JP2754267B2

JP2754267B2 - 自走車の位置制御装置

Info

Publication number: JP2754267B2
Application number: JP1290540A
Authority: JP
Inventors: 健二上村; 貞親都築; 和規野田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-11-08
Filing date: 1989-11-08
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JPH03150609A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自走車の位置制御装置に関し、特に、自走
車の作業領域周囲に配置された複数の基準点の位置を検
出して入力する手段を具備した自走車の位置制御装置に
関する。

（従来の技術）従来、自動車、工場内の無人移動搬送装置、農業機械
および土木機械等の自走車の現在位置を検出する装置と
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
とを具備した装置が提案されている（特開昭59−67476
号公報）。

該従来装置では、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、検出された開き角と、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。

しかしながら、上記技術では、予め設定されている光
反射手段の位置情報のわずかな誤差によってもシステム
全体に悪影響を及ぼすため、例えば農作業等では、作業
領域が変わる毎に、設置する光反射手段の間隔および相
対角度を作業に先立って予め正確に測定し、これを制御
装置に入力するという作業が必要となってくる。このよ
うに、広い作業領域に配置された光反射手段の間隔や相
対角度を、正確に測定して入力するというのは極めて煩
雑な作業になるという問題点があった。

この対策として、本発明者等は特願昭63−116689号に
おいて、次のような装置を提案している。該装置は、自
走車に搭載された該自走車の位置制御装置であって、作
業領域の周囲に配置された光反射手段と作業領域に置か
れた自走車との距離を測定する手段と、自走車から見た
各光反射手段相互間の開き角を測定する手段とを具備し
ている。そして、これらの測定手段によって得られた距
離および開き角に基づいて自走車と各基準点との相対位
置を決定するようにしている。

したがって、該装置によれば、作業領域の周囲に光反
射手段を適宜配置するだけで、自走車に対する光反射手
段の位置を自動的に検出できるので、該光反射手段の設
置位置を測定して入力する手間を省くことができ、自走
車による作業の能率を向上できる。

（発明が解決しようとする課題）ところが上記のような装置では次のような問題点を生
じる場合がある。

作業領域が広いと、自走車が置かれた位置によっては
光反射手段までの距離が非常に長くなることがある。と
ころが、通常、距離測定装置には正確に距離を測定でき
る限界の長さがあるため、距離測定装置を搭載した自走
車と光反射手段との距離が距離測定装置の能力限界以上
に長いと、検出された距離データの誤差が大きくなる。
その結果、自走車と光反射手段との相対位置関係の計算
誤差が大きくなり、自走車を予定の走行コースに沿って
誘導する操向制御の制度が低化するという問題点があっ
た。

もちろん、距離測定装置を高級化すれば能力は増大で
きるが、距離測定装置の能力を増大することによって自
走車のコストが大幅に上昇するという問題点がある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に対して、距
離測定装置を特に高級化せずとも自走車に搭載された距
離測定装置が備えている能力の十分な活用を図ることに
よって、コストを上昇させずに精度良く光反射手段の位
置を検出できる自走車の位置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するために、本発明は、作業領域
周辺の少なくとも３カ所の基準点に設置され、入射方向
に光を反射する光反射手段と、自走車に搭載され、該自
走車を中心として光ビームを円周方向に走査する光ビー
ム発生手段および該光ビームの反射光を受光する手段
と、前記光反射手段からの反射光に基づいて前記自走車
と各基準点との距離を測定する手段と、前記光反射手段
からの反射光に基づいて自走車の進行方向を基準とした
各基準点の方位角および自走車から見た各基準点相互間
の開き角を検出する手段と、前記距離および方位角に基
づいて前記各基準点の位置を算出する手段とを具備し、
自走車と各基準点との距離が予定値以上の場合は、自走
車から最も遠い位置にある基準点に向けて自走車を走行
させ、自走車と各基準点との距離がすべて予定値以内に
なった自転で基準点の位置を算出するように構成した点
に特徴がある。

