JPH02109107A

JPH02109107A - 自走車の操向位置検出装置

Info

Publication number: JPH02109107A
Application number: JP63262192A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kamimura; 健二上村; Sadachika Tsuzuki; 都築　貞親
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-04-20
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JP2535213B2

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、１コ走車の操向位置検出装置に関し、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
械等の自走車の操向位置検出装置に関する。

（従来の技術）従来、［記自走車のような移動体の現在（１゛ｌ置を検
知する装置として、移動体で発生された光ビムを、移動
体を中心と（７て円周］ｊ向に７Ｌ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、入射ツノ向
に光を反射する先攻ｎ・１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５９６７４７６号公報）。

譲技術では、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、あらかに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。

ところで、上記システムにおいては、自走車の傾斜や振
動に起因して光ビームを先攻射手１段に照射できなかっ
たり、受光手段が、前記光反射手段以外の物体からの反
射光を受光してしまう場合があった。

このように、受光手段によって光ビームの反射光が確実
に受光されないと、自走車の位置が誤って算出され、そ
の結果、予定されたコースに沿って自走車を走行させら
れなくなる。

これに対して、例えば特開昭５９−１０４５０３号公報
においては、光ビームのスキャン速度およびスキャン角
度を変化させて、光ビームを確実に光反射手段に照射で
きるよう］−夫された移動体の位置検出方法が提案され
ている。

また、特開昭５９−２１１８１６号公報においては、移
動体で発生される照射光を断続的かつ周期的な光とする
ことによって、該照射光と他の光源からの光との区別が
できるように工夫された移動体の位置検出装置が提案さ
れている。

（発明が解決しようとする課題）し２かしながら、光ビームのスキャン速度および角度を
変化させる前者の方法では、オプティカルスキャナの駆
動電流を頻繁に変化させる必要があり、また、断続的か
つ周期的な照射光を発生させるようにした後者の装置で
は、該照射光を発生させるための複雑な光源部を必要と
する等、両者共にシステム構成が複雑になるという問題
点があった。

さらに、前記自走車の傾斜や振動に起因する障害の他、
光反射手段の反斜面の汚れや、大または他の物体が光反
射手段の前を横切る等の突発的な遮蔽物の出現によって
、確実に反射光を受光できないという問題点もあるが、
前記従来技術だｊ）では該問題点の解決はできなかった
。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、−時
的に位置検出の基準点となる反射手段を見失ったような
場合にも、自走車が誤った方向に走行しないような処置
が行える自走車の操向位置検出装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段および作用）前記の問題点
を解決し、１］的を達成するために、本発明は、自走車
を中心として円周方向に光ビームを走査し、該光ビーム
を入射方向に反射する少なくとも３か所に配置された光
反射手段からの反射光を受光して自走車の位置を検出す
る自走車の操向位置検出装置において、自走車の進行方
向に対する各光反射手段の方位角を検出する手段と、前
、？Ｃ！方位角検出二Ｆ段で検出された方位角に基いて
、次回の走査で検出されるべき前記光反射手段のＪｊ位
を千ＭＩする手段と、次回の走査における光反射り段の
検出力位か、前記）副手段て工・測された方位にある場
合には、該検出方位に括づき自走車の位置を算出する手
段と、前記Ｙ−測方位に光反射手段が検出さ才１なか−
）だ場合には、検出されなが−）だ光反射手段の方位を
推定するｆ６段とを具備ｊ、た点に特徴がある。

また、本発明は、前記−％　ＡＭ方位に光反射手段が検
出されないことがＹ・定量数（１回置１′）繰返された
場合には、自走車の位置算出を中止し、自走車を停止さ
せる手段を具備（、た点に特徴がある。

ト紀構成を有する本発明では、Ｔ−測される方位におい
て検出される反射光以外の光を、光反射手段からの反射
光とし、て誤って検出することがｌよい。

また、−時的に光反射手段からの反射光が入射されなか
った場合にも、自走車の位置の算出を継続することがで
きる。

また、本発明では、反射光が入射されないことか連続し
たり、頻繁に起こったりした場合には、自走車を停止さ
せることができ、自走車が誤った方向に走行することが
防止できる。

（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１０図は本発明の制御装置を搭載した自走車、および
該自走車か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−１一部にはモタ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１ｈ１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
、ロークリエンコーダ７は回転テーブル４の駆動軸と連
動するように設置プられていて、該ロークリエンコーダ
７から出ノｊ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。

