DE4305022A1 - Führungs-Steuersystem für ein sich bewegendes Fahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Führungs-Steuersystem für ein sich bewegendes Fahrzeug und insbesondere ein Führungs-Steuersystem für verschiedene sich bewegende Fahrzeuge, beispielsweise für mobile Maschinen, die für Arbeiten in der Landwirtschaft und im Bauwesen verwendet werden und für automatische Transporter, die in einer Fabrik verwendet werden.

Ein Steuersystem ist bekannt, bei dem eine bestimmte Arbeit durch die Arbeitsmaschine mit der das sich bewegende Fahrzeug ausgerüstet ist, durchgeführt wird indem bewirkt wird, daß sich ein sich bewegendes Fahrzeug in einem Gebiet für einen Arbeitsvorgang (im folgenden als Arbeitsgebiet bezeichnet) umherbewegt. In diesem System wird der Ort des sich bewegenden Fahrzeuges in dem Arbeitsgebiet erfaßt und erfaßte Positionsdaten werden mit einer vorgegebenen Bewegungsbahn verglichen und auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses wird das sich bewegende Fahrzeug geführt, um die Differenz zwischen der gegenwärtigen Position des sich bewegenden Fahrzeuges und der Bewegungsbahn zu korrigieren. Dieses Steuersystem benötigt eine Einrichtung zum Erfassen der gegenwärtigen Position des sich bewegenden Fahrzeuges.

Für die Einrichtung zum Erfassen der gegenwärtigen Position eines sich bewegenden Fahrzeuges wird beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai No. 59-67476 des offiziellen Amtsblattes eine Vorrichtung vorgeschlagen. Diese Vorrichtung besitzt eine Einrichtung, um mit einen Lichtstrahl um das sich bewegende Fahrzeug herum kreisförmig abzutasten und eine Lichtempfängereinrichtung. Der Lichtstrahl wird von dem sich bewegenden Fahrzeug auf eine Lichtreflektoreinrichtung gerichtet, die an wenigstens drei Referenzpositionen getrennt von dem sich bewegenden Fahrzeug angeordnet ist. Die Lichtreflektoreinrichtung reflektiert Licht in die Einfallsrichtung und der Lichtstrahl wird von der Lichtempfängereinrichtung erfaßt. Auf der Grundlage des Lichtstrahl-Erfassungssignals werden die differentiellen Azimute zwischen den jeweiligen Lichtreflektoreinrichtungen erfaßt, so wie sie von dem sich bewegenden Fahrzeug aus gesehen werden und die Position des sich bewegenden Fahrzeuges wird auf der Grundlage der differentiellen Azimute und der Positionsinformation der Lichtempfängereinrichtung oder der Referenzpunkte berechnet.

Um eine Bewegung des sich bewegenden Fahrzeuges zu bewirken, so daß es einen vorgegebenen Arbeitsvorgang durchführt muß jedoch zunächst eine Bewegungsbahn in einem Arbeitsgebiet eingestellt bzw. festgelegt werden. Beispielsweise wird in den herkömmlichen Steuersystemen, die in dem US-Patent No. 5 011 288 und der japanischen Patentveröffentlichung Kokai No. 2-19293 des offiziellen Amtsblattes beschrieben sind, eine Bewegungsbahn so festgelegt, daß die Bewegungsbahn eine Vielzahl von geraden Bahnen umfaßt, die senkrecht zu der geraden Linie eingestellt sind, die bestimmte zwei der mehreren um ein Arbeitsgebiet herum vorgesehenen Referenzpunkte verbindet, und Umkehrbahnen zum Bewegen bzw. Fahren von einer der geraden Bahnen auf eine benachbarte andere gerade Bahn. Das Steuersystem steuert das sich bewegende Fahrzeug so, daß es sich entlang der vorgegebenen Bewegungsbahn bewegt. Das heißt, die Richtung der geraden Bahnen, die in dem Arbeitsbereich festgelegt sind, wird durch den Betreiber auf der Basis der geraden Linie, die die bestimmten zwei Referenzpunkte verbindet, vorgegeben und die Richtung des sich bewegenden Fahrzeuges wird in Übereinstimmung mit der Richtung der vorgegebenen Bahn eingestellt.

Außerdem wird in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai No. 64-82208 des offiziellen Amtsblattes ein System zum Steuern der Bewegung eines unbemannten sich bewegenden Fahrzeuges beschrieben, bei dem das Lernen eines Arbeitsgebietes einschließlich Referenzpunkte durchgeführt wird oder eine Arbeitsvorgang-Startposition oder Bewegungsbahn festgelegt wird jedesmal, wenn das Arbeitsgebiet geändert wird.

Die herkömmlichen Steuersysteme besaßen die folgenden Probleme.

Das Arbeitsgebiet, in dem sich das sich bewegende Fahrzeug bewegt, nimmt entsprechend der Arbeitsvorgänge verschiedene Gestalten an und es gibt wenige Arbeitsgebiete mit einfachen Gestalten. Das automatische Bewegungssystem dieser Art kennzeichnet sich darin, daß das Bewegungsausmaß und die Bewegungsbahn frei festgelegt werden kann oder entsprechend der Größe oder Gestalt des Arbeitsgebietes geändert werden kann, wohingegen es erforderlich ist, das Erlernen des Arbeitsgebites einschließlich Referenzpunkte, auf denen die Bewegung basiert, durchzuführen, oder das Einstellen bzw. Festlegen einer Arbeitsvorgang-Startposition oder einer Bewegungsbahn jedesmal, wenn das Arbeitsgebiet geändert wird.

In den Steuersystemen, die in dem obigen US-Patent No. 5 011 288 und der japanischen Patentveröffentlichung Kokai No. 2-19283 des offiziellen Amtsblattes beschrieben werden, muß der Betreiber jedesmal wenn das Arbeitsgebiet geändert wird, zunächst die Ausdehnung, Referenzpunkte und eine Bewegungsbahn eingeben und dies ist eine sehr mühsame Arbeit.

Ein Vorschlag zum Verbessern einer derartigen mühsamen Arbeit wird beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai No. 64-82206 des offiziellen Amtsblattes berichtet, aber ein tragbares Tastatur-Eingabesystem einschließlich eines Monitors und dergleichen oder ein tragbares Handschrift-Erkennungssystem wird zum Lernen benötigt. Das Tastatur-Eingabesystem besitzt ein Problem darin, daß ein Betreibertraining nicht leicht ist und es nicht von Jedermann leicht verwendet werden kann. Bei dem Handschrift-Erkennungssystem kann eine ausreichende Genauigkeit nicht erhalten werden, falls ein breites Arbeitsgebiet auf einem kleinen Stück Papier oder Notizzettel angezeigt wird und somit erfordert das tragbare Handschrift-Erkennungssystem eine ziemlich hohe Genauigkeit. Als Folge davon besteht ein Problem darin, daß das Bewegungs-Steuersystem eine Konfiguration mit großem Maßstab besitzt und es ist schwierig, den Arbeitsvorgang mit einer einfachen Operation zu automatisieren.

Falls das System so konstruiert ist, daß mit einem Lichtstrahl rotierend in einer Richtung abgetastet wird, um die Referenzpunkte in einer vorgegebenen Abfolge zu erfassen und falls ein Berechnungsalgorithmus vorab gespeichert ist, der aufgrund dieser Annahme eine relative Bewegungsbahn bezüglich der individuellen Referenzpunkte in einem zweidimensionalen Koordinatensystem festlegt, sollte die Abfolge der Erfassung der Referenzpunkte in einem Arbeitsgebiet mit der vorgegebenen Abfolge übereinstimmen. Der Referenzpunkt, der als erstes erfaßt werden soll (bei einem kleinsten Azimut), variiert in Abhängigkeit von der Gestalt, in der die Referenzpunkte angeordnet sind und in Abhängigkeit der Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeuges, wenn die Operation einer Erfassung von Referenzpunkten beginnt. Um zu entscheiden, welcher Referenzpunkt in dem Berechnungsalgorithmus welchem an der Arbeitsseite erfaßtem Referenzpunkt zugeordnet werden sollte, um dadurch die Bedingung zu erfüllen, daß die Erfassungsabfolge in einem Arbeitsgebiet mit der vorgegebenen Abfolge der Referenzpunkte übereinstimmt, muß der Betreiber die Positionen der Referenzpunkte durch eine Meßung mit dem Auge vor dem Arbeitsbeginn bestätigen und er muß bewirken, daß die Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeuges mit der Richtung, die die obige Bedingung erfüllt, übereinstimmt. Es ist sehr mühsam für den Betreiber, das sich bewegende Fahrzeug in dem Arbeitsgebiet einzurichten, während eine derartige Einstellung für jeden Betriebsstart durchgeführt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Führungs-Steuersystem für ein sich bewegendes Fahrzeug zu schaffen, bei dem eine Bewegungsbahn, die eine wirksame Bewegung ermöglicht, auf der Basis der festgelegten Vorrückrichtung automatisch gewählt werden kann und bewirkt wird, daß sich das bewegende Fahrzeug in dem Arbeitsgebiet entlang der gewählten Bahn bewegt, sogar wenn der Betreiber das sich bewegende Fahrzeug an einer Bewegungs-Startposition und in einer Vorrückrichtung nur mit einer ungefähren Richtungsvorstellung einrichtet.

