(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔操作により走行する自走車両であって、
前記遠隔操作を行うコントローラから空中伝搬される信号に基づいて、自車に対する前記コントローラの位置を検出する位置検出部と、
前記自車に対する前記コントローラの位置に基づいて、前記コントローラに対する前記自車の移動方向を判定する移動方向判定部と、
前記自車が前進走行する場合において、前記自車が前記コントローラから遠ざかる時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向で操向輪を操舵し、前記自車が前記コントローラに近づく時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向を反転して前記操向輪を操舵するように前記遠隔操作による前記操向輪の操舵方向を切り替え、前記自車が後退走行する場合において、前記自車が前記コントローラに近づく時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向で前記操向輪を操舵し、前記自車が前記コントローラから遠ざかる時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向を反転して前記操向輪を操舵するように前記遠隔操作による前記操向輪の操舵方向を切り替える操舵方向切替部と、
前記自車に対する前記コントローラの状態が、前記自車が移動して、前記自車が前記コントローラから遠ざかる状態と、前記自車が前記コントローラに近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時であっても、車体の長さ方向の中央部を通って前記車体の車幅方向に延長した車幅方向延長線を前記コントローラが跨ぐ時は、前記操舵方向の切り替えを無効にする切替無効部と
を備える自走車両。
【請求項２】
前記操舵方向切替部は、前記自車に対する前記コントローラの状態が、前記自車が移動して、前記自車が前記コントローラから遠ざかる状態と、前記自車が前記コントローラに近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に前記操舵方向を切り替える請求項１に記載の自走車両。
【請求項３】
前記自車に対する前記コントローラの状態が、前記コントローラが移動して、前記自車が前記コントローラから遠ざかる状態と、前記自車が前記コントローラに近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に、周囲に報知する報知部を備える請求項１又は２に記載の自走車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操作により走行する自走車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遠隔操作により走行する自走車両が利用されてきた。このような遠隔操作により走行される技術として、下記に出典を示す特許文献１に記載されるものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の走行体は、無線操縦装置で走行体を誘導した後、元のコースに戻るコースを生成する方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２５７５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術のように、無線操縦装置を用いて遠隔操作にすることにより、走行体を任意の位置に走行させることが可能である。しかしながら、ユーザの意図した経路で走行体を走行させるには、無線操縦装置による遠隔操作に慣れる必要がある。また、例えば走行体の進行方向とユーザの視線の方向とが同一でない場合には、無線操縦装置を操作するにあたり、ユーザは頭の中で方向の反転処理を行う必要があり、ユーザに煩わしい作業が伴うことになる。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、煩わしい作業を伴うことなく、円滑に遠隔操作を行うことが可能な自走車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る自走車両の特徴構成は、遠隔操作により走行する自走車両であって、前記遠隔操作を行うコントローラから空中伝搬される信号に基づいて、自車に対する前記コントローラの位置を検出する位置検出部と、前記自車に対する前記コントローラの位置に基づいて、前記コントローラに対する前記自車の移動方向を判定する移動方向判定部と、前記自車が前進走行する場合において、前記自車が前記コントローラから遠ざかる時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向で操向輪を操舵し、前記自車が前記コントローラに近づく時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向を反転して前記操向輪を操舵するように前記遠隔操作による前記操向輪の操舵方向を切り替え、前記自車が後退走