(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業エリアの周縁に配置されて電源に接続されるエリアワイヤの通電時に生じる磁界を検出し、前記検出された磁界に基づいて前記作業エリアを原動機で駆動されて自律走行しつつ作業する自律走行作業車の制御装置において、
前記エリアワイヤの通電時の磁界の強度を示す出力を生じると共に、前記作業車の車体の前後方向に延びる車体中心線に対して対称となる車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサと、
前記第１、第２磁気センサの出力に基づき、前記作業車が前記エリアワイヤに接近したとき、前記エリアワイヤの付近で走行しつつランダムに算出される目標旋回半径と目標旋回角度で旋回させる第１旋回モードと、前記エリアワイヤの付近で一旦停止させ、次いでランダムに算出される目標旋回角度で旋回させる第２旋回モードのいずれかを前記作業車の作業時間あるいは前記作業車の旋回回数からなる所定の条件の成否に基づいて選択し、前記選択された旋回モードに従って前記作業車が旋回するように前記原動機の動作を制御する走行制御部と、を備えると共に、  
前記第１旋回モードは、前記エリアワイヤの付近で走行しつつ旋回させるとき、前記作業車の前記目標旋回半径と前記目標旋回角度とを算出し、前記算出された目標旋回半径と目標旋回角度に基づき、前記車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサの出力のうちの磁界の強度が低い側に旋回させるモードであり、前記第２旋回モードは、前記車体の車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサの少なくともいずれかに相当する車体の先端部位が前記エリアワイヤを越えたとき一旦停止させ、次いで前記エリアワイヤを越えた車体の先端部位を外輪側にして前記目標旋回角度で旋回させるモードであることを特徴とする自律走行作業車の制御装置。
【請求項２】
前記所定の条件の成否は、前記作業車の作業時間が規定時間以上であるか否かであることを特徴とする請求項１記載の自律走行作業車の制御装置。
【請求項３】
前記所定の条件の成否は、前記作業車の旋回回数が規定回数以上であるか否かであることを特徴とする請求項１記載の自律走行作業車の制御装置。
【請求項４】
前記走行制御部は、作業を停止した後も前記所定の条件の成否を記憶することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自律走行作業車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自律走行作業車の制御装置に関し、より詳しくは作業エリアを原動機で自律走行しながら作業する作業車を作業エリアを区画するエリアワイヤの付近で旋回させるときの制御装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
この種の自律走行作業車の制御装置として例えば特許文献１記載の技術が知られている。特許文献１記載の技術は、作業車がエリアワイヤの付近を旋回するとき、小休止して時間を空費する不都合を解消すべく、停止することなく滑らかに旋回させるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２８０６３２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように特許文献１記載の技術に従って作業車をエリアワイヤの付近で小休止せずに緩やかな角度で旋回させることで作業効率を上げることができるが、エリアワイヤの付近に未作業部分を残さないために急角度で旋回させる必要が生じることもある。しかしながら、特許文献１記載の技術はそのような２種の旋回を教示するものではなかった。
【０００５】
従って、この発明の課題は上記した不都合を解消し、作業エリアを区画するエリアワイヤの付近で作業車を急角度と緩やかな角度のうちのいずれかで旋回させるようにした自律走行作業車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するため、この発明は、作業エリアの周縁に配置されて電源に接続されるエリアワイヤの通電時に生じる磁界を検出し、前記検出された磁界に基づいて前記作業エリアを原動機で駆動されて自律走行しつつ作業する自律走行作業車の制御装置において、前記エリアワイヤの通電時の磁界の強度を示す出力を生じると共に、前記作業車の車体の前後方向に延びる車体中心線に対して対称となる車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサと、前記第１、第２磁気センサの出力に基づき、前記作業車が前記エリアワイヤに接近したとき、前記エリアワイヤの付近で走行しつつランダムに算出される目標旋回半径と目標旋回角度で旋回させる第１旋回モードと、前記エリアワイヤの付近で一旦停止させ、次いでランダムに算出される目標旋回角度で旋回させる第２旋回モードのいずれかを前記作業車の作業時間あるいは前記作業車の旋回回数からなる所定の条件の成否に基づいて選択し、前記選択された旋回モードに従って前記作業車が旋回するように前記原動機の動作を制御する走行制御部