JP2712061B2 - 移動体の位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体等の位置検出装
置に関し、特に、農業および土木作業に使用される自走
式機械や、工場内で使用される自動搬送装置などの、移
動体の位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような移動体の現在位置を
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、移動体か
ら離れた少なくとも３か所に固定され、入射方向に光を
反射する光反射手段と、この光反射手段によって反射さ
れた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）。

【０００３】この装置では、前記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出力信
号に基づいて検出する。そして、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を表す情報
（位置情報）とから移動体の位置を演算するように構成
している。

【０００４】上記の装置においては、移動体つまり自走
車が傾斜した状態のまま走行したり、走行中に揺れたり
することによって自走車から発せられた光ビームを光反
射手段に照射できない場合があり、光反射手段での反射
光を受光手段で検出できないことがある。また、予定の
光反射手段以外の反射物体からの光を受光手段で受光し
てしまうような場合もあった。光反射手段からの光を検
出できなかったり、誤って、他からの光を予定の光反射
手段の反射光として検出してしまうと、自走車の位置を
正しく算出することができずに、予定されたコースに沿
って自走車を走らせられなくなる場合がある。

【０００５】これに対し、本出願人は、次のような制御
装置を提案した（特開平２−１０９１０７号公報）。こ
の装置では、今回および前回の走査によってすでに検出
された自走車の進行方向を基準とする各光反射手段の方
位角データに基づき、その次の走査で同じ光反射手段が
検出されるはずの方位角を予測する。そして、この方位
角で示される予測方位から入射する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。そして、もしも
予測方位から光が入射されないことが繰返された場合に
は自走車を停止させるようにしている。

【０００６】また、本出願人は、予測方位から光が入射
されない場合、応急的な処置として、光反射手段が少な
くとも前記予測方位の近辺に存在するはずであるという
判断のもとに、この予測方位データを実際の方位角の代
わりに使用して自走車の位置検出を行うようにした制御
装置も提案した（特願平２−１２４２４号）。

【０００７】この制御装置では、光反射手段の見失いが
一時的な場合は、自走車を停止させないで、予測方位を
実際の光反射手段が存在する方位であるとみなし、この
予測方位データを使用して自走車の位置を検出するよう
にしている。このような処置を行っても、光反射手段の
見失いが一時的であれば、予測方位と実際の方位との誤
差は小さいので実用上の支障はない。しかし、自走車が
走行する路面の状態によっては、光反射手段を頻繁に見
失ったり見失いが長時間にわたることがあり、このよう
な場合には、また新たな対応手段が必要になる。

【０００８】これに対して、光反射手段を見失った後に
行われる上記のような対応ではなく、光反射手段を見失
う前の対応策も考えられている。例えば、光ビームを光
反射手段に確実に照射できるようにすることを目的とし
て、発生した光ビームをガルバノミラーやポリゴンミラ
ーを利用して上下方向に高速に振動させつつ水平方向に
走査させるようなビーム光走査装置が提案されている
（特開昭６０−２４２３１３号公報）。

【０００９】図２５は、このような従来の装置による光
ビームの走査軌跡（光跡）を示す図である。同図（ａ）
は光ビームを水平方向に回転走査させつつ、この光ビー
ムをガルバノミラーで上下方向にも揺動走査した場合の
光跡の一部分を示す。同図（ｂ）は前記光ビームの上下
方向の揺動走査をポリゴンミラーで行った場合の光跡の
一部分を示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のビーム光走査装
置では、次のような問題点があった。自走車が路面の傾
斜地部分を走行したり揺れたりしても、自走車から投射
する光ビームがなるべく高い確率で光反射手段に照射で
きるように、ガルバノミラーを利用して上下方向にも所
定の振れ幅で揺動走査する方式では、自走車と光反射手
段との距離が大きくなるに従って光反射手段位置での光
跡の振れ幅が大きくなると共に波長が長くなる。そのた
めに、例えば図２５（ａ）に示すように光反射手段６が
光ビームと交差できなくなってしまうことが有り得る。

【００１１】また、ポリゴンミラーを利用した方式にお
いても、自走車と光反射手段６との距離が大きくなるに
従って光反射手段位置での光跡の間隔が広くなる。その
ために、例えば図２５（ｂ）に示すように光反射手段６
と光ビームとが交差できなくなってしまうことが有り得
る。

【００１２】光跡の波長もしくは間隔を小さくして光反
射手段６に光ビームの光跡を交差させやすくするために
は、回転走査に対する上下揺動走査の速度比を上げる必
要がある。つまり、上下揺動走査の駆動速度を大きくす
るか回転走査速度を小さくすることが必要になる。

【００１３】ところが、ガルバノミラーやポリゴンミラ
ーの駆動速度を大きくするのは機械構造的な制約もあっ
て大変難しい。また、水平方向の走査速度を小さくする
と、一定時間あたりの受光データ数が少なくなって位置
検出精度が低下し、特に、自走車等のような移動体の位
置検出用として使用する場合、検出精度の低下が著し
い。

【００１４】本発明は、上記従来技術の問題点に対し
て、移動体から投射する光ビームを各光反射手段に高い
確率で照射できるように構成することによって、位置検
出精度を高めることができる移動体の位置検出装置を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の問題点に対処し、
位置検出精度を高めるという目的を達成するために、本
発明は、移動体に搭載された光ビーム発生手段から投射
された光ビームを、前記移動体を中心として略水平面内
で回転走査する手段と、この回転走査周期の２倍以上の
長い周期で、前記回転走査される光ビームを上下方向に
揺動させる揺動手段とを具備し、前記移動体から投射さ
れた光ビームのうち、この移動体から離れた少なくとも
３か所の定位置に設けられた光反射手段によって反射さ
れて戻ってきた反射光を受光し、その受光方向と前記光
反射手段の位置情報とに基づいて移動体の位置を検出す
るように構成した点に特徴がある。

【００１６】

【作用】上記の特徴を有する本発明では、前記光ビーム
の揺動の１サイクル中に複数回の回転走査が行われる。
したがって、移動体を中心とする円筒面を想定した場
合、その円筒面上で光ビームによる網目状の光跡が描か
れる。

【００１７】すなわち、垂直方向に立てられた光反射手
段の近辺において、揺動の１サイクル中、垂直方向の高
さが異なる数回以上の回転走査が行われる。その結果、
揺動１サイクル中に高い確率で光跡が光反射手段を横切
ることになり、それだけ光反射手段で反射された光ビー
ムを受光する確率が高くなる。

【００１８】

【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。図２は本発明の位置検出装置を搭載し、所定
の領域を走行する自走車を示す斜視図である。図２にお
いて、移動体としての自走車１が走行している領域の周
囲には、入射した光をその入射方向に反射する反射面を
有する光反射器（以下、単に反射器という）６ａ〜６ｄ
が配設されている。反射器６ａ〜６ｄの反射面には、コ
ーナキューブプリズム等周知の光反射手段が使用されて
いる。自走車１は、例えばその下面に図示しない芝刈作
業用カッタブレードを有する芝刈り機である。自走車１
の上部には、光ビーム走査装置（以下、単に走査装置と
いう）２が搭載されている。この走査装置２は、光ビー
ム２Ｅを発生する発光器、および前記反射器６ａ〜６ｄ
で反射された光ビーム２Ｅの反射光２Ｒを受ける受光器
を有する。発光器は発光ダイオードを有し、受光器は入
射された光を電気的信号に変換するフォトダイオードを
有している。発光器および受光器はケーシング３に収容
されている。 発光器から出た光ビームは回転ミラー
（以下、単にミラーという）４で直角方向に屈折反射さ
れることにより、方向転換されて走査装置２から外部に
投射される。ミラー４はモータ５によって回転中心軸８
のまわりで矢印１７の方向に回転され、このミラー４の
回転によって光ビーム２Ｅは回転中心軸８を中心として
矢印Ｒ方向に回転走査される。ミラー４の回転位置で決
まる光ビーム２Ｅの投射方向つまりモータ５の回転角度
はエンコーダ７で検出される。

【００１９】走査装置２は、光ビーム２Ｅの光跡で描か
れる回転走査面の角度を連続変化（揺動走査）させるた
めのジンバル揺動機構を有している。この揺動機構は、
ブラケット９の軸１２およびブラケット１０の図示しな
い軸に対して揺動自在に軸支された外側リング部材１１
と、この外側リング部材１１の内側に設けられた内側リ
ング部材１４とを有する。この内側リング部材１４は、
前記外側リング部材１１の支軸の延長線と直交する線上
で外側リング部材１１に設けられた軸１３およびこの軸
１３と対向する位置に設けられた他方の軸２０（図１に
示す）によって揺動自在に軸支されている。

【００２０】ジンバル揺動機構は揺動駆動用のモータ１
５によって駆動される。このジンバル揺動機構によっ
て、ミラー４の回転中心軸８は垂直から角度φだけ傾斜
するように取付けられており、かつその傾斜方向（以
下、揺動方向という）は連続的に変化して、矢印１７ａ
の方向に回動する。このような回転中心軸８の円錐状の
回動によって光ビーム２Ｅの回転走査による走査面の角
度が連続的に変化する。すなわち、光ビーム２Ｅの投射
方向が上下方向に連続的に変化し、揺動走査されるので
ある。