自走車１の作業区域の周囲には反射器６が配設されてい
る。該反射器６は入射しまた光を、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図および第２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、
前記回転テーブル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光ビー
ムは受光器３に入射される。

カウンタ９では、回転テーブル４の回転に伴ってローク
リエンコーダ７から出力されるパルス数が：１゛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
光を受光する毎に誦別処理部１１に転送される。

識別処理部１１では反射光の受光毎に転送される前記パ
ルスの計数値に基づいて、自走車１の進行方向に対する
各反射器６の方位角が算出される。

識別処理部１１で検出された方位角は開き角演算部１０
に人力されて、自走車１から兄だ各反射器６の開き角が
演算される。

位置・進行方位演算部１３では前記開き角に基づき自走
車１の現在の位置座標が演算され、前記方位角に基づき
自走車１の進行方位が演算される。

その演算結果は比較部２５に人力される。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、該比較結果に基
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。操舵モータによる前輪１７の操舵角
は、自走車Ｊの前輪に設けられた舵角センサ１５で検出
され、操舵部１４にフィードバックされる。

駆動部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に伝達するりラッチ２０の動
作を制御する。

なお、第１図に示した構成要素のうち、鎖線で囲まれた
部分はマイクロコンピュータによって構成することがで
きる。

次に、前記識別処理部１１の詳細の構成について説明す
る。該識別処理部１１では前記方位角が求められるのと
共に、該方位角に基づき、光反射器６の識別および見失
い処理が行われる。

第２図において、方位角演算部２３では、カウンタ９の
計数値に基いて、自走車１の進行方向に対する各反射器
６の方位角が演算される。

方位角記憶部３５には、同じ反射器６が前回検出された
時の方位角と、同反射器６が前々回検出された時の方位
角とが記憶される。

該記憶部３５には、後述する基準点Ａに配置された反射
器６の方位角θａ、基準点Ｂに配置された反射器６の方
位角θｂ、および基準点Ｃに配置された反射器６の方位
角θＣについて、それぞれ前回および前々回に検出され
た方位角が記憶できる。

そして、前回方位角に基き、ｒ測方位置演算部２６にお
いて、次に同反射器６が検出されるべきｒ測方位置が演
算される。該ｒ測方位置は予定の幅を有している。

識別部２４では、前記予測り位置および前記ノＪ位位置
算部で演算された実際の／３位角が比較される。また、
識別部２４には基準点Ａ、ＢおよびＣに配置された各反
射器６が検出される毎に、カウント値が、該反射器５の
それぞれに対応させたカウント値に更新されるように構
成されたポールカウンタ２７のカウント値も入力され、
該カウント値と予定の数値とが比較される。

識別部２４における前記予測方位角および実際の方位角
の比較結果と、ボールカウンタ２７のカウント値および
予定の数値の比較結果とに従って、受光器３で検出され
た信号が、予定の反射器６からの反射光の検出信号か否
かの判断が行われる。

予定通りの反射器６からの反射光が検出された場合には
、信号ａによりゲート１２が開かれて、実際の方位角が
開き角演算部１０および位置・進行方位演算部１３に入
力される。

受光器３による検出信号が、予定の反射器６以外の反射
器６からの信号であると判断された場合は、予定の反射
器６を見失ったとして、信号すにより見失い回数カウン
タ３０のカウント値を更新する。

受光器３による検出信号が、予定の反射器６以外の反射
器６からの信号であり、予定の反射器６を連続して２個
見失ったと判断された場合は、信号Ｃにより複数見失い
回数カウンタ３１のカウント値を更新する。

また、受光器３による検出信号が反射器６以外からの信
号である場合は、ノイズとして処理され、ノイズ記憶部
２９にノイズ受信時の自走車１の位置および自走車１か
ら見たノイズ発生源の方位角が記憶される。

前記カウンタ３０のカウント値は第１比較部３２におい
て、しきい値ＴＩと比較され、カウンタ３１のカウント
値は第２比較部３３において、しきい値Ｔ２と比較され
る。

そして該比較部３２．３３での比較結果に応じて、前記
カウント値（見失い回数）がしきい値以下の場合は、見
失い処理部２８では、方位角記憶部２５に記憶されてい
る前回方位角および前々回方位角に基いて、実際の方位
角を推定する処理が行われる。該見失い処理部の処理に
よって、前回方位角および前々回方位角は更新される。

