JP2613116B2 - 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、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、移動体で発生した光ビームを、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）。

該装置は、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、前記受光手段と受光出力に基づいて検出
し、検出された開き角と、あらかじめ設定されている各
光反射手段の位置情報とに基づいて移動***置を演算す
るように構成されている。

上記システムにおいては、自走車の傾斜は振動に起因
して光ビームを光反射手段に照射できなかったり、受光
手段で、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。予定の光反射手段からの反射
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、光反射手段を４カ所に設置しておき、そ
のうちの１つを一時的に見失った場合には、他の３つの
光反射手段の位置に基づいて自己位置を算出し、見失っ
た光反射手段の方向を該算出結果から逆算することがで
きる（特願平1-1868号）。

また、光反射手段が３カ所にしか設定されていない場
合は、過去に検出された光反射手段の受光方向のデータ
に基づいて、次に該光反射手段が検出されるべき受光方
向を予測し、該予測方向において検出された受光信号
を、他の物体からの反射光と識別して予定の光反射手段
からの光であると判断することもできる。この方法によ
れば、予測方向において受光信号が検出されなかった場
合、該予測方向をそのまま予定の光反射手段からの反射
光として自走車の自己位置算出に用いることにより、一
時的な光反射手段の見失いによる問題点を解決できる。

（発明が解決しようとする課題） 上記の従来技術によれば、基準点に配置された光反射
手段を一時的に見失った場合にも予定された自走車が走
行コースを大きく逸脱することはない。しかしながら、
上記のように、逆算によって得られた光反射手段の位置
データや、推定した方位角データから得られた光反射手
段の位置データに基づいて算出された自走車の位置は必
ずしも正確とはいい難い。その結果、該自走車の位置デ
ータに基づいてフィードバック操向制御を行った場合、
自走車のふらつき走行（蛇行）の原因となる場合があ
る。

一方、直進行程を走行した後、自走車の走行区域端部
の旋回行程を経て前記直進行程に隣接する次の直進行程
に移行するような走行形態においては、該直進行程から
旋回行程に移行するにあたり、旋回地点をちきんと守れ
ないと走行作業域から逸脱してしまうことになるため、
旋回指示を確実に行う必要がある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、光
反射手段を一時的に見失った場合でも自走車が蛇行をし
ないようにし、かつ、直進行程およびこれに連続する旋
回行程からなる走行コースの走行において自走車が直進
行程から旋回行程へ確実に移行できるようにするため自
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し、目的を達成するために、本発
明は、自走車で発生した光ビームを該自走車を中心とし
て円周方向に走査する手段と、自走車から離れた基準点
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
受光して自走車から見た前記光反射手段の方位角を測定
する手段と、該方位角に基づいて自走車を走行させる手
段と、前記測定された方位角に基づいて次回の走査で角
光反射手段が検出されるべき方位角を予測する手段と、
直進行程走行中に、前記予測された方位角で光反射手段
を検出できなかった場合に見失った光反射手段の方位角
を推定し、該推定方位角および他の検出された光反射手
段の方位角に基づいて自走車の位置を推定する手段と、
該自走車の位置情報に基づいて前進行程の自走車前進方
向の位置を照合することにより、前記直進行程からこれ
に続く旋回行程へ移行すべき位置に自走車が到達したか
否かを検出する手段と、該検出結果に基づいて、前記旋
回行程へ移行すべき位置へ到達していない場合には操舵
角を直進状態のままに固定し、前記旋回行程へ移行すべ
き位置へ到達した場合には自走車を旋回させる手段とを
具備した点に特徴がある。

上記構成を有する本発明では、基準点を見失った時、
その地点が直進行程である場合は自走車の位置および進
行方向のすれを補正するように走行させる操舵角制御は
行わないようにする。但し、その場合でも見失った基準
点の推定方位角に基づいて自走車の位置検出は継続させ
る。そして、旋回行程開始地点に自走車が到達したこと
を該自走車の位置情報のうちの進行方向の位置情報に基
づいて判断し、自走車を旋回せることができる。

（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９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。該回転テーブル４には光ビーム2Eを発生する
発光器２および該光ビームの反射光2Rを受ける受光器３
が搭載されている。

前記発光器２は光ビーム2Eを発生するための発光ダイ
オードを備え、受光器３は反射光2Rを受けてこれを電気
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。

自走車１の作業区域の周囲には反射器6a〜6cが配設さ
れている。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、いわゆるコーナキ
ューブプリズム等周知の光反射手段が使用できる。