行する場合において、前記自車が前記コントローラに近づく時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向で前記操向輪を操舵し、前記自車が前記コントローラから遠ざかる時には前記コントローラによる操舵操作に応じた操舵方向を反転して前記操向輪を操舵するように前記遠隔操作による前記操向輪の操舵方向を切り替える操舵方向切替部と、前記自車に対する前記コントローラの状態が、前記自車が移動して、前記自車が前記コントローラから遠ざかる状態と、前記自車が前記コントローラに近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時であっても、車体の長さ方向の中央部を通って前記車体の車幅方向に延長した車幅方向延長線を前記コントローラが跨ぐ時は、前記操舵方向の切り替えを無効にする切替無効部とを備える点にある。
【０００８】
このような特徴構成とすれば、コントローラで所定の操舵指示を行った場合に、自走車両がコントローラから遠ざかる時に自走車両の操向輪が操舵される方向と、自走車両がコントローラに近づく時に自走車両の操向輪が操舵される方向とを一致させることができる。このため、自走車両が走行する方向に応じて、ユーザはコントローラにより操舵指示した方向と実際の自走車両の操舵輪が操舵される方向とを反転処理する必要がないので、ユーザにとって煩わしい作業が伴うことがない。したがって、円滑に遠隔操作を行うことが可能となる。
【００１０】
また、自走車両の進行方向に拘らず、コントローラで操舵指示を行った方向に操向輪の操舵を行うことができる。したがって、ユーザから見た場合の操向輪が操舵される方向と、コントローラで操舵指示した方向とを一致させることができるので、ユーザが自走車両の遠隔操作を容易にすることができ、困惑し難くなる。
また、コントローラを有するユーザが移動した結果、自走車両がコントローラから遠ざかる状態と、自走車両がコントローラに近づく状態との一方から他方に移行した時には、操舵方向の切り替えを行わないようにすることができる。
【００１１】
また、前記操舵方向切替部は、前記自車に対する前記コントローラの状態が、前記自車が移動して、前記自車が前記コントローラから遠ざかる状態と、前記自車が前記コントローラに近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に前記操舵方向を切り替えると好適である。
【００１２】
このような構成とすれば、自走車両が走行した結果、自走車両がコントローラから遠ざかる状態と、自走車両がコントローラに近づく状態との一方から他方に移行した時に操舵方向を切り替えることができる。
【００１３】
また、前記自車に対する前記コントローラの状態が、前記コントローラが移動して、前記自車が前記コントローラから遠ざかる状態と、前記自車が前記コントローラに近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に、周囲に報知する報知部を備えると好適である。
【００１４】
このような構成とすれば、コントローラを有するユーザと、自走車両との位置関係が、所期の位置にない場合に、ユーザや自走車両の周囲に対して警告することができる。したがって、自走車両の遠隔操作を行うにあたり適した位置にユーザを誘導することができる。
【００１５】
また、前記自車に対する前記コントローラの状態が、前記自車が移動して、前記自車が前記コントローラから遠ざかる状態と、前記自車が前記コントローラに近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時であっても、車体の長さ方向の中央部を通って前記車体の車幅方向に延長した車幅方向延長線を前記コントローラが跨ぐ時は、前記操舵方向の切り替えを無効にする切替無効部を備えると好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】自走車両を模式的に示した側面図である。
【図２】自走車両の機能部を模式的に示したブロック図である。
【図３】操舵方向の切り替えを行う場合の例を示す図である。
【図４】操舵方向の切り替えを行う場合の例を示す図である。
【図５】操舵方向の切り替えを無効にする場合の例を示す図である。
【図６】報知部により報知する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る自走車両は、遠隔操作により走行可能に構成される。以下、本実施形態の自走車両１について説明する。本実施形態では、自走車両１は、圃場に生えている草を刈り取りながら走行するよう構成されている。
【００１９】
図１には本実施形態の自走車両１の側面図が示される。図１に示されるように、自走車両１は、車輪２と走行機体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。自走車両１は、これらの第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂの双方が操向輪とされる。したがって、自走車両１は、後述するように、遠隔操作に応じて第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂの双方の舵角が変更可能に構成される。