また、前記カウント値（見失い回数）がしきい値以上の
場合は、駆動部１８に信号ｄ、ｅが出力され、自走車１
の走行が停止される。

基準点を１か所見失うよりも、２か所見失う方がより障
害が重大であるので、前記しきい値ＴＩはしきい値Ｔ２
より大きい回数が設定される。すなわち、基準点を２か
所見失った場合は、その見失い回数があまり多くならな
いうちに早めに自走車１を停止１−させるようにしてい
る。

なお、識別部２４で、予定された反射器６からの反射光
が受光されたと判断されると、信号ａにより見失い回数
カウンタ３０および複数見失い回数カウンタ３１には回
数″０”がセットされる。

ポールカウンタ２７の値は、凛別部２４の判断によって
、正常に予定の反射器６が検出された場合、および見失
い処理が終了した場合に更新される。また、正常に予定
の反射器６が検出された場合にはゲート３４が開かれ、
方位角記憶部３５の値の内、前回方位角が最新の方位角
で更新され、前々回方位角が前回方位角で更新される。

」１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。なお、
該基本原理は、特願昭６３−１１６６８９号および特願
昭６３−１４９６１９号に詳細が示されている。

第７図および第８図は、自走車１の作業範囲を指示する
だ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７図および第８図において、反射器６の配置位置はそ
れぞれＡ、　　Ｂ、　Ｃ（以下基準点Ａ、　　Ｂ。

Ｃという）で示す。同図において３か所に配置された反
射器６の位置は、基準点Ｂを原点とし、基準点Ｂおよび
Ｃを結ぶ線をＸ軸とするＸ−ｙ座標系で表される。

同図かられかるように、自走車１の位置Ｔは、二角形Ａ
、　Ｔ　Ｂの外接１”Ｊ　ｌに存在すると同時に、−角
形ＢＴＣの外接円」二に存在する。したがって、自走車
１の位置は三角形ＡＴＢおよび三角形ＢＴＣのそれぞれ
の外接円ＱおよびＰの２つの交点を算出することによっ
て求められる。

ここで、外接円ＱおよびＰの一方の交点である基準点Ｂ
は原点になっているので、外接円ＱおよびＰの他方の交
点Ｔを以下の手順に従って算出すれば自走車１の位置は
確定できる。

まず、三角形ＢＴＣの外接円Ｐについて、その中心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
関係からとＢＰｔ’−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ＢＣの中点）に着目する
と、円Ｐの中心の座標はｆｘｃ／２．（ｘｃ／２）ｃｏｔβ）半径はｌｘｃ／（２ｓｉｎβ）Ｉとなり、外接円Ｐは次
式で表される。

（ｘ−ｘｃ／２）　２＋　ｆｙ−（ｘｃ／２）ｃｏｔβ
ｌ　２−　ｔｘｃ／　（２ｓ　ｉｎβ））２さらに、鎖
式を整理すると次式が得られる。

ｘ２−ｘｃ’ｘ＋ｙ” ＸＣ”ｙ’ＣＯｔβＭＯ・・・・・・（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ＡＢの垂直２等分線−ににあり、乙ＢＱＶ−一αとなる。

但し、Ｖ−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ＡＢの中点）に着目す
ると、円Ｑの中心の座標は（ｘａ／２＋　（ｙａ／２）ｃｏｔα。

ｙａ／２−　（ｘａ／２）ｃｏｔα１半径は１ンｘａ”＋ｙａ”／　（２・ｓ　ｉｎα）Ｉとなり、
外接円Ｑは次式で表される。

ｘ　　−ｘ（ｘａ＋ｙａ−ｃｏｔα）＋ｙ２−ｙ　（ｙ
ａ−ｘａ−ｃｏｔα）＝０−−（２）」二足（１）、（
２）式から点Ｔの座標（ｘ、　　ｙ）は次式で算出され
る。

ｘ−ｘｃ　ｆ（１＋に−ｃｏｔβ）　／　（１＋に２）
　１・・・・・・（３）ｙ＝ｋｘ　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（４）但しに−（ｘｃ−ｘａ
−ｙａ＊ｃｏｔα）／（ｙａ−ｘａＩＩｃｏｔａ−ｘｃ
ａｃｏｔβ）・・・・・・（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８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基準点Ａ、　
　Ｂ、　　Ｃ，の方位角をθａ。

