JPH02227708A - 自走車の位置検出装置 - 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
自走車の位置検出装置に関する。

（従来の技術） 従来、上記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箇所に固定され、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５
９６７４７６号公報）。この装置では、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
体の位置を演算するようにしている。

また、本発明者等は、特願昭６３−１１６６８９号にお
いて、前記光反射手段の位置情報があらかじめ設定され
ている上記装置とは異なり、移動体（以下、自走車とい
う）および光反射手段間の距離を検出し、この検出され
た距離と前記開き角とに基づいて光反射手段の位置を演
算して自走車の位置を検出する制御装置を提案した。

この制御装置では、自走車の走行区域近傍に予定の光反
射手段以外の反射物体があった場合、受光手段がこの反
射物体からの反射光を受光してしまうことがあり得ると
考えられ、このためにさらに本発明者等は、特願昭６３
−２６２１９２号において、前回および前々回の走査に
よって光反射手段が検出された方位角（自走車の進行方
向と光反射手段とのなす角）に基づき、次回の走査でそ
の光反射手段が検出されるべき方位角を予測し、この予
測方位から受光手段に入射した反射光を予定の光反射手
段からの正常な反射光であると判断するようにした制御
装置を提案した。ところがこの制御装置では、自走車か
ら見た時の予定の光反射手段の方位と、他の反射物体の
方位とが大きくはなれている場合は、両者を区別できる
が、両者の方位か接近していて予測角度範囲内に両者が
含まれてしまうと互いの区別ができず、正常な光反射手
段を検出できないことがあった。

すなわち、前記予測方位角は所定の検出範囲を有してい
るので、予定の光反射手段とそれ以外の反射物体が近接
位置に存在しているような場合は、この検出範囲の中で
両者からの反射光を検出するという問題点があった。

このように、前記検出範囲で複数の反射光を受光した場
合は、複数の反射光のそれぞれの反射光の発生源と自走
車との距離を測定し、この距離がもっとも小さい発生源
を予定の光反射手段であると判断してこの光反射手段の
方位角に基づいて自走車の位置を検出することができる
（特願平１−　　　　Ａ３８−３０６４参照）。この検
出方法は、自走車走行区域内のような限定された領域に
ある反射物体等の障害物は、作業に先立って容易に除去
できるという前提で考えられるものではあるが、実用上
、簡単な制御装置で前記問題点を解決できるという利点
がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術において、自走車および光反射手段間の距
離を測定する場合、自走車に搭載された発光手段で発生
された光ビームと、光反射手段または他の光反射物体で
反射された光との位相差に基づいて距離を測定する方法
か使われる。

ところで、この方法では自走車と光反射手段（他の反射
物体も含む）との距離が異なると受光レベルが変化する
ので、位相差検出のために、発光手段で発生された光ビ
ームのレベルと反射光の受光レベルとのレベル合わせの
時間が必要になる。

また、距離演算等のためにも時間を要する。つまり、１
つの反射光を受光した後、次の反射光を受光するまでの
時間をできるたけ長くとれれば受光レベル調整や距離演
算等の制御にとって都合が良い。

一方、自走車の移動に対して、走査のための発光手段お
よび受光手段の回転か遅いと、各光反射手段間において
方位角検出の時間差が生じて、位置検出精度が低下する
という問題かある。そこで、方位角検出の時間差を少な
くするためには発光手段および受光手段の回転数（光ビ
ーム走査手段の回転速度）を高くしたいという要求があ
る。

このように、従来技術を改善するためには互いに矛盾す
る２つの要求を満足しなければならないという問題点が
あった。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、各光反射手段の
方位角検出機能を十分病たし、かつ、精度の高い測距機
能をも付加できるようにした自走車の位置検出装置を提
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）上記問題点を
解決し、目的を達成するために、本発明は、自走車を中
心として円周方向に光ビームを走査し、該光ビームを入
射方向に反射する少なくとも３カ所に配置された光反射
手段からの反射光を、自走車に搭載された受光手段で受
光して自走車の位置を検出する自走車の位置検出装置に
おいて、前記受光手段で検出された反射光の発生源およ
び自走車間の距離を必要に応じて検出する手段と、この
距離検出手段で距離を測定することが必要と判断された
場合には、前記自走車を停止させて前記光ビームの走査
速度を自動的に低下させる手段とを具備した点に特徴が
ある。

上記構成を有する本発明では、自走車および光反射手段
間の距離を測定する必要が生じた場合に、その旨を検出
して前記光ビームを走査する手段の回転速度を自動的に
下げることができ、前記距離測定の必要がない場合には
、もとの速度で前記光ビームを走査して、高速で光反射
手段からの反射光を順次受光することかできる。

（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１２図は本発明の制御装置を搭載した自走車、および
該自走車の走行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。

同図において、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。この回転
テーブル４には光ビームを発生する発光器２と、該光ビ
ームの反射光を受けるための受光器３とが搭載されてい
る。発光器２は発光ダイオードを備え、受光器３は検出
した光信号を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）。

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、ロータリエンコーダ７から
出力されるパルス信号の計数値に基づいて回転テーブル
４の回転角度を検出することができる。

自走車１の作業区域の周囲に設定された４カ所の基準点
には反射器６が配設されている。これらの反射器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。

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。

第２図において、発光器２で発生される光ビームは回転
テーブル４の回動力向に走査され、反射器６でその入射
方向に反射され受光器３で受光される。回転テーブル４
の回転数はモータ制御装置５ａによって制御される。

カウンタ９は、回転テーブル４の回転に伴ってロータリ
エンコーダ７から出力されるパルス数を計数する。そし
て、受光器３で検出された受光信号がカウンタ９に入力
される毎に、該カウンタ９のパルス計数値が識別処理部
１１に転送される。

発光器２の発光信号、および受光器３の受光信号も識別
処理部１１に入力される。

識別処理部１１ではカウンタ９から入力される前記パル
ス数から受光間隔を算出し、さらに該受光間隔に基づい
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。

該識別処理部１１で検出された実際の方位角、および基
準点の反射光が受光器３て検出されず基準点を見失った
場合の推定方位角（該方位角およびその推定方法につい
ての詳細は後述する）は、切換手段３６を介して、対角
開き角演算部３７および位置・進行方位第１演算部（以
下、単に第１演算部という）３４と、隣接開き角演算部
１０および位置・進行方位第２演算部（以下、単に第２
演算部という）１３とのうちのいずれか一方の演算部に
入力される。

該切換手段３６は、識別処理部１１から出力される基準
点見失い信号ｄの有無に応答して切換られる。第２図で
は、基準点見失い信号ｄが出力され、その結果、切換手
段３６が隣接開き角演算部１０および第２演算部１３側
に切換えられている状態が示されている。

対角開き角演算部３７では、前記方位角に基づき、４カ
所に配置された反射器６のうちの、対角位置に配置され
た反射器６間の、自走車１から見た開き角が演算される
。該開き角に基づいて第１演算部３４では、特願昭６３
−２５７９１２号に示されている算出式に従って自走車
１の現在位置の座標が算出されると共に、前記４カ所の
反射器６の方位角に基づいて自走車１の進行方位が算出
される。

また、隣接開き角演算部１０では、前記方位角に基づき
、４カ所に配置された反射器６のうち、３カ所の反射器
６の互いに隣接する反射器６間の、自走車１から見た開
き角が演算され、第２演算部１３では、特願昭６３−１
１６６８９号および特願昭６３−１４９６１９号に示さ
れている算出式に従って該開き角に基づいて自走車１の
現在位置の座標が算出されると共に、前記３カ所の反射
器６の方位角に基づいて自走車１の進行方位が算出され
る。ここで、３カ所の反射器６とは、前記見失い信号ｄ
によって検出された見失い基準点に配置された反射器６
を除く３つの反射器６を意味する。

前記第１演算部３４または第２演算部１３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
、前記第１演算部３４または第２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、両者の差
が算出される。

この比較部２５で算出された差は操舵部１４に人力され
、この差に基づいて操舵部１４で操舵角が決定され、こ
の操舵角に合わせて自走車の前輪１７に連結された操舵
モータＭが駆動される。該操舵モータＭ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１
５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、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。