【００２０】
走行機体３は、自走車両１の動力源であるエンジン４、エンジン４に供給する燃料が備蓄されている燃料タンク５、エンジン４により駆動される発電機６、発電機６により発電された電力を蓄電し、自走車両１が有する電気機器に電力供給するバッテリ７、自走車両１の自動走行を制御する自走制御装置１０、バッテリ７から供給される電力に基づき第１車輪２Ａの操向操作を行う第１車輪操向操作機構５１、バッテリ７から供給される電力に基づき第２車輪２Ｂの操向操作を行う第２車輪操向操作機構５２、エンジン４の回転力が入力され、草刈りに使用する刈り刃５４を有する草刈装置５３、第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂの少なくとも一方と草刈装置５３とへのエンジン４の回転力の断接を行う動力伝達機構５５を備えている。
【００２１】
図２には、自走車両１の走行に係る機能部を示すブロック図が示される。自走車両１は、通信装置９、自走制御装置１０、第１車輪操向操作機構５１、第２車輪操向操作機構５２、動力伝達機構５５の各機能部を備えて構成される。自走制御装置１０は、出力演算部１１、舵角演算部１２、位置検出部１３、移動方向判定部１４、操舵方向切替部１５、切替無効部１６、走行制御部１７、舵角制御部１８、報知部１９の各機能部を備えて構成され、各機能部は、自走車両１の走行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。
【００２２】
上述したように、自走車両１はコントローラ２００による操作に応じて遠隔操作される。コントローラ２００はユーザにより操作され、このユーザは自走車両１に搭乗していても搭乗していなくても良い。コントローラ２００には、ユーザの入力に応じて、自走車両１を前進又は後退させる第１操作レバー２００Ａと、操向輪の操舵を操作する第２操作レバー２００Ｂとが設けられる。また、コントローラ２００に対する通電を制御する電源スイッチ２００Ｃも設けられる。第１操作レバー２００Ａ及び第２操作レバー２００Ｂによる操作を示す操作情報は、自走車両１に設けられる通信装置９を介して自走制御装置１０に伝達される。
【００２３】
出力演算部１１は、遠隔操作に応じた、動力伝達機構５５への出力指示値を演算する。遠隔操作とは、第１操作レバー２００Ａの操作である。出力指示値とは、前進及び後退の別を規定すると共に、エンジン４に期待する出力の指令値である。出力演算部１１により演算された出力指示値は、後述する走行制御部１７に伝達される。
【００２４】
舵角演算部１２は、遠隔操作に応じた、第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂの舵角を演算する。遠隔操作とは、第２操作レバー２００Ｂの操作である。舵角とは、第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂを向ける方向（ステアリング方向）及び向ける量（ステアリング量）を規定するものであり、第１車輪操向操作機構５１及び第２車輪操向操作機構５２に期待する出力の指令値である。舵角演算部１２により演算された舵角は、後述する舵角制御部１８に伝達される。
【００２５】
走行制御部１７は、出力演算部１１により演算された出力指示値に基づいて動力伝達機構５５を制御する。これにより、自走車両１は前進又は後退を行うことが可能となる。
【００２６】
舵角制御部１８は、舵角演算部１２により演算された舵角に基づいて、操向輪の舵角を制御する。これにより、自走車両１は操舵され、進行方向を左右いずれかに変更することが可能となる。
【００２７】
位置検出部１３は、遠隔操作を行うコントローラ２００から空中伝搬される信号に基づいて、自車に対するコントローラ２００の位置を検出する。コントローラ２００から空中伝搬される信号とは、ユーザによりコントローラ２００を介して行われる自走車両１に対する動作指令である。自車に対するコントローラ２００の位置とは、自走車両１から見たコントローラ２００の位置である。このような位置の検出は、例えばドップラー効果を利用して検出することが可能である。ドップラー効果を利用して検出する場合には、位置検出部１３は、コントローラ２００からの信号について周波数解析を行うことが可能に構成すると好適であり、公知のドップラーレーダーを用いて構成することも可能である。位置検出部１３は、コントローラ２００による遠隔操作が行われている間、継続して自車に対するコントローラ２００の位置を検出する。位置検出部１３による検出結果は、後述する移動方向判定部１４に伝達される。
【００２８】
移動方向判定部１４は、自車に対するコントローラ２００の位置に基づいて、コントローラ２００に対する自車の移動方向を判定する。自車に対するコントローラ２００の位置とは、上述したように自走車両１から見たコントローラ２００の位置であり、位置検出部１３により検出される。この検出は継続して行われるので、移動方向判定部１４は、所定時間毎に位置検出部１３の検出結果を解析することで、コントローラ２００に対する自走車両１の移動方向を判定することができる。ここで、本実施形態に係る移動方向とは、自走車両１がコントローラ２００から遠ざかるか、或いは、自走車両１がコントローラ２００に近づくかを示す程度の移動方向で良い。この時の移動方向の判定は、コントローラ２００の位置を基準に判定される。この判定結果は、後述する操舵方向切替部１５、切替無効部１６、報知部１９に伝達される。
