JPH02109105A - 自走車の操向位置検出装置 - 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、自走車の操向位置検出装置に関し、特に、自
動車、工場内の無人移動搬送装置、農業および土木機械
等の自走車の操向位置検出装置に関する。 （従来の技術） 従来、」二足自走車のような移動体の現在位置を検知す
る装置として、移動体で発生された光ビームを、移動体
を中心として円周方向に走査する手段と、移動体とは離
れた少なくとも３か所に固定され、入射方向に光を反射
する光反射手段と、該光反射手段からの反射光を受光す
る受光手段とを具備した装置が提案されている（特開昭
５９６７４７６号公報）。 該技術では、前記受光手段の受光出力に基づいて移動体
を中心とする３つの光反射手段間の開き角を検出し、そ
の検出した開き角と、あらかじめ設定された光反射手段
の位置情報とに基づいて移動体位置を演算するようにし
ている。 ところで、この場合、光反射手段からの反射光を水平ｈ
゛向に回動する受光センサで順番に受光していくように
して受光センサ部分の簡略化を図るように構成すると、
前記３か所に固定された各光反射手段を同時に観測して
いないため、移動体の走行移動に伴って、各光反射手段
が順番に検出されていくことから各光反射手段を検出し
た時の移動体の位置はそれぞれ異なることになる。 例えば、第７図に示したように、基準点Ａに配置された
光反射手段からの反射光は移動体がＰＳＩａの位置にあ
る時に受光され、基準点Ｂに配置された光反射手段から
の反射光は移動体がＰＳｌｂの位置にある時に受光され
る。そして、基準点Ｃに配置された光反射手段からの反
射光は移動体がＰＳｌｃの位置にある時に受光される。 そして、このように、従来技術では、刻々と位置が変化
する移動体を中心として検出される各光反射手段間の開
き角α、βに基づいて、移動体の位置が演算されること
になる。 （発明が解決しようとする課題） したがって、演算のタイミングによっては、移動体の位
置の誤差が大きくなる場合がある。しかしながら、従来
技術では、移動体の位置の演算タイミングは不規則であ
り、その結果、前記誤差が大きくなるという問題点があ
った。 例えば、第７図において、受光手段を反時計方向に回動
させ、移動体が位置ＰＳＫにある時に前記演算が行われ
た場合、位置ＰＳＩｃの時点までに得られた開き角α、
βに基づいて移動体の位置が演算されるので、演算結果
と実際の位置ＰＳＫとの誤差が大きくなる。 さらに、移動体が位置ＰＳＨにある時に前記演算を行っ
た場合にも、位置ＰＳ２ａにて基準点Ａは検出されてい
るが、基準点Ｂが未検出であるため、開き角は位置ＰＳ
ｌｃの時点で得られた開き角が更新されずに残っている
ので、依然として位置ＰＳｌｃの時点までに得られた開
き角α、βに基づいて移動体の位置が現在位置ＰＳＨの
位置座標として算出されることになってしまう。 また、移動体が位置ＰＳＮにある時に前記演算を行った
場合には、基準点ＡおよびＢの開き角αとしては位置Ｐ
Ｓ２ｂにおいて新しいデータが検出され更新されている
が、基準点ＢおよびＣの開き角βは、位置ＰＳ２ｃまで
更新されていないので、この場合にも、実際の位置と演
算結果との誤差は大きい。 なお、このような、１つの受光手段を回動させて順次反
射光を受光してい〈従来方式の問題点を解決するために
は、特開昭６０−２４２３１３号公報に記載されている
ように、検出対象となる基準点の数だけ受光手段を設け
、できるだけ短い時間ですべての基準点からの反射光を
検出するように構成して、検出誤差を小さく抑えること
も考えられる。ところが、この場合には、高価な受光手
段を複数個準備する必要があるし、これらの受光手段を
回動させる機構も複雑になる等の問題点があった。 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、ノ基
準点からの光信号を、受光手段を回動させながら順番に
て検出して、移動体の位置を演算するようにした場合に
、該演算結果と実際の移動体の位置との誤差を小さく抑
えることができる自走「１（の操向位置検出装置を提供
することにある。 （課題を解決するための手段および作用）前記の問題点
を解決し、目的を達成するために、本発明は、自走車と
は離れた位置に設けられた少くとも３か所の基準点から
の光信号を受光するために、前記自走車に搭載されて、