前記識別処理部１１は、同一基準点の見失いが連続して
予定回数以上発生した場合、または、予定数以上の基準
点を連続して見失った場合にフェル信号ｅを出力して自
走車１０走行を停止させる。フェール信号ｅは後述の信
号ｅｌ、ｅ２を含む。

第２図に示された構成要素のうち、鎖線で示された範囲
内の部分は、マイクロコンピュータによって構成するこ
とができる。

次に、前記識別処理部１１の詳細の構成について、第１
図を参照して説明する。該識別処理部１１では、各反射
器６の方位角、ならびに受光器３と該受光器３で受光し
た反射光の発生源との距離、換言すれば、自走車１と反
射器６との距離、および自走車１と他の反射物体との距
離が検出される。そして該方位角および距離に基づいて
光反射器６の識別および見失い処理が行われる。また、
前記距離測定の必要が生じた場合には、そのことを検知
して自走車１を停止させる指示信号と、回転テーブル４
の回転数を低下させるための指示信号とを出力する。

第１図において、方位角演算部２３では、カウンタ９か
ら入力されるパルス計数値に基づいて、自走車１の進行
方向に対する各反射器６の方位角が演算される。この方
位角は方位角−時記憶部２３ａに記憶され、この記憶内
容は、後述の方位角決定処理の後、前回方位角記憶部３
５ａに入力されて記憶される。前々回方位角記憶部３５
ｂには、前回方位角記憶部３５ａのデータが最新のブタ
で更新された場合に、該前回方位角記憶部３５ａのデー
タが転送されて記憶される。

該前回方位角記憶部３５ａおよび前々回方位角記憶部３
５ｂには、後述する基準点Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ。

Ｄにそれぞれ配置された反射器６の方位角θａ。

θｂ、θＣ１θｄの値が記憶できるように構成される。

そして、該前回方位角記憶部３５ａおよび前々回方位角
記憶部３ｂに記憶されている方位角に基づき、予測方位
角演算部２６において次回の走査で同一反射器６が検出
されるべき方位角の予測値、つまり予測方位角が後述の
フロー（第６図）に従って演算される。該予測方位角と
しては予定の許容範囲を有する角度が演算される。

方位角比較部２４ａには、方位角演算部２３で算出され
た最新の受光信号に基づく実際の方位角と、予測方位角
演算部２６で算出された予測方位角とが入力され、最新
の受光信号が予測方位角の許容範囲内であるか否かの判
断がなされる。

最新の受光信号に基づく実際の方位角か予測方位角の許
容範囲内であった場査に、ポールカウンタ識別部２４ｂ
でポールカウンタ２７の値が識別される。

ポールカウンタ２７は、基準点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄのそれぞ
れに配置された各反射器６か検出される毎に、そのカウ
ント値が、該各反射器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ている。例えば、基準
点Ａが検出されたことが確定されるとポールカウンタ２
７には値“１”がセットされ、基準点Ｂか検出されたこ
とが確定されると値“２″かセットされるというように
、基準点とポールカウンタ２７の値とが対応づけられる
。

該ポールカウンタ２７の値はポールカウンタ識別部２４
ｂに入力され、該ポールカウンタ識別部２４ｂに設定さ
れている予定の数値と比較される。

ポールカウンタ識別部２４ｂの識別結果から、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なされる。

受光器３の検出信号が、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
を見失ったとして、ポールカウンタ識別部２４ｂから信
号すが出力され、見失い回数カウンタ３０のカウント値
がインクリメントされる。

該見失い回数カウンタ３０は、予定の反射器６を１回見
失った場合にインクリメントされるカウンタと、予定の
反射器６を２個連続して見失った場合にインクリメント
されるカウンタとを有している。

また、予測方位角の範囲外において受光信号を検出した
場合は、この検出信号はノイズであると判断され、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。

同一の予測方位角範囲内で連続して受光信号を検出した
場合には、受光回数カウンタ３３によって受光回数が計
数される。カウント値比較部３９で受光回数カウンタ３
３のカウント値に基づいて同一の予測方位角範囲内で連
続して受光信号を検出したと判断されると、これは、途
中の基準点をすべて見失った結果受光器３が１回転して
同一光発生源からの光を同一の予測方位角範囲内で再度
検出したのか、あるいは前回の光信号検出直後に同−走
査内の同−予測方位角範囲で別の光発生源からの光を受
光したのかが複数受光判断部３１て判断される。該複数
受光判断部３１は、例えば前回光信号検出時から今回光
信号検出時までの経過時間を計測する手段によって構成
することができる。

前記複数受光判断部３１て、受光器３が１回転して同−
光発生源からの光を再度検出したと判断された場合、す
なわち基準点を３カ所見失った場合は、駆動手段１８に
対しフェール信号ｅ１が出力され、自走車１の走行が停
止される。

一方、前記複数受光判断部３１で、受光器３が一回転し
ないうちに、同−走査内の同−予測方位角範囲内で複数
の光を検出したと判断された場合は、受光された複数の
反射光発生源のそれぞれと自走車１との距離が距離測定
部３２で測定される。

この距離測定に先立って、距離の測定を容易にするため
、自走車１を停止させ、回転テーブル４の回転速度を低
下させる信号を、それぞれ駆動部１８およびモータ制御
部５ａに出力する。この距離測定部３２は、例えば発光
器２から射出された光ビームの位相と、受光器３に戻っ
てくる前記光ビームの反射光の位相との差に基づいて距
離を測定する公知の測距手段で構成される。

距離測定部３２で検出された複数の距離データは、距離
比較部３８で互いの大小関係が比較される。距離比較部
３８での比較結果に基づき、前記複数の光発生源のうち
自走車１に最も近い光発生源を予定の基準点と判定し、
その光発生源を値にとして正常基準点記憶部４０に記憶
する。

距離比較部３８または前記ポールカウンタ識別部２４ｂ
において、予定の基準点に配置された反射器６からの反
射光が検出されたと確定された場合には、識別信号ａ１
またはａ２がそれぞれ出力され、方位角−時記憶部２３
ａに格納されている方位角が、切換手段３６を介して対
角開き角演算部３７および第１演会部３４と、隣接開き
角演算部１０および第２演算部１３とのうちの一方に入
力される。同時に、前回方位角記憶部３５ａの記憶内容
は、確定された方位角で更新され、前々回方位角記憶部
３５ｂの記憶内容は前回方位角記憶部３５Ｈに記憶され
ている方位角で更新される。

見失い回数カウンタ３０で計数された基準点の１回見失
い回数、および基準点の連続見失い回数がそれぞれのし
きい値Ｔｌ、　Ｔ２以下の場合は、方位角推定部２８で
、方位角記憶部３５ａ、ｂに記憶されている前回方位角
および前々回方位角に基づいて、見失った反射器６の方
位角が推定される。

推定された方位角で、方位角記憶部３５の前回方位角が
更新され、前回方位角で前々回方位角が更新される。ま
た、推定された方位角は第１演算部３４、第２演算部１
３、隣接開き角演算部１０゜対角開き角演算部３７に入
力される。

一方、基準点の１回見失い回数がしきい値Ｔ１を超過し
た場合は、前回方位角記憶部３５ａに記憶されている、
見失った反射器６を除く３カ所の反射器６の前回方位角
に基づき、見失い基準点逆算部１２で、見失った反射器
６の方位角が算出される。算出された方位角は見失った
反射器６の前回方位角として前回方位角記憶部３５ａ記
憶される。

また、算出された方位角は予測方位角演算部２６に入力
され、該方位角に基づいて次回の走査で検出されるべき
該見失った反射器６の予測方位角が算出される。

さらに、基準点の１回見失い回数がしきい値ＴＩを超過
した場合は、見失い回数カウンタ３０から前記切換手段
３６に対し信号ｄが出力され、切換手段３６が第２図に
示した状態に切換えられる。

