第一の除外区間とは別の第二の除外区間であって、後述する学習機能によって自動的に設定される区間である。算出されたＳＴ（ｎ）が、第二の除外区間内に位置する場合は、ステップ１０５に戻りＳＴ（ｎ）の再設定をする（ステップ１０６）。ステップ１０６にて、算出されたＳＴ（ｎ）が除外区間内ではないときは、その位置に移動すべく草刈機１を時計方向にガイドワイヤ２８５を追跡させてＳＴ（ｎ）の距離の位置まで走行させる（ステップ１０７）。この追跡走行の際に、マイコン５０は走行した距離Ｄｓをカウントアップする。ステップ１０８では、スタート地点ＳＴ（ｎ）まで移動させる途中でガイドワイヤ２８５を一周してしまい、再び充電ステーション２７０に到達したか否かを判定する。再び充電ステーション２７０に到達する場合とは、設置済みのガイドワイヤ２８５の敷設形状を変更して、全長が短く変更された直後の状態に起こりうる。その際にガイドワイヤ２８５を一周して充電ステーション２７０に到達してしまったら、実質的にガイドワイヤ２８５の長さを実測したことと等しいので、ガイドワイヤの長さＬｍａｘを実測値たるＤｓと置き換えて、再びステップ１０５に戻る。また、この際にはそれまでに学習によりメモリへの保存した値をクリアして、再度学習し直すようにしても良い。
【００３９】
ステップ１０８にて充電ステーション２７０に到達する前に所定のスタート地点ＳＴ（ｎ）に到達した場合は、マイコンは刈刃モータ３０をオンにして（ステップ１１０、１１２）、所定の走行用のプログラムに従って右車輪モータ１６ａと左車輪モータ１６ｂを駆動させて草刈機１を走行させながらの草刈り作業を開始する（ステップ１１３）。次に、マイコンは草刈り作業が終了したか否かを判定し（ステップ１０４）、終了していないときはステップ１１３に戻る。ここで草刈り作業の終了とは、バッテリパック２８の残量が低下して充電が必要になった場合、又は、プログラム化された草刈り作業が終了した場合等である。
【００４０】
草刈り終了時の充電ステーションへの帰還手順は、図８においてまず刈刃モータ３０を停止させ（ステップ１１５）、ガイドワイヤ２８５で囲まれた領域外に到達するまで直進する（ステップ１１６）。ガイドワイヤ２８５で囲まれた作業エリア外が検出されたら（ステップ１１７）、ガイドワイヤ２８５の時計回り方向に沿った方向に転回する。また、帰還時に走行するガイドワイヤの長さＬ（ｎ）を算出するために、Ｌ（ｎ）の値をゼロクリアする（ステップ１１８）。ここで、Ｌ（ｎ）とは、ｎ回目の草刈り作業の帰還時にガイドワイヤ２８５に沿って充電ステーション２７０まで移動した距離を示す実測値（単位：ｍ）である。マイコン５０は、草刈機１をガイドワイヤ２８５に沿って上方から見て時計回りに走行させ、走行距離Ｌ（ｎ）をカウントアップする（ステップ１１９、１２０）。走行距離Ｌ（ｎ）のカウントは、車輪用モータ（右車輪モータ１６ａまたは左車輪モータ１６ｂ）の回転回数をカウントすることによって、後輪１３ａ、１３ｂの外径を掛ける演算式を用いて算出すれば良い。
【００４１】
次にマイコン５０は草刈機１が充電ステーション２７０に到達したか否かを検出し、到達していなかったらステップ１１９に戻る。ステップ１２１で充電ステーション２７０に到達した場合は、帰還時にカウントした走行距離Ｌ（ｎ）と、マイコンに記録されているガイドワイヤ２８５の長さＬｍａｘとを比較し、Ｌ（ｎ）＞ＬｍａｘならばＬｍａｘの値をＬ（ｎ）の値と置き替える（ステップ１２２、１２３）。ステップ１２２でＬ（ｎ）≦Ｌｍａｘの場合は、ステップ１２４に移行する。ステップ１２４では、充電ステーション２７０における草刈機１のバッテリパック２８への充電動作が行われるが、その充電の方法は従来の草刈機における充電手順と同様であるので、説明は省略する。
【００４２】
