JPH03150608A - 自走車の位置制御装置 - 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、自走車の位置制御装置に関し、特に、位置検
出のために作業領域周囲に設定される複数の基準点間を
結ぶ線で囲まれた区域およびこれに隣接する区域のいず
れにおいても該自走車の位置を精度良く検出できる自走
車の位置制御装置に関する。

（従来の技術） 近年、自走型作業ロボットは、ファクトリオートメーシ
ョンのみならず、屋外の作業にも使用されるようになっ
てきている。特開昭６０−６２９０７号公報において提
案されている公園やゴルフ場などの芝や草を自動的に刈
取るための自走型作業ロボットはその一例である。

本発明者等は、この種の作業ロボットにおいて、作業領
域内を走行して作業を行わせるだけでなく、該作業領域
内での作業に付随する領域外での作業までも行えるよう
な装置を先に提案している（特願昭６３−２０２６９７
号参照）。該装置では、例えば芝刈り作業のように、作
業の結果として芝刈り機の２収容量が増加する作業では
、収容した芝を作業の途中で前記作業領域外に廃棄する
作業を行なうことができ、薬剤散布作業のように作業の
結果として散布機の薬剤積載量が減少する作業では、作
業の途中で前記作業領域外に出て薬剤を補給する作業を
行うことができる。

したがって、該装置によれば、自走型のロボットによる
作業の自動化および作業中のメンテナンス等の省力化を
、より一層進めることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところが上記の装置では、前記芝刈り作業または薬剤散
布作業等において、作業領域と刈芝の廃棄場所等の指定
位置とが極端に離れていた場合、つまり前記作業領域周
囲に複数個設定された基準点を結ぶ線で囲まれる区域の
外の離れた位置に前記指定位置が設定されている場合に
は前記作業領域から前記指定位置まで芝刈り機、散布機
等を誘導する精度が低下するという問題点があった。

本発明の目的は、芝刈り機、散布機等の自走車が前記各
基準点を結ぶ線で囲まれた区域の内外のいずれに存在し
ていても高精度で自走車を誘導できるようにするための
自走車の位置制御装置を提供することにある。

（３Ｌ！ｆｉ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、作業領域周辺の少
なくとも３カ所の基準点に設置され、入射方向に光を反
射する光反射手段と、自走車に搭載され、該自走車を中
心として光ビームを円周方向に走査する光ビーム発生手
段と、前記光反射手段からの反射光に基づいて前記自走
車と各基準点との距離を検出する手段と、前記光反射手
段からの反射光に基づいて自走車から見た各基準点相互
間の開き角を検出する手段とを具備し、自走車が前記基
準点を結ぶ線で囲まれた区域に存在する時は、各基準点
の位置情報と前記開き角とに基づいて算出される自走車
の位置情報を選択し、自走車が前記区域外に存在する時
は、２つの基準点と自走車との距離に基づいて算出され
る自走車の位置情報を選択して操向制御を行うように構
成した点に特徴がある。

上記の特徴を有する本発明においては、前記区域内外の
いずれに自走車が存在するかによって自走車の位置検出
結果をそれぞれの区域に応じて選択でき、いずれの区域
においても高精度で自走車の位置を検出し、制御するこ
とができる。

（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７図は本発明の位置制御装置を搭載した自走型芝刈ロ
ボット、および芝刈り作業領域周辺に配置された光反射
器の配置状態を示す斜視図である。

同図において、自走型芝刈ロボット（以下、自走車とい
う）ｌの下面には、芝刈用のカッタブレードを装着する
ためのカッタデツキ８が付設される。図示しないカッタ
ブレードで刈取られた芝は、カッタデツキ８から図中点
線で示されるシュータ９ｂを介して収草容器９に送込ま
れて蓄積される。

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２Ｅを発生する発光器２、および反射物
体による該光ビーム２Ｅの反射光２Ｒを受ける受光器３
が搭載されている。