一方、基準点の連続見失い回数がしきい値Ｔ２を超過し
た場合は、見失い回数カウンタ３０から駆動手段１８に
対し信号ｅ２が出力され、自走車１の走行が停止される
。

基準点を１カ所見失うよりも、２カ所連続して見失う方
が、自走車１の位置検出精度に、より大きな影響を与え
るので、前記しきい値Ｔ２はＴ１より少ない回数が設定
される。そして、基準点を２カ所連続して見失った場合
は、その見失い回数がしきい値Ｔ２を超過した時点でた
だちに自走車１を停止させるようにしている。

これに対して、基準点１カ所見失いの場合は、その見失
い回数がしきい値を超過した時点で、該見失い基準点を
除く３カ所の基準点に配置された反射器６の位置および
方位角に基づいて自走車１の位置および進行方位を演算
するようにしている。

なお、見失い回数カウンタ３０および受光回数カウンタ
３３の計数値は、ポールカウンタ識別部２４ｂおよび前
記距離比較部３８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クリアされる。

ポールカウンタ２７の値は、ポールカウンタ識別部２４
ａおよび前記距離比較部３８で、予定の反射器６が正常
に検出されたと判断された場合と、見失い基準点逆算部
３４および方位角推定部２８で方位角が算出された場合
、すなわち見失い処理が終了した時点とに更新される。

前記距離比較部３８で受光信号のうちのいずれかが予定
の基準点からの反射光の受光信号であることが横用され
ると、同一の予測方位角範囲内で複数の光信号が検出さ
れ、その信号のうちのいずれがノイズで、いずれか正常
な信号であるがの識別が終了していることを示すデータ
がノイズ識別済み記憶部４１に記憶される。

なお、Ｋ値比較部４２ではに値と受光回数カウンタ３３
の計数値とが比較され、ノイズ識別済み判別部４３では
ノイズ識別済みか否かの判別が行われる。

そして、ノイズ識別処理を重複して行わないために次回
の走査からは、ノイズ識別済み判別部４３の判別結果に
基づいて受光回数カウンタ３３のカウント値比較、およ
び複数受光回数判断部３１での判断が行われる。

また、ノイズ識別済み判別部４３とに値比較部４２とで
の判別結果によってポールカウンタの識別が行われる。

次に、上記の構成を有する本実施例の動作を説明する。

第８図、第９図は、自走車１の作業範囲を指示するため
の座標系における自走車１および反射器６の位置を示す
。

第８図において、反射器６は４カ所の基準点Ａ。

Ｂ、　　Ｃ，Ｄに配置される。同図において、４カ所に
配置された反射器６の位置は、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
に対する自走車１の進行方位はθｆて示される。

自走車１の進行方向に対する各基準点Ａ−Ｄ方位角は、
θａ、θｂ、θＣ１θｄでそれぞれ示され、対角位置に
ある基準点間の開き角はφ１およびφ２で示される。

一方、第９図には１カ所の基準点（同図では基準点Ｄ）
を見失った場合の、残り３カ所の基準点Ａ、Ｂ、Ｃと自
走車１との関係が示されている。

同図において、自走車１の進行方向に対する各基準点Ａ
、Ｂ、Ｃの方位角は、θａ、θｂ、θＣでそれぞれ示さ
れ、互いに隣接する基準点ＡおよびＢ間と、Ｂおよび０
間の開き角は、それぞれαおよびβで示される。角度θ
１は自走車１と基準点Ｃとを結ぶ線およびＸ軸のなす角
度を示し、角度θ２は自走車１と見失った基準点りとを
結ぶ線およびＸ軸のなす角度を示す。

前記方位角θａ、θｂ、θＣ１θｄと、開き角φ１およ
びφ２とに基づいて自走車１の位置Ｔ（ｘ、ｙ）および
進行方位θｆを算出する式は、前記第１演算部３４に格
納され、前記方位角θａ。

θｂ、θＣと、開き角αおよびβとに基づいて自走車１
の位置Ｔ　（ｘ、ｙ）および進行方位θｆを算出する式
は、前記第２演算部１３に格納される。

前記第１演算部３４に格納される算出式の一例は特願昭
６３−２５７９１２号に示され、第２演算部１３に格納
される算出式の一例は特願昭６３−１１６６８９号と特
願昭６３−１４９６１９号とに詳細が示されているので
、ここではその説明は省略する。

次に、前記演算部で算出された自走車１の位置情報に基
づく、自走車１の操向制御について説明する。第１０図
は自走車１の走行コースと反射器６の配置状態を示す図
であり、第３図は操向制御のフローチャートである。

第１０図において、Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄ点は反射器
６の配置位置を示しており、点Ｂを原点とし、点Ｂおよ
び点Ｃを通る線をＸ軸とする座標系で自走車１の位置お
よび作業区域２２を表している。点Ｒ（Ｘｒｅｔ、Ｙｒ
ｅｔ）は自走車１の戻り位置を示し、作業区域２２は座
標（Ｘｓｔ、Ｙｓｔ）、（Ｘｓ　ｔ、Ｙｅ）、（Ｘｅ、
Ｙｓｔ）、（Ｘｅ。

Ｙｅ）で示される４点で囲まれた領域である。ここでは
自走車１の現在位置Ｔは（Ｘｐ、Ｙｐ）で示す。

なお、第１０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Ｘ軸またはｙ軸に平行にした例を示
したが、作業区域２２の周囲に反射器６を設けるように
さえしてあれば、作業区域２２の各辺の向きおよび作業
区域２２の形状は任意である。

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Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄの検出を行うと共に、自走車１から見た各基
準点Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄの方位角を検出し、識別処
理部１１の前回方位角記憶部３５ａ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。反射光が受光されるま
で該ステップＳ５は繰返される。

反射光が検出されると、ステップＳ６に進んで、後述の
サブルーチンによって基準点識別処理が実行される。

ステップＳ７では、前記見失いカウンタ３０から出力さ
れる基準点見失い信号ｄの有無によって、４カ所の基準
点のうちの１カ所の基準点を予定回数（しきい値Ｔｌ）
を超えて連続して見失ったか否かの判断がなされる。

該ステップＳ７の判断が否定の場合、すなわち、４カ所
の基準点のうちの１カ所の基準点をしきい値Ｔ１を超え
て連続して見失ってはいないと判断された場合は、ステ
ップＳ８に進んで、第１演算部３４において４カ所の基
準点による自走車１の位置および進行方位が演算される
。

一方、ステップＳ７の判断が肯定の場合、すなわち、４
カ所の基準点のうちの１カ所の基準点をしきい値ＴＩを
超えて連続して見失ったと判断された場合は、ステップ
Ｓ９に移行して、第２演算部１３において３カ所の基準
点による自走車１の位置および進行方位が演算される。

ステップＳ１０では、前記連続して予定回数以上見失っ
た基準点の方位角を、該基準点を除く３カ所の基準点の
方位角に基づいて逆算する。逆算のための算出式は後述
する。

ステップＳｌｌでは、走行コースからのずれ量（ΔＸ＝
Ｘｐ−Ｘｎ、Δθｆ）が演算され、ステップＳ１２では
、前記ずれ量に応じて操舵部１４により操舵角制御が行
われる。

第３図（その２）に示すステップＳ１３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Ｓ１４で、−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３１５で、−行程終了（Ｙｐ＜Ｙｓｔ）した
か否かが判断される。ステップＳ１４またはＳ１５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に戻る。

ステップＳ１４または５１５において、−行程が終了し
たと判断されれば、次はステップ８１６において全行程
が終了した（Ｘｐ＞Ｘｅ）か否かの判断か行われる。

全行程が終了していなければ、ステップ８１６からステ
ップＳ１７に移りで自走車のＵターン制御が行われる。

Ｕターン制御は、前記第１演算部３４、第２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
ドバックする処理によって行われる直進コースの操向制
御とは別の方式で行われる。

この方式についての一例は特願昭６３ １４９６１９号に詳細が示されているので説明は概要の
みにとどめるが、すなわち、旋回コースでは自走車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
る制御に移行し、各基準点ＡＢ、Ｃ，Ｄの方位角のうち
、少なくとも１つが予定の角度範囲内に合致した時点で
旋回が終了したとみなして直進コースの操向制御に戻る
ようにしている。

