JPH03244006A - 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、移動体で発生された光ビムを、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５９６７
４７６号公報）。

この装置は、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圧力に基づいて検出し
、検出された開き角とあらかじ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の位置を演算する
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反射物体の反射光を受光し
てしまう場合があった。予定の光反射手段の反射光を受
光できないと、自走車の位置を算出できなくなり、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
なくなる場合がある。

これに対し、本出願人は、今回および前回の走査によっ
て検出された光反射手段の方位角に基づき、次回の走査
で同じ光反射手段が検出されるべき方位角を予測し、こ
の予測方位からの入射光を予定の反射手段からの正常な
反射光であると判断するように構成した制御装置を提案
した（特願昭６３−２６２１９２号）。ところが、この
制御装置では、自走車から見た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離れている場合は両
者を区別できるか、両者の方位が互いに接近していて前
記予測方位角が有している検出範囲内に該両者の方位か
共に含まれていた場合には両者を区別できないという問
題点があった。

この問題点に対して本出願人は、前記検出範囲内で複数
の光を受光した場合、各光の発生源と自走車との距離が
最も小さい光発生源を予定の光反射手段であると判断し
、この光反射手段の方位角に基づいて自走車の位置を検
出する装置を提案した（特願平１−４６４０７号）。

（発明が解決しようとする課題） 検出された複数の光発生源のうち、自走車から最も近い
距離にあるものを予定の光反射手段であると判断する上
記の装置では距離センサの使用を前提としている。とこ
ろで、距離センサの使用にあたっては、該センサの回動
速度を低下させる等の工夫によって測定精度を向上させ
ることが必要な場合がある。この場合、複数設置された
光反射手段の位置情報に基づいて自走車の位置を算出し
て操向制御を行うシステムにおいては、距離センサの回
動速度を低下させるのに伴って自走車の速度も低下させ
なければ自走車の自己位置を正確に検出することができ
ないという問題点が生じる。

また、システムの簡略化を要求される場合には、距離セ
ンサの使用を避けなければならない場合がある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、距離
センサを使用せずに予定の光反射手段を識別できるよう
にし、識別された光反射手段の方位角に基づいて自走車
を予定のコースに沿って走行させるようにした自走車の
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、自走車を
中心として光ビームを円周方向に走査するビーム走査手
段と、自走車から離れて少なくとも３カ所の基準点に設
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し、
その結果に基づいて自走車の位置を算出する手段と、次
回の走査時に各光反射手段が検出される方位角および各
光反射手段からの反射光受光時間を予測する手段と、該
予測された方位角を基準とした予定角度範囲内で検出さ
れた受光信号のうち、この受光信号が継続して検出され
ている時間（以下、受光時間という）の予測値、つまり
予測受光時間に最も近い受光時間の受光信号を予定の光
反射手段からの反射光であると判断する基準点識別手段
とを具備した点に特徴がある。

上記の構成を有する本発明では、予測された方位から複
数の入射光があっても、予測した受光時間に基づいて複
数の入射光から予定の光反射手段を識別することができ
る。すなわち、光反射手段の再帰反射面（入射方向に入
射光を反射させるための反射面）の光ビーム走査方向の
寸法および光ビーム走査手段の回転数かあらかじめ分か
っているので、光ビームが前記反射面を横切る時間（こ
の時間は前記受光手段での受光時間と同一であるとみな
せる）は算出できる。さらに、この受光時間は、光ビー
ムを発生する自走車と光反射手段との距離の関数でもあ
る。

したがって、次回の走査で検出されるべき光反射手段か
らの反射光受光時間を１１算して予め求めることによっ
て、距離センサを使用しなくても次回の走査時における
自走車と光反射手段との距離を予測でき、該予測距離に
基づいて基準点に設置された光反射手段を識別できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１４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、ロークリエンコーダ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、該口クリエンコーダ
７から出力されるパルスを計数することにより、回転テ
ーブル４の回転角度を検出できる。