上記の構成により、発光器２で発生された光ビーム2E
は、例えば反時計方向に走査され、反射器6a〜6cでの反
射光2Rは反射器6a,6b,6cからの反射光の順番に受光器３
で検出され、該検出信号に基づいて反射器6a〜6cに対す
る自走車１の自己位置を検出して操向制御が行われる。

ところで、自走車１の走行区域内あるいはその近辺に
前記反射器以外の反射物体または発光物体が存在してい
て、受光器３でこの反射物体からの光を検出することも
あり得るし、予定の反射器からの反射光を検出できない
こともあり得る。

したがって、本実施例では、検出された光が予定の反
射器からの光か否かを次のような処理によって識別する
ようにしている。

第３図は基準点識別処理の説明図である。同図におい
て、作業区域22の周囲の基準点Ａ〜Ｃには前記反射器6a
〜6cがそれぞ配置される。矢印29は自走車１から発射さ
れる光ビームの走査方向である。

図示のような配置において、自走車１では、前記受光
器３の検出信号に基づいて該自走車１から見た各基準点
の方位角が算出され、さらに、現時点までに検出された
方位角に基づいて次回の走査で検出されるべき基準点の
方位角が予測される。予測された方位角（予測方位角）
は角度θpa〜θpcで示す。各予測方位角θpa〜θpcから
光ビーム走査方向に角度θｈだけ走査が進んだ方位に基
準点識別方位pa〜pcが設けられる。この基準点識別方位
pa〜pcに光ビームの走査が進む毎に、直前の基準点識別
方位から現基準点識別方位までに検出された光のうち、
予測方位角に最も近い方向からの入射光を、予定の基準
点に設置された反射器からの光であると判定する。

例えば、基準点識別方位paにおいて、直前の基準点識
別方位pcから現在までに、ノイズ源N1,N2および基準点
Ａに設置された反射器6aからの光を検出したとする。こ
の場合、これらの光の中から予測方位角θpaに最も近い
方向からの光、つまり基準点Ａからの光を識別すること
ができる。

また、基準点の識別精度を向上させるために次の処理
を付加することもできる。すなわち、予測方位角の前後
に予定の範囲（前記角度θｈと同等またはそれより小さ
い角度）を設け、予測方位角に最も近い方向からの光で
あっても該範囲からはずれていた場合には予定の基準点
を見失ったと判定する。予定の基準点を見失ったと判定
されると、走行コースの直進行程を走行中は、前記予測
方位角を用いて算出すると共に、該予測方位角または該
予測方位角に予定の角度を加算した角度を次回の予測方
位角として記憶する。

次に、自走車１の位置および進行方向を検出するため
の演算手順を説明する。第６図および第７図は、自走車
１の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６図および第７図において、反射器6a〜6cがそれぞ
れ配置された基準点A,B,C、および自走車１の位置は、
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。

同図から理解されるように、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。

図示のように、外接円ＱおよびＰの一方の交点である
基準点Ｂを原点とし、外接円ＱおよびＰの他方の交点Ｔ
を算出すれば自走車１の位置が確定できる。

自走車１の位置を確定する算出式は、特開平1-287415
号および特開平1-316808号に示されているので省略す
る。

自走車１の進行方向は次の式を用いて算出される。第
７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、 θｆ＝ 360°−tan^-1｛y/（xc−ｘ）｝−θｃ ……（１） となる。

該自走車１の位置および進行方向は、上述の算出式お
よび上記算出式（１）を用い、後述の位置・進行方向演
算部13において算出される。

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８
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、基準点Ｂを原点とし、基準点ＢおよびＣを通
る直線をｘ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、座
標（Xst,Yst）、（Xst,Ye）、（Xe,Yst）、（Xe,Ye）で
示される点で結ばれた領域が作業区域22である。自走車
１の位置Ｔは座標（Xp,Yp）で示す。

自走車１は作業開始位置Ｓから走行を開始し、直進行
程および１つの直進行程から次の直進行程へ移行するた
めの旋回行程を順に走行して芝刈り等、予定の作業を行
う。

行き方向（図面上で上方向）での旋回開始点および戻
り方向（図面上で下方向）での旋回開始点はｙ座標Yeお
よびYstで示した。すなわち、自走車１の直進中、該自
走車１のｙ座標がYeまたはYstになった時点で旋回を開
始する。