上記の特徴を有する本発明においては、前記距離測定
手段の測定限界である距離を前記予定値として設定して
おくことにより、基準点と自走車との距離が前記測定限
界以下に短縮されるまで自走車を自動的に走行させるこ
とができる。その結果、測定能力範囲内で自走車および
各基準点間の距離を測定でき、該距離データを使用して
基準点位置を高い精度で算出できる。

（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図は本発明の位置制御装置を搭載した自走車、
および該自走車が走行する作業領域周囲の基準点に設け
ら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。そし
て、該回転テーブル４には光ビーム2Eを発生する発光器
２、および反射物体による該光ビーム2E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は光を発
生する手段（発光ダイオード）を備え、受光器３は入射
光を電気的信号に変換する手段（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、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の回転角度を検
出できる。

作業領域周囲には反射器6a〜6dが配置されており、該
反射器6a〜6dは操向制御のための自走車１の位置検出の
基準点として利用される。該反射器6a〜6dは入射光をそ
の入射方向に反射する反射面を具備しており、コーナキ
ューブプリズム等周知の反射手段が使用できる。

自走車１は、該自走車１の進行方向に対する各反射器
6a〜6dの方位および自走車１と各反射器6a〜6dとの距離
を算出する演算手段を備えた制御装置（図示せず）を有
している。該制御装置により、前記回転テーブル４の回
転角度に基づいて前記方位が算出され、さらに、発光器
２から射出された光ビーム2Eの位相と、反射器6a〜6dか
ら受光器３に戻ってくる反射光2Rの位相との差に基づい
て前記距離が算出される。

前記各反射器6a〜6dの方位と、自走車１および各反射
器6a〜6d間の距離に基づいて各反射器6a〜6dが配設され
た基準点Ａ〜Ｄの位置を算出する手順を説明する。第３
図は自走車と基準点の配置図である。

第３図において、基準点Ａ〜Ｄが自走車１の作業領域
の周囲に配置され、自走車１は任意の点Ｔに置かれて作
業のため待機している。Ｘ軸およびＹ軸は点Ｔを原点と
する座標系（以下、原始座標系という）の座標軸であ
り、任意に設定される。

上記配置において、Ｔ点および各基準点Ａ〜Ｄ間の距
離La〜Ldを測定し、さらに、自走車１の向きを基準とす
る回転角度（方位角）φａ〜φｄを測定する。但し、本
実施例では説明を簡単にするため自走車１の向きをＹ軸
方向に一致させた。

原始座標系での基準点Ａの座標は次式で算出される。

Xa＝−La・sinφａ ……（１） Ya＝La・cosφａ ……（２）同様の算出式によって原始座標系での残りの各基準点
Ｂ〜Ｄの座標を算出した後、前記原始座標系を基準点Ａ
〜Ｄのいずれか１つを原点とした座標系（以下、実行座
標系という）に変換する。本実施例では基準点Ｂを原点
とし、ｘ軸は基準点Ｃを通るようにした。

実行座標系での基準点Ａの座標（xa,ya）は次式で算
出される。

xa＝（Xa−Xb）cosθ ＋（Ya−Yb）sinθ ……（３） ya＝−（Xa−Xb）sinθ ＋（Ya−Yb）cosθ ……（４）但し、θ＝tan^-1｛（Yc−Yb）／（Xc−Xb）｝同様の算出式によって実行座標系上での基準点C,Dの
座標が算出され、該実行座標系上で自走車１の位置座標
が算出される。

次に、自走車１の座標を検出するための算出手順を説
明する。第４図は自走車と基準点の位置を示す図であ
る。

同図において、基準点Ａ〜Ｄにはそれぞれ反射器6a〜
6bが配置される。自走車１の位置は点Ｔ（x,y）で示さ
れる。角度θａ〜θｄは自走車１の進行方向を基準とし
た各基準点Ａ〜Ｄの方位角を示し、角度α〜δは自走車
１から見た基準点Ａ〜Ｄ相互間の開き角を示す。なお、
自走車１の進行方向θｆはｘ軸を基準とする角度であ
る。

