JPH01316808A - 自走車の操向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自走車の操向制御装置に関し、特に、自動車
、工場内の無人移動搬送装置、農業および土木機械等の
自走車を、直進行程および旋回行程が複合された走行行
程に沿って走行させるための操向制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、上記自走車のような移動体の現在位置を検知する
装置として、移動体で発生された光ビームを、移動体を
中心として円周方向に走査する手段と、移動体とは離れ
た少なくとも３箇所に固定され、入射光方向に光を反射
する光反射手段と、該光反射手段からの反射光を受光す
る受光手段とを具備した装置が提案されている（特開昭
５９−６７４７６号公報）。

そして、該技術では、前記受光手段の受光出力に基づい
て移動体を中心とする３つの光反射手段間の開き角を検
出し、その検出した開き角と、あらかしめ設定された光
反射手段の位置情報とに基づいて移動体位置を演算する
ようにしている。

しかしながら、受光手段の受光出力に基づいて移動体の
位置を検知し、走行方向の制御を行うようにしている上
記技術では、移動体が大きな角速度で回転した場合には
、位置演算の結果に大きな誤差が生ずることがある。し
たがって、旋回行程のように移動体の向きが急激に変化
するようなコースの走行状態においては操舵制御が困難
になるという問題点があった。

上記問題点に関しては、移動体の旋回速度を直進行程の
走行速度より大幅に低下させれば、位置演算に大きな誤
差が生ずるおそれはなくなる。しかし、この場合には移
動体が旋回を完了するまでに時間がかかり、作業能率が
低下するという別の問題点がある。

これに対し、特開昭６２−２６９６１０号公報において
、受光手段を独立した３つの受光器で形成すると共に、
直進行程用の操向制御手段および旋回行程用の操向手段
をそれぞれ別個に設け、特に、該旋回行程用の操向制御
手段を、予め設定記憶された操向制御情報に基づいて操
向制御すると共に、３つの受光器の受光対象を旋回開始
時点と旋回終了時点とで切換え変更した後、次の直進行
程における移動体の位置を演算するように構成された制
御装置が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のシステムでは独立した回動受光器
を３個設けているため、受光器部分が大型かつ高価にな
ること、および旋回動作が行われる毎に各光反射手段に
対応する受光器を切換えなければならないという問題点
があった。また、あらかじめ、旋回のための操向位置情
報を設定し、記憶させておく必要があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、１つ
の受光器で受光動作を変更することなく直進行程および
旋回行程の走行を繰返し継続できると共に、旋回行程か
ら直進行程へ移行する位置を簡単に検知できる自走車の
操向制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段および作用）前記の問題点
を解決するために、本発明は、自走車から発生した光ビ
ームを、該自走車を中心として円周方向に走査させ、該
自走車とは離れた位置に設置された複数の反射手段から
の前記光ビームの反射光を、前記自走車に搭載され、水
平面内で回転する受光手段で順番に受光することにより
、該受光手段の受光出力に基づいて自走車の位置を検知
し、該位置情報に基づいて直進行程およびこれに連続す
る旋回行程に沿って自走車を走行させるための操向制御
装置において、前記自走車から見た各光反射手段間の開
き角検出手段と、前記開き角に基づいて、直進行程にお
ける自走車の操向を制御する手段と、直進行程から旋回
行程への変化点に自走車が位置した時点で、自走車の操
舵角を予定の角度に固定する手段と、自走車から見た前
記各光反射手段の方位角のうちのいずれか１つが予定の
角度範囲内に合致したこと、あるいは予定の角度を通過
した状態を検出する手段と、該検出手段の検出信号に応
じて前記操舵角の固定を解除する手段を具備した点に特
徴がある。

上記構成を有する本発明では、直進行程の走行に際して
は、自走車から見た各光反射手段間の開き角に基づいて
自走車と光反射手段との相対位置が検出でき、その検出
結果に基づいて走行方向の制御を行うことができる。

一方、直進行程に続く旋回行程の走行では、操舵角を固
定して旋回させるようにしているので所定の旋回軌跡で
旋回できる。その旋回終了のタイミングは、光反射手段
からの受光信号に基づいて算出される自走車から見た各
反射手段方位角が、予定の角度範囲内に合致したこと、
あるいは予定の角度を通過した状態を検出した声とによ
って得られるので、直進行程における受光信号読取りと
同じ動作のままで簡Ｉドに位置検出ができる。