旋回終了点のｙ座標も旋回開始点のｙ座標と同一であ
るが、旋回中は自走車１の座標の算出が正確に行えない
ため、旋回終了点に自走車１が到達したか否かの判断
は、自走車１のｙ座標によって行わず、自走車１から見
た基準点の方位角データによって行う。

旋回行程での操向制御および旋回終了判断の制御の例
は特開平1-316808号および特願平2-19293号に記載され
ている。

なお、第８図においては、説明を簡単にするため、作
業区域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。

次に、第１図に示したブロック図を参照し、上記の操
向制御を行うための制御装置の機能構成を説明する。同
図において、鎖線で囲まれた部分はマイクロコンピュー
タで構成できる。

第１図において、発光器２から射出された光ビーム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。該反射器6a〜6cの反
射光2Rは受光器３で受光される。

カウンタ９では、前記回転テーブル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が計数され
る。該パルスの計数値は受光器３において光を検出する
毎に方位角検出部11に転送される。方位角検出部11で
は、供給されたパルス数に基づいて反射器6a〜6cの方位
角が算出される。

方位角検出部11で検出された方位角は方位角記憶部12
に転送されて記憶され、該方位角記憶部12にそれまでに
蓄積されたデータは、識別タイミング発生部23から供給
される識別タイミング信号に応答して方位角識別部24に
転送される。前記識別タイミング信号は、方位角予測演
算部27で算出された予測方位角で示される方位を予定角
度θｈだけ通過した方位まで走査が進んだ時点、すなわ
ち、前記基準点識別方位pa〜pcに光ビームの走査が進ん
だ時点で出力される。このために、識別タイミング発生
部23ではロータリエンコーダ７の出力パルスを、方位角
予測演算部27で算出された予測方位角に相当する予定数
だけ取込んだ時点で識別タイミング信号を出力する。

方位角識別部24は、供給された方位角の中から方位角
予測演算部27で算出される予測方位角に最も近い方向で
検出された光を予定の基準点に配置された反射器からの
反射光であると判断する。この判断によって決定された
反射器の方位角データは、次回の走査で検出されるべき
反射器の方位角を方位角予測演算部27において予測する
際に利用される。すなわち、方位角識別部24で決定され
た方位角の、実験的に得られる予定の関数によって予測
方位角は求められる。予測方位角は予定の関数に基づい
て手法に限らず、方位角識別部24で得られた今回および
前回の方位角の差を今回の方位角に加算して求めるよう
にしてもよい。

なお、方位角識別部24で予定の基準点が検出されなか
った場合は見失い信号ａが出力される。

方位角識別部24で検出された方位角は開き角演算部10
に入力され、自走車１から見た反射器6a〜6c相互間の開
き角が演算される。

位置・進行方向演算部13では、開き角に基づいて自走
車１の現在の位置座標が演算されるとともに、方位角に
基づいて自走車１の進行方向が演算される。この演算結
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・進行方向演算部13で得られた自走車１の位置
（Xp,Yp）および信号方向θｆとが比較される。

この比較結果、つまり予定の走行コースとのｘ方向偏
位置Δｘおよびずれ角度Δθは切換部33を介して操舵部
14に入力される。

該操舵部14に比較部25からの信号の他、切換部33の切
換え位置に応じて直進用角度設定部30および旋回用角度
設定部31から操舵角固定用角度データが供給される。直
進用角度設定部30には、操舵角を直進用に固定するた
め、ずれ角度Δθとして“０°”を設定する。また、旋
回用角度設定部31には、操舵角を旋回用に固定するた
め、ずれ角度Δθとして大きなずれ角度を設定してお
く。そうすることにより、操舵部14では該大きなずれ角
度を補正しようとして、最大限に大きな操舵角が選択さ
れる。

前記比較部25では、自走車１が旋回すべき位置に存在
しているか否かを自走車１のｙ座標Ypによって判断し、
自走車１が旋回すべき位置にある場合は旋回行程検出信
号ｂを高レベル“H"にし、直進行程に存在する場合は旋
回部検出信号ｂを低レベル“L"にする。見失い信号ａと
旋回行程検出信号ｂとは切換信号発生器32に供給され
る。該切換信号発生部32では次のような論理演算によっ
て切換信号ｃを出力する。