【００２１】次に、前記走査装置およびジンバル揺動機
構の揺動駆動装置について詳述する。図１は自走車１に
搭載された走査装置２の要部断面図であり、図２と同符
号は同一または同等部分を示す。まず、走査装置２につ
いて説明する。ミラー４は台座４ａを介してモータ５の
軸の一端５ａに取付けられていている。一方、モータ５
の軸の他端５ｂは連結金具１９によってエンコーダ７の
軸７ａと連結されている。エンコーダ７の出力パルスは
図示しない制御装置に送信され、ミラー４の回転角度や
回転数の演算に供される。

【００２２】前記ミラー４の台座４ａには吸着板３４が
設けられている。この吸着板３４は、磁性体、例えば鉄
で作られていて、電磁石１６が付勢されることにより電
磁石１６に吸着される。この吸着動作によって、電磁石
１６が付勢された任意のタイミングでミラー４の停止位
置が固定されるようにしている。

【００２３】内側リング部材１４の下方には、ケーシン
グ３が取付けられている。このケーシング３の取付手段
は図示していないが、ボルト締めなど、周知の締結手段
を適宜使用すればよい。

【００２４】次に、ジンバル揺動機構の揺動駆動装置に
ついて説明する。揺動駆動装置は自走車１の上面に設け
られている。自走車１の上面に取付けられた軸受け２１
には軸２２が挿通されており、この軸２２の一端には小
円盤２３が固結され、他端には大円盤２４が固結されて
いる。小円盤２３には軸２２に対して偏心した位置に偏
心軸２３ａが突設され、大円盤２４には同様に偏心軸２
４ａが突設されている。偏心軸２３ａおよび偏心軸２４
ａの偏心方向は互いに９０度ずらしてある。

【００２５】揺動用モータ１５の軸１５ａは前記軸２２
と一直線上に配置してあり、かつ軸１５ａにはＬ字形状
のブロック３２が固結されている。つまり、偏心軸２３
ａ，２４ａは軸１５ａに対しても軸２２に対する偏心量
と同じだけ偏心していて、モータ１５の軸１５ａ、偏心
軸２３ａ、軸２２、および偏心軸２４ａはクランク軸を
形成している。揺動用モータ１５によって回転軸１５ａ
が回転されると、この回転はブロック３２によって偏心
軸２３ａに伝達され、軸２２が回転する。その結果、偏
心軸２４ａも軸２２を中心に回転する。

【００２６】偏心軸２３ａは外接リング２３ｂに対して
回転自在に嵌挿されており、この外接リング２３ｂには
ブロック２５が揺動自在に軸支されている。このブロッ
ク２５は連結ボルト２６によって内側リング部材１４に
突設された軸（図示しない）を受ける球面軸受２７と連
結されている。

【００２７】このように、小円盤２３と内側リング部材
１４とが連結されているので、小円盤２３に対する偏心
軸２３ａの回転運動は、軸１３，２０を中心とする内側
リング部材１４の上下方向の揺動運動に変換される。

【００２８】一方、大円盤２４に突設された偏心軸２４
ａは球面軸受２８で受けられている。外側リング部材１
１には軸２９が突設されていて、この軸２９によって球
面軸受３０が支承されている。球面軸受２８と球面軸受
３０とは連結ボルト３１で連結されている。このような
構成により、外側リング部材１１も、内側リング部材１
４と同様、前記軸１２およびこれと対向する位置の軸
（図示しない）を中心として揺動される。

【００２９】前記外側リング部材１１および内側リング
部材１４の揺動が合成されると、内側リング部材１４に
取付けられている走査装置２のミラー４の回転中心軸８
が、両リング部材１１および１４のそれぞれの揺動中心
軸の交点を中心にして、所定の傾斜角度を有して旋回す
る。換言すれば、この旋回による回転中心軸８の軌跡
は、前記交点を頂点とする円錐の側面（以下、単に円錐
という）となる。前記発光器および受光器を収容してい
るケーシング３も、内側リング部材１４の下面に取付け
られているので、この内側リング部材１４と一体となっ
て揺動する。

【００３０】連結ボルト２６の両端には互いに逆方向の
ねじが切られていて、連結ボルト２６を回転させると、
この連結ボルト２６はブロック２５および球面軸受け２
７に対して進退し、球面軸受２７とブロック２５との連
結長さを調節することができる。連結ボルト３１も、連
結ボルト２６と同様、この連結ボルト３１が螺入されて
いる球面軸受２８，３０との連結長さを調節するもので
ある。

【００３１】前記大円盤２４には薄円盤２４ｂが設けら
れ、この薄円盤２４ｂにはこれを跨いで揺動基準検出用
のセンサ３３が設けられている。例えばセンサ３３は金
属検知センサまたは光透過型センサであって、薄円盤２
４ｂの円周の予定位置にスリットを穿設しておくことに
より、センサ３３から出力される前記スリットの検出信
号に基づいて揺動の基準位置が検出できる。

【００３２】モータ１５の背後には、このモータ１５の
回転位置を検出するためのエンコーダ３５が付設されて
いる。このエンコーダ３５の出力信号と、センサ３３の
出力信号とによってミラー４の回転中心軸８の傾きを検
出できる。回転中心軸８の揺動方向を検出する手段は、
エンコーダ３５とセンサ３３とを用いるものに限らな
い。例えば、薄円盤２４ｂに、前記基準位置検出用のス
リットとは別に薄円盤２４ｂの回転量検出用のスリット
を穿設し、２つのセンサによってこれら２種類のスリッ
トをそれぞれ検出するようにしてもよい。また、エンコ
ーダ３５からモータ１５の回転量と回転基準位置とを示
す信号の双方を取出すように構成してもよい。

【００３３】なお、光ビームを上下方向にむらなく走査
し、その反射光の受光処理を簡単にするためには回転中
心軸８の揺動軌跡は円錐であるのが望ましいが、必ずし
も円錐でなくとも底面が円以外の錐であってもよい。例
えば、前記偏心軸２３ａおよび２４ａの偏心量を変化さ
せ、外側リング部材１１と内側リング部材１４のそれぞ
れの最大傾斜角度が異なるようにすれば、回転中心軸８
の揺動によって描かれる軌跡は楕円錐となる。

【００３４】本実施例ではこの揺動軌跡がほぼ円錐とな
るよう、つまり、外側リング部材１１と内側リング部材
１４のそれぞれの最大傾斜角度が同じになるように偏心
軸２３ａおよび２４ａの偏心量を設定している。

【００３５】なお、本実施例では外側リング部材１１お
よび内側リング部材１４を１つのモータで駆動するよう
にしたが、それぞれのリング部材を別個のモータで駆動
するようにしてもよい。その場合、各モータは回転中心
軸８が所望の錐形状を描くように、同期させて回転させ
るのはもちろんである。

【００３６】以上説明した揺動機構を駆動させて光ビー
ムを投射させると、ミラー４の回転中心軸８自体が円錐
を描いて回動する揺動走査が行われ、ミラー４の回転に
よって光跡で描かれる面（回転走査面）は一平面に固定
されず、揺動１サイクルの間は常に変化する。

【００３７】なお、回転中心軸８が円錐を描いて１回転
する周期よりミラー４が１回転する周期の方を十分に短
くすることにより、後述するようなきめの細かいピッチ
で走査軌跡を描かせることができる。本実施例では、ミ
ラー４を２７００ｒｐｍで回転させ、回転中心軸８を揺
動させる軸２２を９０ｒｐｍで回転させるようにした。
次に、図を参照して本実施例の走査装置による光ビー
ムの光跡について説明する。図３は前記ミラー４を中心
とした一定の半径を有する仮想の円筒面に描かれた光跡
をモデル化して示している。

【００３８】図示のように、前記走査装置２から投射さ
れた光ビーム２Ｅは、ミラー４の回転中心軸８が円錐運
動をすることにより、前記想定された円筒面上に網目状
の光跡を描く。本実施例では、ミラー４の回転数を２７
００ｒｐｍ、回転中心軸８の揺動回数つまり軸２２の回
転数を９０ｒｐｍとしたので、回転中心軸８が円錐状に
１回転する間にミラー４自体は３０回転する。すなわ
ち、回転中心軸８が円錐を描いて１回転する間に、円筒
面上の任意の垂直線１８を３０本の光跡が横切る。 次
に、前記垂直線１８上に反射器を配設した場合、揺動１
サイクルの中でどれだけ光ビームが反射器に照射されや
すくなるかを説明する。図４は前記光跡の一部を拡大し
て示したものである。同図において、符号６Ｈで示すよ
うに自走車１と反射器６とが近く、反射器６の高さ方向
の寸法が光跡の揺動幅ＢＢに対して十分に長い場合は、
３０本の光跡がすべてこの反射器６を横切る。これに対
し、符号６Ｌで示すように、自走車１と反射器６との距
離が非常に長い場合は、反射器６の高さ方向の寸法は光
跡の揺動幅ＢＢに対して相対的に短くなる。しかしなが
ら、このように、反射器６の高さ方向寸法が相対的に短
い場合であっても、光跡の垂直方向の最大間隔Ｈが反射
器６の高さ方向の寸法より相対的に小さければ、回転中
心軸８が円錐運動を１回行う間に少なくとも１回は反射
器６を光跡が横切る。なお、図３，図４は、繁雑さを回
避し、作図を容易にするためモデル化して示してあるの
で、光跡の本数は実際より少なく記載してある。

【００３９】次に、上記の構成を有する走査装置２を搭
載した自走車１が、その走行領域内のどの位置にある
か、またどの方向に走行しているかを検知するための基
本的原理を説明する。図５および図６は、自走車１の走
行領域を示す座標系における自走車１および反射器６ａ
〜６ｄの位置を示す図である。同図において、反射器６
ａ〜６ｄの配置位置、つまり基準点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，お
よび自走車１の位置Ｔ（Ｘｐ，Ｙｐ）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。

