(57)【要約】【課題】円滑に作業車両を運搬することが可能な収容装置を提供する。【解決手段】自律走行しながら作業を行う複数の作業車両１を収容する収容装置１００は、運搬車両３００の荷台に搭載され、複数の作業車両１の夫々を個別に収容可能な複数の収容ケース２１と、複数の収容ケース２１の夫々を予め設定された軌道に沿って移動可能に支持する支持部２２と、収容ケース２１が軌道に沿って移動するように支持部２２を駆動するアクチュエータ２３と、アクチュエータ２３に電力供給を行う発電機２４と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行しながら作業を行う複数の作業車両を収容する収容装置であって、
運搬車両の荷台に搭載され、前記複数の作業車両の夫々を個別に収容可能な複数の収容ケースと、
前記複数の収容ケースの夫々を予め設定された軌道に沿って移動可能に支持する支持部と、
前記収容ケースが前記軌道に沿って移動するように前記支持部を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに電力供給を行う発電機と、
を備える収容装置。
【請求項２】
前記収容ケースに収容されている状態で、前記作業車両に搭載されるバッテリの蓄電量を検出する検出部と、
前記バッテリの蓄電量が予め設定された蓄電量以下である場合に、前記発電機からの電力を用いて前記バッテリに蓄電する蓄電部と、
を更に備える請求項１に記載の収容装置。
【請求項３】
前記作業車両に搭載され、雰囲気温度を検知する温度センサと、
前記作業車両に搭載され、消火用気体が充填されているボンベと、
前記雰囲気温度が予め設定された温度以上となった場合に前記ボンベのバルブを開弁するバルブ制御部と、
を更に備える請求項１又は２に記載の収容装置。
【請求項４】
前記作業車両が行う作業が作業地に生えている芝を刈る芝刈り作業であって、
前記作業車両は、前記作業地の落下物にエアーを吹き付けるエアー吹付部を備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の収容装置。
【請求項５】
前記作業車両が行う作業が作業地に生えている芝を刈る芝刈り作業であって、
前記作業車両は、前記作業車両の進行方向に対して交差する方向であって、前記作業地の作業面に沿って車体から延出する腕部を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載の収容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律走行しながら作業を行う複数の作業車両を収容する収容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を自律走行させる技術が利用されてきた。このような自律走行する車両の一例として、例えば広大な圃場で所定の作業（例えば芝刈り）を行いながら無人で走行する作業車両がある。この種の技術として例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の無人走行作業車は、車体に搭載されてバッテリから通電される電動モータと、車体に搭載される原動機とを備えて構成され、原動機で車輪を駆動して作業エリアを走行しつつ、電動モータで車体に搭載される作業機を駆動して作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６４７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載の無人走行作業車が行う作業は、個人所有の無人走行作業車を用いて行うだけでなく、請負会社が所有する無人走行作業車を用いて行うこともあり得る。このような請負業者は複数の無人走行作業車を用いて、複数の請負作業を行う場合がある。特許文献１に記載の技術は、このような請負作業を行う作業地への作業車両の運搬を想定しておらず、円滑に作業車両を運搬することができない可能性がある。
【０００６】
そこで、円滑に作業車両を運搬することが可能な収容装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る収容装置の特徴構成は、自律走行しながら作業を行う複数の作業車両を収容する収容装置であって、運搬車両の荷台に搭載され、前記複数の作業車両の夫々を個別に収容可能な複数の収容ケースと、前記複数の収容ケースの夫々を予め設定された軌道に沿って移動可能に支持する支持部と、前記収容ケースが前記軌道に沿って移動するように前記支持部を駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに電力供給を行う発電機と、を備える点にある。
