JPS5967476A - 移動体の位置検知装置 - Google Patents
移動体の位置検知装置Info
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- JPS5967476A JPS5967476A JP9083682A JP9083682A JPS5967476A JP S5967476 A JPS5967476 A JP S5967476A JP 9083682 A JP9083682 A JP 9083682A JP 9083682 A JP9083682 A JP 9083682A JP S5967476 A JPS5967476 A JP S5967476A
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- moving body
- moving
- light reflecting
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
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- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、移動体の位置検知装置に関し特にたとえば
自動車や工場内の無人移ａ搬送装置や飛行機等の移動体
の位置を検知する装置に関覆る。
自動車や工場内の無人移ａ搬送装置や飛行機等の移動体
の位置を検知する装置に関覆る。
従来、自動車や飛行機等の移動体の現在位置を検知する
装置とし−Ｃ次のようなものがあったうりなわら、地−
トの複数箇所に電波の送信源を設置しＣおく。そして、
移動体ではその電波を受信し、受信方位などから移動体
の現在の位置を８１￥ｎ４る。
装置とし−Ｃ次のようなものがあったうりなわら、地−
トの複数箇所に電波の送信源を設置しＣおく。そして、
移動体ではその電波を受信し、受信方位などから移動体
の現在の位置を８１￥ｎ４る。
このような位置検知装置では、複数の送信装置が必要で
あるため、高価になってしまう。また、送信装置を常時
正常に動作させるために、煩繁に点検亡保守を行なわな
（プればならないという欠点があった。特に、飛行場の
ように屋外で用いられる場合は、送信装置の設置環境が
厳しいものどなるため、常時点検や保守が必要となる。
あるため、高価になってしまう。また、送信装置を常時
正常に動作させるために、煩繁に点検亡保守を行なわな
（プればならないという欠点があった。特に、飛行場の
ように屋外で用いられる場合は、送信装置の設置環境が
厳しいものどなるため、常時点検や保守が必要となる。
さらに、上述のような位置検知装置は電波を検知媒体と
しているため、電波法の規制を受けるという欠点があっ
た。
しているため、電波法の規制を受けるという欠点があっ
た。
それゆえに、この発明の主たる目的は、安価でかつ白検
や保守の必要がほとんどなく、電波法による２、り制を
全く受ｔＪないような移動体の位置検知装置を提供づる
ことである。
や保守の必要がほとんどなく、電波法による２、り制を
全く受ｔＪないような移動体の位置検知装置を提供づる
ことである。
この発明は、要約づれば、移動体から発生した光ビーム
を回動方向に走査覆ることによって移動体の位置を検知
する装置であつ゛Ｃ１入躬光方向に光を反則−４る光反