と、を備えると共に、前記第１旋回モードは、前記エリアワイヤの付近で走行しつつ旋回させるとき、前記作業車の前記目標旋回半径と前記目標旋回角度とを算出し、前記算出された目標旋回半径と目標旋回角度に基づき、前記車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサの出力のうちの磁界の強度が低い側に旋回させるモードであり、前記第２旋回モードは、前記車体の車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサの少なくともいずれかに相当する車体の先端部位が前記エリアワイヤを越えたとき一旦停止させ、次いで前記エリアワイヤを越えた車体の先端部位を外輪側にして前記目標旋回角度で旋回させるモードである如く構成した。
【発明の効果】
【０００７】
作業エリアの周縁に配置されて電源に接続されるエリアワイヤの通電時に生じる磁界の強度を示す出力を生じる車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサを備え、その出力に基づき、作業車がエリアワイヤに接近したとき、ランダムに算出される目標旋回半径と目標旋回角度で旋回させる第１旋回モードと、エリアワイヤの付近で一旦停止させ、次いでランダムに算出される目標旋回角度で旋回させる第２旋回モードのいずれかを作業車の作業時間あるいは作業車の旋回回数からなる所定の条件の成否に基づいて選択すると共に、選択された旋回モードに従って旋回するように原動機の動作を制御する如く構成したので、エリアワイヤの付近で小休止しない緩やかな角度での旋回と急角度での旋回とからなる第１、第２旋回モードを備えると共に、それを所定の条件の成否に基づいて選択することで、作業効率を上げつつ、エリアワイヤの付近で未作業部分を残すなどの不都合が生じるのを防止することができる。また、作業車の作業時間あるいは作業車の旋回回数からなる所定の条件の成否に基づいて選択することでモードの選択を適正に行うことができる。さらに、前記第１旋回モードは、前記エリアワイヤの付近で走行しつつ旋回させるとき、前記作業車の前記目標旋回半径と前記目標旋回角度とを算出し、前記算出された目標旋回半径と目標旋回角度に基づき、前記車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサの出力のうちの磁界の強度が低い側に旋回させるモードであり、前記第２旋回モードは、前記車体の車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサの少なくともいずれかに相当する車体の先端部位が前記エリアワイヤを越えたとき一旦停止させ、次いで前記エリアワイヤを越えた車体の先端部位を外輪側にして前記目標旋回角度で旋回させるモードである如く構成したので、上記した効果に加え、作業エリアＡＲ付近で未作業部分を残すなどの不都合が生じるのを一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態に係る自律走行作業車を全体的に示す概念図である。
【図２】図１の自律走行作業車の上面図である。
【図３】図１のＥＣＵ（電子制御ユニット）の入出力関係を示すブロック図である。
【図４】図１の自律走行作業車の作業エリアなどの説明図である。
【図５】図４の充電ステーションの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】図５の充電ステーションからエリアワイヤに通電される交流電流信号を示す波形図である。
【図７】図４のエリアワイヤからの離間距離と磁界強度との関係を示す図である。
【図８】図１の作業車のトレース走行時の動作を示す図である。
【図９】図８のトレース走行で生成される作業エリアのマップを示す説明図である。
【図１０】この実施形態に係る装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図１１】図１０フロー・チャートの緩旋回モードを説明する説明図である。
【図１２】図１０フロー・チャートの急旋回モードを説明する説明図である。
【図１３】図１１の緩旋回モードをさらに詳細に説明する説明図である。
【図１４】同様に図１１の緩旋回モードをさらに詳細に説明する説明図である。
【図１５】図１０の緩旋回モードのサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【図１６】図１０の急旋回モードのサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１はこの発明の実施形態に係る自律走行作業車を全体的に示す概念図、図２は図１の自律走行作業車の上面図、図３は図１のＥＣＵ（電子制御ユニット）の入出力関係を示すブロック図である。
【００１０】
以下では上面視における作業車１０の進行方向（車長方向）と、それに直交する横方向（車幅方向）と、進行方向と横方向に直交する鉛直方向とをそれぞれ前後方向、左右方向、上下方向と定義し、それに従って各部の構成を説明する。
【００１１】
図１において符号１０は自律走行作業車（以下「作業車」という）を示す。作業車１０は具体的には芝刈り機からなる。作業車１０の車体１２はシャシ１２ａとそれに取り付けられるフレーム１２ｂとからなる。
【００１２】