【０００８】
このような特徴構成とすれば、複数の作業車両を円滑に運搬することが可能となる。したがって、例えば複数の作業車両を所有する請負業者が、互いに異なる複数の作業地に向かう場合であっても、少ない人数で依頼をこなすことが可能となる。
【０００９】
また、前記収容装置は、前記収容ケースに収容されている状態で、前記作業車両に搭載されるバッテリの蓄電量を検出する検出部と、前記バッテリの蓄電量が予め設定された蓄電量以下である場合に、前記発電機からの電力を用いて前記バッテリに蓄電する蓄電部と、を更に備えると好適である。
【００１０】
このような構成とすれば、運搬車両での運搬中に、作業車両のバッテリを充電することが可能となる。したがって、運搬車両の移動先で、速やかに作業車両による作業を行うことが可能となる。
【００１１】
また、前記作業車両に搭載され、雰囲気温度を検知する温度センサと、前記作業車両に搭載され、消火用気体が充填されているボンベと、前記雰囲気温度が予め設定された温度以上となった場合に前記ボンベのバルブを開弁するバルブ制御部と、を更に備えると好適である。
【００１２】
このような構成とすれば、仮に作業車両の近くで出火があった場合であっても自動で消火することができる。このため作業車両への引火を未然に防止できるので、ユーザが近くにいない場合であっても、作業車両の損傷や劣化を防止できる。また、消火用気体が使用された場合には、ボンベを交換するだけで良いので、部品コストの増大を抑制できる。
【００１３】
また、前記作業車両が行う作業が作業地に生えている芝を刈る芝刈り作業であって、前記作業車両は、前記作業地の落下物にエアーを吹き付けるエアー吹付部を備えていると好適である。
【００１４】
このような構成とすれば、作業車両による作業時に、自動的に作業地の落下物を集めることができる。したがって、ユーザの手を煩わせることがなく作業地の落下物を集めることができる。
【００１５】
また、前記作業車両が行う作業が作業地に生えている芝を刈る芝刈り作業であって、前記作業車両は、前記作業車両の進行方向に対して交差する方向であって、前記作業地の作業面に沿って車体から延出する腕部を備えていると好適である。
【００１６】
このような構成であっても、ユーザの手を煩わせることなく、作業車両による作業時に、自動的に作業地の落下物を集めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】作業車両の側面図である。
【図２】作業車両の平面図である。
【図３】エアーの吹き付けによる葉を集める形態について示した図である。
【図４】腕部による葉を集める形態について示した図である。
【図５】収容装置の構成を模式的に示した図である。
【図６】バッテリの充電について示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る収容装置は、円滑に作業車両を運搬することができるように構成されている。収容装置は、自律走行しながら作業を行う複数の作業車両を収容する装置であるが、以下では、作業車両が行う作業として、作業地に生えている芝を刈る芝刈り作業を例に挙げて説明する。ここで、本実施形態に係る「自律走行」とは、作業車両に搭載されるデバイスの出力（例えばセンサの出力やカメラによる撮像画像等）に基づいて設定された走行経路に沿って、物体（例えば障害物等）を避けながら走行することを言う。このような作業車両は、所謂自律型ロボットに相当する。
【００１９】