射手段を移動体とは離れた少なくとも３箇所に固定し、
移動体には、光ビーム発（を手段とその光ビームを走査
づる光ビーム走査子［すと光反射手段からの反射光を受
光づる受光手段とを８１）、さらに受光手段の受光用ノ
Ｊに基づいて移動体を中心とＪる３つの光反銅手段間の
聞き角を検出し、での検出した開き角と予め設定された
光反射手段の位置情報とに基づいて移動体の位置を演梓
するようにしたものである。
を回動方向に走査覆ることによって移動体の位置を検知
する装置であつ゛Ｃ１入躬光方向に光を反則−４る光反
射手段を移動体とは離れた少なくとも３箇所に固定し、
移動体には、光ビーム発（を手段とその光ビームを走査
づる光ビーム走査子［すと光反射手段からの反射光を受
光づる受光手段とを８１）、さらに受光手段の受光用ノ
Ｊに基づいて移動体を中心とＪる３つの光反銅手段間の
聞き角を検出し、での検出した開き角と予め設定された
光反射手段の位置情報とに基づいて移動体の位置を演梓
するようにしたものである。
この発明の」上述の目的およびその池の目的と特徴は、
図面を参照し０行なう以トの詳細な説明から一層明らか
となろう。
図面を参照し０行なう以トの詳細な説明から一層明らか
となろう。
第１図は後述するこの発明の実施例の原理を説明づるた
めの図である。図において、Ｒ１？的に求めるものは、
移動体Ｖの位置と移動方位である。
めの図である。図において、Ｒ１？的に求めるものは、
移動体Ｖの位置と移動方位である。
そしＣ１移動体の位置はｘｙ直角座標系の塵１Ｊ（ｘｖ
。
。
ＶＶ）としく求められる。また、移１９休Ｖの移動方位
は、ｙ軸（好ましくは東西南北のいずれかの方角どされ
る）からの角度情報φとして求められる。
は、ｙ軸（好ましくは東西南北のいずれかの方角どされ
る）からの角度情報φとして求められる。
この移動体Ｖには、たとえはレーザなどの鋭い指向１１
＠右りる光ビームを発生する光ビーム発生手段と、での
光ビームを外部に走査プる光ビーム走査１段ど、後述す
る光反射手段△、ＢおよびＣからの反射光を受光づる受
光手段とを含む。
＠右りる光ビームを発生する光ビーム発生手段と、での
光ビームを外部に走査プる光ビーム走査１段ど、後述す
る光反射手段△、ＢおよびＣからの反射光を受光づる受
光手段とを含む。
一方、移動体Ｖとは繭れて３つの光反射手段Ａ。
ＢおよびＣが設ＬＪられる。これら光反射手段Δないし
くＣは、たとえば飛行場などの屋外では地−Ｆに固定さ
れ、工場などの屋内では天井や壁などに固定される。ぞ
しＬ１光光反射段ΔないしＣはほぼ同じ高さとなるよう
に位置決めされる。ここで、光反射手段△ないしＣは入
射した光の方向にでの入側光を反則するという光学的性
質が必要とされる。たどえば、四面体のプリズムを複数
個組合わせることによってそのような光学的性質＠得る
ことかできる。これは、いわゆる］−ナキューブと呼ば
れるもので、市販され１いる。
くＣは、たとえば飛行場などの屋外では地−Ｆに固定さ
れ、工場などの屋内では天井や壁などに固定される。ぞ
しＬ１光光反射段ΔないしＣはほぼ同じ高さとなるよう
に位置決めされる。ここで、光反射手段△ないしＣは入
射した光の方向にでの入側光を反則するという光学的性
質が必要とされる。たどえば、四面体のプリズムを複数
個組合わせることによってそのような光学的性質＠得る
ことかできる。これは、いわゆる］−ナキューブと呼ば
れるもので、市販され１いる。
前述のように、移動体Ｖからは光ヒームが走査されるが