以上のように図７と図８で示した手順を自走式の草刈り操作毎に繰り返すことによって得られたガイドワイヤの長さＬｍａｘは、測定回数が増えることにより実際のガイドワイヤの長さに近づいてくる。よって、ユーザが手動にてガイドワイヤの長さＬを草刈機１のマイコンにセットしなくても、草刈機１が自ら自動的にガイドワイヤ長Ｌｍａｘを学習し、学習度合いが進むにつれて精度の良いロケーション機能を実現できる。尚、草刈機１の設定メニューからロケーション機能を“オフ”とすることも可能である。また、ガイドワイヤの長さＬ（実測値）をユーザが草刈機１の設定メニューから直接設定することも可能である。その場合は、図７のフローチャートの手順だけを実行し、図８のフローチャートのステップ１１８、１２０、１２２、１２３の実行を省略することができる。しかしながら、ステップ１１８、１２０、１２２、１２３を毎回実行するようにすれば、一度設定されたガイドワイヤ２８５が再敷設されて、その長さが変更されたような場合にも対応が可能である。
【００４３】
次に、図９を用いてスタート地点ＳＴ（ｎ）として除外する第二の除外区間の設定方法について説明する。図５、図６で示したスタート地点ＳＴ（ｎ）の設定方法では、ガイドワイヤ２８５を時計方向に見て、充電ステーション２７０から所定の距離範囲だけ、例えば０〜５ｍの範囲をスタート地点ＳＴ（ｎ）として使わないように設定した（第一の除外区間）。仮に、図６の細いエリア３３０の領域内からスタートして草刈り作業を開始した場合、草刈り開始直後にすぐにガイドワイヤ２８５に到達して作業エリア外の判定がされ、後退及び転回を余儀なくされ、この後退及び転回が短い間隔で繰り返されることになり効率が悪い。図９（１）では、１回目の自走式の草刈り作業のスタート地点ＳＴ（１）と、２回目のスタート地点ＳＴ（２）が図示の場所となった際の草刈機１の走行軌跡をそれぞれ示している。ガイドワイヤ２８５のうち細いエリア３３０の一方側の縁部から出発する草刈機１は、矢印３３１ａのように直進するが、すぐにガイドワイヤ２８５の他方側縁部に到達するため、後退及び転回して矢印３３１ｂのように直進走行を再開する。すぐに再び縁部に到達するので後退及び転回して矢印３３１ｃのように走行を再開する。するとすぐにまた縁部に到達する。このようにスタート地点ＳＴ（１）から芝刈り作業を開始した直後に、ガイドワイヤ２８５に到達してエリア外を判定して方向転換をした後に、所定の距離内（例えば３ｍ以内の直進時）に再度エリア外判定がされるという転回間隔が短い状態が、所定の回数以上（例えば４回以上）繰り返された場合に、そのスタート地点ＳＴ（１）を“不適なスタート地点（不適箇所）”としてマイコン５０のメモリに登録する。
【００４４】
同様にして、２回目のスタート地点ＳＴ（２）が、（１）に示す位置で、スタート直後の走行軌跡が矢印３３２ａ〜３３２ｃであって３ｍ以内の直進が４回連続した場合に、同様にしてスタート地点ＳＴ（２）を“不適なスタート地点”としてマイコンに登録する。ここでは、説明の理解のために走行軌跡を矢印３３１ａ〜３３１ｃ、３３２ａ〜３３２ｃのように同じ向きに進み、同じ向きに転回するように図示したが、実際にはガイドワイヤに到達後の転回方向はランダムに設定されるので、規則的な方向に転回するとは限らない。尚、ＳＴ（１）から出発した場合に、地点３３１ｄに到達した後に草刈機１をどのように走行させるかは任意である。矢印３３１ａ〜３３１ｃと同様の直進と転回を繰り返しても良いし、３３１ｄからガイドワイヤ２８５上を所定距離、例えば１０ｍほど時計回りに進んでから刈り取り作業を再開する動作を所定の確率で行うように構成しても良い。
【００４５】