図１には、本実施形態に係る収容装置１００（図５参照）が収容する作業車両１の側面図が示され、図２には、作業車両１の平面図が示される。図１及び図２に示されるように、作業車両１は、車輪２と機体３とを備えて構成される。車輪２は、車体の車長方向の一端側の第１車輪２Ａ、及び車長方向の他端側の第２車輪２Ｂから構成される。第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂは、夫々、車体の幅方向に沿って左右一対で設けられる。本実施形態では、第１車輪２Ａが作業車両１の進行方向後側に設けられる駆動輪且つ操舵輪として構成され、後述する走行制御装置１０によって駆動される。第２車輪２Ｂは作業車両１の進行方向前側に設けられる所謂キャスター輪として構成される。したがって、第１車輪２Ａの左右の車輪が等速で同一方向に回転している場合には直進走行を行い、第１車輪２Ａの左右の車輪が互いに異なる速度で同一方向に回転している場合には、第１車輪２Ａの左右の車輪のうち速度が遅い側に操舵されている状態となる。更には、第１車輪２Ａの左右の車輪が等速で互いに異なる方向に回転している場合には、作業車両１はその場で回転することが可能となる。なお、第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂは車体の幅方向に沿って左右一対で設けられるとして説明したが、これは一例であり、例えば車体の大きさに応じて、第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂの夫々の数が異なるように構成することも可能であるし、夫々１つ或いは３つ以上で構成することも可能である。
【００２０】
機体３には、第１車輪２Ａの動力源である一対のモータ４、モータ４及び作業車両１が有する電気機器に電力供給する電力が蓄電されるバッテリ５、作業車両１の走行を制御する走行制御装置１０、バッテリ５から供給される電力に基づき駆動され、芝刈りに使用する刈り刃５４を有する芝刈装置５３（作業ユニットの一例）を駆動するモータ６を備えている。
【００２１】
また、機体３には、ＧＮＳＳモジュールとして構成されている衛星測位モジュール９９が設けられている。この衛星測位モジュール９９は、ＧＰＳ信号やＧＮＳＳ信号（本実施形態では「ＧＰＳ信号」とする）を受信するための衛星用アンテナを有している。なお、衛星測位モジュール９９には、衛星航法を補完するために、ジャイロ加速度センサや磁気方位センサを組み込んだ慣性航法モジュールを含めることができる。もちろん、慣性航法モジュールは、衛星測位モジュール９９とは別の場所に設けてもよい。衛星測位モジュール９９により取得されたＧＰＳ信号は、上述した作業車両１の自律走行に利用される。
【００２２】
作業車両１は、作業地に生えている芝の芝刈り作業を行うが、このような作業地には周囲の木々から葉が落ちていることがある。また、紙屑や昆虫等の死骸が落ちていることもある。そこで、作業車両１には、作業地の落下物にエアーを吹き付けるエアー吹付部５１が備えられている。作業地の落下物とは、上述した葉や紙屑や昆虫等の死骸が相当する。本実施形態では、エアー吹付部５１は、図２に示されるように、作業車両１の進行方向前端部、及び車幅方向両端部（左右両端部）に設けられる。以下では、作業地の落下物として、葉を例に挙げて説明する。作業車両１は、芝刈り作業を行う際、予め指定された場所に向けて葉を移動させるように、当該指定された場所の方向に向けてエアー吹付部５１からエアーを吹き出すように構成されている。これにより、図３に示されるように作業車両１のエアー吹付部５１からのエアーを受けた葉は、指定された場所に集めることが可能となる。なお、エアー吹付部５１からのエアーは、作業車両１が芝刈り作業を行っている際は、常時、吹き出すように構成しても良いし、図示しないカメラで撮像した撮像画像や、ソナーを用いて作業地に葉が落ちていることを検出された場合に吹き出すように構成しても良い。
【００２３】
また、本実施形態では、作業車両１には、作業車両１の進行方向に対して交差する方向であって、作業地の作業面に沿って車体から延出する腕部５２が備えられている。本実施形態では、腕部５２は、図２に示されるように、作業車両１の側面部に収容されており、作業車両１が芝刈り作業を行う際、図４に示されるように、腕部５２を作業車両１の進行方向に対して交差する方向に広げて作業地の落下物（例えば葉、紙屑、昆虫等の死骸）を集めることができるように構成されている。これにより、図４に示されるように腕部５２で落下物を集めることが可能となる。また、腕部５２は、作業車両１が芝刈り作業を行っている際は、常時、腕部５２を広げるように構成しても良いし、図示しないカメラで撮像した撮像画像や、ソナーを用いて作業地の落下物を検出された場合に腕を広げるように構成しても良い。なお、作業地の落下物に対しては、上述したエアー吹付部５１及び腕部５２の双方を用いても良いし、いずれか一方のみを用いても良い。
【００２４】