θｂ、θＣとした場合、 θ　ｆ− ３６０°　−ｊ　ａｎ　　　　Ｉｙ／　（ｘｃ−ｘ））
θＣ・・・・（６）となる。

自走車１の位置は、以Ｉ−説明した手順に従い、前記位
置・進行ノｊ位演算部１３において算出される。

次に、−１−記手順によって算出された自走車１の位置
情報に基づき、自走車１の走行方向を制御する操向制御
について説明する。第９図は自走車１の走行コースと基
準点との位置関係を示す図であり、第３図は操向制御の
フローチャートである。

第９図には、基準点Ｂを原点とし、基準点ＢおよびＣを
通る線をｙ軸とする座標系で、自走車１の位置および該
自走車１による作業区域２２が示されている。

点Ｒ（Ｘｒｅｔ、Ｙｒｅｔ）は自走車１の戻り位置を示
し、作業区域２２は座標（ＸｓｔＹｓ　ｔ）、（Ｘｓ　
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９図においては、説明を簡１）１にするため、
作業区域２２の４辺をＸ輔またはｙ軸に平ｊｊにした例
を示したが、作業区域２２の周囲に基準点Ａ、　　Ｂ、
　　Ｃを配置してあれば、作業区域２２の形状および作
業区域２２の４辺の向きは任意である。

第３図のフローチャー］・に従って制御−Ｌ順を説明す
る。

まず、ステップＳ１では、自走車１を点Ｒから作業開始
位置まで、無線操縦により移動させる。

ステップＳ２では、自走車１を停車させたままで発光器
２．受光器３を回転させ、各基準点の検出を行うと共に
、自走車１から見た各基準点の方位角を記憶部３５に記
憶させる。

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

ステップＳ４では、自走車１の走行が開始される。

ステップＳ５では、受光器３が基準点からの反射光を受
光したか否かの判断がなされる。反射光が検出されるま
で該ステップＳ５は繰返される。

反射光が検出されると、ステップＳ６に進んで、後述の
ザブルーチンで示される基準点識別処理が実行される。

ステップＳ７では、自走車１の位置（ＸｐＹ　ｐ　）お
よび進行方位θｆの演算が行われる。

ステップＳ８では、走行コースからのずれ量（ΔＸ−Ｘ
ｐ−Ｘｎ、Δθｆ）が演算され、ステップＳ９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ＳＩＯでは、自走車１がｙ軸方向において、原
点から遠ざかる方向（行き方向）に走行しているか、原
点に近づく方向（戻り方向）に走行しているかが判断さ
れる。

行き方向であれば、ステップＳ１１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Ｓ１２において、−行程終了（Ｙｐ＜
Ｙｓ　ｔ）したか否かが判断される。ステップＳｌｌま
たは５１．２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〜ＳＩＯの処理が行われる。

ステップＳｌｌまたはＳ１２において、−行程が終了し
たと判断されれば、次はステップＳ１３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Ｓ１３からステ
ップＳ１４に移って自走車１のＵターン制御が行われる
。Ｕターン制御は、前記位置・進行方位演算部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８７〜Ｓ９の処理によって行われる曲
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る。

そして、自走車１に対する各基準点Ａ、Ｂ、Ｃの方位角
の少なくとも１つが予定の角度範囲内に合致した時点で
旋回を停止して、ステップ８７〜Ｓ９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。

ステップ５１５では、ＸｎｉこＸ　ｎ　十りかセットさ
ね、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、前記処理か繰返され
る。

全行程か終」′シたならば戻り位置Ｒ（Ｘｒｅｔ。

Ｙｒｅｔ）へＪ）２って（ステップ５１．６　）、走行
が停止１さ才先る（ステップ５１７）。

次に前記ステップＳ６の１□（準焦識別処理について説
明する。

基準点を識別する手法として、本実施例では各基準点Ａ
、Ｂ、Ｃとポールカウンタ２７のカウント値とを、基準
点Ａはカウント値１、基準点Ｂはカウント値２、基準点
Ｃはカウント値３に対応づけることによって各基準点を
識別するようにしている。すなわち、受光器３が反射光
を検出する毎にポールカウンタ２７がカウント値１．　
２．　３を順に出力するようにしてあり、カウント値を
監視することによって基準点が識別できる。