さらに、直進行程および旋回行程における操向制御のた
めの自走車の位置情報は、共に同一の受光手段の受光出
力から得ているので、システムの構成が簡単にできる。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。

第６図は本発明の制御装置を搭載した自走車、および該
自走車が走行するエリアに配設された光反射器の配置状
態を示す斜視図である。

同図において、自走車１は例えば芝刈り機等の農作業用
自走車である。該自走車１の上部にはモータ５によって
駆動される回転テーブル４が設けられている。そして、
該回転テーブル４には光ビームを発生する発光器２およ
び該光ビームの反射光を受ける受光器３が搭載されてい
る。前記発光器２は光を発生する発光ダイオードを備え
、受光器３は入射された光を受けて電気的信号に変換す
るフォトダイオードを備えている（共に図示しない）。

また、ロータリエンコーダ７は回転テーブル４の駆動軸
と連動するように設けられていて、該ロークリエンコー
ダ７から出力されるパルスを計数することによって、回
転テーブル４の回転角度が検出できる。

６は自走車１の作業エリアの周囲に配設された反射器で
ある。該反射器６は入射した光を、その入射方向に反射
する反射面を具備しており、従来より市販されている、
いわゆるコーナキューブプリズム等が使用できる。

次に、本実施例の制御装置の構成を第１図に示したブロ
ック図に従って説明する。第１図において、発光器２か
ら射出される光ビームは、回転テーブル４の回動方向に
走査され、反射器６によって反射される。反射器６によ
って反射された該光ビームは受光器３に入射されて、車
体の進行方向に対する反射器６の位置である方位角を示
す信号として検出される。

カウンタ９では、回転テーブル４の回転に伴ってロータ
リエンコーダ７から出力されるパルス数が計数される。

そして、該パルスの計数値は受光器３において反射光を
受光する毎に角度検出部１０に転送される。角度検出部
１０では反射光の受光毎に転送される前記パルスの計数
値（一方位角）に基づいて、自走車１から見た各反射器
６間の開き角（以下、開き角という）が算出される。

位置・進行方位演算部１３では自走車１の座標および進
行方位が演算され、その演算結果は比較部２５に入力さ
れる。比較部２５では、走行コース設定部１６に設定さ
れている走行コースを表すデータと、前記位置・進行方
位演算部１３で得られた自走車１の座標および進行方位
とが比較される。この比較結果は操舵部１４に入力され
、該比較結果に双づき自走車の前輪１７に連結された操
舵モータ（図示せず）が駆動される。該操舵モータによ
る前輪１７の操舵角は自走車１の前輪に設けられた舵角
センサ１５で検出され操舵部１４にフィードバックされ
る。

予定角度設定部２３には予定の算出式に従って計算され
た角度が設定される。該予定の角度と、前記角度検出部
１０で得られた開き角に基づく、自走車１から見た各反
射器６の方位角とは比較部２４で比較され、比較結果は
操舵部１４に入力される。

前記予定角度設定部２３には、予定の角度と、各反射器
６のそれぞれの方位角とが一対になって、両者間の比較
ができるように、自走車１の左旋回。

右旋回用にそれぞれ３種類（この種類の数は反射器６の
数に対応する。本実施例では反射器６が３箇所に設置さ
れているので３種類）、合計６種類の角度算出式に従っ
て計算された角度が設定される。

前記比較部２５における比較の結果、自走車１が直進行
程から旋回行程に移行する位置に到達したことが比較部
２５で判断されると、操舵部１４は比較部２５の検出信
号に基づいて、操舵角を予定の角度に固定するため、予
め設定された固定の操舵角データに基づいて操舵モータ
の駆動制御を行う。

操舵部１４では固定の操舵角データに基づく操舵モータ
の駆動制御に変更後、比較部２４から入力される信号を
監視する。自走車１から見た各反射器６の方位角の１つ
が、予定角度設定部２３に設定されている、前記方位角
と一対となっている予定角度の範囲内に人っていると判
断された場合には検出信号が出力される。該検出信号が
、比較部２４から操舵部１４に入力されると、操舵部側
１４は固定の操舵角データに基づく操舵モータの動制御
を解除して、直進行程の操向制御に戻す。