上記配置において、基準点の位置と開き角α〜δのう
ちの連続する任意の２つに基づいて位置Ｔ（x,y）が算
出され、方位角θａ〜θｄのうち任意の方位角に基づい
て進行方向θｆが算出される。

自走車１の位置Ｔ（x,y）および進行方向θｆは次式
で算出される。該式では開き角α，βおよび方位角θｂ
を利用している。

ｘ＝xc｛（１＋ｋ・cotβ）／（１＋k²）｝ ……（４）ｙ＝kx ……（５）但し、ｋ＝（xc−xa−ya・cotα）／（ya−xa・cotα−xc・cotβ） ……（６） θｆ＝180゜−（θｂ−tan^-1k） ……（７）上記自走車１の位置Ｔおよび進行方向θｆの算出式を
導き出すための手順は特願昭63−116689号において記載
されているので詳細の説明は省略する。

次に、本実施例の動作の概要を説明する。第２図
（ａ）〜（ｃ）は本実施例の動作概要を説明するための
自走車および基準点の配置関係を示す図である。同図に
おいて、第３図と同符号は同一または同等部分を示す。

同図（ａ）において、まだ位置が検出されていない基
準点Ａ〜Ｄを結ぶ線で囲まれた区域の外側に自走車１が
置かれている。まず、自走車１に搭載された距離測定装
置で自走車１から各基準点Ａ〜Ｄまでのそれぞれの距離
La〜Ldを測定する。該距離La〜Ldが、予め設定された距
離より長い場合、すなわち距離検出装置によって正確に
距離を測定できる範囲内でない場合は、第２図（ｂ）に
示したように、自走車１を、最も遠い位置にある基準点
（本実施例では基準点Ａ）の方向へ誘導する。

こうして、各基準点までの距離を監視しながら自走車
１を移動させ、自走車１からすべての基準点までの距離
が、第２図（ｂ）のように、前記距離検出装置によって
正確に距離を測定できる範囲内に入ったところで自走車
１を停止させ、その地点で各基準点の位置座標を算出す
る。

算出された各基準点の座標に基づいて自走車１の位置
Ｔ、進行方向θｆを算出し、予定の走行コース30に従っ
て作業領域内を自動走行して作業を行う「第２図
（ｃ）」。

次に、本実施例の制御装置の機能を第１図に示したブ
ロック図に従って説明する。

第１図において、発光器２から射出される光ビーム2E
は、前記回転テーブル４の回動方向に走査され、基準点
に配置された反射器６（6a〜6d）によって反射される。
反射器6a〜6dによって反射された光ビーム2Rは受光器３
に入射される。距離検出部８では、発光器２から射出さ
れた光ビーム2Eの位相と、受光器３に戻ってくる反射光
2Rの位相との差に基づいて自走車１および反射器6a〜6d
間の距離が算出される。

カウンタ９では、回転テーブル４の回転に伴ってロー
タリエンコーダ７から出力されるパルス数が計数され
る。そして、該パルスの計数値は受光器３において反射
光2Rを受光する毎に角度検出部10に転送される。角度検
出部10ではカウンタ９から供給されるパルスの計数値に
基づき、自走車１の進行方向を基準とした各反射器6a〜
6dの方位角および自走車１から見た各反射器6a〜6d相互
間の開き角が算出される。

基準点位置算出部11では、距離検出部８で検出された
距離と、角度検出部10で検出された方位角とに基づいて
各反射器6a〜6d、つまり基準点Ａ〜Ｄの位置が検出され
る。該基準点位置算出部11の原始座標算出部11aで、原
始座標系における反射器6a〜6dの座標が算出される。例
えば反射器6aの位置は前記算出式（１），（２）を用い
て算出される。座標変換部11bでは、前記原始座標系上
の座標値を、反射器6a〜6dのいずれか１つを原点とする
実行座標系上の座標値に座標変換する。例えば反射器6a
の位置は前記算出式（３），（４）を用いて実行座標系
上の座標値に座標変換される。