In der vorliegenden Erfindung wird die Plazierung oder die Erfassungsabfolge der Referenzpunkte auf der Basis der Azimute von Referenzpunkten beurteilt, die erfaßt werden, wenn das sich bewegende Fahrzeug zum ersten Mal in den Arbeitsgebiet plaziert wird und entsprechend dem Beurteilungsergebnis können die einzelnen Referenzpunkte in dem vorliegenden Arbeitsgebiet durch Bezugnahme auf die in einem vorher erstellten Bewegungsbahn- Berechnungsalgorithmus Referenzpunkte identifiziert werden. Sogar wenn die Gestalt der Referenzpunktanordnung oder die Gestalt des Arbeitsgebietes nicht festgelegt ist, ist somit eine genaue Führungssteuerung unabhängig von der Vorrückrichtung des in dem Arbeitsgebiet plazierten sich bewegenden Fahrzeuges möglich.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild der Hauptabschnitte des Steuersystems, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die den Bewegungszustand eines sich bewegenden Fahrzeuges zeigt;

Fig. 3 eine Darstellung eines Arbeitsbereiches, die ein Beispiel von geraden Bahnen senkrecht zu der Referenzlinie zeigt;

Fig. 4 eine Darstellung eines Arbeitsbereiches, die ein weiteres Beispiel von geraden Bahnen senkrecht zu der Referenzlinie zeigt;

Fig. 5 eine Darstellung des Arbeitsbereiches, die ein Beispiel von geraden Bahnen parallel zu der Referenzlinie zeigt;

Fig. 6 eine Darstellung, die eine Anordnung einer Bewegungsbahn und Reflektoren zeigt;

Fig. 7A und 7B in Kombination ein allgemeines Flußdiagramm, das den Betrieb des Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 8 bzw. 9 Darstellungen, die ein Konzept des Referenzpunkt-Entscheidungsverfahrens in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 10 ein Flußdiagramm, das das Festlegen einer geraden Bahn zeigt;

Fig. 11 eine Darstellung eines Arbeitsgebietes zum Erklären des Prozesses für das Festlegen einer geraden Bahn;

Fig. 12 eine Darstellung eines weiteren Arbeitsgebietes zum Erklären des Prozesses für das Festlegen einer geraden Bahn;

Fig. 13 ein Flußdiagramm, das einen Unterscheidungsprozeß für einen Anfangspol zeigt; und

Fig. 14 bzw. 15 Darstellungen, die das Konzept einer Unterscheidung für einen Anfangspol zeigen.

Nun wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Fig. 2 zeigt eine Ansicht, die das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, nämlich eine perspektivische Ansicht eines sich bewegenden Fahrzeugs, das sich in einem Arbeitsbereich bzw. Arbeitsgebiet bewegt. Lichtreflektoren 6a bis 6d werden entlang im wesentlichen des äußeren Umfangs des Arbeitsbereiches plaziert, in welchem bewirkt wird, daß sich ein sich bewegendes Fahrzeug 1 bewegt, um einen vorgegebenen Arbeitsvorgang durchzuführen. Eine wohlbekannte Retro-Reflektoreinrichtung, beispielsweise ein Eckwürfel-Prismen wird für die reflektierende Oberfläche jedes Reflektors 6a bis 6d verwendet und das auf die reflektierende Oberfläche einfallende Licht wird in der Einfallsrichtung reflektiert.

Beispielsweise ist das sich bewegende Fahrzeug ein Rasenmäher mit einem (nicht gezeigten) Schneideblatt zum Rasenmähen auf seiner Unterseite. Eine Lichtstrahl-Abtasteinrichtung 2 ist oben auf dem sich bewegenden Fahrzeug 1 montiert. Die Abtasteinrichtung 2 besitzt eine (nicht gezeigte) Lichtaussende-Einrichtung zum Aussenden eines Lichtstrahls 2e und einen (nicht gezeigten) Lichtempfänger, um reflektiertes Licht 2R, das an den Reflektoren 6a bis 6d reflektiert wird, zu empfangen. Beispielsweise kann die Lichtaussende-Einrichtung eine Leuchtdiode sein und der Lichtempfänger kann eine Photodiode sein und beide sind in einem Gehäuse 3 aufgenommen.

Der Lichtstrahl, der von der Lichtaussende-Einrichtung ausgeht, wird an einem Spiegel 4 senkrecht reflektiert, um eine Richtungsänderung zu bewirken und wird von der Abtasteinrichtung 2 heraus projiziert. Der Spiegel 4 wird durch einen Motor 5 um eine zentrale Drehachse 8, wie durch einen Pfeil 17a gezeigt, gedreht und als Folge davon tastet der Lichtstrahl 2E in die durch einen Pfeil R angedeutete Richtung ab. Die Richtung, in die der Lichtstrahl 2E projiziert wird, die durch die Drehposition des Spiegels 4 angezeigt wird, wird entsprechend dem Ausgangssignal eines mit dem Motor 5 gekoppelten Enkoders 7 erfaßt.

Die Abtasteinrichtung 2 wird auf dem sich bewegenden Fahrzeug 1 von einem Präzessions-Mechanismus vom Kardantyp gehalten. Der Präzessions-Mechanismus besitzt ein äußeres Ringelement (im folgenden einfach als äußerer Ring bezeichnet) 11 und ein inneres Ringelement (im folgenden als innerer Ring bezeichnet) 14. Der äußere Ring 11 ist zur Oszillation bezüglich der Halterungen 9 und 10 durch eine Welle 12 und eine weitere nicht dargestellte Welle, die an der Position gegenüber der Welle 12 angeordnet ist, drehbar gelagert. Andererseits ist der innere Ring 14 zur Oszillation bezüglich des äußeren Rings 11 durch eine Welle 13 und einer weiteren nicht dargestellten Welle, die an der Position entgegengesetzt zur Welle 13 vorgesehen ist, drehbar gelagert. Die zentralen Oszillationsachsen des äußeren Rings 11 und des inneren Rings 14 sind zueinander rechtwinkelig.

Der Präzessions-Mechanismus vom Kardantyp wird durch einen Motor 15 angetrieben. Die Abtasteinrichtung 2 ist an dem Präzessions-Mechanismus vom Kardantyp befestigt, wobei die zentrale Drehachse 8 des Spiegels 4 um einen Winkel Phi von der Senkrechten geneigt ist und die Neigungsrichtung variiert kontinuierlich mit dem Antrieb des Präzisionsmechanismus vom Kardantyp durch den Motor 15. Das heißt, die Abtasteinrichtung 2 dreht sich in die Richtung des Pfeils 17a. Mit der Drehung der Abtasteinrichtung 2 beschreibt die zentrale Drehachse 8 eine konische Oberfläche. Durch die Präzession der oben beschriebenen Abtasteinrichtung tastet der Lichtstrahl 2E rotierend um die zentrale Drehachse 8 ab, während sich der Projektionswinkel des Lichtstrahls oder der Winkel von der Horizontalen kontinuierlich verändert, wobei der Lichtstrahl außerdem fortwährend oszillierend in den Aufwärts- und Abwärtsrichtungen abtastet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tastet der Lichtstrahl mehrere Male ab, während die zentrale Drehachse 8 eine konische Oberfläche in einem Zyklus einer Präzession beschreibt.

Nun wird das Verfahren zum Festlegen der Bewegungsbahn des sich bewegenden Fahrzeuges 1 beschrieben. Die Fig. 3 bis 5 sind Darstellungen, die jeweils ein Beispiel einer in einem Arbeitsbereich festgelegten Bewegungsbahn zeigen. In den Fig. 3 bis 5 ist der Arbeitsbereich durch Referenzpunkte A bis D definiert. Die Reflektoren 6a bis 6d sind jeweils an den jeweiligen Referenzpunkten A bis D angeordnet. Wenn ein sich bewegendes Fahrzeug 1 in dem Arbeitsbereich gesetzt wird und bewirkt wird, daß es einen erforderlichen Arbeitsvorgang verrichtet, kann in diesem Ausführungsbeispiel für die Vorrückrichtung des in dem Arbeitsbereich plazierten sich bewegenden Fahrzeuges 1 eine Flexibilität geschaffen werden. Das heißt, in Abhängigkeit von der Festlegung der Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeuges 1 oder der geraden Bewegungsrichtung des sich bewegenden Fahrzeuges 1, wenn das sich bewegende Fahrzeug 1 in dem Arbeitsbereich gesetzt wird, können entsprechend einer vorgegebenen Regel voneinander unterschiedliche Bewegungsbahnen, so wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt, eingerichtet werden.

Um eine Bewegungsbahn festzulegen bzw. einstellen, wird eine der Außenlinien AB, BC, CD und DA, die die benachbarten Referenzpunkte zum Definieren eines Arbeitsbereiches verbinden, die durch eine virtuelle Linie geschnitten wird, die einen vorgegebenen Winkel mit der Vorrückrichtung des anfänglich eingerichteten sich bewegenden Fahrzeuges 1 bildet, als eine Referenzlinie gewählt. Auf der Grundlage dieser Auswahl werden verschiedene Bewegungsbahnen 36 relativ zu den einzelnen Referenzpunkten wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt festgelegt. Der Algorithmus oder das Programm zum Einstellen bzw. Festlegen der relativen Bewegungsbahnen ist vorher erstellt und in einem Speicher gespeichert. In diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß auf der Grundlage des empirischen Gesetzes, daß das sich bewegende Fahrzeug 1 anfänglich in einem Arbeitsbereich in der Nähe eines Referenzpunktes mit einer Vorrückrichtung eingerichtet ist, um das Festlegen von relativ langen geraden Bahnen zu ermöglichen, wenn der Arbeitsvorgang gestartet wird, ein Programm vorab gespeichert wird, um eine Vielzahl von nahezu parallelen Bewegungsbahnen in einem zweidimensionalen Koordinatensystem festzulegen, dessen Ursprung der Referenzpunkt am nächsten zum sich bewegenden Fahrzeug 1 ist und dessen x oder y-Achse die Linie ist, die den Ursprung mit einem anderen Referenzpunkt verbindet.