、この走査面は光反射手段△ないし、Ｃが形成づる甲面
と等しく選ばれる。したがって、移動体■から出た光は
光反射手段Ｂ、（：および△ｌＳ。
、この走査面は光反射手段△ないし、Ｃが形成づる甲面
と等しく選ばれる。したがって、移動体■から出た光は
光反射手段Ｂ、（：および△ｌＳ。
順次入側づる。光反劃ｆ段△ないしＣは移＃１）休Ｖか
ら大剣した光をその大幅方向１なわち移動体Ｖの方向に
反則する。したがつく、移動体Ｖでは、光反射手段］３
．Ｃおよび八から順次反引される光ヒームを受光し、そ
のときの光ビームの１９光方向を測定することによって
、移動体Ｖを中心とする光反口１手段ＢとＣとの開き角
βおよび光反射手段Ｃどへとの開き角αを知ることがで
きる。モの目的で、移動体■には、さらに受光手段とこ
の受光手段の受光出力に基づいて光反射手段Ａないし０
間の開き角を検出する開き角検出手段とが設りられる。
ら大剣した光をその大幅方向１なわち移動体Ｖの方向に
反則する。したがつく、移動体Ｖでは、光反射手段］３
．Ｃおよび八から順次反引される光ヒームを受光し、そ
のときの光ビームの１９光方向を測定することによって
、移動体Ｖを中心とする光反口１手段ＢとＣとの開き角
βおよび光反射手段Ｃどへとの開き角αを知ることがで
きる。モの目的で、移動体■には、さらに受光手段とこ
の受光手段の受光出力に基づいて光反射手段Ａないし０
間の開き角を検出する開き角検出手段とが設りられる。
ここで、移動体Ｖ、光反射手段△、光反射手段Ｃに注目
でると、その３点を通る１つの円１を描くことができる
。この円１の軌跡を示１方程式は、光反射手段△および
Ｃの位置情報と王の聞き角αどによって容易に求めるこ
とができる。な「ならば、成る点から見た光反射手段△
およびＣの聞き角がαである場合、その成る点は必ず円
′１上に位置するからである。すなわち、同じ円、Ｆの
異なる３点のつち２点の位置と他の１点から見た２点の
開き角がわかればその３点を通る円の方程式を求めるこ
とができる。同様に、移動体■および光反射手段Ｃおよ
び光反射手段Ｂを通る円２の方程式も、光反射手段（ン
おＪ：びＢの位置情報と移動体Ｖから見た光反射手段Ｃ
および８間の開き角βとによって容易に求めることがで
きる。
でると、その３点を通る１つの円１を描くことができる
。この円１の軌跡を示１方程式は、光反射手段△および
Ｃの位置情報と王の聞き角αどによって容易に求めるこ
とができる。な「ならば、成る点から見た光反射手段△
およびＣの聞き角がαである場合、その成る点は必ず円
′１上に位置するからである。すなわち、同じ円、Ｆの
異なる３点のつち２点の位置と他の１点から見た２点の
開き角がわかればその３点を通る円の方程式を求めるこ
とができる。同様に、移動体■および光反射手段Ｃおよ
び光反射手段Ｂを通る円２の方程式も、光反射手段（ン
おＪ：びＢの位置情報と移動体Ｖから見た光反射手段Ｃ
および８間の開き角βとによって容易に求めることがで
きる。
」二連のようにしく求めた円１の方程式と円２の方程式
とを連立方程式として、移動体の位置座標を特徴とする
請求めれば、円１と円２との交点の位置、づなわち移動
体■と光反射手段Ｃとの位置を求めることができる。光
反射手段Ｃの位置は予めわかっているため、求めた恨か
ら光反射手段Ｃの位置を除けば、移動体Ｖの位置を冑る
ことができる。
とを連立方程式として、移動体の位置座標を特徴とする
請求めれば、円１と円２との交点の位置、づなわち移動