前記旋回行程検出信号ｂが“L"で、方位角識別部24か
らの見失い信号ａが“H"の時、つまり直進行程走行中に
基準点を見失った場合、切換部33を直進用角度設定部30
と操舵部14とを接続するような切換信号ｃが出力され
る。また、旋回行程検出信号ｂが“H"の場合、つまり自
走車１が旋回すべき位置に存在している間は、切換部33
を、旋回用角度設定部31と操舵部14とを接続するような
切換信号ｃが出力される。さらに、見失い信号ａが“L"
で旋回部検出信号ｂが“L"の場合、基準点を見失わずに
直進している場合は、比較部25と操舵部14とを接続する
ような切換信号を出力する。

操舵部14は前記比較部25から供給される偏位置Δｘお
よびずれ角度Δθ、ならびに直進用角度設定部30および
旋回用角度設定部31から供給される角度データに基づい
て自走車の前輪17に連結された操舵モータ28を駆動す
る。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、操舵部14に
フィードバックされる。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。

さらに、基準点の識別精度を向上させるためには次の
機能が付加することができる。すなわち、範囲設定部26
に設定された角度範囲を示す値を方位角識別部24に供給
し、前記予測方位角に最も近い方向で検出された光が該
予定の角度範囲で検出されたものか否かを識別する機能
が付加される。

該識別機能による識別の結果、予測方位角に最も近い
方向で検出された光が予定の範囲内にある場合は該方位
角を使って開き角を算出し、予定の範囲か外れている場
合は、方位角予測演算部27で算出された予測方位角を使
って開き角を算出するようにする。

この範囲設定部26に設定された範囲内からの光を、予
定の基準点からの反射光を判断し、該光の方位角を使っ
て開き角を演算するか、入射光の方位角が該範囲設定部
26に設定された範囲内にあるか否かの判断を経ずに決定
した方位角を使って開く角を演算するかは、該自走車１
による作業形態とか種類に応じて必要とされる精度の程
度に応じて任意に選択すればよい。

第２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では、自走車１と点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、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S3では、自走車１の走行を開始させる。

ステップS4では、受光器３で基準点または他の光源か
らの光を受光したか否かの判断がなされる。光が検出さ
れるとステップS5に進んで後述の受光処理が行われ、光
が検出されない場合はステップS6に進む。

ステップS6では、受光した反射光のうちどれが予定通
りの基準点からの光かを決定するための、基準点識別処
理を行うタイミングに至ったか否かを判断する。該判断
は、方位角予測演算部27で演算された予測方位角θpa〜
θpcから予定の角度θｈだけ進んだ基準点識別方位pa〜
pcまで走査が進んだか否かによって行われる。

ステップS6の判断が肯定となるまでステップ４〜S6は
繰返され、該判断が肯定となるとステップS7に進み、基
準点識別処理が実行される。

ステップS8では、基準点識別処理によって予定の基準
点、つまり自走車の位置計算にその方位角を用いる基準
点が検出されたか見失ったかの判断がなされる。該判断
は後述する基準点処理においてセットされる基準点見失
いフラグに従う。

基準点が検出されたならばステップS9に進み、検出さ
れた基準点の方位角に基づいて自走車１の位置Ｔ（Xp,Y
p）および進行方向θｆの演算が行われる。

ステップS10では、走行コースからのずれ量（ΔＸ＝X
p−Nn、Δθｆ）が演算され、ステップS11では、算出さ
れたずれ量に応じ、前記操舵部14において操舵角制御が
行われる。

ステップS12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S13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S14において、一行程が終了（Yp＜Yst）し
たか否かが判断される。ステップS13またはS14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S4
に戻る。

ステップS13またはS14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S15において全行程が終了
した（Xn＞Xe−Ｌ）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S15からステ
ップS16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・進行方向演算部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S9〜S11の処理によって行われる直進行程の
操向制御とは別の方式で行われる。

すなわち、旋回行程では前記旋回用角度設定部31の設
定角度に基づいて操舵部14で決定された角度に操舵角を
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つが予定の角度に合致
するか予定の角度範囲内に入った時点で旋回のための操
舵各の固定を解除する。

ステップS17では、XnにXn＋Ｌがセットされ、次の一
行程の走行コースが設定される。走行コースが設定され
ればステップS4に戻って、前記処理が繰返される。

全行程が終了したならば戻り位置Ｒ（Xret,Yret）へ
戻って（ステップS18）、走行が停止される（ステップS
19）。

一方、前記ステップS8の判断において基準点を見失っ
たと判断された場合は、ステップS20に移行して自走車
１のｙ座標のみの演算を行う。該ｙ座標は、ステップS1
3およびS14において、自走車１が旋回位置に到達したか
否かを判断する場合のデータとして使用される。