作業区域の周囲には複数の基準点が設定され、そこには
、入射した光をその入射方向に反射する反射面を具備す
るコーナキューブプリズム等周知の光反射手段からなる
反射器６ａ〜６Ｃが設置される。矢印２９の方向に走査
された光ビーム２Ｅはこれらの反射器６ａ〜６Ｃで順番
に反射され、反射光２Ｒは受光器３によって順番に受光
される。

上記の構成により、順番に検出される反射光に基づいて
自走車から見た各反射器６ａ〜６Ｃの方位角（以下、単
に方位角という）が算出される。

そして、その結果によって各反射器６ａ〜６Ｃか設置さ
れた基準点に対する自走車１の自己位置か検出されて操
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か存在していて
、受光器３て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。

したがって、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７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か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、前記受光器３の検出信号に
基づいて各基準点の方位角が算出され、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同じ基
準点が検出されるべき方位角が予測される。予測された
各基準点の方位角（予測方位角）はそれぞれ角度θｐａ
〜θｐｃで示す。

各予測方位角θｐａ〜θｐｃから光ビーム走査方向２９
に角度θｈだけ走査が進んだ方位に基準点識別方位ｐａ
−ｐｃが設けられる。この基準点識別方位ｐａ−ｐｃに
光ビームの走査か進む毎に、前記予測方位角θｐａ〜θ
ｐｅを基準とした予定角度範囲±α（角度αはθｈと同
程度か、それより小さい角度を設定する）で検出された
光の中から予定の基準点に設置された光反射手段の反射
光を識別する。

例えば、予測方位角θｐａ±αて検出されたノイズ源Ｎ
からの光と、基準点Ａに設置された反射器６ａからの反
射光とが識別の対象とされる。識別対象となった光は、
その受光時間が基準の受光時間と比較され、その比較結
果に基づいて予定の反射器と他の発光源（ノイズ源Ｎ）
とが識別される。

基準となる受光時間は、前回検出された反射器６ａの方
位角および自走車の速度等に基づいて後述の方法によっ
て算出される。

前記予ｆｆｉ＋１方位角±αの範囲で光が検出されなか
った場合は、基準点を見失ったと判定し、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、該予測方位角を更に次回の予測方位角
として記憶する。

次に、前記検■された光の中からその受光時間に基づい
て予定の基準点に設置された光反射手段を識別するため
の原理を説明する。

第８図は受光時間に基づく識別方法の説明図である。同
図において、反射器６ａ〜６ｃは円柱形のコーナキュー
ブプリズムである。該反射器６ａ〜６ｃおよび受光器３
間の距離Ωａと、反射器６ａ〜６ｃの半径Ｘと、反射光
を受光している時間の受光器３の回動角度（観測角とい
う）θＶとの間には次式（ａ）の関係がある。

θｖ　−２Ｘ　ｔａｎ−１（ｘ／Ωａ）・・・・・・（
ａ）すなわち、反射器６ａ〜６ｃの寸法が一定であれば
距離ρａの変化に応じて受光信号の観測角θＶも変化す
る。

また、受光器３の回転数をＮ　（ｒｐｍ）とすると、反
射光の受光時間ｔは次式（ｂ）で表され、さらに式（ａ
）および（ｂ）から式（ｅ）が導かれる。

ｔ＝　（６０／Ｎ）Ｘ　（θＶ／３６０）・・・・・・
（ｂ）＝　ｔａｎ　１（ｘ／Ωａ）　／　（３ｘＮ）−
・−・−（ｅ）したかって、受光時間ｔを測定すれば、
式（Ｃ）を用いて距離Ωａを算出できる。

