(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の予定走行経路上の複数の目標のうち現在の目標に到達した時点で、次の目標へ向けて該移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記予定走行経路上の目標点を挟んで所定の距離だけ離間させた一対の端点間の領域を前記目標とし、
現在の前記一対の端点間に前記移動体が到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次に目標とする一対の端点間の領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次に目標とする一対の端点間の目標点に前記移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算してこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにし、次に目標とする一対の端点間に前記移動体を向かわせることを特徴とする移動体の誘導装置。
【請求項２】
移動体の予定走行経路上の複数の通過領域のうち現在の通過領域に到達した時点で、次の通過領域へ向けて前記移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記移動体が前記通過領域内の所定の地点に到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次の通過領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次の通過領域内の前記所定の地点に前記移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算してこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにし、前記次の通過領域に前記移動体を向かわせることを特徴とする移動体の誘導装置。
【請求項３】
操舵輪と固定輪とを有する移動体の予定走行経路上の複数の目標のうち現在の目標に到達した時点で、次の目標へ向けて該移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記予定走行経路上の目標点を挟んで所定の距離だけ離間させた一対の端点間の領域を前記目標とし、
前記操舵輪と前記固定輪とのホイールベースを分母とし、前記移動体が次の目標に旋回移動する際の旋回円の半径を分子とする逆正接関数から前記操舵輪の操舵角度を求め、
現在の前記一対の端点間に前記移動体が到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次に目標とする一対の端点間の領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次に目標とする一対の端点間の前記目標点に移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算しこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにして、次に目標とする一対の端点間に前記移動体を向かわせることを特徴とする移動体の誘導装置。
【請求項４】
操舵輪と固定輪とを有する移動体の予定走行経路上の複数の通過領域のうち現在の通過領域に到達した時点で、次の通過領域へ向けて前記移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記操舵輪と前記固定輪とのホイールベースを分母とし、前記移動体が次の目標に旋回移動する際の旋回円の半径を分子とする逆正接関数から前記操舵輪の操舵角度を求め、
前記移動体が前記通過領域内の所定の地点に到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次の通過領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次の通過領域内の前記所定の地点に前記移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算してこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにし、前記次の通過領域に向けて前記移動体を向かわせることを特徴とする移動体の誘導装置。
【請求項５】
前記予定走行経路上の複数の目標点からなる点列のうち曲線に対応する点列について一対の端点を生成し、
前記移動体を、目標点を中心とする一対の端点間に到達した時点で、次の目標点を中心とする一対の端点間に向かわせることを特徴とする請求項１記載の移動体の誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体の誘導装置に関し、特に移動体が道幅の狭い鋭角なカーブを曲がる場合や、前進または後退する場合に好適な移動体の誘導装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
移動車両を誘導する従来技術として「地点追従方式」と呼ばれる技術がある。
【０００３】
図３７は「地点追従方式」を用いて移動車両を誘導する技術を示す図である。
【０００４】
同図３７に示す技術では、移動車両Ｓの予定走行経路であるカーブを、移動車両Ｓの目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7の点列として教示する。移動車両Ｓが走行する領域は座標系で表現され、この座標系を走行する移動車両Ｓの目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7は座標データで表現される。
【０００５】
よって同図３７に示す技術では、この座標データと目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7を各々中心とする円の半径ｒ1、ｒ2、ｒ3、ｒ4、ｒ5、ｒ6、ｒ7とを用いることにより、移動車両Ｓを各目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7を順次追従するように誘導させる。
【０００６】
この同図３７に示す技術は、野外の広大な不整地を走行する大型建設機械を誘導させる場合に好適である。
【０００７】
一方、自動化された工場で無人搬送車や無人フォークリフトを使用したり、あるいはＩＴＳ（Intelligent Transportation System）で無人自動車を使用したりするように、小型の移動車両を屋内や狭い敷地内あるいは狭い道路で誘導させる場合がある。
【０００８】
この場合を図３７を参照して説明する。
【０００９】
例えば、各目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7を順次追従しながらカーブを曲がるように移動車両Ｓを誘導させる。
【００１０】
このとき、カーブが急なため移動車両Ｓは目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7から大きく外れてカーブの内側Ｋ′を通る小回り現象が生じてしまう。
【００１１】
これは、移動車両Ｓが現在の目標地点に対応する円内に入った時点で次の目標に向かうように誘導されることが原因と考えられる。
【００１２】
つまり、移動車両Ｓが目標地点の手前で次の目標に向かうように誘導されることが原因と考えられる。
【００１３】
このため、カーブ内側の地点Ｋpに障害物があれば、この障害物と移動車両Ｓが衝突して事故が起きる虞がある。
【００１４】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、移動体の予定走行経路が鋭角なカーブであっても、小回り現象を発生させることなく移動体を誘導することを第１の解決課題とする。
【００１５】
さて、自動車工学の分野ではステアリング式の４輪車を仮想的に２輪車に置き換える場合がある。この場合の２輪車は等価２輪車と呼ばれる。
【００１６】
図３８（ａ）は等価２輪車を前進させて目標地点に誘導する場合を示す図であり、同図（ｂ）は等価２輪車を後退させて目標地点に誘導する場合を示す図である。
【００１７】
同図３８（ａ）、（ｂ）において、等価２輪車Ｓ0は操舵輪Ｓ1と固定輪Ｓ2の二つの車輪を備えている。
【００１８】
同図３８（ａ）、（ｂ）では、操舵輪Ｓ1の操舵角ζを目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に向けることによって、等価２輪車を目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に到達させるようにしている。
【００１９】
同図３８（ａ）に示すように、等価２輪車Ｓ0を前進させて目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に到達させる場合、固定輪Ｓ2が操舵輪Ｓ1の操舵角ζに従って進む。
【００２０】
よって、等価２輪車Ｓ0を前進させる場合には、目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に等価２輪車Ｓ0を到達させることができる。
【００２１】
しかしながら、同図３８（ｂ）に示すように、等価２輪車Ｓ0を後退させて目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に到達させる場合、前進時と同様に操舵角ζを目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に向けてしまうと操舵輪Ｓ1と固定輪Ｓ2の進む方向が異なってしまう。
【００２２】
よって、等価２輪車Ｓ0を後退させる場合には、等価２輪車Ｓ0を目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に到達させることができない。
【００２３】
つまり、図３８（ａ）、（ｂ）では、等価２輪車の前進時の操舵角ζと後退時の操舵角ζとを同一にすることができない。
【００２４】
このため、移動車両Ｓを目標地点Ｐn（Ｘn、Ｙn）に誘導させる従来の技術では、例えば特開昭６３−１９０１１号公報に示すように制御アルゴリズムを等価２輪車の前進時と後退時に応じて切り替えていた。
【００２５】
これにより、上記従来技術では移動車両Ｓの前進時と後退時に制御特性が変わってしまうという問題が招来する。また、操舵角ζの制御が複雑になるという問題が招来する。
【００２６】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、移動車両の前進時と後退時の制御特性を同一にするとともに、操舵角ζの制御を簡易にすることを第２の解決課題とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
そこで、本発明の第１発明では、上記第１の解決課題を達成するために、
移動体の予定走行経路上の複数の目標のうち現在の目標に到達した時点で、次の目標へ向けて該移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記予定走行経路上の目標点を挟んで所定の距離だけ離間させた一対の端点間の領域を前記目標とし、
現在の前記一対の端点間に前記移動体が到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次に目標とする一対の端点間の領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次に目標とする一対の端点間の目標点に前記移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算してこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにし、次に目標とする一対の端点間に前記移動体を向かわせるようにしている。
【００２８】
上記第１発明を図１（ａ）を参照して説明する。
【００２９】
上記第１発明によれば、予定走行経路Ｋを挟んで所定の距離だけ離間させた一対の端点ＰRn、ＰLnが移動体Ｓの目標とされる。
【００３０】
そこで、例えば現在の一対の端点ＰR1、ＰL1間に移動体Ｓが到達した時点で、次の一対の端点ＰR2、ＰL2間に移動体Ｓを向かわせる。
【００３１】
従って、上記第１発明によれば、現在の一対の端点ＰR1、ＰL1間に移動体Ｓが到達した時点で、次の一対の端点ＰR2、ＰL2間に移動体Ｓを向かわせるようにしているので、移動体Ｓの予定走行経路Ｋが鋭角なカーブであっても、小回り現象を発生させることなく移動体Ｓを誘導することができる。
【００３２】
また、本発明の第２発明では、上記第１の解決課題を達成するために、
移動体の予定走行経路上の複数の通過領域のうち現在の通過領域に到達した時点で、次の通過領域へ向けて前記移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記移動体が前記通過領域内の所定の地点に到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次の通過領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次の通過領域内の前記所定の地点に前記移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算してこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにし、前記次の通過領域に前記移動体を向かわせるようにしている。
【００３３】
上記第２発明を図１２を参照して説明する。
【００３４】
上記第２発明によれば、移動体Ｓが現在の通過領域Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ通過領域Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点で、次の通過領域Ｍ2に移動体Ｓを向かわせる。
【００３５】
従って、上記第２発明によれば、移動体Ｓが現在の通過領域Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ通過領域Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点で、次の通過領域Ｍ2に移動体Ｓを向かわせるようにしているので、第１発明と同様に移動体Ｓの予定走行経路Ｋが鋭角なカーブであっても、小回り現象を発生させることなく移動体Ｓを誘導することができる。さらに第２発明によれば、移動体Ｓの目標が円形、多角形などの如何なる幾何学形状であったとしても第１発明の効果が得られる。
【００４１】
また、本発明の第３発明では、上記第１の解決課題及び第２の解決課題を達成するために、
操舵輪と固定輪とを有する移動体の予定走行経路上の複数の目標のうち現在の目標に到達した時点で、次の目標へ向けて該移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記予定走行経路上の目標点を挟んで所定の距離だけ離間させた一対の端点間の領域を前記目標とし、
