JPH01296317A - ビーム光利用の作業車誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地上側に、誘導用ビーム光を走査しながら投
射するビーム光投射手段が設けられ、作業車側に、前記
誘導用ビーム光の走査方向に交差する方向に沿う受光面
を備えると共に、入射光量に応じた強度で、且つ、入射
光の位置に対応する比となる一対の受光信号を出力する
受光手段が設けられ、前記受光手段から出力される一対
の受光信号に基づいて前記誘導用ビーム光の受光位置を
判別する受光位置判別手段と、前記作業車が設定走行軌
跡に沿って自動走行するように、前記受光位置判別手段
の情報に基づいて操向制御する操向制御手段とが設けら
れているビーム光利用の作業車誘導装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種のビーム光利用の作業車誘導装置は、誘導用
ビーム光の走査方向に交差する方向での受光位置に基づ
いて、作業車を設定走行軌跡に沿って自動走行させるよ
うに構成されたものである。

ところで、入射光量に応じた強度で、且つ、入射光の位
置に対応する比となる一対の受光信号を出力する受光手
段として、例えば、ＰＳＤ素子を用いることが考えられ
ている。

このＰＳＤ素子等の受光手段を用いると、例えば、ＣＣ
Ｄ素子を用いた一次元のイメージセンサ等を用いる場合
に比較して、受光信号の処理が簡単であり、且つ、その
受光位置の分解能が上記ＣＣＤ素子等よりも高い利点が
ある。又、入射光の位置を一対の受光信号の比に基づい
て検出できるので、受光位置の検出精度が入射光強度に
影響され難いという利点がある。そこで、誘導用ビーム
光の受光位置を検出するための受光手段として、上記Ｐ
ＳＤ素子等の、入射光量に応じた強度で、且つ、入射光
の位置に対応する比となる一対の受光信号を出力する受
光手段を用いることが望まれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記ＰＳＤ素子等の受光手段は、入射光
の位置に対応する比となる一対の受光信号を出力するよ
うに構成されていることから、受光手段の受光面に入射
する光の強度分布が偏っていると、一対の受光信号の比
に誤差を生じて、検出される受光位置に誤差が生じる不
利がある。

例えば、この種の装置を屋内に右いて使用する場合には
、照明やその照明によって生じる反射光や影等の外乱光
によって、受光面に対する入射光の強度分布に偏りを生
じる場合がある。

又、屋外において使用する場合にも、同様に、自然光や
その反射光や影等の外乱光によって、受光面に入射する
光の強度分布に偏りが生じる場合がある。

つまり、入射光の強度分布に偏りが生じている状態で、
誘導用ビーム光を受光すると、誘導用ビーム光の受光位
置に対応する一対の受光信号の比が、入射光強度分布に
偏りを生じた外乱光によって、真の受光位置からずれた
位置に対応する比となる虞れがある。

尚、受光面に対して誘導用ビーム光以外の外光が一様に
入射している場合には、その外光によっては、一対の受
光信号の比は変化しないので、誘導用ビーム光の受光位
置に検出誤差が生じることはない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、誘導用ビーム光の検出受光位置が、外乱光に
よって誤差を生じることがないようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるビーム光利用の作業車誘導装置は、地上側
に、誘導用ビーム光を走査しながら投射するビーム光投
射手段が設けられ、作業車側に、前記誘導用ビーム光の
走査方向に交差する方向に沿う受光面を備えると共に、
入射光量に応じた強度で、且つ、入射光の位置に対応す
る比となる一対の受光信号を出力する受光手段が設けら
れ、前記受光手段から出力される一対の受光信号に基づ
いて前記誘導用ビーム光の受光位置を判別する受光位置
判別手段と、前記作業車が設定走行軌跡に沿って自動走
行するように、前記受光位置判別手段の情報に基づいて
操向制御する操向制御手段とが設けられているものであ
って、その特徴構成は、前記一対の受光信号の和の値が
設定値より大であるか否かを判別する信号強度判別手段
が設けられ、前記受光位置判別手段は、前記信号強度判
別手段の検出情報に基づいて、前記一対の受光信号の和
の値が前記設定値より大である時の前記一対の受光信号
夫々から、前記和の値が設定値より大でない時の前記一
対の受光信号を減算した値に基づいて、前記誘導用ビー
ム光の受光位置を判別するように構成されている点にあ
る。