該手法においては、基準点を見失ったり、基準点以外の
反射物体から受光したような場合には、基準点とカウン
ト値が対応しなくなり、誤った位置検出が行われてしま
う。従って、第４図のフローチャートで示す基準点識別
処理では、ｒ測した位置範囲内で検出された光のみを、
予定し、た基準点からの正常な反射光であると仮定し、
該仮定のＦで、ポールカウンタ２７から出力されている
カウント値が基準点に対応するかｉ４１かを判断し、そ
の結果、最終的に１定された基準点の正常な検出がなさ
れたという判断を行うように構成されている。

前記判断の結果、基準点を見失っていたと判断された場
合、および基準点以外の反射物体から受光したと判断さ
れた場合には、後述の基準点見失い処理に従って位置検
出を継続し、基準点の見失い回数が予定の回数を超過し
た場合には、自走車１の走行を停止するようにしている
。

次に、基準点の方位角予測方法について説明する。第１
１図は自走車１の進行に伴う該自走車１から見た基準点
Ａの方位角の変化を示す図である。

同図において、自走車１がｍ１点にある時の方位角はθ
ａｎ−１、自走車１がｍ２点にある時の方位角はθａ１
１である。そして、自走車１かｍ２点にある時点で、自
走車１がｍ３点にある時の方位角をθａｌ＋±θにと予
測する。ここで、固定値θには実験的に求められる角度
（θａｎ　−（θａｎ−１）　ｌ　に基いて設定される
。

本発明者等の実験によれば、自走車１が旋回中の場合を
除くと（θａｎ−（θ＋＋ｎ−１，）　ｌ　はほぼ成度
以内に収まっており、本実施例では固定値θＫを３°に
設定した。

たたし５、自走車１が旋回中は方位角の変化が急激であ
り、固定値θには直線走行中よりも大きい設定値に切換
えられる。本実施例では、旋回中の固定値θには３０°
に設定した。

なお、θには、前述のように実験によって得られた結果
に基づく固定値を設定しても良いし、方位角記憶部３５
に格納された前回および前々回に検出された方位角に基
づいて、その差を算出し、これをθにとして使用しても
良い。

第１１図では基準点Ａの方位角’ｌ’　ｆｌｌ１１方法
について説明したが、他の基準点Ｂ、　　Ｃの方位角Ｆ
　Ａ１１ｌも同様に行われる。

以１−説明した、基準点識別処理を第４図のフローチャ
ートに従って説明する。

まず、ステップＳ６１では、最新の受光信号に基いて算
出された、自走車１の進行方向に対する反射物体の方位
角をθＸとして読込む。

ステップＳ６２では、θＸがθａ１１±θにの範囲内か
否かが判断される。該ステップＳ６２の判断が肯定であ
れば、前記受光信号は基準点Ａからの反射信号であると
仮定し、第４図（その２）のステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３では、ポールカウンタ２７のカウント値
が、基準点Ａの前に検出されるべき基準点Ｃに対応する
値“３”であるか否かの判断がなされる。

カウント値が３“であれば、前記ステップＳ６２におい
て仮定した「受光信号は基準点Ａからの反射信号である
」との判断は正しいとされて、ステップＳ６４および、
Ｓ６５の処理が行われ、前記ステップＳ７（第３図）に
戻る。

ステップＳ６４では、前記受光信号が基準点Ａからの反
射信号であると判断されたので、自走車１から見た基準
点Ａの方位角θａの決定処理が行われる。このｂ°位位
置ａ決定処理の訂細は、第５図に関して後述する。

ステップＳ６５では、ボールカウンタ２７のカラン］・
値を“１″にする。

一方、ステップＳ６３で、ボールカウンタ２７のカウン
ト値が“３”でないと判断されると、ステップ３６６に
進んでボールカウンタ２７のカランｉ・値が“２”か否
かの判断がなされる。

ステップＳ６６の判断が肯定ならば、基準点Ｃを見失っ
たと判断され、ステップＳ６７に進み、基準点Ｃの見失
い処理が行われる。この基準点Ｃ見失い処理の詳細は第
６図に関して後述する。

基準点Ｃの見失い処理が終わるとステップ９６８に進む
。

ステップ８６８では、基準点Ｃの見失い回数Ｉ　Ｌｏｓ
ｔＣがしきい値Ｔ１を超過したか否かの判断がなされる
。基準点Ｃの見失い回数１１．ｏｓｔＣがしきい値ＴＩ
を超過していれば、ステップＳ６９に進んでクラッチ２
０を切り、エンジン１９を停止させ、フェールランプを
点滅させる。