基準点位置算出部11で算出された基準点位置を示す座
標は位置・進行方向演算部13に供給される。

切換スイッチSW1,SW2は連動して切換えられるスイッ
チであって、基準点の位置を示す座標を算出する場合は
図示の位置に切換えられ、自走車の位置および進行方向
を算出する場合は図示した切換位置と反対の位置に切換
えられる。

スイッチSW1,SW2が図示と反対の位置に切換えられる
と、位置・進行方向演算部13は角度検出器10から供給さ
れる前記開き角、方位角および前記各反射器6a〜6dの位
置情報に基づき、前記算出式（５）〜（７）を用いて自
走車１の位置および進行方向を算出する。位置・進行方
向演算部13で得られた算出結果は操舵部14に供給され、
走行コース設定部16に予め設定されている走行コースと
比較される。該比較の結果によって操舵角が決定され、
自走車１の前輪17に連結された操舵モータ35が駆動され
る。前輪17の操舵角は舵角センサ15で検出されて操舵部
14にフィードバックされる。

距離判別部12は、反射器6a〜6dの位置を算出する場合
に自走車１から各反射器6a〜6dまでの距離が、予定の範
囲内に入っているか否かを判別する。探索コース設定部
23は、前記距離が予定の範囲内に入っていない場合に、
自走車１が、該自走車１から最も遠い基準点に向って走
行するためのコース（探索コース）を設定する。

該探索コースは、位置・進行方向演算部13から供給さ
れる自走車１の位置座標および自走車１から最も遠い基
準点の位置座標に基づいて決定される。

距離判別部12で、すべての基準点および自走車間の距
離が予定の範囲内に入ったと判定されるまで、操舵部に
前記探索コースを示すデータが供給され、該探索コース
と自走車１の位置および進行方向に基づいて決定される
操舵角に基づいて自走車１を最も遠い基準点に向けて誘
導する。

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。

次に、基準点の位置を検出する動作を説明する。第６
図は基準点検出処理を示すフローチャートであり、同図
において使用されている符号は第３図における符号を示
す。

まず、ステップS20では、自走車１から各基準点Ａ〜
Ｄまでの距離La〜Ldと、方位角φａ〜φｄとを測定す
る。

ステップS21では、距離La〜Ldと方位角φａ〜φｄと
に基づいて基準点Ａ〜Ｄの位置が算出される。該ステッ
プS21で算出される基準点Ａ〜Ｄの位置は、上述のよう
に、まず原始座標系において算出され、それが実行座標
系の座標に変換される。

ステップS22では、前記ステップS20で測定された各基
準点Ａ〜Ｄまでの距離La〜Ldと予定の距離Lsとの比較が
行われ、実用上十分に高い測定精度が得られる範囲内で
距離が測定されたか否かが判別される。各基準点Ａ〜Ｄ
までの距離La〜Ldが予定の距離Ls以下であった場合は、
十分な測定精度が得られる範囲内で距離測定が行われた
と判定され、該ステップS22は肯定となる。該ステップS
22が肯定の場合は該距離に基づいて算出された基準点の
位置も正確であると判定されて処理を終了する。

一方、各基準点Ａ〜Ｄまでの距離La〜Ldが予定の距離
Ls以上であった場合は、ステップS22は否定となってス
テップS23に進む。

ステップS23では、基準点Ａ〜Ｄのうち、自走車１か
ら最も遠い基準点を検出する。

ステップS24では、自走車１から前記ステップS23で検
出された最も遠い基準点までの走行コース、つまり探索
コースを算出する。

ステップS25では、該探索コースに対する自走車１の
位置および進行方向のずれ量に基づいて操舵角を決定
し、最も遠い基準点に向けて自走車１を走行させる。

ステップS26では、各基準点Ａ〜Ｄまでの距離La〜Ld
を測定する。

ステップS27では、ステップS22と同様、ステップS26
で測定された各基準点Ａ〜Ｄまでの距離La〜Ldが、十分
な測定精度が得られる範囲内の値になったか否かが判別
される。該ステップS27が肯定になるまで、ステップS23
〜S27の処理は繰返される。