〔作　用〕

受光手段から出力される一対の受光信号の和は、誘導用
ビーム光が入射した場合には、その誘導用ビーム光の強
度に応じて、誘導用ビーム光が入射していない場合より
も増大することになる。

そこで、受光手段から出力される一対の受光信号の和が
設定値より大であるか否かを判別させて、設定値より大
である時を、誘導用ビーム光が入射した時点と判断する
のである。そして、一対の受光信号の和が設定値より大
であ不時の一対の受光信号、つまり、誘導用ビーム光と
受光位置に誤差を生じる原因となる外乱光の両方を受光
している状態における一対の受光信号夫々から、前記和
の値が設定値より小となる時の一対の受光信号、つまり
、外乱光のみを受光している状態における一対の受光信
号を減算することにより、誘導用ビーム光のみを受光し
ている状態における一対の受光信号の値を求めて、その
誘導用ビーム光のみを受光している状態に対応する一対
の受光信号に基づいて、誘導用ビーム光の受光位置を判
別させるのである。

〔発明の効果〕

従って、外乱光の影響を除いた一対の受光信号に基づい
て誘導用ビーム光の受光位置を判別させるので、外乱光
によって誤差を生じることがないようにできる。もって
、受光位置の検出精度を向上できるに至った。

〔実施例〕

以下、本発明を、ビルの通路等を自動走行しながら清掃
する清掃用の作業車に適用した場合にふける実施例を図
面に基づいて説明する。

第３図乃至第５図に示すように、作業範囲となる通路毎
に、誘導用ビーム光（Ａ）を通路の長手方向に沿って走
査しながら、通路の横幅方向で且つ上方に傾斜した方向
に向けて投射するビーム光投射手段としてのレーザ光投
射装置（Ｂ）が、前記通路の長手方向の略中間部となる
壁面部に付設され、作業車（Ｖ）の車体前後左右の各端
部に、前記誘導用ビーム光（Ａ）の走査方向に交差する
方向となる車体上下方向での受光位置を検出する受光手
段としての受光器（Ｓａ）の夫々が、それらの受光面が
車体上下方向に長く形成される状態で、設けられている
。

そして、後述の如く、前記通路の長手方向に沿って設定
され、且つ、前記通路の横幅方向に作業幅毎に並ぶ状態
で設定された複数個の作業行程の夫々において、前記作
業車（Ｖ）が設定走行軌跡（ｆｆｌ）に沿って自動走行
するように、前記複数個の受光器（Ｓａ）のうちの前記
レーザ光投射装置（Ｂ）が付設された壁面側に位置する
前後−対の受光器（Ｓａ）夫々の受光位置情報に基づい
て、前記レーザ光投射装置（Ｂ）が付設された壁面から
の位置（１）と、前記各作業行程における設定走行軌跡
（ｆｆｌ）に対する傾き（ψ）とを検出して、それら検
出情報に基づいて操向制御されることになり、そして、
前記通路長手方向の両端部に達するに伴って、通路横幅
方向に一行程分を幅寄せ走行させて、自動的に次の作業
行程に移動することになる。

但し、前記作業車（Ｖ）は、前記レーザ光投射装置（Ｂ
）が付設された壁面側に位置する前後−対の受光器（Ｓ
ａ）夫々の受光位置情報に基づいて、操向制御されるの
で、前記レーザ光投射装置（Ｂ）側に位置する受光器（
Ｓａ）を用いるように、−行程毎に前後進を繰り返して
自動走行させることになる。

前記受光器（Ｓａ）の受光位置を判別するための構成に
ついて説明すれば、第１図に示すように、前記受光器（
Ｓａ）は、ＰＳＤ素子を利用して、その受光面の長さ方
向を、前記誘導用ビーム光（Ａ）の走査方向に交差する
方向となる車体上下方向に向けた状態で設けられている
。

前記ＰＳＤ素子は、その受光面の長さ方向両端部の夫々
から、入射光量に応じた強度で、且つ、入射光の位置に
対応する比となる一対の受光信号（１＋）、　（Ｉｚ）
を出力するように構成されているものである。

