DE112020006811T5

DE112020006811T5 - Steuervorrichtung, Arbeitsmaschine und Arbeitssystem

Info

Publication number: DE112020006811T5
Application number: DE112020006811.0T
Authority: DE
Inventors: Haruna Seguchi; Shuhei Maruyama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2022-12-15
Also published as: JP7352005B2; US12225843B2; JPWO2021171513A1; US20220386523A1; WO2021171513A1

Abstract

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung zum Durchführen einer Fortbewegungssteuerung einer Arbeitsmaschine, wobei die Arbeitsmaschine, während sie in einem Arbeitsbereich auf der Grundlage einer in dem Arbeitsbereich installierten Referenzlinie fährt, eine Arbeit ausführt, wobei die Steuervorrichtung eine Einstelleinrichtung aufweist, welche einen Abstand von der Referenzlinie einstellt, eine erste Steuereinrichtung, welche die Arbeitsmaschine steuert, um entlang einer ersten virtuellen Linie zu fahren, wobei die erste virtuelle Linie eine virtuelle Linie darstellt, die auf der einen Seite der Referenzlinie in dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand verläuft, eine zweite Steuereinrichtung, welche die Arbeitsmaschine so steuert, dass sie entlang einer zweiten virtuellen Linie fährt, wobei die zweite virtuelle Linie eine virtuelle Linie darstellt, die auf der anderen Seite der Referenzlinie in dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand verläuft, sowie eine Auswahleinrichtung, die entweder die Steuerung durch die erste Steuereinrichtung oder die Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung auswählt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung insbesondere zur Durchführung einer Fortbewegungssteuerung einer Arbeitsmaschine.
HINTERGRUND
Einige Arbeitsmaschinen (z.B. Rasenmäher) erkennen selbständig einen Arbeitsbereich und führen Arbeiten (z.B. Rasenmähen) aus, während sie sich in dem Arbeitsbereich fortbewegen. In den Patentschriften 1 und 2 wird das Fahren in einem Arbeitsbereich auf der Grundlage einer im Arbeitsbereich verlegten Stromleitung beschrieben. Die Stromleitung erzeugt eine elektromagnetische Welle als ein einen Arbeitsbereich anzeigendes Signal und fungiert als Referenzlinie zur Festlegung des Arbeitsbereichs. Eine solche Arbeitsmaschine kann auch als selbstfahrende Arbeitsmaschine, unbemannte fahrende Arbeitsmaschine oder ähnliches bezeichnet werden.
REFERENZEN
PATENTLITERATUR

PTL 1: Japanische Patent Offenlegung Nr. 2017-182634
PTL 2: Japanische Patent Offenlegung Nr. 8-50511