体■と光反射手段Ｃとの位置を求めることができる。光
反射手段Ｃの位置は予めわかっているため、求めた恨か
ら光反射手段Ｃの位置を除けば、移動体Ｖの位置を冑る
ことができる。
一ヒ述のような演粋をづる目的で、移動体Ｖには、法界
手段が設けられる。了しで、この演粋手段には、光反射
手段△ないしＣのイｃ１置情報が予め設定され又いる。
手段が設けられる。了しで、この演粋手段には、光反射
手段△ないしＣのイｃ１置情報が予め設定され又いる。
また、開き色検出手段によって検出された聞き角がりえ
られる。
られる。
（ｉお、移ｐム体Ｖの移動刃（（７ψ旧青述するようＬ
ｏ、移！り休Ｖの（Ｏ置がわかれ１．ｆ容易に求めると
とが（−きる。
ｏ、移！り休Ｖの（Ｏ置がわかれ１．ｆ容易に求めると
とが（−きる。
次に、！５ ＠ＩＪ （本Ｖの位置および移動力ｌｉｔ
の法枠１こついてさらに詳細にｙｔ ｔ（１１？する。
の法枠１こついてさらに詳細にｙｔ ｔ（１１？する。
まず、移動体Ｖの法枠手段には以下の情報が設定される
。
。
（Ｘａ、 ｙａ）・・・光反射手段△の位置情報（ｘｂ
、ｙｂ）・・・光反射手段Ｂの位置情報（ＸＣ，ｙｃ）
・・・光反射手段Ｃの位置情報εΔ・・・光反剣手段へ
をＣとを結ぶ線分がｘ軸となづ角度 εＢ・・・光反射手段ＣとＢとを結ぶ線分が×軸となす
角度 ｒＬＡ・・・光反射手段ＡとＣとの間の距離Ｑ、Ｂ・・
・光反射手段ＣとＢとの間の距離ただし、εＡ、εＢ、
εＣは、それぞれ、光反射手段△、Ｂ、Ｃの座標から計
算で求めることもできる。
、ｙｂ）・・・光反射手段Ｂの位置情報（ＸＣ，ｙｃ）
・・・光反射手段Ｃの位置情報εΔ・・・光反剣手段へ
をＣとを結ぶ線分がｘ軸となづ角度 εＢ・・・光反射手段ＣとＢとを結ぶ線分が×軸となす
角度 ｒＬＡ・・・光反射手段ＡとＣとの間の距離Ｑ、Ｂ・・
・光反射手段ＣとＢとの間の距離ただし、εＡ、εＢ、
εＣは、それぞれ、光反射手段△、Ｂ、Ｃの座標から計
算で求めることもできる。
まず、移動体Ｖからの光ビームの走査によって移動体Ｖ
の移動方向に対する光反射手段Ａ、Ｂ。
の移動方向に対する光反射手段Ａ、Ｂ。
Ｃのそれぞれの開き角θ△、θＢ、θＣが測定される。
次に、移動体Ｖから見た光反射手段△とＣどの開き角α
および移動体Ｖから見た光反射手段ＣとＢとの開き角β
が次式〈１〉および（２）によって求められる。
および移動体Ｖから見た光反射手段ＣとＢとの開き角β
が次式〈１〉および（２）によって求められる。
α＝１θ△−θＣ＋ ・・・（１）
β＝１θＢ−〇Ｃ１・・・（２）
また、）Ｔ（Ｔおよび２の半径γ△およびγＢは次式（
３）および（４）によって求められる。
３）および（４）によって求められる。
γΔｔａｎα＝琵△／２より
γＡ＝ （ｕ△／２）ｃｏｔ ａ・（３）７８ ｔａｎ
β＝ＱＢ／２より γＢ＝（１１Ｂ／２）ｃｏｔβ・（４）ここで、計算を
簡単化するため、光反射手段Ｃを原点とするＸＹ座欅系
で考える。ＸＹ座標系ての円１の中心０Ａｆ７）座１！
Ｊ（ＸＡ、Ｙ△）は、次式（５）および（６）によって
求められる。
β＝ＱＢ／２より γＢ＝（１１Ｂ／２）ｃｏｔβ・（４）ここで、計算を
簡単化するため、光反射手段Ｃを原点とするＸＹ座欅系
で考える。ＸＹ座標系ての円１の中心０Ａｆ７）座１！
Ｊ（ＸＡ、Ｙ△）は、次式（５）および（６）によって
求められる。
ＸΔ＝−γＡｃｏｓ （ｙｔ、／２−ａ−εＡ’）＝
γ△ｓｉｎ （ε△−１−α） ・・・（５）Ｙ△−