駆動部１８はエンジン１９の始動・停止、および該エン
ジン１９の動力を後輪２１に伝達するクラッチ２０の動
作を制御する。

上記構成の本実施例によって自走車１の位置および進行
方位を検出するための基本的原理を説明する。第２図お
よび第３図は、自走車１による作業範囲を指示するため
の座標系における自走車１および反射器６の位置を示す
。

第２図および第３図において、該自走車１の作業エリア
に配置された反射器６ａ〜６Ｃは、反射器６ｂを原点と
し、反射器６ｂおよび６Ｃを結ぶ線をＸ軸とするｘ−ｙ
座標系で表される。自走車１はＴ点にある。なお、同図
では反射器６ａ〜６ＣはそれぞれＡ、　　Ｂ、　Ｃで示
す。

同図かられかるように自走車１の位置Ｔは、三角形ＡＴ
Ｂ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、三角形ＡＴＢおよび三角
形ＢＴＣのそれぞれの外接円ＱおよびＰの２つの交点を
算出することによって、自走車１の位置が確定できる。

ここで反射器６ｂは原点になっているので、外接円Ｐお
よびＱの他方の交点Ｔを以下の手順に従って算出すれば
自走車１の位置は求められる。

まず、三角形ＢＴＣの外接円Ｐについて、その中心をＰ
とすると、Ｐは線分ＢＣの垂直２等分線上にあり、中心
角と円周角との関係からＢＰＷ−一βとなる。

但し、Ｗ″は線分ＢＣの垂直２等分線上の点であり、直
線ＢＣに対し、点Ｔの反対側の十分遠くにあるものとす
る。

ここで三角形ＢＰＷ（Ｗは線分ＣＡの中点）に管口する
と、 円Ｐの中心の座標は（ｘｃ／２．　　（ｘｃ／２）ｃｏ
ｔβ） 半径はｌ　ｘｃ／　（２ｓ　ｉｎβ）１となり、外接円
Ｐは次式で表される。

（ｘ−ｘｃ／２）”＋　（ｙ−ｘｃ／２　・ｃｏｔβ）
　２−　（ｘｃ／２ｓ　ｉｎβ）２さらに、鎖式を整理
すると次式が得られる。

ｘ”−ｘｃ、ｘ＋ｙ２ −ｘｃ−ｙ＠ｃｏｔβ−０−・−−−−（１）また、三
角形ＡＴＢの外接円Ｑについて、その中心をＱとすると
、Ｑは線分ＢＣの垂直２等分線上にあり、　ＢＱＶ　”
−αとなる。

但し、■−は線分ＡＢの垂直２等分線上の点であり、直
線ＡＢに対し、点Ｔの反対側“の十分遠くにあるものと
する。

ここで三角形ＢＱＶ　（Ｖは線分ＣＢの中点）に着目す
ると、円Ｑの中心の座標は （ｘａ／２＋　（ｙａ／２）ｃｏｔａ。

ｙａ／２−　（ｘａ／２）ｃｏｔα１ 半径。よＩｖ’ｘａ２＋ｙａ２／ （２・ｓｉｎα）１となり、外接円Ｑは次式で表される
。

ｘ２−ｘ　（ｘａ＋ｙａ、ｃｏｔａ）＋ｙ２−ｙ　（ｙ
ａ−ｘａｅｃｏｔα）　−〇−−（２）上記（１）　、
　（２）式から点Ｔの座標（ｘ、ｙ）は次式で算出され
る。

ｘ−ｘｃ　　（（１＋ｋ　−ｃｏｔａ）／（１＋に２）
１ ・・・・・・（３） ｙ−ｋｘ　　　　　　　　・・・・・・・・・・・・・
・・　・・・・・・・・・（４）但しに−（ｘｃ−ｘａ
−ｙａ崇ｃｏｔａ）／（ｙａ−ｘａ　ａｃｏｔａ−ｘｃ
　・ｃｏｔａ）・・・・・・（５） であり直線ＢＴの傾きを表している。

また、自走車１の進行方向は次のようにして算出される
。第３図において、自走車１の進行方向とＸ軸とのなす
角度をθｆとし、該進行方向を基準とした反射器５ａ、
５ｂ、６ｃ　（点ａ、ｂ、ｃ）までのそれぞれの回転角
度をθａ、θｂ、θＣとした場合、前記線分ＢＴの傾き
はｋであるので、θｆ−１８０°−（θｃ−ｔａｎ　　
’ｋ）・・・・・・（８） 次に、上記手順によって算出された自走車１の位置情報
に基づく、自走車１の操向制御について説明する。第４
図は自走車１の走行コースと反射器６の配置状態を示す
図であり、第５図は操向制御のフローチャートである。