Falls die geraden Bahnen rechtwinkelig zu der Referenzlinie festgelegt werden, wird als die Referenzlinie die gerade Außenlinie gewählte die durch eine virtuelle Linie geschnitten wird, die einen Winkel von 180° mit der Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeuges 1 bildet und eine Bewegungsbahn 36, wie in den Fig. 3 oder 4 gezeigt, wird festgelegt. Falls die geraden Bahnen parallel zu der Referenzlinie festgelegt werden, wird andererseits als die Referenzlinie die gerade Außenlinie gewählte die durch eine virtuelle Linie geschnitten wird, die einen Winkel von 90° mit der Vorrückrichtung bildet und die Bewegungsbahn 36, wie in Fig. 5 gezeigte wird festgelegt.

Fig. 3 ist ein Beispiel, bei dem die Linie BC als die Referenzlinie gewählt wird und die geraden Bahnen sind senkrecht zu der Referenzlinie BC eingestellt. Fig. 4 ist ein Beispiel, bei dem die Linie CD als die Referenzlinie gewählt ist und die geraden Bahnen senkrecht zu der Referenzlinie CD festgelegt sind. Fig. 5 ist ein Beispiel, bei dem die Linie AB als die Referenzlinie gewählt ist und die geraden Bahnen parallel zu der Referenzlinie AB festgelegt sind.

Die Bewegungsbahn 36 wird vorzugsweise so festgelegt, daß sie nicht über den Arbeitsbereich hinausläuft. Zu diesem Zweck wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Begrenzungslinie innerhalb von Konturlinien, die die jeweiligen Referenzpunkte A bis D verbinden und in einem vorgegebenen Abstand von den Konturlinien festgelegt und Umkehrbahnen zum Bewegen von einer geraden Bahn auf eine andere gerade Bahn werden innerhalb des Bereiches zwischen der Begrenzungslinie und den Konturlinien festgelegt.

Ein Beispiel der Führungssteuerung des sich bewegenden Fahrzeuges 1 wird im folgenden beschrieben. Fig. 6 ist eine Darstellung, die die Positionsbeziehung zwischen dem sich bewegenden Fahrzeug 1 und Referenzpunkten A bis D zeigt und ein sich bewegendes Fahrzeug 1 bewegt sich entlang der Bewegungsbahn 36, die in dem Arbeitsbereich festgelegt ist, um einen vorgegebenen Arbeitsvorgang, beispielsweise Rasenmähen, durchzuführen. Vor der Bearbeitung werden zunächst die Positionen von Referenzpunkten A bis D durch einen Prozeß eines später ausführlich beschriebenen Flußdiagramms erfaßt und in das Steuersystem des sich bewegenden Fahrzeugs 1 eingegeben.

Der Lichtstrahl, der durch die Abtasteinrichtung 2 rotierend um das sich bewegende Fahrzeug 1 herum abtastet, wird durch die Reflektoren an Referenzpunkten A bis D reflektiert. Wenn das reflektierte Licht erfaßt wird, wird der Einfallswinkel (Azimut) des reflektierten Lichtes er faßt und auf der Grundlage des Ausgangssignals des Enkoders 7 wird in dem Steuersystem die Position des sich bewegenden Fahrzeugs 1 auf der Basis der Azimute und der Positionsinformation (Koordinaten) der Referenzpunkte A bis D berechnet. Die gegenwärtige Position und die Bewegungsbahn 36 werden verglichen und der Lenk- (bzw. Führungs-)Winkel des sich bewegenden Fahrzeugs 1 wird gesteuert, um die Differenz zwischen ihnen oder eine Abweichung der gegenwärtigen Position von der Bewegungsbahn zu beseitigen. Im folgenden wird die gegenwärtige Position das sich bewegenden Fahrzeugs 1 durch Koordinatenwerte (Xp, Yp) gekennzeichnet und die Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs 1 wird durch einen Winkel Theta f auf der Basis der X-Koordinatenachse oder Linie BC in dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel bezeichnet.

Wenn das sich bewegende Fahrzeug 1 zuerst in der Nähe von Referenzpunkt B gesetzt wird, bewegt es sich auf der Bewegungsbahn 36, die entsprechend der Setzrichtung des sich bewegenden Fahrzeuges 1 durch den vorgespeicherten Bewegungsbahn-Festlegungsalgorithmus festgelegt ist und fährt durch die Endbahn 36z in die Heimposition 63 zurück. In dem Beispiel von Fig. 6 werden eine Vielzahl von geraden Bahnen senkrecht zur Referenzlinie BC festgelegt und die einzelnen geraden Bahnen werden durch Umkehrbahnen 36r verbunden.

Nach der Zurücklegung einer geraden Bahn bewegt sich das sich bewegende Fahrzeug 1 auf einer Umkehrbahn an einer Position, an der die Y-Koordinate davon den Wert Ytf überschritten hat oder kleiner wird als Ytn, wobei es sich auf die benachbarte nächste gerade Bahn bewegt. In diesem Ausführungsbeispiel bewegt sich das sich bewegende Fahrzeug 1 auf einer Umkehrbahn, wobei sein Lenkwinkel auf einem konstanten Wert fest ist. Falls die X-Koordinate einer geraden Bahn Xende überschritten hat, kehrt das sich bewegende Fahrzeug 1 in die Heimposition 63 über die letzte Umkehrbahn und Bahn 36z zurück.

In Fig. 6 wurde der Einfachheit halber angenommen, daß der Arbeitsbereich rechtwinkelig ist und die geraden Bahnen parallel zur Y-Achse auf Linie AB gemacht wurden. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 beschrieben, ist der Arbeitsbereich jedoch nicht auf ein Rechteck beschränkt und die geraden Bewegungsbahnen 36 können senkrecht dazu, parallel dazu oder zur Bildung irgendeines Winkels bezüglich irgendeiner der Begrenzungslinien, die irgendwelche von zwei Referenzpunkten A bis D verbindet, festgelegt werden.

Die Beschreibungen des Prinzips und Berechnungsformeln zum Erhalten der Position des sich bewegenden Fahrzeugs 1 bei der oben beschriebenen Führungssteuerung werden weggelassen, weil sie ausführlich beispielsweise in dem US-Patent No. 50 11 288 und 49 47 324 beschrieben sind.

Nun wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 7A und 7B die Führungssteuerung beschrieben, um zu bewirken, daß sich das sich bewegende Fahrzeug 1 wie oben beschrieben bewegt. Im Schritt S1 wird der Motor 5 gestartet, der Spiegel 4 dreht sich um die zentrale Drehachse 8 und der Motor 15 wird gestartet, um zu bewirken, daß sich die zentrale Drehachse 8 auf einer konischen Ortskurve präzediert. Als Folge davon tastet auch der Lichtstrahl 2E, der von der Abtasteinrichtung 2 ausgeht, rotierend ab, während der Winkel von der Horizontalen (Projektionswinkel) variiert. In dieser Stufe wird der Motor 15 mit ziemlich geringer Geschwindigkeit gedreht, so daß der Lichtstrahl mit Sicherheit auf die Reflektoren 6a bis 6d, die sich an Referenzpunkten A bis D befinden, angewendet werden kann.

Im Schritt S2 werden die während jeder Präzession der zentralen Drehachse 8 erfaßten Lichtempfangsdaten analysiert und ein Unterscheidungsprozeß von Reflektoren 6a bis 6d, die sich an den Referenzpunkten befinden, oder ein Unterscheidungsprozeß für einen Anfangspol wird durchgeführt. Der Unterscheidungsprozeß für einen Anfangspol wird später unter Bezugnahme auf die Fig. 13, 14 und 15 ausführlich beschrieben.

Im Schritt S3 wird ein Pol-Positionsmeßprozeß durchgeführt, bei dem jeder Abstand von dem sich bewegenden Fahrzeug 1 zu jedem Referenzpunkt A bis D gemessen wird, um die Position von jedem Referenzpunkt zu berechnen. Der Pol-Positionsmeßprozeß wird beispielsweise folgendermaßen implementiert. Jeder Abstand zu Referenzpunkten A bis D von dem Fahrzeug 1 wird gemessen auf der Basis der jeweiligen Höhe (bekannter Wert) der Reflektoren 6a bis 6d und auf der Basis der Werte, die die maximalen und minimalen Neigungswinkel der zentralen Drehachse 8 darstellen, wenn das von jedem Reflektor reflektierte Licht mehrere Male erfaßt wird. Die Positionen (Koordinatenwerte) der Referenzpunkte werden auf der Basis der Abstände und der Azimute der Referenzpunkte, erhalten durch den Anfangspol-Prozeß, berechnet. Der Pol-Positionsmeßprozeß ist ausführlicher in dem US-Patent Ser. No. 875 693 beschrieben.

Im Schritt S4 werden auf der Basis der Azimute der Referenzpunkte, berechnet im Schritt S2, und der Koordinatenwerte der Referenzpunkte, berechnet im Schritt S3, die gegenwärtigen Positionskoordinaten Xp, Yp und die Vorrückrichtung Theta f des sich bewegenden Fahrzeugs 1 berechnet.