【００４０】図示のように、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、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、これら２つの三角形の外接円ＱおよびＰの交点を算
出することによって求められる。外接円ＱおよびＰの２
つの交点のうち、一方の交点は基準点Ｂつまり原点であ
るから、他方の交点が自走車１の位置ということにな
る。このような原理に従って自走車１の位置を求める算
出式は、本出願人がすでに出願している特開平１−２８
７４１５号および特開平１−３１６８０８号公報に詳細
が示されている。

【００４１】また、自走車１の進行方向は次式を用いて
算出される。図６において、自走車１の進行方向とｘ軸
とのなす角度をθｆ、進行方向を基準とした基準点Ｃの
方位角をθｃ、基準点Ｃのｘ座標をｘｃ、自走車１のｙ
座標をＹｐとした場合、 θｆ＝３６０°−ｔａｎ^-1｛Ｙｐ／（ｘｃ−ｘ）｝−θｃ………（１） となる。

【００４２】次に、上記公報に記載された算出式および
上記算出式（１）によって求められた位置情報に基づい
て自走車１の走行方向を制御する操向制御について説明
する。図７は自走車１と基準点Ａ〜Ｄとの位置関係を示
す図である。

【００４３】自走車１は基準点Ｂの近くのスタート位置
から走行を始め、予定の走行コース３６を走行してホー
ムポジション６３に戻るものとする。走行コースは間隔
Ｌを有して平行に設定された直進行程と、各直進行程を
つなぐ旋回行程とからなる。自走車１は直進行程を走行
した後、ｙ座標がＹｔｎまたはＹｔｆに達した位置で、
操舵角度を一定の値に固定して旋回行程を走行し、隣接
する次の直進行程に移行する。そして、直進行程のｘ座
標が最終のｘ座標Ｘｅｎｄを超過した場合、その直進行
程走行後、最終旋回行程を経てホームポジション６３に
戻る。

【００４４】なお、図７においては、説明を簡単にする
ため、各基準点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、それらを結ぶ直線で
長方形が形成されるように配置した上で、直進行程は基
準点ＡとＢとを結ぶ直線つまりｙ軸と平行にしたが、基
準点Ａ〜Ｄを走行コースの周囲に配置してあれば、走行
コース３６は任意に設定できる。

【００４５】続いて、フローチャートを参照して制御手
順を説明する。この説明のために参照されるフローチャ
ートで使用される各種パラメータ（記号）の意味は次の
とおりである。 θ（ｎ）…受光信号に基づいて決定された方位角、θｑ
（ｎ）…予測方位角、 Ｃｇ（ｉ）…検出ブロック別受光回数、 Ａｍ（ｉ）…検出ブロック別検出方位角、Ｃｐ（ｎ）…
基準点ｎの受光回数、 Ａｐ［ｎ，Ｉ］…基準点ｎの受光方位角、 Ａｓ［ｎ，Ｉ］…基準点ｎ検出時の揺動方向、 Ｃｍ［ｎ，Ｉ］…基準点ｎ検出時のミラー回転数カウン
タ値、 Ａｐｓ（ｋ）…受光回数がしきい値以上の検出ブロック
を代表する方位角、 Ａｐｓ（ｎ）…Ａｐｓ（ｋ）を小さい順にｎ＝１〜４に
セットした方位角、 ｉ…検出ブロックの番号、 ｊ…受光回数が第１のしきい値以上の検出ブロックの
数、 ｋ…受光回数が第２のしきい値以上の検出ブロックの
数、 Ｉ…ミラー４を予定数回転させて基準点ｎを検出した時
の揺動方向の記憶順を示す番号、 Ｊ…ミラー４を予定数回転させたときの基準点ｎの連続
検出回数、 Ｋ…ミラー４を予定数回転させたときの基準点ｎの連続
検出回数の最大値、 ｅ…連続検出回数の最大値が発生したときの揺動方向の
記憶順を示す番号の最後の番号、 Ａｓｃ（ｎ）…基準点ｎを高い確率で捕捉できる揺動方
向、 Ａｃ（ｎ）…直進処理において受光信号に基づいて決定
された方位角、 θｔ（ｎ）…旋回解除のための基準点ｎのターン解除角 まず、操向制御の基本となる反射光受光処理について説
明する。走査装置２から発射され、反射器６ａ〜６ｄで
反射された光ビームつまり反射光の受光処理は以下のと
おり行われる。

【００４６】図８は反射光受光処理の制御手順を示すフ
ローチャートである。ステップＳ１００では、受光器に
よって光信号が検出されたか否かが判断される。光信号
が検出されたならば、ステップＳ１０１に進む。但し、
この時点では、検出された光信号は反射器６ａ〜６ｄか
らの反射光かどうかは識別できない。

【００４７】ステップＳ１０１では、前回の処理後、ミ
ラー４が回転した角度が微小か否かによってチャタリン
グによる信号検出ではないかどうかが確認される。つま
り、ミラー４が微小角度しか回転しないうちに光信号が
複数検出された場合はチャタリングと判断して、後から
検出された光信号は無視する。チャタリングでなけれ
ば、ステップＳ１０２に進む。

【００４８】ステップＳ１０２では、検出ブロック番号
を示す変数ｉに“０”をセットする。本実施例では、ミ
ラーの回転中心軸８が円錐状軌跡を描いて１回転する間
にミラー４は３０回転する。すなわち回転中心軸８が円
錐状軌跡を描いて１回転する間に、回転走査が３０回行
われるのである。この３０回の回転走査によって同一の
反射器からの反射光を多数回受光する可能性がある。ほ
ぼ同一方向から受光器に入射した複数の光信号に関する
検出データは同一の反射器のデータとして１つのグルー
プにまとめて記憶するようにする。このグループを検出
ブロックという。したがって、予定の反射器６ａ〜６ｄ
からの光だけが検出されたのであれば、この検出ブロッ
クの数は４つであり、設置されている反射器の数と一致
することになる。

【００４９】ステップＳ１０３では、前記検出ブロック
別の受光回数Ｃｇ（ｉ）が“０”か否かを判断する。ス
テップＳ１０２でパラメータｉに“０”がセットされた
ので、まず、検出ブロック番号“０”の検出ブロックで
の受光回数が“０”か否か、つまりこの検出ブロックで
最初に検出された光信号か否かが判断される。

【００５０】最初の処理ではこの判断は肯定となってス
テップＳ１０６に進み、ミラー角つまり光を検出した方
位角が記憶される。検出ブロック（ｉ）を代表する方位
角Ａｍ（ｉ）として今回検出された方位角を記憶し、当
該検出ブロック（ｉ）での光信号の受光回数Ｃｇ（ｉ）
の値をインクリメントする。

【００５１】ステップＳ１０７では、基準点を識別する
カウンタの値ｎをクリアする。本実施例では、カウンタ
値“１”は基準点Ａに、カウンタ値“２”は基準点Ｂ
に、カウンタ値“３”は基準点Ｃに、カウンタ値“４”
は基準点Ｄにそれぞれ対応させてある。ステップＳ１０
８ではそのカウンタの値ｎをインクリメントする。

【００５２】ステップＳ１０９では、今回検出した方位
角が、後述のイニシャルポール識別処理や往路直進処理
で設定された予測方位角θｑ（ｎ）とほぼ同一か否かが
判断される。すなわち、ステップＳ１０８でカウンタ値
ｎは“１”になっているので、このカウンタ値“１”に
対応する基準点Ａの予測方位角に関し、これと検出方位
角とがほぼ一致するか否かが判断される。予測方位角θ
ｑ（ｎ）は、例えば、今回検出時の方位角に予測変化量
αを加算した値でも良いが、自走車１の移動量に対して
反射光の受光間隔が短いので今回の値と同値を予測方位
角としても実用上支障がないし、処理も簡単である。

【００５３】ステップＳ１０９の判断が否定の場合は、
ステップＳ１１０でカウンタ値ｎが“４”か否かが判別
される。ステップＳ１１０の判断が肯定になるまでステ
ップＳ１０８，Ｓ１０９の処理が繰返され、基準点Ａ〜
Ｄのすべての予測方位角に関して、これと検出方位角と
がほぼ一致するか否かが判断される。

【００５４】予測方位角θｑ（ｎ）が検出方位角とほぼ
一致していれば、ステップＳ１０９からステップＳ１１
１に進む。ステップＳ１１１では、予定の基準点を検出
したとして、カウンタ値ｎで示される基準点の受光回数
Ｃｐ（ｎ）がインクリメントされる。さらに、ステップ
Ｓ１１１では、その基準点の検出方位角Ａｐ［ｎ，Ｃｐ
（ｎ）］、ミラー４の回転中心軸８の傾斜方向つまり揺
動方向Ａｓ［ｎ，Ｃｐ（ｎ）］、ならびにミラー４の回
転カウンタ値Ｃｍ［ｎ，Ｃｐ（ｎ）］を記憶する。ミラ
ー４の回転カウンタ値は、揺動方向がセンサ３３の出力
信号に基づく予定の方向にある時を基準として、そこか
ら計数したミラー４の回転数が何回転目かを示す値であ
る。

【００５５】なお、ステップＳ１０３で、検出ブロック
（ｉ）での受光回数Ｃｇ（ｉ）が“０”でない、つまり
初めての受光でないと判断された場合は、ステップＳ１
０４に進む。ステップＳ１０４では、検出方位角が、検
出ブロック（ｉ）で先に受光した光信号の方位角Ａｍ
（ｉ）とほぼ一致しているか否かが判断される。両者が
一致していればステップＳ１０６に進み、今回の検出方
位角で検出ブロック（ｉ）の方位角Ａｍ（ｉ）を更新す
る。