γ△ｓｉｎ （π／２〜α−ε△）＝γＡｃｏｓ
（ε△・（−α） ・・・（６）ＸＹ座標系での円２の
中心ＯＢの座標（ＸＢ、ＹＢ）も同様にして次式（７）
および（８）にょっ′Ｃ求められる。
γ△ｓｉｎ （ε△−１−α） ・・・（５）Ｙ△−
γ△ｓｉｎ （π／２〜α−ε△）＝γＡｃｏｓ
（ε△・（−α） ・・・（６）ＸＹ座標系での円２の
中心ＯＢの座標（ＸＢ、ＹＢ）も同様にして次式（７）
および（８）にょっ′Ｃ求められる。
ＸＢ＝７ＢＯＯ３（π／２−／３＋εＢ＞−７ＢＳＩｎ
（εＢ−β） ・ （７）ＹＢ＝７Ｂｓｌｎ
ｒπ／２−β−ｔεＢ〉＝ ７３ ｃｏｓ （ｅ Ｂ
−β） ・ （８）ここで、円１および２の方程式は
、それぞれ、次式（９）および〈１ｏ〉となる。
（εＢ−β） ・ （７）ＹＢ＝７Ｂｓｌｎ
ｒπ／２−β−ｔεＢ〉＝ ７３ ｃｏｓ （ｅ Ｂ
−β） ・ （８）ここで、円１および２の方程式は
、それぞれ、次式（９）および〈１ｏ〉となる。
（Ｘｖ−ＸＡ）’ ＋ （Ｙｖ−ＹΔ）２＝（γＡＭ
・・・（９）（Ｘｖ−ＸＢ）
’ ＋ （Ｙｖ −ＹＢ） ２＝（γＢ）２
・・・（１ｏ）ＸＶおよびＹｖを未知数と
して上述の（９）および（１０）式の連立方程式を解く
とＸＹ座標系での移動体Ｖの位置（ＸＶ、ＹＶ）が得ら
れる。
・・・（９）（Ｘｖ−ＸＢ）
’ ＋ （Ｙｖ −ＹＢ） ２＝（γＢ）２
・・・（１ｏ）ＸＶおよびＹｖを未知数と
して上述の（９）および（１０）式の連立方程式を解く
とＸＹ座標系での移動体Ｖの位置（ＸＶ、ＹＶ）が得ら
れる。
ここで、ＸＶ＝ ＸＣ＋Ｘ Ｖ 、 ｙｖ＝ ＶＣ＋
Ｙ Ｖであるから、ｘｙ座標系での移動体Ｖの位ＷＲ（
ｘｖ、 ｙｖ）は、次式％式％） ） ）］ （１１） ） ）］ （１２） ただし、 Ｘ八−（ｊｌ、Ａ／ ２ ） ｃｏｔ αｓｌｎ （
ａ△＋α）Ｙ八−（ＪＩＡ／２）ｃｏｔ ａｃｏｓ
（εＡ＋ａ＞ＸＢ＝ （ＪＩＢ／２）ｃｏｔ βｓ
ｉｎ （εＢ −１３）ＹＢ −（Ｑ、８／２ ）
ｃｏｔ ａｃｏｓ（εＦ３−β）εＡ−ｔａｎ ’
［（ｙａ−ｙｃ） ／ （ｘａ−ｘｃ） ］εＢ＝ｊ
ａｎ ’ ［（ｙｂ−ｙｃ） ／ （ｘｂ−ＸＣ）
］次に、移動体Ｖの移動方位φが求められる。まず、
移動体Ｖと光反射手段Δとを結ぶ線分とｘ軸とがなす角
度ξが次式（１３）によって求められる。
Ｙ Ｖであるから、ｘｙ座標系での移動体Ｖの位ＷＲ（
ｘｖ、 ｙｖ）は、次式％式％） ） ）］ （１１） ） ）］ （１２） ただし、 Ｘ八−（ｊｌ、Ａ／ ２ ） ｃｏｔ αｓｌｎ （
ａ△＋α）Ｙ八−（ＪＩＡ／２）ｃｏｔ ａｃｏｓ
（εＡ＋ａ＞ＸＢ＝ （ＪＩＢ／２）ｃｏｔ βｓ
ｉｎ （εＢ −１３）ＹＢ −（Ｑ、８／２ ）
ｃｏｔ ａｃｏｓ（εＦ３−β）εＡ−ｔａｎ ’
［（ｙａ−ｙｃ） ／ （ｘａ−ｘｃ） ］εＢ＝ｊ
ａｎ ’ ［（ｙｂ−ｙｃ） ／ （ｘｂ−ＸＣ）
］次に、移動体Ｖの移動方位φが求められる。まず、
移動体Ｖと光反射手段Δとを結ぶ線分とｘ軸とがなす角
度ξが次式（１３）によって求められる。
ξ−ｊａｎ ’ Ｉ ＮＩＶ−Ｖａ） ／ （ｘｖ
−ｘａ） ］・・・（１３） ここで、φ＋θＡ十ξ＝３／２πであるから、移動体Ｖ
の移動方位φは次式（１４）によって求められる。
−ｘａ） ］・・・（１３） ここで、φ＋θＡ十ξ＝３／２πであるから、移動体Ｖ
の移動方位φは次式（１４）によって求められる。
φ＝３／２π−θΔ−ξ ・・・（１４）第２図は移動