水手方向に回動し、なから前記それぞれの光信号を順番
に受光する受光手段と、該受光手段の受光出力に基づい
て、自走車の進行方向に対する前記基準点の方位角を検
出する手段と、自走車から見た前記各基準点間の開き角
を演算する手段と、該開き角のうち連続する予定された
２つの開き角に基づいて自走車の位置を演算する手段と
、前記方位角に基づいて自走車の進行方位を演算する手
段と、前記連続する２つの開き角の終端となる基準点の
方位角を検出したタイミングに同期させて前記自走車の
位置および進行方位の演算を行うように構成された点に
第１の特徴がある。 また、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記受光手段
と共に回転する発光手段を具備し、前記基準点から光ビ
ームを発する手段が、前記発光手段からの照射光を、そ
の入射方向に反射する光反射手段である点に特徴がある
。 −１−記構成を有する本発明では、自走車の位置を演算
するために用いる、２つの連続した開き角の検出終端と
なる基準点の方位角の検出終了タイミングに同期させて
、自走車の位置および進行方位が演算されるので、自走
車の位置および進行方位の実際の値と、演算結果との誤
差を小さく抑えることができる。 その結果、１つの受光手段を回動させて複数の基準点の
方位角を順番に検出して、それぞれの開き角を求め、該
開き角に基づいて自走車を操向制御するように構成した
場合における位置検出装置の実用性を大幅に向」二する
ことができる。 （実施例） 以下に図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。 第１０図は本発明の制御装置を搭載した自走車、および
該ｇ走車が走行する作業区域に配設された光反射器の配
置状態を示す斜視図である。 第８図は自走車および光反射器の配置状態を座標系で示
した図である。 第１０図において、自走車１は例えば芝刈り機等の農作
業用自走車である。該自走車１の上部にはモータ５によ
って駆動される回転テーブル４が設けられている。そし
て、該回転テーブル４には光ビームを発生する発光器２
および該光ビームの反射光を受ける受光器３が搭載され
ている。 前記発光器２は光を発生する発光ダイオードを備え、受
光器３は入射された光を受けて電気的信号に変換するフ
ォトダイオードを備えている（共に図示しない）。また
、ロータリエンコーダ７は回転テーブル４の駆動軸と連
動するように設けられていて、該ロークリエンコーダ７
から出力されるパルスをｇｔ数することによって、回転
テーブル４の回転角度が検出できる。 自走車１の作業区域の周囲には反射器６が配設されてい
る。該反射器６は入射した光を、その入射方向に反射す
る反射面を具備しており、従来より市販されている、い
わゆるコーナキューブプリズム等が使用できる。 第８図において、反射器６の配置位置はそれぞれＡ、　
　Ｂ、　　Ｃ（以下基準点Ａ、Ｂ、Ｃという）で示す。 同図において３か所に配置された反射器６の位置は、基
準点Ｂを原点とし、基準点ＢおよびＣを結ぶ線をＸ軸と
するｘ−ｙ座標系で表される。 自走車１の位置はＴ　（ｘ、　　ｙ）で示され、Ｘ軸に
対する進行方位はｏｆで示される。 自走車１を中心に、光ビームを円周方向に走査させるこ
とにより、自走車１の進行方向に対する各基準点Ａ、Ｂ
、Ｃの方位角θａ、θｂおよびθＣが検出される。該方
位角に基づき、各基準点間の開き角α、βが演算される
。そして、該方位角θａ、θｂおよびθＣに基づき自走
車１の進行方位θｆが演算され、開き角α、βに基づき
自走車１の位置Ｔの座標（Ｘ、　　Ｙ）が演算される。 第８図に示したような配置関係では、自走車１の実際の
位置および進行方位と、開き角α、βおよび方位角θａ
、θｂおよびθＣに基づいて演算される計算値との差を
小さくするためには、自走車１に搭載された受光器３が
反時計方向に回動している場合には、基準点Ｃが検出さ
れ、開き角βが演算された直後に自走車１の位置および
進行方位が計算されるのが良い。 なお、自走車１の位置Ｔの座標および進行１１位の算出
のための手順および計算式は、特願昭６３−１１６６８
９号および特願昭６３１４９６１９号に詳細が示されて
いるので、ここでは説明を省略する。 次に、本実施例の制御装置の構成を第１図および第２図
に示したブロック図に従って説明する。 該制御装置は、自走車１の位置および進行方位を前記開