作業車１０は、前後方向においてシャシ１２ａの前側にステー１２ａ１を介して固定される比較的小径の左右２個の前輪１４を備えると共に、後側にシャシ１２ａに直接取り付けられる比較的大径の左右の後輪１６を備える。
【００１３】
作業車１０のシャシ１２ａの中央位置付近には作業機、具体的には芝刈り作業用のブレード（ロータリブレード）２０が取り付けられると共に、その上部には電動モータ（以下「作業モータ」という）２２が配置される。ブレード２０は作業モータ２２に接続され、作業モータ２２によって回転駆動される。
【００１４】
ブレード２０にはユーザの手動操作自在なブレード高さ調整機構２４が接続される。ブレード高さ調整機構２４はネジ（図示せず）を備え、そのネジをユーザが手で廻すことでブレード２０の接地面ＧＲからの上下方向の高さが調整可能に構成される。
【００１５】
作業車１０のシャシ１２ａには、ブレード２０の後端側で２個の電動モータ（原動機。以下「走行モータ」という）２６Ｌ，２６Ｒが取り付けられる。走行モータ２６Ｌ，２６Ｒは左右の後輪１６に接続され、前輪１４を従動輪、後輪１６を駆動輪として左右独立に正転（前進方向への回転）あるいは逆転（後進方向への回転）させる。ブレード２０と作業モータ２２と走行モータ２６などはフレーム１２ｂで被覆される。
【００１６】
この実施形態において、作業車１０はユーザが運搬可能な重量と寸法を有し、例えば全長（前後方向長さ）７１ｃｍ程度、全幅５５ｃｍ程度、高さ３０ｃｍ程度の寸法を有する。
【００１７】
作業車１０の後部には搭載充電ユニット３０と搭載電池（バッテリ）３２とが格納されると共に、フレーム１２ｂには一対の電池充電端子３４が前進方向の前端位置において前方に突出するように取り付けられる。搭載電池３２は例えばリチウムイオン電池からなる。
【００１８】
電池充電端子３４は搭載充電ユニット３０に配線を介して接続されると共に、搭載充電ユニット３０は搭載電池３２に接続される。また、作業モータ２２と走行モータ２６も搭載電池３２に接続され、搭載電池３２から通電されるように構成される。尚、図１では配線の図示を省略する。
【００１９】
作業車１０において車体１２の前側には左右２個の磁気センサ、即ち、第１磁気センサ３６Ｌ、第２磁気センサ３６Ｒが配置され、それぞれ磁界の大きさ（磁界強度）を示す信号を出力する。図２に示す如く、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒは作業車１０の車体１２の前後方向において前側に前後方向に延びる車体中心線ＣＬ１に対して左右方向に対称となる位置に配置される。  
【００２０】
また、車体１２のフレーム１２ｂには、障害物や異物との接触によってフレーム１２ｂがシャシ１２ａから外れるとき、オン信号を出力する接触センサ４０が取り付けられる。
【００２１】
作業車１０の中央位置付近には収納ボックス（図示せず）が設けられると共に、その内部に収納された回路基板４２上にはマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（Electronic Control Unit。制御装置。以下「ＥＣＵ」という）４４が搭載される。図３に示す如く、ＥＣＵ４４は、ＣＰＵ４４ａと、Ｉ／Ｏ４４ｂと、メモリ（ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ）４４ｃを備える。
【００２２】
また、回路基板４２上には、ＥＣＵ４４に近接して作業車１０の重心位置のｚ軸（鉛直軸）回りの角速度（ヨーレート）を示す出力を生じる角速度センサ４６と、作業車１０に作用するｘ，ｙ，ｚ軸の直交３軸方向の加速度を示す出力を生じる加速度センサ５０と、地磁気に応じた絶対方位を示す出力を生じる方位センサ５２と、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して作業車１０の現在位置（緯度、経度）を示す出力を生じるＧＰＳセンサ５４が設けられる。
【００２３】
また、作業車１０の左右の後輪１６の付近には左右の後輪１６の車輪速を示す出力を生じる車輪速センサ５６が配置されると共に、シャシ１２ａとフレーム１２ｂの間には、ユーザなどによってフレーム１２ｂがシャシ１２ａからリフトされた（持ち上げられた）とき、オン信号を出力するリフトセンサ６０が配置される。搭載電池３２には搭載電池３２の消費電流を示す出力を生じる電流センサ６２が配置される。
【００２４】
また、作業車１０には、作業の動作開始などを指令するメインスイッチ６４と非常停止を指令する非常停止スイッチ６６とがユーザの操作自在に設けられる。さらに、作業車１０のフレーム１２ｂは上面で大きく切り欠かれてそこにユーザの指令などの入力のためのキーボードやタッチパネルなどの入力機器６８が設けられると共に、ディスプレイ７０が設けられる。入力機器６８とディスプレイ７０はＥＣＵ４４に接続され、ディスプレイ７０にはＥＣＵ４４の指令に応じて作業モードなどの各種の情報が表示される。
【００２５】
図３に示す如く、磁気センサ３６、接触センサ４０、角速度センサ４６などのセンサ類の出力とメインスイッチ６４などのスイッチ類の出力は、ＥＣＵ４４に送られ、Ｉ／Ｏ４４ｂを介して入力される。ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａは、それらの出力に基づき、搭載電池３２から走行モータ２６に通電すると共に、Ｉ／Ｏ４４ｂを介して制御値を出力して走行モータ２６の動作を制御することで作業車１０の走行を制御する。