第４図において、Ａ、Ｂ、Ｃ点は反射器６の配置位置を
示しており、点Ｂを原点とし、点Ｂおよび点Ｃを通る線
をＸ軸とする座標系で自走車１の位置および作業エリア
２２を表している。

（Ｘｒｅｔ、Ｙｒｅｔ）は自走車１の戻り位置を示し、
作業エリア２２は座標（Ｘｓ　ｔ、　Ｙｓ　ｔ）、（Ｘ
ｓ　ｔ、Ｙｅ）、（Ｘｅ、Ｙｓ　ｔ）、（Ｘｅ。

Ｙｅ）で示される点を結ぶ領域である。ここでは自走車
１の位置Ｔは（Ｘｐ、Ｙｐ）で示す。

なお、第４図においては、説明を簡単にするため、作業
エリア２２の４辺をＸ軸またはＸ軸に平行にした例を示
したが、作業エリア２２の周囲に反射器６を設けるよう
にさえしてあれば、作業エリア２２の向きは任意である
。

第５図のフローチャートに従って制御手順を説明する。

まず、ステップＳ１において、前記位置・進行方位演算
部１３で演算された自走車１の現在位置（Ｘｒｅｔ、Ｙ
ｒｅｔ）と、前記走行コース設定部１６に設定された作
業開始位置の座標（Ｘｓｔ。

Ｙｓｔ）に基づいて、開始位置への移動コースを設定す
る。

ステップＳ２では、駆動部１８によってエンジンを始動
させ、クラッチをつないで自走車１を走行させ、作業開
始位置へ移動させる。

ステップＳ３では、走行コースのＸ座標ＸｎとしてＸｓ
ｔをセットし、走行コースを決定する。

ステップＳ４で、自走車１０走行を開始させると、自走
車１は自己位置（Ｘｐ、Ｙｐ）および進行方位θｆの演
算を行う（ステップＳ５）。

ステップＳ６では走行コースからのずれ量（ΔＸ−Ｘｐ
−Ｘｎ、Δθｆ）が演算され、ステップＳ７では、前記
ずれ量に応じて操舵部１４により操舵角制御が行われる
。

ステップＳ８では自走車１がＸ軸方向において、原点か
ら遠ざかる方向（行き方向）に走行しているか、原点に
近づく方向（戻り方向）に走行しているかが判断される
。

行き方向であれば、ステップＳ９において、−行程が終
了したか（Ｙｐ＞Ｙｅ）否かが判断され、戻り方向であ
れば、ステップＳ１０において、−行程終了（Ｙｐ＜Ｙ
ｓ　ｔ）したか否かが判断される。ステップＳ９または
ＳＩＯにおいて、−行程が終了していないと判断されれ
ばステップ８５〜Ｓ８の処理が行われる。

ステップＳ９またはＳ１０において、−行程が終了した
と判断されれば、次はステップＳｌｌにおいて全行程が
終了した（Ｘｐ＞Ｘｅ）か否かの判断が行われる。

全行程が終了していなければ、ステップＳｌｌからステ
ップＳ１２に移って自走車のＵターン制御が行われる。

Ｕターン制御は、前記位置・進行方位演算部１３で演算
された自走車１の位置情報を操舵部１４にフィードバッ
クするステップ８５〜Ｓ７の処理によって行われる直線
行程の操向制御とは別の方式で行われる。

すなわち、旋回行程では自走車１の操舵角をあらかじめ
設定された角度に固定して走行させ、角度検出部１０で
検出される開き角に基づく、車両１から見た各反射器６
の方位角が予定の角度範囲内に合致した時点で、ステッ
プ８５〜Ｓ７の処理によって行われる直線行程の操向制
御に戻るようにしている。該旋回行程に沿って自走車を
走行させるＵターン制御の詳細は後述する。

ステップＳ１３では、ＸｎにＸｎ＋Ｌがセットされ、次
の走行コースが設定される。次の走行コースが設定され
ればステップＳ５に戻って、前記処理が行われる。

全行程が終了したならば、戻り位置（Ｘｒｅｔ。

Ｙｒｅｔ）へ戻って（ステップＳ　１４）　、走行が停
止される（ステップ５１５）。

次に前記Ｕターン制御について説明する。第７図は操舵
角の固定解除条件の説明をするための、自走車ｌと反射
器６の位置関係を示す図、第８図は各反射器６の方位角
と比較される設定値の計算式である。