前記操舵輪と前記固定輪とのホイールベースを分母とし、前記移動体が次の目標に旋回移動する際の旋回円の半径を分子とする逆正接関数から前記操舵輪の操舵角度を求め、
現在の前記一対の端点間に前記移動体が到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次に目標とする一対の端点間の領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次に目標とする一対の端点間の前記目標点に移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算しこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにして、次に目標とする一対の端点間に前記移動体を向かわせるようにしている。
【００４２】
上記第３発明を図１（ａ）、図２、図６、図８を参照して説明する。
【００４３】
上記第３発明によれば、予定走行経路Ｋを挟んで所定の距離だけ離間させた一対の端点ＰRn、ＰLnが移動体Ｓの目標とされる。
【００４４】
そこで、操舵指令算出手段５によって操舵輪Ｓ1の中心軸と固定輪Ｓ2の中心軸との間の距離Ｌと、旋回半径ｒgとから操舵輪Ｓ1の操舵角度ζが求められる。
【００４５】
そして現在の一対の端点ＰR1、ＰL1間に移動体Ｓが到達した時点で、操舵角度ζに基づいて移動体Ｓが操舵され、次の一対の端点ＰR2、ＰL2間に向けて移動体Ｓが向かわされる。
【００４６】
従って、上記第３発明によれば、操舵指令算出手段５によって操舵輪Ｓ1の中心軸と固定輪Ｓ2の中心軸との間の距離Ｌと、旋回半径ｒgとから操舵輪Ｓ1の操舵角度ζが求められ、現在の一対の端点ＰR1、ＰL1間に移動体Ｓが到達した時点で、操舵角度ζに基づいて移動体Ｓが操舵され、次の一対の端点ＰR2、ＰL2間に向けて移動体Ｓが向かわされるので、上記第１発明と同じ効果が得られる。また、移動車両の前進時と後退時の制御特性を同一にすることができる。また、操舵角ζの制御を簡易にすることができる。
【００４７】
また、本発明の第４発明では、上記第１の解決課題及び第２の解決課題を達成するために、
操舵輪と固定輪とを有する移動体の予定走行経路上の複数の通過領域のうち現在の通過領域に到達した時点で、次の通過領域へ向けて前記移動体を向かわせるように誘導させる移動体の誘導装置において、
前記操舵輪と前記固定輪とのホイールベースを分母とし、前記移動体が次の目標に旋回移動する際の旋回円の半径を分子とする逆正接関数から前記操舵輪の操舵角度を求め、
前記移動体が前記通過領域内の所定の地点に到達した時点で、現状の操舵角を維持して走行した場合に次の通過領域に到達するか否かを判断し、
到達すると判断した場合は現状の操舵角を維持するようにし、到達しないと判断した場合は次の通過領域内の前記所定の地点に前記移動体を向かわせるための目標操舵角度を演算してこの目標操舵角度に基づいて操舵角を変更するようにし、前記次の通過領域に向けて前記移動体を向かわせるようにしている。
【００４８】
上記第４発明を図２、図６、図１４を参照して説明する。
【００４９】
上記第４発明によれば、操舵指令算出手段５によって操舵輪Ｓ1の中心軸と固定輪Ｓ2の中心軸との間の距離Ｌと、次の目標に旋回移動する際の旋回半径ｒgとから操舵輪Ｓ1の操舵角度ζが求められる。
【００５０】
そして、移動体Ｓが現在の通過領域Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ通過領域Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点で、操舵角度ζに基づいて移動体Ｓが操舵され、次の通過領域Ｍ2に向けて移動体Ｓが向かわされる。
【００５１】
従って、上記第４発明によれば、操舵指令算出手段５によって操舵輪Ｓ1の中心軸と固定輪Ｓ2の中心軸との間の距離Ｌと、旋回半径ｒgとから操舵輪Ｓ1の操舵角度ζが求められ、移動体Ｓが現在の通過領域Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ通過領域Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点で、操舵角度ζに基づいて移動体Ｓが操舵され、次の通過領域Ｍ2に向けて移動体Ｓが向かわされるので、上記第２発明と同じ効果が得られる。また、移動車両の前進時と後退時の制御特性を同一にすることができる。また、操舵角ζの制御を簡易にすることができる。
【００５２】
また、本発明の第５発明では、上記第１発明において、
前記予定走行経路上の複数の目標点からなる点列のうち曲線に対応する点列について一対の端点を生成し、
前記移動体を、目標点を中心とする一対の端点間に到達した時点で、次の目標点を中心とする一対の端点間に向かわせるようにしている。
【００５３】
上記第５発明を図２２を参照して説明する。
【００５４】
上記第５発明によれば、予定走行経路Ｋ上の点列Ｐ1、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7が複数の目標とされる。
【００５５】
そこで曲線の予定走行経路Ｋにおいて、一対の端点ＰR1、ＰL1が点列Ｐ1、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7のうち点Ｐ1から生成される。
【００５６】
そして移動体Ｓは、点列Ｐ1、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7のうち現在の点Ｐ1に到達した時点で、生成された一対の端点ＰR2、ＰL2間に向かわされる。
【００５７】
つまり、上記第５発明によれば、予定走行経路Ｋが曲線の場合について、一対の端点ＰR2、ＰL2を点Ｐ2から生成するようにしている。
【００５８】
従って、上記第５発明によれば、予定走行経路Ｋが曲線の場合について、一対の端点ＰR2、ＰL2を生成するようにしているので、点列から一対の端点を生成する演算が、点列の全てを一対の端点に生成する演算を行う場合と比べて容易になる。さらに第５発明によれば、上記第１発明と同じ効果が得られる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る移動体の誘導装置の実施形態について説明する。なお、この実施形態の移動体はステアリング方式の４輪車を想定している。
【００６０】
図２は本発明に係わる移動車両の誘導装置の構成を示すブロック図である。
【００６１】
同図２に示す移動車両の誘導装置は、現在運動計測手段２と、予定走行経路記憶手段１と、予定走行経路変更手段３と、走行条件選択手段４と、操舵指令算出手段５と、車速指令算出手段６と、障害物検知手段８と、車体７（移動車両Ｓ）とから構成されている。
【００６２】
次に上記各構成について説明する。
【００６３】
現在運動計測手段２は、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1、進行方向θt、速度、旋回角速度ωなどの移動車両の現在の運動状態の情報をＧＰＳ（Global  Positioning  System）や推測航法（Dead  Reckoning）などを用いて計測する。
【００６４】
予定走行経路記憶手段１は、ＣＡＤ（Computer  Automation  Design）やティーチングプレイバックによって作成された点データから一対の端点または任意の幾何学図形に変換されたデータを予定走行経路Ｋの複数の目標データとして記憶する。また予定走行経路記憶手段１は、現在運動計測手段２から移動車両Ｓの現在の運動状態の情報を取得する。さらに予定走行経路記憶手段１は、記憶された予定走行経路Ｋの複数の目標データを走行条件選択手段４に出力する。
【００６５】
障害物検知手段８は、予定走行経路Ｋ上に存在する障害物の検知を行う。
【００６６】
予定走行経路変更手段３は、予定走行経路Ｋの目標データと異なる一対の端点または任意の幾何学図形のデータを記憶する。さらに予定走行経路変更手段３は、障害物検知手段８から予定走行経路Ｋ上の障害物の情報を取得するとともに、現在運動計測手段２から移動車両Ｓの現在の運動状態の情報を取得する。また予定走行経路変更手段３は、走行条件選択手段４に予定走行経路Ｋの目標データと異なる一対の端点または任意の幾何学図形のデータ（予定走行経路の変更情報）を出力する。
【００６７】
走行条件選択手段４は、通常の場合（予定走行経路Ｋ上に障害物が存在しない場合）には予定走行経路記憶手段１から予定走行経路Ｋの複数の目標データを取得するとともに、現在運動計測手段２から移動車両Ｓの現在の運動状態の情報を取得する。一方非常の場合（予定走行経路Ｋ上に障害物が存在する場合）には、予定走行経路変更手段３から予定走行経路Ｋの目標データと異なる一対の端点または任意の幾何学図形のデータ（予定走行経路の変更情報）を取得する。また走行条件選択手段４は、目標データ、あるいは目標データと異なる一対の端点または任意の幾何学図形のデータに対する現在の移動車両の相対位置を操舵指令算出手段５に出力するとともに、車速指令算出手段６に走行条件を出力する。
【００６８】
操舵指令算出手段５は、操舵角度ζの演算を行うとともに、車体７（移動車両Ｓ）に操舵指令を出力して移動車両Ｓの操舵角度ζの制御を行う。これにより操舵指令算出手段５は移動車両Ｓに対して直進、右旋回、左旋回を行わせる。
【００６９】
車速指令算出手段６は、車体７の速度を演算するとともに、車体７に走行指令を出力して車体７の速度の制御を行う。これにより車速指令算出手段６は車体７に対して加速、減速、前進、後退を行わせる。
【００７０】
車体７（移動車両Ｓ）は、これら操舵指令算出手段５から出力される操舵指令と、車速指令算出手段６から出力される走行指令とを受けて車体速度の調整を行う。
【００７１】
障害物検知手段８は、超音波センサ、あるいはレーザレンジファインダを用いたり、複数のビデオカメラを用いてビデオカメラに写る映像の視差から対象物の距離を計測するステレオ視などの技術によって、移動車両Ｓの前方や周囲の障害物の有無の検出、障害物の運動状況の認識、障害物までの距離の計測などを行う。
【００７２】
予定走行経路変更手段３は、障害物検知手段８から障害物の情報を受け取るとともに、現在運動計測手段２から移動車両Ｓの現在の運動状態の情報を取得する。そして、これら障害物の情報と移動車両Ｓの現在の運動状態の情報とに基づいて、走行条件選択手段４に対して予定走行経路Ｋの変更に関する情報を出力する。
【００７３】
次に、図２に示す移動車両の誘導装置の動作について説明する。
【００７４】
ここで予定走行経路Ｋの複数の目標データを複数の一対の端点とした場合について図１、図３を参照して説明する。
【００７５】
図１（ａ）は予定走行経路Ｋの複数の目標データを複数の一対の端点ＰRn、ＰLn（ｎ＝１〜７）とした場合の実施形態を示す図であり、同図（ｂ）は目標データを、幅ｄ、基準の方向に対する傾きθa、中心点Ｐaの線分Ｇaとして記述した例を示す図である。
【００７６】
各一対の端点ＰRn、ＰLnは予定走行経路Ｋを挟むように離間されている。
【００７７】
また、各一対の端点ＰRn、ＰLn間には各目標地点Ｐn（ｎ＝１〜７）が含まれている。
【００７８】
また、同図１（ｂ）の線分Ｇaの幅ｄによって移動車両Ｓの通過の許容量が定まる。
【００７９】
なお、各一対の端点ＰRn、ＰLnおよび線分Ｇaはゲートとも呼ばれている。
【００８０】
図３は図２に示す移動車両の誘導装置が行う処理を説明するフローチャートである。
【００８１】
図３に示すフローチャートにおいて、まずステップ１０１で、図１の移動車両Ｓが直進しているか否か（旋回しているか）が判定される。
【００８２】
このステップ１０１では、図２の現在運動計測手段２が時刻ｔにおける移動車両Ｓの旋回角速度ωt、速度ｖtを各々計測し移動車両Ｓの旋回半径ｒtを求める。この結果、移動車両Ｓが走行した軌跡が直線と見なせるほど旋回半径ｒtが極めて大きい場合には移動車両Ｓが直進しているものと判定する（ステップ１０１の判断ＹＥＳ）。一方、旋回半径ｒtが極めて大きい場合以外には移動車両Ｓが旋回しているものと判定する（ステップ１０１の判断ＮＯ）。移動車両Ｓの旋回半径ｒtが車体寸法に比べて十分大きければ（例えば車体寸法に対して旋回半径ｒtが１０倍）、移動車両Ｓは直進しているものとみなすことができる。
【００８３】
ステップ１０１でＹＥＳと判断されると、以後移動車両Ｓが直進しているものとして処理が行われる（ステップ１０２）。一方、ステップ１０１でＮＯと判断されると、以後移動車両Ｓが旋回しているものとして処理が行われる（ステップ１０３）。
【００８４】
まず直進している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま端点ＰR2、ＰL2  間に向けて進行させる処理について説明する。
【００８５】
ステップ１０４では、直進している移動車両Ｓが端点ＰR1、ＰL1間に到達した時点以降、次の端点ＰR2、ＰL2間を通過できるか否かを判定する。
【００８６】
つまりステップ１０４では、図２の走行条件選択手段４が移動車両Ｓの操舵を行うか否かを判断する。
【００８７】
ここで移動車両Ｓが操舵しなくてもそのまま端点ＰR2、ＰL2間を通過できる場合（ステップ１０４の判断ＹＥＳ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓをそのまま進行させるようにするデータを操舵指令算出手段５に対して出力する（ステップ１０７）。
【００８８】
走行条件選択手段４で行われる処理について図４、図５を参照して説明する。
【００８９】
まず、端点ＰR2、ＰL2間の通過を確認するための処理について図４を参照して説明する。
【００９０】
同図４では、一対の端点ＰR1、ＰL1を幅ｄ、基準の方向に対する傾きθ1、中心点Ｐ1（ｘ1、ｙ1）の線分Ｇ1として表現している。また時刻ｔにおける移動車両Ｓの代表点をＰt（ｘt、ｙt）とし、時刻ｔ＋１における移動車両Ｓの代表点をＰt+1（ｘt+1、ｙt+1）としている。よって、線分Ｇ1の方程式は下記（１）式で表される。
【００９１】
（ｘ−ｘ1）・ｔａｎθ1−（ｙ−ｙ1）＝０  …  （１）
ここで、点Ｐt（ｘt、ｙt）は、同図４に示すように線分Ｇ1の下側に存在している。よって、点Ｐt（ｘt、ｙt）を上記（１）式に代入すると、点Ｐt（ｘt、ｙt）を通る直線の方程式は下記（２）式で表される。
【００９２】
μt＝（ｘt−ｘ1）・ｔａｎθ1−（ｙt−ｙ1）＞０  …  （２）
一方、点Ｐt+1（ｘt+1、ｙt+1）は、同図４に示すように線分Ｇ1の上側に存在している。よって、点Ｐt+1（ｘt+1、ｙt+1）を上記（１）式に代入すると、点Ｐt+1（ｘt+1、ｙt+1）を通る直線の方程式は下記（３）式で表される。
【００９３】
μt+1＝（ｘt+1−ｘ1）・ｔａｎθ1−（ｙt+1−ｙ1）＜０  …  （３）
そして、移動車両Ｓの代表点Ｐt（ｘt、ｙt）、またはＰt+1（ｘt+1、ｙt+1）が線分Ｇ1上に存在する場合、上記（１）式が成立するので、上記μt、またはμt+1の値は０となる。
【００９４】
また移動車両Ｓが線分Ｇ1を通過した場合、上記μt、μt+1は符号が互いに逆になるか、あるいは各々の値が０となる。
【００９５】