Im Schritt S5 wird die gegenwärtige X-Koordinate Xp des sich bewegenden Fahrzeugs 1 als die X-Koordinate Xref der ersten geraden Bahn festgelegt.

Im Schritt S6 werden die Motoren 5 und 15 mit einer vorgegebenen hohen Geschwindigkeit gedreht, um den Spiegel 4 zu drehen und zu oszillieren. Im Schritt S7 wird die Drehung des Motors des sich bewegenden Fahrzeugs 1 mit den Antriebsrädern gekoppelt, um seine Bewegung zu starten.

Um zu verhindern, daß das sich bewegende Fahrzeug 1 über den Arbeitsbereich hinausläuft, wird im Schritt S8 ein Datenfestlegungsprozeß für eine gerade Bahn durchgeführt, um die Länge der geraden Bahnen oder den oberen Grenzwert Ytf und den unteren Grenzwert Ytn der Y-Koordinate gemäß der Gestalt des Arbeitsbereiches festzulegen. Die Details dieses Prozesses werden später unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben.

Im Schritt S9 wird ein gerader Vorwärts-Bewegungsprozeß durchgeführt, um zu bewirken, daß sich das sich bewegende Fahrzeug 1 gerade in der Richtung bewegt, in der der Y-Koordinatenwert anwächst. In diesem Prozeß werden die gegenwärtige Position Xp, Yp und die Vorrückrichtung Theta f des sich bewegenden Fahrzeugs 1 auf der Basis der Einfallrichtungen (Azimute) der Lichtstrahlen, die von den Reflektoren reflektiert werden, berechnet. Die Differenz zwischen dem berechneten Wert und der festgelegten Bewegungsbahn wird berechnet und die Führungssteuerung wird durchgeführt, um die Differenz zu korrigieren.

Im Schritt S10 wird beurteilt, ob das sich bewegende Fahrzeug 1 die Bewegung auf der geraden Vorwärtsbahn beendet hat oder nicht entsprechend der Tatsache, ob die gegenwärtige Y-Koordinate Yp des sich bewegenden Fahrzeugs 1 seinen oberen Grenzwert Ytf überschritten hat oder nicht. Falls die Entscheidung positiv ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S11 weiter, bei dem der Abstand L (der Abstand zwischen zwei benachbarten geraden Bahnen) zu der X-Koordinate Xref der geraden Bahn hinzuaddiert wird, um die nächste gerade Bahn festzulegen.

Im Schritt S12 wird ein vorgegebener Azimut-Datenwert als der Rechtsdrehungs-Auflösungswinkel festgelegt, um den Zeitpunkt zu bestimmen, wenn die Bewegung der Umkehrbahn, die der geraden Bahn folgt, abgeschlossen sein sollte, wodurch Vorbereitungen getroffen werden für den folgenden U-Umkehrungsprozeß. Im Schritt S13 wird in U-Umkehrungsprozeß durchgeführt, um eine rechte Umkehrung mit einem festen Drehradius durchzuführen, wobei der Lenkwinkel auf einen vorgegebenen Wert festgelegt ist.

Im Schritt S14 wird entschieden, ob der Zeitpunkt zum Abschließen der Umkehrung des sich bewegenden Fahrzeuges 1 erreicht worden ist oder nicht. Dazu wird die Anzahl von Referenzpunkten, für die der Azimut betrachtet vom sich bewegenden Fahrzeug 1, den Rechtsdrehungs-Auflösungswinkel erreicht hat durch einen Auflösungszähler in dem Umdrehungsprozeß gezählt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird entsprechend der Tatsache, ob der Auflösungszählerwert "1" oder größer gewesen ist, oder nicht entschieden, ob die Umkehrung des Fahrzeugs 1 abgeschlossen werden sollte. Das heißt, es wird der Zeitpunkt, bei dem der Azimut von wenigstens einem der Referenzpunkte den Rechtsumdrehungs-Auflösungswinkel erreicht hat, als das Kriterium zur Beurteilung des Zeitpunktes eines Abschlusses der Umdrehung verwendet.

Falls im Schritt S14 positiv entschieden wird, schreitet der Prozeß zum Schritt S15 fort, wobei beurteilt wird, daß die Bewegung der Umkehrbahn abgeschlossen worden ist. Im Schritt S15 wird ein Datenfestlegungsprozeß für eine gerade Bewegungsbahn für die nächste gerade Bahn durchgeführt. Im Schritt S16 wird ein gerader Rückwärts-Bewegungsprozeß durchgeführt, um zu bewirken, daß sich das sich bewegende Fahrzeug 1 gerade in der Richtung bewegt, in der der Y-Koordinatenwert abnimmt.

Im Schritt S17 wird beurteilt, ob die Bewegung auf der geraden Rückwärtsbahn abgeschlossen worden ist oder nicht, entsprechend der Tatsache, ob die y-Koordinate des sich bewegenden Fahrzeugs 1 kleiner geworden ist als der untere Grenzwert Ytn der y-Koordinate. Wenn die Beurteilung positiv ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S18 weiter, in dem beurteilt wird, ob der Xref-Wert der geraden Bahn die X-Koordinate Xende des Punkts, an dem erwartet wird, daß der Arbeitsvorgang beendet ist, überschritten hat oder nicht. Wenn die Beurteilung im Schritt S18 negativ ist, wird Schritt 519 begonnen, um die nächste gerade Bahn festzulegen.

Im Schritt S20 wird ein Linksdrehungs-Auflösungswinkel-Festlegungsprozeß durchgeführt, um den Zeitpunkt festzulegen, wenn eine linke Umkehrung abgeschlossen sein sollte. Im Schritt S21 wird ein U-Umdrehungsprozeß durchgeführt und im Schritt S22 wird beurteilt, ob der Auflösungszählerwert "1" oder größer gewesen ist oder nicht. Falls die Beurteilung positiv ist, springt der Prozeß zum Schritt S8, wobei beurteilt wird, daß die Bewegung der Umkehrungsbahn abgeschlossen worden ist.

Andererseits muß die Bewegung aller geraden Bahnen abgeschlossen sein, bevor im Schritt S18 die Beurteilung positiv werden kann und dann schreitet der Prozeß zum Schritt S23 fort, um den Auflösungswinkel auf der letzten Umkehrungsbahn festzulegen. Dies ist ähnlich wie das Festlegen des Rechtsumdrehungs-Auflösungswinkels oder des Linksumdrehungs-Auflösungswinkels.

Im Schritt S24 ist ein U-Umkehrungsprozeß vollführt und im Schritt S25 wird beurteilt, ob der Auflösungs-Zählerwert "1" oder größer geworden ist oder nicht. Im Schritt S26 wird bewirkt, daß sich das sich bewegende Fahrzeug 1 auf der geraden Bahn bewegt, um in die Heimposition 63 zurückzukehren.

Im Schritt S27 wird beurteilt, ob die X-Koordinate Xp des sich bewegenden Fahrzeugs 1 gleich oder kleiner als die X-Koordinate Xheim der Heimposition 63 gewesen ist oder nicht und falls die Beurteilung positiv ist, wird entschieden, daß das sich bewegende Fahrzeug 1 in die Heimposition 63 zurückgekehrt ist, wodurch es den Prozeß abschließt.

Die Notwendigkeit für den Anfangspol-Unterscheidungsprozeß, der ein Hauptteil der vorliegenden Erfindung ist, wird nun beschrieben. Wie oben beschrieben, wird eine Bewegungsbahn auf der Basis der Positionsinformation (Koordinaten) der Referenzpunkte in einem zweidimensionalen Koordinatensystem bestimmt und das Berechnungsprogramm oder Algorithmus dafür wird in einem geeigneten Speicher vorab gespeichert. Tatsächlich muß bewirkt werden, daß jeder an einer Arbeitsstelle erfaßte Referenzpunkt mit jedem Referenzpunkt, der in dem Berechnungsprogramm zugewiesen wird, übereinstimmt. Falls nicht bewirkt wird, daß die Referenzpunkte, die an der Arbeitsstelle erfaßt werden, geeignet mit den einzelnen in dem Berechnungsprogramm zugewiesenen Referenzpunkten übereinstimmen, unterscheiden sich berechnete Bewegungsbahnen ganz offensichtlich von solchen, die der Betreiber erwartet und der Arbeitsvorgang kann nicht wie gewünscht durchgeführt werden. Insbesondere wird zur Vereinfachung der Berechnung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angenommen, daß ein Programm zum Festlegen einer Bewegungsbahn in einem zweidimensionalen Koordinatensystem vorab gespeichert ist, dessen Ursprung ein Referenzpunkt relativ nahe zu dem anfänglich eingerichteten sich bewegenden Fahrzeug 1 ist und die X-Achse davon die gerade Linie ist, die den Ursprung mit einem anderen Referenzpunkt benachbart dazu verbindet.

Demzufolge ist es augenscheinlich, daß eine zu der beabsichtigten Bewegungsbahn unterschiedliche Bewegungsbahn bestimmt wird und eine geeignete Führungssteuerung nicht vorgesehen wird, wenn diese auf einem Ursprung oder einer Koordinatenachse basiert, die eine Bedingung aufweist, die sich von der obigen Annahme an einer tatsächlichen Arbeitsstelle unterscheidet. Der Anfangspol-Unterscheidungsprozeß ist nützlich, um erfolgreich zu bestimmen, zu welchem Referenzpunkt in dem Bewegungsbahn-Festlegungsprogramm oder Algorithmus ein Referenzpunkt, der an der Arbeitsstelle erfaßt wird, zugeordnet werden soll.