同図において、第４図と同一の符号は同一または同等部
分を表している。

Ｕターンは自走車１が直進行程の走行を終了した時点、
つまり自走車１が位置している点のＹ座標（Ｙｐ）が、
（Ｙｐ＞Ｙｅ）あるいは（Ｙｐ＜Ｙｓ　ｔ）になった場
合に開始される。Ｕターンは前輪１７の操舵角を予定の
角度に固定するため予め設定された、固定のＵターン操
舵角に従って行われ、この操舵角の固定状態は次に説明
する条件を満足した場合に解除される。

Ｌｄｒは自走車１がＵターンを終わって戻り方向に走行
を開始する予定位置ＰＲと点ＡとのＹ軸方向の偏差、Ｌ
ｄｆは自走車１がＵターンを終わって行き方向に走行を
開始する予定位置ＰＬのＹ座標を示す。

θＵＡＲ、θ０１３１？　、　　θＵＣＩ？は、自走車
１が旋回を完了して、戻り方向に走行を開始する予定位
置ＰＲと、点Ａ、Ｂ、Ｃとをそれぞれ結ぶ線および自走
車１の予定の進行方向のなす角度であり、θＵＡＬ　、
　　θＵＢＬ　、　　θＵＣＬは自走車１が旋回を完了
して、行き方向に走行を開始する予定位置ＰＬと、点Ａ
、Ｂ、Ｃとをそれぞれ結ぶ線および自走車１の予定の進
行方向のなす角度である。

前記角度θＵＡＩ？　、　　θＵＢＲ、θＵＣＲ、θＵ
ＡＬ　。

θＵＢＬ　、　　θＵＣＬは第８図に示した算出式によ
って求められ、設定値として、前記予定角度設定部２３
に設定される。なお、該算出式においては、前記Ｌｄ　
ｒ、　　Ｌｄ　ｌを共にＬｄで表す。

第９図にＵターン制御のフローチャートの一例を示す。

同図において、ステップ５１２１で自走車１が右旋回す
るのか、または左旋回するのかの判断が行われる。該判
断は（Ｙｐ＞Ｙｅ）か、または（Ｙｐ＜Ｙｓ　ｔ）かの
判別によって行われる。

右旋回であれば、ステップ５１２２に進んで旋回完了条
件の設定値として、θＯＡＲ、θＵＢＲ。

θＵｃｌ？が演算され予定角度設定部２３にセットされ
る。

ステップ５１２３ではＵターンのための操舵角の固定値
が操舵部１４にセットされ、ステップ５１２４ではセッ
トされた操舵角に基づいて前輪１７の操舵が行われる。

ステップ５１２５では操舵角の固定状態を解除して旋回
を完了するか否かの判断が行われる。該判断は自走車１
の位置がＴの場合、自走車１の進行方向と線分子Ａとの
なす角度θａ、線分子Ｂとのなす角度θｂ、線分子Ｃと
のなす角度θＣが、該角度θａに対応するθＯＡＲ、θ
ｂに対応するθＵＢＲ、θＣに対応するθＯＣＲとそれ
ぞれ略等しいか否かを順次比較し、いずれか１つでも等
しい場合には肯定となる。該判断が肯定ならば操舵角の
固定は解除され、第５図のステップＳ１３に進んで直進
行程に沿った走行に移る。

ステップ５１２５の判断が否定の場合はステップ５１２
３，５１２４の処理を繰返し、固定の操舵角に基づく操
舵制御が行われる。

左旋回であれば、ステップ５１２６に進んで旋回完了条
件として、θＵＡＬ　、　　θＵＢＬ　、　　θＵＣＬ
が演算され予定角度設定部２３にセットされる。

以下、ステップ８１２７〜５１２９はステップ８１２３
〜５１２５と同様であるので説明を省略する。

なお、本発明は上記実施例に示したように直進行程が並
列になっていて、旋回行程が該並列状態の端部に続くＵ
ターン行程になっている作業範囲に限定されず、直進行
程に続く旋回行程が、該直進行程を直角に方向転換させ
る直角ターン行程になっているような場合の作業にも適
用できる。その場合は、前記予定角度設定部２３に設定
する設定値の算出式を次のように設定しておく。