すなわち、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓが進行するにつれ、時々刻々変化する時刻ｔにおける移動車両Ｓの代表点Ｐt（ｘt、ｙt）を現在の目標である線分Ｇ1の方程式（１）に代入してμtを求め、さらに、時刻ｔの次の瞬間である時刻ｔ＋１における移動車両Ｓの代表点Ｐt+1（ｘt+1、ｙt+1）を線分Ｇ1の方程式（１）に代入してμt+1を求める。
【００９６】
このようにして求めたμtとμt+1との積が０となるか、あるいはこの積の符号が負になった場合（μt・μt+1≦０になった場合）に移動車両Ｓが線分Ｇ1を通過したことが判明する。
【００９７】
こうして、走行条件選択手段４は移動車両Ｓが線分Ｇ1上に到達したか否かを確認する。
【００９８】
ここで、移動車両Ｓを一対の端点ＰR2、ＰL2間に向けて進行させる処理について図５を参照して説明する。
【００９９】
図５では、移動車両Ｓの代表点（上記線分Ｇ1上の点）をＰ1（ｘ1、ｙ1）とする。また、移動車両Ｓの進行方向をθtとする。よって、移動車両Ｓが直進する際の軌跡となる直線の方程式は、下記（４）式で表すことができる。
【０１００】
（ｘ−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙ−ｙ1）＝０  …  （４）
ここで、この（４）式で表される直線を境界線とした場合には、同図５に示す端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）は（４）式の直線よりも下側に存在するので負の領域に含まれる。一方、端点ＰL2（ｘL2、ｙL2）は（４）式の直線よりも上側に存在するので正の領域に含まれる。
【０１０１】
ところで、点Ｐ1（ｘ1、ｙ1）と端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）とが通る直線の方程式は、
λR＝（ｘR2−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙR2−ｙ1）  …  （５）
で表される。
【０１０２】
また、点Ｐ1（ｘ1、ｙ1）と端点ＰL2（ｘL2、ｙL2）とが通る直線の方程式は、
λL＝（ｘL2−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙL2−ｙ1）  …  （６）
で表される。
【０１０３】
ここで、（５）式の直線は負の領域を通っているのでλRの符号は負になる。一方、（６）式の直線は正の領域を通っているのでλLの符号は正になる。
【０１０４】
よって上記（５）式と（６）式との積、
λ＝λR・λL  …  （７）
を求めると、λの符号は負となる。
【０１０５】
また、（４）式の直線が端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）のうちの一方を通っていれば、λは０となる。
【０１０６】
よって、λ≦０の場合に、（４）式の直線が端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）間を通ることがわかる。
【０１０７】
これにより、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓは操舵しなくてもそのまま端点ＰR2、ＰL2間を通過できると判断する（ステップ１０４の判断ＹＥＳ）。
【０１０８】
この走行条件選択手段４の判断結果に基づいて、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓに対して操舵をそのまま維持するように操舵指令を出力する（ステップ１０７）。
【０１０９】
次に直進している移動車両Ｓを操舵して一対の端点ＰR2、ＰL2間に向けて進行させる処理について説明する。
【０１１０】
移動車両Ｓが端点ＰR2、ＰL2間を通過できない場合（ステップ１０４の判断ＮＯ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓを操舵するためのデータを操舵指令算出手段５に対して出力する。
【０１１１】
走行条件選択手段４で行われる処理について図５を参照して説明する。
【０１１２】
上述した図４に示すように走行条件選択手段４は移動車両Ｓが端点ＰR1、ＰL1間上（線分Ｇ1上）に到達したか否かを確認する。
【０１１３】
ここで、上記式（４）（下記に示す）が、
（ｘ−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙ−ｙ1）＝０  …  （４）
同図５に示す端点ＰR2及びＰL2よりも上側に存在する場合には、これら端点ＰR2、ＰL2は負の領域に含まれる。
【０１１４】
すなわち、上記λR、λLの符号は各々負となる。
【０１１５】
よって、上記（７）式（下記に示す）を用いてλを求めると、
λ＝λR・λL  …  （７）
λの符号は正となる。
【０１１６】
また、上記（４）式が、同図５に示す端点ＰR2及びＰL2よりも下側に存在する場合には、これら端点ＰR2、ＰL2は正の領域に含まれる。
【０１１７】
すなわち、上記λR、λLの符号は各々正となる。
【０１１８】
よって、上記（７）式を用いてλを求めると、λの符号は正となる。
【０１１９】
つまり、λ＞０の場合に、（４）式の直線が端点ＰR2、ＰL2間を通らないことがわかる。
【０１２０】
これにより、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓはこの状態では端点ＰR2、ＰL2間を通過できないと判断する（ステップ１０４の判断ＮＯ）。
【０１２１】
そこで、走行条件選択手段４は、予定走行経路記憶手段１から取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）のデータと、現在運動計測手段２から取得した移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtのデータとを操舵指令算出手段５に出力する。
【０１２２】
操舵指令算出手段５は移動車両Ｓを操舵するための演算を行う（ステップ１０６）。
【０１２３】
操舵指令算出手段５で行われる処理について図５、図６を参照して説明する。
【０１２４】
操舵指令算出手段５は、取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtの各データより、移動車両Ｓを目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）に向かわせるための目標旋回半径ｒgを下記（８）式を用いて求める。
【０１２５】
ｒg＝｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2｝／｛（ｘ2−ｘ1）・ｓｉｎθt−（ｙ2−ｙ1）・ｃｏｓθt｝／２  …  （８）
なお、ｒg＞０で右旋回となり、ｒg＜０で左旋回となる。
【０１２６】
上述してきた移動車両Ｓはステアリング方式の４輪車を想定している。
【０１２７】
ここで、移動車両Ｓを等価２輪車Ｓ0に置き換え、図６を参照して移動車両Ｓの操舵について説明する。
【０１２８】
同図６において、この等価２輪車Ｓ0は操舵輪Ｓ1と固定輪Ｓ2とを備えている。操舵輪Ｓ1の中心軸Ａと固定輪Ｓ2の中心軸Ｂとの間の距離（ホイールベース）はＬとする。等価２輪車Ｓ0が旋回走行する際の旋回円の旋回半径ｒtと旋回円の接線方向とは常に直角  Ｒの関係となる。操舵角θtは旋回円の旋回中心点Ｐc回りの  ＡＰcＢと等しい。
【０１２９】
よって、等価２輪車Ｓ0の現在の旋回半径ｒtは、下記（９）式
ｒt＝Ｌ／ｔａｎθt  …  （９）
で表される。
【０１３０】
従って、上記（９）式より目標旋回半径ｒgのときの目標操舵角度ζは、
ζ＝ｔａｎ-1（Ｌ／ｒg）  …  （１０）
と求められる。
【０１３１】
こうして求めた目標操舵角度ζを、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓ（車体７）に対して操舵指令として出力して等価２輪車Ｓ0の操舵角の制御を行う。
【０１３２】
これにより、移動車両Ｓを次の端点ＰR2、ＰL2間に向かわせることができる。
【０１３３】
但し、この図３に示すステップ１０１から１０７までの処理は１秒間に１０回程度繰り返される。これにより、移動車両Ｓの進行方向が絶えず修正されることになるので、移動車両Ｓを次の端点ＰR2、ＰL2間への方向に向かわせることができる。
【０１３４】
ところで、移動車両Ｓはステアリング方式でなくても旋回半径を用いて操舵することができる。
【０１３５】
図７はスキッドステア方式の移動車両Ｓを操舵する場合について説明する図である。スキッドステア方式は「差動駆動方式（Differential  Drive）」とも呼ばれている。
【０１３６】
同図７に示すスキッドステア方式の移動車両Ｓ0′は、互いに回転速度を異ならせることが可能な二つの駆動輪ＳR、ＳLを左右に備えている。そして、駆動輪ＳR、ＳLの回転速度ｖR、ｖLを互いに異ならせることによって、旋回走行することが可能となる。
【０１３７】
ここで、移動車両Ｓ0′の旋回半径ｒcは車両幅Ｗおよび駆動輪ＳR、ＳLの各々の速度ｖR、ｖLから下記（１１）式で表される。
【０１３８】
ｒc＝Ｗ（ｖL＋ｖR）／２（ｖL−ｖR）  …  （１１）
つまり、目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）を通過させるために、移動車両Ｓ0′を直進させる場合には、操舵指令算出手段５が移動車両Ｓ0′（車体７）に対し、操舵指令としてｖR＝ｖLを出力する。
【０１３９】
同様に目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）を通過させるために、移動車両Ｓ0′に対して旋回走行させる場合には、上記（８）式（下記に示す）を用いて、
ｒg＝｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2｝／｛（ｘ2−ｘ1）・ｓｉｎθt−（ｙ2−ｙ1）・ｃｏｓθt｝／２  …  （８）
ｒg＝ｒcとして操舵指令算出手段５が旋回半径ｒcを求め、移動車両Ｓ0′（車体７）に対し、操舵指令として旋回半径ｒcを出力する。
【０１４０】
また、車速指令算出手段６は、下記（１２）式を用いて車両中心速度ｖcを演算する。
【０１４１】
ｖc＝（ｖR＋ｖL）／２  …  （１２）
そして、車速指令算出手段６から移動車両Ｓ0′（車体７）に対して、走行指令として車両中心速度ｖcを出力する。
【０１４２】
移動車両Ｓ0′（車体７）は、これら操舵指令と走行指令を受けて上記（１１）式、（１２）式で求められた旋回半径ｒcと車両中心速度ｖcとから速度ｖR、ｖLを逆算し、速度調整を行う。
【０１４３】
これにより、スキッドステア方式の移動車両Ｓ0′でも、次の端点ＰR2、ＰL2間に向かわせることができる。
【０１４４】
なお、移動車両Ｓ0′を最高速度ｖmaxで直進走行している状態から操舵させる場合には、駆動輪Ｓ1あるいはＳ2を最高速度ｖmax以上にする必要が生じるが、実際には駆動輪Ｓ1、Ｓ2を最高速度ｖmax以上にすることはできないので、駆動輪Ｓ1あるいはＳ2のうち高速で駆動させたい駆動輪のみを最高速度ｖmaxで駆動させる。そして他方の駆動輪については、所望の旋回半径ｒcを維持するように、移動車両Ｓ0′で上記（１１）式を用いて速度を逆算し、移動車両Ｓ0′の速度調整を行う。
【０１４５】
次に旋回走行している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま端点ＰR2、ＰL2間に向けて進行させる処理について説明する。
【０１４６】
ステップ１０５では、旋回走行している移動車両Ｓが端点ＰR1、ＰL1間に到達した時点以降、次の端点ＰR2、ＰL2間を通過できるか否かを判定する。
【０１４７】
つまりステップ１０５では、図２の走行条件選択手段４が移動車両Ｓの操舵を行うか否かを判断する。
【０１４８】
ここで移動車両Ｓが操舵しなくてもそのまま端点ＰR2、ＰL2間を通過できる場合（ステップ１０５の判断ＹＥＳ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓをそのまま進行させるようにするデータを操舵指令算出手段５に対して出力する（ステップ１０７）。
【０１４９】
走行条件選択手段４で行われる処理について図８を参照して説明する。
【０１５０】
図８において移動車両Ｓは進行方向θt、旋回半径ｒtで旋回走行している。
【０１５１】
走行条件選択手段４は、上述した図４に示すように移動車両Ｓが端点ＰR1、ＰL1間上（線分Ｇ1上）に到達したか否かを確認する。そして、移動車両Ｓが端点ＰR1、ＰL1間上（線分Ｇ1上）に到達した時点以降、旋回中心点Ｐc（ｘc、ｙc）から端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）までの距離ｒR、および旋回中心点Ｐc（ｘc、ｙc）から端点ＰL2（ｘL2、ｙL2）までの距離ｒLを求める。
【０１５２】
距離ｒRは、
ｒR＝√｛（ｘR2−ｘc）2＋（ｙR2−ｙc）2｝  …  （１３）
で表される。
【０１５３】
一方、距離ｒLは、
ｒL＝√｛（ｘL2−ｘc）2＋（ｙL2−ｙc）2｝  …  （１４）
で表される。
【０１５４】
また、現在運動計測手段２によって移動車両Ｓの速度ｖtと旋回角速度ωtが計測され旋回半径ｒtが求められる。
【０１５５】
ここで、距離ｒRよりも旋回半径ｒtが長ければ、下記（１５）式に示す距離ｒRと旋回半径ｒtの差λｒRの符号は負となる。
【０１５６】
λｒR＝ｒR−｜ｒt｜  …  （１５）
（ここで、旋回半径ｒtは右旋回と左旋回で符号が変わるため、絶対値としている。）
一方、距離ｒLよりも旋回半径ｒtが短ければ、下記（１６）式に示す距離ｒLと旋回半径ｒtの差λｒLの符号は正となる。
【０１５７】
λｒL＝ｒL−｜ｒt｜  …  （１６）
また、旋回半径ｒtが端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）のうちの一方を通っていれば、λｒRか、あるいはλｒLのうち一方が０となる。
【０１５８】
よって、下記（１７）式に示す上記（１５）式と（１６）式との積
λ＝λｒR・λｒL  …  （１７）
より、走行条件選択手段４は、λ≦０の場合に、旋回半径ｒtが端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）間を通るものと判断する。
【０１５９】
これにより、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓは操舵しなくてもそのまま端点ＰR2、ＰL2間を通過できると判断する（ステップ１０５の判断ＹＥＳ）。
【０１６０】
この走行条件選択手段４の判断結果に基づいて、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓに対して操舵をそのまま維持するように操舵指令を出力する（ステップ１０７）。
【０１６１】
次に旋回走行している移動車両Ｓを操舵して一対の端点ＰR2、ＰL2間に向けて進行させる処理について説明する。
【０１６２】
