JPH0774973B2 - 自走車の操向制御装置 - Google Patents

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
コース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カ所に固定され、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）。

該装置では、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、該
開き角とあらかじ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、移動体
位置の演算結果に大きな誤差を生ずることがある。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時には移動体位置の検出結果に基
づいて正確に操舵制御を行うことが困難になる場合があ
るという問題点があった。

上記問題点に対しては、移動体の旋回行程での走行速度
を、直進行程走行時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、移動体の走行速度を低下させると、旋回完了ま
でに時間がかかり、作業能率が低下するという別の問題
点が生じる。

これに対し、特開昭62−269610号公報において、独立し
た３つの受光器で受光手段を形成すると共に、直進行程
用の操向制御手段および旋回行程用の操向制御手段をそ
れぞれ別個に設けた制御装置が提案されている。

該装置では、特に、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動作させると共
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ている。

一方、本発明者等は、前記問題点の対策として、基準点
として設けられた反射手段からの反射光を受光する１つ
の受光器で、受光対象を変更することなく直進行程およ
び旋回行程での走行を繰返し継続できると共に、旋回行
程から直進行程への変化点を簡単に検知できる自走者の
操向制御装置を提案している（特願昭63−149619号）。

該装置では、旋回中の自走者と該自走者の作業領域周辺
に設けられた基準点との相対関係が予定の関係を満足し
た地点を前記変化点として認識するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上記いずれの制御装置においても、旋回行程では回動す
る発光手段と受光手段とを搭載している自走者自体が大
きな操舵角で旋回されているため、旋回しながら測定し
て採取したデータが旋回状態によっては大きな誤差を含
んでいる場合があり、このようなデータに基づいて算出
した旋回終了時の自己位置（座標値）が、実際に存在し
ている位置から大きくずれている場合がある。

このような場合に、直進行程への移行後、前記ずれを速
やかに補正すべく大きい操舵角変更によって操向制御が
行われると、ハンチングを起こして予定の直進行程に戻
すまでに時間がかかり、この間の走行軌跡が乱れるた
め、例えば芝刈等の作業では刈跡が不揃いになって、良
好な作業の仕上がり外観を得られないことがある。

このハンチングの要因の１つとしては、屋外作業におい
ては地面の状態が柔らかい場合、あるいは芝地などで芝
の丈が高くなっている場合に、急に方向を変換するよう
な操舵を行った場合、操舵の際の抵抗が大きくて逆方向
への戻しの操舵が遅れるということが考えられる。

他の要因としては、旋回行程から直進行程へ移行するた
めに大きく操舵角を変化させると、旋回行程における走
行の場合と同様に、自己位置および進行方向の計算結果
の誤差が大きくなって正確な操向制御を行えず、その結
果、さらにハンチングを大きくしているということが考
えられる。

また、操舵方向を直進行程の方向に戻すために急激に操
舵角を変更すると、ロータリ作業機による耕うん作業等
ではロータリに、芝刈り作業機ではカッタや操舵輪の軸
に、それぞれかかる、横方向の負荷が大きくなって好ま
しくない。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、旋回終
了後のハンチングを抑え、仕上がり外観の良好な作業結
果が得られるようにすると共に、自走車の負荷を軽減す
るための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、自走車を中
心として光ビームを円周方向に走査させ、該自走車から
離れた３カ所の位置に設置された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、水平方向に
回動する受光手段で受光し、その受光出力に基づいて算
出された自走車の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、旋回行程から直進行程への変
化点に達したと判断した時点で前記操舵角の固定を解除
し、あらかじめ設定された時間をかけて自走車が徐々に
直進方向に戻るように操舵角を変化させていき、前記予
定時間の経過後、前記受光出力に基づく自己位置算出結
果に従って操向方向を制御するように構成した点に特徴
がある。

上記構成を有する本発明では、旋回のために大きな角度
に保持していた操舵角を、直進行程への走行時に急激に
戻すことなく、旋回行程から直進行程への変化点に達し
たと判断された時点から徐々に小さい操舵角に戻すよう
にする。

すなわち、操舵角を大きくとって走行している間は、自
己位置算出結果に誤差を含んでいることがあるので、該
算出結果に基づく操向制御を行わない。そして、操舵方
向が直進方向に戻った後、つまり操舵角が小さくなって
急激に方向変換されない状態となり、自己位置算出結果
に対する信頼性が高くなった時点で、該自己位置算出結
果に基づくフィードバック制御に移行する。

（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
走車の走行作業領域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2Eを発生する発光器２、
および反射器6a〜6cで反射される該光ビーム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
は入射された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
回転角度が検出できる。

