JPH03291702A - 自走車の操向制御装置 - 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、自走車の操向制御装置に関し、特に、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
操向制御装置に関する。

（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、移動体で発生した光ビームを、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カ所に固定され、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か提案されている（特開昭５９
−６７４７６号公報）。

該装置は、移動体から見た前記３つの光反射手段相互間
の開き角を、前記受光手段の受光出力に基づいて検出し
、検出された開き角と、あらかしめ設定されている各光
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
ように構成されている。

上記システムにおいては、自走車の傾斜や振動に起因し
て光ビームを光反射手段に照射できなかったり、受光手
段で、前記光反射手段以外の物体からの反射光を受光し
てしまう場合があった。予定の光反射手段からの反射光
が確実に受光されないと、自走車の位置が誤って算出さ
れ、その結果、予定されたコースに沿って自走車を走行
させられなくなる。

これに対し、光反射手段を４カ所に設置しておき、その
うちの１つを一時的に見失った場合には、他の３つの光
反射手段の位置に基づいて自己位置を算出し、見失った
光反射手段の方向を該算出結果から逆算することができ
る（特願平１−１８６８号）。

また、光反射手段が３カ所にしか設定されていない場合
は、過去に検出された光反射手段の受光方向のデータに
基づいて、次に該光反射手段が検出されるべき受光方向
を予測し、該予測方向において検出された受光信号を、
他の物体からの反射光と識別して予定の光反射手段から
の光であると判断することもできる。この方法によれば
、予測方向において受光信号が検出されなかった場合、
該予測方向をそのまま予定の光反射手段からの反射光と
して自走車の自己位置算出に用いることにより、−時的
な光反射手段の見失いによる問題点を解決できる。

（発明が解決しようとする課題） 上記の従来技術によれば、基準点に配置された光反射手
段を一時的に見失った場合にも予定された自走車か走行
コースを大きく逸脱することはない。しかしながら、上
記のように、逆算によって得られた光反射手段の位置デ
ータや、推定した方位角データから得られた光反射手段
の位置データに基ついて算出された自走車の位置は必ず
しも正確とはいい難い。その結果、該自走車の位置デー
タに基づいてフィードバック操向制御を行った場合、自
走車のふらつき走行（蛇行）の原因となる場合がある。

一方、直進行程を走行した後、自走車の走行区域端部の
旋回行程を経て前記直進行程に隣接する次の直進行程に
移行するような走行形態においては、該直進行程から旋
回行程に移行するにあたり、旋回地点をきちんと守れな
いと走行作業域から逸脱してしまうことになるため、旋
回指示を確実に行う必要がある。

本発明の目的は、」二記従来技術の問題点を解消し、光
反射手段を一時的に見失った場合でも自走車が蛇行をし
ないようにし、かつ、直進行程およびこれに連続する旋
回行程からなる走行コースの走行において自走車が直進
行程から旋回行程へ確実に移行できるようにするための
自走車の操向制御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、自走車で
発生した光ビームを該自走車を中心として円周方向に走
査する手段と、自走車から離れた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受光して自走車
から見た前記光反射手段の方位角を測定する手段と、該
方位角に基づいて自走車を走行させる手段と、前記測定
された方位角に基づいて次回の走査で各光反射手段が検
出されるべき方位角を予測する手段と、直進行程走行中
に、前記予測された方位角で光反射手段を検出できなか
った場合は、操舵角を直進状態に固定する手段とを具備
した点に第１の特徴がある。

また、本発明は、直進行程走行中に、前記予測された方
位角で光反射手段を検出できなかった場合は、見失った
光反射手段の方位角を推定し、該推定方位角および他の
検出された光反射手段の方位角に基づいて自走車の位置
を算出する手段と、該自走車の位置情報に基づいて直進
行程の自走車前進方向の位置を照合することにより、前
記直進行程からこれに続く旋回行程へ移行すべき位置に
自走車か到達したことを検出する手段と、該検出手段の
出力に応答して自走車を旋回させる手段とを具備した点
に第２の特徴がある。

」二記構成を有する本発明では、基準点を見失った時、
その地点か直進行程である場合は自走車の位置および進
行方向のずれを補正するように走行させる操舵角制御は
行わないようにする。但し、その場合でも見失った基準
点の推定方位角に基づいて自走車の位置検出は継続させ
る。そして、旋回行程開始地点に自走車か到達したこと
を該自走車の位置情報のうちの進行方向の位置情報に基
づいて判断し、自走車を旋回せることかできる。