ステップS27が肯定になると、ステップS28に進んで各
基準点Ａ〜Ｄの方位角φａ〜φｄを測定し、さらに、ス
テップS29では。距離La〜Ld方位角φａ〜φｄとに基づ
いて基準点Ａ〜Ｄの位置を算出し、処理を終了する。

なお、探索コースは、一度算出して決定されたあと
は、ステップS23で検出された基準点が前回の処理サイ
クルで検出された基準点と異なった場合にのみ、新たに
算出するようにしても良い。同様に、探索コースに従っ
て自走車の走行を開始した後は、ステップS26以下の処
理は毎回の処理サイクル毎に行わず、予定のｎ処理サイ
クル毎に行うようにしても良い。

次に、基準点検出処理の変形例を説明する。第７図は
基準点検出処理の変形例を示すフローチャートである。

まず、ステップS30で、自走車１から各基準点Ａ〜Ｄ
までの距離La〜Ldを測定する。

ステップS31では、測定された距離La〜Ldのうちの最
大値を距離最大値Lmaxとしてセットする。

ステップS32では、前記距離最大値Lmaxと予定の距離L
sとの比較が行われ、距離最大値Lmaxが予定の距離Ls以
下であった場合は、十分な測定精度が得られる範囲内で
距離測定が行われたと判定され、ステップS36に移行す
る。

ステップS36では、各基準点Ａ〜Ｄの方位角φａ〜φ
ｄを測定する。

ステップS37では、自走車１から各基準点Ａ〜Ｄまで
の距離La〜Ldおよび方位角φａ〜φｄに基づいて原始座
標上での基準点の位置を算出し、ステップS38で、該原
始座標上での基準点の位置を実行座標系上での座標に変
換する。

一方、最大距離Lmaxが予定の距離Ls以上であった場合
は、ステップS32は否定となってステップS33に進む。

ステップS33では、自走車１からの距離が最大（Lma
x）であった基準点の方位角を測定し、ステップS34では
該方位角に基づいて自走車１の操舵角を決定する。

操舵角が決定されると、ステップS35では、該操舵角
に従って自走車１の進行方向が固定され、自走車１から
の距離が最大（Lmax）であった基準点、つまり最も遠い
基準点の方向へ誘導される。

このように、該変形例においては操舵角を固定して自
走車１を最も遠い基準点の方向へ誘導するようにしたの
で、自走車１の現在位置を検出する必要はなく、最も遠
い基準点の方位角のみを測定して操舵角を決定すれば良
い。したがって、基準点の座標算出は、自走車１および
各基準点Ａ〜Ｄ間の距離が予定値以下になったことを認
識した後に行うようにした。

なお、該変形例ではすべての基準点までの距離を毎回
の処理サイクルで測定し、その結果によって最も遠い基
準点を毎回更新するようにしたが、最初に最も遠い基準
点とされた基準点までの距離のみに注目し、該基準点ま
での距離が予定の距離Ls以下になった時点で、すべての
基準点までの距離を改めて測定し、その結果によって最
も遠い基準点を検出し直すようにしても良い。

次に、前記手順で位置が算出された基準点Ａ〜Ｄを検
出することによって算出された自走車１の位置Ｔ（x,
y）および進行方向θｆに基づいて行われる自走車の操
向制御について説明する。第５図は自走車の走行コース
と基準点との位置関係を示す図であり、第８図は操向制
御のフローチャートである。

第５図において、基準点ＢおよびＣを通る線をｘ軸と
する実行座標系上で自走車の位置および作業領域が示さ
れている。点Ｒ（Xret,Yret）は自走車１の戻り位置を
示し、作業領域22は座標（Xst,Yst）、（Xst,Ye）、（X
e,Ye）で示される点を結ぶ領域である。上述の基準点検
出処理が終了した位置は点SS（Xss,Yss）とし、点Ｓ（X
st,Yst）は作業開始点を示す。自走車１は開始点Ｓから
芝刈り作業等の予定の作業を開始し、走行コース30を走
行して終了点（Xe,Ye）で作業を終える。走行コース30
はｙ軸に平行に間隔Ｌで走行された複数の直線行程と、
隣接する２つの直線行程をつなぐ旋回行程とからなる。