第１０図は旋回行程が直進行程を直角に方向転換させる
直角ターン行程になっているような場合の、自走車１と
反射器６の位置関係を示す図、第１１図は角度検出部１
０で得られた各反射器６間の開き角に基づく方位角と比
較される設定値の計算式である。

同図において、第７図と同一の符号は同一または同等部
分を表している。

同図において、自走車１は座標値（Ｘｓｔ、Ｙｓｔ）か
ら作業のための走行を開始し、（Ｘｓｔ。

Ｙｅ−ＬＯ）　〜（Ｘｓ　ｔ＋ＬＯ、Ｙｅ）でエリア■
の直角ターンを行い、（Ｘｅ−ＬＯ，Ｙｅ）〜（Ｘｅ、
Ｙｅ−ＬＯ）でエリア■の直角ターンを行い、（Ｘｅ、
Ｙｓ　ｔ＋ＬＯ）　〜（Ｘｅ−ＬＤ。

Ｙｓ　ｔ）でエリア■の直角ターンを行い、（Ｘｓｔ　
＋１．５　Ｌ、　　Ｙｓ　ｔ）　〜（Ｘｓ　ｔ　＋ＬＯ
）でエリア■の直角ターンを行う。以下、各ターン毎に
距ＭＬずつ直進行程の走行コースが内側に変更されて作
業が進められる。

θＬＡＩ〜θＬＡ４は各エリア■〜■における、直角タ
ーン終了予定位置から見た自走車１の進行方向およびＡ
点の開き角、θＬＢＩ〜θＬＢ４は各エリア■〜■にお
ける、直角ターン終了予定位置から見た自走車１の進行
方向およびＢ点の開き角、θＬＣＩ〜θＬＣ４は各エリ
ア■〜■における、直角ターン終了予定位置から見た自
走車１の進行方向およびＣ点の開き角を示す。

上記、各エリアにおける直角ターン終了予定位置から見
たＡ−Ｃ点の予定の方位角は第１１図に示した算出式に
よって求められ、予定角度設定部２３に設定される。

予定角度設定部２３に設定された前記予定の方位角の値
は、直角ターンに際して前記Ｕターン制御の場合と同様
に旋回解除の制御に使用される。

なお、第１１図において、■の値は自走車１が座標（Ｘ
ｓ　ｔ、　Ｙｓ　ｔ）から走行を開始した時には“０“
であり、走行エリア■でのターンが完了する度に“１”
ずつ加算された値で更新される。

上記実施例では原点Ｃ（０，０）に対する作業開始位置
の座標（Ｘｓ　ｔ、　Ｙｓ　ｔ）を、あらかじめ走行コ
ース設定部１６に設定しておく例を示した。この他に、
自走車１を無線誘導等によって、任意の位置に誘導し、
その位置を作業開始位置（Ｘｓ　ｔ、　　Ｙｓ　ｔ）と
定義し、走行を開始させることも可能である。

本実施例では予定角度設定部２３に設定する角度を、旋
回のつど計算して設定するようにしたが、あらかじめ各
旋回行程における予定の角度を設定してお（こともでき
る。

以上の説明のように、本実施例では、光ビームを用い自
走車１から見た各反射器６の開き角を検出し、該検出結
果に基づいて直進行程における自走車１の操向制御を行
うようにしている。

一方、前記直進行程に続く旋回行程では、前輪１７の操
舵角を固定した状態で自走車１を走行させ、各反射器６
間の方位角の１つが予定の角度に達した時に旋回を完了
させ、再び直進行程に沿った走行に移行するようにして
いる。

つまり、旋回行程では前記開き角の検出信号は直接的に
は自走車１の車輪の操舵制御には利用せず、旋回行程の
終了予定位置を方位角に置き換えて設定しである値と比
較するために利用されるようにしている。

その結果、旋回制御は操舵角を予定の角度に固定するだ
けなので構成が簡単にでき、操舵角の固定状態の解除は
、反射器６から反射されてきた光ビームの受光信号に基
づいて正確に予定された位置で行われる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成できる。

（１）自走車の車輪の操舵角を固定の操舵設定値に基づ
いて制御しているので、旋回中の座標演算誤差による制
御の不安定要素が少なく、ばらつきの少ない安定した旋
回軌跡が描け、芝刈り等の作業の仕上がりがきれいにな
る。