ステップ８１８では、ＸｎにＸｎ＋Ｌがセットされ、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、前記処理が行われる。

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５１９）、走行が停止さ
れる（ステップ８２０Ｅ）。

次に前記ステップＳ６の基準点識別処理について、まず
その概要を説明する。

基準点を識別する手法として、本実施例では各基準点Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄとポールカウンタ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”、基準点りはカウン
ト値“４”に予め対応づけておき、該カウント値に基づ
いて各基準点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…する毎にポールカウ
ンタ２７がカウント値１．　２．　３．　４を順に出力
するようにしてあり、カウント値を監視することによっ
て基準点を識別できる。例えば、基準点Ｂからの光信号
を検出した際には、該基準点Ｂを検出する直前に検出さ
れるべき基準点はＡであるから、正常に基準点か検出さ
れていればポルカウンタ２７のカウント値は“１”にな
っているはずである。

したがって、予定の基準点（この場合は８点）が検出さ
れるべき予測方位角範囲で、光信号か検出され、その時
のポールカウンタ２７のカウント値が“１”であれば、
正常に予定の基準点を検出したと判断できる。

該手法においては、基準点と前記カウント値とが対応じ
ているか否かの判断によって、基準点を見失ったり、基
準点以外の反射物体の反射光を受光したりしたというこ
とを検知するようにしている。

このように、第４図のフローチャートで示した基準点識
別処理では、予１１１１１方位角範囲で検出された反射
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
かなされたという判断を行うように構成されている。

さらに、本実施例の基準点識別処理では、予ａ１１１方
位角範囲で複数の光が検出された場合、どの光が予定さ
れた基準点から反射された光なのかを識別するノイズ識
別処理を含んでいる。このノイズ識別処理では、予測方
位角範囲内で複数の光を検出した場合、前記方位角範囲
内で最初に検出された２つの反射光の発生源および自走
車１間の距離を測定し、その発生源が自走電１に近い方
の光信号を予定された基準点からの反射光であると判断
し、その他の光信号はノイズであると判断している。

そして、この距離測定およびその結果に基づくノイズ識
別が終了するまでの間だけ自走車１を停止させ、発光器
２および受光器３を回転させる光ビーム走査手段の回転
速度、つまり前記モータ５の回転数を低下させるように
している。

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、およびノイズを検出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、同一
カ所の基準点を連続して見失った回数が予定の回数を超
過した場合には、該基準点を除いた３カ所の基準点に基
づいて自走車１の操向制御を継続する。

さらに、同一カ所の基準点を連続して見失った回数が予
定の回数を超過した場合には、見失った基準点を除く３
カ所の基準点の方位角に基づいて、該見失い基準点の方
位角を逆算で求め、該逆算で求められた方位角で次回の
走査で該基準点が検出されるべき方位角の範囲を求める
ようにしている。

また、連続して複数の基準点を見失った回数が予定の回
数を超過した場合にはフェール信号を出力して自走車１
の走行を停止するようにしている。

次に、前記、検出された光が予定された基準点からの光
であると判断するための基準点の方位角予測方法につい
て、その−例を基準点Ａに関して説明する。

第１１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点にある時の基準点Ａの
方位角はθａｎ−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ｍ
３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（θａｎ　−
（θａｎ−１）　）　に基づいて設定される。

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）　）はほぼ数度以内
に収まっており、本実施例では固定値θＫを６°に設定
した。

ただし、自走車１が旋回中は急激に方位角が変化するの
で、この場合には固定値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３００に設定した。

なお、固定値θには、前述のように実験によって得られ
た結果に基づいて設定しても良いし、方位角記憶部３５
ａ、ｂ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、これを固定値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，Ｄ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、第４図（その１）のステップＳ６１では、最新の
受光信号に基づ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３６２〜６５では、前記検出方位角θＸが各基
準点Ａ−Ｄが検出されるべきそれぞれの予測方位角の範
囲内にあるか否かをそれぞれ判断する。そして検出方位
角θＸがいずれかの方位角範囲内にあれば各基準点Ａ−
Ｄを確定する処理にそれぞれ移行する。

検出方位角θＸがいずれの予測方位角範囲にも該当しな
い場合は、ノイズと判断されてステップＳ６６に進んで
ノイズ警告灯が一時点灯され、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
方位角が読込まれ、その値が記憶部２９に記憶される。

基準点Ａが検出されるべき予測方位角範囲、すなわち予
測方位角範囲θａｎ±θＫに前記検出方位角θＸが存在
した場合、ステップＳ６２の判断は肯定となって前記受
光信号は基準点Ａからの反射光の受光信号であると仮定
し、第４図（その２）のステップＳ６７に進む。

ステップ８６７〜Ｓ６９では、それぞれＢカウンタ処理
、Ｃカウンタ処理、Ｄカウンタ処理が行われる。各カウ
ンタ処理の詳細は第１３図において後述するが、要は各
基準点Ａ−Ｄの予測方位角範囲において何個の光信号を
横用したかをカウントするＡカウンタ〜Ｄカウンタのう
ち、Ｂカウンタ〜Ｄカウンタのカウント値をクリアする
ステップである。

受光信号が基準点への予測方位角範囲θａｎ±θにで検
出されたので、ステップＳ７０ではＡカウンタの計数値
に“１”を加算する。

ステップＳ７１ではノイズＡ識別済みフラグが“１”か
否かが判断される。このノイズＡ識別済みフラグは、予
測方位角範囲で複数の受光信号か検出され、その複数の
受光信号に関するノイズ識別が終了した場合に１”にな
るように構成されているので、この時点では該フラグは
ＭＯ″である。したがって、ステップＳ７１の判断は否
定となりステップＳ７２に進む。

ステップＳ７２では、Ａカウンタが“２″か否かが判断
される。初回の処理ではＡカウンタの値は“１″なので
、ステップＳ７２からステップＳ７３に進む。

ステップ３７３では、ポールカウンタ２７のカウント値
か、基準点Ａの前に横用されるべき基準点りに対応する
値“４”であるか否かの判断かなされる。

カウント値が“４″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Ａ、／））らの反射光
の受光信号である」との判断は正しいとされてステップ
Ｓ７４に進み、自走車１から見た基準点Ａの方位角θａ
の決定処理か行われる。

この方位角θａ決定処理の詳細は、第７図に関して後述
する。

ステップＳ７５では、予定の基準点Ａを検出したと決定
されたので、ポールカウンタ２７のカウント値を検出さ
れた基準点Ａに対応する値“１”にセットする。

ステップＳ７５の処理が終了すると、前記ステップＳ７
（第３図）に進む。

一方、ステップＳ７３で、ポールカウンタ２７のカウン
ト値が“４”でないと判断されると、第４図（その３）
のステップＳ７６に進んで、今度はポールカウンタ２７
のカウント値が“３”か否かの判断がなされる。

ステップ３７Ｂの判断が肯定ならば、基準点りを見失っ
たと判断され、ステップＳ７７に進み、基準点りの見失
い処理が行われる。この基準点り見失い処理の詳細は第
６図に関して後述する。基準点りの見失い処理か終わる
とステップ８７８に進む。

ステップ８７ｇでは、基準点りの見失い回数Ｉ　Ｌｏｓ
ｔＤかしきい値Ｔ１を超過したか否かの判断がなされる
。基準点りの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＤがしきい値Ｔｌ
を超過していない場合は、ステップＳ７９に進んで、複
数の基準点Ｂ、　Ｄを見失った回数１ＬｏｓｔＢＤがし
きい値Ｔ２を超過したか否かの判断がなされる。

複数の基準点Ｂ、　Ｄを見失った回数１ＬｏｓｔＢＤか
しきい値Ｔ２を超過していなければ、ステップＳ７４に
進み、見失りた回数ＩＬｏｓｔＢＤがしきい値Ｔ２を超
過していれば、ステップ５１３５に移行してクラッチ２
０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。

また、前記ステップ８７８において、基準点りの見失い
回数Ｉ　ＬｏｓｔＤがしきい値Ｔ１を超過したと判断さ
れた場合は、ステップＳ８０に移行して基準点り見失い
フラグに“１″をセットした後ステップＳ７９に進む。