（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９図は本発明の制御装置を搭載した自走車および該自
走車の走行領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。

該回転テーブル４には光ビーム２Ｅを発生する発光器２
および該光ビームの反射光２Ｒを受ける受光器３が搭載
されている。

前記発光器２は光ビーム２Ｅを発生するための発光ダイ
オードを備え、受光器３は反射光２Ｒを受けてこれを電
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）。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
ロータリエンコーダ７から出力されるパルスを計数する
ことによって、回転テーブル４の回転角度か検出できる
。

自走車１の作業区域の周囲には反射器６ａ〜６ｃが配設
されている。該反射器６ａ〜６ｃ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、いわゆるコ
ーナキューブプリズム等周知の光反射手段が使用できる
。

上記の構成により、発光器２で発生された光ビーム２Ｅ
は、例えば反時計方向に走査され、反射器６ａ〜６ｃで
の反射光２Ｒは反射器６ａ、　　６ｂ。

６ｃからの反射光の順番に受光器３で検出され、該検出
信号に基づいて反射器６ａ〜６ｃに対する自走車１の自
己位置を検出して操向制御が行われる。

ところで、自走車１の走行区域内あるいはその近辺に前
記反射器以外の反射物体または発光物体が存在していて
、受光器３でこの反射物体からの光を検出することもあ
り得るし、予定の反射器からの反射光を検出できないこ
ともあり得る。

したかつで、本実施例では、検出された光が予定の反射
器からの光か否かを次のような処理によって識別するよ
うにしている。

第３図は基準点識別処理の説明図である。同図において
、作業区域２２の周囲の基準点Ａ−Ｃには前記反射器６
ａ〜６ｃがそれぞれ配置される。

矢印２９は自走車１から発射される光ビームの走査方向
である。

図示のような配置において、自走車１では、前記受光器
３の検出信号に基づいて該自走車１から見た各基準点の
方位角か算出され、さらに、現時点までに検出された方
位角に基づいて次回の走査で検出されるべき基準点の方
位角が予測される。

予測された方位角（予測方位角）は角度θｐａ〜θｐｃ
で示す。各予測方位角θｐａ〜θｐｃから光ビム走査方
向に角度θｈたけ走査が進んた方位に基準点識別方位ｐ
ａ−ｐｃが設けられる。この基準点識別方位ｐａ−ｐｃ
に光ビームの走査が進む毎に、直前の基準点識別方位か
ら現基準点識別方位までに検出された光のうち、予測方
位角に最も近い方向からの入射光を、予定の基準点に設
置された反射器からの光であると判定する。

例えば、基準点識別方位ｐａにおいて、直前の基準点識
別方位ｐｃから現在までに、ノイズ源Ｎｌ、Ｎ２および
基準点Ａに設置された反射器６ａからの光を検出したと
する。この場合、これらの光の中から予測方位角θｐａ
に最も近い方向からの光、つまり基準点Ａからの光を識
別することができる。

また、基準点の識別精度を向上させるために次の処理を
付加することもできる。すなわち、予測方位角の前後に
予定の範囲（前記角度θｈと同等１ またはそれより小さい角度）を設け、予測方位角に最も
近い方向からの光であっても該範囲からはずれていた場
合には予定の基準点を見失ったと判定する。予定の基準
点を見失ったと判定されると、走行コースの直進行程を
走行中は、前記予測方位角を用いて当該処理サイクルに
おける自走車１の位置を算出すると共に、該予測方位角
または該予測方位角に予定の角度を加算した角度を次回
の予測方位角として記憶する。

次に、自走車１の位置および進行方向を検出するための
演算手順を説明する。第６図および第７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６図および第７図において、反射器６ａ〜６Ｃがそれ
ぞれ配置された基準点Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，および自走
車１の位置は、基準点Ｂを原点とし、基準点ＢおよびＣ
を結ぶ直線をＸ軸とするｘ−ｙ座標系で表される。