第９図は受光時間ｔと、距離Ωａとの関係を示１ す図である。

次に、測定された受光時間の比較対象となる基準受光時
間の予測方法を説明する。第１Ｏ図は受光時間予測方法
の説明図である。

同図において、まず、識別対象となる反射器が配置され
た基準点ｎの方位角θｎから角度θＸを求める（算出式
ｄ）。次いで、後述の方法により算出される自走車１の
現在位置座標と、予め測定されて記憶されている基準点
ｎの位置座標（ｘ。

ｙ）から距離ρｂを求める。さらに、自走車１の走行速
度Ｖ　（ｃｍ／ｍ１ｎ）と受光器３の回転数Ｎ　（ｒｐ
ｍ）とに基づき、現在位置ｐＯから次回の走査で基準点
ｎを検出する時に自走車が存在するはずの位置ｐ１まで
のに距離Ｊ７ｃを算出しく算出式ｅ）、距離ｊｌｌｂと
ΩＣとから距離Ωａ１すなわち次回の走査で基準点ｎが
検出されるべき時点における基準点ｎと自走車１との距
離（予測距離）を算出する（算出式ｆ）。

θｘ＝３６０°−θｎ　　−＝−・（ｄ）Ωｃ　＝　（
６０ｘＶ）　／Ｎ・・・・・ｌｅ）２ １ａ＝ そして最後の手順として、第９図に示した受光時間ｔと
距離ρａとの関係図を参照して受光時間（予測受光時間
）ｔを求める。

なお、受光時間の予測は上記の手順に従って必ずしも毎
回行うことはなく、今回および前回に検出された受光時
間の差を求め、誤差を今回の検出受光時間に加算して求
めるようにしても予測できる。

次に、第１図および第２図に示したブロック図に従って
本実施例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図および第２図に自走車の操向制御機能および基準
点識別機能を示す。

第１図において、発光器２から射出された光ビム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６８〜６
ｃの反射光２Ｒは受光器３で受光される。

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射器６ａ〜６ｃの方位
角が算出される。方位角検出部１１で算出された方位角
は方位角記憶部１２に転送されて記憶される。

なお、該方位角記憶部１２には、方位角予測演算部２７
で算出される予測方位角を基準とした予定角度範囲内で
検出された光の方位角のみが記憶される。すなわち、記
憶タイミング発生部２３ａでは、前記予定角度範囲の始
端および終端に至るまでの角度に相当するロータリエン
コーダ７の出力パルスを取込み、方位角の読込み開始お
よび読込み終了のタイミング信号を前記方位角検出部１
１に供給する。また、同じタイミング信号が基準点識別
部２４にも供給される。

一方、識別タイミング発生部２３ｂは、基準点識別部２
４における識別タイミングを指示する識別タイミング信
号を出力する。該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だけ通過した方位、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２３ｂでは、方
位角予測演算部２７で算出された予測方位角に予定角度
θｈを加えた角度に相当するだけロータリエンコーダ７
の出力パルスを取込んだ時点で識別タイミング信号を出
力する。

基準点識別部２４には、受光器３の受光信号か供給され
、この受光信号の受光時間に基づき、該受光信号が予定
の基準点の反射器からの反射光か否かの識別が行われる
。

基準点識別部２４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、基準点識別部２４で今回および前回
に決定された方位角５ の差を今回の方位角に加算して予測方位角を求める。ま
た、予測方位角は、基準点識別部２４で決定された方位
角の、実験的に得られる関数を用いて求めるようにして
もよい。

基準点識別部２４での識別結果に従って方位角記憶部１
２に格納されている検出方位角の１つが選択され、開き
角演算部１０に供給される。開き角演算部１０では、供
給された方位角データを用いて自走車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の進行方向が演算される。この演算結果
は位置・進行方向比較部２５に入力される。位置・進行
方向比較部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の座標および進行方向と
が比較される。

この比較結果は操舵部１４に入力され、該比較６ 結果に基づいて自走車の前輪１７に連結された操舵モー
タ２８が駆動される。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、操舵部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。