前記ステップ３６８の判断において、Ｊ！：　Ｉｆ点Ｃ
の見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＣがしきい値Ｔ１を超過して
いない場合は、ステップＳ６５に進む。

また、前記ステップ３６６の判断が否定であれば、基準
点Ｂ、　　Ｃを見失ったと判断され、ステップＳ７０に
進み、基準点Ｂ見失い処理が行われる。

基準点Ｂの見失い処理が終わるとステップＳ７１に進む
。

ステップＳ７１では、基準点Ｂの見失い同数１１、ｏｓ
ｔＢがしきい値ＴＩを超過したか否かの判断がなされる
。基準点Ｂの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＢがしきい値Ｔ１
を超過していれば、ステップＳ６９に進む。

前記ステップＳ７１の判断において、基準点Ｂの見失い
回数ｒ　ＬｏｓｔＢがしきい値ＴＩを超過していない場
合は、ステップＳ７２に進み、基準点Ｃ見失い処理が行
われる。

ステップＳ７３では、基準点Ｃの見失い回数Ｉ　Ｌｏｓ
ｔＣがしきい値ＴＩを超過したか否かの判断がなされる
。基準点Ｃの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＣがしきい値’Ｉ
’ｌを超過していれば、ステップＳ６９に進む。

前記ステップＳ７３の判断において、！！準準焦の見失
い回数１　！、ｏｓｔＣがしきい値ＴＩを超過していな
い場合は、ステップＳ７４に進む。

ステップＳ７４では、複数見失い回数カウンタ３１の、
基準点Ｂ、　Ｃを続けて見失った回数Ｉ　ＬｏｓｔＢＣ
に“１“を加算する。

ステップＳ７５では、基準点Ｂ、　Ｃを続けて見失った
同数Ｔ　１．ｏｓｔＢＣがしきい値Ｔ２を超過したか否
かの判断が行われる。

基準点Ｂ、Ｃを続けて見失った回数ＩＩ、ｏｓｔＢｃが
しきいＮＴ２を超過していれば、ステップＳ６９に進む
。

前記ステップＳ７５において、基準点Ｂ、　　Ｃを続け
て見失った回数Ｉ　ＬｏｓｔＩ３Ｃがしきい値Ｔ２を超
過していないと判断されると、ステップＳ６５に進む。

前記ステップＳ６２において、受光信号が、θａｎ±θ
にの範囲内で検出されたものでないと判断されると、ス
テップＳ７６に進み、前記受光信号がθｂｎ±θにの範
囲内で検出されたものであるか否かの判断がなされる。

前記受光信号がＯｂｎ±θにの範囲内で検出されたもの
、すなわち基準点Ｂからの反射光の受光信号であると判
断されると、ステップ５７８（第４図その３）に進み、
以ド、ステップ３７９〜８９の処理が行われる。

また、前記ステップ５７６の判断が否定となった場合に
は、ステップＳ７７に進んで、前記受光信号がθｃｎ±
θにの範囲内で検出されたか否かの判断がなされる。そ
して、該受光信号がｏｃｎ±θにの範囲内で検出された
もの、すなわち基準点Ｃからの反射光の受光信号である
と判断されると、ステップ５９０（ａ４図その４）に進
み、以下、ステップ８９１〜５１０１の処理が行われる
。

ステップＳ６２．Ｓ７６、Ｓ７７の判断がずべて否定で
あると、受光信号は基準点Ａ、　　Ｂ、　　Ｃのいずれ
からの反射光によるものではないことになり、該受光信
号は、基準点以外の反射物体からの反射光、または他の
光源からの光を受光した信号と判断され、ノイズとして
処理される。受光信号かノイズであると判断されると、
ステップＳ７７から８１０２に進み、ノイズ警告灯が一
時点灯される。

ステップ５１０３ではノイズを検出した時の自走車１の
座標、および自走車１から見たノイズ発生源の方位角が
読込まれ、その値が記憶部２９にｄ２憶される。

なお、ステップ８７８〜Ｓ８９の処理およびステップ３
９０〜５１０１の処理は、前記ステップ３６３〜７５の
処理と同様に行わイするので説明は省略する。

次に、自走車１から見た基準点の方位角θａ〜θＣ決定
処理、および基準点見失い処理部２８における基準点見
失い処理の動作について第５図第６図のフローチャート
を参照して説明する。