き角βの検出タイミングに同期させて演算し、該演算結
果に試づいて自走車１の操向制御を行うように構成さて
いる。 第１図において、発光器２から射出される光ビームは、
前記回転テーブル４の回動方向に走査され、反射器６に
よって反射される。反射器６によって反射された光ビー
ムは受光器３に入射される。 カウンタ９では、回転テーブル４の回転に伴ってローク
リエンコーダ７から出力されるパルス数が計数される。 そして、受光器３において反射光を受光する毎に前記パ
ルスの計数値は識別処理部１１に転送される。 識別処理部１１では反射光の受光毎に転送される前記パ
ルスの計数値に基づいて、自走車１の進行方向に対する
各反射器６の方位角が算出される。 識別処理部１１で検出された方位角は開き色演算部１０
に入力されて、自走車１から見た各反射器６の開き角が
演算される。 演算タイミング判断部３６は、識別処理部１１から出力
される反射器６のぶ別信号から、自走車１の位置および
進行方位の演算タイミングを判断して、予定のタイミン
グと判断されればゲート３７を開く。ゲート３７が開か
れると、前記開き角および方位角が位置・進行方位演算
部に入力される。なお、演算タイミングは、識別処理部
１１のポールカウンタ２７（第２図）のカウント値を読
込み、該カウント値が予定の値と合致しているか否かに
よって判断される。 位置・進行方位演算部１３では、入力された開き角に基
づき自走車１の現在の位置座標が演算され、人力された
方位角に基づき自走車１の進行方位が演算される。その
演算結果は比較部２５に入力される。比較部２５では、
走行コース設定部１６に設定されている走行コースを表
すデータと、前記位置・進行方位演算部１３で得られた
自走車１の座標および進行方位とが比較される。 なお、第１図に示された構成要素のうち、図中、鎖線で
囲まれた部分はマイクロコンピュータで構成することが
できる。 この比較結果は操舵部１４に入力され、該比較結果に基
づき自走車の前輪１７に連結された操舵モータ（図示せ
ず）が駆動される。操舵モータによる前輪１７の操舵角
は、自走車１の前輪に設けられた舵角センサ１５で検出
され、操舵部１４にフィードバックされる。 駆動部１８はエンジン１９の始動・停止に、および該エ
ンジン１９の動力を後輪２１に伝達するクラッチ２０の
動作を制御する。 次に、前記識別処理部１１の詳細の構成について説明す
る。該識別処理部１１では前記方位角が求められると共
に、該方位角に基づき、光反射器６の識別および見失い
処理が行われる。 第２図において、方位角演算部２３では、カウンタ９の
計数値に基いて、自走車１の進行方向に対する反射器６
の方位角が演算される。 方位角記憶部３５には、同じ反射器６が前回検出された
時の方位角、および同反射器６が前々回検出された時の
方位角が記憶される。該記憶部３５には自走車の進行方
向に対する各反射器６の方位角θａ、θｂおよびθＣに
ついて、それぞれ前回および前々回の値が記憶できる。 そして、前回方位角に基き、予ＡＷｊ方位角演算部２６
において、次に同反射器６が検出されるべきｒ測方位負
が演算される。該予測方位角は予定の幅を有している。 識別部２４では、前記予測方位角および前記方位角演算
部で演算された実際の方位角が比較される。また、識別
部２４には各反射器６が検出される毎に、カウント値が
、該反射器６のそれぞれに対応させたカウント値に更新
されるように構成されたポールカウンタ２７のカウント
値も入力され、該カウント値と予定の数値とが比較され
る。 識別部２４における前記ｒ測方位角および実際の方位角
の比較結果と、ポールカウンタ２７のカウント値および
予定の数値の比較結果とに従って、受光器３で検出され
た信号が、予定の反射器６からの反射光の検出信号か否
かの判断が行われる。 予定通りの反射器６からの反射光が検出された場合には
、信号ａによりゲート１２が開かれて、実際の方位角が
開き角演算部１０および位置・進行方位演算部１３に入
力される。 受光器３による検出信号が、予定の反射器６以外の反射
器６からの信号であると判断された場合は、予定の反射
器６を見失ったとし２て、信号すにより見失い同数カウ
ンタ３０のカウント値を更新する。 受光器３による検出信号が、Ｐ定の反射器６以外の反射
器６からの信号であり、予定の反射器６を連続して２個
見失ったと判断された場合は、信号Ｃにより複数見失い