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Abhängig von geographischen Bedingungen kann die Form der äußeren Begrenzungslinie des oben beschriebenen Arbeitsbereichs komplex sein, wobei der Arbeitsbereich beispielsweise eine Form aufweisen kann, die teilweise in Form eines Durchgangs (eines sogenannten schmalen Wegs) ausgebildet ist. Auch in einem solchen Fall kann eine weitere Verbesserung erforderlich sein, damit die Arbeitseffizienz einer Arbeitsmaschine verbessert wird.
Ein beispielhaftes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Arbeitseffizienz zu verbessern, selbst wenn die äußere Form eines Arbeitsbereichs komplex ist.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Durchführen einer Fortbewegungssteuerung einer Arbeitsmaschine, wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Arbeitsmaschine eine Arbeit ausführt, während sie in einem Arbeitsbereich auf der Grundlage einer in dem Arbeitsbereich installierten Referenzlinie fährt; wobei die Steuervorrichtung eine Einstelleinrichtung aufweist, die einen Abstand von der Referenzlinie einstellt; eine erste Steuereinrichtung, welche die Arbeitsmaschine steuert, um sich entlang einer ersten virtuellen Linie zu bewegen, wobei die erste virtuelle Linie eine virtuelle Linie darstellt, die auf einer Seite der Referenzlinie einen durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand aufweist; und eine zweite Steuereinrichtung, welche die Arbeitsmaschine steuert, um sich entlang einer zweiten virtuellen Linie zu bewegen, wobei die zweite virtuelle Linie eine virtuelle Linie darstellt, die auf einer anderen Seite der Referenzlinie den durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand aufweist; und eine Auswahleinrichtung, die entweder die Steuerung durch die erste Steuereinrichtung oder die Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung auswählt.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Arbeitseffizienz auch dann verbessert werden, wenn eine äußere Begrenzungslinie eines Arbeitsbereichs komplex wird.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Arbeitssystems zeigt.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration einer Arbeitsmaschine darstellt.
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Intensitätsverteilung einer von einer Stromleitung erzeugten elektromagnetischen Welle darstellt.
3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Intensitätsverteilung einer von einer Stromleitung erzeugten elektromagnetischen Welle darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Arbeitsmodus darstellt.
5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für einen Arbeitsmodus darstellt.
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für einen Arbeitsmodus darstellt.
7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für einen Arbeitsmodus darstellt.
8 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Arbeitsmaschine zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass die folgenden Ausführungsformen nicht dazu dienen, den Umfang der beanspruchten Erfindung einzuschränken, und dass keine Einschränkung auf eine Erfindung erfolgt, die eine Kombination aller in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale erfordert. Zwei oder mehr der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gegebenenfalls kombiniert werden. Darüber hinaus werden gleiche oder ähnliche Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei eine redundante Beschreibung entfällt.
(Konfigurationsbeispiel eines Arbeitssystems)
1 zeigt ein Konfigurationsbeispiel eines Arbeitssystems SY gemäß einer Ausführungsform. Das Arbeitssystem SY umfasst eine Arbeitsmaschine 1, eine Stromleitung 2 und eine Station 3. Die Arbeitsmaschine 1 führt eine vorgegebene Arbeit aus, während sie sich in einem Arbeitsbereich WR auf der Grundlage der Stromleitung 2 bewegt und an der Station 3 wartet, wenn sie keine Arbeit ausführt. Einzelheiten werden später beschrieben.
2 zeigt ein Konfigurationsbeispiel der Arbeitsmaschine 1. Die Arbeitsmaschine 1 umfasst eine Energiequelle 11, eine Fahreinheit 12, eine Arbeitseinheit 13, eine Erfassungseinheit 14, eine Speichereinheit 15, eine Steuervorrichtung 16 und eine Batterie 17.
Die Energiequelle 11 erzeugt (Rotations-) Energie für den Antrieb der Arbeitseinheit 13 und der Fahreinheit 12. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Elektromotor, wie z.B. ein Dreiphasen-Induktionsmotor, als Energiequelle 11 verwendet, wobei der Elektromotor durch elektrische Energie aus der Batterie 17 angetrieben wird, was später beschrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die einzelne Energiequelle 11 Strom sowohl für die Arbeitseinheit 13 als auch für die Fahreinheit 12 erzeugt, während in einer anderen Ausführungsform eine Strom für die Arbeitseinheit 13 erzeugende Energiequelle und eine Strom für die Fahreinheit 13 erzeugende separate Energiequelle vorgesehen sein kann. In diesem Fall kann die eine Energiequelle einen Elektromotor und die andere Energiequelle einen Verbrennungsmotor darstellen.
Die Fahreinheit 12 veranlasst die Arbeitsmaschine 1, sich auf der Grundlage der Energie der Energiequelle 11 zu bewegen. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass die Fahreinheit 12 ein Paar linke und rechte hintere Antriebsräder sowie ein Paar linke und rechte vordere angetriebene Räder aufweist. Wenn sich zum Beispiel das linke und das rechte Hinterradpaar mit gleicher Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung drehen, bewegt sich die Arbeitsmaschine 1 vorwärts (fährt geradeaus). Wenn sich das linke und das rechte Hinterradpaar mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten in Vorwärtsrichtung drehen, fährt die Arbeitsmaschine 1 eine Kurve (Linkskurve oder Rechtskurve). Die Fahreinheit 12 kann anstelle des oben beschriebenen, eine vierrädrige Fortbewegung ermöglichenden Aufbaus auch ein anderes Fahrwerk aufweisen, z. B. einen Raupenfahrkörper.
Die Arbeitseinheit 13 ist in einem unteren Teil eines Fahrzeugkörpers der Arbeitsmaschine 1 vorgesehen und ist so ausgebildet, dass sie eine vorgegebene Arbeit auf der Grundlage der Energie der Energiequelle 11 ausführt. In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass es sich bei der Arbeit um Rasenmäharbeiten handelt und dass die Arbeitseinheit 13 eine auf der Grundlage der Energie der Energiequelle 11 drehbare Rasenmähklinge aufweist, und einen Hebemechanismus umfasst, der die Klinge anheben und absenken kann. Zum Beispiel senkt die Arbeitseinheit 13 die Klinge ab, um diese, wenn die Arbeit ausgeführt wird, in einen rotierenden Zustand (in den Betriebszustand) zu versetzen und hebt die Klinge an, um sie, wenn keine Arbeit ausgeführt wird, in einen nicht rotierenden Zustand (in den Ruhezustand) zu versetzen.
Die Erfassungseinheit 14 ist so ausgebildet, dass sie Arbeitsinformationen (Informationen oder ein für die Ausführung der Arbeit erforderliches Signal) erfasst. Einzelheiten werden später beschrieben. Zum Beispiel erfasst die Erfassungseinheit 14 ein den Arbeitsbereich WR anzeigendes Signal in Form einer von der Stromleitung 2 erzeugten elektromagnetischen Welle, wobei während der Arbeit Informationen zur Bestimmung einer Fahrtroute von der Station 3 aus erfasst werden. Unter diesem Gesichtspunkt kann man auch sagen, dass die Erfassungseinheit 14 eine Funktion als Erfassungseinheit zum Erfassen der elektromagnetischen Welle oder des Signals der Stromleitung 2 sowie eine Funktion als Kommunikationseinheit zum Kommunizieren mit der Station 3 ausübt.
Die Speichereinheit 15 speichert sich auf die Fahrtrouten beziehende Informationen. Für die Speichereinheit 15 ist es nur notwendig, dass ein nichtflüchtiger Speicher, wie ein EEPROM, oder ein flüchtiger Speicher, wie ein DRAM und ein SRAM, verwendet wird. Einzelheiten werden später beschrieben.
Die Steuervorrichtung 16 fungiert als Systemsteuerung, die den gesamten Betrieb der Arbeitsmaschine 1 steuert. Beispielsweise übernimmt die Steuervorrichtung 16 die Antriebssteuerung der Fahreinheit 12 und der Arbeitseinheit 13 (d.h. die Fortbewegungssteuerung und die Ausführung der Arbeit der Arbeitsmaschine 1). In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die Steuervorrichtung 16 einen Prozessor mit einer CPU und einen Speicher darstellt, und dass die Funktionen der Steuervorrichtung 16 durch die Ausführung eines vorgegebenen Programms realisiert werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Steuervorrichtung 16 so ausgebildet sein, dass sie ein Halbleiterbauelement wie einen programmierbaren Logikbaustein (PLD) oder einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) enthält. Kurz gesagt, die Funktionen der Steuervorrichtung 16 können sowohl durch Software als auch durch Hardware realisiert werden.
Die Batterie 17 kann die Energiequelle 11 mit elektrischer Energie versorgen. Die Batterie 17 kann von der später zu beschreibenden Station 3 aufgeladen werden. Einzelheiten werden später beschrieben. Als Batterie 17 ist lediglich eine Sekundärbatterie wie eine Lithium-Ionen-Batterie oder ein Bleiakku notwendig.
Wieder bezugnehmend auf 1 wird die Stromleitung 2 im Arbeitsbereich WR installiert (vergraben oder verlegt), wobei sie von dort aus eine elektromagnetische Welle mit einer vorgegebenen Leistung erzeugt. Die Arbeitsmaschine 1 erfasst diese elektromagnetische Welle unter Verwendung einer Funktion der Erfassungseinheit 14 als Detektionseinheit und führt eine Arbeit aus, während sie sich im Arbeitsbereich WR auf der Grundlage der elektromagnetischen Welle bewegt. Die elektromagnetische Welle im weitesten Sinn kann Licht, Radiowellen und dergleichen umfassen. Unter diesem Gesichtspunkt kann man sagen, dass die von der Stromleitung 2 erzeugte elektromagnetische Welle ein Signal darstellt, das den Arbeitsbereich WR anzeigt, d.h. die Stromleitung 2 fungiert als Referenzlinie zur Festlegung des Arbeitsbereichs WR.
3A und 3B zeigen eine Intensitätsverteilung, die eine Beziehung zwischen einer Intensität (Signalwert) der von der Stromleitung 2 erzeugten elektromagnetischen Welle und einem Abstand von der Stromleitung 2 zeigt. Ein Impulsstrom mit einem vorbestimmten Zyklus (eine Mehrzahl an Gleichströmen in einer relativ kurzen Periode) wird intermittierend von der Station 3 an die Stromleitung 2 abgegeben, wobei während dieser Zeit von der Stromleitung 2 eine vorgegebene elektromagnetische Welle erzeugt wird.
In 3A wird angenommen, dass in der Stromleitung 2 von der Rückseite zur Vorderseite ein Impulsstrom fließt (zur Unterscheidung als „Stromleitung 2a“ bezeichnet). In Folge der elektromagnetischen Welle wird auf der linken Seite der Stromleitung 2a ein nach unten gerichtetes Magnetfeld (als Magnetfeld einer positiven Elektrode) erzeugt, während auf der rechten Seite der Stromleitung 2a ein nach oben gerichtetes Magnetfeld (als Magnetfeld einer negativen Elektrode) erzeugt wird.
In 3B wird angenommen, dass in der Stromleitung 2 ein Impulsstrom von der Vorderseite zur Rückseite fließt (zur Unterscheidung als „Stromleitung 2b“ bezeichnet). Infolge der elektromagnetischen Welle wird auf der linken Seite der Stromleitung 2b ein aufwärts gerichtetes Magnetfeld (als Magnetfeld einer positiven Elektrode) erzeugt, während auf der rechten Seite der Stromleitung 2b ein abwärts gerichtetes Magnetfeld (als Magnetfeld einer negativen Elektrode) erzeugt wird.
Wie aus den 3A und 3B ersichtlich, wird der absolute Wert der Intensität der elektromagnetischen Welle in Richtung zur Stromleitung 2 hin größer, während er in Richtung von der Stromleitung 2 weg kleiner wird. Dies bedeutet, dass die Intensität der elektromagnetischen Welle einem Abstand von der Stromleitung 2 entspricht. Daher ist es der Arbeitsmaschine 1 möglich, sich zu einer gewünschten Position von der Stromleitung 2 weg entfernen zu können. Dies kann auf der Grundlage der oben beschriebenen Funktion der Erfassungseinheit 14 als Detektionseinheit realisiert werden. Einzelheiten werden später beschrieben.
Die Station 3 ist elektrisch mit der Stromleitung 2 verbunden und versorgt, wie oben beschrieben, die Stromleitung 2 derart mit Strom, dass die Stromleitung 2 eine elektromagnetische Welle erzeugt. Darüber hinaus kann die Station 3, wenn keine Arbeit ausgeführt wird, die Arbeitsmaschine 1 in den Bereitschaftsmodus versetzen, wobei die Batterie 17 der Arbeitsmaschine 1 während dieser Zeit aufgeladen wird. Angesichts dessen kann die Station 3 auch als Ladestation oder dergleichen bezeichnet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Stromleitung 2 über die Station 3 in dem Arbeitsbereich WR ringförmig verlegt. Daher kann man sagen, dass der Arbeitsbereich WR einen inneren Bereich WR1 und einen äußeren Bereich WR2 aufweist, welche durch die ringförmig verlegte Stromleitung 2 voneinander getrennt sind. Außerdem wird angenommen, dass durch die Stromleitung 2 im inneren Bereich WR1 ein positives Magnetfeld und im äußeren Bereich ein negatives Magnetfeld WR2 erzeugt wird (siehe 3A und 3B).
Gemäß einer solchen Konfiguration führt die Arbeitsmaschine 1 im Arbeitsbereich WR Arbeiten aus, während sie sich dort mithilfe der von der Stromleitung 2 erzeugten elektromagnetischen Welle bewegt.
(Fahrtrouten während der Arbeit)
4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel für einen Arbeitsmodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Dieses Flussdiagramm wird zu Beginn der Arbeit durch die Arbeitsmaschine 1 hauptsächlich von der Steuervorrichtung 16 ausgeführt, wobei ein Hauptmerkmal des Flussdiagramms darin besteht, dass die Arbeitsmaschine 1 veranlasst wird, wahlweise in den inneren Bereich WR1 und den äußeren Bereich WR2 zu fahren, so dass die Arbeitsmaschine 1 entlang einer virtuellen Linie parallel zur Stromleitung 2 fährt.
In Schritt S1000 (im Folgenden als „S1000“ bezeichnet. Das gleiche gilt für weitere Schritte, die später beschrieben werden) werden Arbeitsinformationen erfasst, die von einem Benutzer der Arbeitsmaschine 1 (oder einem Eigentümer des Arbeitsbereichs WR) im Voraus eingegeben werden. Die Arbeitsinformationen geben Bedingungen an, die für die Ausführung von Arbeiten durch die Arbeitsmaschine 1 erforderlich sind (z. B. die Form des Arbeitsbereichs WR, die relative Position der Stromleitung 2 im Arbeitsbereich WR und dergleichen). In der vorliegenden Ausführungsform werden auf der Grundlage dieser Arbeitsinformationen ein Auswahlanweisungssignal SIG1 und ein Abstandseinstellungssignal SIG2 eingestellt. Das Auswahlanweisungssignal SIG1 ist ein Signal, das anweist, entweder den inneren Bereich WR1 oder den äußeren Bereich WR2 auszuwählen. Das Abstandseinstellungssignal SIG2 ist ein Signal zum Einstellen eines Abstands von der Stromleitung 2.