作業領域の周囲に配置されてる反射器6a〜6c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〜6c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、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。

次に、本実施例における前記自走車１の動作の概要を説
明する。

第２図は、旋回行程および直線行程が組合わされた走行
コースと自走車１の位置関係を示す図であり、走行コー
スは要部のみを示す。

同図において、基準点A,B,Cにはそれぞれ前記反射器6a,
6b,6cが配置される。作業領域22および自走車１の位置
Ｔ（x,y）は、基準点Ｂを原点とし、該基準点Ｂおよび
基準点Ｃを通る直線をｘ軸とする座標系上で表されてい
る。

自走車１は、直線行程では該自走車１からみた基準点Ａ
〜Ｃ相互間の開き角に基づいて自己位置を算出し、その
算出結果に基づいて操向制御されて走行する。そして、
直線行程に沿って同図上方向に走行して自己位置のｙ座
標がy_Tに達すると、次の直線行程に円滑に移行できるよ
うな角度に操舵角を固定して旋回を開始する。

旋回開始後は、自走車１の進行方向を基準とする各基準
点Ａ〜Ｃの方位角θａ〜θｃを監視し、該方位角θａ〜
θｃのどれか１つが予定の角度になったことを検出した
時点、すなわち旋回行程から直進行程への変化点Ｐにお
いて、旋回のための操舵角の固定を解除する。

ところで、実際の作業において、例えば芝刈作業や耕う
ん作業では直進行程相互間の間隔Ｌは自走車１の幅と同
程度の狭い間隔であることが多い。したがって、本実施
例では操舵角を最大にとり、かつ駆動輪は外側の車輪の
みを駆動して最少の回転半径で旋回させるようにしてい
るが、地面の状況などによって自走車１を予定の旋回行
程に沿って円滑に旋回させられないことがある。例えば
自走車１は点線Ｎで示したように移動し、点Ｅにおいて
前記方位角θａ〜θｃのどれか１つが予定の角度になっ
たことを検出して旋回行程の終了を検出することがあり
得る。なお、第２図では理解を容易にするため点Ｐと点
Ｅとのずれは強調して大きく図示している。

この点ＥとＰとのｘ方向のずれを速やかに解消するよう
に操舵角を制御して走行させると、点Ｍで予定の直進行
程に至るが、急激な方向変換で直進行程に戻したため、
その後の逆方向の操舵の応答が遅れてハンチングを生ず
る。また、急激な方向変換によって自走車１の自己位置
を正確に検出することができずに適切な操向制御を行え
ないことがある。

さらに、急激な操舵角の変更は車体や、車体に取付ける
作業機の横方向に過大な負荷をかける場合がある。

そこで、本実施例では、自走車１が旋回行程を終了して
変化点Ｐに達した（実際は点Ｅのようにずれた位置に自
走車１が存在していることが多い）と判断した場合に
は、急激な操舵角変更は行わずに徐々に操舵角を変更し
て直進行程の走行に入れるようにした。こうすることに
よって、点Ｍより遅れた位置、つまり点Ｓで直進行程に
戻るようになるが、その後のハンチングが少ないので結
果的には正常な走行に速く戻ることができる。

次に、自走車１の自己位置Ｔ（x,y）の算出式を示す。
第３図は該算出式に用いられる符号の説明図であり、第
２図と同符合は同一または同等部分を示す。同図におい
て、互いに隣接する基準点A,B相互間の開き角はα，基
準点B,C相互間の開き角はβである。自走車１の自己位
置Ｔ（x,y）の算出式は次のとおりである。

ｘ＝xc｛（１＋ｋ・cotβ）／（１＋k²）｝ ……（１） ｙ＝kx ……（２） 但し、ｋ＝（xc−xa−ya・cotα）／ （ya−xa・cotα−xc・cotβ） ……（３） 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θｆは次の式を用いて算出さ
れる。

θｆ＝180゜−（θｂ−tan^-1k） ……（４） 該算出式（１）〜（４）を導き出すための手順は特願昭
63−116689号、特願昭63−149619号、特願昭63−202697
号に記載されているので詳細の説明は省略する。

次に、本実施例の制御装置の機能を説明する。第１図は
本実施例の機能ブロック図である。同図において、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（6a〜6c）によって反
射される。反射器6a〜6cによって反射された該光ビーム
2Rは前記回動方向に従って反射された順番に受光器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（所定の基準位置からの回転
角度、すなわち前記方位角）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では前記パルスの計数値（＝方位角）に基づいて、自
走車１から見た各反射器6a〜6c相互間の開き角α，βが
算出される。