同図から理解されるように、自走車１の位置Ｔは、三角
形ＡＴＢの外接円上に存在すると同時に、２ 三角形ＢＴＣの外接円上に存在する。したがって、自走
車１の位置は三角形ＡＴＢおよび三角形ＢＴＣのそれぞ
れの外接円ＱおよびＰの２つの交点を算出することによ
って求められる。

図示のように、外接円ＱおよびＰの一方の交点である基
準点Ｂを原点とし、外接円ＱおよびＰの他方の交点Ｔを
算出すれば自走車１の位置が確定できる。

自走車１の位置を確定する算出式は、特開平１−２８７
４１５号および特開平１−３１６８０８号に示されてい
るので省略する。

自走車１の進行方向は次の式を用いて算出される。第７
図において、自走車１の進行方向とＸ軸とのなす角度を
θｆとし、該進行方向を基準とした基準点Ａ、　　Ｂ、
　　Ｃの方位角をθａ、θｂ、θＣとした場合、 θｆ− ３６０°−ｔａｎ　’　（ｙ／　（ｘｃ−ｘ）　１θＣ
・・・・・（Ｌ） となる。

該自走車１の位置および進行方向は、」二連の算出式お
よび上記算出式（１）を用い、後述の位置・進行方向演
算部１３において算出される。

次に、上記手順によって算出された自走車１の位置情報
に基づく自走車１の操向制御について説明する。第８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、基準点Ｂを原点とし、基準点ＢおよびＣを通る
直線をＸ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、座標（Ｘｓ　ｔ、　Ｙｓ　ｔ）、（ＸｓｔＹｅ）、
（Ｘｅ、Ｙｓ　ｔ）、（Ｘｅ、Ｙｅ）で示される点で結
ばれた領域か作業区域２２である。

自走車１の位置Ｔは座標（Ｘｐ、Ｙｐ）で示す。

自走車１は作業開始位置Ｓから走行を開始し、直進行程
および１つの直進行程から次の直進行程へ移行するため
の旋回行程を順に走行して芝刈り等、予定の作業を行う
。

行き方向（図面上で」二方向）での旋回開始点および戻
り方向（図面」二で下方向）での旋回開始点はｙ座標Ｙ
ｅおよびＹｓｔで示した。すなわち、自走車１の直進中
、該自走車１のｙ座標かＹｅまたはＹｓｔになった時点
で旋回を開始する。

旋回終了点のｙ座標も旋回開始点のｙ座標と同一である
か、旋回中は自走車１の座標の算出か正確に行えないた
め、旋回終了点に自走車１が到達したか否かの判断は、
自走車１のｙ座標によって行わず、自走車１から見た基
準点の方位角データによって行う。

旋回行程での操向制御および旋回終了判断の制御の例は
特開平１−３１６８０８号および特願平２−１９２９３
号に記載されている。

なお、第８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。

次に、第１図に示したブロック図を参照し、」−５ 記の操向制御を行うための制御装置の機能構成を説明す
る。同図において、鎖線で囲まれた部分はマイクロコン
ピュータで構成できる。

第１図において、発光器２から射出された光ビーム２Ｅ
は、前記回転テーブル４の回動方向に走査され、反射器
６（６ａ〜６ｃ）によって反射される。該反射器６ａ〜
６Ｃの反射光２Ｒは受光器３で受光される。

カウンタ９では、前記回転テーブル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が計数される
。該パルスの計数値は受光器３において光を検出する毎
に方位角検出部１１に転送される。方位角検出部１１で
は、供給されたパルス数に基づいて反則器６ａ〜６Ｃの
方位角が算出される。

方位角検出部１１で検出された方位角は方位角記憶部１
２に転送されて記憶され、該方位角記憶部１２にそれま
でに蓄積されたデータは、識別タイミング発生部２３か
ら供給される識別タイミング信号に応答して方位角識別
部２４に転送される。

６ 前記識別タイミング信号は、方位角予測演算部２７で算
出された予測方位角で示される方位を予定角度θｈたけ
通過した方位まで走査が進んだ時点、すなわち、前記基
準点識別方位ｐａ−ｐｃに光ビームの走査が進んだ時点
で出力される。このために、識別タイミング発生部２３
ではロータリエンコーダ７の出力パルスを、方位角予測
演算部２７で算出された予測方位角に相当する予定数だ
け取込んだ時点で識別タイミング信号を出力する。