前記基準点識別部２４の詳細は次の通りである。

第２図において、受光時間計測部２４１では、前記記憶
タイミング発生部２３ａからタイミング信号が供給され
ている間に検出された受光信号について、受光器３から
の受光信号が継続されている間に取込まれるクロックパ
ルスＣＫを計数し、受光時間を算出する。受光時間計測
部２４１で算出された受光時間は受光時間記憶部２４２
に転送されて記憶される。記憶された受光時間データは
前記識別タイミング発生部２３ｂから供給されるタイミ
ング信号に応答して受光時間比較部２４３に供給され、
予測時間演算部２４４で算出された予測受光時間と比較
される。

予測受光時間は前記方位角記憶部１２から供給されるデ
ータと、自走車１の走行速度と、回転テーブル４の回転
数とに基づいて前記算出式（ｄ）〜（ｆ）を用いて算出
される推定距離１？ａを、関係図記憶部２４５に予め記
憶される受光時間と距離との関係図（第９図に示したよ
うな）に照合して求められる。なお、このように予め記
憶させた受光時間と距離との関係図を用いて受光時間を
求めてもよいし、前記推定距離！ａを算出したあと、算
出式（ａ）を用いて受光時間をその都度算出してもよい
。また、前述のように２回分の受光時間検出結果によっ
て、直接に次回の走査における受光時間を算出してもよ
い。

受光時間比較部２４３では、算出された予測受光時間と
受光時間記憶部２４２に記憶された受光時間データとの
比較を行い、予測受光時間に最も近い受光時間データを
予定の基準点からの反射光の受光時間データであると判
定する。

該判定の結果に従って、方位角記憶部１２に記憶された
方位角データのうちの１つが選択され、方位角予測演算
部２７および開き角演算部１０に供給される。

上記構成の本実施例において自走車１の位置および進行
方向を検出するための基本的原理を説明する。第１２図
および第１３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１２図および第１３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ｙ軸とするｘ−ｙ座標系で表さ
れる。

同図かられかるように、自走車１の位置Ｔは、三角形Ａ
ＴＢの外接同上に存在すると同時に、三角形ＢＴＣの外
接同上に存在する。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９ ０ 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を以下の手順に従って算出すれば自走車１の位置
は確定できる。自走車１の位置を確定する算出式は、本
出願人によって出願された特願昭６３−１１６６８９号
および特願昭６３１４９６１９号に詳細が示されている
ので省略する。

また、自走車１の進行方向は次の式を用いて算出される
。第１３図において、自走車１の進行方向とｙ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°−ｔ　ａｎ’　（ｙ／’　（ｘｃ−ｘ）　１θ
Ｃ・・・・・・（ｇ） となる。

該自走車１の位置および進行方向は、上述の算出式およ
び上記算出式（ｇ）を用い、前記位置・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
に基づき、自走車１の走行方向を制御する操向制御につ
いて説明する。第１１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１１図には、基準点Ｂを原点とし、基準点ＢおよびＣ
を通る直線を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（Ｘｒｅ　ｔ、Ｙｒｅ　ｔ）は自走車１の戻り位置
を示し、座標（Ｘｓ　ｔ、　Ｙｓ　ｔ）、（Ｘｓｔ。

Ｙｅ）、（Ｘｅ、Ｙｓ　ｔ）、（Ｘｅ、Ｙｅ）で示され
る点で結ばれた領域が作業区域２２である。

ここでは自走車１の位置Ｔは（Ｘｐ、Ｙｐ）で示す。

なお、第１１図においては、説明を簡単にするため、作
業区域２２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ＡＢ、　　Ｃを配置して
あれば、作業区域２２の形状および作業区域２２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、走行コースのＸ座標ＸｎとしてＸｓ
ｔをセラｌ−Ｌ、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、受光した入射光のうちどれが予定さ
れた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、予測方位角θｐａ〜θｐｄから予定の角度θｈたけ
進んだ基準点識別方位ｐａ〜ｐｄのいずれかにまで走査
が進んだか否かによって行われる。