位置・進行方向演算部13では自走車１の座標および進行
方向が算出され、その結果は比較部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・進行方向演算部13で
得られた自走車１の座標および進行方向とが比較され
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28が駆
動される。該操舵モータ28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。

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、自走車１のｙ座標に基づいて比較部25で判
断されると、操舵部14は比較部25の検出信号に応答し
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従って操舵モータ28の駆動制御
を行う。

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20の動作を制
御する。該駆動制御部18は位置・進行方向演算部13の出
力と走行コース設定部16の出力とによって、自動的にエ
ンジン19を始動・停止させたり、クラッチ20を断続させ
たりすることができる。

解除角度設定部23には、予定の算出式に従って計算され
た解除識別角度が設定される。つまり、該解除角度設定
部23には、各反射器6a〜6cのそれぞれの方位角と予定の
解除識別角度とを対応付け、両者間で比較できるよう
に、自走車１の左旋回，右旋回用にそれぞれ３種類（こ
の種類の数は設置されている反射器の数に対応し、本実
施例では反射器6a,6b,6cが設置されているので３種
類）、合計６種類準備された角度算出式に従って計算さ
れた解除識別角度が設定される。

変化点検出部24では前記解除識別角度と、自走車１から
見た各反射器6a〜6cの方位角θａ〜θｃすなわちカウン
タ９の出力とが比較される。方位角θａ〜θｃのどれか
１つが、該方位角θａ〜θｃのそれぞれと対応付けられ
て設定されている解除識別角度の範囲内に入っていると
判断された場合には、解除カウンタ26に対し、該カウン
タ26のカウント数を更新する信号を出力する。カウント
数が予定の回数だけ更新されると、該解除カウンタ26は
カウントアップ信号を操舵部14に出力する。

操舵部14では、操舵モータ28の駆動制御方式を、固定の
操舵角データに従って行う制御方式に変更した後、前記
解除カウンタ26から入力されるカウントアップ信号を監
視する。該カウントアップ信号が、解除カウンタ26から
操舵部14に入力されると、操舵部14は固定の操舵角デー
タに従って行われている操舵モータ28の駆動制御を解除
する。

解除カウンタ26のカウントアップ信号に応答して受光カ
ウンタ27が起動される。つまり、受光カウンタ27は、前
記固定の操舵角に基づく駆動制御の解除後、受光器３の
出力つまり反射光の受光回数を計数し、そのカウント値
を操舵部14に供給する。操舵部14は、供給されたカウト
値が予定のカウント値に達するまで、該供給されたカウ
ント値に基づいて、後述する算出式に従って操舵角を算
出し、操舵モータ28を駆動する。操舵部14に供給される
受光カウンタ27のカウント値が予定のカウント値に達す
るまでは、比較部25の出力にかかわらず、該受光カウン
タ27のカウント値に基づく操舵角制御を優先させる。

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6a〜6c配置状態を示
す図であり、第２図および第３図と同符合は同一または
同等部分を示す。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、点Ｒ（Xret,Yret）は自走車１の戻り
位置を示し、作業領域22は座標（Xst,Yst）、（Xst,Y
e）、（Xe,Yst）、（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
領域22の４辺をｘ軸またはｙ軸に平行にした例を示した
が、作業領域22の周囲に反射器6a〜6cを設けるようにさ
えしてあれば、作業領域22の形状および向きは任意であ
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Ｒ（Xret,Yret）
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、エンジン19を始動させ、クラッチ20を
つないで作業開始位置へ自走車１を移動させる。

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

ステップS4で、自走車１の走行を開始させると、自走車
１は自己位置（Xp,Yp）および進行方向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−X
n、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、一行程が終了
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、一行程終了（Yp＜Yst）したか否
かが判断される。ステップS9またはS10において、一行
程が終了していないと判断されればステップS5〜S8の処
理が行われる。

ステップS9またはS10において、一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（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S11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S5〜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、すなわち第２図に関してその動作概要
を説明した方式で行われる。Ｕターン制御の詳細は第６
図に関して後述する。

ステップS13では、Ｕターン直後処理が行われる。Ｕタ
ーン直後処理では、旋回行程の走行を終了したと判断さ
れた時点から、操舵角を徐々に小さくしていく。Ｕター
ン直後処理の詳細は第７図に関して後述する。

ステップS14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Ｒ（Xret,Yret）へ
戻り（ステップS15）、走行が停止される（ステップS1
6）。