方位角識別部２４は、供給された方位角の中から方位角
予測演算部２７で算出される予測方位角に最も近い方向
で検出された光を予定の基準点に配置された反射器から
の反射光であると判断する。

この判断によって決定された反射器の方位角データは、
次回の走査で検出されるべき反射器の方位角を方位角予
測演算部２７において予測する際に利用される。すなわ
ち、方位角識別部２４て決定された方位角の、実験的に
得られる予定の関数によって予測方位角は求められる。

予測方位角は予定の関数に基づいて求める手法に限らず
、方位角識別部２４で得られた今回および前回の方位角
の差を今回の方位角に加算して求めるようにしてもよい
。

なお、方位角識別部２４で予定の基準点が検出されなか
った場合は見失い信号ａが出力される。

方位角識別部２４で検出された方位角は開き角演算部１
０に入力され、自走車１から見た反射器６ａ〜６Ｃ相互
間の開き角が演算される。

位置・進行方向演算部１３では、開き角に基づいて自走
車１の現在の位置座標が演算されると共に、方位角に基
づいて自走車１の進行方向か演算される。この演算結果
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・進行方向演算
部１３で得られた自走車１の位置（Ｘｐ、Ｙｐ）および
進行方向θｆとか比較される。

この比較結果、つまり予定の走行コースとのＸ方向偏位
量ΔＸおよびすれ角度Δθは切換部３３を介して操舵部
１４に入力される。

該操舵部１４には比較部２５からの信号の他、切換部３
３の切換え位置に応じて直進用角度設定部３０および旋
回用角度設定部３１から操舵角固定用角度データが供給
される。直進用角度設定部３０には、操舵角を直進用に
固定するため、ずれ角度Δθとして“０°“を設定する
。また、旋回用角度設定部３１には、操舵角を旋回用に
固定するため、ずれ角度Δθとして大きなずれ角度を設
定しておく。そうすることにより、操舵部１４では該大
きなすれ角度を補正しようとして、最大限に大きな操舵
角が選択される。

前記比較部２５では、自走車１が旋回すべき位置に存在
しているか否かを自走車１のｙ座標Ｙｐによって判断し
、自走車１が旋回すべき位置にある場合は旋回行程検出
信号すを高レベル“Ｈ”にし、直進行程に存在する場合
は旋回部検出信号すを低レベル“Ｌ”にする。見失い信
号ａと旋回行程検出信号すとは切換信号発生部３２に供
給される。該切換信号発生部３２では次のような論理演
算によって切換信号０を出力する。

９ 前記旋回行程検出信号すが“Ｌ”で、方位角識別部２４
からの見失い信号ａが“Ｈ”の時、つまり直進行程走行
中に基準点を見失った場合、切換部３３を直進用角度設
定部３０と操舵部１４とを接続するような切換信号Ｃが
出力される。また、旋回行程検出信号すが“Ｈ”の場合
、つまり自走車１が旋回すべき位置に存在している間は
、切換部３３を、旋回用角度設定部３１と操舵部１４と
を接続するような切換信号Ｃが出力される。さらに、見
失い信号ａが“Ｌ”で旋回部検出信号すか“Ｌ”の場合
、基準点を見失わずに直進している場合は、比較部２５
と操舵部１４とを接続するような切換信号を出力する。

操舵部１４は前記比較部２５から供給される偏位量ΔＸ
およびずれ角度Δθ、ならびに直進用角度設定部３０お
よび旋回用角度設定部３１から供給される角度データに
基づいて自走車の前輪１７に連結された操舵モータ２８
を駆動する。操舵モータ２８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０ 前部１４にフィードバックされる。駆動制御部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。

さらに、基準点の識別精度を向」ニさせるためには次の
機能が付加することができる。すなわち、範囲設定部２
６に設定された角度範囲を示す値を方位角識別部２４に
供給し、前記予測方位角に最も近い方向で検出された光
が該予定の角度範囲で検出されたものか否かを識別する
機能が付加される。

該識別機能による識別の結果、予測方位角に最も近い方
向で検出された光が予定の範囲内にある場合は該方位角
を使って開き角を算出し、予定の範囲から外れている場
合は、方位角予測演算部２７で算出された予測方位角を
使って開き角を算出するようにする。