【００２６】
走行モータ２６Ｌ，２６Ｒは左右の後輪１６を互いに独立に正転（前進方向への回転）あるいは逆転（後進方向への回転）可能に構成され、左右の後輪１６の回転に速度差を生じさせて作業車１０を任意の方向に旋回させるように構成される。
【００２７】
例えば、左右の後輪１６をそれぞれ正転させる際、右後輪１６の回転速度を左後輪１６の回転速度よりも速くすると、その速度差に応じた旋回角度で作業車１０を左方に旋回させる一方、左後輪１６の回転速度を右後輪１６の回転速度よりも速くすると、その速度差に応じた旋回角度で作業車１０を右方に旋回させることができる。また、左右の後輪１６を互いに同一速度で一方を正転、他方を逆転させると（いわゆる超信地旋回させると）、作業車１０はその場で旋回させることができる。
【００２８】
また、ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａはセンサ類の出力、特に磁気センサ３６の出力から作業エリア（作業領域）ＡＲを検出（認識）し、それに基づいて作業モータ２２に通電して作業エリアＡＲで作業する。
【００２９】
その作業エリアＡＲの検出（認識）とそこでの作業について図４を参照して説明する。
【００３０】
作業エリアＡＲは、その周縁（境界）に配置される、より具体的にはその周縁の地中に埋設されるなどして配置されるエリアワイヤ（電線）７２によって区画される。作業エリアＡＲの内側と外側のいずれか、具体的には内側に作業車１０の搭載電池３２を充電するための充電ステーション（以下「充電ＳＴ」という）７６が配置される。なお、図４では作業車１０や充電ＳＴ７６の大きさなどを誇張して示す。
【００３１】
図５は充電ＳＴ７６の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３２】
同図に示す如く、充電ＳＴ７６は、電源（商用電源）８０にコンセント８２を介して接続される充電器８４と、充電器８４に接続される一対の充電端子８６とを備える。充電端子８６は、作業車１０に搭載される一対の電池充電端子３４にその接点３４ａ（図２に示す）を介して接続自在に構成される。
【００３３】
充電器８４は、ＡＣ／ＤＣ変換器８４ａと、ＡＣ／ＤＣ変換器８４ａの動作を制御するマイクロコンピュータからなる充電用ＥＣＵ（電子制御ユニット）８４ｂと、２基の信号発生器８４ｃとを備える。
【００３４】
充電ＳＴ７６において電源８０からコンセント８２を通じて送られる交流は、充電器８４のＡＣ／ＤＣ変換器８４ａで適宜な電圧に降圧されつつ直流に変換されて充電端子８６に送られ、帰還した作業車１０が充電端子８６と電池充電端子３４とを介して接続（ドッキング）されたとき、作業車１０の搭載電池３２を充電するように構成される。
【００３５】
また、ＡＣ／ＤＣ変換器８４ａの出力は信号発生器８４ｃと充電用ＥＣＵ８４ｂに供給される。充電用ＥＣＵ８４ｂはＥＣＵ４４と通信自在に構成され、ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａの指令に応じて信号発生器８４ｃの動作を制御する。
【００３６】
２基の信号発生器８４ｃは、ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａの指令に応じた充電用ＥＣＵ８４ｂの指令に従ってＡＣ／ＤＣ変換器８４ａで適宜な電圧に降圧された直流電流を所定の信号に変換し、前記したエリアワイヤ７２とドッキングワイヤ（電線。第１ワイヤ）９０とステーションワイヤ（電線。第２ワイヤ。以下「ＳＴワイヤ」という）９２に通電する。
【００３７】
図６に、第１の信号発生器８４ｃからエリアワイヤ７２に通電される電流波形を示す。電流波形は信号長Ｌを有し、任意な周期Ｔｎで通電される。尚。図示は省略するが、第２の信号発生器８４ｃもドッキングワイヤ９０とＳＴワイヤ９２に同種の電流波形（位相において異なる）を通電する。
【００３８】
図４に戻って作業エリアＡＲの検出について説明すると、信号発生器８４ｃによってエリアワイヤ７２に図６に示されるような電流が流されると、アンペアの右ねじの法則に従ってエリアワイヤ７２を中心として右巻き同心円状の磁界が発生するが、このときの磁界強度はエリアワイヤ７２の全長によって相違すると共に、エリアワイヤ７２からの離間距離によっても相違する。
【００３９】
図７は、エリアワイヤ７２からの離間距離ｄと磁界強度Ｈとの関係を示す図である。同図に示すように、磁界強度Ｈはエリアワイヤ７２からの離間距離ｄに応じて変化し、エリアワイヤ７２上において０となり、作業エリアＡＲの内側でプラス、外側でマイナスの値となる。
【００４０】
ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａはエリアワイヤ７２への通電によって発生する磁界強度を作業車１０に搭載した磁気センサ３６で検出することによって作業エリアＡＲ内における作業車（自車）１０の位置、即ち、作業車１０が作業エリアＡＲの内側／外側のいずれにいるかを判断すると共に、作業車１０とエリアワイヤ７２との離間距離を検出（算出）する。
【００４１】