移動車両Ｓが端点ＰR2、ＰL2間を通過できない場合（ステップ１０５の判断ＮＯ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓを操舵するためのデータを操舵指令算出手段５に対して出力する。
【０１６３】
走行条件選択手段４で行われる処理について図８を参照して説明する。
【０１６４】
この図８では、上述したように旋回中心点Ｐc（ｘc、ｙc）から端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）までの距離ｒR、および旋回中心点Ｐc（ｘc、ｙc）から端点ＰL2（ｘL2、ｙL2）までの距離ｒL、および移動車両Ｓの旋回半径ｒtが各々求められる。
【０１６５】
また、上述した図４に示すように走行条件選択手段４は移動車両Ｓが端点ＰR1、ＰL1間上（線分Ｇ1上）に到達したか否かを確認する。
【０１６６】
ここで、距離ｒRよりも旋回半径ｒtが短ければ、上記（１５）式（下記に示す）のλｒRの符号は正となる。
【０１６７】
λｒR＝ｒR−｜ｒt｜  …  （１５）
一方、このように距離ｒRよりも旋回半径ｒtが短かい場合、当然、距離ｒLよりも旋回半径ｒtは短くなる。よって、上記（１６）式（下記に示す）のλｒLの符号は正となる。
【０１６８】
λｒL＝ｒL−｜ｒt｜  …  （１６）
よって、距離ｒR、ｒLよりも旋回半径ｒtが短かい場合、上記（１７）式（下記に示す）のλは、
λ＝λｒR・λｒL  …  （１７）
正となる。（λ＞０）
また、距離ｒLよりも旋回半径ｒtが長ければ、上記（１６）式のλｒLの符号は負となる。
【０１６９】
一方、このように距離ｒLよりも旋回半径ｒtが長い場合、当然、距離ｒRよりも旋回半径ｒtは長くなる。よって、上記（１５）式のλｒRの符号は負となる。
【０１７０】
従って、距離ｒR、ｒLよりも旋回半径ｒtが長い場合、上記（１７）式のλは、正となる。（λ＞０）
これにより、走行条件選択手段４は、λ＞０の場合に、旋回半径ｒtが端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）間を通過することができないと判断する。（ステップ１０４の判断ＮＯ）。
【０１７１】
そこで、走行条件選択手段４は、上述したように予定走行経路記憶手段１から取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）のデータと、現在運動計測手段２から取得した移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtのデータとを操舵指令算出手段５に出力する。
【０１７２】
操舵指令算出手段５は移動車両Ｓを操舵するための演算を行う（ステップ１０６）。
【０１７３】
ここで、図５、図６を示して上述したように、操舵指令算出手段５は、取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtの各データより、移動車両Ｓを目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）に向かわせるための目標旋回半径ｒgを上記（８）式（下記に示す）を用いて求める。
【０１７４】
ｒg＝｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2｝／｛（ｘ2−ｘ1）・ｓｉｎθt−（ｙ2−ｙ1）・ｃｏｓθt｝／２  …  （８）
そして、上記（１０）式（下記に示す）より目標旋回半径ｒgのときの目標操舵角度ζを求める。
【０１７５】
ζ＝ｔａｎ-1（Ｌ／ｒg）  …  （１０）
こうして求めた目標操舵角度ζを、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓ（車体７）に対して操舵指令として出力して移動車両Ｓの操舵角の制御を行う。
【０１７６】
これにより、旋回走行している移動車両Ｓを次の端点ＰR2、ＰL2間に向かわせることができる。
【０１７７】
このように、上述した実施形態では、一対の端点ＰR1、ＰL1間に移動体Ｓが到達した時点で、次の一対の端点ＰR2、ＰL2間に移動体Ｓを向かわせるようにしているので、移動体Ｓの予定走行経路Ｋが鋭角なカーブであっても、小回り現象を発生させることなく移動体Ｓを誘導することができる。
【０１７８】
また、上述した実施形態では、移動車両Ｓ0の前進時の操舵角ζと後退時の操舵角ζとを同一にすることができる。
【０１７９】
図９（ａ）は目標ゲートＧnの中心点Ｐnに向けて移動車両Ｓ0を前進させる場合を示す図であり、同図９（ｂ）は目標ゲートＧnの中心点Ｐnに向けて移動車両Ｓ0を後退させる場合を示す図である。
【０１８０】
同図９（ａ）、（ｂ）に示すように、移動車両Ｓ0の操舵角ζは前進時と後退時で同一にされている。
【０１８１】
従って、上述した実施形態では、移動車両の前進時と後退時の制御特性を同一にすることができる。また、操舵角ζの制御を簡易にすることができる。
【０１８２】
ところで、移動車両Ｓの予定走行経路Ｋの路面に凹凸があったり、路上に障害物が存在して目標とする一対の端点ＰLn、ＰRn間を通過できず、移動車両Ｓが予定走行経路Ｋから外れる場合がある。
【０１８３】
そこで、移動車両Ｓが目標とする一対の端点ＰLn、ＰRn間を通過できない場合には、次の一対の端点ＰLn、ＰRn間に向かわせるようにする実施形態について図１０、図１１を参照して説明する。なお、説明上、目標とする一対の端点ＰLn、ＰRnをゲートで表現する。
【０１８４】
図１０において、移動車両Ｓは現在の目標ゲートＧnから外れてしまったため、現在の目標ゲートＧnの延長線Ｇb上に到達する。
【０１８５】
そこで、移動車両Ｓが現在の目標ゲートＧnの延長線に到達した時点で、移動車両Ｓを次の目標ゲートＧn+1に向かわせる。
【０１８６】
これにより、移動車両Ｓの予定走行経路Ｋの路面に凹凸があったり、路上に障害物が存在して目標ゲートＧnを通過できない場合でも、移動車両Ｓを予定走行経路Ｋ上に復帰させることができる。但し、このように移動車両Ｓが現在の目標ゲートＧnから外れてしまう場合には、移動車両Ｓの速度を下げることが望ましい。
【０１８７】
また、図１１では、移動車両Ｓの代表点がＰt-1、Ｐt、Ｐt+1と変化し、またこれらの点Ｐt-1、Ｐt、Ｐt+1と現在の目標ゲートＧnの端点との距離がｒt-1、ｒt、ｒt+1と変化するように移動車両Ｓが運動した場合に、移動車両Ｓを次の目標ゲートＧn+1に向かわせるようにしている。
【０１８８】
これにより、移動車両Ｓの予定走行経路Ｋの路面に凹凸があったり、路上に障害物が存在して目標ゲートＧnを通過できない場合でも、移動車両Ｓを予定走行経路Ｋ上に復帰させることができる。但し、このように移動車両Ｓが現在の目標ゲートＧnから外れてしまう場合には、移動車両Ｓの速度を下げることが望ましい。
【０１８９】
さて、上述した実施形態では、予定走行経路Ｋ上の目標データが一対の端点である場合について説明してきたが、予定走行経路Ｋ上の目標データは任意の幾何学図形としてもよい。
【０１９０】
そこで、予定走行経路Ｋ上の目標データを任意の幾何学図形とした場合の、図２の移動車両の誘導装置の動作について図３、図１２を参照して説明する。
【０１９１】
図１２は予定走行経路Ｋの複数の目標データを複数の任意の幾何学図形Ｍn（ｎ＝１〜３）とした場合の実施形態を示す図である。
【０１９２】
同図１２では任意の幾何学図形Ｍnが予定走行経路Ｋ上の目標とされている。
【０１９３】
なお、図３のフローチャートのステップ１０１〜１０３で行われる処理は、上述した予定走行経路Ｋ上の目標データが一対の端点である場合の処理と同様なので説明を省略する。
【０１９４】
まず直進している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま任意の幾何学図形Ｍ2に向けて進行させる処理について説明する。
【０１９５】
ステップ１０４では、直進している移動車両Ｓが現在の任意の幾何学図形Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ任意の幾何学図形Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点以降、次の任意の幾何学図形Ｍ2内を通過できるか否かを判定する。
【０１９６】
このときステップ１０４では、上述したように図２の走行条件選択手段４が移動車両Ｓの操舵を行うか否かを判断する。
【０１９７】
ここで移動車両Ｓが操舵しなくてもそのまま任意の幾何学図形Ｍ2を通過できる場合（ステップ１０４の判断ＹＥＳ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓをそのまま進行させるようにするデータを操舵指令算出手段５に対して出力する（ステップ１０７）。
【０１９８】
直進している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま任意の幾何学図形Ｍ2内に向けて進行させる走行条件選択手段４の処理について図１３を参照して説明する。
【０１９９】
この処理は、任意の幾何学図形Ｍ2内の移動車両Ｓの進行方向θtと垂直な位置に、目標地点Ｐ2を挟んで一対の端点ＰRn、ＰLnを置くこと以外、上述の図５を参照して説明した処理と同様である。
【０２００】
図１３においても、移動車両Ｓが直進する際の軌跡となる直線の方程式は、上記（４）式（下記に示す）で表される。
【０２０１】
（ｘ−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙ−ｙ1）＝０  …  （４）
従って、上記（４）式で表される直線を境界線とした場合には、同図１３に示す任意の幾何学図形Ｍ2内の端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）は（４）式の直線よりも下側に存在するので負の領域に含まれる。一方、端点ＰL2（ｘL2、ｙL2）は（４）式の直線よりも上側に存在するので正の領域に含まれる。
【０２０２】
また、点Ｐ1（ｘ1、ｙ1）と端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）とが通る直線の方程式は、上記（５）式で表される（下記に示す）。
【０２０３】
λR＝（ｘR2−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙR2−ｙ1）  …  （５）
また、点Ｐ1（ｘ1、ｙ1）と端点ＰL2（ｘL2、ｙL2）とが通る直線の方程式は、上記（６）式で表される（下記に示す）。
【０２０４】
λL＝（ｘL2−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙL2−ｙ1）  …  （６）
ここで、上記（５）式の直線は負の領域を通っているのでλRの符号は負になる。一方、上記（６）式の直線は正の領域を通っているのでλLの符号は正になる。
【０２０５】
よって上記（７）式（下記に示す）を求めると、
λ＝λR・λL  …  （７）
λの符号は負となる。
【０２０６】
また、上記（４）式の直線が任意の幾何学図形Ｍ2内の端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）のうちの一方を通っていれば、λは０となる。
【０２０７】
よって、λ≦０の場合に、上記（４）式の直線が任意の幾何学図形Ｍ2内の端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）間を通ることがわかる。
【０２０８】
これにより、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓは操舵しなくてもそのまま任意の幾何学図形Ｍ2内を通過できると判断する（ステップ１０４の判断ＹＥＳ）。
【０２０９】
この走行条件選択手段４の判断結果に基づいて、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓに対して操舵をそのまま維持するように操舵指令を出力する（ステップ１０７）。
【０２１０】
次に直進している移動車両Ｓを操舵して任意の幾何学図形Ｍ2内の端点ＰR2、ＰL2間に向けて進行させる処理について説明する。
【０２１１】
移動車両Ｓが任意の幾何学図形Ｍ2内の端点ＰR2、ＰL2間を通過できない場合（ステップ１０４の判断ＮＯ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓを操舵するためのデータを操舵指令算出手段５に対して出力する。
【０２１２】
走行条件選択手段４で行われる処理について図１３を参照して説明する。
【０２１３】
上述した図１２に示すように走行条件選択手段４は、移動車両Ｓが現在の任意の幾何学図形Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ任意の幾何学図形Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達したか否かを確認する。
【０２１４】
ここで、上記式（４）（下記に示す）が、
（ｘ−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙ−ｙ1）＝０  …  （４）
同図１３に示す端点ＰR2及びＰL2よりも上側に存在する場合には、これら任意の幾何学図形Ｍ1内の端点ＰR2、ＰL2は負の領域に含まれる。
【０２１５】
すなわち、上記λR、λLの符号は各々負となる。
【０２１６】
よって、上記（７）式（下記に示す）を用いてλを求めると、
λ＝λR・λL  …  （７）
λの符号は正となる。
【０２１７】
また、上記（４）式が、同図１３に示す端点ＰR2及びＰL2よりも下側に存在する場合には、これら端点ＰR2、ＰL2は正の領域に含まれる。
【０２１８】
すなわち、上記λR、λLの符号は各々正となる。
【０２１９】
よって、上記（７）式を用いてλを求めると、λの符号は正となる。
【０２２０】
つまり、λ＞０の場合に、（４）式の直線が端点ＰR2、ＰL2間を通らないことがわかる。
【０２２１】
これにより、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓはこの状態では任意の幾何学図形Ｍ1内の端点ＰR2、ＰL2間を通過できないと判断する（ステップ１０４の判断ＮＯ）。
【０２２２】
そこで、走行条件選択手段４は、上述したように予定走行経路記憶手段１から取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）のデータと、現在運動計測手段２から取得した移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtのデータとを操舵指令算出手段５に出力する。
【０２２３】
操舵指令算出手段５は移動車両Ｓを操舵するための演算を行う（ステップ１０６）。
【０２２４】
ここで、図６、図１３を示して上述したように、操舵指令算出手段５は、取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtの各データより、移動車両Ｓを目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）に向かわせるための目標旋回半径ｒgを上記（８）式（下記に示す）を用いて求める。