第５図は基準点Ａの方位角θａの決定処理を示すフロー
チャートである。

同図において、ステップ５１１０では、見失い回数カウ
ンタ３０の基準点Ａの見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＡと、基
準点をＡ、Ｂを連続して見失った回数を記憶する複数見
失い回数カウンタ３１の見失い回数Ｔ　ＬｏｓｔＡＢお
よび基準点Ｃ，Ａを連続して見失った回数を記憶する複
数見失い回数カウンタ３１の見失い回数Ｉ　ＬｏｓｔＣ
＾とに“０“をセラ）・する。

ステップ５１１１ては、θａｎ−１にθａｎを読込み、
θａｎにθＸを読込んでデータを更新する。

基準点Ｂの方位角θｂおよび基準点Ｃの方位角θＣを決
定する処理は、基準点Ａの方位角θａの決定処理と同様
であるので説明は省略する。

第６図は基準点Ｃ見失い処理のフローチャートである。

同図において、ステップ５１２０では、基準点Ｃの見失
い回数Ｉ　ＬｏｓｔＣに“１″を加算する。

ステップ５１２１では、自走車１が前回検出し３また基準点Ｃの方位角と、前々回検出した基準点Ｃの方位
角との差（θｃｎ　−（θｃｎ−１，）　ｌ　を八〇と
して読込み、前々回検出方位角θｃｎ−１を前回検出方
位角θｅｎで更新し、さらに、前回検出方位角θｃｎを
θｃｎ＋Δθで更新する。

このような見失い処理によって、予測された範囲内に基
準点を検出できなかった場合は、検出できなかった基準
点の方位角データを前回、前々回のデータに、基いて推
定更新し、該更新データに基いて自走車１の位置および
方位角を算出する。

基準点ＡおよびＢ見失い処理も、基準点Ｃ見失い処理と
同様に行われる。

なお、前記方位角の差△θは（θＣｎ　−（θｃｎ−１
）　１を算出した結果に限らず、実験によって求められ
た値に基づいてあらかじめ設定された固定の値をΔθと
して使用し、でも良い。

以」二の説明のように、本実施例では、受光部３が光を
検出すると、該光が予定された基準点に配置された反射
器６からの反射光であるか否かが判別さイ１、予定され
た反射器６からの正常な反射光である場合のみに、該受
光信号に基いて自走車１の位置および進行方位が算出さ
れる。

そして、反射器６からの反射光が受光されずに基準点を
見失ったような場合には、前回および前々回に受光信号
を検出した方位角に基いて見失った基準点の方位角を推
定し、該推定１λ準点に従って、自走車１の位置および
進行方位が算出される。

また、基準点の見失い回数が予定の回数よりも多くなっ
た場合には、自走車の走行を停止するようにしている。

特に、２か所の基準点を連続して見失ったような場合は
、〒い時期に自走車１の走行を停止させるようにしてい
る。

その結果、本実施例によれば、−時的な障害によって基
準点からの反射光が正常に検出されない場合でも、予定
の走行コースに従って自走車１の走行を継続させること
ができる。また、前記障害が一時的なものでない場合に
は、自走車１の走行を停止させて、自走車１が予定され
たコースから逸脱して走行することを未然に防止するこ
とができる。

なお、本実施例では、基準点を３か所に配置した場合を
例にとって説明したが、基準点が４か所以１の場合にも
本実施例と同様の手段により実施できる。

また、本実施例では、予定の回数だけ基準点を１失った
場合に、見失い処理をおこなったり、自走車１を停止す
るようにしたが、予定の時間だけ基準点を見失った場合
、あるいは、予定の距離だけ自走車１が走行する量基準
点を見失った場合に、見失い処理を行なったり、自走車
１を停止するようにしても良い。

さらにまた、本実施例では反射器６からの反射光が受光
されずに基準点を見失ったような場合には、前回および
前々回に受光信号を検出した方位角に基づいて見失った
基準点の方位角を推定し、該推定基準点に従って、自走
車ｌの位置および進行方位が算出されるように構成され
Ｃいるが、方位角を推定した後、この回の自走車１の位
置および進行方位の計算はキャンセルして、前回のまま
の進行方位での走行を継続するように構成しても良い。

また、本実施例では、自走車１を戻り荀、　ｔＮから作
業開始位置まで、無線操縦で誘導するようにしたが、戻
り位置で、自走車１を停止１゛さぜた状態で、光ビーム
を走査して、基準点の方位角の検出を行い、該方位角に
基いて戻り位置から作業開始ｆ〃置までの走行コースを
演算し、該コースに沿って自走車１を作業開始位置まで
走行させることもできる。そして、この場合には、戻り
位置から作業開始位置までの走行中にも基準点識別処理
を行うようにする。