回数カウンタ３１のカウント値を更新する。 また、受光器３による検出信号が反射器６以外の信号源
からの信号である場合は、ノイズとして処理され、ノイ
ズ記憶部２９にノイズ受信時の自走車１の位置および自
走車１から見たノイズ発生源の方位角が記憶される。 前記カウンタ３０のカウント値は第１比較部３２におい
て、しきい値ＴＩと比較され、カウンタ３１のカウント
値は第２比較部３３において、しきい値Ｔ２と比較され
る。 そして該比較部３２．３３での比較結果に応じて、前記
カラン！・値（見失い回数）がしきい値以下の場合は、
見失い処理部２８では、方位角記憶部２５に記憶されて
いる前回方位角および前々回方位角に基いて、実際の方
位角を推定する処理が行われる。該見失い処理部の処理
によって、前回方位角および前々回方位角は更新される
。 また、前記カウント値（見失い回数）がしきい値以上の
場合は、駆動部１８に信号ｄ、　　ｅが出力され、自走
車１の走行が停止される。 基準点を１か所見失うよりも、２か所見失う方がより障
害が重大であるので、前記しきい値ＴＩはしきい値Ｔ２
より大きい回数が設定される。すなわち、基準点を２か
所見失った場合は、その見失い回数があまり多くならな
いうちに早めに自走車１を停止させるようにしている。 なお、識別部２４で、予定された反射器６からの反射光
が受光されたと判断されると、信号ａにより見失い回数
カウンタ３０および複数見失い回数カウンタ３１には回
数“０″がセットされる。 ポールカウンタ２７の値は、識別部２４の判［によって
、正常に予定の反射器６が検出された場合、および見失
い処理が終了した場合に更新される。また、正常に予定
の反射器６が検出された場合にはゲート３４が開かれ、
方位角記憶部３５の値の内、前回方位角が最新の方位角
で更新され、前々回方位角が前回方位角で更新される。 次に、上記手順によって算出された自走車１の位置情報
に基づき、自走重工の走行方向を制御する操向制御につ
いて説明する。第９図は自走車１の走行コースと基準点
との位置関係を示す図であり、第３図は操向制御のフロ
ーチャートである。 第９図には、基準点Ｂを原点とし、基準点ＢおよびＣを
通る線をｙ軸とする座標系で、自走車１の位置および該
自走車１による作業区域２２が示されている。 点Ｒ（Ｘｒｅｔ、Ｙｒｅｔ）は自走車１の戻り位置を示
し、作業区域２２は座標（Ｘｓｔ。 Ｙｓ　ｔ）、（Ｘｓ　ｔ、Ｙｅ）、（Ｘｅ、Ｙｓｔ）、
（Ｘｅ、Ｙｅ）で示される点を結ぶ領域である。 ここでは自走車１の位置Ｔは（Ｘｐ、Ｙｐ）で示す。 なお、第９図においては、説明を簡単にするため、作業
区域２２の４辺をｙ軸またはｙ軸に平行にした例を示し
たが、作業区域２２の周囲に基準点Ａ、　　Ｂ、　Ｃを
配置してあれば、作業区域２２の形状および作業区域２
２の４辺の向きは任意である。 第３図のフローチャートに従って制御手順を説明する。 まず、ステップＳ１では、自走車１を点Ｒから作業開始
位置まで、無線操縦により移動させる。 ステップＳ２では、自走車１を停車させたままで発光器
２．受光器３を回転させ、各基準点の検出を行うと共に
、自走車１から見た各基準点の方位角θａ、θｂおよび
θＣを記憶部３５に記憶させる。 ステップＳ３では、走行コースのＸ座標ＸｎとしてＸｓ
ｔをセットし、走行コースを決定する。 ステップＳ４では、自走車１の走行が開始される。 ステップＳ５では、受光器３が基準点からの反射光を受
光したか否かの判断がなされる。反射光が検出されるま
で該ステップＳ５は繰返される。 反射光か検出されると、ステップＳ６に進んで、後述の
サブルーチンで示される基準点識別処理か実行される。 ステップＳ７では、前記基準点識別処理で検出される基
準点の方位角に基づいて、基準点間の開き角が演算され
る。 ステップＳ８では、ポールカウンタ２７のカウント値か
演算タイミング判断部３６に読込まれ、該カウント値が
演算タイミング判断部３６に設定される予定のカウント
値に合致したか否かの判断が行われる。本実施例では、
基準点Ｃに対応するポールカウンタ２７のカウント値“
３″が予定のカラン）・値として設定される。 ポールカウンタ２７のカウント値か予定のカウント値と
合致した場合には、自走車１の位置および進行方位を演
算するタイミングであると判断されて、ステップＳ９に
進む。また、ポールカウンタ２７のカウント値が予定の
カウント値と合致しなかった場合は、ステップＳ５に仄
る。 ステップＳ９では、前記開き角および方位角に基づき自