【００２９】
操舵方向切替部１５は、自車が前進走行及び後退走行の一方で走行する場合において、自車がコントローラ２００から遠ざかる時と、自車がコントローラ２００に近づく時とで、遠隔操作による操向輪の操舵方向を切り替える。「自車がコントローラ２００から遠ざかる時」とは、「自走車両１がコントローラ２００から遠ざかる時」を意味し、「自車がコントローラ２００に近づく時」とは、「自走車両１がコントローラ２００に近づく時」を意味する。これらは、上述した移動方向判定部１４の判定結果に基づき特定することができる。遠隔操作による操向輪の操舵方向とは、コントローラ２００の第２操作レバー２００Ｂの操作により、操向輪を左側に操舵しようとした場合には左方向となり、操向輪を右側に操舵しようとした場合には右方向となる。したがって、操舵方向切替部１５は、自走車両１が前進走行している場合において、自車がコントローラ２００から遠ざかる時と、自車がコントローラ２００に近づく時とで、遠隔操作による操向輪の操舵方向を切り替え、自走車両１が後退走行している場合において、自車がコントローラ２００から遠ざかる時と、自車がコントローラ２００に近づく時とで、遠隔操作による操向輪の操舵方向を切り替える。
【００３０】
本実施形態では、操舵方向切替部１５は、自車がコントローラ２００から遠ざかる時にはコントローラ２００による操舵操作に応じた操舵方向で操向輪を操舵し、自車がコントローラ２００に近づく時にはコントローラ２００による操舵操作に応じた操舵方向を反転して操向輪を操舵する。「操舵方向に応じた操舵方向」とは、コントローラ２００の第２操作レバー２００Ｂの操作により指示された操舵方向である。「操舵方向に応じた操舵方向を反転」するとは、コントローラ２００の第２操作レバー２００Ｂの操作により指示された操舵方向の反対方向である。すなわち、第２操作レバー２００Ｂで右方向に指示された時には左方向が相当し、第２操作レバー２００Ｂで左方向に指示された時には右方向が相当する。
【００３１】
したがって、操舵方向切替部１５は、自走車両１がコントローラ２００から遠ざかる時には、コントローラ２００の第２操作レバー２００Ｂの操作により指示された操舵方向に操向輪を操舵し、操舵方向切替部１５は、自走車両１がコントローラ２００に近づく時には、コントローラ２００の第２操作レバー２００Ｂの操作により指示された操舵方向の反対方向に操向輪を操舵する。
【００３２】
図３には、コントローラ２００（を有するユーザ）が、自走車両１がコントローラ２００から遠ざかる場合には自走車両１の進行方向の左後方に位置し、且つ、自走車両１がコントローラ２００に近づく場合には進行方向の右前方に位置した状態で、自走車両１を遠隔操作した例が示される。この場合、経路Ａに沿って自走車両１が走行する時には、「自走車両１がコントローラ２００から遠ざかる時」に該当するので、操舵方向切替部１５はコントローラ２００の第２操作レバー２００Ｂの操作により指示された操舵方向に操向輪を操舵する。したがって、操舵方向切替部１５は、第２操作レバー２００Ｂで右方向に操舵指示があった時には操向輪を右方向に操舵させ、第２操作レバー２００Ｂで左方向に操舵指示があった時には操向輪を左方向に操舵させる。
【００３３】
一方、経路Ｂに沿って自走車両１が走行する時には、「自走車両１がコントローラ２００に近づく時」に該当するので、操舵方向切替部１５はコントローラ２００の第２操作レバー２００Ｂの操作により指示された操舵方向の反対方向に操向輪を操舵する。したがって、操舵方向切替部１５は、第２操作レバー２００Ｂで右方向に操舵指示があった時には操向輪を左方向に操舵させ、第２操作レバー２００Ｂで左方向に操舵指示があった時には操向輪を右方向に操舵させる。
【００３４】
これは、図４に示されるように、コントローラ２００（を有するユーザ）が、自走車両１がコントローラ２００から遠ざかる場合には自走車両１の進行方向の右後方に位置し、且つ、自走車両１がコントローラ２００に近づく場合には進行方向の左前方に位置した状態で、自走車両１を遠隔操作した場合も同様である。
【００３５】
図３及び図４の例は、操舵方向切替部１５が、自車に対するコントローラ２００の状態が、自車が移動して、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に操舵方向を切り替えると言い換えることができる。操舵方向切替部１５は、自車が移動しているか否かは、走行制御部１７が動力伝達機構５５に対して走行指示を与えているか否かに基づき特定することが可能である。
【００３６】