前記発光器２は光を発生する手段（発光ダイオード）を
備え、受光器３は入射光を電気的信号に変換する手段（
フォトダイオード）を備えている（共に図示しない）。

ロークリエンコーダ７は回転テーブル４の駆動軸と連動
するように設けられていて、該ロータリエンコーダ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の回転角度を検出できる。

作業領域周囲には反射器６ａ〜６ｄが配置されており、
該反射器６ａ〜６ｄは操向制御のための自走車１の位置
検出の基準点として利用される。

該反射器６ａ〜６ｄは入射光をその入射方向に反射する
反射面を具備しており、コーナキューブプリズム等周知
の反射手段が使用できる。

自走車１は、該自走車１の進行方向に対する各反射器６
ａ〜６ｄの方位および自走車１と各反射器６ａ〜６ｄと
の距離を算出する演算手段を備えた制御装置（図示せず
）を有している。該制御装置により、前記回転テーブル
４の回転角度に基づいて前記方位が算出され、さらに、
発光器２から射出された光ビーム２Ｅの位相と、反射器
６ａ〜６ｄから受光器３に戻ってくる反射光２Ｒの位相
との差に基づいて前記距離が算出される。

次に、本実施例の概要を説明する。第２図は自走車１お
よび基準点（反射器６８〜６ｄ）の位置関係を示す平面
図、第３図は自走車の移動区域の区分を示す図である。

第２図において、基準点Ａ−Ｄには前記反射器６ａ〜６
ｄが配置される。該基準点Ａ−Ｄを結ぶ線で囲まれた第
１区域ａ１に作業領域（図示せず）が設定されていて、
該第１区域ａ１の外側の第２区域ａ２の予定の地点には
自走車１で刈取られた芝や草の廃棄場所２８が設けられ
ている。

前記第１区域ａ１および第２区域ａ２の各位置は、基準
点Ｂを原点とし、基準点Ｂ、　Ｃを通る線をＸ軸とする
絶対座標系で表される。

第１区域ａ１に自走車１がある場合、各基準点Ａ−Ｄの
位置情報（座標）と自走車１から見た各基準点Ａ−Ｄ相
互間の開き角α〜δとに基づいて自走車１の位置Ｔ　（
Ｘｐ、Ｙｐ）が算出され、自走車１の進行方向を基準と
した各基準点Ａ−Ｄの方位角θａ〜θｄに基づいて進行
方向θｆが算出される。進行方向θｆはＸ軸を基準とす
る角度で表している。これらの算出結果は後述の操向制
御に利用される。なお、自走車１の位置Ｔの算出には開
き角α〜δのうちの連続する任意の２つの開き角が利用
され、進行方向θｆの算出には方位角θａ〜θｄのうち
の任意の方位角が利用される。

自走車１の位ＩＴ　（Ｘｐ、Ｙｐ）および進行方向θｆ
は次式で算出される。鎖式では開き角α。

βおよび方位角θｂを利用している。

Ｘｐ−ｘｃｌ（１＋に−ｃｏｔβ）／（１＋に２）１・
・・・・・（１） Ｙｐ−ｋＸｐ　　　　　　　　　　　　　　　・・・・
・・（２）但し、ｋ−（ｘｃ−ｘａ−ｙａ＊ｃｏｔａ）
／（ｙａ−ｘａＩＩｃｏｔａ−ｘｃ　＃ｃｏｔβ）・・
・・・・（３） θｆ−１８０＠−（θｂ　−ｔ　ａ　ｎ　−’　ｋ）　
−＝（４）上記、第１区域における自走車１の位置Ｔお
よび進行方向θｆの算出式を導き出すための手順は特願
昭６３−２０２６９７号において記載されているので詳
細の説明は省略する。