具体的には、ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａは磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの検出値を読み込み、検出値がマイナスになると、例えば角速度センサ４６の検出値に基づいて作業車１０を作業エリアＡＲの内側に向けて所定角度だけ旋回させ、よって作業エリアＡＲの内側で作業車１０を走行（例えばランダムに直進走行）させる。
【００４２】
この実施形態では、ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａは、作業車１０を作業モードと帰還モードとのうちのいずれかで動作させる。作業モードは作業車１０が作業エリアＡＲ内を自律走行しながら作業を行うモードであり、帰還モードは搭載電池３２への充電が必要になったときに作業車１０を充電ＳＴ７６まで帰還させるモードである。尚、作業モードと帰還モードの一つとしてエリアワイヤ７２上をトレースするように作業車１０を走行させるトレース走行も行われる。ＥＣＵ４４は作業モードの前にトレース走行させることで作業エリアＡＲ、より具体的にはその境界を認識（把握）する。
【００４３】
図８は、トレース走行時の作業車１０の動作を示す図である。同図に示すように、トレース走行時には、左右一対の磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒのうち一方の磁気センサ（例えば３６Ｌ）をエリアワイヤ７２の内側に位置させつつ、他方の磁気センサ（例えば３６Ｒ）がエリアワイヤ７２上を矢印Ａ方向に移動するように作業車１０を周回走行させる。
【００４４】
具体的には、ＥＣＵ４４は磁気センサ３６Ｒの出力を監視し、それによって検出される磁界強度Ｈが０となるように走行モータ２６Ｌ，２６Ｒを制御する。例えば、磁気センサ３６Ｒによって検出される磁界強度Ｈがプラスになると、右側の走行モータ２６Ｒを減速かつ左側の走行モータ２６Ｌを増速させ、作業車１０を右側に旋回させる一方、磁気センサ３６Ｒによって検出される磁界強度Ｈがマイナスになると、右側の走行モータ２６Ｒを増速かつ左側の走行モータ２６Ｌを減速させ、作業車１０を左側に旋回させる。
【００４５】
これにより、磁気センサ３６Ｒをエリアワイヤ７２に近づけ、磁気センサ３６Ｒにより検出される磁界強度Ｈを０に維持しつつ、エリアワイヤ７２上を走行することができる。
【００４６】
トレース走行は作業車１０の電池充電端子３４を充電ＳＴ７６の充電端子に接続させた状態から開始され、作業車１０がエリアワイヤ７２に沿って周回走行した後、作業車１０の電池充電端子３４が充電ＳＴ７６の充電端子に再び接続されたときに終了する。
【００４７】
トレース走行開始から終了までの作業車１０の位置はＧＰＳセンサ５４によって検出される。ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａはＧＰＳセンサ５４と方位センサ５２の出力に基づき、充電ＳＴ７６を基準（原点）とする作業エリアＡＲのマップ（作業エリアマップ）ＭＰを生成する。
【００４８】
図９にそのマップＭＰを示す。マップＭＰにおいてエリアワイヤ７２の位置は作業エリアＡＲの境界線（周縁）Ｌ０として示される。
【００４９】
より具体的には、マップＭＰは、トレース走行開始時の充電ＳＴ７６の位置を原点とし、かつ方位センサ５２によって規定される所定方位を基準とする直交２軸座標の平面（ＸＹ平面）上において境界線Ｌ０の内側の作業エリアＡＲを格子状に等間隔に分割して得られる複数のセルＣｍｐを配列してなる。
【００５０】
マップＭＰにおいて、セルＣｍｐはそれぞれ作業エリアＡＲにおいて例えば縦横１ｍ程度の大きさに相当すると共に、それぞれ固有の位置座標（Ｘ，Ｙ座標）を有する。
【００５１】
ＥＣＵ４４のＣＰＵ４４ａは図示のマップＭＰに基づいて作業車１０の走行を制御するが、この実施形態に係る自律走行作業車の制御装置の特徴は作業車１０のエリアワイヤ７２の付近での旋回制御にあるので、以下その点に焦点をおいて説明する。
【００５２】
図１０はその自律走行作業車の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ４４によって実行される。より具体的にはそのＣＰＵ４４ａは図３に記載されるように走行制御部（あるいは制御手段）４４ａ１を備え、図１０に示す処理はその走行制御部４４ａ１によって実行される。
【００５３】
以下説明すると、図示のプログラムはユーザによってメインスイッチ６４がオンされたとき実行を開始し、先ずＳ１０においてＭＯＤＥとＣＯＵＮＴ（後述）をメモリ４４ｃのＥＥＰＲＯＭから読込む。
【００５４】
次いでＳ１２に進み、メインスイッチ６４がオフされたか否か判断し、否定されるときはＳ１４に進み、ＭＯＤＥが緩旋回モードか否か判断する。
【００５５】
ここで、図１１と図１２を参照して図１０の処理を説明すると、この実施形態にあっては、作業車１０がエリアワイヤ７２に接近したときの旋回として、作業車１０をエリアワイヤ７２の付近で走行しつつ旋回させる緩旋回モード（緩やかな角度での旋回。第１旋回モード）と、エリアワイヤ７２の付近で一旦停止させ、次いで旋回させる急旋回モード（急角度での旋回。第２旋回モード）とからなる２種のモードが用意される。
【００５６】