【０２２５】
ｒg＝｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2｝／｛（ｘ2−ｘ1）・ｓｉｎθt−（ｙ2−ｙ1）・ｃｏｓθt｝／２  …  （８）
そして、上記（１０）式（下記に示す）より目標旋回半径ｒgのときの目標操舵角度ζを求める。
【０２２６】
ζ＝ｔａｎ-1（Ｌ／ｒg）  …  （１０）
こうして求めた目標操舵角度ζを、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓ（車体７）に対して操舵指令として出力して移動車両Ｓの操舵角の制御を行う。
【０２２７】
これにより、直進している移動車両Ｓを次の任意の幾何学図形Ｍ2に向かわせることができる。
【０２２８】
次に旋回走行している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま任意の幾何学図形Ｍ2に向けて進行させる処理について説明する。
【０２２９】
ステップ１０５では、旋回走行している移動車両Ｓが現在の任意の幾何学図形Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ任意の幾何学図形Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達したか否かを判定する。
【０２３０】
つまりステップ１０５では、図２の走行条件選択手段４が移動車両Ｓの操舵を行うか否かを判断する。
【０２３１】
ここで移動車両Ｓが操舵しなくてもそのまま任意の幾何学図形Ｍ2に向かわせることができる場合（ステップ１０５の判断ＹＥＳ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓをそのまま進行させるようにするデータを操舵指令算出手段５に対して出力する（ステップ１０７）。
【０２３２】
走行条件選択手段４で行われる処理について図１４を参照して説明する。
【０２３３】
図１４において移動車両Ｓは進行方向Θt、旋回半径ｒtで旋回走行している。
【０２３４】
また、任意の幾何学図形Ｍ2内において、移動車両Ｓの進行方向θtと垂直な位置に、一対の端点ＰR2（ＸR2、ＹR2）、ＰL2（ＸL2、ＹL2）が存在するものとする。
ここで、端点ＰR2（ＸR2、ＹR2）、ＰL2（ＸL2、ＹL2）間の距離をｄとする。
【０２３５】
また、これら端点ＰR2、ＰL2の中心点をＰ2（Ｘ2、Ｙ2）とする。さらに、移動車両Ｓが端点ＰR2、ＰL2間を通過する時点での中心点Ｐ2（Ｘ2、Ｙ2）からの距離を横方向偏移ηとする。
【０２３６】
この横方向偏移ηは、移動車両Ｓが現在の任意の幾何学図形Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ任意の幾何学図形Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点以降、下記（１８）、（１９）式を用いて求められる。
【０２３７】
つまり、現在運動計測手段２によって求められた旋回半径ｒtと、移動車両Ｓの進行方向Θtとから、旋回半径ｒtが０より大きい場合には、
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt＋√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１８）
と求められ、また旋回半径ｒtが０より小さい場合には、
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt−√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１９）
と求められる。
【０２３８】
また、上記（１８）式及び上記（１９）式のΘtの方向ベクトルは、移動車両Ｓの現在の進行方向θtを、次の任意の幾何学図形Ｍ2内の目標地点Ｐ2（Ｘ2、Ｙ2）における進行方向に合わせて座標変換したものであり、下記（２０）式で表される。
【０２３９】
0004097844.tif 000002
さらに座標軸ＸとＹは、座標軸ｘとｙとを座標変換したものであり、下記（２１）式で表される。
【０２４０】
0004097844.tif 000003
また、上記（２１）式のθ2の方向ベクトルｃｏｓθ2、ｓｉｎθ2を求めるには、まず、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）と目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）から下記（２２）式、（２３）式を用いてｃｏｓφt、ｓｉｎφtを求める。
【０２４１】
ｃｏｓφt＝（ｘ2−ｘ1）／｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2 ｝  …  （２２）
ｓｉｎφt＝（ｙ2−ｙ1）／｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2 ｝  …  （２３）
そして、これらｃｏｓφt、ｓｉｎφtから下記（２４）式、（２５）式を用いてθ2の方向ベクトルｃｏｓθ2、ｓｉｎθ2が求められる。
【０２４２】
ｃｏｓθ2＝（ｃｏｓ2φt−ｓｉｎ2φt）・ｃｏｓθt＋２ｓｉｎφt・ｃｏｓφt・ｓｉｎθt  …  （２４）
ｓｉｎθ2＝＋２ｓｉｎφt・ｃｏｓφt・ｃｏｓθt−（ｃｏｓ2φt−ｓｉｎ2φt）・ｓｉｎθt…  （２５）
ここで、上記（１８）式、（１９）式を用いて求められた横方向偏移ηと、端点ＰR2（ＸR2、ＹR2）、ＰL2（ＸL2、ＹL2）間の距離ｄとの関係が−ｄ／２＜η＜ｄ／２である場合、走行条件選択手段４は移動車両Ｓが任意の幾何学図形Ｍ2内の端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）間を通るものと判断する。
【０２４３】
この走行条件選択手段４の判断結果に基づいて、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓに対して操舵をそのまま維持するように操舵指令を出力する（ステップ１０７）。
【０２４４】
次に旋回走行している移動車両Ｓを操舵して任意の幾何学図形Ｍ2に向けて進行させる処理について説明する。
【０２４５】
移動車両Ｓが任意の幾何学図形Ｍ2を通過できない場合（ステップ１０５の判断ＮＯ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓを操舵するためのデータを操舵指令算出手段５に対して出力する。
【０２４６】
走行条件選択手段４で行われる処理について図１４を参照して説明する。
【０２４７】
上述したように横方向偏移ηが、移動車両Ｓが現在の任意の幾何学図形Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ任意の幾何学図形Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点以降、上記（１８）、（１９）式（下記に示す）を用いて求められる。
【０２４８】
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt＋√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１８）
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt−√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１９）
ここで、上記（１８）式、（１９）式を用いて求められた横方向偏移ηが端点ＰR2（ＸR2、ＹR2）、ＰL2（ＸL2、ＹL2）間ｄに含まれない場合、横方向偏移ηと端点ＰR2、ＰL2間の距離ｄとの関係はη＜−ｄ／２、ｄ／２＜ηとなる。
【０２４９】
これにより走行条件選択手段４は移動車両Ｓが任意の幾何学図形Ｍ2内の端点ＰR2（ｘR2、ｙR2）、ＰL2（ｘL2、ｙL2）間を通ることができないと判断する。（ステップ１０４の判断ＮＯ）。
【０２５０】
そこで、走行条件選択手段４は、上述したように予定走行経路記憶手段１から取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）のデータと、現在運動計測手段２から取得した移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向Θtのデータとを操舵指令算出手段５に出力する。
【０２５１】
操舵指令算出手段５は移動車両Ｓを操舵するための演算を行う（ステップ１０６）。
【０２５２】
ここで、図６、図１３を示して上述したように、操舵指令算出手段５は、取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向Θtの各データより、移動車両Ｓを目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）に向かわせるための目標旋回半径ｒgを上記（８）式（下記に示す）を用いて求める。
【０２５３】
ｒg＝｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2｝／｛（ｘ2−ｘ1）・ｓｉｎΘt−（ｙ2−ｙ1）・ｃｏｓΘt｝／２  …  （８）
そして、上記（１０）式（下記に示す）より目標旋回半径ｒgのときの目標操舵角度ζを求める。
【０２５４】
ζ＝ｔａｎ-1（Ｌ／ｒg）  …  （１０）
こうして求めた目標操舵角度ζを、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓ（車体７）に対して操舵指令として出力して移動車両Ｓの操舵角の制御を行う。
【０２５５】
これにより、旋回走行している移動車両Ｓを次の任意の幾何学図形Ｍ2に向かわせることができる。
【０２５６】
このように、上述した実施形態では、移動体Ｓが任意の幾何学図形Ｍ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ任意の幾何学図形Ｍ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点で、次の任意の幾何学図形Ｍ2に移動体Ｓを向かわせるようにしているので、移動体Ｓの予定走行経路Ｋ上の目標が一対の端点でなく任意の幾何学図形であっても、一対の端点の場合と同様に小回り現象を発生させることなく移動体Ｓを誘導することができる。
【０２５７】
また、この実施形態では、一対の端点の場合と同様に移動車両Ｓの前進時の操舵角ζと後退時の操舵角ζとを同一にすることができる。
【０２５８】
図１５（ａ）は任意の幾何学図形Ｍnの目標地点Ｐnに向けて移動車両Ｓ0を前進させる場合を示す図であり、同図９（ｂ）は任意の幾何学図形Ｍnの目標地点Ｐnに向けて移動車両Ｓ0を後退させる場合を示す図である。
【０２５９】
同図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、移動車両Ｓ0の操舵角ζは前進時と後退時で同一にされている。
【０２６０】
従って、この実施形態では、一対の端点の場合と同様に移動車両Ｓの前進時と後退時の制御特性を同一にすることができる。また、操舵角ζの制御を簡易にすることができる。
【０２６１】
さて、上述した実施形態では、予定走行経路Ｋ上の目標データは任意の幾何学図形として説明したが、当然目標データは円形であってもよい。
【０２６２】
そこで、予定走行経路Ｋ上の目標データを円形とした場合の、図２の移動車両の誘導装置の動作について図３、図１６を参照して説明する。
【０２６３】
図１６は予定走行経路Ｋの目標データを円Ｃ1とした場合の実施形態を示す図である。
【０２６４】
同図１６では円形Ｃ1が予定走行経路Ｋ上の目標とされている。
【０２６５】
なお、図３のフローチャートのステップ１０１〜１０３で行われる処理は、上述した予定走行経路Ｋ上の目標データが一対の端点あるいは任意の幾何学図形である場合の処理と同様なので説明を省略する。
【０２６６】
まず直進している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま円Ｃ2に向けて進行させる処理について説明する。
【０２６７】
ステップ１０４では、直進している移動車両Ｓが現在の円Ｃ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ円Ｃ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点以降、次の円Ｃ2内を通過できるか否かを判定する。
【０２６８】
このときステップ１０４では、上述したように図２の走行条件選択手段４が移動車両Ｓの操舵を行うか否かを判断する。
【０２６９】
ここで移動車両Ｓが操舵しなくてもそのまま円Ｃ2を通過できる場合（ステップ１０４の判断ＹＥＳ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓをそのまま進行させるようにするデータを操舵指令算出手段５に対して出力する（ステップ１０７）。
【０２７０】
直進している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま円Ｃ2内に向けて進行させる走行条件選択手段４の処理について図１７を参照して説明する。
【０２７１】
図１７において、移動車両Ｓが直進する際の軌跡となる直線の方程式は、上記（４）式（下記に示す）で表される。
【０２７２】
（ｘ−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙ−ｙ1）＝０  …  （４）
また、中心点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、半径ｄ／２の円Ｃ2の方程式は、下記（２６）式で表される。
【０２７３】
（ｘ−ｘ2）2＋（ｙ−ｙ2）2＝（ｄ／２）2  …  （２６）
そこで、上記（４）式と（２６）式とを連立方程式とみて、この連立方程式の解が求められる。
【０２７４】
従って、この連立方程式の解が実数解であれば、上記（４）式の直線と円Ｃ2とが交差することがわかる。
【０２７５】
これにより、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓは操舵しなくてもそのまま円Ｃ2内を通過できると判断する（ステップ１０４の判断ＹＥＳ）。
【０２７６】
この走行条件選択手段４の判断結果に基づいて、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓに対して操舵をそのまま維持するように操舵指令を出力する（ステップ１０７）。
【０２７７】
次に直進している移動車両Ｓを操舵して円Ｃ2に向けて進行させる処理について説明する。
【０２７８】
移動車両Ｓが円Ｃ2内を通過できない場合（ステップ１０４の判断ＮＯ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓを操舵するためのデータを操舵指令算出手段５に対して出力する。
【０２７９】
走行条件選択手段４で行われる処理について図１７を参照して説明する。