一方、第２区域ａ２に自走車１がある場合は、自走車１
の現在位置に最も近い２本の基準点（ここではＢ、　Ｃ
）を選択し、その基準点Ｂ、Ｃと自走車１との距離＃　
Ｂ、　ｇＣに基づいて自走車１の位置を算出し、自走車
１から見た各基準点Ｂ、　Ｃの方位角θｂ、θＣに基づ
いて進行方向θｆを算出する。進行方向θｆの算出式は
自走車１が第１区域ａ１内にある場合と同様であり、前
記距離Ｑ　Ｂ、　Ｎ　Ｃに基づく自走車１の位置算出は
次の通り行われる。

第２図を参照して自走車１から基準点Ｂ、　　Ｃまでの
距離Ｉ　Ｂ、　ｌ　Ｃおよび基準点Ｂ、Ｃの座標に基づ
いて自走車１の位置を求める２つの方式を説明する。

まず、基準点Ｂ、Ｃを中心として距ＲＩＢ。

ｇＣをそれぞれ半径とする２つの円を算出し、接円の交
点の座標を算出して自走車１の位置を求める式を次に示
す。

Ｘｐ２＋Ｙｐ”−ＩＢ２　　　　　　・・・・・・（５
）２　　　　２　　　　２ （Ｘｐ−ｘｃ）　　　＋Ｙｐ　　−Ω　Ｃ−−−−−・
（６）式（５）　、　（Ｂ）を用いて、 Ｘｐ−Ｃ１！　Ｂ２−ｆｌ　Ｃ２＋ｘｃ２）／２ｘｃ・
・・・・・（７） 次いで、三角形ＢＴｏＣの辺ＢＴｏと辺ＢＣとの夾角φ
を算出し、該夾角φと距Ｒ１ｌ　Ｂ、　Ｉ　Ｃから自走
車１の位置を求める式を示す。

ｊ７ｃ２−！ＩＢ２＋ ｘｃ２−２ｆＩＢ−ｘｃｃｏｓφ−・−・−・（９）Ｘ
ｐｍｌＢｃｏｓφ Ｙｐ−Ｍ−±１Ｂｓｉｎφ ・・・・・・（１１） ・・・・・・（１２） 上記算出式によって自走車１の座標が求められるが、該
算出式によると解が２つ求まる。したがって、２つの解
のいずれが自走車】の位置Ｔを実際に示しているのかを
判別する必要がある。

そのために、自走車１が第１区域ａ１から出た直後は、
２つの解の座標のうち一方は第１区域ａ１に、また他方
の解は第２区域に存在するの、で、第２区域ａ２の座標
を自走車１が実在する位置と判定する。一方、２つの解
が共に第２区域ａ２内に存在した場合は、前回の算出時
に得られた位置に近い方の座標を自走車１が実在する位
置と判定する。

なお、２つの解が共に第２区域ａ２に存在した場合に限
らず、第１区域および第２区域の境界線から予定以上離
れた位置では、いつの場合でも前回の算出時に得られた
位置に近い方を自走車１が実在する位置と判定するよう
にしてもよい。

ところで、第２区域ａ２において、自走車１に最も近い
２つの基準点がＢ、　Ｃの場合、つまり自走車１が、＊
３図に示した領域ＢＣにある場合は、自走車１の位置Ｔ
および進行方向θｆは絶対座標系の上で直接に算出する
が、自走車１に最も近い２つの基準点が基準点Ｂ、　Ｃ
以外の場合、例えば自走車１がＴ１にあって基準点Ｃ，
Ｄがそれに最も近い場合、つまり自走車１が領域ＣＤに
ある場合は、−旦、線ＣＤをＸ軸とする相対座標系上で
自走車１の位置および進行方向を算出し、その値を絶対
座標系に変換する。

相対座標系から絶対座標系への変換式を式（１３）に示
す。同大において相対座標系での自走車１の相対座標系
での座標は（Ｘｉ、Ｙｌ）　、絶対座標系での座標は（
Ｘｐ、Ｙｐ）　、絶対座標系での相対座標系原点の座標
は（ＸＡ、ＹＡ）で示す。