そして、前記一対の受光信号、＜１１．１２）夫々の和
信号（Ｉ：１＝Ｉｌ＋１２）と差信号（ΔＩ＝Ｉ、−１
２）とを演算する信号処理回路（１）、それら和信号（
Ｅｌ）。

と差信号（Δ１）の夫々を記憶保持するサンプルホール
ド回路（２）、そのサンプルホールド回路（２）にて記
憶保持された信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器
（３）、そのＡ／Ｄ変換器（３）の出力に基づいて前記
受光器（Ｓａ）の受光位置（Ｘ）を検出する受光位置検
出手段（１００）を構成するマイクロコンピュータ利用
の制御装置（４）、前記和信号（ΣＩ）が、前記誘導用
ビーム光（Ａ）が前記受光器（Ｓａ）に入射した場合に
増大する受光信号の値に対応して設定された設定値より
大であるか否かを判別する信号強度判別手段としてのコ
ンパレータ（５）、及ヒ、そのコンパレータ（５）の出
力信号にてセットされて、前記サンプルホールド回路（
２）に対してホールド信号を出力するフリップフロップ
（６）が設けられている。但し、このフリップフロップ
（６）　から出力されるホールド信号は、前記制御装置
（４）　に対して前記誘導用ビーム光（Ａ）を受光した
ことを示す信号として人力しである。又、このフリップ
フロップ（６）は、前記制御装置（４）から出力される
クリア信号によってリセットされるようになっている。

尚、図面では、一つの受光器（Ｓａ）に対する信号処理
の構成のみを図示しているが、これらは、各受光器（Ｓ
ａ）の夫々に対して、各１組みが設けられることになる
。

又、詳しくは後述するが、前記制御装置（４）を利用し
て、前記受光器＜Ｓａ＞の受光位置情報に基づいて前記
作業車（Ｖ）が設定走行軌跡（ｍ）に沿って自動走行す
るように制御する操向制御手段（１０１）等の各種手段
が構成されることになる。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて、前記受
光器（Ｓａ）の受光位置（Ｘ）を判別する受光位置判別
手段（１００）について詳述する。

但し、以下の説明では、−個の受光器（Ｓａ）に対する
処理のみについて説明するが、車体前後夫々の受光器の
夫々に対して、同じ処理を行うことによって、車体前後
夫々での受光位置が、各別に判別されることになる。

すなわち、前記受光器（Ｓａ）に、前記誘導用ビーム光
（Ａ）が入射すると、前記フリップフロップ（６）から
前記ホールド信号が出力されて、前記誘導用ビーム光（
Ａ）の入射位置に応じた値となる和信号（Σ１）及び差
信号（Δｌ）夫々の値が保持されると共に、前記制御装
置（４）　が起動されて、前記Ａ／Ｄ変換器（３）を作
動させ、そして、Ａ７Ｄ変換された値が読み込まれるこ
とになる。

但し、前記誘導用ビーム光（Ａ）を受光した時点におけ
る前記一対の受光信号（Ｉ　Ｉ）、　（Ｌａ）夫々の実
際の値は、前記誘導用ビーム光（Ａ）のみを受光した場
合の値（ＩＩ）、　（１２）と前記誘導用ビーム光（Ａ
）を受光しない外乱光のみを受光している場合の値（Ｉ
　ｒ’　）、（１２°）とを加算した値となっている。

そこで、前記ホールド信号が出力されて、前記誘導用ビ
ーム光（Ａ）の受光状態における前記和信号（Σ■）及
び差信号（ΔＩ）夫々の値を読み込んだ後は、前記フリ
ップフロップ（６）をクリアして、前記受光器（Ｓａ）
が前記誘導用ビーム光（Ａ）の非受光状態となるまでに
要する設定時間経過するまで待機した後、再度、前記誘
導用ビーム光（Ａ）の非受光状態にふける和信号（ΣＩ
’）及び差信号（ΔＩ’）夫々の値を読み込む。

そして、前記誘導用ビーム光（Ａ）の受光状態の時の和
信号（ΣＩ）と差信号（Δ■）の夫゛々から、前記誘導
用ビーム光（Ａ）の非受光状態の時の和信号（Σ１°）
と差信号（ΔＩ’）の夫々を減算して、前記受光器（Ｓ
ａ）が前記誘導用ビーム光（Ａ）のみを受光している状
態に対応する和信号及び差信号の夫々を求める。