また、ポールカウンタの値が“３”でなければ、基準点
Ｃ，Ｄを見失ったと判断され、ステップ８７６からステ
ップ５８１に進み、まず、前記基準点り見失い処理と同
様に基準点Ｃの見失い処理が行われる。

ステップＳ８２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かなされる
。基準点Ｃの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＣかしきい値ＴＩ
を超過していない場合は、ステップＳ８３に進んで基準
点りの見失い処理が行われる。

ステップＳ８４では、基準点りの見失い回数Ｉ　Ｌｏｓ
ｔＤがしきい値ＴＩを超過したか否かの判断がなされる
。基準点りの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＤがしきい値ＴＩ
を超過していなければステップＳ８５に進み、基準点Ｃ
，Ｄを連続して見失った回数ＩＬｏｓｔＣＤの値に１″
を加える。

そして、ステップ３８６に進み、基準点Ｃ，Ｄを連続し
て見失った回数ＩＬｏｓｔｃＤがしきい値Ｔ２を超過し
ているか否かの判断がなされる。見失い回数ＩＬｏｓｔ
ＣＤがしきい値Ｔ２を超過していなければ、ステップＳ
７４に進む。

見失い回数ＩＬｏｓｔＣＤがしきい値Ｔ２を超過してい
れば、ステップ５１３５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Ｓ８２において、基準点Ｃの見失い回数Ｉ
　ＬｏｓｔＣがしきい値Ｔ１を超過したと判断された場
合は、ステップＳ８７に移行して基準点Ｃ見失いフラグ
に“１″をセットした後ステップＳ８３に進む。

また、前記ステップＳ８４において、基準点りの見失い
回数Ｉ　ＬｏｓｔＤがしきい値ＴＩを超過したと判断さ
れた場合は、ステップＳ８８に移行して基準点り見失い
フラグに“１”をセットした後ステップＳ８５に進む。

基準点Ａが検出されるべき予測方位角範囲で反射光が１
つしか検出されなかったならば、次には基準点Ｂが検出
されるべき予測角度範囲で反射光が検出され、基準点Ｂ
に関する識別フローに入る。

ところが、基準点Ａが検出されるべき予測方位角範囲で
更に受光信号が検出された場合は、再度ステップＳ６７
からの処理が行われる。

基準点Ａが検出されるべき予測方位角範囲で２つ目の受
光信号が検出されると、Ａカウンタの値は“２”になる
ので、ステップＳ７２の判断は肯定となってステップＳ
８９に移行する。基準点Ａが検出されるべき予測方位角
範囲で２つ目の受光信号を検出したのは、基準点Ａの後
に検出されるべき基準点Ｂ−Ｄをすべて見失って再び基
準点Ａを検出したのか、または接子」り方位角範囲内で
複数の反射光が検出されたかのいずれかであると考えら
れる。

したがって、このいずれであるかを判断するため、ステ
ップ５Ｊ１９では、前回の光信号を検出してから発光器
２および受光器３が約１回転したか否かの判断を行う。

該ステップＳ８９の判断は、前記複数受光判断部３１で
行われる。本実施例では、前回の光信号を検出してから
最新の受光信号を検出するまで０．２秒以上経過したか
否かで前回の光信号を検出してから発光器２および受光
器３が約１回転したか否かの判断を行うようにした。

ステップＳ８９において、前回の光信号を検出してから
発光器２および受光器３が約１回転したと判断された場
合は、３カ所の基準点を見失ったとして第４図（その３
）のステップ５１３５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。

一方、前回光信号を検出した直後、つまり前回光信号を
検出した後、発光器２および受光器３が１回転しないう
ちに同一の予測方位角範囲内で他の光信号を検出したと
判断された場合は、ステップＳ９０では自走車１の走行
を中断し、さらにステップＳ９１において、発光器２と
受光器３との回転速度を低下させる。

発光器２と受光器３との回転速度を低下させた後、ステ
ップＳ９２でノイズ識別処理を行う。このノイズ識別処
理では、自走車１から近距離の反射物体が予定の基準点
であると判断し、遠距離の反射物体は基準点ではないと
判断するようにしている。この識別基準は、自走車１の
作業区域２２の内側、すなわち自走車１から近距離の位
置では作業に先立って障害物等は除去されているという
前提に基づく。

ノイズ識別処理の手順を第１４図のフローチャートに示
す。このノイズ識別処理においては、回転テーブル４を
回転させて再度光ビームの走査を行い、前記基準点Ａが
検出されるべき予測方位角範囲で１番目および２番目に
検出された光の発生源および自走車１間の距離を比較し
て自走車１に近い方の発生源を予定の基準点であると判
断する。

まず、ステップ８１８０では回転テーブル４を緩速回転
させて走査を行い、予定の方位角範囲内に確かに複数の
光を発生する光発生源があるか否かの再確認を行う。

ステップ５１８０の判断が肯定ならば、ステップ８１８
１に進んで、予測方位角範囲内で最初に検出された光発
生源の方位角θｘ１を演算し、前記方位角−時記憶部２
３ａに記憶する。

ステップ５１８２では、この最初に検出された光発生源
および自走車１間の距離Ｌｘｌを測定して記憶する。

ステップ５１８３では２番目に検出された光発生源の方
位角θｘ２を演算し、前記方位角−時記憶部２３ａに記
憶する。

ステップ５１８４では、この２番目に検出された光発生
源および自走車１間の距離Ｌｘ２を測定して記憶する。

ステップ５１８５では、ステップ５１８４で測定された
距離ＬｘｌとＬｘ２との大小を比較する。

ステップ５１８５での比較の結果、距！ＬｘｌよりＬｘ
２が大きい場合は、ステップ８１８６に進んで予測方位
角範囲（今凹は、基準点Ａか検圧されるべき予測方位角
範囲）で最初に検出された受光信号の検出方位角θｘ１
でθＸを更新し、ステップ８１８７でいずれの受光信号
の発信源か自走車１に近かったかを記憶しておくための
に値を”１”にする。

ステップ８１８５での比較の結果、距離Ｌｘｌより距離
Ｌｘ２が距離Ｌｘより小さい場合は、最初に検出された
反射光の発光源は予定の基準点以外の反射物体であると
判断し、２番目に検出された受光信号が予定の基準点か
らの反射光であると判断する。

そして、ステップ５１８８に移行して検出された受光信
号の検出方位角θｘ２でθＸを更新し、ステップ８１８
９でに値を“２″にする。

ステップ５１８０の判断において、再度の確認では複数
の光が検出されなかったと判断された場合は、ステップ
８１８１〜５１８５はスキップされる。

ステップ５１８７またはステップ５１８９の処理か終わ
ると、ノイズ識別処理が終了し、ステップ５９３におい
て、発光器２と受光器３との回転速度を増大させて、ノ
イズ識別処理前の速度に戻す。

ステップＳ９４では、ノイズ識別処理が終了したので、
ノイズＡ識別済みフラグに“１″をセットし、ステップ
Ｓ９５では自走車１の走行を再開させてステップＳ７４
に進み、ステップＳ７５を経て前記ステップＳ７に進み
、さらにステップＳ７の判断結果によって、ステップＳ
８またはステップＳ９のいずれかで、前記θＸ１または
θｘ２で更新された最新の方位角θＸに基づいて自走車
の位置、進行方位が再度算出される。次に、さらに同一
の予測範囲内で他の信号を検出した場合、すなわち３つ
以上の受光信号が同−予測方位角範囲内で検出された場
合は、前記ステップＳ７１でのノイズＡ識別済みフラグ
か“１″か否かの判断が肯定となってステップ３９６に
移行する。

ステップ８９６では、Ａカウンタの値が”Ｋ”か否かの
判断がなされるが、“Ｋ”は前記ノイズ識別処理のとお
り“１”か“２”になっているので、３つ以上の受光信
号を検出した場合はこのステップＳ９６の判断は否定と
なり、ステップ３６６に進みノイズとして処理される。