なお、第５図においては説明を簡単にするため、作業
領域22の４辺をｘ軸またはｙ軸に平行にした例を示した
が、作業領域22の周囲に基準点Ａ〜Ｄを設定するように
さえしておけば、作業領域22の形状および各辺の向きは
任意である。

第８図のフローチャートにおいて、まず、ステップS1
では、自動的（自己位置計算データに基づく自立誘導走
行）またはラジコン操作等適宜の手段で自走車１を基準
点位置検出処理終了点SSから作業開始位置Ｓへ移動させ
る。

ステップS2では、走行コース直線行程のｘ座標Xnとし
て開始位置Ｓのｘ座標Xstをセットして走行コースの最
初の直線行程を設定する。

ステップS3で自走車１の走行を開始させ、ステップS4
では自己位置Ｔおよび進行方向θｆの演算を行う。

ステップS5では、走行コース30からのずれ量（ΔＸ＝
Xp−Xn、Δθｆ）が演算され、ステップS6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。

ステップS7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S8において、一行程が終
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S9において、一行程終了（Yp＜Yst）した
か否かが判断される。ステップS8またはS9において、一
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S8またはS9において、一行程が終了したと判
断されれば、次はステップS10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S10からステ
ップS11に移り、直線行程から旋回行程へ移行する自走
車１のＵターン制御が行われ、ステップS12では、XnにX
n＋Ｌがセットされ、次の直線行程が設定される。次の
直線行程が設定されればステップS4に戻る。

こうして全行程が終了したならば、ステップS10から
ステップS13に進んで自走車１が戻り位置Ｒへ戻され、
ステップS14で自走車１の走行が停止される。

ステップS11における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処理にはよらないで、あらか
じめ設定されたプログラムに従って行われる。例えば、
旋回行程では自走車１の操舵角を予定の角度に固定して
旋回させ、自走車１から見た基準点Ａ〜Ｄのいずれか１
つの方位角が予定の角度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すれば良い。

以上の説明のように、本実施例では、基準点の位置を
算出して制御装置に入力する最、位置検出のための距離
測定装置を搭載した自走車１および各基準点間の距離
が、距離測定を正確に行える距離以上の場合は、この距
離を短縮する方向に自走車１を移動させるようにした。
そして、自走車１および各基準点間の距離が、距離測定
を正確に行える距離以内になった地点で自走車１を停止
させて基準点の位置を算出するようにした。

なお、最初に自走車１が置かれた地点で基準点を算出
し、自走車１から各基準点までの距離のすべてが予定の
距離以内になった地点で、基準点の位置を改めて算出す
る場合は、最初に位置を算出した地点において自走車１
から予定値以上離れていた基準点についてだけ改めてそ
の位置を算出するようにしてもよい。

（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、基
準点の位置を測定する場合、該基準点で囲まれた区域内
外のどのような場所に自走車を置いて測定動作を始めて
も、自走車は、基準点の位置を実用上十分に高い精度で
測定できる位置に自動的に移動し、その位置で基準点の
位置を測定する。

したがって、自走車のオペレータは基準点測定動作を
どこで開始させるか、つまり自走車による予定の作業を
どの位置から開始させれば良いかを考える必要がなくな
り、操作が簡単になる。