ここで、例えば図５に示されるように、自走車両１の進行方向の右前方にコントローラ２００（を有するユーザ）が位置する場合において、自走車両１がコントローラ２００の前を通過して走行するケースもある。この場合、「自走車両１がコントローラ２００の前を走行する時」は、「自車に対するコントローラ２００の状態が、自車が移動して、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時」に該当する。しかしながら、この場合に、操舵方向を反転すると、自走車両１がコントローラ２００（を有するユーザ）の前を通過する前と、通過した後とで、操舵方向が急に変更され、ユーザが困惑する可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施形態では、自車に対するコントローラ２００の状態が、自車が移動して、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時であっても、車体の長さ方向の中央部を通って車体の車幅方向に延長した車幅方向延長線を前記コントローラ２００が跨ぐ時は、切替無効部１６が操舵方向の切り替えを無効にする。「車体の長さ方向の中央部を通って車体の車幅方向に延長した車幅方向延長線を前記コントローラ２００が跨ぐ時」とは、「自走車両１がコントローラ２００（を有するユーザ）の前を通過する時」である。これにより、図５に示される例の場合には、切替無効部１６により操舵方向の切り替えが無効とされるので、ユーザが困惑することを防止することが可能となる。
【００３８】
ここで、例えば図６に示されるように、自走車両１の側方にコントローラ２００（を有するユーザ）が位置する場合において、コントローラ２００（を有するユーザ）が移動した結果、「自走車両１がコントローラ２００から遠ざかる状態」と、「自走車両１がコントローラ２００に近づく状態」との一方から他方へ移行するケースとなることもある。この場合にも、切替無効部１６は操舵方向切替部１５による操舵方向の反転を無効とするように構成すると良い。また、このように、自車に対するコントローラ２００の状態が、コントローラ２００が移動して、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時には、報知部１９が、周囲に報知するよう構成すると良い。これにより、ユーザに元の場所への移動を促すことが可能となる。
【００３９】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、操舵方向切替部１５は、自車がコントローラ２００から遠ざかる時にはコントローラ２００による操舵操作に応じた操舵方向で操向輪を操舵し、自車がコントローラ２００に近づく時にはコントローラ２００による操舵操作に応じた操舵方向を反転して操向輪を操舵するとして説明したが、操舵方向切替部１５は、自車がコントローラ２００から近づく時にコントローラ２００による操舵操作に応じた操舵方向で操向輪を操舵し、自車がコントローラ２００から遠ざかる時にコントローラ２００による操舵操作に応じた操舵方向を反転して操向輪を操舵するように構成することも可能である。
【００４０】
上記実施形態では、上記実施形態では、操舵方向切替部１５は、自車に対するコントローラ２００の状態が、自車が移動して、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に操舵方向を切り替えるとして説明したが、操舵方向切替部１５は、自車に対するコントローラ２００の状態が、自車が移動しなくても、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に操舵方向を切り替えるように構成しても良い。
【００４１】
上記実施形態では、自車に対するコントローラ２００の状態が、コントローラ２００が移動して、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時に、周囲に報知する報知部１９を備えるとして説明したが、報知部１９を備えずに構成することも可能である。
【００４２】
上記実施形態では、自車に対するコントローラ２００の状態が、自車が移動して、自車がコントローラ２００から遠ざかる状態と、自車がコントローラ２００に近づく状態とのうちの一方から他方へ移行した時であっても、車体の長さ方向の中央部を通って車体の車幅方向に延長した車幅方向延長線をコントローラ２００が跨ぐ時は、操舵方向の切り替えを無効にする切替無効部１６を備えるとして説明したが、切替無効部１６を備えずに構成することも可能である。
【００４３】
上記実施形態では、自走車両１が草の刈り取りを行いながら走行するとして説明したが、自走車両１を例えば運搬車両として用いることも可能であるし、他の用途に用いることも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、遠隔操作により走行する自走車両に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１：自走車両
１３：位置検出部
１４：移動方向判定部
１５：操舵方向切替部
１６：切替無効部
１９：報知部
２００：コントローラ
【図１】
0006541391.tif 000002
【図２】
0006541391.tif 000003
【図３】
0006541391.tif 000004
【図４】
0006541391.tif 000005
【図５】
0006541391.tif 000006
【図６】
0006541391.tif 000007