ステップS21では、前記直進用角度設定部30の設定角
度に基づいて操舵部14で決定された角度に操舵角を固定
する。すなわち、自走車１を直進状態に固定する。

次に、前記ステップS5およびS7の受光処理および基準
点識別処理について説明する。受光処理のフローチャー
トを第５図に示す。

同図において、ステップS50では、光を検出したこと
を記憶するため、受光フラグに“1"をセットする。

ステップS51では、検出した光の発生源の方位角を方
位角記憶部12に記憶する。

基準点識別処理のフローチャートを第４図に示す。該
フローチャートでは、予測方位角に最も近い検出方位角
を、前記範囲設定部26に設定された予定の角度でさらに
絞り込んで基準点を識別する手順の例を示す。

同図において、ステップS70では、識別すべき基準点
を区別するためのポールカウンタの値（以下、単にポー
ルカウンタという）ｎをインクリメントする。該ポール
カウンタは各基準点に対応させてある。すなわち、ポー
ルカウンタ“1"は基準点Ａに、ポールカウンタ“2"は基
準点Ｂに、ポールカウンタ“3"は基準点Ｃにそれぞれ対
応している。

ポールカウンタの初期値が“0"であれば、ステップS7
0の処理によってボールカウンタは“1"になり、これに
対応する基準点はＡということになる。本実施例では初
期値を“0"とする。

ステップS71では、受光フラグの判別を行い、受光フ
ラグが“1"にならばステップS72に進み、受光フラグが
“0"ならばステップS80にジャンプする。

ステップS72では、前記方位角記憶部12に記憶された
光の発生源の方位角の中で、予測方位角θpn（ポールカ
ウンタは“1"になっているので予測方位角θpa）に最も
近いものを、予定された基準点の方位角であると仮定
し、その値を角度θｓとして記憶する。

ステップS73では、受光数が“2"以上か、つまり方位
角記憶部12に複数の方位角が記憶されているか否かを判
断することによってノイズの有無を判断する。

該ステップS73の判断が肯定ならば、１つ以上のノイ
ズを検出したとしてステップS74に移行し、ノイズ処理
としてノイズを検出したことを記憶する。この記憶デー
タによって後で作業環境の状況を知る手掛かりが得ら
れ、ノイズ源の除去などの対策を講じることが容易にな
る。

ステップS73に判断が否定ならば、ステップS75に進ん
で前記仮に決定された方位角θｓと予測方位角θpn（予
測方位角θpa）との差が前記角度θｈより小さいか否か
の判断を行う。該差が角度θｈより大きい場合は、仮に
決定した方位角θｓは予定された基準点の方位角ではな
く、ノイズ源の方位角であったと判断してステップS79
に進み、前記ステップS74と同様のノイズ処理を行う。

該ノイズ処理の後は、ステップS80に進み、基準点見
失い処理として予測方位角θpn（予測方位角θpa）を予
定された基準点の方位角θｎ（θａ）としてセットす
る。

ステップS81では、基準点を見失ったことを示す見失
いｎフラグ（ポールカウンタは“1"になっているので見
失いＡフラグ）をセットする。

一方、前記差が角度θｈより小さい場合は、仮定した
方位角θｓは予定された基準点の方位角を示すものとし
て決定し、ステップS76に進む。

ステップS76では、前回の処理で決定された方位角θ
ｎと今回の処理で決定された方位角θｓとに基づいて、
次回の処理時に同一の基準点が検出されるべき予測方位
角を、算出式｛θｓ＋（θｓ−θｎ）｝を用いて算出す
る。

ステップS77では、方位角θｎを角度θｓで更新す
る。

ステップS78では、基準点ｎを見失ったことを示す見
失いｎフラグをクリアする。

ステップS82では、次の、基準点識別方位Pn＋１（す
なわち、基準点識別方位pb）として前回の走査時に基準
点Ｂを検出した時に算出した予測方位角θpn＋１に予定
角度θｈを加算した角度をセットする。

ステップS83では、受光フラグをクリアする。

ステップS84では、方位角記憶部12の記憶データを消
去する。

ステップS85では、ポールカウンタが“3"か否かを判
別する。該値“3"は設置されている基準点の数であり、
基準点の設置数ｎに応じて該値を設定しておく。

設置されている基準点の数とポールカウンタとが一致
した場合、すなわちすべての基準点に対して識別処理が
終了したと判定された場合は、ステップS86でポールカ
ウンタに“0"をセットして第２図に示した処理に戻る。