この範囲設定部２６に設定された範囲内からの光を、予
定の基準点からの反射光と判断し、該先の方位角を使っ
て開き角を演算するか、入射光の方位角が該範囲設定部
２６に設定された範囲内にあるか否かの判断を経ずに決
定した方位角を使って開き角を演算するかは、該自走車
１による作業形態とか種類に応じて必要とされる精度の
程度に応じて任意に選択すればよい。

第２図のフローチャー１・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、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Ｓ３では、自走車１の走行を開始させる。

ステップＳ４では、受光器３で基準点または他の光源か
らの光を受光したか否かの判断がなされる。光が検出さ
れるとステップＳ５に進んで後述の受光処理が行われ、
光が検出されない場合はステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、受光した反射光のうちどれが予定通
りの基準点からの光かを決定するための、基準点識別処
理を行うタイミングに至ったか否かを判断する。該判断
は、方位角予測演算部２７で演算された予測方位角θｐ
ａ〜θｐｅから予定の角度θｈたけ進んだ基準点識別方
位ｐａ−ｐＣまで走査か進んたか否かによって行われる
。

ステップＳ６の判断が肯定となるまでステップ８４〜Ｓ
６は繰返され、該判断が肯定となるとステップＳ７に進
み、基準点識別処理か実行される。

ステップＳ８では、基準点識別処理によって予定の基準
点、つまり自走車の位置計算にその方位角を用いる基準
点が検出されたか見失ったかの判断がなされる。該判断
は後述する基準点処理においてセットされる基準点見失
いフラグに従う。

基準点が検出されたならばステップＳ９に進み、検出さ
れた基準点の方位角に基づいて自走車１の位置Ｔ　（Ｘ
ｐ、Ｙｐ）および進行方向θｆの演算が行われる。

ステップＳＩＯでは、走行コースからのずれ量（ΔＸ＝
Ｘｐ−Ｘｎ、Δθｆ）か演算され、ステップ８１１では
、算出されたずれ量に応じ、前記３ 操舵部１４において操舵角制御が行われる。

ステップＳ１２では、自走車１がｙ軸方向において、原
点から遠さかる方向（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Ｓ１３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Ｓ１４において、−行程が終了（Ｙｐ
＜Ｙｓ　ｔ）したか否かが判断される。ステップＳ１３
またはＳ１４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Ｓ４に戻る。

ステップＳ１３またはＳ１４において、−行程が終了し
たと判断されれば、次はステップＳ１５において全行程
が終了した（Ｘｎ＞Ｘｅ−Ｌ）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Ｓ１５からステ
ップ３１６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・進行方向演算部１３で演
算された自走車１の位置情４ 報を操舵部１４にフィードバックするステップ８９〜Ｓ
１１の処理によって行われる直進行程の操向制御とは別
の方式で行われる。

すなわち、旋回行程では前記旋回用角度設定部３１の設
定角度に基づいて操舵部１４で決定された角度に操舵角
を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
の角度に合致するか予定の角度範囲内に入った時点で旋
回のための操舵角の固定を解除する。

ステップＳ１７では、ＸｎにＸｎ十りがセットされ、次
の一行程の走行コースが設定される。走行コースが設定
されればステップＳ４に戻って、前記処理が繰返される
。

全行程か終了したならば戻り位置Ｒ（Ｘｒｅｔ。

Ｙｒｅｔ）へ戻って（ステップ５１８）、走行が停止さ
れる（ステップ５１９）。

一方、前記ステップＳ８の判断において基準点を見失っ
たと判断された場合は、ステップＳ２０に移行して自走
車１のｙ座標のみの演算を行う。

該ｙ座標は、ステップＳ１３およびＳ１４において、自
走車１が旋回位置に到達したか否かを判断する場合のデ
ータとして使用される。

ステップＳ２１では、前記直進用角度設定部３０の設定
角度に基ついて操舵部１４で決定された角度に操舵角を
固定する。すなわち、自走車１を直進状態に固定する。

次に、前記ステップＳ５およびＳ７の受光処理および基
準点識別処理について説明する。受光処理のフローチャ
ートを第５図に示す。

同図において、ステップＳ５０では、光を検出したこと
を記憶するため、受光フラグに“１”をセットする。

ステップＳ５１では、検出した光の発生源の方位角を方
位角記憶部１２に記憶する。

基準点識別処理のフローチャー１・を第４図に示す。該
フローチャートでは、予測方位角に最も近い検出方位角
を、前記範囲設定部２６に設定された予定の角度でさら
に絞り込んで基準点を識別する手順の例を示す。