次に、本実施例の制御装置の機能を説明する。

第１図は本実施例の機能構成を示したブロック図である
。

第１図において、発光器２から射出される光ビーム２Ｅ
は、前記回転テーブル４の回動方向に走査され、反射器
６（６８〜６ｄ）によって反射される。反射器６８〜６
ｄによって反射された光ビーム２Ｒは受光器３に入射さ
れる。距離検出部２３では、発光器２から射出された光
ビーム２Ｅの位相と、受光器３に戻ってくる反射光２Ｒ
の位相との差に基づいて自走車１および反射器６８〜６
ｄ間の距離が算出される。

カウンタ１０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
２Ｒを受光する毎に角度検出部１１に転送される。角度
検出部１１ではカウンタ１０から供給されるパルスの計
数値（一方位角）に基づいて、自走車１から見た各反射
器６ａ〜６ｄ相互間の開き角が算出され、距離検出部２
３では、自走車１および反射器６ａ〜６ｄ間の、距離が
算出される。

位置・進行方向演算部１３では、角度検出部１１から供
給される前記開き角およびあらかじめ該演算部１３に入
力されている各反射器６ａ〜６ｄの位置情報に基づき、
前記算出式（１）〜（４）を用いて自走車１の位置およ
び進行方向が算出される。

第２区域用位置・進行方向演算部２６では、距離検出部
２３から供給される距離データに基づき、自走車１に最
も近い基準点を２つ選択する。そして、自走車１から該
２つの基準点までの距離データに基づき、前記算出式（
５）〜（８）または（９）〜（１２）を用いて自走車１
の位置を算出する。該算出式（５）〜（８）または（９
）〜（１２）によれば、上述のように２つの解が得られ
るので、実際位置判別部２７において、前記判別基準に
従つて該２つの解のうち自走車１の実際の位置を示す解
を判別する。

なお、第２区域用位置・進行方向演算部２６における自
走車１の進行方向の算出は、角度検出部１１から供給さ
れる角度データに基づき、自走車１が第１区域にある場
合と同様に行われる。

区域判別部２９では、自走車１が第１区域ａ１および第
２区域ａ２のいずれに存在するかが判別される。その判
別信号は切換手段ＳＷＩに供給され、自走車１が第１区
域ａ１に存在している場合は、切換手段ＳＷＩが図示の
位置に切換えられ、位置・進行方向演算部１３での演算
結果が比較部２４に供給される。一方、自走車１が第２
区域ａ２に存在していると、切換手段ＳＷ１は図示とは
逆の位置に切換えられ、第２区域用位置・進行方向演算
部２６で算出された位置・進行方向が比較部２４に供給
される。

さらに、自走車１が第２区域ａ２に存在している場合は
、エンジン駆動制御部１８にエンジン減速指令が供給さ
れる。

走行コース設定部１６には芝刈りのための走行コースが
設定され、刈芝廃棄コース設定部２５では前記収草容器
９に収容した芝や草が予定量に達した場合の、廃棄場所
２８までの走行コースが設定される。刈芝廃棄コースは
芝や草が予定量に達した位置および廃棄場所２８の位置
に応じて決定される。廃棄コースの決定としては、特願
昭６３−２０２６９７号、特願平１−２３５２１０号に
記載されている手順を利用できる。それぞれのコース設
定部１６．２５に設定されたコースを示すデータは、切
換え手段ＳＷ２の切換え位置に応じて比較部２４に供給
される。該切換手段ＳＷ２は図示しない芝草量判定手段
からの信号によって切換えられる。

比較部２４では、切換え手段ＳＷ１の切換位置応じて供
給される自走車の実際位置および進行方向と、切換ＳＷ
２手段の切換位置に応じて供給される走行コースを表す
データとが比較され、比較結果は操舵部１４に供給され
る。操舵部１４では、供給された比較結果に基づき、自
走車の前輪１７に連結された操舵モータ３５が駆動され
る。該操舵モータ３５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で検出されて操舵
部１４にフィードバックされる。