Das Auswahlanweisungssignal SIG1 und das Abstandseinstellungssignal SIG2 werden in der vorliegenden Ausführungsform angezeigt:

SIG1	SIG2
WR1	1
•	•
•	•
•	•
WR1	K1 (K1 ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr.)
WR2	1
•	•
•	•
•	•
WR2	K2 (K2 ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr.)
WR1	(WR2) o

Genauer gesagt sind die Signale SIG1 und SIG2 wahlweise so einzustellen, dass sie einen der wie folgt beschriebenen Fälle (a) bis (c) erfüllen:

(a) Das Auswahlanweisungssignal SIG1 weist an, den Bereich WR1 auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 zeigt einen der Werte von „1“ bis „K1“ an;
(b) Das Auswahlanweisungssignal SIG1 weist an, den Bereich WR2 auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 zeigt einen der Werte „1“ bis „K2“ an; oder
(c) Das Auswahlanweisungssignal SIG1 weist an, den Bereich WR1 (oder WR2) auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 zeigt „0“ an.

Im Falle, dass das Auswahlanweisungssignal SIG1 anweist, den Bereich WR1 auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 „1“ anzeigt, fährt die Arbeitsmaschine 1 beispielsweise auf einer Linie, die auf einer Seite des inneren Bereichs WR1 von der Stromleitung 2 um 1 × d entfernt ist (die Einheit ist z.B. Zentimeter. Außerdem ist d ein Parameter, der z. B. der Breite der Arbeitseinheit 13 entspricht).
Ein weiteres Beispiel: Wenn das Auswahlanweisungssignal SIG1 anweist, den Bereich WR2 auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 „2“ anzeigt, fährt die Arbeitsmaschine 1 auf einer Linie, die auf einer Seite des äußeren Bereichs WR2 von der Stromleitung 2 um 2 × d entfernt ist.
Noch ein anderes Beispiel: Wenn das Auswahlsignal SIG1 anweist, den Bereich WR1 (oder WR2) auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 „0“ anzeigt, fährt die Arbeitsmaschine 1 unverzüglich über der Stromleitung 2.
Wie oben beschrieben, werden die Signale SIG1 und SIG2 auf der Grundlage der im Voraus von einem Benutzer eingegebenen Arbeitsinformationen eingestellt. Da beispielsweise der durch das Abstandseinstellungssignal SIG2 indizierte Abstand von der Stromleitung 2 durch diese Arbeitsinformationen bestimmt wird, kann dieser als einer von mehreren Abständen durch die betriebliche Eingabe durch einen Benutzer bezeichnet werden.
In einer anderen Ausführungsform kann der obige Fall (c) zum Beispiel in Fall (a) enthalten sein,

(a) das Auswahlanweisungssignal SIG1 kann anweisen, den Bereich WR1 auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 kann einen beliebigen Wert von „0“ bis „K1“ indizieren, und
(b) das Auswahlanweisungssignal SIG1 kann anweisen, den Bereich WR2 auszuwählen, und das Abstandseinstellungssignal SIG2 kann einen der Werte „1“ bis „K2“ indizieren.