ステップＳ６の判断か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、後述の基準点識別処理か実行される。基準点識別処
理によって予定の基準点の方位角か決定されるとステッ
プＳ８に進む。

ステップＳ８では、自走車１の位置Ｔ　（ｘｐ。

Ｙｐ）および進行方向θｆの演算が行われる。

ステップＳ９では、走行コースからのずれ量（ΔＸ＝Ｘ
ｐ−Ｘｎ、Δθｆ）が演算され、ステップＳＩＯでは、
算出されたずれ量に応じ、前記操舵部１４において操舵
角制御が行われる。

ステップＳｌｌ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）に走行しているかか判断さ
れる。

行き方向であれば、ステップＳ１２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Ｓ１３において、−行程か終了（Ｙｐ
＜Ｙｓ　ｔ）したか否かが判断される。ステップＳ１２
またはＳ１３において、−行程か終了していないと判断
されればステップ３ ４ ８４〜Ｓ１１の処理が行われる。

ステップＳ１２またはＳ１３において、−行程が終了し
たと判断されれば、次はステップＳ１４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Ｓ１４からステ
ップＳ１５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て演
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８８〜ＳＩＯ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。

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もしくは予
定の角度範囲内に入った時点で旋回を停止して直進行程
の操向制御に戻るようにしている。

ステップ８１６では、ＸｎにＸｎ十りかセットされ、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
。

全行程が終了したならば戻り位置Ｒ（Ｘｒｅｔ。

Ｙｒｅｔ）へ戻って（ステップ５１７）、走行が停止さ
れる（ステップ８１８）。

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トを第４図に示す。

同図において、ステップＳ７０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が“Ｏ”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“１”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Ｓ７１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Ｓ８１に進む。

ステップＳ７２では、前記方位角記憶部１２に方位角デ
ータが記憶されているか否かが判別される。すなわち、
予測方位角θｐｎ（θｐａ）±αでの受光信号の有無が
判別される。ステップＳ７２の判別結果が肯定ならばス
テップＳ７３に進み、否定ならばステップＳ８１に進む
。

ステップＳ７３では、予測方位角θｐｎ（θｐａ）±α
での受光信号に対応する受光時間を前記受光時間比較部
２４３にセットする。

ステップＳ７４では、受光数が“２″以上か、つまり方
位角記憶部１２に複数の方位角か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。

ステップＳ７４の判断か否定ならば、ノイズは無かった
と判断してステップＳ７５に進み、方位角記憶部１２に
唯一記憶されている方位角データを今回検出方位角θＳ
として確定する。

ステップ８７６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Ｏ８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（Ｏ８＋（θＳ−〇ｎ）ｌ　を用いて算出す
る。

ステップＳ７７では、前回検出方位角θｎを今回検出方
位角θＳで更新する。

ステップＳ７４の判断が肯定ならば、予定の基準点およ
びそれ以外のノイズ源からの受光信号を検出したと判断
してステップ８７８に進み、後述の受光時間識別処理を
行う。

次いで、ステップＳ７９では、ノイズ源の受光７ ８ 信号を検出したことを示すノイズフラグを判別する。

ノイズフラグに“１”かセットされていなければステッ
プＳ７６に進み、ノイズフラグに“１”がセットされて
いればステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０では、ノイズフラグに“０”をセットす
る。

ステップＳ８１では、それまでの処理によって基準点を
見失ったと判断されたので予測方位角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、受光フラグに“０″をセットする
。

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。該値“３”は設置されている基準点の数であ
り、基準点の設置数に応じて該値を設定しておく。

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
た場合は、ステップＳ８５でポールカウンタに“θ″を
セットしてメインルーチン（第３図の処理）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、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。