【０２８０】
上述した図１７に示すように走行条件選択手段４は、移動車両Ｓが現在の円Ｃ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ円Ｃ1内の所定の地点Ｐ1に到達したか否かを確認する。
【０２８１】
ここで移動車両Ｓを操舵して円Ｃ2に向かわせる場合（ステップ１０４の判断ＮＯ）、走行条件選択手段４は、円Ｃ2に対する現在の移動車両Ｓの相対位置を操舵指令算出手段５に対して出力する（ステップ１０７）。
【０２８２】
直進している移動車両Ｓを操舵して円Ｃ2内に向けて進行させる走行条件選択手段４の処理について図１７を参照して説明する。
【０２８３】
図１７において、上記（４）式と（２６）式（下記に示す）との連立方程式の解が求められる。
【０２８４】
（ｘ−ｘ1）・ｔａｎθt−（ｙ−ｙ1）＝０  …  （４）
（ｘ−ｘ2）2＋（ｙ−ｙ2）2＝（ｄ／２）2  …  （２６）
ここで、この連立方程式の解が実数解でなければ、上記（４）式の直線と上記（２６）式の円Ｃ2とが交差しないことがわかる。
【０２８５】
これにより、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓはこの状態では円Ｃ2内を通過できないと判断する（ステップ１０４の判断ＮＯ）。
【０２８６】
そこで、走行条件選択手段４は、上述したように予定走行経路記憶手段１から取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）のデータと、現在運動計測手段２から取得した移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtのデータとを操舵指令算出手段５に出力する。
【０２８７】
操舵指令算出手段５は移動車両Ｓを操舵するための演算を行う（ステップ１０６）。
【０２８８】
ここで、図６、図１３を示して上述したように、操舵指令算出手段５は、取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向θtの各データより、移動車両Ｓを目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）に向かわせるための目標旋回半径ｒgを上記（８）式（下記に示す）を用いて求める。
【０２８９】
ｒg＝｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2｝／｛（ｘ2−ｘ1）・ｓｉｎθt−（ｙ2−ｙ1）・ｃｏｓθt｝／２  …  （８）
そして、上記（１０）式（下記に示す）より目標旋回半径ｒgのときの目標操舵角度ζを求める。
【０２９０】
ζ＝ｔａｎ-1（Ｌ／ｒg）  …  （１０）
こうして求めた目標操舵角度ζを、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓ（車体７）に対して操舵指令として出力して移動車両Ｓの操舵角の制御を行う。
【０２９１】
これにより、直進している移動車両Ｓを次の円Ｃ2に向かわせることができる。
【０２９２】
次に旋回走行している移動車両Ｓを操舵せずにそのまま円Ｃ2に向けて進行させる処理について説明する。
【０２９３】
ステップ１０５では、旋回走行している移動車両Ｓが現在の円Ｃ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ円Ｃ1内の所定の地点Ｐ1に到達したか否かを判定する。
【０２９４】
つまりステップ１０５では、図２の走行条件選択手段４が移動車両Ｓの操舵を行うか否かを判断する。
【０２９５】
ここで移動車両Ｓが操舵しなくてもそのまま円Ｃ2に向かわせることができる場合（ステップ１０５の判断ＹＥＳ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓをそのまま進行させるようにするデータを操舵指令算出手段５に対して出力する（ステップ１０７）。
【０２９６】
走行条件選択手段４で行われる処理について図１８を参照して説明する。
【０２９７】
図１８において移動車両Ｓは進行方向Θt、旋回半径ｒtで旋回走行して、中心点Ｐ2（Ｘ2、Ｙ2）、半径ｄ／２の円Ｃ2内に向かわされているものとする。
さらに、移動車両Ｓが円Ｃ2の直径ｄを通過する時点での中心点Ｐ2からの距離を横方向偏移ηとする。
【０２９８】
この横方向偏移ηは、移動車両Ｓが現在の円Ｃ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ円Ｃ1内の所定の目標地点Ｐ1に到達した時点以降、上記（１８）、（１９）式（下記に示す）を用いて求められる。
【０２９９】
つまり、現在運動計測手段２によって求められた旋回半径ｒtと、移動車両Ｓの進行方向Θtとから、旋回半径ｒtが０より大きい場合には、
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt＋√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１８）
と求められ、また旋回半径ｒtが０より小さい場合には、
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt−√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１９）
と求められる。
【０３００】
ここで、上記（１８）式、（１９）式を用いて求められた横方向偏移ηと、円Ｃ2の半径ｄ／２との関係が−ｄ／２＜η＜ｄ／２である場合、走行条件選択手段４は移動車両Ｓが円Ｃ2内を通るものと判断する。
【０３０１】
この走行条件選択手段４の判断結果に基づいて、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓに対して操舵をそのまま維持するように操舵指令を出力する（ステップ１０７）。
【０３０２】
次に旋回走行している移動車両Ｓを操舵して円Ｃ2に向けて進行させる処理について説明する。
【０３０３】
移動車両Ｓが円Ｍ2を通過できない場合（ステップ１０５の判断ＮＯ）、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓを操舵するためのデータを操舵指令算出手段５に対して出力する。
【０３０４】
走行条件選択手段４で行われる処理について図１４を参照して説明する。
【０３０５】
上述したように横方向偏移ηが、移動車両Ｓが現在の円Ｃ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ円Ｃ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点以降、上記（１８）、（１９）（下記に示す）を用いて求められる。
【０３０６】
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt＋√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１８）
η＝Ｙ−ｒtｃｏｓΘt−√｛ｒt2−（Ｘ＋ｒtｓｉｎΘt））2｝  …  （１９）
ここで、上記（１８）式、（１９）式を用いて求められた横方向偏移ηが円Ｃ2の直径ｄに含まれない場合、横方向偏移ηと円Ｃ2の半径ｄ／２との関係はη＜−ｄ／２、ｄ／２＜ηとなる。
【０３０７】
これにより走行条件選択手段４は移動車両Ｓが円Ｃ2内を通ることができないと判断する。（ステップ１０４の判断ＮＯ）。
【０３０８】
そこで、走行条件選択手段４は、上述したように予定走行経路記憶手段１から取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）のデータと、現在運動計測手段２から取得した移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向Θtのデータとを操舵指令算出手段５に出力する。
【０３０９】
操舵指令算出手段５は移動車両Ｓを操舵するための演算を行う（ステップ１０６）。
【０３１０】
ここで、図６、図１７を示して上述したように、操舵指令算出手段５は、取得した目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、移動車両Ｓの現在位置Ｐ1（ｘ1、ｙ1）、進行方向Θtの各データより、移動車両Ｓを目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）に向かわせるための目標旋回半径ｒgを上記（８）式（下記に示す）を用いて求める。
【０３１１】
ｒg＝｛（ｘ2−ｘ1）2＋（ｙ2−ｙ1）2｝／｛（ｘ2−ｘ1）・ｓｉｎΘt−（ｙ2−ｙ1）・ｃｏｓΘt｝／２  …  （８）
そして、上記（１０）式（下記に示す）より目標旋回半径ｒgのときの目標操舵角度ζを求める。
【０３１２】
ζ＝ｔａｎ-1（Ｌ／ｒg）  …  （１０）
こうして求めた目標操舵角度ζを、操舵指令算出手段５は移動車両Ｓ（車体７）に対して操舵指令として出力して移動車両Ｓの操舵角の制御を行う。
【０３１３】
これにより、旋回走行している移動車両Ｓを円Ｃ2に向かわせることができる。
【０３１４】
このように、上述した実施形態では、移動体Ｓが円Ｃ1を最初に検出してから所定の距離だけ進行し、かつ円Ｃ1内の所定の地点Ｐ1に到達した時点で、次の円Ｃ2に移動体Ｓを向かわせるようにしているので、移動体Ｓの予定走行経路Ｋ上の目標が一対の端点が円であっても、一対の端点の場合と同様に小回り現象を発生させることなく移動体Ｓを誘導することができる。
【０３１５】
また、この実施形態では、一対の端点の場合と同様に移動車両Ｓの前進時の操舵角ζと後退時の操舵角ζとを同一にすることができる。
【０３１６】
図１９（ａ）は円Ｃn内の目標地点（円Ｃnの中心点）Ｐnに向けて移動車両Ｓ0を前進させる場合を示す図であり、同図１９（ｂ）は円Ｃnの目標地点Ｐnに向けて移動車両Ｓ0を後退させる場合を示す図である。
【０３１７】
同図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、移動車両Ｓ0の操舵角ζは前進時と後退時で同一にされている。
【０３１８】
従って、この実施形態では、一対の端点の場合と同様に移動車両Ｓ0の前進時と後退時の制御特性を同一にすることができる。また、操舵角ζの制御を簡易にすることができる。
【０３１９】
次に予定走行経路Ｋ上の目標データの生成について説明する。
【０３２０】
例えば、点Ｐn（ｘn、ｙn）、及びこの点Ｐn（ｘn、ｙn）を中心とする半径ｄn／２の円から成る点列データから一対の端点の目標データを生成するものとする。
【０３２１】
なお、ここでは一対の端点をゲートとして説明する。
【０３２２】
また、点列データは上述したようにＣＡＤ（Computer  Automation  Design）やティーチングプレイバックによって作成される。
【０３２３】
そして、点列データからゲートに変換されたデータは目標データとして予定走行経路記憶手段１に記憶されている。
【０３２４】
図２０（ａ）は、点列データの密度が予定経路Ｋの曲率に比べて十分密である場合を示す図であり、同図（ｂ）は、点列データの密度が予定経路Ｋの曲率に比べて疎となる場合を示す図である。
【０３２５】
同図２０（ｂ）の走行経路Ｋa2に示すように、点列データの密度が予定経路Ｋの曲率に比べて疎になると、予定走行経路Ｋの曲線が再現できなくなる。
【０３２６】
従って、予定走行経路Ｋ上の目標データの生成について説明するにあたっては、同図２０（ａ）に示すように、目標データが生成される点列データの密度が予定経路Ｋの曲率に比べて十分密であるものとする。
【０３２７】
また、目標データが生成される点列データの密度は、隣接する３つの目標地点を円弧で結んだときに、走行経路Ｋa1に示すように予定走行経路Ｋの曲線を十分再現できる程度とする。
【０３２８】
そこで、隣接する３つの目標地点が一直線上に並んでいる点列データを想定し、移動車両Ｓが初めの目標地点Ｐ1の周辺を通過して次の目標地点Ｐ2に向かう際に、目標地点Ｐ2から目標ゲートＧ2を生成する場合について図２１を参照して説明する。
【０３２９】
図２１は３つの目標地点が一直線上に並んでいる点列データを示す図である。
【０３３０】
同図２１に示すように、３点の目標地点が一直線上に並んでいる場合、目標地点Ｐ1からＰ2への方向ベクトル、およびＰ1からＰ3への方向ベクトルは同一になる。
【０３３１】
よって、これらの方向ベクトルの関係は下記（２７）式で表される。
【０３３２】
（ｘ3−ｘ1）／（ｙ3−ｙ1）＝（ｘ2−ｘ1）／（ｙ2−ｙ1）  …  （２７）
さらに、上記（２７）式を変形すると、下記（２８）式が得られる。
【０３３３】
（ｘ3−ｘ1）・（ｙ2−ｙ1）−（ｘ2−ｘ1）・（ｙ3−ｙ1）＝０  …  （２８）
ここで、上記（２８）式が成立している場合、目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3の３点は一直線上に存在する。
【０３３４】
また、目標地点Ｐ2から生成される目標ゲートＧ2の方向ベクトルは目標地点Ｐ1（ｘ1、ｙ1）からＰ2（ｘ2、ｙ2）への方向ベクトルと直交する。よって目標ゲートＧ2の傾きθ2は下記（２９）式で表される。
【０３３５】
0004097844.tif 000004
従って、予定走行経路Ｋが直線の場合に目標地点Ｐ2から生成される目標ゲートＧ2は、中心点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、幅ｄ2（目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）を中心とする円の直径）、及び上記（２９）式で表される方向ベクトル（ｃｏｓθ2、ｓｉｎθ2）によって設定することができる。
【０３３６】
ところで、上記（２８）式（下記に示す））が成立しない場合、目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3の３点は直線上にないから、これら目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3を通過するために移動車両Ｓは例えば円弧を描きながら旋回動作を行わねばならない。
【０３３７】
（ｘ3−ｘ1）・（ｙ2−ｙ1）−（ｘ2−ｘ1）・（ｙ3−ｙ1）＝０  …  （２８）
図２２は３つの目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3が、移動車両Ｓの旋回円の円周上に並んでいる点列データを示す図である。
【０３３８】
この場合、同図２２に示すように予定走行経路Ｋは曲線となる。
【０３３９】
そこで、次に隣接する３つの目標地点が移動車両Ｓの旋回円の円周上に並んでいる点列データを想定し、移動車両Ｓが初めの目標地点Ｐ1の周辺を通過して次の目標地点Ｐ2に向かう際に、目標地点Ｐ2から目標ゲートＧ2を生成する場合について図２３、図２４を参照して説明する。
【０３４０】
図２３は３つの目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3を通る円と目標ゲートの傾きを示す図である。
【０３４１】