ここで、作業車両１は芝刈り作業を行うが、刈り込まれた芝は所謂マルチングとして作業地に放出される。このような放出された芝が仮に燃え、作業車両１に引火した場合には作業車両１を継続して使用できなくなってしまう可能性がある。そこで、作業車両１はこのような引火を未然に防止することができるように構成されている。本実施形態では、図２に示されるように、作業車両１には雰囲気温度を検知する温度センサ４１が搭載されている。雰囲気温度とは、温度センサ４１が配置された箇所における温度である。図２では、温度センサ４１は機体３内に収容されているが、機体３の外面に設けても良い。温度センサ４１は、配置された箇所における温度（雰囲気温度）を検知し、後述するバルブ制御部４３に検知結果を伝達する。
【００２５】
作業車両１には、消火用気体が充填されたボンベ４２が搭載されている。消火用気体とは、燃焼物を覆うことによって生じる窒息効果で消火したり消火を抑制するガスである。具体的には、二酸化炭素ガスが挙げられる。ボンベ４２には、このような二酸化炭素ガスが充填される。もちろん、ボンベ４２に窒素ガスを充填し、例えば機体３内の窒素ガス濃度を高めて、酸素濃度を低くすることにより消火したり、消火を抑制したりすることも可能である。
【００２６】
バルブ制御部４３は、雰囲気温度が予め設定された温度以上となった場合にボンベ４２のバルブを開弁する。雰囲気温度は、温度センサ４１から検出結果として伝達される。予め設定された温度とは、火を検知できる温度、或いは物が引火し難い温度で設定すると良い。具体的には数百度（例えば１００度から４００度のいずれか）で設定すると良い。バルブ制御部４３は、温度センサ４１の検知結果が前記設定された温度以上である場合に、ボンベ４２のバルブを自動的に開弁する。これにより、ボンベ４２に充填された消火用気体が噴射され、引火している場合には消化し、引火しそうな場合には引火を抑制できる。
【００２７】
図５は本実施形態の収容装置１００の構成を模式的に示したブロック図である。また、図６は、作業車両１のバッテリ５の充電について示した図である。図５及び図６に示されるように、収容装置１００は、収容ケース２１、支持部２２、アクチュエータ２３、発電機２４、検出部２５、蓄電部２６の各機能部を備えて構成され、各機能部は、作業車両１の収容に係る種々の処理を行うためにＣＰＵを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
【００２８】
図５では、収容ケース２１は支持部２２、アクチュエータ２３、及び発電機２４と離間して示されているが、実際には、収容ケース２１は支持部２２と連結された状態で載置され、収容ケース２１、支持部２２、アクチュエータ２３、及び発電機２４は一体となって運搬車両（例えばトラック）３００の荷台に搭載される。
【００２９】
収容ケース２１は、複数の作業車両１の夫々を個別に収容可能に複数設けられる。図５の例では、６つの収容ケース２１の夫々に、作業車両１が収容されている例が示される。収容ケース２１は、後述するように支持部２２に沿って移動するが、この際、収容ケース２１から作業車両１が出ないように、収容ケース２１の開口部にシャッターを付けても良い。
【００３０】
支持部２２は、複数の収容ケース２１の夫々を予め設定された軌道に沿って移動可能に支持する。本実施形態では、支持部２２は、予め設定された軌道のレール（図５の例では縦置き）のように形成され、収容ケース２１を側方から支持する。図示はしないが、収容ケース２１における側面に、支持部２２と連結可能な連結部を設け、当該連結部と支持部２２とを連結すると良い。支持部２２は、図５の矢印Ａに沿って回転するように構成されている。これにより、収容ケース２１の夫々が、予め設定された軌道に沿って移動できるように指示することが可能となる。
【００３１】
アクチュエータ２３は、収容ケース２１が軌道に沿って移動するように支持部２２を駆動する。上述したように、支持部２２は予め設定された軌道で設けられ、収容ケース２１が支持されている。アクチュエータ２３は、支持部２２を図５の矢印Ａで示したように回転可能に構成されている。これにより、作業車両１を収容した状態の収容ケース２１が前記軌道に沿って移動される。この移動は、図示しないスイッチをユーザが操作することにより行うことが可能である。
【００３２】