（発明の効果）以−１−の説明から明らかなように、本発明によ第１ば
、次のような効果が達成できる。

（１）基準点を一時的に見失っても、自走車のよイ１が
継続でき、頻繁に基準点を見失った場合のみに自走車が
停止１−するので、無駄な作業中断が発生せず作業効率
が向１−する。

（２）基準点以外からの光を基準点からの反射光と誤認
することがなくなるので、作業に先立ち、作業区域およ
び作業区域周囲の反射物体や発光物体を排除する等の手
間を要しない。

（３）基準点を一時的に見失っても、自走車の走行が継
続できるので、自走車が多少ローリングするような悪条
件の作業区域でも作業が行え、自走車の適用範囲が拡大
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第３図は操向制御のフローチャート、第４図は基準点識
別処理のフローチャート、第５図は方位角決定処理のフ
ローチャー１・、第６図は基準点見失い処理のフローチ
ャート、第７図は自走車の位置検出の原理説明図、第８
図は自走車の進行方位検出の原理説明図、第９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１０図
は自走車と反射器の配置状態を示す斜視図、第１１図は
基準点の方位角説明図である。１０・・・開き色演算部、１１・・・識別処理部、１３
・・・位置・進行方位演算部、１４・・・操舵部、２３
・・・予定角反設定部、２４・・・識別部、２５．３２
３３・・・比較部、２６・・・予測方位角演算部、２７
・・・ポールカウンタ、２８・・・見失い処理部、２９
・・・ノイズ記憶部、３０・・・見失い回数カウンタ、
３１・・・複数見失い回数カウンタ代理人　弁理士　・＋１木道人　外１名１・・・自走車
、２・・・発光器、３・・受光器、６・・・反射器、７
・・ロータリエンコーダ、９・・・カウンタ、第図第図１．０９１．０７　（１，５）第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自走車から発生された光ビームを、該自走車を中
心として円周方向に走査し、少なくとも３か所の基準点
に配置された光反射手段からの前記光ビームの反射光を
受光して自走車の位置を検出する自走車の操向位置検出
装置において、前記光反射手段からの反射光の受光間隔に基づき、自走
車の進行方向に対する各光反射手段の方位角を検出する
手段と、前記方位角検出手段で検出された方位角に基いて、次回
の走査で検出されるべき前記光反射手段の方位を予測す
る手段と、光反射手段の検出位置が、前記予測手段で予測された方
位にある場合には、該検出方位に基づき自走車の位置を
算出する手段と、前記予測方位に光反射手段が検出されなかった場合には
、検出されなかった光反射手段の方位を推定する手段と
を具備したことを特徴とする自走車の操向位置検出装置
。
（２）前記予測方位に光反射手段が検出されないことが
予定回数（１回以上）繰返された場合には、自走車の位
置算出を中止し、自走車を停止させる手段を具備したこ
とを特徴とする請求項１記載の自走車の操向位置検出装
置。
（３）ある特定の光反射手段が前記予測方位に連続して
検出されなかった場合に、該連続の回数を計数する第１
の計数手段と、第１予定回数を設定する設定手段と、前
記連続の回数が第１予定回数を超過した場合に自走車の
位置算出を中止し、自走車を停止させる手段とを具備し
たことを特徴とする請求項１記載の自走車の操向位置検
出装置。
（４）連続して検出されるべき複数の光反射手段が前記
予測方位に連続して検出されなかった場合に、該連続の
検出不能回数を計数する第２の計数手段と、第２予定回
数を設定する設定手段と、前記連続の回数が第２予定回
数を超過した場合に自走車の位置算出を中止し、自走車
を停止させる手段とを具備したことを特徴とする請求項
３記載の自走車の操向位置検出装置。
（５）前記第１予定回数は、第２予定回数より大である
ことを特徴とする請求項４記載の自走車の操向位置検出
装置。
（６）前記予測方位は予定の範囲を有すると共に、該予
測範囲は、最新検出された複数の方位角で設定されるこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の
自走車の操向位置検出装置。
（７）１つの光ビームを自走車を中心として同一方向に
走査して、複数の基準点を順番に検出することを特徴と
する請求項１、２、３、４、５または６記載の自走車の
操向位置検出装置。