次に、受光時間に基づく基準点の識別処理について説明
する。第６図は受光時間識別処理のフローチャートであ
る。

第６図のフローチャートにおいて、ステップ５７８０で
は、予測時間演算部２４４で算出された予測受光時間ｔ
ｎに最も近い受光時間データを前記受光時間記憶部２４
２から読出して時間ｔｓとして記憶する。

ステップ５７８１では、時間ｔｎに対する時間ｔｓの偏
差が予定の時間ｔｈ以下であるか否かの判断がなされる
。前記偏差が予定の時間ｔｈ以下であった場合はステッ
プ５７８２に進み、受光時間が前記時間ｔｓであった受
光信号の検出方位角を今回検出方位角θＳとして確定す
る。

前記偏差が予定の時間ｔｈ以下でなかった場合はステッ
プ５７８３に進み、ノイズフラグにＭ１″をセットし、
ノイズ源からの受光信号しか検出できなかったことを記
憶する。

以上の説明のように、本実施例では、次回の走査で予定
の基準点か検出されるべき方位で複数の受光信号が検出
された場合に、該受光信号の受光時間に基づいて予定の
基準点からの反射光を他の光源の光から識別するように
した。

（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
ような効果を得ることができる。

（１）基準点に配置された反射器からの反射光と、それ
以外の光源からの光とを識別できるので、作業区域およ
びその周辺にある光反射物体や発光源による自走車の位
置検出制御に及ぼす悪影響を排除できる。

（２）自走車と光源との距離を代表できる受光時間を検
出し、これに基づいて基準点の識別を行うようにしたの
で、距離センサを省略できる。その結果、距離センサを
使用して測定した自走車と光源との距離に基づいて基準
点を識別するようにしていた従来技術に比べてシステム
構成を簡略化できる。

（３）距離センサで距離を測定することかないので、距
離検出のために光ビーム走査速度の低下およびこれに伴
う自走車の走行速度低下を必要としなくなった。その結
果、自走車の位置検出精度および作業能率を低下させる
ことなく基準点を識別できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例の機能１ ２ 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
受光処理のフローチャート、第６図は受光時間識別処理
のフローチャート、第７図は基準点識別処理の説明図、
第８図は受光時間と自走車−反射器間の距離との関係の
説明図、第９図は受光時間と自走車−反射器間の距離と
の関係図、第１０図は予測受光時間の算出方法説明図、
第１１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１２図は自走車の位置検出の原理説明図、第１
３図は自走車の進行方向検出の原理説明図、第１４図は
自走車と反射器との配置状態を示す斜視図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）自走車を中心として光ビームを円周方向に走査し
   、前記自走車から離れた少なくとも３か所の基準点に配
   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し、
   この結果に基づいて予定の走行コースに沿って自走車を
   走行させるための自走車の操向制御装置において、 受光信号の受光時間を検出する手段と、 次回の走査時における予定の光反射手段からの反射光の
   受光時間を予測する手段と、 次回の走査時における予定の光反射手段からの反射光が
   検出されるはずの方位角を予測する手段と、 前記予測された方位角を基準とした予定角度範囲におい
   て複数の受光信号を検出した場合は、前記予測された受
   光時間に最も近い時間だけ検出された受光信号を予定の
   光反射手段からの反射光であると判断する基準点識別手
   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）前記予定角度範囲において受光信号が検出されな
   かった場合には、前記予測された方位角に基づいて予定
   の走行コースに沿って自走車を走行させることを特徴と
   する請求項１記載の自走車の操向制御装置。
3. （３）前記受光時間の予測を、光反射手段の方位角、自
   走車の走行速度、光ビーム走査速度ならびに予め測定さ
   れている光反射手段の座標位置に基づいて予定の算出式
   を用いて行うことを特徴とする請求項１または２記載の
   自走車の操向制御装置。
4. （４）少なくとも２回の走査において受光時間を検出し
   た後は、今回検出した受光時間に、今回および前回に検
   出された受光時間の差を加算して前記受光時間の予測を
   行うようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載の自走車の操向制御装置。