同図において、ステップ５７０では、識別すべき基準点
を区別するためのポールカウンタの値（以下、単にポー
ルカウンタという）ｎをインクリメントする。該ポール
カウンタは各基準点に対応させである。すなわち、ポー
ルカウンタ“１”は基準点Ａに、ポールカウンタ“２”
は基準点Ｂに、ポールカウンタ“３”は基準点Ｃにそれ
ぞれ対応している。

ポールカウンタの初期値か“０”であれば、ステップＳ
７０の処理によってポールカウンタは“ドになり、これ
に対応する基準点はＡということになる。本実施例では
初期値を“０”とする。

ステップ５７１では、受光フラグの判別を行い、受光フ
ラグが“１”ならばステップＳ７２に進み、受光フラグ
が“０”ならばステップＳ８０にジャンプする。

ステップＳ７２では、前記方位角記憶部１２に記憶され
た光の発生源の方位角の中で、予測方位角θｐｎ　（ポ
ールカウンタは“１″になっているので予測方位角θｐ
ａ）に最も近いものを、予定され７ た基準点の方位角であると仮定し、その値を角度θＳと
して記憶する。

ステップＳ７３では、受光数が“２”以上か、つまり方
位角記憶部１２に複数の方位角が記憶されているか否か
を判断することによってノイズの有無を判断する。

該ステップＳ７３の判断か肯定ならば、１つ以上のノイ
ズを検出したとしてステップＳ７４に移行し、ノイズ処
理としてノイズを検出したことを記憶する。この記憶デ
ータによって後で作業環境の状況を知る手掛かりか得ら
れ、ノイス源の除去などの対策を講じることか容易にな
る。

ステップＳ７３の判断が否定ならば、ステップＳ７５に
進んで前記仮に決定された方位角θＳと予測方位角θｐ
ｎ　（予測方位角θｐａ）との差が前記角度θｈより小
さいか否かの判別を行う。誤差が角度θｈより大きい場
合は、仮に決定した方位角θＳは予定された基準点の方
位角ではなく、ノイズ源の方位角であったと判断してス
テップＳ７９に進み、前記ステップＳ７４と同様のノイ
ズ処理８ を行う。

該ノイズ処理の後は、ステップＳ８０に進み、基準点見
失い処理として予測方位角θｐｎ　（予測方位角θｐａ
）を予定された基準点の方位角θｎ（θａ）としてセッ
トする。

ステップＳ８１では、基準点を見失ったことを示す見失
いｎフラグ（ポールカウンタは“１“になっているので
見失いＡフラグ）をセットする。

一方、前記差が角度θｈより小さい場合は、仮定した方
位角θＳは予定された基準点の方位角を示すものとして
決定し、ステップＳ７６に進む。

ステップＳ７６では、前回の処理で決定された方位角θ
ｎと今回の処理で決定された方位角θＳとに基づいて、
次回の処理時に同一の基準点が検出されるべき予測方位
角を、算出式（θｓ＋（θＳ−θｎ））を用いて算出す
る。

ステップＳ７７では、方位角θｎを角度θＳで更新する
。

ステップＳ７８では、基準点ｎを見失ったことを示す見
失いｎフラグをクリアする。

９ １４− ステップＳ８２では、次の、基準点識別方位ｐｎ＋１（
すなわち、基準点識別方位ｐｂ）として前回の走査時に
基準点Ｂを検出した時に算出した予測方位角θｐｎ＋１
に予定角度θｈを加算した角度をセットする。

ステップＳ８３では、受光フラグをクリアする。

ステップＳ８４では、方位角記憶部１２の記憶データを
消去する。

ステップＳ８５では、ポールカウンタが“３″か否かを
判別する。誤値“３“は設置されている基準点の数であ
り、基準点の設置数ｎに応じて誤値を設定しておく。

設置されている基準点の数とポールカウンタとが一致し
た場合、すなわちすべての基準点に対して識別処理が終
了したと判定された場合は、ステップ３８６でポールカ
ウンタに“０“をセットして第２図に示した処理に戻る
。