【００５６】また、ステップＳ１０４の判断が否定の場
合、つまり検出ブロック（ｉ）で先に受光した光信号の
方位角Ａｍ（ｉ）と今回検出された方位角とが一致して
いない場合は、他の検出ブロックからの光であると判断
してステップＳ１０５に進み、検出ブロック番号（ｉ）
をインクリメントする。検出ブロック番号（ｉ）をイン
クリメントした後、ステップＳ１０３にて、インクリメ
ントされた検出ブロック番号（ｉ）について初めての受
光か否かの判断がなされる。

【００５７】前記反射光受光処理によって記憶された受
光信号の方位角つまり基準点の方位角に基づいて後述の
ように自走車１の位置と進行方向とが演算され、操向制
御が行われる。

【００５８】図９，図１０は操向制御の全体を示すゼネ
ラルフローチャートである。図９において、ステップＳ
１ではモータ５および１５を起動してミラー４を回転さ
せると共に、その回転中心軸８が円錐状の軌跡を描くよ
うにジンバル揺動機構を動作させる。ここでは、基準点
Ａ〜Ｄに設定された反射器６ａ〜６ｄに確実に光ビーム
を照射させられるようにモータ１５は低速で回転させ
る。

【００５９】ステップＳ２では、基準点Ａ〜Ｄつまり反
射器６ａ〜６ｄのイニシャル方位角を決定するイニシャ
ルポール識別処理を行う。この処理の詳細は図１１に関
して後述する。

【００６０】ステップＳ３では、自走車１から基準点Ａ
〜Ｄまでの各距離を測定して各基準点の位置つまり前記
ｘ−ｙ座標系における基準座標値を計算するポール位置
計測処理を行う。この処理の詳細は図１５に関して後述
する。ステップＳ４では、ステップＳ２とステップＳ３
で算出された基準点の方位角および座標値に基づき、現
在の自走車１の位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）を算出する。

【００６１】ステップＳ５では、現在の自走車１のｘ座
標Ｘｐを第１番目の直進行程のｘ座標Ｘｒｅｆとしてセ
ットする。但し、この座標のセットは、自走車１が走行
開始位置にあると仮定して行われる。

【００６２】ステップＳ６では、モータ５および１５を
所定の速度で高速回転させてミラー４を回転および揺動
させる。ステップＳ７では、自走車１のエンジン回転を
駆動輪に接続して走行を開始させる。

【００６３】図１０のステップＳ８では、自走車１をそ
のｙ座標値が大きくなる方向に直進行程を走行させる往
路直進処理を行う。この処理の詳細は図１６に関して後
述する。ステップＳ９では、自走車１のｙ座標Ｙｐが予
定のｙ座標Ｙｔｆより大きくなったか否かによって第１
番目の直進行程の走行を終了したか否かを判断する。自
走車１が直進行程の走行を終了したと判断されるとステ
ップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、直進行程のｘ
座標Ｘｒｅｆに、隣接する直進行程までの距離Ｌを加算
して次の直進行程を設定する。ステップＳ１１では、旋
回行程の走行を終了させる方位角を設定する右ターン解
除角セット処理を行う。この処理の詳細は、図１７に関
して後述する。ステップＳ１２では、自走車１の操舵角
を予定値に固定して一定の旋回半径で右方向に旋回する
旋回行程で自走車１を走行させるＵターン処理を行う。
この処理の詳細は、図１９に関して後述する。ステップ
Ｓ１３では、自走車１から見た方位角が予定の右ターン
解除角に達した基準点の数を計数する解除カウンタ（図
１９の処理で計数される）の値が“１”を超過している
か否かを判断する。この判断が肯定の場合は、旋回行程
の走行を終了したと判断してステップＳ１４に進む。

【００６４】ステップＳ１４では、自走車１をそのｙ座
標値が小さくなる方向に直進行程を走行させる復路直進
処理を行う。この復路直進処理はステップＳ８の往路直
進処理と同様であり、詳細の説明は省略する。ステップ
Ｓ１５では、自走車１のｙ座標Ｙｐが予定のｙ座標Ｙｔ
ｎより小さいか否かによって第２番目の直進行程の走行
を終了したか否かを判断する。ステップＳ１６では、直
進行程のｘ座標Ｘｒｅｆが走行終了予定地点のｘ座標Ｘ
ｅｎｄを超過したか否かを判断する。ステップＳ１６の
判断が否定の場合は、ステップＳ１７に進んで次の直進
行程を設定する。ステップＳ１８では、左方向旋回行程
の走行を終了させる方位角を設定する左ターン解除角セ
ット処理を行う。この処理は後述の解除角のセット値の
みが異なる他は前記右ターン解除角セット処理と同様で
ある。ステップＳ１９では、Ｕターン処理を行う。この
処理はステップＳ１２のＵターン処理と同様である。ス
テップＳ２０では、解除カウンタの値が“１”を超過し
ているか否かを判断する。この判断が肯定の場合は、旋
回行程の走行を終了したと判断してステップＳ８に戻
る。

【００６５】また、ステップＳ１６の判断が肯定の場合
は、ステップＳ２１に進む。ステップＳ１６の判断が肯
定の場合はすべての直進行程の走行を終了した場合であ
り、ステップＳ２１では、最終の旋回行程における解除
角をセットする処理を行う。この処理は右ターン解除角
セットと同様に処理されるので詳細は省略する。

【００６６】ステップＳ２２ではＵターン処理を行い、
ステップＳ２３では、解除カウンタの値が１を超過して
いるか否かを判断する。ステップＳ２４では、ホームポ
ジション６３に戻る直進行程を走行させる処理を行う。
この処理は往路直進処理と同様であるので説明は省略す
る。

【００６７】ステップＳ２５では、自走車１のｘ座標Ｘ
ｐがホームポジション６３のｘ座標Ｘｈｏｍｅより小さ
くなったか否かを判断する。この判断が肯定ならば、自
走車１がホームポジション６３に戻ったと判断して処理
を終える。

【００６８】次に、前記ステップＳ２のイニシャルポー
ル識別処理について詳述する。図１１はイニシャルポー
ル識別処理のフローチャートである。同図において、ス
テップＳ１２０では、揺動方向が“０°”になったか否
か、つまり前記揺動基準検出用のセンサ３３で予定の基
準位置が検出されたか否かを判断する。予定の基準位置
が検出されて、揺動方向が“０°”になったと判断され
ると、ステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１で
は、反射光受光処理によって得られたデータを記憶する
メモリ領域のデータをクリアする。

【００６９】ステップＳ１２２では、図８に示した反射
光受光処理を行う。このイニシャルポール識別処理にお
ける反射光受光処理では、この処理以前に予測方位角が
決定されていないので、図８に関して説明した反射光受
光処理のうちの、ステップＳ１００〜Ｓ１０６に相当す
る処理が行われる。

【００７０】ステップＳ１２３では、再び揺動方向が
“０°”か否かを判断する。つまり回転中心軸８が円錐
を描く揺動の１サイクルが終了したか否かが判断され
る。１サイクルの終了までは反射光受光処理を続け、１
サイクルが終了すると、ステップＳ１２４に進む。

【００７１】ステップＳ１２４では、基準点の選択処理
（ポール選択処理）を行う。この選択処理では、反射光
受光処理において検出された検出ブロックのうち受光回
数Ｃｇ（ｉ）の多い４つの検出ブロックを選択し、その
検出ブロックを代表する検出方位角Ａｍ（ｉ）を方位角
の小さい順にＡｐｓ（ｎ）にセットする。なお本実施例
では基準点はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４本なのでｎ＝１〜４で
ある。図８の反射光受光処理のフローチャートで示した
ように、検出ブロックを代表する検出方位角Ａｍ（ｉ）
は、その検出ブロックで検出された方位角の最新データ
である。このように最新データを使用することにより、
この方位角を記憶するメモリの記憶容量を節約すること
ができる。

【００７２】また、ステップＳ１２４では、次のステッ
プＳ１２５における判断の材料となるポール選択モード
「１」〜「３」の決定も行われる。ポール選択処理は、
さらに図１２に関して詳細に述べる。

【００７３】ステップＳ１２５では、ポール選択処理で
決定されたポール選択モードが「１」〜「３」のいずれ
であるかを判別する。ポール選択モードが「１」の場合
は、４つの基準点のすべてが識別でき、その方位角を検
出できたとしてステップＳ１２６に進む。ステップＳ１
２６では、基準点の方位角θ（ｎ）として、ステップＳ
１２４の処理で得られた方位角Ａｐｓ（ｎ）をセットす
る。また、ポール選択モードが「２」の場合は、受光回
数Ｃｇ（ｉ）が所定値に達していないため、ステップＳ
１２２に戻って反射光受光処理を継続する。さらに、ポ
ール選択モードが「３」の場合は、予定外の反射物体が
あったりして、受光回数Ｃｇ（ｉ）が所定値以上の検出
ブロックが５つ以上の場合である。この場合は検出ブロ
ックの中から基準点を特定することができなかったとし
てステップＳ１２１に戻り、最初からこのイニシャルポ
ール識別処理をやり直す。

【００７４】このイニシャルポール識別処理における反
射光受光処理で得られたデータの例を示す。イニシャル
ポール識別処理では、回転中心軸８が１回揺動する間、
つまりミラー４が３０回転する間に記憶された受光デー
タに基づいて基準点の識別処理を行う。図２３はミラー
４が３０回転する間に蓄積された受光データの例を示す
図である。