走行に際してはそのいずれかのモードを所定の条件の成否で選択し、選択された旋回モードに従って作業車１０が旋回するように走行モータ２６の動作を制御する。
【００５７】
図１１はそのうちの緩旋回モードを、図１２は急旋回モードを説明する説明図である。
【００５８】
図１１を参照して緩旋回モードを説明すると、その場合、作業車１０を直進し（１）、エリアワイヤ７２の磁界強度がある値を超えたとき、停止することなく、緩やかな角度で旋回し（２）、直進する（３）ように制御される。
【００５９】
より詳しくは、図１３に示す如く、車幅方向に左右位置に配置される第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒのいずれかで検出されるエリアワイヤ７２の磁界強度Ｈが閾値ｍを超えたとき、作業車１０の旋回半径と旋回角度とを算出し、算出された旋回半径と旋回角度に基づき、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力のうちの磁界の強度が低い側に旋回させる。
【００６０】
図１４に旋回半径と旋回角度とを示す。作業車１０の位置は先に述べたように作業エリアマップＭＰにおいて検出されることから、それに基づいて作業車１０のエリアワイヤ７２への侵入角度が算出され、算出された侵入角度から旋回角度が最小値から最大値（１８０度付近）の間、またそれに伴う旋回半径が最小値から最大値（無限大付近）の間で任意に設定される。
【００６１】
作業車１０は左右の後輪１６を前後方向に独立に駆動できることから、先に述べたように左右の後輪１６を互いに同一速度で一方を正転、他方を逆転させる、いわゆる超信地旋回させると、作業車１０はその場で旋回（１８０度旋回）させることができる。
【００６２】
急旋回モードは、図１２に示す如く、作業車１０が直進し（１）、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの少なくともいずれかに相当する車体１２の先端部位がエリアワイヤ７２を越えたとき一旦停止し（２）、次いでエリアワイヤ７２を越えた車体１２の先端部位を外輪側にして旋回し（３）、次いで停止し（４）、次いで直進する（５）ように制御するモードである。
【００６３】
この実施形態において所定の条件の成否は、１つには作業車１０の作業時間が規定時間以上であるか否かである。即ち、作業車１０の作業時間が規定時間以上であるとき、旋回モードが選択（切替えられる）。時間の場合、例えば緩旋回モードが１５分、急旋回モードが１０分とする。
【００６４】
また、所定の条件の成否は、２つには作業車１０の旋回回数が規定回数以上であるか否かである。即ち、作業車１０の旋回回数が規定回数以上であるとき、旋回モードが選択される（切替えられる）。旋回回数の場合、例えば緩旋回モードが１５回、急旋回モードが１０回とする。
【００６５】
図１０フロー・チャートのＳ１０で読み込まれるＭＯＤＥが選択されている旋回モードを、ＣＯＵＮＴが作業時間あるいは旋回回数の累計値を意味する。
【００６６】
以上を前提として図１０フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１４で肯定、即ち、前回選択されていたＭＯＤＥが緩旋回モードと判断されたとき、Ｓ１６に進み、ＣＯＵＮＴの値を零にリセットし、Ｓ１８に進んで緩旋回モードに従って制御する。これについては後述する。
【００６７】
次いでＳ２０に進み、ＣＯＵＮＴの値がＸ（前記した規定回数あるいは規定時間）以上か否か判断する。初めてＳ２０に進むときは当然に否定されてＳ２２に進み、ＣＯＵＮＴの値を１つインクリメントし、Ｓ１８に戻る。一方、Ｓ２０で肯定されるときはＳ２４に進み、ＭＯＤＥを急旋回モードに切替える（選択する）。
【００６８】
また、Ｓ１４で否定されて前回選択されていたＭＯＤＥが急旋回モードと判断されたとき、Ｓ２６に進み、ＣＯＵＮＴの値を零にリセットし、Ｓ２８に進んで急旋回モードに従って制御する。これについても後述する。
【００６９】
次いでＳ３０に進み、ＣＯＵＮＴの値がＸ以上か否か判断し、否定されるときはＳ３２に進み、ＣＯＵＮＴの値を１つインクリメントし、Ｓ２８に戻る一方、肯定されるときはＳ３４に進み、ＭＯＤＥを緩旋回モードに切替える（選択する）。
【００７０】
図１５は図１０フロー・チャートのＳ１８の緩旋回モードのサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【００７１】
以下説明すると、Ｓ１００において作業車１０を直進させ、Ｓ１０２に進み、左または右のエリア信号、即ち、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒのいずれかで検出されるエリアワイヤの磁界強度が図１３の閾値ｍを超えるか否か判断する。
【００７２】
Ｓ１０２で否定されるときはＳ１００に戻る一方、肯定されるときはＳ１０４に進み、左右の第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの差分値が零以上、換言すればエリアワイヤ７２に対して車体が９０度未満の侵入角度で（換言すれば傾いてエリアワイヤ７２に）接近しているか否か判断する。
【００７３】