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 13 und die Anordnungsdarstellungen aus Fig. 14 und 15 werden die Einzelheiten des Anfangspol-Unterscheidungsprozesses in dem Schritt S2 beschrieben. Es wird angenommen, daß das sich bewegende Fahrzeug 1 anfangs unter der Bedingung plaziert ist, daß eine virtuelle Linie, die sich in die Richtung entgegengesetzt zu (unter Einschluß eines Winkels von 180° mit) der Vorrück- (Vorwärts-) Richtung LA des sich bewegenden Fahrzeugs 1 erstreckt, die Linie BC schneidet, wobei die gerade Außenlinie BC, die die Referenzpunkte B und C verbindet, als eine Referenzlinie dient und die Vorrückrichtung so festgelegt ist, daß sie auf die Seite weist, auf der die übrigen Referenzpunkte A und B existieren, so wie in diesen Figuren gezeigt. Sogar für den Fall, daß das sich bewegende Fahrzeug 1 zunächst in dem Arbeitsbereich unter einer derartigen Bedingung plaziert ist, sind die zunächst nach dem Start des Betriebs zum Erfassen von Referenzpunkten zu erfassenden Referenzpunkte von jeder Anordnung abhängig, wenn die Form des Arbeitsgebietes oder die Gestalt der Anordnung von Referenzpunkten sich voneinander unterscheiden, wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt. Falls ein Lichtstrahl im Gegenuhrzeigersinn auf der Basis der Vorrückrichtung LA des sich bewegenden Fahrzeugs 1 kreisförmig abtastet, bedeutet dies, daß in Fig. 14 zuerst der Referenzpunkt A erfaßt wird, wohingegen in Fig. 15 zuerst der Referenzpunkt B erfaßt wird. Die Erfassungsabfolge der Referenzpunkte in den jeweiligen Fällen ist A-B-C-D und B-C-D-A.

Falls die Referenzpunkt-Erfassungsabfolge variiert, und somit von der Bedingung wie beispielsweise den Anordnungszustand der Referenzpunkte oder den Zustand, in den das sich bewegende Fahrzeug 1 anfänglich plaziert wird, abhängt, ist keine genaue Führung möglich, wenn eine Steuerung durchgeführt wird, ohne dieses zu erkennen. Vor der Berechnung der Selbstposition und Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs 1 zur Führungssteuerung ist es dann erforderlich, vorher richtig zu erkennen, welchem Referenzpunkt in dem vorher erstellten Bewegungsbahn-Berechnungsalgorithmus jeder erfaßte Referenzpunkt entspricht. Falls Licht von irgendwo anders als von einer erwarteten Reflektoreinrichtung erfaßt wird, ist es ebenso erforderlich, daß das Lichtsignal nicht fälschlicherweise als das von der erwarteten Reflektoreinrichtung reflektierte Licht erkannt werden sollte. Dafür wird der Anfangspol-Unterscheidungsprozeß durchgeführt.

Der Anfangspol-Unterscheidungsprozeß dient zum Verhindern einer falschen Erfassung eines reflektierten Lichtes und um zu bewirken, daß die Erfassungsabfolge von Referenzpunkten mit einer vorgegebenen Abfolge übereinstimmt. Dafür wird in dem Anfangspol-Unterscheidungsprozeß, der in dem Flußdiagramm von Fig. 13 gezeigt ist, der Referenzpunkt, der zuerst erfaßt wird, nachdem das Lichtstrahlabtasten durch die Abtasteinrichtung 2 nach dem Start der Referenzpunkterfassungsoperation um 180° fortgeschritten ist, als der Referenzpunkt C erkannt, das heißt, der Referenzpunkt, von dem angenommen wird, daß er an dritter Stelle nach dem Start der Erfassungsoperation erfaßt werden sollte.

Im Schritt S150 wird beurteilt, ob die Präzessionsrichtung 0° ist, das heißt, ob die Neigungsrichtung der zentralen Drehachse 8 mit der Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs 1 übereinstimmt oder nicht und danach werden die Lichterfassungssignale von dem Lichtempfänger akzeptiert.

Falls die Entscheidung im Schritt S150 positiv ist, werden die während eines Empfangsprozesses S153 für reflektiertes Licht genommenen Daten im Schritt S151 zurückgesetzt. Im Schritt S152 wird entschieden, ob Licht erfaßt worden ist oder nicht und der Prozeß schreitet zum Schritt S153 weiter, um den Empfangsprozeß für reflektiertes Licht durchzuführen, falls Licht erfaßt worden ist. Wenn eine Vielzahl von Lichtstrahlen aus im wesentlichen der gleichen Richtung eingetreten sind, werden in dem Empfangsprozeß für reflektiertes Licht diese Lichtempfangsdaten, das heißt, Daten, die eine Einfallsrichtung oder einen Lichtazimuth bezüglich der Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs 1 zeigen, gemeinsam als ein Erfassungsblock gespeichert.

In jedem Erfassungsblock wird die Anzahl der Lichtempfangsdaten für im wesentlichen die gleiche Richtung, die in dem Erfassungsblock gespeichert sind, nämlich die Anzahl von Lichtempfangsmalen, zusammen mit den erfaßten Azimutdaten gespeichert. Dementsprechend werden in dem Empfangsprozeß für reflektiertes Licht wenigstens so viele Erfassungsblöcke oder Speicherbereiche wie die Anzahl von Referenzpunkten reserviert, in denen die Lichtempfangsdaten gespeichert werden.

Wenn das Speichern von Lichtempfangsdaten beendet ist, oder falls die Beurteilung im Schritt S152 negativ ist, weil kein Licht erfaßt worden ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S154 weiter, um erneut zu bestimmen, ob die Präzessionsrichtung 0° ist. Lichtempfangsdaten werden in dem Empfangsprozeß für reflektiertes Licht gesammelt, bis die obige Beurteilung positiv wird oder während der Kardanmechanismus einen Präzessionszyklus durchführt oder eine Vielzahl von rotierenden Lichtstrahlabtastungen durchgeführt sind.

Falls die Beurteilung im Schritt S154 positiv wird, schreitet der Prozeß zum Schritt S155 fort, in dem ein Pol-Wählprozeß durchgeführt wird. In dem Pol-Wählprozeß werden Erfassungsblöcke gewählt, in denen die Anzahl von Lichtempfangsmalen eine vorgegebene Anzahl überschreitet und die Azimute, die die Erfassungsblöcke darstellen, werden in steigender Reihenfolge in Parametern Aps (1) bis (4) gesetzt.

Im Schritt S156 werden Identifizierungsmoden bestimmt. Der Identifizierungsmodus (1) bedeutet, daß die Anzahl von Erfassungsblöcken, in denen die Anzahl von Lichterfassungsmalen größer ist als die vorgegebene Anzahl, vier ist oder gleich der Anzahl von vorgegebenen Referenzpunkten. Der Identifizierungsmodus (2) bedeutet, daß die Anzahl von Erfassungsblöcken kleiner als vier ist und der Identifizierungsmodus (3) bedeutet, daß die Anzahl von Erfassungsblöcken größer als die Anzahl der Referenzpunkte oder vier ist.

Für den Identifizierungsmodus (1) schreitet der Prozeß zum nächsten Schritt S157, weil vier Erfassungsblöcke gleich der Anzahl der Referenzpunkte gewählt werden konnten. Für den Identifizierungsmodus (2) kehrt der Prozeß zum Schritt S152 zur weiteren Lichtempfangsdatensammlung zurück, weil die Anzahl von Lichtempfangsdaten klein ist und die vier Referenzpunkte nicht identifiziert werden konnten. Für den Identifizierungsmodus (3) wird die Erfassungsoperation erneut mit Schritt S151 gestartet, weil erwogen wird, daß Licht von anderen lichtreflektierenden oder aussendenden Objekten als die vorgegebene Reflektoreinrichtung empfangen worden ist und die vier Referenzpunkte nicht identifiziert werden konnten.

Im Schritt S157 wird entschieden, ob der Azimut Aps (1) des Erfassungsblocks mit dem kleinsten Azimut größer ist als 180° oder nicht. Falls die Entscheidung positiv ist, sind die Azimute Aps (1) bis (4) von allen Erfassungsblöcken größer als 180°. Dies bedeutet, daß der Ort des sich bewegenden Fahrzeugs 1 außerhalb des Arbeitsbereichs ist oder andere lichtreflektierende oder emittierende Objekte als die vorgegebene Reflektoreinrichtung erfaßt worden sind. Somit kehrt der Prozeß zum Schritt S151 zurück, um den Empfangsprozeß für reflektiertes Licht vom Anfang erneut zu versuchen.

Falls die Beurteilung im Schritt S157 negativ ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S158 fort, wobei "3" im Parameter c eingestellt wird.

Im Schritt S159 wird beurteilt, ob der Azimut Aps (2) des Erfassungsblocks mit dem zweitkleinsten Azimut größer als 180° ist oder nicht. Falls die Beurteilung im Schritt S159 positiv ist, springt der Prozeß zum Schritt S164. Falls die Beurteilung im Schritt S159 negativ ist, wird der Schritt S160 angefangen, um "0" im Parameter C einzustellen.