In einer anderen Ausführungsform können die Signale SIG1 und SIG2 in einem einzigen Signal SIGo zusammengefasst werden. Beispielsweise kann das Signal SIGo „+K1“, ..., „+2“, „+1“, „±0“, „-1“, „-2“, ... , und „-K2“ indizieren. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass die Polaritäten „+“ und „-“ den Regionen WR1 bzw. WR2 entsprechen. Zum Beispiel bedeutet „+1“, dass man auf einer Route fährt, die sich auf der Seite des inneren Bereichs WR1 befindet und einen Abstand 1 × d von der Stromleitung 2 aufweist, „-2“ bedeutet, dass man auf einer Route fährt, die sich auf der Seite des äußeren Bereichs WR2 befindet und einen Abstand 2 × d von der Stromleitung 2 aufweist, und „± 0“ bedeutet, dass man direkt auf der Stromleitung 2 fährt.
In S1020 wird eine Fahrtroute der Arbeitsmaschine 1 auf Grundlage der Signale SIG1 und SIG2 festgelegt. Beispielsweise wird auf der Grundlage des Auswahlanweisungssignals SIG1 bestimmt, ob im Bereich WR1 oder im Bereich WR2 gefahren werden soll, wobei zu diesem Zeitpunkt auf der Grundlage des Abstandseinstellungssignals SIG2 ein Abstand von der Stromleitung 2 bestimmt wird.
In S1030 wird die Arbeitsmaschine 1 an der Station 3 gestartet.
In S1040 wird auf der Grundlage des Auswahlanweisungssignals SIG1 bestimmt, in welchen der Bereiche WR1 und WR2 die Arbeitsmaschine 1 fahren soll. Wenn festgelegt wird, dass sich die Arbeitsmaschine 1 im inneren Bereich WR1 bewegen soll, fährt der Prozess mit S1100 fort, wenn hingegen festgelegt wird, dass sich die Arbeitsmaschine 1 im äußeren Bereich WR2 bewegen soll, fährt der Prozess mit S1200 fort.
In S1100 wird die Arbeitsmaschine 1 auf eine Seite (z.B. die linke Seite) gedreht, um in den inneren Bereich WR1 zu gelangen, und auf eine Position gebracht, die von der Stromleitung 2 einen Abstand aufweist, der dem Abstandssignal SIG2 entspricht.
In S1110 werden in der Speichereinheit 15 Informationen gespeichert, die einen Kurvenmodus der oben beschriebenen Arbeitsmaschine 1 in S1100 angeben. Die hier gespeicherte Information gibt einen Fahrmodus (z. B. einen Kurvenwinkel oder einen Kurvenradius und eine Wegstrecke) der Arbeitsmaschine 1 an, welche sich gemäß S1100 von der Station 3 zu der besagten Position bewegt, und kann z. B. in S1300 (Rückkehr zur Station 3) Verwendung finden, was später beschrieben wird.
In S1120 wird die Arbeitsmaschine 1 veranlasst, sich so zu bewegen, dass sie auf der Seite des inneren Bereichs WR1 von der Stromleitung 2 einen dem Abstandseinstellungssignal SIG2 entsprechenden Abstand beibehält. Dies wird durch die Funktion der Erfassungseinheit 14 als Detektionseinheit realisiert, d.h. die Fortbewegungssteuerung der Arbeitsmaschine 1 wird so ausgeführt, dass ein Erfassungswert der Intensität der elektromagnetischen Welle auf einem gewünschten Wert gehalten wird. Infolgedessen führt die Arbeitsmaschine 1 Arbeiten aus, während sie sich auf der Seite des inneren Bereichs WR1 entlang einer virtuellen Linie (festgelegt als virtuelle Linie L1) in einem dem Abstandseinstellungssignal SIG2 entsprechenden Abstand von der Stromleitung 2 fortbewegt. Es ist zu beachten, dass die virtuelle Linie L1 parallel zur Stromleitung 2 verläuft.
In S1130 wird festgestellt, ob die Arbeitsmaschine 1 einen Umlauf in dem (inneren Bereich WR1 des) Arbeitsbereich(s) WR abgeschlossen hat, indem sie sich entlang der virtuellen Linie L1 fortbewegt hat. Nach Abschluss dieses Umlaufs, fährt der Prozess mit S1300 fort, wenn nicht, kehrt der Prozess zu S1120 zurück (d.h. S1120 wird solange wiederholt, bis der Umlauf abgeschlossen ist).
Die Schritte S1200 bis S1230 für den äußeren Bereich WR2 entsprechen den eben beschriebenen Schritten S1100 bis S1130. Mit anderen Worten, in S1200 wird die Arbeitsmaschine 1 auf eine andere Seite (z.B. eine rechte Seite) gedreht, um in den äußeren Bereich WR2 zu gelangen, und auf eine Position gebracht, die von der Stromleitung 2 einen Abstand aufweist, der dem Abstandssignal SIG2 entspricht. In S1210 werden in der Speichereinheit 15 Informationen gespeichert, die einen zuvor beschriebenen Kurvenmodus der Arbeitsmaschine 1 in S1200 angeben. In S1220 wird die Arbeitsmaschine 1 veranlasst, sich auf der Seite des äußeren Bereichs WR2 entlang einer virtuellen Linie (als eine eingestellte virtuelle Linie L2) in einem dem Abstandseinstellungssignal SIG2 entsprechenden Abstand zur Stromleitung 2 fortzubewegen, währenddessen die Arbeitsmaschine 1 Arbeit ausführt. Es ist zu beachten, dass die virtuelle Leitung L2 parallel zur Stromleitung 2 verläuft. In S1230 wird festgestellt, ob die Arbeitsmaschine 1 einen Umlauf um den (äußeren Bereich WR2 des) Arbeitsbereich(s) WR abgeschlossen hat, indem sie sich entlang der virtuellen Linie L2 fortbewegt hat. Nach Abschluss dieses Umlaufs fährt der Prozess mit S1300 fort, wenn nicht, kehrt der Prozess zu S1220 zurück.
In S1300 wird die Arbeitsmaschine 1 zu der Station 3 zurückgeführt. Auf der Grundlage der in S1110 oder S1210 in der Speichereinheit 15 gespeicherten Informationen (Informationen, die den Kurvenmodus der Arbeitsmaschine 1 in S1100 oder S1200 angeben) kann ein Anfahrtsweg zu der Station 3 bestimmt werden. Darüber hinaus erzeugt die Station 3 eine weitere elektromagnetische Welle, die sich von der der Stromleitung 2 unterscheidet, wobei die Arbeitsmaschine 1, wenn sie sich der Station 3 nähert, auf der Grundlage der weiteren elektromagnetischen Welle die Station 3 anfahren kann.
In S1310 wird festgestellt, ob die Arbeit für den gesamten Arbeitsbereich WR abgeschlossen wurde. Wenn die Arbeit abgeschlossen wurde, wird das vorliegende Flussdiagramm beendet, wenn nicht, kehrt der Prozess zu S1020 zurück.
Falls der Prozess zu S1020 zurückkehrt (d.h. falls die Arbeit noch nicht abgeschlossen ist), werden in S1020 die Signale SIG1 und SIG2 so geändert, dass die verbleibende Arbeit (Arbeit in Teilen des Arbeitsbereichs WR, in denen die Arbeit noch nicht abgeschlossen ist) ausgeführt wird. Dadurch wird eine andere Fahrtroute neu festgelegt (Aktualisierung (Rücksetzen) einer Fahrtroute). Danach fährt die Arbeitsmaschine 1 in S1030 bis S1230 entlang der aktualisierten Fahrtroute, um die verbleibende Arbeit auszuführen.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Signale SIG1 und SIG2 selektiv so eingestellt, dass einer der oben beschriebenen Fälle (a) bis (c) zutrifft. Folglich kann die Station 3 mit Hilfe der Signale SIG1 und SIG2 kontrollieren, welcher Teil des Arbeitsbereichs WR schon bearbeitet wurde. Der Arbeitsfortschritt kann von der Steuervorrichtung 16 und der Speichereinheit 15 in der Arbeitsmaschine 1 gesteuert werden.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, dass der Prozess zu S1020 zurückkehrt, die Signale SIG1 und SIG2 anweisen, die Fahrtroute zu ändern (da die Signale SIG1 und SIG2 Werte aufweisen können, die sich von früheren Werten unterscheiden), weshalb die Signale unter diesem Gesichtspunkt auch als Änderungsanweisungssignale bezeichnet werden können.