走車１の位置（Ｘｐ、Ｙｐ）および進行方位ｏｆが算出
され、該算出結果に従って自走車１の直線走行制御が行
われる。 ステップＳＩＯでは、自走車１がｙ軸方向において、原
点から遠ざかる方向（行き方向）に走行しているか、原
点に近づく方向（戻り方向）に走行しているかが判断さ
れる。 行き方向であれば、ステップＳ　］、　１において、−
行程が終了したか（Ｙｐ＞Ｙｅ）否かが判断され、戻り
方向であれば、ステップ５１２において、−行程終了（
Ｙｐ＜Ｙｓｔ）したか否かが判断される。ステップＳ１
１またはＳ１２において、−行程が終了していないと判
断されればステップＳ５〜Ｓ１０の処理が行われる。 ステップＳ１１またはＳ１２において、−行程が終了し
たと判断されれば、次はステップＳ　１．３において全
行程が終了した（Ｘｐ＞Ｘｅ）か否かの判断が行われる
。 全行程が終了していなければ、ステップ８１．３からス
テップＳ１４に移って自走車１のＵターン制御が行われ
る。Ｕターン制御は、前記位置・進行方位演算部１３で
演算された自走車１の位置情報を操舵部１４にフィード
バックするステップＳ９の直線行程の操向制御とは別の
方式で行われる。 すなわち、旋回行程では自走屯１の操舵角をあらかじめ
設定された角度に固定して走行させる。 そして、自走車１に対する各基準点Ａ、　　Ｂ、　Ｃの
方位角の少なくとも１つが予定の角度範囲内に合致した
時点で旋回を停止して、直線行程の操向制御に戻るよう
にしている。 ステップＳ１５では、ＸｎにＸｎ＋Ｌがセラ］・され、
次の走行コースが設定される。次の走行コースが設定さ
れればステップＳ５に戻って、前記処理が繰返される。 全行程が終了したならば、戻り位置Ｒ（Ｘｒｅｔ。 Ｙｒｅｔ）へ戻って（ステップ５１６）、走行が停止さ
れる（ステップ５１７）。 次に前記ステップＳ６の基準点識別処理について説明す
る。 基準点を識別する手法として、本実施例では各１．（準
焦Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ１！：ポールカウンタ２７のカウ
ント値とを、基準点Ａはカウント値１、基準点Ｂはカウ
ント値２、基準点Ｃはカウント値３に対応づけることに
よって６括準焦を識別するようにしている。すなわち、
受光器３が反射光を検出する毎にポールカウンタ２７か
カウント値１，２．３を順に出力するように１、てあり
、カウント値を監視することによって基準点か識別でき
る。 該手法においては、基準点を見失ったり、基準点以外の
反射物体から受光したような場合には、基準点とカウン
ト値か対応しなくなり、誤った位ＩＮ検出が行われてし
まう。従って、第４図のフローチャー１・で示す基準点
識別処理では、予測した位置範囲内で検出された光のみ
を、予定した基準点からの正常な反射光であると仮定し
、該仮定の下で、ポールカウンタ２７から出力されてい
るカウント値が基準点に対応するか否かを判断し、その
結果、最終的に予定された基準点の正常な検出がなされ
たという判断を行うように構成されてい前記判断の結果
、基準点を見失っていたと判断された場合、および基準
点以外の反ＪＩＪ物体から受光したと判断された場合に
は、後述の基準点見失い処理に従って位置検出を継続し
、基準点の見失い回数が予定の回数を超過した場合には
、自走

【ｐｌの走行を停止するようにしている。 次に、基準点の方位角予測方法について説明する。第１
１図は自走車１の進行に伴う該自走車１から見た基準点
Ａの方位角の変化を示す図である。 同図において、自走車１がｍ１点にある時の方位角はθ
ａｎ−１、自走車１がｍ２点にある時の方位角はθａｎ
である。そして、自走車１がｍ２点にある時点で、自走
車１がｍ３点にある時の方位角をθａｎ±θにと予測す
る。ここで、固定値θには実験的に求められる角度（θ
ａｎ　−（θａｎ−１）　ｌ　に基いて設定される。 本発明者等の実験によれば、自走車１が旋回中の場合を
除くと（θａｎ　　（θａｎ−１）　ｌ　はほぼ成度以
内に収まっており、本実施例では固定値θＫを３°に設
定した。 ただし、自走車１が旋回中は方位角の変化が急激であり
、固定値θには直線走行中よりも大きい設定値に切換え
られる。本実施例では、旋回中の固定値θには３０°に
設定し、た。 なお、θには、前述のように実験によって得られた結果
に基づく固定値を設定しても良いし、方位角記憶部３５
に格納された前回および前々回に検出された方位角に基