体Ｖに設けられる光ビーム発生手段、光ビーム走査手段
、受光手段および開き角検出手段の一例を示す外観図で
ある。図においで、円ｎ３の上板４の中心部には、回転
軸５が固着される。したがって、円筒３は回転軸５の回
転に応じて回転される。また、円筒３の側面には、孔６
が形成される。円［３内部には、後述するように半導体
し〜ザがｊＱ ４）られＣおり、そのレーザ光は孔６を
通して外部に投射される。また、この孔６の両側部には
、光反射手段ΔないしＣからの反射光を受光するための
受光部（たとえばフォトダイオードや）第１・トランジ
スタ）７および８が設番プられる。円筒３の下板（図示
ｔ！ｆ）の中央部には、図示しないが軸が固着される。
体Ｖに設けられる光ビーム発生手段、光ビーム走査手段
、受光手段および開き角検出手段の一例を示す外観図で
ある。図においで、円ｎ３の上板４の中心部には、回転
軸５が固着される。したがって、円筒３は回転軸５の回
転に応じて回転される。また、円筒３の側面には、孔６
が形成される。円［３内部には、後述するように半導体
し〜ザがｊＱ ４）られＣおり、そのレーザ光は孔６を
通して外部に投射される。また、この孔６の両側部には
、光反射手段ΔないしＣからの反射光を受光するための
受光部（たとえばフォトダイオードや）第１・トランジ
スタ）７および８が設番プられる。円筒３の下板（図示
ｔ！ｆ）の中央部には、図示しないが軸が固着される。
この軸は円筒３の回転に応じて回転する。そして、この
軸はロータリエンコーダ９に連結され、円筒３の回転が
ロータリエンコーダ９に伝達される。このロータリエン
コーダ９は円筒３から伝達された回転によって円筒３の
回転内、かつしたがってレーザ光の投射角を検出する。
軸はロータリエンコーダ９に連結され、円筒３の回転が
ロータリエンコーダ９に伝達される。このロータリエン
コーダ９は円筒３から伝達された回転によって円筒３の
回転内、かつしたがってレーザ光の投射角を検出する。
ロータリエンコーダ９は、好ましくは、アブソリュート
タイプのものが用いられ、基準の方向に対するレーザ光
の投射角を検出する。
タイプのものが用いられ、基準の方向に対するレーザ光
の投射角を検出する。
この基準の方向は、たとえば移動体Ｖの移動方向に設定
される。
される。
第３図は１２図の実施例の光学系を示す図である。図に
おいて、円筒３の内周壁には、半導体レーザ１０が設け
られる。この半導体レーザ１０から出射したレーザ光は
レンズ′−１１によって拡散され、さらにレンズ１２に
よつ（平行光とされる。
おいて、円筒３の内周壁には、半導体レーザ１０が設け
られる。この半導体レーザ１０から出射したレーザ光は
レンズ′−１１によって拡散され、さらにレンズ１２に
よつ（平行光とされる。
この平行光は円筒３に形成された孔６を通って外部に投
射される。なお、受光部７および８は、光反射手段△な
いしＣから反射された光を受光するためのものであるが
、これらの代えてビームスプリッタ２２およびこのビー
ムスプリッタ２２によつＣ反射される光反射手段△ない
しＣからの光を受光する受光部２３を設けてもよい。
射される。なお、受光部７および８は、光反射手段△な
いしＣから反射された光を受光するためのものであるが
、これらの代えてビームスプリッタ２２およびこのビー
ムスプリッタ２２によつＣ反射される光反射手段△ない
しＣからの光を受光する受光部２３を設けてもよい。
以上のような構成においで、回転軸５が回転すると、円