次に前記Ｕターン制御およびＵターン直後処理について
説明する。第９図は操舵角の固定解除条件の説明するた
めの、自走車１と反射器6a〜6cの位置関係を示す図であ
り、第４図と同一の符合は同一または同等部分を表して
いる。第６図はＵターン制御の一例を示すフローチャー
ト、第７図はＵターン直後処理の一例を示すフローチャ
ート、第８図は各反射器6a〜6cの方位角と比較される設
定値の計算式である。

第９図において、Ｕターンつまり旋回行程の走行は自走
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＜Yst）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
開始する予定の変化点PRと点Ａとのｙ軸方向の偏差、Ld
lは自走車１がＵターンを終わって行き方向に走行を開
始する予定の変化点PLのｙ座標を示す。

角度θUAR,θUBR,θUCR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の変化点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（右旋回解除角度という）であり、角度θ
UAL,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の変化点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（左旋回解除角度）である。

前記角度θUAR,θUBR,θUCR,θUAL,θUBL,θUCLは、第
８図に示した算出式によって求められ、前記解除角度設
定部23に設定される。なお、該算出式においては、前記
Ldr,Ldlを共にLdで表す。

次にフローチャートを参照してＵターン制御の一例を説
明する。第６図において、まず、ステップS121では、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S122に進み、旋回終了条件の設定値として右旋回解
除角度θUAR,θUBR,θUCRを算出し、解除角度設定部23
にセットする。

ステップS123では右旋回用の操舵角を操舵部14にセット
する。

ステップS124では、解除カウンタ26に“0"をセットして
初期化する。

ステップS125では、基準点からの反射光を受光したか否
かの判別がなされ、反射光を受光したならばステップS1
26に進む。

ステップS126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、すなわち変化点に達したか否かの判断
が行われる。該判断は自走車１の進行方向を基準とした
各基準点A,B,Cの方位角θa,θb,θｃが、方位角θａに
対応する角度θUAR,方位角θｂに対応する角度θUBR,方
位角θｃに対応する角度θUCRに対して±Δθの範囲内
にあるか否かを順次比較し、どれか１つでも前記右旋回
解除角度±Δθの範囲内にある場合には肯定となる。

該判断が肯定ならば、ステップS127で解除カウンタ26の
値がインクリメントされる。

ステップS128では、解除カウンタ26のカウント値が設定
値になったか否かが判別される。該設定値は、基準点以
外の反射物体からの反射光を検出した場合に誤って操舵
角の固定が解除されないように、予定角度からの複数回
の反射光検出によって操舵角の固定を解除しようとする
ものであるので、本実施例では設定値を“2"とした。

したがって、解除カウンタ26のカウント値が“2"になる
と、ステップS128は肯定となってステップS129に進み、
旋回用操舵角の固定を解除する。操舵角の固定が解除さ
れると、第５図のステップS13に進んでＵターン直後処
理に移る。

一方、左旋回の場合は、ステップS130に進んで旋回終了
条件として、角度θUAL,θUBL,θUCLが演算されて解除
角度設定部23にセットされる。

以下、ステップS131〜S136はステップS123〜S128と同様
であるので説明を省略する。

ステップS129の処理が終わると、ステップS13に進みＵ
ターン直後処理が行われる。

Ｕターン直後処理の一例を説明する。第７図のフローチ
ャートにおいて、ステップS200では、前記受光カウンタ
27のカウント値Lcをインクリメントする。

ステップS201では、右旋回か左旋回かの判断がなされ
る。右旋回ならばステップS202に進む。

ステップS202では、操舵角θＥとして受光カウンタ27の
カウント値に基づいて算出される値を設定する。すなわ
ち、受光カウンタ27のカウント値Lcが増えるに従って旋
回時の操舵角（最大操舵角）θTUNを漸減させていくよ
うに決定された次の算出式（５）によって操舵角が決定
される。

操舵角（θＥ） ＝θTUN×｛（P TCD−Lc）/P TCD｝ ……（５） 算出式（５）において、符号P TCDは受光カウンタ27の
設定値を示し、該設定値P TCDは自走車１の走行速度、
最大操舵角、作業形態、および作業地面の状態等に応
じ、スムーズに直進行程に移行するのに必要な、実験的
に確認された時間をもとに決定する。

一方、左旋回ならばステップS203に進み、左旋回用に設
定されている最大操舵角を徐々に小さくしていくための
算出式を用いて得られた値を操舵角θＥとして設定す
る。

ステップS204では、受光カウンタ27のカウント値Lcが設
定値P TCDに達したか否かが判別される。該ステップS20
4の判断が肯定になるまで、受光毎に操舵角を減少させ
ていく処理を繰返し、該ステップS204の判断が肯定にな
ると、ステップS205において受光カウンタ27をクリアし
てステップS14（第５図）に進む。