5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für einen Arbeitsmodus der Arbeitsmaschine 1 auf der Grundlage des Flussdiagramms zeigt. In der Zeichnung zeigen die Pfeile aus Ein-Punkt-Kettenlinien eine Fahrtroute der Arbeitsmaschine 1 entsprechend der virtuellen Linie L1 (dem oben beschriebenen Fall (a) entsprechend). Die Pfeile aus Zweipunkt-Kettenlinien zeigen einen Fahrweg der Arbeitsmaschine 1 entsprechend der virtuellen Linie L2 (dem oben beschriebenen Fall (b) entsprechend). Ein Pfeil aus unterbrochenen Kettenlinien zeigt einen Fahrweg der Arbeitsmaschine 1 entsprechend der virtuellen Linie Lo unmittelbar über der Stromleitung 2 an (dem oben beschriebenen Fall (c) entsprechend).
Die oben genannten Fälle (a) bis (c) können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden. Beispielsweise kann unabhängig vom Auswahlanweisungssignal SIG1 das Abstandseinstellungssignal SIG2 so eingestellt werden, dass es den Abstand zur Stromleitung 2 in absteigender Reihenfolge oder in aufsteigender Reihenfolge auswählt. Beispielsweise können die Arbeiten in den Bereichen WR1 und WR2 nacheinander von einer von der Stromleitung 2 weit entfernten Fahrtroute aus ausgeführt werden, oder sie können nacheinander von einer Fahrtroute aus ausgeführt werden, die sich in der Nähe der Stromleitung 2 befindet. Sie können aber auch in einer beliebig anderen Reihenfolge ausgeführt werden.
(Kurze Zusammenfassung)
Wie oben beschrieben, macht die Arbeitsmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Umlauf im (inneren Bereich WR1 des) Arbeitsbereich(s) WR entlang der virtuellen Linie L1 parallel zur Stromleitung 2 durch die Steuerung gemäß S1100 bis S1130. Darüber hinaus macht die Arbeitsmaschine 1 einen Umlauf im (äußeren Bereich WR2 des) Arbeitsbereich(s) WR entlang der virtuellen Linie L2 parallel zur Stromleitung 2 durch die Steuerung gemäß S1200 bis S1230. Anschließend, in S1020 und S1040, können Arbeiten auf beiden Seiten der Stromleitung 2 ausgeführt werden, indem die beiden Steuerungen selektiv durchgeführt werden. Auf diese Weise kann die Arbeitsmaschine 1 die Arbeiten im Arbeitsbereich WR abschließen, indem sie den Arbeitsbereich WR entlang einer Mehrzahl an parallel zur Stromleitung 2 verlaufenden Fahrtrouten befährt.
Es ist zu beachten, dass hier ein Aspekt dargestellt wurde, bei dem die Arbeitsmaschine 1 nach jedem Umlauf im Arbeitsbereich WR zur Station 3 zurückkehrt. Die Arbeitsmaschine 1 kann aber auch erst zu der Station 3 zurückkehren, wenn sie in dem Arbeitsbereich WR N Umläufe gemacht hat (N ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr und (K1 + K2 + 1) oder weniger).
Auch wenn dies im Folgenden anhand einiger Beispiele beschrieben wird, kann die Stromleitung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform relativ einfach installiert werden, selbst wenn der Arbeitsbereich WR komplex ist (zum Beispiel, wenn der Arbeitsbereich WR in Form eines Durchgangs ausgebildet ist). Ferner kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Arbeitseffizienz in einem komplexen Arbeitsbereich WR relativ einfach verbessert werden.
(Erstes Beispiel)
6 zeigt ein Konfigurationsbeispiel des Arbeitssystems SY als ein erstes Beispiel. Im vorliegenden Beispiel ist im Arbeitsbereich WR eine Mehrzahl an Hindernissen 9 in vorgegebenen Abständen angeordnet. Dabei ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Hindernissen 9 ein Abstand W1. Der Arbeitsbereich WR ist also aufgrund der Anordnung der Hindernisse 9 zumindest teilweise in Form eines Durchgangs ausgebildet.
Typische Beispiele für einen solchen Arbeitsbereich WR sind eine Solarstromanlage, in dem eine Mehrzahl an Solarpanelen angeordnet ist, ein Obstgarten, in dem eine Mehrzahl an Bäumen angeordnet ist, und dergleichen. Es ist zu beachten, dass Durchgang hier so zu verstehen ist, dass der Durchgangsbereich schmaler ist als andere Abschnitte, wobei die Länge in Erstreckungsrichtung irrelevant ist.
In einem dementsprechenden Arbeitsbereich WR muss die Arbeitsmaschine 1 Arbeit verrichten und dabei gleichzeitig den Hindernissen 9 ausweichen. Gemäß dem oben beschriebenen Flussdiagramm (siehe 4) werden K1 und K2 so eingestellt, dass gilt $K1 \times d = W1/2,$
und $K2 = K1,$
wodurch es möglich ist, die Arbeit im Arbeitsbereich WR in den Bereichen zwischen den Hindernissen 9 in geeigneter Weise auszuführen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist K1 = K2, aber auch K1 ≠ K2 kann nach Bedarf eingestellt werden. Genauer gesagt können eine den größten Abstand zur Stromleitung 2 aufweisende virtuelle Linie L1 und eine den größten Abstand zur Stromleitung 2 aufweisende virtuelle Linie L2 einen unterschiedlichen Abstand zueinander haben. In diesem Fall kann die Arbeit der Arbeitsmaschine 1 im Arbeitsbereich WR, die sich in einem herkömmlichen Installationsmodus der Stromleitung 2 schwierig gestalten kann, relativ einfach realisiert werden. Wenn beispielsweise ein anderes Hindernis im Arbeitsbereich WR fest installiert ist, kann die Arbeitsmaschine 1 Arbeiten ausführen, während sie das andere Hindernis umgeht, indem sie K1 und/oder K2 auf sich voneinander unterscheidende Werte einstellt. Darüber hinaus kann in diesem Fall die Stromleitung 2 relativ kurz verlegt werden, was auch hinsichtlich der Reduzierung der Kosten des Arbeitssystems SY von Vorteil sein kann.
(Zweites Beispiel)
7 zeigt ein Konfigurationsbeispiel des Arbeitssystems SY gemäß einem zweiten Beispiel. Im vorliegenden Beispiel sind einige der Hindernisse 9 im Vergleich zu anderen Hindernissen gesondert angeordnet. Mit anderen Worten, unter der Mehrzahl an Hindernissen 9 sind zwei zueinander benachbarte Hindernisse 9 so angeordnet, dass sie durch einen Abstand W2 (> W1) voneinander getrennt sind, während andere Hindernisse so angeordnet sind, dass jeweils zwei benachbarte Hindernisse zueinander den Abstand W1 aufweisen.
In einem solchen Fall wird gemäß dem oben beschriebenen ersten Beispiel die Arbeit in einem Bereich zwischen den beiden durch den Abstand W2 getrennten Hindernissen 9 nicht hinreichend ausgeführt.
Daher ist im vorliegenden Beispiel im Arbeitsbereich WR zusätzlich eine Einheit 4 installiert, welche ein Änderungsanweisungssignal SIG3 erzeugt. Im vorliegenden Beispiel ist die Einheit 4 eine Neben-Station, die mit der Stromleitung 2 elektrisch verbunden ist, kann aber auch zu einem anderen elektrischen System als das der Stromleitung 2 gehören und eine Signalquelle darstellen, die ein anderes Signal erzeugt, wie beispielsweise eine Bake. Alternativ kann die Einheit 4 auch eine einfache Landmarke sein, wie beispielsweise ein Mast.
In diesem Fall wird angenommen, dass zwei derartige Einheiten 4 installiert sind. Die Arbeitsmaschine 1 ändert vorübergehend ihre Fahrtroute, wenn sie das von den Einheiten 4 erzeugte Änderungsanweisungssignal SIG3 (zur Unterscheidung als eingestelltes Signal SIG3a bezeichnet) durch die Funktion der Erfassungseinheit 14 als Detektionseinheit erkennt, und kehrt zu ihrer ursprünglichen Fahrtroute zurück, wenn sie das von den Einheiten 4 erzeugte Änderungsanweisungssignal SIG3 (zur Unterscheidung als eingestelltes Signal SIG3b bezeichnet) erkennt. Bei einer solchen Konfiguration wird zwischen den beiden Einheiten 4 die auf den Signalen SIG1 und SIG2 basierende Fortbewegungssteuerung vorübergehend unterbrochen, weshalb die Arbeit auch in dem Bereich zwischen den beiden, durch einen relativ großen Abstand W2 getrennten Hindernissen 9, hinreichend ausgeführt werden kann.