【００７５】同図において、縦軸は検出ブロック（ｉ）
の受光回数Ｃｇ（ｉ）であり、横軸は各検出ブロック
（ｉ）の方位角Ａｍ（ｉ）である。図示のように、検出
ブロックの数は７つ（ｉ＝０〜６）あったとすれば、こ
れはミラー４が３０回転する間に７方向から光信号が受
光されたことを示す。受光回数Ｃｇ（ｉ）が複数回の検
出ブロックでは、方位角Ａｍ（ｉ）は前述のように最新
の検出データである。なお、検出ブロックの番号ｉが必
ずしも方位角の小さい順に並んでいないのは、受光した
順に番号が付されているためである。

【００７６】この受光データを参照しながら前記ポール
選択処理の詳細を説明する。図１２はポール選択処理の
フローチャートである。このポール選択処理では、受光
回数Ｃｇ（ｉ）が予定のしきい値に達している検出ブロ
ックを抽出し、抽出した検出ブロックの数が予定の基準
点の数つまり“４”と一致しているかどうかを判別す
る。一致していればその検出ブロックの受光データを予
定の基準点Ａ〜Ｄに関するデータであると決定する。ま
た、抽出された検出ブロックの数が多い場合は基準点を
特定できないと判断して改めてデータの採取を行い、ま
た、抽出された検出ブロックの数が少ない場合はさらに
データの採取を継続する。

【００７７】本実施例では、しきい値を“３”と“５”
の２段階設定した。そして、受光回数Ｃｇ（ｉ）が第１
のしきい値“３”に達している検出ブロックの数はパラ
メータｊで記憶し、第２のしきい値“５”に達している
検出ブロックの数はパラメータｋで記憶するようにして
いる。そして、このパラメータｊ，ｋに基づき、基準点
を識別してよいか否かを判断するのである。

【００７８】まず、ステップＳ１３０では、反射光受光
処理で得られたデータつまり光検出方位角Ａｍ（ｉ）と
反射光の受光回数Ｃｇ（ｉ）とを読込む。

【００７９】ステップＳ１３１では、パラメータｉ，
ｊ，ｋをクリアする。ステップＳ１３２では、当該検出
ブロック（ｉ）が、反射光の受光回数Ｃｇ（ｉ）が３回
より多い検出ブロックか否かを判断する。受光回数Ｃｇ
（ｉ）が３回より多い検出ブロックであったならば、ス
テップＳ１３３に進み、受光回数Ｃｇ（ｉ）が３回以上
あった検出ブロックの数を示すパラメータｊをインクリ
メントする。

【００８０】ステップＳ１３４では、受光回数Ｃｇ
（ｉ）が５回より多い検出ブロックか否かを判断する。
受光回数が５回より多い検出ブロックであったならば、
ステップＳ１３５に進み、受光回数が５回以上あった検
出ブロックの数を示すパラメータｋをインクリメントす
る。

【００８１】ステップＳ１３６では、パラメータｋの値
が“４”以上か否かを判断する。受光回数Ｃｇ（ｉ）が
５回を超える検出ブロックが４つすなわち予定の基準点
の総数以上あったか否かを判別するのである。受光回数
Ｃｇ（ｉ）が５回を超える検出ブロックが４つ以下の場
合は、ステップＳ１３７において、受光回数Ｃｇ（ｉ）
が５回以上あった検出ブロックを代表する検出方位角Ａ
ｍ（ｉ）を予定の基準点のうちの１つの方位角Ａｐｓ
（ｋ）として記憶する。

【００８２】ステップＳ１３８では、検出ブロックを示
す番号ｉをインクリメントする。ステップＳ１３９で
は、受光回数Ｃｇ（ｉ）が“０”か否かを判断する。受
光回数Ｃｇ（ｉ）が“０”でなければ、まだ、受光回数
が記憶されている検出ブロックがあると判断して、ステ
ップＳ１３２に戻る。受光回数Ｃｇ（ｉ）が“０”であ
れば、もう、検出ブロックはないと判断してステップＳ
１４０に進む。

【００８３】ステップＳ１４０では、パラメータｊ，ｋ
が共に“４”か否か、つまり受光回数が３回以上あった
検出ブロックの数と、５回以上あった検出ブロックの数
とが共に４つであったか否かを判断する。

【００８４】ステップＳ１４０が肯定の場合は、ステッ
プＳ１４１に進み、ステップＳ１３７で記憶された検出
方位角Ａｐｓ（ｋ）を、小さい順に方位角Ａｐｓ（１）
〜Ａｐｓ（４）としてセットする。ステップＳ１４２で
は、ポール選択モードを「１」とする。

【００８５】前記ステップＳ１４０の判断が否定の場合
は、ステップＳ１４３に進んでパラメータｊが“４”以
上か否か、つまり受光回数が３回以上あった検出ブロッ
クが４つ以上あったか否かを検出する。ステップＳ１４
３が否定の場合は、ステップＳ１４４でポール選択モー
ドを「２」とし、肯定の場合は、ステップＳ１４５でポ
ール選択モードを「３」とする。決定されたこれらのポ
ール選択モードに従い、図１１のイニシャルポール識別
処理におけるステップＳ１２５の判断を行う。

【００８６】例えば、図２３に示した受光データの例で
は、受光回数Ｃｇ（ｉ）が５回を超えている検出ブロッ
ク（番号ｉ＝０，２，３，５）の方位角が予定の基準点
の方位角であると識別される。

【００８７】次に、図９のステップＳ３に示したポール
位置計測処理に必要となる基準点の座標を決定する処理
について説明する。まず、そのために各基準点に光ビー
ムを照射させる確率の高い回転中心軸８の傾き（揺動方
向）を決定するポール捕捉揺動方向決定処理を説明す
る。このポール捕捉揺動方向決定処理の概要は次のとお
りである。

【００８８】図２４に、反射光受光処理で検出された基
準点Ａ（ｎ＝１）に関する受光データの例を示す。同図
には、揺動の１サイクルつまりミラー４が３０回転する
間に検出した受光データを示す。本実施例では、後述の
ように回転中心軸８が１回転する間、すなわちミラー４
が３０回転する間の受光データを取込むようにしてい
る。なお、揺動方向はエンコーダ３５の回転量である。

【００８９】パラメータＣｍは図８の反射光受光処理の
フローチャートで示したように、揺動方向が“０°”の
位置から計数を開始し、基準点ｎを検出したときの回転
カウンタ値を示すものであり、ここでは、ミラー４が３
０回転する間の受光データを採取しているのでパラメー
タＣｍの最大は“３０”である。パラメータＩは基準点
ｎを検出したときの揺動方向の記憶順を示す番号であ
る。すなわちこの記憶順を示す番号Ｉの最大値が基準点
ｎの受光回数Ｃｐ（ｎ）となる。

【００９０】このポール捕捉揺動方向決定処理では、ミ
ラー４の回転走査の１サイクル毎に基準点ｎを連続して
検出したグループを探索する。例えば図２４において番
号Ｉが“１”および“２”、ならびに“３”〜“６”で
示される揺動方向はそれぞれ１つのグループのデータと
して取扱う。このようなグループのうちの連続検出回数
が最も多いグループにおける揺動方向の範囲を検出す
る。そして範囲の中位値を算出する。そして、得られた
揺動方向の中位値が、基準点ｎに高い確率で光ビームを
照射させることができる揺動方向であると決定する。こ
の中位値は同一グループのすべての揺動方向の平均値で
もよいし、最大値および最小値の平均値でもよい。本実
施例では最大値および最小値の平均値を算出するように
した。

【００９１】例えば図２４においては、基準点ｎ検出時
にカウンタ値Ｃｍが連続しているのは番号Ｉが“１”〜
“２”のときと、“３”〜“６”のときであり、このう
ち、番号Ｉが“３”〜“６”のときが連続回数が多い。
したがって、番号Ｉが“３”と“６”とにおける揺動方
向の値を平均して基準点（ポール）捕捉揺動方向を決定
する。平均された値は（１０８．６°＋１４４．４°）
／２＝１２６．５°である。

【００９２】図１３，図１４はポール捕捉揺動方向決定
処理のフローチャートである。図１３において、ステッ
プＳ１５０では、揺動方向が“０°”になったか否かを
判断する。揺動方向が“０°”になったと判断される
と、ステップＳ１５１に進む。ステップＳ１５１では、
反射光受光処理によって得られたデータを記憶するメモ
リ領域のデータをクリアする。ステップＳ１５２では、
反射光受光処理を行う。この処理は図８に関して説明し
たとおりである。

【００９３】ステップＳ１５３では、揺動方向が“０
°”になったかのが２回目か否か、すなわち揺動走査の
１サイクルが行われたかどうかを判断する。この判断に
よって、回転中心軸８が円錐を描く揺動が１サイクル終
了したと判断されるとステップＳ１５４に進む。すなわ
ち、回転中心軸８が円錐を描く揺動が１回行われる間反
射光受光処理を行いその間の受光データを蓄積する。

【００９４】ステップＳ１５４では、反射光受光処理の
ステップＳ１１１（図８）で得られたデータを読込む。
ステップＳ１５５では、基準点の識別カウンタｎをクリ
アする。ステップＳ１５６では、前記カウンタｎをイン
クリメントする。ステップＳ１５７では、前記カウンタ
ｎで示される基準点（基準点ｎ）を検出した回数を示す
パラメータＣｐ（ｎ）が“０”か否かを判別してその基
準点ｎが検出されたか否かを判断する。この判断が肯定
の場合は、基準点ｎが検出されなかったとしてステップ
Ｓ１５０に戻り、再び受光データを採取する。