図９（１）で説明したような登録手順を繰り返すと（２）で示すように複数の不適なスタート地点が多数登録される。ここでは説明の便宜上、ｎの値を連続番号として説明しているが実際には連続番号になることはない。次にマイコン５０のメモリに登録された複数の“不適なスタート地点”のデータを元に、草刈りのスタート地点として除外する範囲を設定する。ここでは隣接する“不適なスタート地点”との距離が閾値以下（例えば閾値１．０ｍ）の範囲を、第二の除外区間として登録する。例えば、ＳＴ（１）とＳＴ（４）の距離が１ｍ以内であれば、ＳＴ（１）〜ＳＴ（４）の範囲を第二の除外区間とする。同様に、ＳＴ（４）とＳＴ（２）の距離が１ｍ以内であれば、ＳＴ（４）〜ＳＴ（２）の範囲を第二の除外区間とする。これらの結果、図９（３）で示す矢印３３５ａのようにＳＴ（１）〜ＳＴ（２）の範囲が第二の除外区間となる。一方、矢印３３７ａに示すＳＴ（２）とＳＴ（７）の距離は１ｍ以上であるため、第二の除外区間として設定しない。同様な登録処理を、ガイドワイヤ２８５の他方の縁部側でも行い、矢印３３５ｂのようにＳＴ（５）〜ＳＴ（６）の範囲を第二の除外区間とし、矢印３３７ｂのようにＳＴ（３）〜ＳＴ（５）の範囲を第二の除外区間としては登録しない。
【００４６】
以上の図９にて説明した手順を繰り返すことにより、最終的には細いエリア３３０を囲む縁部の図９（２）で示す地点３４０ａ〜３４０ｂと、３４１ａ〜３４１ｂの区間が第二の除外区間として登録されることになり、学習回数が増えれば増えるほど最適なスタート地点の設定が可能となる。このように、スタート地点ＳＴ（ｎ）として使用した位置が“不適なスタート地点”であったかどうかをその都度判定して、そのデータをマイコン５０のメモリに登録しておき、登録された不適なスタート地点データを用いて第二の除外区間を自動的に学習していくので、ユーザが手動にて除外区間を設定する煩わしさから解放される。
【００４７】
図１０は図９で説明した第二の除外区間を登録する手順を説明するフローチャートである。図１０に示す一連の手順はマイコン５０にあらかじめ格納されたコンピュータプログラムによって実行可能であり、図７のステップ１１３にて、特にスタート地点ＳＴ（ｎ）へ到達して、所定の回数の転回（ここでは４回）が行われるまでに実行される。図７のステップ１１２の実行が終了したら、マイコン５０は、短距離内（３ｍ以内）に転回する回数が何回連続したかをカウントするための、カウンタＴＮ（ｎ）をゼロにクリアする（ステップ１４１）。ｎは自然数であって、図７、図８のフローチャートで用いる数値と同様である。次にマイコン５０は、走行距離Ｄｔの積算値をゼロにクリアした後に、草刈機１を直進させて走行距離Ｄｔの積算を開始する（ステップ１４２、１４３）。次に、マイコン５０は草刈機１がガイドワイヤ２８５上に到達したかを判定する（ステップ１４４）。次にマイコン５０は、草刈機１を方向転換させた後に走行距離Ｄｔが３．０ｍを越えているかどうかを判定し（ステップ１４５、１４６）、３．０ｍ以下の場合はカウンタＴＮ（ｎ）の値を１増やしてステップ１４２に戻る（ステップ１４７）。ステップ１４６にて走行距離Ｄｔが３．０ｍを越えている場合は、すでにカウントされているカウンタＴＮ（ｎ）が４以上であるか否かを判定し（ステップ１４８）、４以上の場合は図９で説明したようにスタート地点ＳＴ（ｎ）をマイコン５０のメモリに登録する（ステップ１４９）。ここでメモリに格納される内容を図１１を用いて説明する。
【００４８】
図１１はマイコン５０の内部又は外部のメモリに格納されるデータの一例を示すデータテーブルである。ワイヤ長格納領域１６０は、図８で示した学習機能によって取得されたワイヤガイド長（Ｌｍａｘ）１６１を格納するための記憶エリアで、ここでは図８のステップ１２３にて取得された値１６２が格納される。このデータは図８のフローチャートで示す手順が実行され、Ｌｍａｘの最大値が得られた際に更新されることになる。第一の除外区間１７０は、工場出荷時にあらかじめ登録しておくデフォルト値１７２であって、例えば充電ステーション２７０からガイドワイヤ２８５に沿って距離０〜５ｍのように、所定の範囲が数値にて設定される。