Das Änderungsanweisungssignal SIG3a kann ein beliebiges Signal darstellen, solange es anweist, die Fortbewegungssteuerung auf der Grundlage der Signale SIG1 und SIG2 zu unterbrechen, wobei es beispielsweise ein Signal sein kann, das einen Signalwert des Signals SIG1 und/oder SIG2 ändert. Im Übrigen kann das Änderungsanweisungssignal SIG3a anweisen, zwischen den beiden Einheiten 4 hin und her zu fahren. Alternativ kann das Änderungsanweisungssignal SIG3a anweisen, eine andere bekannte Fortbewegungssteuerung durchzuführen (z. B. zwischen den beiden Einheiten 4 entlang einer beliebigen Route zu fahren, bis das Änderungsanweisungssignal SIG3b empfangen wird oder bis eine vorgegebene Zeit verstrichen ist).
Darüber hinaus kann das Änderungsanweisungssignal SIG3b eine durch das Änderungsanweisungssignal SIG3a indizierte Anweisung beenden und die Wiederaufnahme der Fortbewegungssteuerung auf der Grundlage der Signale SIG1 und SIG2 anweisen.
Angesichts des vorliegenden Beispiels kann gesagt werden, dass es vorteilhaft ist, die Arbeitseffizienz auch in dem Fall zu verbessern, in dem der Arbeitsbereich WR weiterhin komplex ist. Im vorliegenden Beispiel ist jede Einheit 4 über die Stromleitung 2 mit der Station 3 verbunden und weist einen Teil der Funktionen der Station 3 auf. Daher kann der Arbeitsfortschritt der Station 3 von der Einheit 4 nebenbei kontrolliert werden.
(Drittes Beispiel)
In dem oben beschriebenen Flussdiagramm (siehe 4, S1020) wurde ein Modus beschrieben, in dem die Fahrtroute jedes Mal aktualisiert wird, wenn die Arbeitsmaschine 1 im Arbeitsbereich WR einen Umlauf macht, d.h. jedes Mal, wenn die Arbeitsmaschine 1 zur Station 3 zurückkehrt, wobei diese Aktualisierung aber auch durch ein anderes Verfahren durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann die Aktualisierung der Fahrtroute durch das Änderungsanweisungssignal SIG3 der im zweiten Beispiel beschriebene Einheit 4 oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit durchgeführt werden.
Wie in 8 dargestellt, enthält die Arbeitsmaschine 1 in einem dritten Beispiel außerdem eine Zeitmesseinheit 18, die die Arbeitszeit misst. Wenn eine Fahrtroute auf der Grundlage des Ablaufs einer vorgegebenen Zeit festgelegt wird, kann die Arbeitsmaschine 1 über die Erfassungseinheit 14 ein Messergebnis der Arbeitszeit durch die Zeitmesseinheit 18 erfassen, aufgrund dessen die Fahrtroute aktualisiert wird.
Die vorliegende Ausführungsform wurde anhand einiger Beispiele beschrieben, wobei gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Stromleitung 2 relativ einfach installiert werden kann, selbst wenn der Arbeitsbereich WR komplex ist, weshalb auch die Arbeitseffizienz des komplexen Arbeitsbereichs WR relativ einfach verbessert werden kann. Die hier beschriebenen Beispiele und Modifikationen können modifiziert, teilweise kombiniert oder mit bekannten Beispielen kombiniert werden, ohne dass dies vom Kern der Sache abweicht.
(Sonstiges)
Zum besseren Verständnis wurde in den obigen Beschreibungen für jedes Element ein sich auf dessen funktionalen Aspekt beziehender Begriff gewählt. Nicht jedes Element ist jedoch auf seine in den Ausführungsformen beschriebene Hauptfunktion beschränkt, sondern kann diese Funktion lediglich als Zusatzfunktion aufweisen.
Darüber hinaus wurde in den Ausführungsbeispielen ein Rasenmäher als Arbeitsmaschine 1 dargestellt, die Arbeitsmaschine 1 ist aber nicht auf einen Rasenmäher beschränkt. Genauer gesagt sind die Merkmale der Ausführungsbeispiele auch auf eine Schneefräse mit einer Schnecke als Arbeitseinheit 13 oder auf eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine wie einen Grubber anwendbar.
(Zusammenfassung der Ausführungsformen)
Ein erster Aspekt bezieht sich auf eine Steuervorrichtung (z.B. 16), wobei die Steuervorrichtung zum Durchführen einer Fortbewegungssteuerung einer Arbeitsmaschine (z.B. 1) dient und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Arbeitsmaschine eine Arbeit ausführt, während sie sich in einem Arbeitsbereich (z.B. WR) mithilfe einer in dem Arbeitsbereich installierten Referenzlinie (z.B. 2) fortbewegt. Die Steuervorrichtung umfasst eine Einstelleinrichtung (z.B. S1010), welche einen Abstand von der Referenzlinie einstellt; eine erste Steuereinrichtung (z.B. S1120), welche die Arbeitsmaschine so steuert, dass sie auf einer Seite der Referenzlinie in dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand entlang einer ersten virtuellen Linie (z.B. L1) fährt; eine zweite Steuereinrichtung (z.B. S1220), welche die Arbeitsmaschine so steuert, dass sie auf der anderen Seite der Referenzlinie in dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand entlang einer zweiten virtuellen Linie (z.B. L1) fährt; und eine Auswahleinrichtung (z.B. S1040), die entweder die Steuerung durch die erste Steuereinrichtung oder die Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung auswählt.
Gemäß dem ersten Aspekt kann, selbst bei einem komplexen Arbeitsbereich, eine Referenzlinie (in einer Ausführungsform eine Stromleitung) relativ einfach installiert werden, wobei die Arbeitseffizienz des komplexen Arbeitsbereichs verhältnismäßig einfach verbessert werden kann.
Ein zweiter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, zwischen der Steuerung durch die erste Steuereinrichtung und der Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung zu wechseln.
Gemäß dem zweiten Aspekt können Arbeiten auf beiden Seiten einer Referenzlinie in geeigneter Weise ausgeführt werden.
Ein dritter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine erste Erfassungseinrichtung (z.B. S1000, S1020), welche ein die Änderung durch die Auswahleinrichtung anweisendes Signal erfasst, enthalten ist und dass die Auswahleinrichtung die Änderung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der ersten Erfassungseinrichtung vornimmt.
Gemäß dem dritten Aspekt kann eine entsprechende Fahrtroute festgelegt werden.
Ein vierter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, den Abstand von der Referenzlinie zu ändern.
Gemäß dem vierten Aspekt kann eine entsprechende Fahrtroute festgelegt werden.
Ein fünfter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine zweite Erfassungseinrichtung (z.B. S1000, S1010), welche ein die Änderung durch die Einstelleinrichtung anweisendes Signal erfasst, enthalten ist und dass die Einstelleinrichtung die Änderung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der zweiten Erfassungseinrichtung vornimmt.
Gemäß dem fünften Aspekt kann eine entsprechende Fahrtroute festgelegt werden.