また、距離測定機能を自動走行機能と組合せることに
よって、よりその機能を活用できる範囲が拡がり、特に
距離測定装置行を高級化しなくても基準点の位置を高い
精度で測定でき、走行コースに沿って自走車を正確に誘
導することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す機能ブロック図、第２
図は本実施例の動作概要を説明するための自走車および
基準点の配置関係を示す図、第３図は座標系決定方法の
説明図、第４図は自走車の位置および進行方向検出方法
の説明図、第５図は走行コースと基準点の位置関係を示
す図、第６図は基準点検出動作を示すフローチャート、
第７図は基準点検出動作の変形例を示すフローチャー
ト、第８図は操向制御のフローチャート、第９図は自走
車と反射器の斜視図である。１……自走車、２……発光器、３……受光器、６……反
射器、８……距離検出部、10……角度検出部、11……基
準点位置算出部、12……距離判別部、13……位置・進行
方向演算部、23……探索コース設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−287415（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−15508（ＪＰ，Ａ) 特開平１−150913（ＪＰ，Ａ) 特開平１−150914（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05D 1/02 G01C 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】作業領域周辺の少なくとも３カ所の基準点
に設置され、入射方向に光を反射する光反射手段と、自走車に搭載され、該自走車を中心として光ビームを円
周方向に走査する光ビーム発生手段、および該光ビーム
発生手段から射出された光ビームの反射光の受光手段
と、前記光反射手段からの反射光に基づいて前記自走車およ
び各基準点間の距離を検出する手段と、前記光反射手段からの反射光に基づいて自走車の進行方
向を基準とした各基準点の方位角、および自走車から見
た各基準点相互間の開き角を検出する手段と、前記距離および方位角に基づいて前記各基準点の位置を
算出する手段と、自走車および各基準点間の距離が予定値以上の場合に、
自走車から最も遠い位置にある基準点に向けて自走車を
走行させる手段と、自走車を走行させた結果、自走車および各基準点間の距
離がすべて予定値以内になった地点で基準点の位置を算
出する手段とを具備したことを特徴とする自走車の位置
制御装置。
【請求項２】最も遠い基準点の方位角に基づいて自走車
の操舵角を決定し、前記自走車から最も遠い位置にある
基準点に向けて自走車を走行させることを特徴とする請
求項１記載の自走車の位置制御装置。
【請求項３】作業領域周辺の少なくとも３カ所の基準点
に設置され、入射方向に光を反射する光反射手段と、自走車に搭載され、該自走車を中心として光ビームを円
周方向に走査する光ビーム発生手段、および該光ビーム
発生手段から射出された光ビームの反射光の受光手段
と、前記光反射手段からの反射光に基づいて前記自走車およ
び各基準点間の距離を検出する手段と、前記光反射手段からの反射光に基づいて自走車の進行方
向を基準とした各基準点の方位角、および自走車から見
た各基準点相互間の開き角を検出する手段と、前記距離および方位角に基づいて前記各基準点の位置を
算出する手段と、各基準点の位置を算出した時点における自走車および各
基準点間の距離が予定値以上の場合に、自走車から最も
遠い位置にある基準点に向けて自走車を走行させる手段
と、自走車を走行させた結果、自走車および各基準点間の距
離がすべて予定値以内になった地点で基準点の位置を再
度算出する手段とを具備したことを特徴とする自走車の
位置制御装置。
【請求項４】算出された基準点の位置に基づいて自走車
の位置を検出する手段を具備し、前記算出された基準点
の位置および自走車の位置に基づいて自走車から最も遠
い位置にある基準点に向けて自走車を走行させることを
特徴とする請求項３記載の自走車の位置制御装置。
【請求項５】自走車および各基準点間の距離がすべて予
定値以内の地点において算出された基準点の位置を基準
にして自走車の位置を算出する手段と、自走車の走行コース設定手段と、走行コースに対する自走車の位置のずれを解消するよう
に自走車を操舵する手段とを具備したことを特徴とする
請求項1,2,3,4のいずれかに記載の自走車の位置制御装
置。
【請求項６】前記自走車の位置の算出は、算出された基
準点の位置に基づいて設定された座標系の上で行うこと
を特徴とする請求項3,4,5のいずれかに記載の自走車の
位置制御装置。
【請求項７】前記座標系は、自走車とは離れた少なくと
も３カ所に設置された基準点の内の２つを通る線を一方
の座標軸とする座標系であることを特徴とする請求項６
記載の自走車の位置制御装置。
【請求項８】前記座標系は、自走車を原点とする原始座
標系の上で前記基準点の位置を決定した後、前記基準点
の内の２点を通る線を一方の座標軸として座標変換され
た座標系であることを特徴とする請求項７記載の自走車
の位置制御装置。