【００９５】ステップＳ１５７が否定の場合は、ステッ
プＳ１５８に進み、パラメータＩに“１”をセットす
る。このパラメータＩは上述のように基準点ｎが検出で
きた揺動方向を記憶した順を識別するための番号であ
る。

【００９６】ステップＳ１５９では、パラメータＫおよ
びｅをクリアする。このパラメータＫはミラー４が１回
転する毎に同じ方位からの受光信号を検出した場合、つ
まり同じ方位からの光信号を毎回連続して検出した場合
に、その連続回数の最大値つまり最大連続検出回数を示
す。また、パラメータｅは揺動方向の記憶番号Ｉのう
ち、特に連続して光信号を検出した時の最後の揺動方向
の記憶番号を示す。

【００９７】図１４のステップＳ１６０では、受光信号
の連続回数を計数するカウンタの値Ｊに“１”をセット
する。ステップＳ１６１では、基準点ｎを検出した回数
を示すパラメータＣｐ（ｎ）が揺動方向の記憶数字を示
すパラメータＩと同じか否かを判別することによって、
記憶した受光データのすべてがチェックされたか否かを
判断する。通常は受光データは複数存在しており、ステ
ップＳ１５８では番号Ｉを“１”としたのでこのような
場合はステップＳ１６１の判断は否定となり、受光デー
タのすべてをチェックし終っていないと判断されてステ
ップＳ１６２に進む。

【００９８】ステップＳ１６２では、前記ミラー４の回
転カウンタ値Ｃｍに関し、今回検出時のカウンタ値Ｃｍ
（ｎ，Ｉ＋１）が前回検出時のカウンタ値Ｃｍ（ｎ，
Ｉ）に“１”が加算された値になっているか否かを判別
する。すなわち、カウンタ値Ｃｍの連続を判断してミラ
ー４の回転毎に連続して受光信号が検出されているか否
かを判断する。この判断が肯定の場合は、ステップＳ１
６３に進み、カウンタＪおよびパラメータＩの値をイン
クリメントする。

【００９９】一方、ステップＳ１６２が否定の場合は、
ステップＳ１６４に進み、カウンタ値ＪがパラメータＫ
より大きいか、つまり今回の連続検出回数がそれまでに
記憶されていた連続回数より大きいか否かが判断され
る。この判断が肯定の場合はステップＳ１６５に進み、
最大連続検出回数Ｋを今回の連続検出回数Ｊで更新し、
連続受光信号検出時の最後の揺動方向の記憶数字を示す
パラメータｅを今回の揺動方向の記憶番号Ｉで更新す
る。ステップＳ１６６では、揺動方向の記憶数字Ｉをイ
ンクリメントする。

【０１００】一方、ステップＳ１６１が肯定の場合、つ
まりすべての受光データのチェックが終了したと判断さ
れたならば、ステップＳ１６７に進む。ステップＳ１６
７およびＳ１６８は、前記ステップＳ１６４およびＳ１
６５と同じ処理であるので説明は省略する。

【０１０１】ステップＳ１６９では、最大連続検出回数
が発生した場合の最初の揺動方向記憶番号を算出してパ
ラメータＩとする。ステップＳ１７０では、揺動方向の
最小値ｍｉｎとして反射光受光処理で検出された揺動方
向Ａｓ（ｎ，Ｉ）、つまり最大連続検出回数が発生した
場合の最初の記憶番号に対応して記憶されている揺動方
向のデータをセットする。

【０１０２】また、最大値ｍａｘとしてＡｓ（ｎ，ｅ）
つまり最大連続検出回数が発生した場合の最後の記憶番
号に対応して記憶されている揺動方向のデータをセット
する。 ステップＳ１７１では、前記最大値ｍａｘと最
小値ｍｉｎとの平均値を演算して基準点ｎ捕捉揺動方向
Ａｓｃ（ｎ）として記憶する。この基準点ｎ捕捉揺動方
向Ａｓｃ（ｎ）は、基準点ｎが高い確率で検出できる揺
動方向ということになる。 ステップＳ１７２では、カ
ウンタ値ｎが“４”か否かによって、すべての基準点に
関して基準点ｎ捕捉揺動方向を決定する処理を終了した
か否かを判断する。ステップＳ１７３が否定の場合は図
１３のステップＳ１５６に進む。

【０１０３】次に、上述の基準点ｎ捕捉揺動方向（基準
点捕捉揺動方向）に従って基準点の座標を決定するため
の処理を説明する。図１５は基準点の座標を決定するポ
ール位置計測処理のフローチャートである。

【０１０４】同図において、ステップＳ１８０では、前
記ポール捕捉揺動方向決定処理を行う。ステップＳ１８
１では、基準点を識別するためのカウンタｎの値をクリ
アし、ステップＳ１８２で、そのカウンタ値をインクリ
メントする。

【０１０５】ステップＳ１８３では、前記ポール捕捉揺
動方向決定処理で求められた揺動方向Ａｓｃ（ｎ）を基
準点ｎ捕捉揺動方向ＴＧ−ＳＷとしてセットし、前記イ
ニシャルポール識別処理で求められた方位角θ（ｎ）を
基準点ｎ捕捉方位角ＴＧ−ＭＬとしてセットする。

【０１０６】ステップＳ１８４では、揺動方向を前記基
準点ｎ捕捉揺動方向ＴＧ−ＳＷに合わせるための揺動位
置制御を行う。この揺動位置制御は揺動用モータ１５の
回転を検出するエンコーダ３５の値に基づいて行い、基
準点ｎ捕捉揺動方向ＴＧ−ＳＷに回転中心軸８の傾きを
固定する。回転中心軸８の傾きを固定した結果、光跡に
よって描かれる回転走査面は１平面に固定される。

【０１０７】ステップＳ１８５では、回転走査面を固定
した結果、基準点ｎが連続して毎回検出されているか否
かを判断する。この判断が否定の場合はセンサの故障な
どの異常があると判断し、異常を知らせる表示をした
り、警報を発したりして（ステップＳ１８６のセンサフ
ェール処理）当該処理を停止する。

【０１０８】一方、基準点ｎが連続して毎回検出されて
いて、ステップＳ１８５の判断が肯定の場合は、ステッ
プＳ１８７に進む。ステップＳ１８７では、基準点方位
角を前記基準点ｎ捕捉方位角ＴＧ−ＭＬに調整するミラ
ー位置制御処理を行う。このミラー位置制御処理はミラ
ー回転用モータ５の回転を検出するエンコーダ７の値に
基づいて行い、このエンコーダ７の値が基準点ｎ捕捉方
位角ＴＧ−ＭＬと略一致するまでモータ５を回転させ
る。そしてエンコーダ７の値が基準点ｎ捕捉方位角ＴＧ
−ＭＬと略一致したときにモータ５を停止させる。さら
に、その停止位置でモータ５が停止状態を維持できるよ
うに電磁石１６を付勢する。これによって吸着板３４が
電磁石１６に吸着され、モータ５の停止位置つまりミラ
ー４の停止位置が固定される。

【０１０９】ステップＳ１８８では、基準点ｎからの反
射光を３秒以上検出する。もちろんこの時間は３秒に限
らず、ミラー４の方位が確実に固定されたかどうかが確
認できればよい。

【０１１０】ステップＳ１８９では、基準点ｎからの反
射光の検出結果に基づいて自走車１と基準点ｎとの距離
を測定する。これは、発光器から出た光ビームと受光器
で検出された反射光の位相差によって演算する。ステッ
プＳ１９０では、基準点を識別するためのカウンタ値ｎ
が“４”か否か、つまりすべての基準点について自走車
１からの距離を測定し終わったか否かを判断する。ステ
ップＳ１９１では、検出された各基準点と自走車１との
距離、および前記イニシャルポール識別処理によって求
められた方位角に基づき、自走車１を原点とする任意の
座標系、例えば自走車１を原点とし基準点Ａ方向をｘ軸
の正方向とする座標系上での各基準点Ａ〜Ｄの座標［Ｘ
（ｎ），Ｙ（ｎ）］を演算する。

【０１１１】ステップＳ１９２では、前記座標を基準点
Ｂを原点とする座標系上での座標［ｘ（ｎ），ｙ
（ｎ）］に変換する。

【０１１２】続いて、前記ステップＳ８の往路直進処理
の詳細を説明する。図１６は往路直進処理のフローチャ
ートである。同図において、ステップＳ２００では、反
射光受光処理を行う。ステップＳ２０１では、揺動方向
が“０°”か否かによって、回転中心軸８が円錐を描く
揺動を１サイクル終えたかどうかを判断する。この揺動
の１サイクルを終了するまで反射光の受光処理を行い、
ステップＳ２０２で、この反射光受光処理によって得ら
れたデータを読込む。ステップＳ２０３では、反射光受
光処理によって得られた方位角Ａｍ（ｉ）の中から予測
方位角θｑに最も近いものを抽出し、各基準点の方位角
Ａｃ（ｎ）に格納する。ステップＳ２０４では、カウン
タ値ｎをクリアし、ステップＳ２０５ではその値をイン
クリメントする。ステップＳ２０６では、基準点ｎの方
位角θ（ｎ）および予測方位角θｑ（ｎ）に前記方位角
Ａｃ（ｎ）をセットする。