ポールカウンタが“1"の時、次回の処理では、ステッ
プ70によってポールカウンタはインクリメントされて
“2"になり、該ポールカウンタ“2"に対応する基準点Ｂ
の識別処理が行われる。

以下、同様にして基準点Ｃの識別処理も行われる。

以上の説明のように、本実施例では、受光器３によっ
て複数の光が検出されたような場合に、該複数の光のう
ち予測方位角に最も近い方向からの光であって、しかも
前記予測方位角から予定角度以上外れていない方向から
の光を、予定された基準点からの反射光であると判定す
るようにした。

そして、直進行程の走行中に予定の基準点（位置演算
をするのに用いる基準点）を見失った場合は、操舵角を
直進状態に固定して走行させるようにした。

また、予定の基準点を見失った場合は、前記予測方位
角を見失った基準点の方位角であると推定し、該方位角
を使用して自走車１の位置の算出は継続させるようにし
た。したがって、予定の基準点を見失った場合でも、旋
回行程へ移行すべき位置をほぼ正確に検知できる。

（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
のような効果を得ることができる。

（１） 直進中に一時的に基準点を見失っても、操舵角
を直進状態に固定して走行させるので、直進行程の走行
における蛇行の程度を低減できる。

（２） 基準点を一時的に見失っても、ほぼ予定された
位置で旋回行程に移行することができる。またこれによ
って操舵角を予定角度に固定して旋回した場合に、旋回
終了後、次の直進行程へ円滑に移行できる。

（３） 基準点を見失った場合、推定された方位角デー
タによる自走車の位置データは自走車の直進走行の制御
には使用しない。しかし、旋回位置に到達したか否か
は、この推定された方位角データによる自走車の位置デ
ータによって継続して判断することができるので、直進
行程から旋回行程へ確実に移行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機能を示すブロック図、第
２図は操向制御のフローチャート、第３図は基準点識別
処理の説明図、第４図は基準点識別処理のフローチャー
ト、第５図は受光処理のフローチャート、第６図は自走
車の位置検出の原理説明図、第７図は自走車の進行方向
検出の原理説明図、第８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９図は自走車の走行コースと
反射器の配置状態を示す斜視図である。 １……自走車、２……発光器、３……受光器、6,6a〜6c
……反射器、11……方位角検出部、12……方位角記憶
部、13……位置・進行方向演算部、23……識別タイミン
グ発生部、24……方位角識別部、30……直進用角度設定
部、31……旋回用角度設定部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自走車で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し、自走車から離れた複数の
   基準点に配置された光反射手段からの光ビームの反射光
   を受光して自走車から見た該光反射手段の方位角を測定
   し、その結果に基づいて直進行程およびこれに連続する
   旋回行程からなる走行コースに自走車を走行させるため
   の自走車の操向制御装置において、 前記測定された方位角に基づいて次回の走査で各光反射
   手段が検出されるべき方位角を予測する方位角予測手段
   と、 前記予測された方位角からの入射光が検出されなかった
   場合に、予定の光反射手段を見失ったとして見失い信号
   を出力する基準点識別手段と、 前記見失い信号に応答し、見失った光反射手段の方位角
   を推定する手段と、 該推定された方位角および他の検出された光反射手段の
   方位角に基づいて自走車の位置を推定する手段と、 前記推定された自走車の位置情報に基づいて自走車前進
   方向の位置を照合することにより、旋回行程へ移行すべ
   き位置に自走車が到達したか否かを検出する手段と、 この検出結果に基づいて、前記旋回行程へ移行すべき位
   置へ到達していない場合には操舵角を直進状態に固定し
   て走行させ、前記旋回行程へ移行すべき位置へ到達した
   場合には自走車を旋回させ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】見失った光反射手段の方位角が前記予測さ
   れた方位角であると推定す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】前記基準点識別手段が、前記予測された各
   光反射手段の方位角から予定角度だけ光ビームの走査が
   進んだ方向毎に基準点識別方位を設定し、直前の基準点
   識別方位から現基準点識別方位までの間に検出した入射
   光のうち、予測された方位角に最も近い角度からの入射
   光を予定の基準点に配置された光反射手段からの反射光
   であると判断する手段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。