Ｓ１０４で否定されるときはＳ１００に戻る一方、肯定されるときはＳ１０６に進み、左右の第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力のいずれか大きいか、換言すれば作業車１０がエリアワイヤ７２に対して斜め右から（左旋回すべく）接近しているか、あるいは斜め左から（右旋回すべく）接近しているか否か判断する。
【００７４】
Ｓ１０６で作業車１０が斜め右から（左旋回すべく）接近していると判断されるときはＳ１０８に進み、前記した旋回半径の最小値を算出し、次いでＳ１１０に進み、前記した旋回角度の最小値を算出する。
【００７５】
次いで、Ｓ１１２に進み、算出された旋回半径と旋回角度の最小値と最大値との間で目標旋回半径と目標旋回角度をランダム関数などからランダムに算出し、Ｓ１１４に進み、算出された目標旋回半径と旋回角度で作業車１０を左に旋回させる。
【００７６】
即ち、緩旋回モードにあっては、エリアワイヤ７２の付近で走行しつつ旋回させるとき、作業車１０の（目標）旋回半径と（目標）旋回角度とを算出し、算出された旋回半径と旋回角度に基づき、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力のうちの磁界の強度が低い側に旋回させる。
【００７７】
尚、Ｓ１０８からＳ１１４までの処理において作業車１０の旋回範囲と角度をランダムにするのは、走行軌跡の重複を避け、芝刈り作業で刈り残し部位が生じるのを防止するためである。
【００７８】
次いでＳ１１６に進み、実際の旋回角度がＳ１１２で算出された目標旋回角度未満か否か判断し、否定されるときはＳ１１４に戻る一方、Ｓ１１６で肯定されるときはＳ１１８に進み、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒ、具体的には外輪側の第２磁気センサ３６Ｒの出力からセンサ３６Ｒが配置される車体１２の前側の右端がエリアワイヤ７２を越え、作業車１０の右端が作業エリアＡＲの外に出たか否か判断する。
【００７９】
Ｓ１１８で否定されるときはＳ１１４に戻り、上記の処理を繰り返すことで、緩旋回が実現される。
【００８０】
他方、Ｓ１１８で肯定されるときはＳ１２０に進み、作業車１０を一旦停止させる。即ち、旋回しきれなかったと判断されるので、Ｓ１２２に進み、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力に基づき、作業車１０の前側の左端が作業エリアＡＲの外か否か判断する。この場合、Ｓ１１８で右端が作業エリアＡＲの外と判断されているので、Ｓ１２２の判断は否定され、Ｓ１２４に進み、作業車１０が左に旋回するように制御する。次いでＳ１２６に進み、作業車１０を一旦停止させる。
【００８１】
また、Ｓ１０６で作業車１０が斜め左から（右旋回すべく）接近していると判断されるときはＳ１２８に進み、前記した旋回半径の最小値を算出する。次いでＳ１３０からＳ１３８に進み、Ｓ１３８で否定される限り、Ｓ１０８からＳ１１８までと同様の処理を行うことで、右旋回についての緩旋回が実現される。
【００８２】
一方、Ｓ１３８で肯定されるときは旋回しきれなかったと判断されるので、Ｓ１２０に進み、作業車１０を一旦停止させる。次いでＳ１２２に進み、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力に基づき、作業車１０の前側の左端が作業エリアＡＲの外か否か判断する。
【００８３】
この場合、Ｓ１３８で肯定されて左端が作業エリアＡＲの外と判断されることから、Ｓ１２２の判断は肯定されてＳ１４０に進み、作業車１０が右に旋回するように走行を制御する。次いでＳ１４２に進み、作業車１０を一旦停止させる。
【００８４】
図１６はＳ２８の急旋回モードのサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【００８５】
以下説明すると、Ｓ２００において作業車１０を直進させ、Ｓ２０２に進み、第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力から作業車１０、より具体的には作業車１０（の車体１２）の前端が作業エリアの外か判断する。
【００８６】
Ｓ２０２で否定されるときはＳ２００に戻る一方、肯定されるときはＳ２０４に進み、作業車１０を一旦停止させる。次いでＳ２０６に進み、左右の第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力からセンサ配置部位に相当する車体１２の左端が作業エリアＡＲの外か否か判断する。
【００８７】
Ｓ２０６で否定されるときはＳ２０８に進み、図１５フロー・チャートのＳ１０８からＳ１１４までの処理と同様、刈り残し部位が生じるのを回避するために目標旋回角度をランダムで算出し、Ｓ２１０に進み、作業車１０が左に旋回するように走行を制御する。次いでＳ２１２に進み、作業車１０を一旦停止させる。
【００８８】
他方、Ｓ２０６で肯定されるときはＳ２１４に進み、Ｓ２０６で述べたと同様の処理を行った後、Ｓ２１６に進み、作業車１０が右に旋回するように走行を制御する。次いでＳ２１８に進み、作業車１０を一旦停止させる。
【００８９】