【０１１３】すべての基準点Ａ〜Ｄについて方位角θ
（ｎ）と予測方位角θｑ（ｎ）との更新が終了したとい
うことがステップＳ２０７で判断されたならば、ステッ
プＳ２０８に進み、反射光受光処理によって得られたデ
ータをクリアしてステップＳ２０９に進む。

【０１１４】ステップＳ２０９では、以上のようにして
測定した各基準点Ａ〜Ｄについての方位角θ（ｎ）とそ
の位置情報に基づいて、図５，図６ですでに説明したよ
うにして自走車１の位置（Ｘｐ，Ｙｐ）および進行方向
θｆを算出する。ステップＳ２１０では、設定された走
行コース（直進行程）に対するｘ座標Ｘｒｅｆと自走車
１のｘ座標Ｘｐとのずれ量ΔＸ、および進行方向θｆが
直進状態からずれている角度Δθを算出する。ステップ
Ｓ２１１では、前記ずれ量ΔＸおよびずれ角度Δθを修
正するように操向制御を行う。

【０１１５】続いて、前記ステップＳ１１の右ターン解
除角セットについて説明する。前記往路直進処理によっ
て自走車１がｙ座標Ｙｔｆに達した時点で次の直進行程
に移行するため旋回を開始する。そして、予定の位置ま
で旋回した後、今度は復路の直進を開始する必要があ
る。この旋回終了位置は自走車１から見た各基準点Ａ〜
Ｄの方位角が予定のターン解除角になった位置とする。
本実施例では、少なくとも１つの基準点に関する方位角
が、決定されたターン解除角付近に達したことが２回検
出された位置を旋回終了位置であると判断することにし
ている。

【０１１６】図１７は、往路直進処理後のターン解除角
を算出してセットする右ターン解除角セット処理のフロ
ーチャートである。同図において、ステップＳ２２０で
は、旋回行程の走行を終了する位置の座標（ｘ，ｙ）と
してそれぞれＸｒｅｆ，Ｙｔｆをセットする。ステップ
Ｓ２２１では、カウンタ値ｎをクリアし、ステップＳ２
２２では、このカウンタ値ｎをインクリメントする。

【０１１７】ステップＳ２２３では、旋回行程の走行を
終了する位置（ｘ，ｙ）において、進行方向の角度θｆ
がｘ軸を基準にして２７０°となった時（図１８参照）
の基準点ｎの方位角θｔ（ｎ）を算出し、ターン解除角
とする。このターン解除角θｔ（ｎ）には旋回に移行す
るのが遅れないように少し早めに解除するためのオフセ
ット量を付加する。

【０１１８】ステップＳ２２４では、基準点Ａ〜Ｄのす
べてに関してターン解除角がセットされたか否かをカウ
ンタ値ｎが“４”になったか否かで判断する。この判断
が肯定ならばステップＳ２２５に進む。ステップＳ２２
５では、解除カウンタの値をクリアする。この解除カウ
ンタは方位角がターン解除角に達した基準点の数を計数
するもので、この解除カウンタの値によって旋回を終了
するか否かの判定（図１０のステップＳ１３）を行う。
ステップＳ２２６では、自走車１の操舵角を予定の右タ
ーン用操舵角に固定する。

【０１１９】次に、前記ステップＳ１２の旋回行程走行
中の処理（Ｕターン処理）について説明する。図１９は
Ｕターン処理のフローチャートである。同図において、
ステップＳ２３０では、図８に関して詳述した反射光受
光処理を行う。ステップＳ２３１では、揺動方向が“０
°”か否かを判断する。この判断が肯定の場合は、ステ
ップＳ２３２で方位角更新処理を行う。方位角更新処理
は図１６のステップＳ２０２〜２０８と同様の処理であ
り、予測方位角θｑ（ｎ）および方位角θ（ｎ）の更新
を行う。

【０１２０】なお、この方位角更新処理は、回転中心軸
８の揺動が１サイクル終了した時点のみで行われるので
方位角が単位時間で大きく変化する旋回行程では検出精
度が低下してターンの解除が大きく遅れるおそれがあ
る。したがって、本実施例では、揺動方向が９０°、１
８０°、ならびに２７０°の時点（ステップＳ２３３が
肯定となった場合）においても方位角を更新するように
している。ステップＳ２３４の方位角更新サブ処理で
は、ステップＳ２３２の方位角更新処理とほぼ同じであ
るが、予測方位角θｑ（ｎ）の更新は行わない点と、反
射光受光処理のデータはリセットしない点が異なる。

【０１２１】ステップＳ２３５では、基準点識別カウン
タｎの値をクリアし、ステップＳ２３６では、その値を
インクリメントする。ステップＳ２３７では、検出方位
角θ（ｎ）が前記右ターン解除角θｔ（ｎ）とほぼ一致
したか否かが判断される。この判断が肯定の場合はステ
ップＳ２３８に進んで解除カウンタの値をインクリメン
トする。

【０１２２】ステップＳ２３９では基準点識別カウンタ
ｎの値が“４”か否かを判断する。これによって、４つ
の基準点のすべてに関してその方位角θ（ｎ）が右ター
ン解除角θｔ（ｎ）と一致しているか否かの判定を終了
したか否かの判断を行う。

【０１２３】４つの基準点のすべてに関して判断を終了
すると、図１０のステップＳ１３，Ｓ２０，Ｓ２３で解
除カウンタの判別が行われる。そして、その値が“１”
以上であると、それぞれ復路直進処理、往路直進処理、
ホーム直進処理に進む。

【０１２４】図１０のステップＳ２１における最終ター
ン解除角のセットは、自走車１の座標が（Ｘｅｎｄ，Ｙ
ｔｎ）にあって、自走車１の進行方向が、ｘ軸を基準と
して１８０°にある場合、つまりホームポジション６３
側に向いている場合のターン解除角がセットされる。こ
の処理はターン解除角をセットするときの位置とそのセ
ットデータ値が違うことを除いては前記右ターン解除角
セットと実質上同一である。左ターン解除角の算出式は
図１７に記載した。

【０１２５】また、最終ターン解除角に基づいて最終の
旋回行程の走行を終えた後、ホームポジション６３に戻
るまでの直進行程の走行、ホーム直進処理は図１６の往
路直進処理と走行コースからずれ量計算のときのコース
設定値が違うだけで、その他は同様である。

【０１２６】次に、以上の動作を行わせるための制御機
能を説明する。まず、反射光受光処理の機能について説
明する。図２０は反射光受光処理部の要部機能を示すブ
ロック図である。同図に示した反射光受光処理部の機能
は、図８，図１１，図１２のフローチャートに示した反
射光受光処理、イニシャルポール識別処理、ポール選択
処理の内容に対応する。

【０１２７】同図において、外部からの光信号は方位角
検出部３７および揺動方向検出部３８に入力される。方
位角検出部３７はエンコーダ７から入力されるパルス信
号の数を計数するカウンタを持っており、光信号が入力
された時のパルス計数値に基づき、自走車１から見た光
信号入射方位（＝方位角）が検出される。検出された方
位角はブロック別方位角記憶部３９に記憶される。

【０１２８】例えば、最初に検出された方位角は第１検
出ブロックの方位角として記憶領域Ａｍ（０）に格納さ
れる。第２回目に検出された方位角は、これが第１検出
ブロックで先に検出された方位角とほぼ一致していれ
ば、Ａｍ（０）の記憶データは第２回目に検出された方
位角で更新され、一致していなければ第２検出ブロック
の方位角として新たに記憶領域Ａｍ（１）に格納され
る。こうして同一方向から入射した光信号は同一の検出
ブロックのデータＡｍ（ｉ）として記憶される。

【０１２９】ブロック別受光回数記憶部４０には、前記
検出ブロック別に受光回数が記憶される。受光回数判定
部４１は、受光回数が多い検出ブロックを判別し、受光
回数が多い順に４つの検出ブロックを抽出する。そし
て、それらの検出ブロックを代表する方位角を、前記ブ
ロック別方位角記憶部３９から読出して方位角記憶部４
２に格納する。この際、方位角の小さい順に記憶領域Ａ
ｐｓ（１）〜Ａｐｓ（４）に格納する。予測方位角記憶
部４３には、今回検出された方位角に基づいて次回の走
査で検出されるはずの方位つまり予測方位角を記憶す
る。この予測方位角は今回検出の方位角と同値でも良い
し、予定の値を加算した値でも良いことは前に述べたと
おりである。

【０１３０】方位角比較部４４では、予測方位角と今回
の検出方位角とが比較され、双方の角度がほぼ一致した
場合は、一致信号ａを出力する。この一致信号に応答し
て、常時開のスイッチＳＷ１およびＳＷ２が閉成され
て、基準点別データ記憶部４５に各種データが入力され
て記憶される。この各種データは、方位角Ａｐ，揺動方
向Ａｓ，およびセンサ３３の出力を基準とし、その出力
時点からのミラー４の回転回数Ｃｍ、ならびに基準点別
受光回数Ｃｐ（ｎ）である。ここで、値Ａｐ，Ａｓ，Ｃ
ｍは、基準点ｎおよび基準点別受光回数Ｃｐ（ｎ）の関
数として記憶される。次に、ポール（基準点）位置計測
処理部の機能について説明する。図２１はポール位置計
測処理部の要部機能を示すブロック図である。同図にお
いて、連続受光検出部４６は、反射光受光時の前記ミラ
ー回転数Ｃｍに基づいて、ミラー４の１回転毎に光信号
が連続して検出されているかどうかを判断する。そし
て、最も多くの光信号を連続受光している場合の、連続
期間における揺動方向のすべての値を、前記基準点別デ
ータ記憶部４５から揺動方向範囲演算部４７に読み出
す。揺動方向範囲演算部４７では、供給された揺動方向
データの最大値および最小値に基づいて揺動方向の範囲
が演算される。