次に、前記受光器（Ｓａ）の受光位置（Ｘ）を、下記（
ｉ）式から求める。

Ｘ＝Ｌ（１＋ΔＩ／ΣＩ）　　　　＝（ｉ）但し、前記
受光位置（Ｘ）の値は、前記受光器（Ｓａ）の受光面の
上下方向での長さを２Ｌとして、その受光面の下端を基
準位置とした位置の値として判別するようにしである。

次に、前記受光器（Ｓａ）の受光位置（Ｘ）の情報に基
づいて、前記壁面からの位置（Ｉｌ’）を検出するため
の手段について説明する。

第４図に示すように、前記誘導用ビーム（八）は、前記
作業車（Ｖ）の走行面に平行で且つ前記誘導用ビーム光
（Ａ）の投射位置を通る仮想面（Ｆ）に対して設定角度
（θ）を傾斜した方向から、前記作業車（Ｖ）の横側面
に向けて投射されることになる。

従って、前記レーザ光投射装置（Ｂ）の設置位置つまり
前記通路の壁面に対する前記作業車（Ｖ）の位置＜ｉ＞
は、前記仮想面（Ｆ）を基準として、前記受光器（Ｓａ
）が前記誘導用ビーム光（Ａ）を受光した上下方向での
受光位置（Ｘ）　と、前記設定角度（θ）とに基づいて
、下記（ｉｉ　）式から求めることができるのである。

ｊ２＝Ｘ／ｌａｎθ　・−＝−（ｉｉ　）但し、前記受
光器（Ｓａ）の一つの受光位置情報からは、各作業行程
における設定走行軌跡（ｍ）に対する傾き（ψ）を検出
することができないので、前記レーザ光投射装！（Ｂ）
の設置側に位置する受光器（Ｓａ）の前後一対の受光位
置情報から前記傾き（ψ）を検出するようにしである。

尚、以下の説明において、説明の都合上、車体前方側の
受光器を受光器（Ｓ、）と表記し、車体後方側の受光器
を受光器（Ｓｔ）と表記し、前記レーザ光投射装置（Ｂ
）の設置側とは反対側となる車体前方側の受光器を受光
器（Ｓ、）と表記し、そして、車体後方側の受光器を受
光器（Ｓ、）と表記する。

すなわち、第５図に示すように、前記前後−対の受光器
（Ｓｌ）、　（Ｓｔ）夫々の上下方向での受光位置から
、上記（ｉｉ　＞式にて、車体前後両側における前記壁
面に対する位置（Ｉ！＋）、（Ｉ１２）を求め、それら
両位置（ｌｌ）、（ｊ！２）の値と、前記前後−対の受
光器（Ｓｔ）、　（Ｓｔ）の取り付は間隔（Ｌａ）とか
ら、下記（ｉｉｉ　）式に基づいて、前記設定走行軌跡
（ｍ）に対する傾き（ψ）を求めるようにしているので
ある。

ψ＝ｓｉｎ−’　（（１、−Ｉ！　２）　／Ｌａ）　　
−・・・（ｉｉｉ）但し、前記壁面からの位置（１）の
値は、前記前後一対の受光器（Ｓｔ）、　（Ｓｔ）のう
ちの一方の受光位置情報に基づいて求めた位置の値を用
いてもよいが、前記傾き（ψ）の影響を除去するために
、前記両位置（Ｉ！ｌ）、（ｆ２）の値の平均値を用い
るようにしてもよい。

尚、詳述はしないが、求めた位置（ｌの値は前記壁面か
らの距離であり、各作業行程における設定走行軌跡（ｍ
）に対する横幅方向の位置を直接示す値ではないことか
ら、前記作業車（Ｖ）を前記設定走行軌跡（Ｉｌｌ）に
沿って自動走行させるためには、各作業行程における設
定走行軌跡（ｍ）の位置に応じた値に換算して用いるこ
とになる。

以下、各部の構成について詳述する。

前記作業車（Ｖ）の構成について説明すれば、第６図に
示すように、車体下部の前後左右の夫々に、走行用モー
タ（Ｍ、）にて各別に駆動停止自在な走行車輪（７）が
設けられている。