次回の走査におけるステップＳ６７以降の処理では、Ａ
カウンタの値が前回の走査でセットされた“Ｋ”の値と
一致した場合のみ、ステップ８９６の判断が肯定となっ
て、ステップＳ７３に移行し、その後の処理が実行され
る。Ａカウンタの値が”Ｋ”と一致しない場合、つまり
前回ノイズと判断された受光信号は、次回の走査ではこ
の時点でノイズと判断されるので能率的にノイズ識別処
理ができる。

ノイズ発生源が除去され、予測方位角範囲内に１つの受
光信号しか検出されなくなると、後述のカウンタ処理に
おいてノイズＡ識別済みフラグに“０”がセットされ、
それ以降は、再び最初の状態に戻って識別処理が行われ
る。

第４図（その１）のステップ８６３〜Ｓ６５において、
受光信号が基準点Ｂ−Ｄの各予測方位角範囲内で検出さ
れたものと判断されると、各基準点Ｂ−Ｄを確定する処
理にそれぞれ移行する。

受光信号が基準点Ｂの予測方位角範囲がθｂｎ±θにで
検出され、ステップＳ６３の判断が肯定となった場合の
処理を第４図（その４）および（その５）に示した。第
４図（その４）および（その５）に示された各ステップ
の処理は、第４図（その２）および（その３）の処理と
同様に行われるので説明は省略する。

また、ステップＳ６４．６５の判断が肯定となった場合
、すなわち、基準点ＢまたはＤが検出されるべき予測方
位角範囲内で受光信号が検出された場合の該ステップＳ
６４およびＳ６５に続く処理は、第４図（その２）〜（
その４）に示した処理と同様であり、Ａ−Ｄの符号を適
宜変更して同様に実施できるので、図示および説明は省
略する。

上述のフローチャートにおいて示したように、本実施例
では、予測方位角範囲内で、複数の反射信号を検出した
場合は、予測方位角範囲内で最初に検出した２つの受光
信号の発生源のうち自走車１から近い発生源の方位角を
予定の基準点の方位角として確定し、この方位角に基づ
いて自走車１の位置および進行方位を算出している。そ
して複数の反射信号を検出した場合は、自走車１および
光発生源の距離を測定するため、自走車１を停止させ、
発光器２および受光器３の回転速度を低下させるように
した。

また、基準点Ａ−Ｄのそれぞれを、しきい値ＴＩの回数
以上見失った場合には、それぞれ基準点Ａ見失いフラグ
、基準点Ｂ見失いフラグ、基準点Ｃ見失いフラグ、およ
び基準点り見失いフラグに“１　“がセットされる。各
基準点見失いフラグが“１”の場合は、前記切換手段３
６が、第２図に示された側に切換えられ、３カ所の基準
点の位置情報、開き角、および方位角に基づいて自走車
１の位置と進行方位とが算出される。各基準点見失いフ
ラグの状態が“１＃の場合は、見失い基準点逆算部１２
において見失い基準点の方位角が算出される。

次に、見失い基準点逆算部１２で行われる、見失い基準
点の方位角算出方法について詳細に説明する。第５図は
基準点Ａ−Ｄのうちのどの基準点を見失ったかの判断を
行い、見失い基準点の方位角算出するためのフローチャ
ートである。

第５図において、ステップＳ２０では、基準点Ａの見失
い回数が予定回数Ｔｌを超過したか否かを、基準点Ａ見
失いフラグが”１”か否かで判別する。

見失い回数が予定の回数を超過していれば、ステップＳ
２１に進んで、基準点Ａの方位角を、該基準点Ａを除く
残りの３つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算し、
その値を前回方位角記憶部３５ａに記憶する。

ステップＳ２２では、基準点Ａ見失いフラグに”ｏ”を
セットする。

また、基準点Ａの見失い回数が予定回数Ｔ１を超過して
いない場合は、ステップＳ２’０からステップＳ２３に
進んで、基準点Ｂの見失い回数が予定回数ＴＩを超過し
たか否かを基準点Ｂ見失いフラグが“１”か否かで判別
する。

見失い回数が予定の回数を超過していれば、ステップＳ
２４に進んで、基準点Ｂの方位角を、該基準点Ｂを除く
残りの３つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算する
。

ステップＳ２５では、基準点Ｂ見失いフラグに“０”を
セットする。

基準点Ｂの見失い回数が予定回数Ｔ１を超過していない
場合は、ステップＳ’２３からステップ８２６に進んで
、基準点Ｃの見失い回数が予定回数Ｔ１を超過したか否
かを基準点Ｃ見失いフラグが“１”か否かで判別する。

見失い回数が予定の回数を超過していれば、ステップＳ
２７に進んで、基準点Ｃの方位角を、該基準点Ｃを除く
残りの３つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算する
。

ステップ３２８では、基準点Ｃ見失いフラグに“０”を
セットする。

見失い回数が予定の回数を超過していない場合、すなわ
ち、基準点Ａ見失いフラグ、基準点Ｂ見失いフラグ、基
準点Ｃ見失いフラグのいずれも“工”でない場合は、基
準点りを予定回数を超過して見失ったと判断し、該基準
点りを除く残りの３つの基準点の既知の方位角に基づい
て基準点りの方位角を逆算する（ステップ５２９）。

ステップＳ３０では、基準点り見失いフラグに“０″を
セットする。

見失い基準点りの方位角を逆算する式は、次のとおりで
ある。次式における記号は、第９図に示した通りである
。

第９図において、 θ　１＝ｊａｎ　　　’（（Ｙ　−Ｙｃ）　　／　　（
Ｘｃ−Ｘ）１θ２　＝ｔａｎ　−１（（ｙ　ｄ　−Ｙ）
　／　（Ｘ　ｄ　−Ｘ）１θｄ−θＣ＋θ１＋θ２− θｃ＋ｔａｎ　’Ｉ（Ｙ−Ｙｃ）　／　（Ｘｃ−Ｘ）１
＋ｔａｎ　−１ｆ（Ｙ　ｄ−Ｙ）　／　（Ｘ　ｄ　−Ｘ
）１基準点Ａ、Ｂ、Ｃを見失った場合の算出式も上記式
と同様である。

次に、前記基準点見失い処理および自走車１から見た基
準点の方位角θａ〜θｄ決定処理について第６図、第７
図のフローチャートを参照して説明する。

第６図は基準点り見失い処理のフローチャートである。

基準点りを見失ったと判断されると、ステップ５１４０
では、基準点りの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＤに“１”が
加算される。

ステップ５１４１では、基準点Ｂ見失い回数ＩＬｏｓｔ
Ｂが“０”か否かの判断、つまり、基準点Ｂを見失って
いるか否かの判断がなされる。基準点Ｂを見失っていな
い場合はステップ５１４３に移行し、基準点Ｂを見失っ
ていた場合は、基準点ＢおよびＤを見失っていることに
なるので、ステップ５１４２に進んで、基準点Ｂおよび
Ｄ見失い回数ＩＬｏｓｔＢＤにＭｌ“が加算される。

ステップ５１４３では、自走車１が前回検出した基準点
りの方位角と、前々回検出した基準点りの方位角との差
（θｄｎ　−（θｃｌｎ−１）　）をΔθとして読込み
、前々回検出方位角θｄｎ−１を前回検出力位置θｄｎ
で更新し、さらに、前回検出方位角θｄｎをθｄｎ＋Δ
θで更新する。このように、予Ａ１１Ｊされた範囲内に
基準点を検出できなかった場合は、検出できなかった基
準点の方位角データを前回、前々回のデータに基づいて
推定更新し、該更新データに基づいて自走車１の位置お
よび方位角を算出する。

基準点Ａ、Ｂ、Ｃの各見失い処理は基準点り見失い処理
と同様に行えるので、図示を省略する。

前記方位角の差へ〇は（θｄｎ　−（θｄｎ−１）　）
を算出した結果に限らず、実験によって求められた値に
基づいて予め設定された固定の値をΔθとして使用して
も良い。