づいて、その差を算出し、これをθにとして使用しても
良い。 第１１図では基準点Ａの方位角予測方法について説明し
たが、他の基準点Ｂ、　　Ｃの方位角予測も同様に行わ
れる。 以上説明した、基準点識別処理を第４図のフローチャー
トに従って説明する。 まず、ステップＳ６１では、最新の受光信号に基いて算
出された、自走車１の進行方向に対する反射物体の方位
角をθＸとして読込む。 ステップＳ６２では、θＸがθａｎ±θにの範囲内か否
かが判断される。該ステップＳ６２の判断が肯定であれ
ば、前記受光信号は基準点Ａからの反射信号であると仮
定し、第４図（その２）のステップＳ６３に進む。 ステップＳ６３では、ポールカウンタ２７のカウント値
が、ノに準焦Ａの前に検出されるべき基準点Ｃに対応す
る値“３”であるか否かの判断がなされる。 カウント値が“３“であれば、前記ステップＳ６２にお
いて仮定した「受光信号は基準点へからの反射信号であ
る」との判断は正しいとされて、ステップＳ６４および
、Ｓ６５の処理が行われ、前記ステップＳ７（第３図）
に戻る。 ステップＳ６４では、前記受光信号が基準点Ａからの反
射信号であると判断されたので、自走車１から見た基準
点Ａの方位角θａの決定処理が行われる。この方位角θ
ａ決定処理の詳細は、第５図に関して後述する。 ステップＳ６５では、ポールカウンタ２７のカウント値
を“１゛にする。 一方、ステップＳ６３で、ポールカウンタ２７のカウン
ト値が”３“でないと判断されると、ステップＳ６６に
進んでボルルカウンタ２７のカウント値が“２”か否か
の判断かなされる。 ステップ５５６の判断が肯定ならば、基準点Ｃを見失っ
たと判断され、ステップＳ６７に進み、基準点Ｃの見失
い処理か行われる。この基準点Ｃ見失い処理の詳細は第
６図に関して後述する。 基準点Ｃの見失い処理が終わるとステップ５６８に進む
。 ステップ８６８では、基準点Ｃの見失い回数Ｉ　Ｌｏｓ
ｔＣがしきい値Ｔ１を超過したか否かの判断がなされる
。基準点Ｃの見失い回数Ｉ　１．ｏｓｔＣがしきい値′
ｒｌを超過していれば、ステップＳ６９に進んでクラッ
チ２０を切り、エンジン１９を停止させ、フェールラン
プを点滅させる。 前記ステップＳ６８の判断において、基準点Ｃの見失い
回数Ｉ　ＬｏｓｔＣがしきい値Ｔ１を超過していない場
合は、ステップＳ６５に進む。 また、前記ステップ５６６の判断が否定であれば、基準
点Ｂ、　　Ｃを見失ったと判断され、ステップＳ７０に
進み、基準点Ｂ見失い処理が行われる。 基準点Ｂの見失い処理が終わるとステップＳ７１に進む
。 ステップＳ７１では、基準ノーλＢの見失い回数Ｉ　Ｌ
ｏｓｔ１３がしきい値Ｔ１を超過したか否かの判断がな
される。基準点Ｂの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＢがしきい
値Ｔ１を超過していれば、ステップＳ６９に進む。 前記ステップＳ７１の判断において、基準点Ｂの見失い
回数１１．０５ｔ１３がしきい値Ｔ】を超過していない
場合は、ステップＳ７２に進み、基準点Ｃ見失い処理か
行われる。 ステップＳ７３では、基準点Ｃの見失い回数Ｉ　Ｌｏｓ
ｔＣがしきい値ＴＩを超過したか否かの判断かなされる
。基準点Ｃの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＣがしきい値ＴＩ
を超過していれば、ステップＳ６９に進む。 前記ステップＳ７３の判断において、基準点Ｃの見失い
回数Ｉ　Ｉ、ｏｓｔＣがしきい値ＴＩを超過していない
場合は、ステップＳ７４に進む。 ステップＳ７４では、複数見失い回数カウンタ３１の、
基準点Ｂ、Ｃを続けて見失った回数１　ＬｏｓｔＢＣに
“１”を加算する。 ステップＳ７５では、基準点Ｂ、　　Ｃを続けて見失っ
た回数Ｉｔ、ｏｓｔＢＣがしきい値Ｔ２を超過したか否
かの判断が行われる。 基準点Ｂ、　　Ｃを続けて見失った回数Ｉ　ＬｏｓｔＢ
Ｃがしきい値Ｔ２を超過していれば、ステップＳ６９に
進む。 前記ステップＳ７５において、基準点Ｂ、　Ｃを続けて
見失った回数Ｉ　ＬｏｓｔＢＣがしきい値Ｔ２を超過し
ていないと判断されると、ステップＳ６５に進む。 前記ステップＳ６２において、受光信号が、θａｎ±θ
にの範囲内で検出されたものでないと判断されると、ス
テップ３７６に進み、前記受光信号がＯｂｎ±θにの範
囲内で検出されたものであるか否かの判断がなされる。 前記受光信号がＯｂｎ±θにの範囲内で検出されたもの