ここで、目標地点Ｐ2から生成される目標ゲートＧ2の方向ベクトル（ｃｏｓθ2、ｓｉｎθ2）は、同図２３の円の中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）から目標ゲートＧ2の中心点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）（目標地点Ｐ2）に向いたベクトルと等しい。
【０３４２】
よって、目標ゲートＧ2の方向ベクトル（ｃｏｓθ2、ｓｉｎθ2）は、下記（３０）式で表される。
【０３４３】
0004097844.tif 000005
また、目標ゲートＧ2の中心点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）を通り、中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）の円の半径ｒ0は下記（３１）式で表される。
【０３４４】
ｒ0＝√｛（ｘ2−ｘ0）2＋（ｙ2−ｙ0）2  ｝  …  （３１）
ここで、円の中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）の設定について説明する。
【０３４５】
図２４は３つの目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3を通る円の中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）の設定について説明する図である。
【０３４６】
中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）は、目標地点Ｐ1、Ｐ2を結ぶ線を垂直に２等分する直線
Ｔと、目標地点Ｐ2、Ｐ3を結ぶ線を垂直に２等分する直線Ｓとの交点である。
【０３４７】
ここで、直線Ｔは下記（３２）式、一方、直線Ｓは下記（３３）式で表される。
【０３４８】
0004097844.tif 000006
0004097844.tif 000007
従って、これら直線Ｔ、Ｓの交点となる中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）の座標は下記（３４）式で表される。
【０３４９】
0004097844.tif 000008
但し、
ｔ0＝｛（−ｘb＋ｘd）・ｙc−（−ｙb＋ｙd）・ｘc｝／（ｘa・ｙc−ｙa・ｘc）
…  （３５）
0004097844.tif 000009
0004097844.tif 000010
0004097844.tif 000011
0004097844.tif 000012
従って、隣接する３つの目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3が円周上に存在する場合に目標地点Ｐ2から生成される目標ゲートＧ2は、中心点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）、幅ｄ2（目標地点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）を中心とする円の直径）、及び上記（３０）式で表される方向ベクトル（ｃｏｓθ2、ｓｉｎθ2）によって設定することができる。また、目標ゲートＧ2の中心点Ｐ2（ｘ2、ｙ2）を通り、中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）の円の半径ｒ0は上記（３１）式で表することができる。
【０３５０】
以上説明したように、本実施形態では、移動車両Ｓの前方の予定走行経路Ｋが曲線の場合について、点列データから目標ゲートを生成するようにしているので、点列データの全てを目標ゲートとして生成して記憶しておく場合と比べてデータ量を減らすことができる。この結果、点列データから目標ゲートを生成する演算が、点列データの全てを目標ゲートに生成する演算を行う場合と比べて容易になる。
【０３５１】
また、本実施形態では、移動車両Ｓの前方の間もなく通過する予定の複数の目標点列について、点列データから目標ゲートを生成するようにしているが、本発明では移動車両Ｓの前方の間もなく通過する予定の一つの目標点について、点列データから目標ゲートを生成してもよい。
【０３５２】
なお、本実施形態では、移動車両Ｓの前方の予定走行経路Ｋが曲線の場合に、移動車両Ｓの前方の間もなく通過する予定の複数の点列について、点列データから目標ゲートを生成するようにしているが、移動車両Ｓの前方の予定走行経路Ｋが直線であっても、移動車両Ｓの前方の間もなく通過する予定の一つないし複数の点列について、点列データから目標ゲートを生成してもよい。
【０３５３】
また、移動体Ｓの予定走行経路Ｋが鋭角なカーブであっても、小回り現象を発生させることなく移動体Ｓを誘導することができる。
【０３５４】
ところで隣接する３つの目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、を通り、中心点Ｐ0（ｘ0、ｙ0）、半径ｒ0の円の円周上を移動車両Ｓが走行しているとき、下記の例（イ）、（ロ）、（ハ）の場合には、車速指令算出手段６から移動車両Ｓに対して許容速度以下になるように適宜減速の走行指令を出力する必要がある。
【０３５５】
例（イ）：移動車両Ｓは小さな旋回半径ｒ0のカーブを高速で走行すると遠心力が生じ、車体が横滑りしてカーブを曲がりきれない場合がある。この場合、予め自動的に移動車両を旋回可能速度まで減速させる必要がある。
【０３５６】
例（ロ）：移動車両Ｓが直線走行から小さな旋回半径ｒ0のカーブに突入して、目標ゲートＧ1を通過し、次の目標ゲートＧ2に向かう瞬間、移動車両Ｓがステアリング車であれば操舵を直進から急旋回になるようにしなければならない。このとき、移動車両Ｓが高速で走行していれば、操舵を急旋回してもカーブを曲がりきれない場合がある。この場合、予め自動的に移動車両を操舵可能速度まで減速させる必要がある。
【０３５７】
例（ハ）：上記例（イ）、（ロ）の場合、目標ゲートＧ1を通過した時点で目標ゲートＧ2に向かわせるように大幅に移動車両Ｓを減速しても、移動車両Ｓが大幅に高速で走行しているため目標ゲートＧ2の周辺のカーブを曲がりきれない場合がある。
【０３５８】
そこで、点列データから目標ゲートを生成する場合には、目標ゲートＧ1を通過する時点ではなく、移動車両が安全に減速あるいは停止できる十分早い時点で点列データから目標ゲートを生成する必要がある。
【０３５９】
さて、予定走行経路上に予定外の障害物が存在する場合には、移動車両を障害物から回避させるか、あるいは移動車両を障害物の直前で減速、停止させるなどの措置が必要になる。
【０３６０】
そこで、移動車両を障害物から回避させたり、移動車両を障害物の直前で減速、停止させる場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成する実施形態について図２、図２５を参照して説明する。
【０３６１】
図２５は移動車両を障害物から回避させる場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成する実施形態を示す図である。
【０３６２】
なお、この実施形態では目標データを点列データとし、目標データと異なるデータも点列データとしている。
【０３６３】
図２５では、移動車両Ｓが予定走行経路Ｋ上の目標地点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7を順次通過するように進行する際に、移動車両Ｓの前方のαｍの距離（予定走行経路Ｋ上の目標地点Ｐ3とＰ4との間）に障害物ＳＢが存在する場合を想定している。また、同図２５においては、移動車両Ｓの右前方から対向車ＴＫが走行してくるものとする。
【０３６４】
ここで、予定走行経路Ｋ上に障害物ＳＢが存在すると、図２の障害物検知手段８が下記（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）に示す障害物に関する情報を検知する。
【０３６５】
（ニ）障害物ＳＢが移動車両Ｓの前方の距離αｍ、進路正面を中央にして左右方向に±β度の範囲に存在する。
【０３６６】
（ホ）移動車両Ｓの右前方から対向車が走行してくるので右側に回避したら危険である。
【０３６７】
（ヘ）移動車両Ｓの左前方には障害物がない。
【０３６８】
（ト）移動車両Ｓの左後方からは他の車両が迫ってきていない。
【０３６９】
障害物検知手段８は、上記（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）に示す障害物に関する情報を予定走行経路変更手段３に出力する。
【０３７０】
予定走行経路変更手段３は、障害物検知手段８から障害物の情報を受け取るとともに、現在運動計測手段２から移動車両Ｓの現在の運動状態の情報を取得する。そして、これら障害物の情報と移動車両Ｓの現在の運動状態の情報とに基づいて、走行条件選択手段４に対して「予定走行経路Ｋ上において移動車両Ｓから距離αの地点に障害物ＳＢが存在するので、進行方向に対して左側に予定走行経路Ｋを変更せよ。障害物ＳＢを回避して元の予定走行経路Ｋに復帰する際の経路に、もし新たな障害物が発見された場合にはそのまま減速停止せよ。もし元の予定走行経路Ｓに復帰できればそのまま元の予定走行経路Ｋに復帰して走行せよ。」という予定走行経路Ｋの変更に関する情報を出力する。
【０３７１】
走行条件選択手段４は、予定走行経路変更手段３から「予定走行経路Ｋ上において移動車両Ｓから距離αの地点に障害物ＳＢが存在するので、進行方向に対して左β度の方向に回避して停車準備せよ。」との情報を取得する。
【０３７２】
そして、走行条件選択手段４はこの情報に基づき、直ちに安全性が確保できる範囲で可能な限り減速させるよう車速指令算出手段６に走行条件データを出力する。そして車速指令算出手段６は移動車両Ｓに対して減速させるように走行指令を出力する。さらに走行条件選択手段４は、移動車両Ｓから距離αｍの地点から、進行方向に対して左β度の方向に移動車両Ｓの幅の分だけ空けて移動車両Ｓが走行できるように、予定走行経路Ｋ上の目標地点Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ6、Ｐ7と異なる地点ＶＰ2、ＶＰ3、ＶＰ4（障害回避点）、ＶＰ5（停止可能点）、ＶＰ6（安全停止点）を生成する。
【０３７３】
ＶＰ４（障害回避点）は目標地点Ｐ4を左β度の方向に移動させた地点である。
【０３７４】
ＶＰ５（停止可能点）は路面状況が悪くても移動車両Ｓが停止可能な地点である。
【０３７５】
ＶＰ６（安全停止点）はＶＰ５よりも離れた次の地点である。
【０３７６】
地点ＶＰ2、ＶＰ3、ＶＰ4、ＶＰ5、ＶＰ6を生成した後、走行条件選択手段４は、地点ＶＰ2、ＶＰ3、ＶＰ4、ＶＰ5、ＶＰ6からさらにゲートを生成していく。
【０３７７】
そして、走行条件選択手段４は、移動車両Ｓの現在の運動状態の情報と上述した予定走行経路Ｋの変更に関する情報とに基づいて操舵指令算出手段５にはゲートに対する現在の移動車両の相対位置情報、一方、車速指令算出手段６に走行条件を出力する。
【０３７８】
さらに、移動車両Ｓに対して操舵指令算出手段５からは操舵指令（ゲートを通過するために必要な操舵角度）が出力され、車速指令算出手段６からは走行指令（ゲートを通過するのに必要な速度）が出力される。
【０３７９】
これにより、地点ＶＰ2、ＶＰ3、ＶＰ4、ＶＰ5、ＶＰ6から生成されたゲートを通過するように移動車両Ｓが誘導される。
【０３８０】
但し、移動車両Ｓの回避動作時の走行指令は地点ＶＰ5で停止可能な速度である。
【０３８１】
次に移動車両Ｓを障害物ＳＢから回避させて予定走行経路Ｋに復帰させる場合について図２６を参照して説明する。
【０３８２】
図２６は移動車両Ｓを障害物ＳＢから回避させて予定走行経路Ｋに復帰させる場合を説明する図である。
【０３８３】
図２６では、地点ＶＰ4と目標地点Ｐ7との間の復帰用走行経路Ｋ1に復帰用のゲートＴＧ6、ＴＧ7を生成している。
【０３８４】
ここでは、まず障害物検知手段８が復帰用走行経路Ｋ1を形成する予定の場所に障害物がないことを確認する。
【０３８５】
そして、予定走行経路変更手段３が「障害物センサの視野範囲に障害物なし」という情報を走行条件選択手段４に対して出力する。
【０３８６】
走行条件選択手段４はこの情報に基づいて、移動車両Ｓを現在の回避用走行経路Ｋ0から予定走行経路Ｋ上に復帰させるための復帰用ゲートＴＧ6、ＴＧ7を、復帰用走行経路Ｋ1上に生成するとともに、移動車両Ｓの速度を元の速度に戻す。
【０３８７】
これにより移動車両Ｓは、復帰用ゲートＴＧ6、ＴＧ7を通過して予定走行経路Ｋ上に復帰し、障害物ＳＢが存在する地点Ｐ4を走り去る。
【０３８８】
このように、上述した実施形態では、障害物のある危険な地点で移動車両を停止させる必要がないので、移動車両と後続車両による追突事故を未然に防止することができる。
【０３８９】
なお、予定走行経路Ｋ上で障害物ＳＢを発見したら移動車両Ｓを減速させる必要があることは上述した。
【０３９０】
ここで、移動車両Ｓの現在位置である地点Ｐ1から回避完了の地点ＶＰ4までの間は、さらにブレーキをかけて移動車両Ｓを減速させながら、急速にステアリングをきる動作が必要になる。
【０３９１】
そこで、移動車両Ｓの現在位置である地点Ｐ1から回避直前まで地点ＶＰ2、ＶＰ3を生成するが、これら地点ＶＰ2、ＶＰ3を通る移動車両Ｓの旋回円の半径ｒ0は現在の速度で安全に操舵するのに十分大きな旋回半径とする。
【０３９２】
また、この実施形態では移動車両Ｓの現在位置は地点Ｐ1、障害物ＳＢの位置は目標地点Ｐ3とＰ4との間に存在しているものとして説明しているが、理想的に移動車両Ｓは常に停止、操舵が可能な速度で走行させて、速度が高ければ地点Ｐ1よりも手前で減速させることが望ましい。
【０３９３】
次に上述した実施形態以外に、移動車両を障害物から回避させたり、移動車両を障害物の直前で減速、停止させる場合の実施形態について説明する。
【０３９４】
図２７は移動車両を車庫に入れる場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成する実施形態を示す図である。
【０３９５】
同図２７において、走行条件選択手段４は予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ1、Ｇ2を通過した移動車両Ｓが目標ゲートＧ3に到達した時点で目標ゲートＧ1、Ｇ2、Ｇ3と異なるゲートＴＧ1、ＴＧ2を生成する。
【０３９６】
そこで、移動車両Ｓを目標ゲートＧ3からゲートＴＧ1、ＴＧ2に向かわせる。
【０３９７】
そして、ゲートＴＧ2に到達した時点で移動車両Ｓを後退させて車庫ＳＫ内に生成したゲートＰＧ1、ＰＧ2に向かわせる。
【０３９８】
このように、この実施形態では予定走行経路Ｋを走行している移動車両Ｓを後退させて車庫ＳＫに入れることができる。
【０３９９】
図２８は予定走行経路を走行している移動車両を予定走行経路と異なる走行経路に合流させる場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成する実施形態を示す図である。
【０４００】
図２８において、走行条件選択手段４は予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ1に到達した時点で、目標ゲートＧ1と異なるゲートＴＧ1を生成する。