但し、前記走行車輪（７）は、操向用モータ（Ｍ２）に
て、夫々左右を一対として、前後で各別に操向するよう
に構成されている。

前記操向用モータ（Ｍ２）による操向操作構成について
説明すれば、第７図に示すように、前記走行車輪（７）
を支持する支持部材（８）の夫々が、縦軸芯周りに揺動
自在に支承され、前記支持部材（８）の上端部に、前記
縦軸芯周りに前記走行車輪（７）の揺動に連動して回動
する回転体（９）の夫々が取り付けられ、それら回転体
（９）の夫々を左右で繋ぐリンク機構（ｌＯ）が設けら
れ、前記走行車輪（７）が、左右を一対として向き変更
するようになっている。

前記左右の回転体（９）　の一方の外周には、前記操向
用モータ（Ｍ２）にて駆動される操向用ギヤ（１１）に
咬合するギヤ部が形成されている。

尚、図中、（１２）は前記操向用モータ（Ｍ２）と前記
操向用ギヤ（１１）とを連係させるためのギヤ式の伝動
部、（Ｓｅ）は前記走行車輪（７）の現在の操向角を検
出するための操向角検出用ポテンショメータである。

そして、前記各作業行程では、車体進行方向に対して前
方側となる左右一対の走行車輪（７）のみを操向する２
輪ステアリング形式を用いると共に、次の作業行程に移
動する際には、前記走行車輪（７）　の全てを同位相で
且つ同角度に操向する平行ステアリング形式で幅寄せ走
行させ、次の通路に移動する場合には、前記平行ステア
リング形式と前記左右一対の走行車輪（７）　の前後が
逆位相で且つ同角度となるように操向する４輪ステアリ
ング形式を用いるようにしである。

従って、各作業行程では、前記作業車（Ｖ）が前記設定
走行軌跡（Ｉｌｌ）に沿って自動走行するように、検出
された前記壁面に対する位置＜１＞とその壁面に平行な
設定走行軌跡（Ｉｌｌ）に対する傾き（ψ）　との値に
基づいて、目８Ｉ操向角（θｆ）を設定して、２輪ステ
アリング形式で操向制御することになる。

尚、前記目標操向角（ｏｆ）は、下記（ｉｖ）式を用い
て、前記位置（Ｉｌ）の値と前記傾き（ψ）の値の夫々
が大なるほど大なる値となるようにしである。

θｒ＝α１・χ＋α２・ψ十α、・β　・・・・・・（
ｉｖ）但し、上記（ｉｖ）式において、χは、前記位置
＜ｉ＞の値と現在走行している作業行程の位置に基づい
て算出した前記設定走行軌跡（Ｉｌｌ）に対する車体横
幅方向での位置である。又、βは、前記走行車輪（７）
の現在の操向角、α１．α２．α３は操向特性に応じて
設定した定数である。

つまり、上記（ｉｖ）式に基づいて目標操向角（θｆ）
を設定して、車体進行方向に対して前方側となる左右一
対の走行車輪（７）を操向操作する処理が操向制御手段
（１０１）に対応することになる。

又、第６図に示すように、前記作業車（Ｖ）の前後左右
夫々の側面部には、車体の周囲にある障害物を非接触に
検出する超音波センサ（ｓｂ）と、車体に他物が接触す
るに伴って非常停止させる　・ためのバンパー型の接触
センサ（ＳＣ）とが設けられている。又、前記作業車（
Ｖ）が階段等の段差がある箇所で落下しないようにする
ために、車体下部の前記走行車輪（７）　よりも車体外
側となる箇所の夫々に、床面までの距離が設定値内にあ
るか否かを非接触に検出する超音波センサ利用の段差セ
ンサ（Ｓｄ）が設けられている。

但し、前記車体周囲に設けた障害物検出用の超音波セン
サ（Ｓｂ）のうちの車体前後に設けられたセンサは、後
述の如く、通路長手方向の両端側の作業行程終端位置を
検出するための手段に兼用されている。