【０１３１】基準点別捕捉揺動方向演算部４８では、揺
動方向の範囲を示すデータに基づき、この範囲の中点を
算出する。この中点の値Ａｓｃ（ｎ）はミラー方向固定
部４９に供給される。一方、前記方位角記憶部４２から
ミラー固定部４９に方位角θ（ｎ）が供給される。ミラ
ー方向固定部４９では、これらのデータθ（ｎ）とＡｓ
ｃ（ｎ）を目標値としてミラー４の方向、つまり揺動方
向と方位とを調整してこれらの目標値で示される方向に
ミラー４を固定する。

【０１３２】ミラー４が固定されると、距離測定部５０
で自走車１および各基準点間の距離が測定される。距離
の測定は、例えば、発光部５１から発射された光信号の
位相と、受光部５２で検出された光信号の位相との差に
基づいて演算される。基準点位置演算部５３では、測定
された距離と方位角θ（ｎ）とに基づいて基準点の位置
座標［Ｘ（ｎ），Ｙ（ｎ）］が算出される。

【０１３３】続いて、自走車１が走行中の制御を行う操
向制御部の機能を説明する。図２２は操向制御部の要部
機能を示すブロック図である。同図において、前記基準
点位置演算部５３で算出された基準点の位置を示す座標
は、座標変換部５４で座標変換された後、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５５
に供給される。すなわち、基準点位置演算部５３で算出
された座標は自走車１を原点とする座標系における位置
座標であるため、これを、基準点Ａ〜Ｄのいずれか１つ
を原点とする座標系上での位置に変換するのである。

【０１３４】位置・進行方向演算部５５では、基準点Ａ
〜Ｄの位置座標および反射光受光処理によって検出され
た方位角θ（ｎ）に基づき、自走車１の位置（Ｘｐ，Ｙ
ｐ）、および進行方向θｆが算出される。

【０１３５】また、ターン解除角設定部５６では、基準
点の座標およびあらかじめ決められている旋回終了位置
の座標に基づいて右ターン解除角、左ターン解除角およ
び最終ターン解除角がそれぞれ計算されて設定される。
比較部５７では、自走車１の位置および進行方向と走行
コース設定部５８で設定された走行コースとを比較して
その偏差を操舵部５９に出力する。操舵部５９は供給さ
れた偏差に基づいてこれを補正するための操舵角を決定
する。決定された操舵角は操舵モータ６０に供給され、
この操舵角に従って車輪が操舵される。

【０１３６】さらに、比較部５７は自走車１の位置およ
び進行方向と走行コースとを比較して自走車１を旋回さ
せるタイミングを検出する。そして、このタイミングを
検出したならば、検出信号を操舵角固定部６１に出力す
る。操舵角固定部６１はこの検出信号に応答して予定の
ターン用操舵角を操舵部５９に供給し、操舵角を固定さ
せる。

【０１３７】解除検知部６２は、自走車１の進行方向が
ターン解除角に一致するのを監視している。そして、両
者が一致したならば、操舵角固定部６１にターン用操舵
角の出力を停止させる指令信号を出力して旋回を終了さ
せる。

【０１３８】このように、本実施例では、比較部５７で
得られた偏差によって決定される操舵角およびターン用
操舵角に従って車輪を操舵し、予定の走行コースに自走
車１を走行させるようにしている。

【０１３９】

【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、移動体から投射する光ビームの回転走査の光
跡が、移動体から離れた位置に立設されている光反射器
に対し、必ずこれを横切って照射できるように設定可能
になる。そのために、移動体自体が傾斜し続けたり揺れ
たりした場合にも、基準点に配置された光反射器に対し
て光ビームを照射し易くなる。

【０１４０】つまり、基準点を見失うことが少なくな
り、光反射器からの反射光検出信号に基づく移動体の位
置検出精度が高くなって誘導の精度が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 光ビーム走査装置の要部断面図である。

【図２】 自走車の走行状態を示す斜視図である。

【図３】 光ビームの光跡を示す斜視図である。

【図４】 光跡と光反射器との関係を示す図である。

【図５】 自走車位置算出の原理説明図である。

【図６】 自走車進行方向算出の原理説明図である。

【図７】 自走車の走行コースと反射器の配置状態を
示す図である。

【図８】 反射光受光処理のフローチャートである。

【図９】 自走車の操向制御を示すフローチャートで
ある。

【図１０】 自走車の操向制御を示すフローチャートで
ある。

【図１１】 イニシャルポール識別処理のフローチャー
トである。

【図１２】 ポール選択処理のフローチャートである。

【図１３】 ポール捕捉揺動方向決定処理のフローチャ
ートである。

【図１４】 ポール捕捉揺動方向決定処理のフローチャ
ートである。

【図１５】 ポール位置計測処理のフローチャートであ
る。

【図１６】 自走車の往路直進処理のフローチャートで
ある。

【図１７】 右ターン解除角セットのフローチャートで
ある。

【図１８】 右ターン解除角算出の原理を示す図であ
る。

【図１９】 Ｕターン処理のフローチャートである。

【図２０】 反射光受光処理の要部機能を示すブロック
図である。

【図２１】 基準点検出処理の要部機能を示すブロック
図である。

【図２２】 自走車操向制御の要部機能を示すブロック
図である。

【図２３】 検出ブロック別の方位角と受光回数とを示
す図である。

【図２４】 基準点を検出したときのミラー回転回数と
揺動方向のデータを示す図である。

【図２５】 従来技術による光ビームの光跡および反射
器の関係を示す図である。

【符号の説明】

１…自走車、 ２…光ビーム走査装置、 ４…回転ミラ
ー、 ５…ミラー駆動モータ、 ６，６ａ〜６ｄ…光反
射器、 ７…エンコーダ、 ８…回転中心軸、９，１０
…ブラケット、 １１…外側リング部材、 １４…内側
リング部材、１５…揺動用モータ、 １６…電磁石、
１９…連結金具、 ２３…大円盤、２４…小円盤、 ２
６，３１…連結ボルト、 ３３…揺動基準検出用セン
サ、３４…吸着板、 ３５…エンコーダ、 ３６…走行
コース、 ３７…方位角検出部、３８…揺動方向検出
部、 ３９…ブロック別方位角記憶部、 ４０…ブロッ
ク別受光回数記憶部、 ４１…受光回数判定部、 ４２
…方位角記憶部、 ４３…予測方位角記憶部、 ４４…
方位角比較部、 ４５…基準点別データ記憶部、４６…
連続受光検出部、 ４７…揺動方向範囲演算部、 ４８
…基準点別捕捉揺動方向演算部、 ４９…ミラー方向固
定部、 ５０…距離測定部、 ５１…発光部、５２…受
光部、 ５３…基準点位置演算部、 ５４…座標変換
部、 ５５…位置・進行方向演算部、 ５６…ターン解
除角設定部、 ５７…比較部、 ５８…走行コース設定
部、 ５９…操舵部、 ６１…操舵角固定部、 ６２…
解除検知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 健二 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式 会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−276308（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−287415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−225681（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−13553（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体を中心として光ビームを円周方向
   に回転走査する光ビーム走査手段と、前記移動体から離
   れた少なくとも３か所の基準点に設置された光反射手段
   で反射された前記光ビームを前記移動体に搭載された受
   光手段で受光して前記光反射手段の方位角を検出する方
   位角検出手段と、検出された前記方位角および前記基準
   点の位置情報に基づいて前記移動体の位置を検出する演
   算手段とを有する移動体の位置検出装置において、前記光ビーム走査手段の回転中心軸を、所定角度傾斜さ
   せた状態で回動させることによって前記回転中心軸の傾
   斜方向を連続的に変化させ、前記光ビームを上下方向に
   周期的に揺動させ て該上下方向の揺動の１サイクル中に
   前記光ビームの回転走査が複数回行われるように構成し
   た揺動手段を具備したことを特徴とする移動体の位置検
   出装置。
2. 【請求項２】 前記回転中心軸で描かれる軌跡が錐形状
   となるように前記回転中心軸を回動することを特徴とす
   る請求項１記載の移動体の位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記回転中心軸で描かれる軌跡が円錐形
   状となるように前記回転中心軸を回動することを特徴と
   する請求項１記載の移動体の位置検出装置。
4. 【請求項４】 前記光ビームの揺動の１サイクル中に検
   出された光信号のうち、ほぼ同一方向において高い頻度
   で受光した光信号の方位角を、予め設定した位置に配置
   された光反射手段の方位角とみなす手段を具備したこと
   を特徴とする請求項１記載の移動体の位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記光ビームの揺動の１サイクル中に検
   出された光信号の検出方位角を、ほぼ同一方向から受光
   した複数の光信号は１つの検出ブロックの光信号として
   それらの方位角は１つの値で代表させて記憶する検出ブ
   ロック別方位角記億手段と、 前記検出ブロック毎に受光回数を記憶する検出ブロック
   別受光回数記憶手段と、 設置してある光反射手段と同じ数だけの検出ブロックを
   受光回数の多い順番に 抽出する抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された検出ブロックを代表し
   て記憶されている方位角を、前記光反射手段の方位であ
   ると決定する決定手段とをさらに具備した ことを特徴と
   する請求項１記載の移動体の位置検出装置。