【０４０１】
そこで、移動車両ＳをゲートＴＧ1に向かわせる。
【０４０２】
そして、ゲートＴＧ1に到達した時点で移動車両Ｓを予定走行経路Ｋb上の目標ゲートＧ2′、Ｇ3′に向かわせる。
【０４０３】
このように、この実施形態では予定走行経路Ｋを走行している移動車両Ｓを予定走行経路Ｋと異なる走行経路Ｋbに合流させることができる。
【０４０４】
図２９は予定走行経路を走行している移動車両の前方に障害物が存在する場合、移動車両を障害物の手前で減速させる実施形態を示す図である。
【０４０５】
図２９において、走行条件選択手段４は予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ2に到達した時点で、目標ゲートＧ1、Ｇ2と異なるゲートＴＧ1、ＴＧ2を障害物ＳＢ′の手前に生成する。
【０４０６】
そこで、移動車両ＳをゲートＴＧ1、ＴＧ2で順次減速させる。
【０４０７】
このように、この実施形態では移動車両Ｓの前方に障害物ＳＢ′が存在する場合、移動車両Ｓを障害物の手前で減速させることができる。
【０４０８】
図３０は移動車両の予定走行経路上に障害物が存在する場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成して障害物を回避する実施形態を示す図である。
【０４０９】
図３０において、走行条件選択手段４は予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ1に到達した時点で、目標ゲートＧ1と異なるゲートＴＧ1、ＴＧ2、ＴＧ3を移動車両Ｓが障害物ＳＢ′を回避できるように進行方向の右側に生成する。
【０４１０】
そこで、移動車両ＳをゲートＴＧ1、ＴＧ2、ＴＧ3に向かわせる。
【０４１１】
そして、ゲートＴＧ3に到達した時点で移動車両Ｓを元の予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ2に向かわせる。
【０４１２】
このように、この実施形態では移動車両Ｓの予定走行経路Ｋ上に障害物ＳＢ′が存在する場合、障害物ＳＢ′を回避することができる。
【０４１３】
図３１は予定走行経路を走行している移動車両の前方に障害物が存在する場合、移動車両を障害物の手前で停止させる実施形態を示す図である。
【０４１４】
図３１において、走行条件選択手段４は予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ2に到達した時点で、目標ゲートＧ1、Ｇ2と異なるゲートＴＧ1、ＴＧ2を障害物ＳＢ′の手前に生成する。
【０４１５】
そこで、移動車両ＳをゲートＴＧ1で急減速させて、ＴＧ2またはＴＧ3で停止させる。
【０４１６】
このように、この実施形態では移動車両Ｓの前方に障害物ＳＢ′が存在する場合、移動車両Ｓを障害物の手前で停止させることができる。
【０４１７】
図３２は予定走行経路を走行している移動車両を停止点に横付けして停止させる場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成する実施形態を示す図である。
【０４１８】
図３２において、走行条件選択手段４は予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ2に到達した時点で、目標ゲートＧ1、Ｇ2と異なるゲートＴＧ1、ＴＧ2を目標ゲートＧ2と停止点Ｐsとの間に生成し、停止点ＰsにＴＧ3を生成する。
【０４１９】
そこで、移動車両ＳをゲートＴＧ1、ＴＧ2に向かわせながら減速させ、ゲートＴＧ3で停止させる。
【０４２０】
このように、この実施形態では予定走行経路Ｋを走行している移動車両Ｓを停止点Ｐsに横付けして停止させることができる。
【０４２１】
図３３は停止点に横付けされて停止している移動車両を、発進させて徐々に加速させ、予定走行経路に復帰させる場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成する実施形態を示す図である。
【０４２２】
図３３において、走行条件選択手段４は停止点Ｐsから予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ1との間に目標ゲートＧ1、Ｇ2と異なるゲートＴＧ1、ＴＧ2、ＴＧ3を生成する。
【０４２３】
そこで、移動車両ＳをゲートＴＧ1、ＴＧ2、ＴＧ3に向かわせながら徐々に加速させ、予定走行経路Ｋ上の目標Ｇ1、Ｇ2に向かわせる。
【０４２４】
このように、この実施形態では停止点Ｐsに横付けされて停止している移動車両Ｓを発進させて徐々に加速させ、予定走行経路Ｋに復帰させることができる。
【０４２５】
図３４は移動車両の隣を走行している車両が移動車両に対して幅寄せしてきた場合に、この幅寄せしてくる車両から移動車両を回避させる実施形態を示す図である。
【０４２６】
図３４において、走行条件選択手段４は予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ1に到達した時点で、目標ゲートＧ1、Ｇ2と異なるゲートＴＧ1、ＴＧ2、ＴＧ3を移動車両Ｓが車両Ｓxを回避できるように進行方向の右側に生成する。
【０４２７】
そこで、移動車両ＳをゲートＴＧ1、ＴＧ2、ＴＧ3に向かわせる。
【０４２８】
そして、ゲートＴＧ3に到達した時点で移動車両Ｓを元の予定走行経路Ｋ上の目標ゲートＧ2に向かわせる。
【０４２９】
このように、この実施形態では移動車両Ｓの隣を走行している車両Ｓxが移動車両Ｓに対して幅寄せしてきた場合に、この幅寄せしてくる車両Ｓxから移動車両Ｓを回避させることができる。
【０４３０】
図３５は移動車両の予定走行経路が急カーブの場合に目標ゲートと目標ゲートとの間隔を狭くして急カーブでの移動車両の速度を下げる実施形態を示す図である。
【０４３１】
図３５において、急カーブＫcに生成されている目標ゲートＧ3とＧ4との間隔ＷTおよび目標ゲートＧ3とＧ4との間隔ＷTは、目標ゲートＧ1とＧ2との間隔Ｗおよび目標ゲートＧ6とＧ7との間隔Ｗに比べて狭くされている。
【０４３２】
ここで、各目標ゲートでは移動車両Ｓが各目標ゲートに到達した時点で操舵指令算出手段５が操舵の演算を行うので、急カーブＫcでは目標ゲートの間隔が狭くなった分だけ演算が連続して行われるようになる。この結果、急カーブＫcでは演算時間が長くなるので移動車両Ｓが急カーブＫcを通過する速度ｖが下がる。このように目標ゲート間の通過時間が一定になるように調整することができる。
【０４３３】
従って、この実施形態では予定走行経路Ｋが急カーブの場合には、移動車両Ｓの速度ｖを下げて脱輪を防ぎ、移動車両Ｓを安全に走行させることができる。
【０４３４】
図３６は急カーブの予定走行経路を走行している移動車両に及ぼす遠心力を減らすために速度を下げる実施形態を示す図である。
【０４３５】
同図３６において、急カーブの予定走行経路Ｋを走行している移動車両Ｓに及ぼす遠心力は、旋回半径ｒ0に反比例し、移動車両Ｓの速度ｖに比例する。
【０４３６】
また、移動車両Ｓが急カーブを走行すると移動車両Ｓの旋回半径ｒ0は小さくなる。
【０４３７】
このため、急カーブの予定走行経路Ｋを走行している移動車両Ｓに及ぼす遠心力は増加し、移動車両Ｓが横転事故やスリップ事故を起こす虞がある。
【０４３８】
従って移動車両Ｓの速度ｖは下げる必要がある。
【０４３９】
そこで、現在運動計測手段２（車速センサで速度ｖ、角速度センサでωを各々検出）によって移動車両Ｓの旋回半径ｒ0を求め（ｒ0＝ｖ／ω）、車体７（移動車両Ｓ）において旋回半径ｒ0が小さければ速度ｖを下げるように調整する。
【０４４０】
これにより急カーブの予定走行経路Ｋを走行している移動車両Ｓの横転事故やスリップ事故を防ぐことができる。
【０４４１】
なお、上述した実施形態では、上記（１）式及び（４）式に示す直線の方程式の傾きにｔａｎθを用いているが、θが９０度の整数倍のとき直線はＸ軸ないしＹ軸に平行になる。この場合、直線と点の座標との位置関係を判定するには、適宜、Ｘ座標ないしＹ座標だけを比較すればよい。
【０４４２】
また、上述した実施形態では、目標点列に予定走行経路記憶手段１に記憶された点列データを用いているが、この記憶された点列データに対応して実際の道路に磁石などの目印を埋設したり、道路に沿って移動車両Ｓの通過位置を示す発信機を設置すれば、現在運動計測手段２によって移動車両Ｓの現在位置を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明に係わる移動車両の誘導装置が行う処理を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、移動車両が一対の端点間を通過したことを確認する処理を説明する図である。
【図５】図５は、直進している移動車両を一対の端点間に向けて進行させる処理を説明する図である。
【図６】図６は、移動車両を等価２輪車に置き換えて移動車両の操舵を説明する図である。
【図７】図７は、スキッドステア方式の移動車両の操舵を説明する図である。
【図８】図８は、旋回走行している移動車両を一対の端点間に向けて進行させる処理を説明する図である。
【図９】図９（ａ）は目標ゲートに向けて移動車両を前進させる場合を示す図であり、同図９（ｂ）は目標ゲートに向けて移動車両を後退させる場合を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態を示す図である。
【図１３】図１３は、直進している移動車両を任意の幾何学図形に向けて進行させる処理を説明する図である。
【図１４】図１４は、旋回走行している移動車両を任意の幾何学図形に向けて進行させる処理を説明する図である。
【図１５】図１５（ａ）は任意の幾何学図形に向けて移動車両を前進させる場合を示す図であり、同図１５（ｂ）は任意の幾何学図形に向けて移動車両を後退させる場合を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態を示す図である。
【図１７】図１７は、直進している移動車両を円に向けて進行させる処理を説明する図である。
【図１８】図１８は、旋回走行している移動車両を円に向けて進行させる処理を説明する図である。
【図１９】図１９（ａ）は円に向けて移動車両を前進させる場合を示す図であり、同図１９（ｂ）は円に向けて移動車両を後退させる場合を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）は、点列データの密度が予定経路の曲率に比べて十分密である場合を示す図であり、同図（ｂ）は、点列データの密度が予定経路Ｋの曲率に比べて疎となる場合を示す図である。
【図２１】図２１は、３つの目標地点が一直線上に並んでいる点列データを示す図である。
【図２２】図２２は、３つの目標地点が移動車両の旋回円の円周上に並んでいる点列データを示す図である。
【図２３】図２３は、３つの目標地点を通る円と目標ゲートの傾きを示す図である。
【図２４】図２４は、３つの目標地点を通る円の中心点の設定を説明する図である。
【図２５】図２５は、移動車両を障害物から回避させる場合に予定走行経路上の目標データと異なるデータを生成する実施形態を示す図である。
【図２６】図２６は、移動車両を障害物から回避させて予定走行経路に復帰させる場合を説明する図である。
【図２７】図２７は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図２９】図２９は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３０】図３０は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３１】図３１は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３２】図３２は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３３】図３３は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３４】図３４は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３５】図３５は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３６】図３６は、本発明に係わる移動車両の誘導装置の実施形態の変形例を示す図である。
【図３７】図３７は、従来技術を示す図である。
【図３８】図３８（ａ）は等価２輪車を前進させて目標地点に誘導する場合を示す図であり、同図（ｂ）は等価２輪車を後退させて目標地点に誘導する場合を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ…移動車両
Ｋ…予定走行経路
ＰRn、ＰLn…一対の端点
【図１】
0004097844.tif 000013
【図２】
0004097844.tif 000014
【図３】
0004097844.tif 000015
【図４】
0004097844.tif 000016
【図５】
0004097844.tif 000017
【図６】
0004097844.tif 000018
【図７】
0004097844.tif 000019
【図８】
0004097844.tif 000020
【図９】
0004097844.tif 000021
【図１０】
0004097844.tif 000022
【図１１】
0004097844.tif 000023
【図１２】
0004097844.tif 000024
【図１３】
0004097844.tif 000025
【図１４】
0004097844.tif 000026
【図１５】
0004097844.tif 000027
【図１６】
0004097844.tif 000028
【図１７】
0004097844.tif 000029
【図１８】
0004097844.tif 000030
【図１９】
0004097844.tif 000031
【図２０】
0004097844.tif 000032
【図２１】
0004097844.tif 000033
【図２２】
0004097844.tif 000034
【図２３】
0004097844.tif 000035
【図２４】
0004097844.tif 000036
【図２５】
0004097844.tif 000037
【図２６】
0004097844.tif 000038
【図２７】
0004097844.tif 000039
【図２８】
0004097844.tif 000040
【図２９】
0004097844.tif 000041
【図３０】
0004097844.tif 000042
【図３１】
0004097844.tif 000043
【図３２】
0004097844.tif 000044
【図３３】
0004097844.tif 000045
【図３４】
0004097844.tif 000046
【図３５】
0004097844.tif 000047
【図３６】
0004097844.tif 000048
【図３７】
0004097844.tif 000049
【図３８】
0004097844.tif 000050