【００４９】
不適スタート地点１８０は、図１０のフローチャートで示した手順の実行によってステップ１４９にて登録される地点データである。ここでは、ｎ＝１、６、９、１２、１３、１７回目のデータが登録された例を示している（尚、このｎの例は図９で示した例のｎの番号とは一致していない）。不適スタート地点１８０の記憶エリアでは複数記憶エリアを準備し、左側のスタート地点ＳＴ（ｎ）のｎの値１８１と、その位置を充電ステーション２７０からの距離１８２として対応させて登録していく。距離１８２は、単位ｍによって示す値である。図１０のフローチャートの手順が多数繰り返されると、スタート地点ＳＴ（ｎ）がたくさん取得される。
【００５０】
再び図１０のフローチャートに戻る。ステップ１４９にて不適なスタート地点ＳＴ（ｎ）が登録されると、次に、ＳＴ（ｎ）の周囲１ｍ以内に登録済みのＳＴ（ｎ）があるかどうかを判定する（ステップ１５０）。この取得されたデータにより図９で説明された隣接地点との比較により、第二の除外区間１９０を得ることができる。周囲１ｍ以内にある場合は、第二の除外区間として登録又は更新する（ステップ１５１）。ここで、図１１にてその登録方法を示す。図１１にてＳＴ（９）を登録した際にステップ１５０の実行により、ＳＴ（１）の存在を確認でき、ＳＴ（９）〜ＳＴ（１）の間、即ち、１７．３〜１８．０を登録データ１９２として登録する。同様にしてＳＴ（１７）の登録の際に、ＳＴ（１２）との比較により５５．４〜５６．３を登録データ１９２として登録する。第二の除外区間１９１は、１つの区間だけでなく複数の範囲を登録することができる。よって、狭いエリア３３０が一箇所だけでなく複数存在するような草刈領域２９０であっても効率良く設定することができる。このように第一の除外区間１７０と第二の除外区間１９１の設定により、図１１の登録状況下では、ロケーション機能の実行時には、５〜１７．３ｍ、１８．０〜５５．４ｍ、５６．３〜８５ｍの範囲内で以降のＳＴ（ｎ）が設定されることになる。このようにしてＳＴ（ｎ）として設定する地点を、少なくともガイドワイヤ２８５の長さの半分以上の区間内でランダムに選択されるようにすると良い。尚、第二の除外区間１９０の登録が終了すると、不適スタート地点１８０として登録されたデータのうち、第二の除外区間１９０に登録した区間の内部に含まれるデータは不要になる。そのようなデータは削除するようにすれば良い。
【００５１】
再び図１０のフローチャートに戻り、ステップ１５１においてマイコン５０は第二の除外区間を登録したら図１０の処理を終了する。本実施例によれば、ロケーション機能実行時のスタート地点として除外する区間をユーザが測定や設定する必要がないので、通路を介した主作業領域であって作業を繰り返すうちに精度良く作業を行うことができるようになる。また、主作業領域が３つ以上であって、同じ構成（制御）にて対応できる。さらにユーザがガイドワイヤ２８５の敷設をやり直して、草刈領域２９０の範囲や形状を変更した際にも、学習機能によってガイドワイヤの長さＬｍａｘおよび第二の除外区間の取得を精度良く行うことができる。