Im Schritt S161 wird beurteilt, ob der Azimut Aps (3) des Erfassungsblocks mit dem drittkleinsten Azimut größer als 180° ist oder nicht. Falls die Beurteilung positiv ist, springt der Prozeß zum Schritt S164. Falls die Beurteilung im Schritt S161 negativ ist, wird der Schritt S162 angefangen, um "1" im Parameter C einzustellen.

Im Schritt S163 wird beurteilt, ob der Azimut Aps (4) des vierten Erfassungsblocks mit dem größten Azimut größer als 180° ist oder nicht. Falls die Beurteilung positiv ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S164 fort. Falls die Beurteilung im Schritt S163 negativ ist, sind die Azimute Aps (1) bis (4) aller Erfassungsblöcke kleiner als 180°. Dies bedeutet, daß sich der Ort des sich bewegenden Fahrzeugs 1 außerhalb des Arbeitsbereichs befindet oder andere lichtreflektierende oder aussendende Objekte als die vorgegebene Reflektoreinrichtung erfaßt worden sind. Somit kehrt der Prozeß zum Schritt S151 zurück, um den Empfangsprozeß für reflektierendes Licht vom Beginn erneut zu versuchen.

Im Schritt S164 wird der Erfassungsblock Aps (n + C) auf den Azimut Theta (n) des Referenzpunktes n gesetzt. Die Zahlen von "1", "2", "3" und "4" werden den Referenzpunkten A, B, C bzw. D als Parameter n zugeordnet.

Beispielsweise ist die Beurteilung im Schritt S159 positiv, wenn das sich bewegende Fahrzeug 1 und die Anordnung der Referenzpunkte in der Beziehung von Fig. 15 stehen. Dementsprechend wird der Azimut Aps (1 + 3) = Aps (4) des Erfassungsblocks als der Azimut Theta (1) des Referenzpunktes A (n = 1) gesetzt. In ähnlicher Weise wird der Azimut Aps (2 + 3) = Aps (5) des Erfassungsblocks als der Azimut Theta (2) des Referenzpunktes B (N = 2) gesetzt. Da die Anzahl der vorgesehenen Referenzpunkte "4" ist, übersteigt in diesem Ausführungsbeispiel der Parameter (n + C) niemals "4". Falls daher der Parameter (4) als Folge der Verarbeitung im Schritt S164 übersteigt, wird deswegen "4" von der Summe (n + C) subtrahiert.

Die Beurteilung im Schritt S161 ist positiv, wenn sich das sich bewegende Fahrzeug 1 und die Anordnung der Referenzpunkte in der Beziehung von Fig. 14 befinden. In diesem Fall ist der Parameter C "0" bzw. Azimute Aps (1) bis (4) werden direkt als Azimute Theta (1) bis (4) gesetzt.

Im Schritt S165 wird der Erfassungsblock Aps (n + C) als vorhergesagter Azimut Theta p(n) gesetzt, für den der gleiche Referenzpunkt bei der nächsten Abtastung erfaßt werden soll. Das bedeutet, daß der gleiche Azimut wie der gegenwärtig erfaßte Azimut als ein vorhergesagter Azimut gesetzt wird. Durch Setzen eines vorhergesagten Azimuts in dieser Weise kann eine Erfassung einer erwarteten Reflektoreinrichtung beurteilt werden, entsprechend der Tatsache, ob der erfaßte Azimut bei der nächsten Abtastung ungefähr mit dem vorhergesagten Azimut übereinstimmt oder wesentlich davon abweicht. In diesem Fall wird natürlich auch eine Korrekturoperation ausgeführt, so daß der Parameter (n + C) "4" nicht übersteigt.

Danach werden in den Schritten S9 und S16 Bestimmungsprozesse für eine gerade Bahn unter Bezugnahme auf das in Fig. 10 gezeigte Flußdiagramm und die in den Fig. 11 und 12 gezeigten Arbeitsbereiche durchlaufen. Dabei werden die Arbeitsbereiche als nahezu trapezförmig angenommen und die Koordinaten besitzen den Ursprung des Punktes B und die X-Achse der geraden Linie BC. Anstelle eines rechtwinkeligen Arbeitsbereiches, bei dem keine Änderung in der Länge der geraden Bahnen vorhanden ist, wird somit durch Annahme von einem ungefähr trapezförmigen Arbeitsbereich, bei dem sich die Länge der geraden Bahnen ändert, die Absicht der Beschreibung deutlicher.

In den Fig. 11 und 12 kennzeichnet eine gepunktete Linie 26 den oberen Grenzwert Ytf der Y-Koordinate von geraden Bahnen, der innerhalb des Arbeitsbereiches in einem vorgegebenen Abstand Yth davon festgelegt ist und eine strichpunktierte Linie 27 kennzeichnet den unteren Grenzwert Ytn der Y-Koordinate der geraden Bahnen. Ein sich bewegendes Fahrzeug 1 beginnt eine U-Umkehrung, wenn es an der gepunkteten Linie 26 oder an der strichpunktierten Linie 27 ankommt.

Zunächst wird im Schritt S100 beurteilt, ob die Koordinate Xref einer in Frage stehenden geraden Bahn kleiner ist als die X-Koordinate Xa des Referenzpunktes A oder nicht. Falls die Beurteilung positiv ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S101 fort. Die Beurteilung im Schritt S100 wird positiv, wenn ein sich bewegendes Fahrzeug 1 im Bereich Aa von Fig. 11 existiert und wenn kein entsprechender Bereich in dein Arbeitsbereich aus Fig. 12 besteht. Im Schritt S101 werden der Ursprung von Koordinaten oder die Koordinaten (0, 0) des Referenzpunktes B in Variablen (x1, y1) gesetzt und die Koordinaten (Xa, Ya) des Referenzpunktes A werden in Variablen (x2, y2) eingestellt.

Falls andererseits der Schritt S100 negativ ist, springt der Prozeß zum Schritt S102. Im Schritt S102 wird beurteilt, ob die Koordinate Xref einer in Frage stehenden geraden Bahn größer ist als die X-Koordinate Xd des Referenzpunktes D oder nicht. Falls Schritt S102 positiv ist, fährt der Prozeß mit Schritt S103 fort. Die Beurteilung im Schritt S100 ist negativ und im Schritt S102 positiv, wenn im Bereich Ac von Fig. 11 ein sich bewegendes Fahrzeug 1 existiert und kein entsprechender Bereich in dem Arbeitsbereich aus Fig. 12 existiert. Im Schritt S103 werden die Koordinaten (Xd, Yd) des Referenzpunktes D in Variablen (x1, Y1) gesetzt und die Koordinaten (Xc, 0) des Referenzpunktes C werden in Variablen (x2, y2) gesetzt.

Falls die Beurteilung im Schritt S102 negativ ist, wird Schritt S104 begonnen. Die Beurteilungen in den Schritten S100 und S102 sind beide negativ, wenn im Bereich Ab von Fig. 11 oder irgendwo anders in dem Arbeitsbereich aus Fig. 12 ein sich bewegendes Fahrzeug existiert. Im Schritt S104 werden die Koordinaten (Xa, Ya) des Referenzpunktes A in Variablen (x1, y1) gesetzt und die Koordinaten (Xd, Yd) des Referenzpunktes D werden in Variablen (x2, y2) gesetzt.

Nachdem die Koordinatenwerte in den Schritten S101, S103 oder S104 gesetzt worden sind, schreitet der Prozeß zum Schritt S105, in dem die in der Figur gezeigte Berechnungsformel verwendet wird, um den oberen Y-Koordinatengrenzwert Ytf der geraden Bahnen zu berechnen.

Die Schritte S106 bis S111 sind Verarbeitungen, um den unteren Y-Koordinatengrenzwert Ytn der geraden Bahnen zu berechnen. Im Schritt S106 wird beurteilt, ob die X-Koordinate Xref einer geraden Bahn kleiner ist als "0" oder nicht. Falls die Beurteilung positiv ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S107. Die Beurteilung im Schritt S106 wird positiv, wenn ein sich bewegendes Fahrzeug 1 im Bereich Ad aus Fig. 12 existiert und kein entsprechender Bereich in dem Arbeitsbereich aus Fig. 11 existiert. Im Schritt S107 werden die Koordinaten (Xa, Ya) in Variablen (x1, y1) gesetzt und die Koordinaten (0, 0) des Ursprungs oder Referenzpunkts B werden in Variablen (x2, y2) gesetzt.

Falls andererseits Schritt S106 negativ ist, fährt der Prozeß mit Schritt S108 fort. Im Schritt S108 wird beurteilt, ob die Koordinate Xref einer geraden Bahn größer ist als die X-Koordinate Xc des Referenzpunktes c oder nicht. Falls die Beurteilung im Schritt S108 positiv ist, wird Schritt S109 ausgeführt. Die Beurteilung im Schritt S106 ist negativ und Schritt S108 ist positiv, wenn ein sich bewegendes Fahrzeug im Bereich Af aus Fig. 12 existiert und kein entsprechender Bereich in dem Arbeitsgebiet aus Fig. 11 existiert. Im Schritt S109 werden die Koordinaten (Xc, 0) des Referenzpunktes C in Variablen (x1, y1) gesetzt und die Koordinaten (Xd, Yd) des Referenzpunktes D werden in Variablen (x2, y2) gesetzt.

Falls die Beurteilung im Schritt S108 negativ ist, geht der Prozeß zum Schritt S110. Die Beurteilung in den Schritten S106 und S108 sind beide negativ, wenn ein sich bewegendes Fahrzeug 1 im Bereich Ae aus Fig. 12 oder irgendwo anders in dem Arbeitsgebiet aus Fig. 11 existiert. Im Schritt S110 werden die Koordinaten (0, 0) des Ursprungs oder Referenzpunktes B in Variablen (x1, y1) gesetzt und die Koordinaten (Xc, 0) werden in Variablen (x2, y2) gesetzt.