尚、第６図中、（１３）は清掃用の回転ブラシ、（１４
）は車体前後の夫々に設けられた吸水装置、（１５）は
前記作業車（Ｖ）が走行状態にある時に点滅する警告灯
、（１６）は警報ブザ−、（１７）は前記走行用モータ
（Ｍ、）や前記操向用モータ（モ）等に対する作動用電
力を外部からも供給できるように、電源コード（１８）
を給電用コンセント　（図示せず）からの距離に応じて
繰り出し自在なコードリールである。

前記レーザ光投射装置（８）について説明すれば、第８
図及び第９図に示すように、前記壁面への取り付は用部
材に兼用のケース（１９）の内部に、光源としての半導
体レーザ（２０）と、その半導体レーザ（２０）から投
射されるレーザ光を前記誘導用ビーム光（Ａ）として、
前記ケース（１９）の側面に形成されたビーム光投射用
の窓（２１）から、前記作業車（Ｖ）の走行面となる前
記通路の床面に平行で且つビーム光投射位置を通る仮想
面に対して４５度よりも小さな値に設定された前記設定
角度（θ）を傾斜した方向に向けて、前記作業車（Ｖ）
を走行させる設定走行軌跡（ｍ）の長さ方向つまり前記
通路の長手方向に沿って走査するためのポリゴンミラー
（２２）と、そのポリゴンミラー（２２）を回転駆動す
る走査用モータ（２３）と、前記半導体レーザ（２０）
及び前記走査用モータ（２３）の駆動装置（２４）とが
設け“られている。尚、図中、（２５）はこのレーザ光
投射装置（Ｂ）の作動及び停止の操作用スイッチである
。

前記作業車（Ｖ）を、前記受光器（Ｓａ）による誘導用
ビーム光（Ａ）の受光位置情報に基づいて自動走行させ
るための制御構成について説明すれば、第１図に示すよ
うに、前記制御装置（４）によって、前記操向用の受光
器（Ｓａ）や各種センサによる検出情報に基づいて、前
記走行用モータ（Ｍｌ）及び前記操向用モータ（Ｍ２）
を制御するように構成されている。

尚、第１図中、（２６）は前記回転ブラシ（１３）の駆
動装置、（２７）は前記走行用モータ（Ｍｌ）夫々の回
転を検出するロータリーエンコーダ、（２８）は前記作
業車（ｖ）を自動走行させる通路夫々における作業行程
数、前記傾斜角度（θ）、及び、通路幅等の各種走行制
御情報を設定入力するための操作パネルでる。

ところで、詳述はしないが、前記作業車（Ｖ）を手動操
作で走行させる場合には、前記操作パネル（２８）に設
けられることになる各種操作用レバーやスイッチを手動
操作することになる。

次に、第１０図に示すフローチャートに基づいて、前記
制御装置（４）　の動作を説明しながら、前記作業車（
ｖ）の自動走行について詳述する。

先ず、第４図にも示すように、走行開始前に、前記作業
車（Ｖ）を作業範囲となる通路内に位置させた状態で、
各通路毎の作業行程数や通路幅、及び、各通路毎の前記
誘導用ビーム光（Ａ）の傾斜角度（θ）の値等の走行制
御情報を、前記操作パネル（２８）を利用して入力して
おくことになる。

次に、スタートスイッチ（図示せず）をＯＮ操作して走
行開始させた後、前記受光器（Ｓａ）の４個全ての受光
状態に基づいて、何れの受光器が前記誘導用ビーム光（
Ａ）を受光しているかを判別し、前記誘導用ビームｔ　
（Ａ）を受光している前後２個の受光器つまり前記ビー
ム光投射装置（Ｂ）側に位置する前記前後一対の受光器
（Ｓ、）。

（Ｓ２）を用いるように、使用する受光器の組みを設定
する。

そして、前述の如く、前記前後一対の受光器（Ｓｌ）、
　（Ｓ２）夫々の受光位置情報に基づいて、前記壁面に
対する位置＜ｉ＞と通路長手方向に対する傾き（ψ）と
を求め、それらの情報に基づいて、前記作業車（Ｖ）を
、前記通路の一方の角部に設定されたスタートポイント
まで誘導することになる。