Ein sechster Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand von der Referenzlinie einer von mehreren von einem Benutzer eingegeben Abständen ist, wobei die Steuervorrichtung ferner eine Erfassungseinrichtung (z.B. S1000) aufweist, welche Informationen erfasst, die die mehreren Abstände indizieren, und wobei die Einstelleinrichtung die Änderung auf der Grundlage der von der Erfassungseinrichtung erfassten Informationen vornimmt.
Gemäß dem sechsten Aspekt kann eine entsprechende Fahrtroute festgelegt werden.
Ein siebter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung die Änderung auf der Grundlage der von der Erfassungseinrichtung erfassten Informationen vornimmt, um aus der Mehrzahl an Abständen in absteigender Reihenfolge oder in aufsteigender Reihenfolge einen Abstand auszuwählen.
Gemäß dem siebten Aspekt kann eine entsprechende Fahrtroute verhältnismäßig einfach festgelegt werden.
Ein achter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich mit einer Einheit (z.B. 3, 4) versehen ist, die ein Signal erzeugt, welches die Änderung durch die Auswahleinrichtung und/oder durch die Einstelleinrichtung anweist, wobei die Auswahleinrichtung und/oder die Einstelleinrichtung die Änderung auf der Grundlage des Signals dieser Einheit vornimmt.
Gemäß dem achten Aspekt kann die Arbeitseffizienz auch dann verbessert werden, wenn ein Arbeitsbereich noch komplexer wird.
Ein neunter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine die Arbeitszeit messende Zeitmesseinheit (z.B. 18) enthalten ist und dass die Auswahleinrichtung und/oder die Einstelleinrichtung die Änderung auf der Grundlage eines Messergebnisses der Zeitmesseinheit vornimmt.
Gemäß dem neunten Aspekt kann die Arbeitseffizienz auch dann verbessert werden, wenn ein Arbeitsbereich noch komplexer wird.
Ein zehnter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung und/oder die Einstelleinrichtung die Änderung in Reaktion auf den Abschluss des Fahrvorganges der Arbeitsmaschine auf der Grundlage der Steuerung durch die erste Steuereinrichtung oder der Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung vornimmt. Gemäß dem zehnten Aspekt kann eine entsprechende Fahrtroute relativ einfach festgelegt werden.
Ein elfter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlinie so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, ein Signal zu erzeugen, wobei das Signal eine geringere Intensität aufweist, je größer der Abstand zur Referenzlinie ist, und wobei ein Wert des Signals einem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand zur Referenzlinie entspricht.
Gemäß dem elften Aspekt kann eine Arbeitsmaschine in geeigneter Weise entlang einer gewünschten Fahrtroute fahren.
Ein zwölfter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlinie eine Stromleitung darstellt (zum Beispiel 2), welche ein Signal in Form einer elektromagnetischen Welle erzeugt.
Gemäß dem zwölften Aspekt kann eine Arbeitsmaschine in geeigneter Weise entlang einer gewünschten Fahrtroute fahren.
Ein dreizehnter Aspekt bezieht sich auf eine Arbeitsmaschine (z.B. 1), wobei die Arbeitsmaschine dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: die Steuervorrichtung (z.B. 16), eine Fahreinheit (z.B. 12), um die Arbeitsmaschine fortzubewegen, sowie eine Arbeitseinheit (z.B. 13) zum Ausführen der Arbeit.
Kurz gesagt, die oben beschriebene Steuervorrichtung kann in geeigneter Weise auf eine bekannte Arbeitsmaschine angewendet werden.
Ein vierzehnter Aspekt bezieht sich auf ein Arbeitssystem (z.B. SY), wobei das Arbeitssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es aufweist: die oben beschriebene Arbeitsmaschine (z.B. 1), eine Stromleitung (z.B. 2) als Referenzlinie, sowie eine Station (z.B. 3), die so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, die Stromleitung mit Strom zu versorgen.
Das heißt, die oben beschriebene Arbeitsmaschine kann in geeigneter Weise auf ein bekanntes Arbeitssystem angewendet werden.
Ein fünfzehnter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stromleitung in dem Arbeitsbereich über die Station ringförmig verlegt ist, so dass die erste Steuereinrichtung die Steuerung derart durchführt, dass die Arbeitsmaschine in dem Arbeitsbereich entlang der ersten virtuellen Linie einen Umlauf macht, und dass die zweite Steuereinrichtung die Steuerung derart durchführt, dass die Arbeitsmaschine in dem Arbeitsbereich entlang der zweiten virtuellen Linie einen Umlauf macht.
Gemäß dem fünfzehnten Aspekt kann der oben beschriebene vierzehnte Aspekt in geeigneter Weise realisiert werden.
Ein sechzehnter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung und die zweite Steuereinrichtung die Arbeitsmaschine zu der Station zurückführen, wenn die Arbeit durch die Arbeitsmaschine in dem Arbeitsbereich abgeschlossen ist.
Gemäß dem sechzehnten Aspekt kann eine Arbeitsmaschine, die ihre Arbeit abgeschlossen hat, veranlasst werden, an einer Station bereitzustehen.
Ein siebzehnter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich einen inneren Bereich (z.B. WR1) und einen äußeren Bereich (z.B. WR2) aufweist, die durch die ringförmig verlegte Stromleitung getrennt sind, so dass ein Bereich, in dem sich die Arbeitsmaschine mithilfe der Steuerung durch die erste Steuereinrichtung bewegt, einem Bereich des inneren Bereichs und des äußeren Bereichs entspricht, und ein Bereich, in dem sich die Arbeitsmaschine mithilfe der Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung bewegt, einem anderen Bereich des inneren Bereichs und des äußeren Bereichs entspricht.
Gemäß dem siebzehnten Aspekt kann der oben beschriebene vierzehnte Aspekt in geeigneter Weise realisiert werden.
Ein achtzehnter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung ferner aufweist: eine erste Kurvenfahreinrichtung (z.B. S1100), die die Arbeitsmaschine zu einer Seite dreht, so dass die Arbeitsmaschine von der Station in den einen Bereich eintritt; und eine zweite Kurvenfahreinrichtung (z.B. S1200), die die Arbeitsmaschine zu einer anderen Seite dreht, so dass die Arbeitsmaschine von dem einen Bereich in den anderen Bereich eintritt, nachdem die Arbeit in dem einen Bereich abgeschlossen wurde.
Gemäß dem achtzehnten Aspekt kann eine Arbeitsmaschine in geeigneter Weise von einer Station aus gestartet werden.
Ein neunzehnter Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung ferner eine Speichereinrichtung (z.B. 15, S1120, S1220) aufweist, welche eine Drehrichtung der Arbeitsmaschine durch die erste Kurvenfahreinrichtung speichert.
Gemäß dem neunzehnten Aspekt kann eine Arbeitsmaschine in geeigneter Weise zu einer Station zurückgeführt werden.
Ein zwanzigster Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich zumindest teilweise in Form eines Durchgangs ausgebildet ist.
Gemäß dem zwanzigsten Aspekt kann auch in einem solchen Arbeitsbereich die Arbeitseffizienz verbessert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Variationen/Änderungen im Sinne der Erfindung sind möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017182634 [0002]
JP 850511 [0002]