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

さらに、エンジン１９は芝刈り用のカッタブレード１２
に対してクラッチ２０ｂを介して連結されていて、エン
ジン駆動制御部１８は該クラッチ２０ｂの制御も行う。

次に、自走車１の位置Ｔ　（Ｘｐ、Ｙｐ）および進行方
向θｆに基づいて行われる自走車の操向制御について説
明する。第４図は自走車の走行コースと基準点との位置
関係を示す図であり、第５図、第６図は操向制御のフロ
ーチャートである。

第４図には、基準点ＢおよびＣを通る線をＸ軸とする絶
対座標系上で自走車の位置および作業領域が示されてい
る。第１区域ａ１には作業領域２２が設定されいて、自
走車１は開始点Ｓ　（Ｘｓ　ｔ、　Ｙｓ　ｔ）から芝刈
り作業を開始し、走行コース３０を走行して終了点Ｅ（
Ｘｅ。

Ｙｓ　ｔ）で作業を終える。

走行コース３０は、ｙ軸に平行に間隔して設定された複
数の直線行程と、隣接する２つの直線行程をつなぐ旋回
行程とからなる。作業の途中で刈取った芝の量が予定量
に達すると予定の場所で芝刈り作業を中断し、廃棄コー
スを走行して第２区域ａ２に設けられている廃棄場所２
Ｂに芝を排出し、再び走行コース３０上の作業中断位置
に戻る。

本実施例では、点Ｑで作業を中断し、そのまま第１区域
ａ１および第２区域ａ２の境界上の位置Ｇまで直進した
後廃棄場所２８に向かうコースを刈芝廃棄コースとして
設定した場合を想定した。

第５図のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１
では、自動的またはラジコン操作等適宜の手段で自走車
１を作業開始位５！Ｓへ移動させる。

ステップＳ２では、走行コース直線行程のＸ座標Ｘｎと
して開始位置ＳのＸ座＠Ｘｓｔをセットして走行コース
の最初の直線行程を設定する。

ステップＳ３で自走車１の走行を開始させ、ステップＳ
４では自己位置Ｔおよび進行方向θｆの演算を行う。

ステップＳ５では、自走車１が第１区域ａ１に存在する
か否かが判断される。すなわち、自走車１の収草容器９
の刈芝量が予定量に達したと判断されると、自走車１は
走行コース３０からはずれて廃棄コースに移行するので
、自走車１の存在する区域を判別して存在区域に応じて
自走車１の位置検出処理手順を切換える。

なお、刈取った芝の量の判定、および第１区域ａ１の走
行コース３０から廃棄コースへの移行部分の動作、およ
び２捨て作業については特願昭６３−２０２６９７号に
記載されているので詳細な説明は省略する。

自走車１が第１区域ａ１に存在している場合は、ステッ
プＳ６で走行コース３０からのずれ量（ΔＸ■Ｘ　ｐ−
Ｘ　ｎ　ｓΔθｆ）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ＳＩＯ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Ｓ４に戻る。

ステップＳ９またはＳＩＯにおいて、−行程が終了した
と判断されれば、次はステップＳ１１において全行程が
終了した（Ｘｎ＞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に移り、直線行程から旋回行程へ移行する自
走車１のＵターン制御が行われ、ステップＳ１３では、
ＸｎにＸｎ＋Ｌがセットされ、次の直線行程が設定され
る。次の直線行程が設定されればステップＳ４に戻る。

こうして全行程が終了したならば、ステップＳｌｌから
ステップＳ１４に進んで走行が停止される。なお、自走
車１の戻り位置の座標を予め入力しておき、全行程が終
了したならば必要に応じて該戻り位置まで走行させるよ
うにしても良い。

ステップＳ１２における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処理にはよらないで、あ
らかじめ設定されたプログラムに従って行われる。例え
ば、旋回行程では自走車１の操舵角を予定の角度に固定
して旋回させ、自走車１から見た基準点Ａ−Ｄのいずれ
か１つの方位角が予定の角度に合致した時点で旋回を停
止して直線行程の操向制御に戻るようにすれば良い。