図１０フロー・チャートの説明に戻ると、他方、Ｓ１２の判断において肯定、即ち、メインスイッチ６４がオフされたと判断されるときはＳ３６に進み、それまでに算出されたＭＯＤＥとＣＯＵＮＴの値をメモリ４４ｃのＥＥＰＲＯＭに記憶させて（格納して）プログラムを終了する。即ち、作業を停止した後も前記した所定の条件の成否を記憶するように構成される。
【００９０】
上記した如く、この実施形態は、作業エリアＡＲの周縁に配置されて電源８０に接続されるエリアワイヤ７２の通電時に生じる磁界を検出し、前記検出された磁界に基づいて前記作業エリアＡＲを原動機（走行モータ）２６で駆動されて自律走行しつつ作業する自律走行作業車１０の制御装置において、前記エリアワイヤ７２の通電時の磁界の強度を示す出力を生じると共に、前記作業車１０の車体１２の前後方向に延びる車体中心線ＣＬ１に対して対称となる車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒと、前記第１、第２磁気センサの出力に基づき、前記作業車１０が前記エリアワイヤ７２に接近したとき、前記エリアワイヤの付近で走行しつつランダムに算出される目標旋回半径と目標旋回角度で旋回させる第１旋回モード（緩旋回モード）と、前記エリアワイヤの付近で一旦停止させ、次いでランダムに算出される目標旋回角度で旋回させる第２旋回モード（急旋回モード）のいずれかを前記作業車の作業時間または前記作業車の旋回回数からなる所定の条件の成否に基づいて選択し、前記選択された旋回モードに従って前記作業車１０が旋回するように前記原動機の動作を制御する走行制御部（ＥＣＵ４４，４４ａ１，Ｓ１０からＳ３６，Ｓ１００からＳ１１８，Ｓ１２８からＳ１３８，Ｓ２００からＳ２１８）とを備える如く構成したので、作業エリアＡＲのエリアワイヤ７２の付近で小休止しない緩やかな角度での旋回と急角度での旋回とからなる第１、第２旋回モードを備えると共に、それを作業車の作業時間あるいは作業車の旋回回数からなる所定の条件の成否に基づいて選択することで、作業効率を上げつつ、作業エリアＡＲのエリアワイヤ７２の付近で未作業部分を残すなどの不都合が生じるのを防止することができる。
【００９１】
また、前記所定の条件の成否は、前記作業車１０の作業時間（ＣＯＵＮＴ）が規定時間（Ｘ）以上であるか否かである（Ｓ２０，Ｓ２２）如く構成したので、上記した効果に加え、第１モードと第２モードの選択（切替え）を適正に行うことができる。
【００９２】
また、前記所定の条件の成否は、前記作業車の旋回回数（ＣＯＵＮＴ）が規定回数（Ｘ）以上であるか否かである（Ｓ２０，Ｓ２２）如く構成したので、上記した効果に加え、第１モードと第２モードの選択（切替え）を適正に行うことができる。
【００９３】
また、前記走行制御部は、作業を停止した後も前記所定の条件の成否を記憶する（Ｓ１２，Ｓ３６）如く構成したので、上記した効果に加え、作業を再開するときも第１モードと第２モードの選択（切替え）を適正に行うことができる。
【００９４】
また、前記第１旋回モードは、前記エリアワイヤ７２の付近で走行しつつ旋回させるとき、前記作業車１０の前記目標旋回半径と前記第１目標旋回角度とを算出し、前記算出された目標旋回半径と第１目標旋回角度に基づき、前記車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの出力のうちの磁界の強度が低い側に旋回させるモードである（Ｓ１０８からＳ１１８，Ｓ１２８からＳ１３８）如く構成したので、上記した効果に加え、作業エリアＡＲ付近で未作業部分を残すなどの不都合が生じるのを一層防止することができる。
【００９５】
また、前記第２旋回モードは、前記車体１２の車幅方向の左右位置に配置される第１、第２磁気センサ３６Ｌ，３６Ｒの少なくともいずれかに相当する車体１２の先端部位が前記エリアワイヤ７２を越えたとき一旦停止させ、次いで前記エリアワイヤ７２を越えた車体１２の先端部位を外輪側にして前記目標旋回角度で旋回させるモードである如く構成したので、上記した効果に加え、作業エリアＡＲ付近で未作業部分を残すなどの不都合が生じるのを一層防止することができる。
【００９６】
尚、上記においてＣＯＵＮＴやＸの値などは例示であり、それに限定されるものではない。
【００９７】
また、作業車１０を芝刈り作業車に適用したが、この発明はそれに限られるものではなく、他の自律走行可能な自律走行作業車に適用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  自律走行作業車（作業車）、１２  車体、１４  前輪、１６  後輪、２０  ブレード（作業機）、２２  電動モータ（作業モータ）、２４  ブレード高さ調節機構、２６  電動モータ（原動機。走行モータ）、３０  搭載充電ユニット、３２  搭載電池、３４  電池充電端子、３６  磁気センサ（３６Ｌ  第１磁気センサ，３６Ｒ  第２磁気センサ）、４４  電子制御ユニット（ＥＣＵ）、４４ａ１  走行制御部、４６  角速度センサ、５０  加速度センサ、５２  方位センサ、５４  ＧＰＳセンサ、５６  車輪速センサ、６２  電流センサ、７０  ディスプレイ、７２  エリアワイヤ、７６  充電ステーション（ＳＴ）、８４  充電器、８６  充電端子、ＡＲ  作業エリア
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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