Claims

Steuervorrichtung zur Durchführung der Fortbewegungssteuerung einer Arbeitsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass: die Arbeitsmaschine während des Fahrens in einem Arbeitsbereich auf der Grundlage einer in dem Arbeitsbereich installierten Referenzlinie Arbeiten ausführt, und die Steuervorrichtung aufweist: eine Einstelleinrichtung, welche einen Abstand von der Referenzlinie einstellt; eine erste Steuereinrichtung, welche die Arbeitsmaschine so steuert, dass sich diese entlang einer ersten virtuellen Linie bewegt, wobei die erste virtuelle Linie eine virtuelle Linie darstellt, die auf einer Seite der Referenzlinie in dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand verläuft; eine zweite Steuereinrichtung, welche die Arbeitsmaschine so steuert, dass sich diese entlang einer zweiten virtuellen Linie bewegt, wobei die zweite virtuelle Linie eine virtuelle Linie darstellt, die auf der anderen Seite der Referenzlinie in dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand verläuft; und eine Auswahleinrichtung, die entweder die Steuerung durch die erste Steuereinrichtung oder die Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung auswählt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung so ausgebildet ist, dass sie zwischen der Steuerung durch die erste Steuereinrichtung und der Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung wechseln kann.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: die Steuervorrichtung ferner eine erste Erkennungseinrichtung aufweist, welche ein die Änderung durch die Auswahleinrichtung anweisendes Signal erkennt; und die Auswahleinrichtung die Änderung aufgrund des Erkennungsergebnisses der ersten Erkennungseinrichtung vornimmt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung so ausgebildet ist, dass sie den Abstand zur Referenzlinie verändern kann.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass: die Steuervorrichtung ferner eine zweite Erkennungseinrichtung aufweist, welche ein die Änderung durch die Einstelleinrichtung anweisendes Signal erkennt; und die Einstelleinrichtung die Änderung aufgrund des Erkennungsergebnisses der zweiten Erkennungseinrichtung vornimmt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass: der Abstand von der Referenzlinie einen aus einer Mehrzahl an von einem Benutzer eingegebenen Abständen darstellt; die Steuervorrichtung ferner eine Erfassungseinrichtung aufweist, welche Informationen erfasst, die die Mehrzahl an Abständen angeben; und die Einstelleinrichtung die Änderung auf der Grundlage der von der Erfassungseinrichtung erfassten Informationen vornimmt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung die Änderung aufgrund der von der Erfassungseinrichtung erfassten Informationen vornimmt, um aus der Mehrzahl an Abständen einen Abstand in abnehmender Reihenfolge oder in zunehmender Reihenfolge auszuwählen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich mit einer Einheit versehen ist, welche ein die Änderung durch die Auswahleinrichtung und/oder die Einstelleinrichtung anweisendes Signal erzeugt, wobei die Auswahleinrichtung und/oder die Einstelleinrichtung die Änderung aufgrund des Signals dieser Einheit vornimmt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung ferner eine die Arbeitszeit messende Zeitmesseinheit aufweist; und die Auswahleinrichtung und/oder die Einstelleinrichtung die Änderung auf der Grundlage des Messergebnisses der Zeitmesseinheit vornimmt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung und/oder die Einstelleinrichtung die Änderung in Reaktion auf die Beendigung des Fahrvorganges der Arbeitsmaschine auf Grundlage der Steuerung durch die erste Steuereinrichtung oder der Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung vornimmt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlinie so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, ein Signal zu erzeugen, wobei das Signal zunehmend schwächer wird, je weiter es von der Referenzlinie entfernt ist, und ein Wert des Signals einem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Abstand von der Referenzlinie entspricht.
Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlinie durch eine Stromleitung gebildet ist, welche als Signal eine elektromagnetische Welle erzeugt.
Arbeitsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: die Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12; eine Fahreinheit, die ein Fahren der Arbeitsmaschine bewirkt; sowie eine Arbeitseinheit zum Ausführen der Arbeit.
Arbeitssystem, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: die Arbeitsmaschine nach Anspruch 13; eine Stromleitung als Referenzlinie; sowie eine Station, die so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist, die Stromleitung mit Strom zu versorgen.
Arbeitssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromleitung im Arbeitsbereich ringförmig verlegt ist und über die Station verläuft; die erste Steuereinrichtung die Steuerung derart durchführt, dass die Arbeitsmaschine in dem Arbeitsbereich entlang der ersten virtuellen Linie einen Umlauf macht; und die zweite Steuereinrichtung die Steuerung derart durchführt, dass die Arbeitsmaschine in dem Arbeitsbereich entlang der zweiten virtuellen Linie einen Umlauf macht.
Arbeitssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung und die zweite Steuereinrichtung die Arbeitsmaschine zu der Station zurückführen, wenn die Arbeit durch die Arbeitsmaschine in dem Arbeitsbereich abgeschlossen ist.
Arbeitssystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass: der Arbeitsbereich einen inneren Bereich und einen äußeren Bereich umfasst, wobei beide Bereiche durch die ringförmig verlegte Stromleitung voneinander getrennt sind; ein Bereich, in dem sich die Arbeitsmaschine aufgrund der Steuerung durch die erste Steuereinrichtung bewegt, einem Bereich des inneren Bereichs und des äußeren Bereichs entspricht; und ein Bereich, in dem sich die Arbeitsmaschine aufgrund der Steuerung durch die zweite Steuereinrichtung bewegt, einem anderen Bereich des inneren Bereichs und des äußeren Bereichs entspricht.
Arbeitssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung ferner aufweist: eine erste Kurvenfahreinrichtung, die die Arbeitsmaschine zu einer Seite dreht, so dass die Arbeitsmaschine von der Station in den einen Bereich eintritt; und eine zweite Kurvenfahreinrichtung, die die Arbeitsmaschine zu einer anderen Seite dreht, so dass, nachdem die Arbeit in dem einen Bereich abgeschlossen wurde, die Arbeitsmaschine von dem einen Bereich in den anderen Bereich eintritt.
Arbeitssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung ferner eine Speichereinrichtung aufweist, welche eine Kurvenrichtung der Arbeitsmaschine durch die erste Kurvenfahreinrichtung speichert.
Arbeitssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich zumindest teilweise in Form eines Durchgangs ausgebildet ist.