自走車１が第２区域ａ２に存在している場合は、ステッ
プＳ５は否定となり、ステップＳ１５に移行して２つの
基準点を使用した誘導処理を行う。

該誘導処理の動作は次の通りである。第６図において、
ステップ９２０で自走車１が第１区域ａ１から出た位置
Ｇの座標（ＸＯ，ＹＯ）を記憶する。

ステップＳ２１では、目標位置つまり廃棄場所２８近く
の予定位置Ｆ　（Ｘｆ、Ｙｆ）と前記点Ｇとを結ぶ直線
１ｇの式を計算する。計算式は次のとおりである。

直線ｉｓの方程式 ステップＳ２２では、自走車１の走行速度を減速させる
。該走行速度の減速は必ずしも必要ではないが、以下の
ステップにおいて自走車１と基準点との距離測定をより
正確に行うために自走車１の走行速度を減速させるのが
好ましい。

ステップＳ２３では、各基準点Ａ−Ｄまでの距離を測定
し、ステップＳ２４で、そのうちの自走車１に最も近い
２つの基準点を選択する。

ステップＳ２５では、選択された２つの基準点を通る線
をＸ軸とする前記相対座標系において自走車１の位置（
座１）を計算し、ステップＳ２６において、この計算さ
れた座標を、基準点Ｂを原点とする絶対座標系における
座標値に変換する。

ステップＳ２７では、計算の結果得られた自走車１の位
置を示す２つの座標が共に第２区域ａ２に位置するか否
かの判別を行う。最初の処理サイクルでは、自走車１が
第１区域ａ１から第２区域ａ２に移った直後なので、ス
テップＳ２７は否定となってステップ５２ｇに進む。ス
テップＳ２ｇでは、前記２つの座標のうち第２区域ａ２
に属する座標を自走車ｌが実際に存在する位置であると
決定してその座標を記憶する。

計算の結果得られた２つの座標が共に第２区域ａ２にあ
る場合は、ステップＳ２７は肯定となってステップＳ２
９に進み、前回決定された自走車１の位置を示す座標と
比較する。そして、ステップＳ３０では、計算の結果得
られた２つの座標のうち前回決定された自走車１の位置
に近い方の座標を自走車１の実際の位置と決定して記憶
する。

ステップＳ３１では、前記ステップ５２８または５３１
で記憶された座標と前記ステップＳ２１で得られた直線
ＩｓとのずれΔＸが計算される。

計算式は次のとおりである。

但し、ａ−Ｙｆ−ＹＯ ｂ−ＸＯ−Ｘｆ ｃ＝Ｘｆ−ＹＯ−Ｙｆ　−ＸＯ ステップＳ３２では、前記直線Ｊｓに対する自走車１の
進行方向θｆとのずれΔθが計算される。

ステップＳ３３では、前記ずれΔＸ、Δθに応じて該ず
れΔＸ、Δθを修正するように操舵角が決定され、操向
制御が行われる。

ステップＳ３４では、自走車１が目標位置に達したか否
かが判別され、目標位置に達するまではステップＳ２３
に戻り、目標位置に達するとステップＳ３５で芝捨て作
業が行われる。芝捨て作業は、自動的または人手による
作業のいずれによっても良い。

芝捨て作業を終えると、ステップＳ３６ではそれまでの
走行目標位置Ｆを点Ｇに読替え、ステップＳ３７で、読
替えられて新たに決定された目標位置Ｇに向けて戻り走
行する。

以上の説明のように、本実施例では、基準点で囲まれた
区域およびそれ以外の区域のいずれに自走車１が存在す
るかによって、異なる２つの演算手段で算出された自走
車１の位置データを使用して操向制御を行うようにした
。