発電機２４は、アクチュエータ２３に電力供給を行う。アクチュエータ２３は、電動式であり、発電機２４により発電された電力により駆動される。このように収容装置１００を構成することで、運搬車両３００により複数の作業車両１を円滑に運搬でき、作業地や作業内容に応じて、必要な台数の作業車両１を用いることが可能となる。
【００３３】
図６には、作業車両１のバッテリ５の充電形態が示される。図６に示されるように、収容ケース２１には、検出部２５及び蓄電部２６が備えられている。検出部２５は、作業車両１が収容ケース２１に収容されている状態で、作業車両１に搭載されるバッテリ５の蓄電量を検出する。収容ケース２１の内壁部には、作業車両１の前端部に設けられた充電端子７と接続可能な接続端子２０１が設けられる。収容ケース２１に作業車両１を進行方向前側から収容することで、充電端子７と接続端子２０１とが接続されるように構成される。検出部２５は、接続端子２０１と接続されており、当該接続端子２０１を介して、バッテリ５の蓄電量を検出する。この蓄電量を直接検出することは容易ではないので、検出部２５は接続端子２０１を介して、バッテリ５の出力電圧を検出し、この出力電圧と、予め記憶されたバッテリ５の満充電状態の出力電圧との差異に基づいて蓄電量を検出すると好適である。このような検出は公知であるので、説明は省略する。検出部２５の検出結果は、後述する蓄電部２６に伝達される。
【００３４】
蓄電部２６は、バッテリ５の蓄電量が予め設定された蓄電量以下である場合に、発電機２４からの電力を用いてバッテリ５に蓄電する。蓄電部２６には、上述した検出部２５の検出結果が伝達される。予め設定された蓄電量とは、例えばバッテリ５の蓄電量が、満充電状態の蓄電量（１００％）の５０％として設定することが可能である。もちろん、他の値（５０％より大きい値、又は５０％より小さい値）に設定することも可能である。蓄電部２６は、検出部２５の検出結果が予め設定された蓄電量（例えば、満充電状態の蓄電量の５０％）以下である場合には、発電機２４からの電力によりバッテリ５への蓄電を可能とする。
【００３５】
これにより、収容ケース２１に収容された作業車両１のバッテリ５の蓄電量が所定の蓄電量以下となっている場合には、運搬車両３００で運搬中であっても自動的に蓄電することが可能となる。したがって、作業地毎に充電装置を備える必要がないので、設置コストを低減できる。また、このような芝刈り作業を請負業者が行う場合には、請負業者が作業地に作業車両１を届けて作業を行わせ、作業終了後に作業車両１を回収することで、充電スタンドを設置する必要が無い。また、請負作業を依頼した依頼側も充電スタンドを設置する必要が無いので、設備投資が不要となる。
【００３６】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、収容装置１００が検出部２５と蓄電部２６とを備えるとして説明したが、収容装置１００は検出部２５と蓄電部２６とを備えずに構成することも可能である。この場合には、例えば収容ケース２１に作業車両１が収容された時に、バッテリ５の蓄電量に拘らず、充電するように構成すると好適である。
【００３７】
上記実施形態では、作業車両１には、温度センサ４１とボンベ４２とバルブ制御部４３とを備えるとして説明したが、作業車両１に温度センサ４１とボンベ４２とバルブ制御部４３とを備えずに構成することも可能である。
【００３８】
上記実施形態では、作業車両１が、エアー吹付部５１及び腕部５２を備えているとして説明したが、作業車両１は、エアー吹付部５１及び腕部５２を備えずに構成することも可能である。
【００３９】
上記実施形態では、作業が芝刈り作業であるとして説明したが、他の作業であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、自律走行しながら作業を行う複数の作業車両を収容する収容装置に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１：作業車両
５：バッテリ
２１：収容ケース
２２：支持部
２３：アクチュエータ
２４：発電機
２５：検出部
２６：蓄電部
４１：温度センサ
４２：ボンベ
４３：バルブ制御部
５１：エアー吹付部
５２：腕部
１００：収容装置
３００：運搬車両
【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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