尚、前記作業車（Ｖ）がスタートポイントに到着したか
否かは、前記スタートポイント側にある超音波センサ（
Ｓｂ）による測距情報を利用して判別させることになる
。

そして、前記作業車（Ｖ）がスタートポイントに達した
後は、前記回転ブラシ（１３）や前記吸水装置（１４）
を作動させて清掃を開始すると共に、前記前後一対の受
光器（Ｓｌ）、　（Ｓ２）夫々の受光位置情報に基づい
て検出される前記壁面に対する位置＜１＞と通路長手方
向に対する傾き（ψ）との情報に基づいて、前記作業車
（Ｖ）が第１作業行程での設定走行軌跡（ｍ）に沿って
、前記スタートポイントに対向する壁面方向に向かって
自動走行するように操向制御することになる。

但し、走行開始後において、前記作業車（Ｖ）を前記ス
タートポイントに対向する壁面方向に向かって走行させ
る場合には、現在作業をしている通路に対して交差する
方向となる次の通路に設けられたビーム光投射装置（Ｂ
）から投射される誘導用ビーム光（Ａ）　　と、その誘
導用ビーム光（Ａ）の投射側に位置し且つ車体後方側に
位置する前記操向用の受光器（Ｓ、）の受光位置情報に
基づいて、作業行程の終端部に達したか否かを判別させ
、一方、前記スタートポイント側に向かう作業行程では
、前記障害物検出用の超音波センサ（Ｓｂ）にて作業行
程の端部側に位置する壁面までの距離を検出させて、そ
の検出距離の値に基づいて作業行程の終端部に達したか
否かを判別させるようにしである。

つまり、−行程毎に、前記操向用の受光器（Ｓ３）の受
光位置情報による作業行程終端までの距離計測と前記障
害物検出用の超音波センサ（Ｓｂ）による作業行程終端
までの距離計測とを切り換えながら、作業行程の終端部
に達したか否かを判別させることになる。　　　・ そして、作業行程の終端部に達したことを判別するに伴
って、走行停止並びに清掃停止すると共に、全作業行程
を終了したか否かを判別し、全作業行程を終了していな
い場合には、平行ステアリング形式にて次の作業行程に
幅寄せ移動させることになる。

説明を加えれば、作業行程の終端部に達するに伴って、
前後進を切り換えると共に平行ステアリング形式で、通
路内側方向へ作業幅分の距離を次の作業行程側に移動さ
せ、再度、前後進を切り換えて、前記操向用の受光器〈
Ｓ、）の受光位置情報又は前記障害物検出用の超音波セ
ンサ（Ｓｂ）による測距情報に基づいて、次の作業行程
の始端部となる作業行程終端部まで移動させた後、再度
前後進を切り換えて、次の作業行程における走行並びに
清掃作業を開始させることになる。

一方、全作業行程が終了している場合には、前記操向用
の受光器（Ｓ、）による次の通路における誘導用ビーム
光（Ａ）の受光位置情報に基づいて、次の通路における
最初の作業行程の位置に対応する箇所まで、現在走行し
ている作業行程における設定走行軌跡に沿って後退させ
た後、４輪ステアリング形式に切り換えて、次の通路方
向に移動させることになる。

但し、次の通路の始端部側で作業を終了する場合には、
現在走行している作業行程における設定走行軌跡に沿っ
て後退させることなく、作業行程の終端部に達するに伴
って、４輪ステアリング形式に切り換えて、次の通路方
向に移動させることになる。

次の通路に移動した後は、その次の通路における各種走
行制御情報を設定して、前記誘導用ビーム光（Ａ）を受
光する前後一対の受光器（Ｓ、）。

〈Ｓ２）の受光位置情報に基づいて、作業開始位置に誘
導した後、その通路における清掃作業を開始させること
になる。

〔別実施例〕

上記実施例では、受光手段を構成するに、−個のＰＳＤ
素子を用いた受光器（Ｓａ）を、その受光面が車体上下
方向に長くなるように付設した場合を例示したが、複数
個のＰＳＤ素子を車体上下方向に直列に並べたり、ある
いは、−個の受光素子を、各作業行程での受光位置範囲
に応じて、上下方向に移動させて使用するようにしても
よく、受光手段の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、誘導用ビーム光（Ａ）を車体横側
方から投射して、車体上下方向での受光位置を判別させ
るようにした場合を例示したが、例えば、天井側から誘
導用ビーム光（Ａ）を設定走行軌跡に沿って、車体前後
方向に走査しながら投射し、そして、前記受光器（Ｓａ
）を、その受光面の長さ方向が車体横幅方向に向く状態
で、車体上面に設けて、車体横幅方向での受光位置を判
別させるようにしたり、誘導用ビーム光（Ａ）を、作業
範囲の一端側から上下方向に走査しながら、車体前方側
又は車体後方側から投射して、車体横幅方向での受光位
置を判別させるようにしてもよく、誘導用ビーム光（Ａ
）の走査方向や投射方向の具体的な形態、及び、受光手
段の配置の具体構成は、各種変更できる。