なお、本実施例では、各基準点の位置情報はあらかじめ
測定して入力しておくようにしたが、本発明は、本実施
例に限定されない。すなわち、自走車に搭載された距離
検出手段で検出される自走車および基準点間の距離と角
度検出手段で検出される開き角きに基づき、自走車を原
点とする座標系（原始座標系）の上で各基準点の位置を
決定し、その後、該原始座標系を、基準点の１つを原点
とし、該基準点および他の１つの基準点を通る軸を一方
の座標軸とする座標系に座標変換することにより、本実
施例における絶対座標系を決定することもできる。

また、本実施例では第２区域に設定された芝や草の廃棄
場所を目標位置としたが、目標位置は、薬剤の補給場所
、作業終了時の戻り場所、降雨などの場合の緊急非難場
所であっても、本実施例と同様に本発明を実施できるの
はもちろんである。

（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、３力
所以上の基準点で囲まれた区域から外へ自走車が出るよ
うなことがあっても、２カ所の基準点までの距離データ
および方位角に基づいて高精度を維持しながら自走車を
目的の場所まで誘導することができる。また、本発明で
は、作業領域周囲に設けられた基準点のうち、自走車の
現在位置に最も近い２カ所の基準点を選ぶことができる
。

その結果、前記３力所以上の基準点で囲まれた区域内外
を行き来するような複雑な作業形態においても、自走型
作業ロボットを利用して精度よい自走作業をすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す機能ブロック図、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
移動区域の領域区分を示す図、第４図は走行コースと基
準点の位置関係を示す図、第５図、第６図は操向制御の
フローチャート、第７図は自走車と反射器の斜視図であ
る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）作業領域周辺の少なくとも３カ所の基準点に設置
   され、入射方向に光を反射する光反射手段と、自走車に
   搭載され、該自走車を中心として光ビームを円周方向に
   走査する光ビーム発生手段と、前記光反射手段からの反
   射光に基づいて前記自走車と各基準点との距離を検出す
   る手段と、前記光反射手段からの反射光に基づいて自走
   車から見た各基準点相互間の開き角を検出する手段と、 前記各基準点の位置情報および前記開き角に基づいて自
   走車の位置を算出する第１の位置演算手段と、 自走車と前記基準点のうちの２つの基準点との距離に基
   づいて自走車の位置を算出する第２の位置演算手段と、 前記第１の演算手段で算出された自走車の位置情報に基
   づき、自走車が前記作業領域周辺に設けられた基準点間
   を結ぶ線で囲まれた区域に存在しているか否かを判別す
   る手段とを具備し、 自走車が前記区域に位置する時は、前記第１の位置演算
   手段で算出された位置情報を用い、自走車が前記区域以
   外に位置する時は、前記第２の位置演算手段で算出され
   た位置情報を用いて操向制御を行うように構成したこと
   を特徴とする自走車の位置制御装置。
2. （２）前記第２の位置演算手段で使用される２つの基準
   点は、自走車の現在位置に最も近い２つの基準点である
   ことを特徴とする請求項１項記載の自走車の位置制御装
   置。
3. （３）前記第２の位置演算手段によって得られた２つの
   自走車位置のうち一方の位置のみが前記光反射手段間を
   結ぶ線で囲まれた区域外に存在する場合は、該一方の位
   置を自走車の実際位置として決定し、前記２つの位置が
   共に前記区域外に存在する場合は、前回処理時に決定さ
   れた位置に近い方の位置を自走車の実際位置として決定
   することを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の
   自走車の位置制御装置。
4. （４）前記自走車の位置の算出は、あらかじめ設定され
   た座標系の上で行うことを特徴とする請求項１，２，３
   のいずれかに記載の自走車の位置制御装置。
5. （５）前記座標系は、自走車とは離れた少なくとも３カ
   所に設置された基準点の内の２つを通る線を一方の座標
   軸とする座標系であることを特徴とする請求項４記載の
   自走車の位置制御装置。
6. （６）前記座標系は、自走車を原点とする原始座標系の
   上で前記基準点の位置を決定した後、前記基準点の内の
   ２点を通る線を一方の座標軸として座標変換された座標
   系であることを特徴とする請求項５記載の自走車の位置
   制御装置。