、すなわち基準点Ｂからの反射光の受光信号であると判
断されると、ステップＳ７８　（第４図その３）に進み
、以下、ステップ３７９〜８９の処理が行われる。 また、前記ステップ３７６の判断が否定となった場合に
は、ステップ５．７７に進んで、前記受光信号がθｅｌ
＋±θにの範囲内で検出されたか否かの判断がなされる
。そして、該受光信号がＯｃｎ±θにの範囲内で検出さ
れたもの、すなわち基準点Ｃからの反射光の受光信号で
あると判断されると、ステップ５９０（第４図その４）
に進み、以下、ステップ３９１〜５１０１の処理が行わ
れる。 ステップＳ６２．Ｓ７６、Ｓ７７の判断がすべて否定で
あると、受光信号は基準点Ａ、　　Ｂ、　　Ｃのいずれ
からの反射光によるものではないことになり、該受光信
号は、基準点以外の反射物体からの反射光、または他の
光源からの光を受光した信号と判断され、ノイズとして
処理される。受光信号がノイズであると判断されると、
ステップ５７７から８１０２に進み、ノイズ警告灯が一
時点灯される。 ステップ５１０３ではノイズを検出した時の自走車１の
座標、および自走車１から見たノイズ発生源の１１位角
か読込まれ、その値が記憶部２９に記憶される。 なお、ステップ３７８〜Ｓ８９の処理およびステップ３
９０〜５１０１の処理は、前記ステップ８６３〜７５の
処理と同様に行われるので説明は省略する。 次に、自走４１１から見た基準点の方位角θａ。 θｂおよびθＣの決定処理と、基準点見失い処理Ｓ２ａ
における基準点見失い処理の動作について第５図、第６
図のフローチャー１・を参照して説明する。 第５図は基準点Ａの方位角θａの決定処理を示すフロー
チャートである。 同図において、ステップ８１１Ｇでは、見失い回数カウ
ンタ３０の基準点Ａの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＡと、基
準点をＡ、Ｂを連続して見失った回数を記憶する複数見
失い回数カウンタ３１の見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＡＢお
よび基準点Ｃ，Ａを連続して見失った回数を記憶する複
数見失い回数カウンタ３１の見失い同数Ｔ　ｉ、ｏｓｔ
ｃＡとに“０”をセットすステップ５１１１では、θａ
ｎ−１にθａｎを読込み、θａｎにθＸを読込んでデー
タを更新する。 基準点Ｂの方位角θｂおよび基準点Ｃの方位ｒすθＣを
決定する処理は、基準点Ａの方位角θａの決定処理と同
様であるので説明は省略する。 第６図は基準点Ｃ見失い処理のフローチャー１・である
。 同図において、ステップ５１２０では、基準点Ｃの見失
い回数Ｉ　ＬｏｓｔＣに“１′を加算する。 ステップ５１２１では、自走車１が前同検出した基準点
Ｃの方位角と、前々回検出した基準点Ｃの方位角との差
（θｃｎ　−（θｃｒ＋−１）　）をΔθとして読込み
、前々量検出方位角θｃｎ刊を前回検出方位角θｅｎて
更新し、さらに、前回検出方位角θｃｎをθｃｎ＋Δθ
で更新する。 このような見失い処理によって、予ａｌされた範囲内に
基準点を検出できなかった場合は、検出てきなかった基
準点の方位角データを前回、前々回のデータに基いて推
定更新し、該更新データに基いて自走車１の位置および
方位角を算出する。 基準点ＡおよびＢ見失い処理も、基準点Ｃ見失い処理と
同様に行われる。 なお、前記方位角の差Δθは（θｃｎ−（θｃｎ−１，
）　１を算出しまた結果に限らず、実験によって求めら
れた値に基づいてあらかじめ設定された固定の値をΔθ
として使用しても良い。 以−にの説明のように、本実施例では、自走車１の位Ｉ
Ｎおよび進行方位の演算タイミングを、開き角βの演算
終了時期と同期させるようにしている。 したがって、方位角θａ、θｂおよびθＣと、開き角α
、βとが最も新しいデータに更新多直後に自走車１の位
置および進行方位の演算が行え、その結果、演算値と実
際値との誤差が小さくなる。 なお、本実施例は、基準点が３か所に配置された場合に
ついて説明したが、基準点が４か所以上に設置されてい
て、このうちの３か所の基準点を選択し５、該基準点の
方位角および開き角に基づいて自走車の位置および進行
方位を演算するような場合にも本実施例と同様の手段に
より実施できる。 また、本実施例では、演算タイミングを基準点Ｃが検出
された時点に合わせた例を示したが、演算タイミングを