ポールカウンタが“１”の時、次回の処理では、ステッ
プＳ７０によってポールカウンタはインクリメントされ
て“２”になり、該ポールカウンタ０ “２”に対応する基準点Ｂの識別処理が行われる。

以下、同様にして基準点Ｃの識別処理も行われる。

以上の説明のように、本実施例では、受光器３によって
複数の光が検出されたような場合に、該複数の光のうち
予測方位角に最も近い方向からの光であって、しかも前
記予測方位角から予定角度以上外れていない方向からの
光を、予定された基準点からの反射光であると判定する
ようにした。

そして、直進行程の走行中に予定の基準点（位置演算を
するのに用いる基準点）を見失った場合は、操舵角を直
進状態に固定して走行させるようにした。

また、予定の基準点を見失った場合は、前記予測方位角
を見失った基準点の方位角であると推定し、該方位角を
使用して自走車１の位置の算出は継続させるようにした
。したがって、予定の基準点を見失った場合でも、旋回
行程へ移行すべき位置をほぼ正確に検知できる。

（発明の効果） １ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果を得ることができる。

（１）直進中に一時的に基準点を見失っても、操舵角を
直進状態に固定１７て走行させるので、直進行程の走行
における蛇行の程度を低減できる。

（２）基準点を一時的に見失っても、はぼ予定された位
置で旋回行程に移行することができる。またこれによっ
て操舵角を予定角度に固定して旋回した場合に、旋回終
了後、次の直進行程へ円滑に移行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機能を示すブロック図、第
２図は操向制御のフローチャー１・、第３図は基準点識
別処理の説明図、第４図は基準点識別処理のフローチャ
ート、第５図は受光処理のフローチャー１・、第６図は
自走車の位置検出の原理説明図、第７図は自走車の進行
方向検出の原理説明図、第８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９図は自走車の走行コー
スと反射器の配置状態を示す斜視図である。 ２ １・・・自走車、２・・・発光器、３・・・受光器、６
゜６ａ〜６Ｃ・・・反射器、１１・・・方位角検出部、
１２・・・方位角記憶部、１３・・・位置・進行方向演
算部、２３・・・識別タイミング発生部、２４・・・方
位角識別部、３０・・・直進用角度設定部、３１・・・
旋回用角度設定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）自走車で発生した光ビームを、該自走車を中心と
   して円周方向に走査し、自走車から離れた複数の基準点
   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
   受光して自走車から見た該光反射手段の方位角を測定し
   、その結果に基づいて直進行程およびこれに連続する旋
   回行程からなる走行コースに自走車を走行させるための
   操向制御装置において、 検出された方位角に基いて次回の走査で各光反射手段が
   検出されるべき方位角を算出する方位角予測手段と、 前記予測方位角からの入射光が検出されなかった場合に
   、予定の光反射手段を見失ったとして見失い信号を出力
   する基準点識別手段と、 直進行程を走行中の前記見失い信号に応答して操舵角を
   直進状態に固定する手段とを具備したことを特徴とする
   自走車の操向制御装置。
2. （２）前記見失い信号に応答し、見失った光反射手段の
   方位角を推定する手段と、 該推定された方位角および他の検出された光反射手段の
   方位角に基づいて自走車の位置を算出する手段と、 前記算出された自走車の位置情報に基づいて前記直進行
   程の、自走車前進方向の位置を照合することによって旋
   回行程へ移行すべき位置に自走車が到達したことを検出
   する手段と、 該検出手段の出力に応答して前記操舵角の直進状態を解
   除して自走車を旋回させる手段とを具備したことを特徴
   とする請求項１記載の自走車の操向制御装置。
3. （３）見失った光反射手段の方位角が前記予測方位角で
   あると推定することを特徴とする請求項２記載の自走車
   の操向制御装置。
4. （４）前記基準点識別手段が、前記予測された各光反射
   手段の方位角から予定角度だけ光ビームの走査が進んだ
   方位毎に基準点識別方位を設定し、直前の基準点識別方
   位から現基準点識別方位までの間に検出した入射光のう
   ち、予測された方位角に最も近い角度からの入射光を予
   定の基準点に配置された光反射手段からの反射光である
   と判断する手段である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制御装置。