Nachdem die Koordinatenwerte entsprechend den Schritten S107, S109 und S110 gesetzt worden sind, schreitet der Prozeß zum Schritt S111, in dem die in der Figur gezeigte Berechnungsformel verwendet wird, um den unteren Y-Koordinatengrenzwert Ytn der geraden Bahnen zu berechnen.

Die oberen und unteren Grenzkoordinaten Ytf und Ytn der geraden Bahnen werden in der oben beschriebenen Weise bestimmt und diese Bahnen werden an Intervallen von L plaziert und eine Bewegungsbahn wird definiert, indem die geraden Bahnen durch Umkehrbahnen verbunden werden.

Nun werden die Hauptfunktionen des Steuersystems zum Durchführen der oben beschriebenen Operation unter Bezugnahme auf das Funktionsblockschaltbild aus Fig. 1 beschrieben. In dieser Figur wird ein von einer Lichtaussende-Einrichtung 2a einer Abtasteinrichtung 2 ausgesendeter Lichtstrahl 2E durch einen Reflektor 6 (Reflektoren 6a bis 6d) reflektiert und das reflektierte Licht 2R wird im Lichtempfänger 2b erfaßt. Ein Enkoder 7 erzeugt ein Pulssignal entsprechend des Umdrehungsbetrags des Spiegels 4 (Fig. 2).

Im Azimutdetektor 8 wird der Azimut von jedem Reflektor 6a bis 6d so wie er vom sich bewegenden Fahrzeug 1 aus gesehen wird auf der Basis der erfaßten Richtung des reflektierten Lichtes 2E erfaßt. Das von dem Lichtempfänger 2b erfaßte Lichtempfangssignal und das Pulssignal vom Enkoder 7 werden dem Azimutdetektor 8 eingegeben. Der Azimutdetektor 18 besitzt eine Zählerfunktion zum Zählen des Pulssignals des Enkoders 7 und berechnet den Azimut jedes Reflektors 6a bis 6d auf der Basis des Zählwertes des Pulssignals jedesmal, wenn ein Lichtempfangssignal von einem Lichtempfänger 2b eingegeben wird.

An einem Punkt, an dem die Lichtstrahlabtastung initiiert wird, ist es nicht möglich, die Entsprechung der Referenzpunkte in dem Bewegungsbahn-Berechnungsprogramm und der Reflektoren 6a bis 6d in den im Azimutdetektor 18 auf der Arbeitsstelle erfaßten Azimute festzustellen, und somit wird ein Prozeß zum Zuordnen der erfaßten Azimute zu bestimmten Referenzpunkten im Anfangspol-Prozessor 30 durchgeführt. Lm Lichtempfangssignal-Speicher 26 werden Lichtempfangsdaten (= Azimute), die im Azimutdetektor 18 erfaßt werden, für jeden Erfassungsblock in der oben beschriebenen Weise gespeichert. In der Pol-Wähleinrichtung 27 werden vier Azimute aus den im Lichtempfangssignal-Speicher 26 gespeicherten Erfassungsblöcken in steigender Reihenfolge extrahiert, wobei die Azimute die jeweiligen Erfassungsblöcke darstellen. In der Azimut-Bestimmungseinrichtung 28 werden die extrahierten Azimute auf jeweilige Azimute Theta (1) bis Theta (4) entsprechend dem im Flußdiagramm von Fig. 13 gezeigten Prozeß angewendet, wodurch die extrahierten Azimute den Referenzpunkten zugeordnet werden.

Im Referenzpunkt-Positionsrechner 19 wird eine Referenzpunktposition gemäß den Azimuten und Abständen der Referenzpunkte wie unter Bezugnahme auf die Schritte S2 und S3 aus Fig. 7A beschrieben berechnet. Zum Berechnen der Referenzpunktposition werden dem Referenzpunkt-Positionsrechner 19 die Neigungsrichtungsdaten der Präzessionseinrichtung vom Kardantyp angezeigt durch einen Rotationswinkel, der durch einen (nicht gezeigten) mit dem Motor 15 gekoppelten Sensor erfaßt wird und das von dem Lichtempfänger 2a empfangene Lichtsignal eingegeben.

In Positions- und Vorrückrichtungsrechner 20 werden die Position und Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs 1 auf der Basis der vom Azimutdetektor 18 und Referenzpunkt-Positionsrechner 19 bereitgestellten Daten berechnet. In der Referenzkoordinaten-Wähleinrichtung 21 werden auf der Basis der Positionsdaten für die Referenzpunkte, bereitgestellt durch den Referenzpunkt-Positionsrechner 19, und der Position (Xp, Yp) und der Vorrückrichtung Theta f des sich bewegenden Fahrzeugs 1, bereitgestellt durch den Positions- und Vorrückrichtungs-Rechner 20, die Abweichungswinkel Phi (n) der Vorrückrichtung Theta f relativ zur X-Koordinatenachse für die jeweiligen Referenzkoordinaten (1) bis (4) berechnet, um dadurch eine Referenzkoordinate wie oben beschrieben auszuwählen. Das Koordinatenbestimmungssignal, das im Zusammenhang mit der Referenzkoordinatenbestimmung ausgegeben wird, wird der Festlegungseinrichtung 22 für Bewegungsbahnen und dem Positions/Vorrückrichtungs-Rechner 20 eingegeben. Im Ansprechen auf das Bestimmungssignal wird die Endkoordinate Xende in der X-Achsenrichtung der geraden Bahnen in der Festlegungseinrichtung 22 für Bewegungsbahnen revidiert. Das bedeutet, daß als die Xende eine Position eingestellt wird, die um einen vorgegebenen Wert näher am Ursprung liegt als die X-Koordinate des Referenzpunktes mit der größten X-Koordinate in den gewählten Referenzkoordinaten, beispielsweise ein Koordinatenwert, der um die Hälfte der Breite des sich bewegenden Fahrzeugs 1 kleiner ist. Ebenso werden im Positions/Vorrückrichtungs-Rechner 20 die darauffolgenden Berechnungen entsprechend den Referenzkoordinaten durchgeführt, die durch das Referenzkoordinaten-Bestimmungssignal gewählt sind.

Der Rechner 23 für das Ende einer geraden Bahn berechnet Endkoordinaten jeder geraden Bahn auf der Basis des X-Koordinatenwertes des Fahrzeugs 1 und der Koordinaten der Referenzpunkte A bis D, die von dem Positions/Vorrückrichtungs-Rechner 20 bzw. dem Referenzpositions-Rechner 19 zugeführt werden. Die berechneten Endkoordinaten werden der Festlegungseinrichtung 22 für die Bewegungsbahn zugeführt.

Der Komparator 24 erfaßt die Abweichung zwischen den Bewegungsbahnkoordinaten, bereitgestellt von der Festlegungseinrichtung 22 für Bewegungsbahnen, und der gegenwärtigen Position und Vorrückrichtungsdaten des sich bewegenden Fahrzeugs 1, bereitgestellt vom Positions/Vorrückrichtungs-Rechner 20, und gibt sie an die Führungs-Steuereinrichtung 25 ab. Auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses im Komparator 24 betätigt die Führungs-Steuereinrichtung 25 das Lenkrad des sich bewegenden Fahrzeugs 1 mit einem (nicht gezeigten) Lenkmotor, um dadurch die Bewegungsrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs 1 so einzustellen, daß sich die Abweichung verringert.

In dem obigen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel gezeigt, bei dem eine der die einzelnen Referenzpunkte verbindenden geraden Außenlinien, die durch eine virtuelle Linie geschnitten wird, die in der Richtung von 1800 bezüglich der Vorrückrichtung des in dem Arbeitsgebiet plazierten sich bewegenden Fahrzeugs 1 verläuft, als eine Referenzlinie verwendet und eine Bewegungsbahn wird mit Linien senkrecht zur Referenzlinie, die als X-Achse dient, festgelegt. Alternativ dazu ist es möglich, daß die gerade Außenlinie, die den kleinsten Winkel mit der Vorrückrichtung des in dem Arbeitsgebiet plazierten sich bewegenden Fahrzeugs 1 bildet, als die Y-Achse gewählt wird und eine Bewegungsbahn wird so festgelegt, daß gerade Bahnen parallel zur Y-Achse ausgerichtet sind.

In dem letzteren Fall wird eine der geraden Außenlinien, die einzelne Referenzpunkte verbinden, die durch eine virtuelle Linie geschnitten wird, die in der Richtung von 90° bezüglich der Vorrückrichtung des anfänglich in dem Arbeitsbereich plazierten sich bewegenden Fahrzeugs 1 verläuft, als eine Basislinie verwendet und die Azimute aller vier Referenzpunkte werden entsprechend einem Ersetzungskriterium bestimmt, nämlich daß der erste Referenzpunkt, der ein Azimut von 90° oder größer mit der Vorrückrichtung bildet, als der Referenzpunkt erkannt wird, von dem erwartet wird, daß er als zweites in dem Bewegungsbahn-Berechnungsprogramm erfaßt wird. Dann wird ein Bewegungsweg festgelegt, der aus einer Vielzahl von geraden Bahnen besteht, die ungefähr parallel zur Referenzlinie sind und aus Übergangsbahnen, um von einer der geraden Bahnen auf eine andere zu kommen.