ステップS14の処理を経た後は、前述のようにステップS
5以降の処理によって自走車１の自己位置および進行方
向検出結果に基づくフィードバック制御で操向制御が行
われる。

以上の説明のように、本実施例では、旋回行程の走行を
終了後は、予め設定された時間をかけて光ビームの反射
光を検出する毎に徐々に操舵角を小さくしていき、該操
舵角が自走車を直進させるような値になった時点で操向
制御の方式を自走車１の自己位置および進行方向検出結
果に基づくフィードバック制御に切換えるようにした。

本実施例に示した操舵角漸減手段では、自己位置の検出
に用いている受光器３の出力を利用することができるの
で、操舵角変更のタイミングを与えることが容易で、全
体の構成が簡単になるという利点を有する。

なお、本実施例に示した操舵角漸減手段に限定されず、
例えば前記エンコーダ７が予定のパルス数を出力したこ
とを検出する毎に操舵角を小さくしていくようにしても
よいし、旋回を終了したと判断した時点でタイマを起動
させ、該タイマがタイムアップするまで操舵角を予定角
度ずつ段階的に減少させていくようにしてもよい。エン
コーダ７の出力を利用する場合には、該出力を計数する
カウンタ９の計数値の所定桁の値を受光カウンタ27に入
力するようにすればよい。この操舵角漸減手段によれ
ば、タイマの時間関数で規則的に操舵角を変化できるの
で自走車による作業仕上がりにむらがなくなるという利
点がある。

（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、次の
ような効果が達成できる。

（１）旋回行程から直進行程に移行する時の急激な操舵
戻しに起因する蛇行がなくなって見ばえの良い良好な作
業仕上がり状態を得ることができる。

（２）急激な操舵角変更を避けられるので旋回直後から
作業を開始しても作業機械に対する横方向からの過負荷
がなくなる。

（３）操舵角の急激な変更を避けるために該操舵角を徐
々に変更するタイミングを、反射光の受光タイミングか
ら得るようにしたので構成が簡単である。

（４）旋回行程から直進行程に移行する軌跡を揃えるこ
とができ、良好な作業仕上がり状態を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図，
第４図，第９図は自走車および走行コースならびに反射
器の配置状態を示す図、第３図は開き角および方位角の
説明図、第５図は操向制御のフローチャート、第６図は
Ｕターン制御のフローチャート、第７図はＵターン直後
処理のフローチャート、第８図は旋回解除条件の算出式
を示す図、第10図は自走車および反射器の配置を示す斜
視図である。 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、10……角度検出部、
13……位置・進行方位演算部、14……操舵部、23……解
除角度設定部、24……変化点検出部、27……受光カウン
タ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−67476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−82206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−269610（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−287415（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−185505（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自走車を中心として光ビームを円周方向に
   走査させ、該自走車から離れた少なくとも３カ所の基準
   点に設置された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、水平方向に回動する受光手
   段で受光し、その受光出力を利用し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、 前記受光手段の出力に基づいて自走車から見た各基準点
   間の開き角を検出する手段と、 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達した時点で自走車
   の操舵角を予定の角度に固定する手段と、 旋回行程から直線行程への変化点に達したことを判断し
   て前記操舵角の固定を解除する手段と、 前記操舵角の固定を解除した後、予め設定された時間を
   かけて自走車を直進方向に戻すために、旋回行程走行時
   の操舵角を徐々に変化させる手段と、 前記予定時間の経過後、直線行程における操向制御を行
   う前記操向制御手段に切換えて自走車を制御する手段と
   を具備したことを特徴とする自走車の操向制御装置。
2. 【請求項２】前記受光手段の受光回数が予定回数に達し
   たことを検出する手段を具備し、 前記操舵角の固定を解除した後、自走車を直進方向に戻
   すための時間を、該受光回数が予定回数に達するまでの
   時間で設定し、該時間内に、反射光受光毎に旋回行程走
   行時の操舵角を変化させることを特徴とする請求項１記
   載の自走車の操向制御装置。
3. 【請求項３】旋回行程の走行時において、自走車から見
   た前記各基準点の方位角のうちのどれか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にほぼ
   合致したことを検出する手段を具備し、 該検出手段の出力をもって旋回行程から直進行程への変
   化点に自走車が達したと判断す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. 【請求項４】前記受光手段では、前記光反射手段からの
   前記光ビームの反射光を、該受光手段の回動方向に順番
   に受光することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の自走車の操向制御装置。