（２）旋回行程においても、直進行程における受光信号
の読取りと同じ発光手段および受光手段の動作のままで
得られる受光手段の受光出力によって、各基準点（反射
器設定位置）の方位角に基づいて旋回行程の終了位置を
簡り１１に検出でき、そのままの検出動作で直進行程の
走行に移行できる。

（３）同一の受光手段の受光出力によって得られる信号
を、直進行程の走行および旋回行程の走行の２通りに別
けて利用しているのでシステムの構成が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
自走車の位置検出の原理説明図、第３図は自走車の進行
方位検出の原理説明図、第４図は自走車の走行コースと
反射器の配置状態を示す図、第５図は操向制御のフロー
チャート、第６図は自　　　゛走車と反射器の斜視図、
第７図および第１０図は旋回行程と直進行程における自
走車および反射器の配置図、第８図および第１１図は旋
回解除条件の算出式を示す図、第９図はＵターン制御の
フローチャートである。 １・・・自走車、２・・・発光器、３・・・受光器、４
・・・回転テーブル、５・・・モータ、６・・・反射器
、７・・・ロータリエンコーダ、９・・・カウンタ、１
０・・・角度検出部、１３・・・位置・進行方位演算部
、１４・・・操舵部、２３・・・予定角度設定部、２４
．２５・・・比較部代理人　弁理士　平木道人　外１名 第２図 第３図 シ軸 ８し 第４図 第６図 第　　　８　　　図 ４１１１９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）自走車から発生した光ビームを、該自走車を中心
   として円周方向に走査させ、該自走車とは離れた位置に
   設置された少なくとも３箇所の反射手段からの前記光ビ
   ームの反射光を、前記自走車に搭載され、水平面内で回
   転する受光手段で順番に受光することにより、該受光手
   段の受光出力に基づいて自走車の位置を検知し、該位置
   情報に基づいて直進行程およびこれに連続する旋回行程
   に沿って自走車を走行させるための操向制御装置におい
   て、 前記自走車から見た各光反射手段間の開き角検出手段と
   、前記開き角に基づいて、直進行程における自走車の操
   向を制御する手段と、直進行程から旋回行程への変化点
   に自走車が位置した時点で、自走車の操舵角を予定の角
   度に固定する手段と、前記自走車から見た前記各光反射
   手段の方位角のうちのいずれか１つが、該方位角と対比
   できるように設定されている予定の角度範囲内に合致し
   たことを検出する手段と、該検出手段の検出信号に応じ
   て前記操舵角の固定を解除する手段を具備したことを特
   徴とする自走車の操向制御装置。（２）自走車から発生
   した光ビームを、該自走車を中心として円周方向に走査
   させ、該自走車とは離れた位置に設置された少なくとも
   ３箇所の反射手段からの前記光ビームの反射光を、前記
   自走車に搭載され、水平面内で回転する受光手段で順番
   に受光することにより、該受光手段の受光出力に基づい
   て自走車の位置を検知し、該位置情報に基づいて直進行
   程およびこれに連続する旋回行程に沿って自走車を走行
   させるための操向制御装置において、 前記自走車から見た各光反射手段間の開き角検出手段と
   、前記開き角に基づいて、直進行程における自走車の操
   向を制御する手段と、直進行程から旋回行程への変化点
   に自走車が位置した時点で、自走車の操舵角を予定の角
   度に固定する手段と、前記自走車から見た前記各光反射
   手段の方位角のうちのいずれか１つが、該方位角と対比
   できるように設定されている予定の角度を通過した状態
   を検出する手段と、該検出手段の検出信号に応じて前記
   操舵角の固定を解除する手段を具備したことを特徴とす
   る自走車の操向制御装置。 （３）前記方位角と対比できるように設定されている予
   定の角度が、旋回行程から直進行程への予定の変化点に
   おける、自走車から見た前記各光反射手段の方位角であ
   って、予定の算出式によって幾何学的に算出して得られ
   た値であることを特徴とする請求項１または２記載の自
   走車の操向制御装置。 （４）自走車が直進行程の走行を完了するつど、前記予
   定の角度の算出を行って設定するようにしたことを特徴
   とする請求項１、２または３記載の自走車の操向制御装
   置。 （５）各旋回行程における予定の角度を自走車の走行に
   先立って算出し設定しておくことを特徴とする請求項１
   、２または３記載の自走車の操向制御装置。