Der Grund zur Verwendung des obigen Verfahrens einer Bestimmung der Azimute des Referenzpunktes ist wie folgt. Die Fig. 8 und 9 sind vorgesehen zum Erklären des Bestimmungsverfahrens des Azimuts jedes Referenzpunktes, wenn sich das sich bewegende Fahrzeug 1 auf geraden Bahnen bewegen soll, die parallel zur Referenzlinie festgelegt sind.

Falls das sich sich bewegende Fahrzeug 1 auf einer geraden Bahn parallel zur Referenzlinie (Linie AB) bewegen soll, wird das sich bewegende Fahrzeug 1 in gewöhnlicher Weise anfangs entlang der Linie AB plaziert, die als Referenzlinie bestimmt wurde und nahe am Referenzpunkt B wie in Fig. 8 gezeigt. Jedoch kann es in Ausnahmen anfangs diagonal zur Referenzlinie AB wie in Fig. 9 gezeigt plaziert werden.

Falls ein Lichtstrahl in einer Gegenuhrzeigerrichtung auf der Grundlage der Vorrückrichtung des Fahrzeuges rotierend abtastet, ist der Referenzpunkt C in Fig. 8 der erste Referenzpunkt, für den erfaßte Azimut 180° überschreitet, wohingegen es der Referenzpunkt B in Fig. 9 ist. Beide stimmen nicht überein. Falls der erste Referenzpunkt, für den der erfaßte Azimut 90° überschreitet, als der Referenzpunkt definiert wird, von dem erwartet wird, daß er als zweites erfaßt werden soll, ist jedoch in beiden Fällen von den Fig. 8 und 9 der Referenzpunkt B derjenige, von dem erwartet wird, daß er als zweiter erfaßt werden soll.

In diesem Ausführungsbeispiel wird eine spezielle Lichtstrahl-Abtastortskurve durch einen Präzessionsmechanismus vom Kardantyp beschrieben, um zu ermöglichen, daß ein Lichtstrahl mit Sicherheit auf die Referenzpunkte A bis D angewendet wird. Die Steuerung im Zusammenhang mit dem Betrieb des Mechanismus vom Kardantyp ist in den jananischen Patentanmeldungen No. 3-126511 und 3-230833 beschrieben und ist nicht direkt von Bedeutung für die vorliegende Erfindung, und somit wird sie hier in der Beschreibung weggelassen.

Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung wie in diesem Ausführungsbeispiel auch für ein System implementiert werden kann, das keinen Präzessionsmechanismus vom Kardantyp trägt, nämlich für ein System, bei dem die Lichtstrahl-Abtastebene nicht verändert wird.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist es entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, der Richtung, in der das sich bewegende Fahrzeug plaziert wird, beim Start eines Arbeitsvorgangs in Abhängigkeit von der Anordnung der Referenzpunkte oder der Arbeitsgebietsgestalt besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Sogar wenn der Betreiber das sich bewegende Fahrzeug lediglich an einer Arbeitsstartposition mit einer ungefähren Ahnung plaziert, wird eine Bewegungsbahn, die ermöglicht, daß der Arbeitsvorgang effizient durchgeführt wird, automatisch ausgewählt und entsprechend der Arbeitsgebietsgestalt festgelegt bzw. eingestellt. Außerdem kann die tatsächliche Referenzpunkterfassungsabfolge so eingestellt werden, daß sie einer vorher in dem Berechnungsbahn-Berechnungsprogramm angenommenen Erfassungsabfolge entspricht. In der vorliegenden Erfindung ist das Einsetzen des sich bewegenden Fahrzeuges an der Arbeitsstartposition oder die Vorbereitungsprozedur vor dem Arbeitsbeginn vereinfacht und leicht automatisierbar.

Claims (7)

1. Führungs-Steuersystem für ein sich bewegendes Fahrzeug (1) umfassend:
eine auf dem sich bewegenden Fahrzeug (1) montierte Lichtstrahl-Abtasteinrichtung (2), die rotierend mit einem Lichtstrahl (2E) in einer vorgegebenen Richtung um das sich bewegende Fahrzeug (1) herum abtastet;
eine auf dem sich bewegenden Fahrzeug (1) angebrachte Lichtempfangs-Einrichtung (2b) zum Erfassen des an einer Lichtreflektoreinrichtung (6 (6a bis 6d)) reflektierten Lichtstrahls (2R), wobei die Lichtreflektoreinrichtung (6 (6a bis 6d)) an wenigstens vier Referenzpunkten (A, B, C, D) plaziert ist, die an Positionen getrennt von dem sich bewegenden Fahrzeug (1) angeordnet sind, so daß sie ein Bewegungsgebiet umgeben und zum Reflektieren von Licht in seine Einfallsrichtung;
eine Einrichtung (7, 18) zum Erfassen des Azimuts jedes Referenzpunktes (A, B, C, D) auf der Grundlage des sich bewegenden Fahrzeugs (1) auf der Basis des Erfassungssignals des an jedem Referenzpunkt (A, B, C, D) reflektierten Lichtes;
eine Speichereinrichtung (21, 22, 23) mit einem darin gespeicherten Algorithmus zum Berechnen einer relativen Bewegungsbahn für die Referenzpunkte (A, B, C, D);
eine Einrichtung (20) zum Berechnen einer gegenwärtigen Position des sich bewegenden Fahrzeugs (1) auf der Basis der Lichterfassungssignale und der erfaßten Azimute der Referenzpunkte (A, B, C, D); und
eine Einrichtung (25) zum Führen des sich bewegenden Fahrzeugs (1), so daß die berechnete gegenwärtige Position einer vorgegebenen Bewegungsbahn (36) folgt, wobei das Führungs-Steuersystem für ein sich bewegendes Fahrzeug (1) umfaßt:
eine Einrichtung (30), um jeden erfaßten Referenzpunkt jedem Referenzpunkt in dem Algorithmus zum Berechnen der relativen Bewegungsbahn zuzuordnen, auf der Grundlage eines Referenzpunktes, der zuerst unter der Bedingung erfaßt wird, daß der Azimut einen ersten vorgegebenen Winkel überschreitet, und eines Referenzpunktes, der zuletzt erfaßt wird, wobei der Azimut kleiner als der zweite vorgegebene Winkel ist, wenn der Azimut bezüglich der Vorrückrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs (1) gemessen wird, das anfänglich in dem Bewegungsgebiet vor dem Start eines Arbeitsvorganges plaziert wird; und
eine Einrichtung (22, 23), um eine Bewegungsbahn festzulegen, entsprechend dem Algorithmus unter Verwendung der Positionsinformation für die zugeordneten Referenzpunkte (A, B, C, D).

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnungseinrichtung (30) den Referenzpunkt als den Ursprung eines Koordinatensystems, in dem die Bewegungsbahn festgelegt ist, und die Koordinatenachse bestimmt; und
die Einstelleinrichtung (22, 23) für eine Bewegungsbahn eine Vielzahl von im wesentlichen geraden Bewegungsbahnen (36) festlegt, die einen dritten vorgegebenen Winkel mit der besonderen geraden Außenlinie auf dem Koordinatensystem bildet, auf der Grundlage einer besonderen geraden Außenlinie einer Vielzahl von geraden Außenlinien, die sequentiell die benachbarten Referenzpunkte verbinden, so daß sie das Bewegungsgebiet umgeben, wobei die besondere gerade Außenlinie durch eine virtuelle Linie geschnitten wird, die in der Richtung verläuft, die entweder den ersten oder zweiten vorgegebenen Winkel mit der Vorrückrichtung bildet.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorgegebene Winkel ungefähr 90° ist und der dritte vorgegebene Winkel ungefähr 180° ist.

4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite vorgegebene Winkel ungefähr 180° ist und der dritte vorgegebene Winkel ungefähr 90° ist.

5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen geraden benachbart zueinander angeordneten Bewegungsbahnen (36) an einem ihrer Enden durch eine Übertragungsbahn (36r) verbunden sind, um sich von einer zur anderen zu bewegen, wobei eine einzelne kontinuierliche Bewegungsbahn gebildet wird.

6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahl-Abtasteinrichtung (2) eine Oszillationseinrichtung (11 bis 14), zum vertikalen Oszillieren des Lichtstrahls einschließt und außerdem umfaßt:
eine Einrichtung, die die Azimute von einfallenden Lichtstrahlen speichert, die in der Lichtempfangs-Einrichtung (2b) während der Lichtstrahl-Abtastung durch die Lichtstrahl-Abtasteinrichtung (2) vor der Bewegung des sich bewegenden Fahrzeugs (1) erfaßt werden, und die Anzahl von einfallenden Lichtstrahlen, die im wesentlichen in dem gleichen Azimut erfaßt werden;
eine Einrichtung (26) zum Sortieren der gespeicherten Azimute in der Reihenfolge der Größe; und
eine Einrichtung (28) zum Registrieren des gleichen Azimuts als einen Azimut der vorgegebenen Lichtreflektoreinrichtung, so wie er von dem sich bewegenden Fahrzeug (1) gesehen wird, wenn die Anzahl der einfallenden Lichtstrahlen, die im wesentlichen in dem gleichen Azimut erfaßt wird, eine vorgegebene Anzahl erreicht hat.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahl-Abtasteinrichtung (2) so konstruiert ist, daß der Lichtstrahl rotierend eine Vielzahl von Malen während einem vertikalen Oszillationszyklus abtastet.