【００５２】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の内容に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では自走式作業機の例として芝などの草刈機を用いて説明したが、作業機器は草刈り装置だけでなく、自律走行をしながらモータで駆動される作業機器を稼働させる作業機に広く用いることができる。また、上述の例では“ロケーション機能”を用いるか否かを選択できるようにしたが、選択方式でなく常に用いるように構成しても良い。またロケーション機能を用いる場合であっても、スタート地点として使用する範囲を制限して、ガイドワイヤ長ＬのうちＳｔａｒｔ位置として複数箇所を選択しておき（例えば、充電ステーション２７０から０ｍ、２５ｍ、５０ｍ、７５ｍ）、これらの複数箇所からランダムにスタート地点を選ぶように構成しても良い。尚、本発明の実施例においては帰還走行距離Ｌ（ｎ）やスタート地点ＳＴ（ｎ）は実際の距離の値を用いており、マイコン５０は車輪用モータの回転回数に後輪の外径を掛ける演算をすることで走行距離を測定する構成となっているが、この距離の値を用いずに、草刈機１が所定の速度で移動した際の移動時間を距離の値の代わりに用いてもよい。例えば、草刈機が常に分速５０ｍの速度で移動する場合、図１１のデータテーブルにおいて、Ｌｍａｘ１６１の値１６２は１０２秒と表現することもでき、第１の除外区間１７１の値１７２は０〜６秒と表現することもできる。このように、本発明の実施例において距離の値を用いて表した数値を、草刈機が所定の速度で移動した際の移動時間で表したとしても、同様の効果が得られることは明らかである。また、距離の値の代わりに、車輪用モータの回転回数の値を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  草刈機      ２  本体カバー      ２ａ  フェンダー      ２ｃ  前方下端
３  開閉カバー      ４  スイッチレバー      ５  開口部      １０  本体シャーシ
１１ａ  取付アーム      １２ａ、１２ｂ  前輪      １３ａ、１３ｂ  後輪
１６ａ  右車輪モータ      １６ｂ  左車輪モータ      １７ａ、１８ａ  凹部
１９ａ  マグネット      ２１  基台部      ２２  容器部      ２３  蓋部
２３ａ  ヒンジ      ２４  キーボード      ２５  ディスプレイ
２６  メイン基板      ２７ａ  モータ駆動回路      ２８  バッテリパック
２９  電池ターミナル      ３０  刈刃モータ      ３２  ダイヤルノブ
３４  モータ筒部      ３５  刈刃      ３５ａ  円盤部      ３５ｂ  刃
３７  ストップスイッチ      ４１  受電端子      ４１ａ  正極端子
４１ｂ  負極端子      ４２  メインスイッチ      ４５、４６  ガイドワイヤセンサ
４７  リフトセンサ      ４８  接触センサ      ５０  マイコン
５１  充電回路      １６０  ワイヤ長格納領域      １７０  除外区間
１８０  不適スタート地点      １９０  除外区間      １９２  登録データ
２００  家屋      ２１０  庭      ２５０  アダプタ      ２６０  ケーブル
２７０  充電ステーション      ２８０  ガイドワイヤ
２８１  （充電ステーションへの）進入方向
２８２ａ〜２８２ｃ  草刈り開始方向
２８５  ガイドワイヤ      ２９０  草刈領域      ３０１  草刈機
３１０、３２０  作業エリア      ３３０  細いエリア
Ｌ  （実際の）ガイドワイヤ長
Ｌｍａｘ （学習により得られた）ガイドワイヤ長
Ｌ（ｎ）  帰還走行距離
Ｄ１  最低追跡長
ＳＴ（ｎ）  スタート地点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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