どの基準点の検出時点に同期させるかは、受光器３の回
動方向と、どの基準点間の開き角を自走車１の位置およ
び進行方位の演算に使用するかによって決定される。要
は、自走車１の位置演算に使用する、ｒ定された隣接す
る２つの開き角を連続して検出した時点に演算タイミン
グが同期されていれば良い。 本実施例では、発光器および受光器が共に自走車に搭載
されている例を示したが、基準点に発光手段を配置し、
自走車には受光手段のみが搭載されたようなシステムに
おいても本発明は実施できる。 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成できる。 （１）各基準点の位置情報が更新される時点に同ＩＪ１
させて、該位置情報に基づいて自走中の位置・進行方位
を演算を行うようにしているので、最新の基準点位置情
報を該演算に使用できる。その結果、演算値と自走車の
現在位置との誤差を小さくできる。 （２）基準点の位置情報が更新された直後に自走車の位
置および進行方位が演算され、該位置情報が更新されな
いうちに、再び同一の位置情報に基づいて自走車の位置
および進行方位が演算されるというような無駄がなくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第３図は操向制御のフローチャート、第４図は基準点識
別処理のフローチャート、第５図は方位角決定処理のフ
ローチャート、第６図は基準点見失い処理のフローチャ
ート、第７図は基準点検出時期を示す図、第８図は自走
車の進行方位検出の原理説明図、第９図は１′Ｊ走車の
走行コースと反射器の配置状態を示す図、第１０図は自
走車と反射器の配置状態を示す斜視図、第１１図は基準
点の方位角説明図である。 １・・・自走車、２・・・発光器、３・・・受光器、６
・反射器、７・・・ロータリエンコーダ、９・・・カウ
ンタ、１０・・・開き角演算部、１１・・・識別処理部
、１３・・・位置・進行方位演算部、１４・・・操舵部
、２３・・・予定角度設定部、２４・・・識別部、２５
３２．３３・・・比較部、２６・・・Ｔ−側方位角演算
部、２７・・・ポールカウンタ、２８・・・見失い処理
部、２９・・・ノイズ記憶部、３０・・・見失い回数カ
ウンタ、３１・・・複数見失い回数カウンタ、３６・・
・演算タイミング判断部 代理人　弁理士　平木通人　外１名 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）自走車とは離れた少なくとも３か所の基準点に設
   けられた光発生手段からの光信号を受光して、該受光信
   号に基づいて自走車の位置および進行方位を検出する自
   走車の操向位置検出装置において、前記自走車に搭載さ
   れ、水平方向に回動しながら前記それぞれの光信号を順
   番に受光するための受光手段と、 前記受光手段の受光間隔に基づいて、自走車の進行方向
   に対する基準点の方位角を検出する手段と、 自走車から見た前記各基準点間の開き角を演算する手段
   と、 該開き角のうち予定された連続する２つの開き角に基づ
   いて自走車の位置を演算する手段と、前記方位角に基づ
   いて自走車の進行方位を演算する手段と、 前記連続する２つの開き角の終端となる基準点の方位角
   を検出したタイミングに同期させて前記自走車の位置お
   よび進行方位の演算を行うように構成されたことを特徴
   とする自走車の操向位置検出装置。
2. （２）前記受光手段と共に回動自在に自走車に搭載され
   た発光手段を具備し、前記光発生手段が、前記基準点に
   配置され、前記発光手段からの照射光をその入射方向に
   反射する光反射手段であることを特徴とする請求項１記
   載の自走車の操向位置検出装置。
3. （３）３か所以上の基準点に配置された光発生手段のう
   ち、任意の３か所の基準点に配置された光発生手段から
   の光の受光信号に基づいて、自走車の位置および進行方
   位を検出することを特徴とする請求項１または２記載の
   自走車の操向位置検出装置。
4. （４）前記各基準点を検出する毎に、各基準点に対応す
   るカウント値で更新されるポールカウンタを具備し、該
   カウンタの予定のカウント値を検出した場合に、自走車
   の位置および進行方位の演算を行うように構成されたこ
   とを特徴とする請求項１、２または３記載の自走車の操
   向位置検出装置。