第７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５１５０では、見失い回数カウ
ンタ３０の基準点Ａの見失い回数１１、ｏｓｔＡと、基
準点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、基
準点り、Ａを連続して見失った回数ＩＬｏｓｔＤＡ　％
基準点Ａ、ＣをＡ、Ｃの順に見失った回数ＩＬｏｓｔＡ
Ｃ％および基準点Ａ、　　ＣをＣ２Ａの順に見失った回
数Ｉ　ＬｏｓｔＣＡとに“０”をセットする。

ステップ５１５１では、θａｎ−１にθａｎを読込み、
θａｎにθＸを読込んでデータを更新する。

ステップ５１５２では、基準点人見失いフラグに“０“
をセットする。基準点Ａ見失いフラグに“０″がセット
されると、前記切換手段３６は第２図に示した側とは反
対の側に切換られ、第１演算部３４による自走車１の位
置、進行方位演算が行われる。

基準点Ａの方位角θａは以上のように決定される。

基準点Ｂの方位角θｂ１基準点Ｃの方位角θｃ１および
基準点りの方位角θｄを決定するための処理は、基準点
Ａの方位角θａの決定処理と同様であるので図示および
説明は省略する。

次に、前記カウンタ処理の説明をする。第１３図にＡカ
ウンタ処理とＢカウンタ処理とのフロチャートを示す。

第１３図（ａ）において、ステップ５１６０で、Ａカウ
ンタの値が“１”か否かが判断される。Ａカウンタが“
１“か否かによって、前回の走査で予定の方位角範囲で
の受光信号が１つ以上あったか否かの判断がされる。

Ａカウンタの値が１”ならばステップ ５１６１に進んでノイズＡ識別済みフラグをクリアして
ステップ５１６２に進む。ステップ５１６２ではＡカウ
ンタをクリアする。ノイズＡ識別済みフラグがクリアさ
れ、Ａカウンタがクリアされると、第４図（その２）の
ステップＳ７１゜Ｓ７２の判断は否定となって、ポール
カウンタの値を判断する処理が実行される。

ステップ５１６０の判断が否定の場合はステップ５１６
１はスキップしてステップ５１６２に進む。

第１３図（ｂ）は第１３図（ａ）の処理と同様であるの
で説明は省略する。第４図におけるＣカウンタ処理、Ｄ
カウンタ処理はＡカウンタ処理およびＢカウンタ処理の
フローチャートの符号Ａ、ＢをそれぞれＣ，Ｄに変えて
同様に実施できるので図示および説明は省略する。

なお、上記ノイズ識別処理では、同一の予測方位角範囲
内で３つ以上の受光信号を検出した場合は、最初に検出
された２つの光発生源のうちのいずれか一方を予定の基
準点であると判断した。実用上はこのようなノイズ識別
処理で十分と考えられるが、３つ以上の受光信号を同−
予測方位角範囲内で検出した場合は、すべての光発生源
について、自走車１との距離を比較し、最も自走車１に
近い光発生源を予定の基準点からの正常な反射光である
と判断するようにして自走車１の位置検出精度をさらに
向上させることもできる。このようなノイズ識別処理の
例を第１５図のフローチャートに示す。

同図において、ステップ５１９０では、予測方位角範囲
内の受光信号を計数して、その数ｎを記憶する。

ステップ５１９１では、受光信号を検出したか否かが判
断される。

ステップ５１９２では、検出した光発生源の方位角θｘ
１〜θｘｎをすべて記憶する。

ステップ５１９３では、前記光発生源のそれぞれと自走
車１との距離θＸ１〜θｘｎを測定して記憶する。

ステップ５１９４では、前記距離θＸ１〜θｘｎのうち
最短距離の光信号が予測方位角範囲内の何番目に検出さ
れた信号かをに値として記憶する。

ステップ５１９５では最新の方位角θＸを、自走車１か
ら最短距離にあった光発生源の方位角θｘ　ｍｉｎで更
新する。

このようなノイズ識別処理によれば、予測方位角範囲内
に３つ以上の受光信号を検出した場合にも、その中から
予定された基準点を確実に識別できる。

以」二の説明のように、本実施例では、受光器３で検出
された光が予定された基準点の反射器６からの反射光か
否かを、この反射光が予測方位角範囲内で検出されたか
否かで判別し、予定された反射器６からの正常な反射光
である場合に、この反射光に基づいて自走車１の位置お
よび進行方位が算出される。

さらに、前記予測方位角範囲内で、正常な反射光以外の
他の反射物体による反射光を受光した場合に、この反射
物体からの反射光を正常な反射光と見誤らないように、
予測方位角範囲内で検出された複数の反射光の発生源の
うち、自走車１に最も近い発生源を予定の反射器６であ
るとみなすようにした。

そして、この自走車１にもっとも近い反射光発生源を検
出するための距離測定時には自走車１を停止し、発光器
２および受光器３の回転数を落とすようにした。

また、反射器６からの反射光が受光されずに基準点を見
失ったような場合には、前回および前々回に受光信号を
検出した方位角に基づいて見失った基準点の方位角を推
定し、該推定基準点に従って、自走車１の位置および進
行方位が算出される。

但し、１カ所の基準点の連続見失い回数が予定の回数よ
りも多くなった場合には、該基準点を除く３カ所の基準
点をもとに自走車１の位置検出を行い、操向制御を継続
して行えるようにしている。

それと共に、見失った基準点を除く３カ所の基準点の座
標値と方位角とに基づいて見失った基準点の方位角を逆
算するようにしている。この逆算により求められる方位
角は、確定された３カ所の基準点の方位角および座標位
置に基づくものであり、方位角の推定とは異なり検出精
度が高い。

このように、−時的な障害によって基準点からの反射光
が正常に検出されない場合でも、予定の走行コースに従
い自走車１の走行を継続させることができる。

また、２カ所の基準点を連続して見失ったような場合は
、重大な障害があると推定されるので見失い回数が予定
回数を超過した時点で自走車１の走行を停止させるよう
にしている。同様に、３カ所の基準点を見失ったと判断
された場合にも、直ちに自走車１を停止させるようにし
た。したがって複数の基準点を繰返し見失ったような場
合でも、自走車１が予定されたコースから逸脱すること
かない。

なお、３カ所の基準点を見失ったと判断された場合にも
予定の回数を設定しておき、見失い回数が該回数を超過
してから自走車１を停止させるようにしても良い。

前記基準点の推定の誤差が蓄積されて正確な操向制御が
行われなくなることが予想されるような基準点の連続見
失い回数に達した時、つまり、見失い回数がしきい値Ｔ
１を超えた時は、３カ所の基準点に基づいて制御が行わ
れ、自走車１の位置検出誤差が大きくならないようにし
ている。また、見失い基準点の推定に起因する誤差の蓄
積は、見失い基準点の方位角を既知の値に基づいて逆算
用した時点でほぼ解消される。

本実施例では、予定の回数だけ基準点を見失った場合に
、見失い処理を行ったり、自走車１を停止するようにし
たが、予定の時間たけ基準点を見失った場合、あるいは
、予定の距離たけ自走車１が走行する量基準点を見失っ
た場合に、見失い処理を行なったり、自走車１を停止す
るようにしても良い。

また、本実施例では反射器６からの反射光が受光されず
に基準点を見失ったような場合、該見失い回数が予定の
回数に達するまでは、前回および前々回に受光信号を検
出した方位角に基づいて見失った基準点の方位角を推定
し、該推定基準点に従って自走車１の位置および進行方
位が算出され、自走車１の操向制御が行われるように構
成されている。しかし、この構成に限定されず、方位角
を推定した後、この推定した方位角は次回の基準点検出
のための予測方位角決定用のみに使用するものとして、
進行方位の変更は行わず、それまでの進行方位を維持し
たままで走行を継続するように構成しても良い。

また、本実施例では、自走車１を戻り位置から作業開始
位置まで、無線操縦で誘導するようにしたか、戻り位置
等の任意の位置に自走車１を停止させた状態で光ビーム
を走査して基準点の方位角の検出を行い、該方位角に基
づいて戻り位置等から作業開始位置までの走行コースを
演算し、該コースに沿って自走車１を作業開始位置まで
走行させることもできる。そして、この場合には、戻り
位置から作業開始位置までの走行中にも基準点識別処理
を行うようにすることもできる。