又、上記実施例では、車体進行方向に対して前方側とな
る走行車輪（７）　のみを操向するように、いわゆる２
輪ステアリング形式で走行させるように構成した場合を
例示したが、例えば、前記車体横幅方向での位置（χ）
の修正は、前後夫々の走行車輪（７）　を同位相で同角
度を操向する平行ステアリング形式で行わせ、前記傾き
（ψ）の修正は、前後夫々の走行車輪（７）を逆位相で
同角度を操向する４輪ステアリング形式で行わせるよう
にしてもよい。又、−個の受光器（Ｓａ）の受光位置情
報に基づいて、車体横幅方向での位置（χ）のみを修正
するように、２輪ステアリング形式で操向制御するよう
にしてもよく、操向制御手段（１０１）の具体構成は各
種変更できる。

又、本発明は、清掃用の作業車以外の各種の作業車にも
同様にして適用できるものであって、各部の具体構成は
各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るビーム光利用の作業車誘導装置の実
施例を示し、第１図は制御構成を示すブロック図、第２
図は受光位置判別処理のフローチャート、第３図は作業
行程の概略平面図、第４図は誘導用ビーム光と受光器と
の関係を示す正面図、第５図は同平面図、第６図は作業
車の概略斜視図、第７図は操向操作構成を示す要部斜視
図、第８図はビーム光投射装置の切欠側面図、第９図は
同正面図、第１０図は制御作動のフローチャートである
。 （Ａ）・・・・・・誘導用ビーム光、（Ｂ）・・・・・
・ビーム光投射手段、（Ｖ）・・・・・・作業車、（Ｓ
ａ）・・・・・・受光手段、（ＩＩ）、　（［２）・・
・・・・一対の受光信号、（５）・・・・・・受光強度
判別手段、（１００）・・・・・・受光位置判別手段、
（１０１）・・・・・・操向制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地上側に、誘導用ビーム光（Ａ）を走査しながら投射す
   るビーム光投射手段（Ｂ）が設けられ、作業車側に、前
   記誘導用ビーム光（Ａ）の走査方向に交差する方向に沿
   う受光面を備えると共に、入射光量に応じた強度で、且
   つ、入射光の位置に対応する比となる一対の受光信号（
   Ｉ＿１）、（Ｉ＿２）を出力する受光手段（Ｓａ）が設
   けられ、前記受光手段（Ｓａ）から出力される一対の受
   光信号（Ｉ＿１）、（Ｉ＿２）に基づいて前記誘導用ビ
   ーム光（Ａ）の受光位置を判別する受光位置判別手段（
   １００）と、前記作業車（Ｖ）が設定走行軌跡に沿って
   自動走行するように、前記受光位置判別手段（１００）
   の情報に基づいて操向制御する操向制御手段（１０１）
   とが設けられているビーム光利用の作業車誘導装置であ
   って、前記一対の受光信号（Ｉ＿１）、（Ｉ＿２）の和
   の値が設定値より大であるか否かを判別する信号強度判
   別手段（５）が設けられ、前記受光位置判別手段（１０
   ０）は、前記信号強度判別手段（５）の検出情報に基づ
   いて、前記一対の受光信号（Ｉ＿１）、（Ｉ＿２）の和
   の値が前記設定値より大である時の前記一対の受光信号
   （Ｉ＿１）、（Ｉ＿２）夫々から、前記和の値が設定値
   より大でない時の前記一対の受光信号（Ｉ＿１）、（Ｉ
   ＿２）を減算した値に基づいて、前記誘導用ビーム光（
   Ａ）の受光位置を判別するように構成されているビーム
   光利用の作業車誘導装置。