なお、本実施例は４カ所の基や点に基づいて自走車１の
位置、進行方位を検出し、操向制御をする装置に本発明
を適用した例であるが、本発明はこれに限らず、４カ所
の基準点のうち、自走車１を包囲する三角形の頂点に位
置している基準点を検出し、該３カ所の基準点の位置情
報に基づいて自走車１の位置、進行方位を検出し操向制
御を行うように構成された装置（特願昭６３２６２１９
１号に記載の装置）にも適用できる。

すなわち、１カ所の基準点を見失なった場合には、４カ
所の基準点のうち、自走車１を包囲する三角形の頂点に
位置している基準点に限らず、見失った基準点を除く３
カ所の基準点に基づいて自走車１の位置　進行方位を検
出し操向制御を行うように構成することができる。

さらに、本発明は、３カ所の基準点の方位角に基づいて
自走車の位置および進行方位を検出するようにした制御
装置にも適用できる。

なお、本実施例では予測方位角範囲内で検出された複数
の受光信号を識別するために距離を測定する場合につい
て説明したが、前記特願昭６３１１６６８９号の制御装
置で実施されているような、光反射手段の座標を算出す
るため自走車および光反射手段間の距離を測定すること
が必要と判断された場合等にも、本実施例と同様に自走
車を停止させ、発光器および受光器の回転速度を自動的
に低下させて距離を測定するようにして自走車の位置検
出精度を向上させることができる。

（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）自走車と基準点との距離を測定する必要が生じた
場合のみ、自走車を停止し、走査速度を自動的に低下さ
せて距離測定を行えるので距離測定精度が向上する。そ
の結果、自走車の作業能率（走行速度等）をほとんど低
下させることなくこの距離測定機能を組合わせた精度よ
い位置検出を行うことができる。

（２）距離測定の必要がない場合は高速でビームを走査
できるので、自走車の位置検出能率を低下させることな
く、自走車の位置検出精度を向上できる。

（３）自走車と正規の反射手段および他の反射物体との
それぞれの距離を比較するという簡単な手段によって、
前記正規の反射手段と他の反射物体との区別をできるの
で、制御装置を複雑にすることなく自走車の位置検出精
度を向上させられる。

（４）基準点を一時的に見失った場合にも、見失い基準
点の方位角を推定し、該推定方位角に基づいて自走車の
走行を継続できるので、無駄な作業中断がなく作業効率
が向上する。

【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図は見失い基準点の方位
角逆算のフローチャート、第６図は基準点見失い処理の
フローチャート、第７図は方位角決定処理のフローチャ
ート、第８図。 第９図は自走車の進行方位と方位角および開き角との関
係図、第１０図は自走車の走行コースと反射器の配置状
態を示す図、第１１図は基準点の方位角説明図、第１２
図は自走車と反射器の配置状態を示す斜視図、第１３図
はカウンタ処理のフローチャート、第１４図はノイズ識
別処理のフローチャート、第１５図はノイズ識別処理の
第２実施例を示すフローチャートである。 夕、２８・・・方位角推定部、２９・・・ノイズ記憶部
、３０・・・見失い回数カウンタ、３１・・・複数受光
判断部、３２・・・距離測定部、３３・・・受光回数カ
ウンタ、３４・・・位置・進行方位第１演算部、３６・
・・切換手段、３７・・・対角開き角演算部、３８・・
距離比較部、３９・・・カウント値比較部、４０・・正
常基準点記憶部、４１・・・ノイズ識別済み記憶部、４
２・・・Ｋ値記憶部、４３・・・ノイズ識別済み判別部 代理人　弁理士　平木通人　外１名 １・・・自走車、２・・・発光器、３・・・受光器、５
・・・モータ、５ａ・・・モータ制御部、６・・・反射
器、７・・・ロータリエンコーダ、９・・・カウンタ、
１１・・・識別処理部、１３・・・位置・進行方位第２
演算部、２３・・・方位角演算部、２４ａ・・・方位角
比較部。 ２４ｂ・・・ポールカウンタ識別部、２５・・・比較部
、２６・・・予測方位角演算部、２７・・・ポールカウ
ン第 図 第 図 第 Δ 図 第 （ａ） え 図 （ｂ） 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）自走車に搭載された光ビーム発生手段から発生さ
   れた光ビームを、該自走車を中心として円周方向に走査
   し、少なくとも３カ所の基準点に配置された光反射手段
   からの前記光ビームの反射光を、前記自走車に搭載され
   た受光手段で受光して自走車の位置を検出する自走車の
   位置検出装置において、 前記自走車に設けられ、前記光ビームを該自走車を中心
   として円周方向に走査する光ビーム走査手段と、 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
   対する各光反射手段の方位角を検出する方位角検出手段
   と、 前記方位角に基づいて前記自走車から見た前記基準点間
   の開き角度を演算する開き角演算手段と、必要に応じて
   前記受光手段で受光された反射光の発生源および前記自
   走車間の距離を検出する手段と、 前記距離および開き角に基づいて自走車の位置を算出す
   る手段と、 前記距離の測定が必要と判断された時には、自走車を停
   止させて前記光ビーム走査手段の回転速度を自動的に低
   下させる手段とを具備したことを特徴とする自走車の位
   置検出装置。
2. （２）前記方位角検出手段で検出された各光反射手段の
   方位角に基づき、次回の走査で各光反射手段が検出され
   るべき方位角範囲を予測する手段と、同一走査において
   、前記予測された方位角範囲内で複数の反射光が検出さ
   れた場合、該複数の反射光のそれぞれの発生源および自
   走車間の距離に基づいて、複数の反射光のうちの１つを
   選択し、該選択された反射光の検出方位に基づいて自走
   車の位置を算出する手段とを具備したことを特徴とする
   請求項１記載の自走車の位置検出装置。
3. （３）自走車に搭載された光ビーム発生手段から発生さ
   れた光ビームを、該自走車を中心として円周方向に走査
   し、少なくとも３カ所の基準点に配置された光反射手段
   からの前記光ビームの反射光を、前記自走車に搭載され
   た受光手段で受光して自走車の位置を検出する自走車の
   位置検出装置において、 前記自走車に設けられ、前記光ビームを該自走車を中心
   として円周方向に走査する光ビーム走査手段と、 前記受光手段の受光間隔に基づき、自走車の進行方向に
   対する各光反射手段の方位角を検出する方位角検出手段
   と、 前記方位角検出手段で検出された各光反射手段の方位角
   に基づき、次回の走査で各光反射手段が検出されるべき
   方位角範囲を予測する手段と、必要に応じて前記受光手
   段で受光された反射光の発生源および前記自走車間の距
   離を検出する手段と、 前記受光手段による反射光の検出位置が、前記方位角範
   囲予測手段で予測された方位にある場合には、該反射光
   の検出方位に基づいて自走車の位置を算出する手段と、 同一走査において、前記予測された方位角範囲内で複数
   の反射光が検出された場合、該複数の反射光のそれぞれ
   の発生源および自走車間の距離に基づいて複数の反射光
   のうちの１つを選択し、該選択された反射光の検出方位
   に基づいて自走車の位置を算出する手段と、 前記距離の測定が必要と判断された時には、自走車を停
   止させて前記光ビーム走査手段の回転速度を自動的に低
   下させる手段とを具備したことを特徴とする自走車の位
   置検出装置。
4. （４）自走車および反射光発生源間の距離がもっとも近
   い反射光の検出方位に基づき、自走車の位置を算出する
   手段を具備したことを特徴とする請求項２または３記載
   の自走車の位置検出装置。
5. （５）前記予測方位角範囲で先に検出された反射光の検
   出方位に基づいて自走車の位置を算出する手段と、 前記先に検出された反射光の発生源および自走車間の距
   離より、同一走査の前記予測方位角範囲内で、これに続
   いて検出された後の反射光の発生源および自走車間の距
   離が小さい場合には、後に検出された反射光の検出方位
   に基づいて自走車の位置を算出する手段とを具備したこ
   とを特徴とする請求項２または３記載の自走車の位置検
   出装置。