筒３かりしたがってその内部の光学系も回転し、レーザ
光の走査が行なわれる。また、円筒３の回転に伴ってロ
ータリエンコーダ９がその回転角度を検出し、移動体Ｖ
の移動方向に対するレーザ光の投ｔＪ４ｈ度を検出丈る
。
筒３かりしたがってその内部の光学系も回転し、レーザ
光の走査が行なわれる。また、円筒３の回転に伴ってロ
ータリエンコーダ９がその回転角度を検出し、移動体Ｖ
の移動方向に対するレーザ光の投ｔＪ４ｈ度を検出丈る
。
第４図はこの発明の一実施例の好ましいブロック図であ
る。図において、ＯＲゲート１３には、受光部７および
８から受光出力が与えられる。このＯＲゲート１３の出
力はリングカウンタ１４に与えられるとともに、ＡＮＤ
ゲーＩ〜１５の一方入力に与えられる。このΔＮ（）ゲ
ート１５の他方入力には、ロータリ１ンコーダ９の角度
検出出力が与えられる。すなわち、受光部７および８の
ＯＲ出力によってロータリエンコーダ９の出力が取込ま
れる。ＡＮＤゲート１５の出力はレジスタ１６゜１７お
よび１８に与えられる。これらレジスタ１Ｇないし１８
には、リングカウンタ１４の各ビット出力が個別に与え
られる。このビット出力（よレジスタ１６ないし１８の
書込制御信号として作用する。プなわら、リングカウン
タ１４が歩進づるごとにレジスタ１６ないし１８がレジ
スタ１６→レジスタ１７＝１８の順で書込可能とされる
。これらレジスタ１６ないし１８の出ツノはＣＰｔＪ１
９に与えられる。このＣＰＵ１９には、メモリ２０が接
続される。このメモリ２０には、光反射手段ΔないしＣ
の位置情報や移動体Ｖの位置と移動方位の演ｎのための
演粋プログラム等が格納される。
る。図において、ＯＲゲート１３には、受光部７および
８から受光出力が与えられる。このＯＲゲート１３の出
力はリングカウンタ１４に与えられるとともに、ＡＮＤ
ゲーＩ〜１５の一方入力に与えられる。このΔＮ（）ゲ
ート１５の他方入力には、ロータリ１ンコーダ９の角度
検出出力が与えられる。すなわち、受光部７および８の
ＯＲ出力によってロータリエンコーダ９の出力が取込ま
れる。ＡＮＤゲート１５の出力はレジスタ１６゜１７お
よび１８に与えられる。これらレジスタ１Ｇないし１８
には、リングカウンタ１４の各ビット出力が個別に与え
られる。このビット出力（よレジスタ１６ないし１８の
書込制御信号として作用する。プなわら、リングカウン
タ１４が歩進づるごとにレジスタ１６ないし１８がレジ
スタ１６→レジスタ１７＝１８の順で書込可能とされる
。これらレジスタ１６ないし１８の出ツノはＣＰｔＪ１
９に与えられる。このＣＰＵ１９には、メモリ２０が接
続される。このメモリ２０には、光反射手段ΔないしＣ
の位置情報や移動体Ｖの位置と移動方位の演ｎのための
演粋プログラム等が格納される。
したがって、ＣＰＵ１９はレジスタ１６ないし１８から
与えられる情報に基づいて移動体Ｖの位置情報や移動方
位の演粋を行なう。さらに、このＣＰ ｔＪ １９には
、利用具間２１が接続される。この利用装置２１は、Ｃ
Ｐ Ｕ １９によって求められた４（？ ｒ情報あるい
は移動方位を利用するための装置で８５す、を−どえば
自動操１ｊ装置＼＼・表示装置等を含む。
与えられる情報に基づいて移動体Ｖの位置情報や移動方
位の演粋を行なう。さらに、このＣＰ ｔＪ １９には
、利用具間２１が接続される。この利用装置２１は、Ｃ
Ｐ Ｕ １９によって求められた４（？ ｒ情報あるい
は移動方位を利用するための装置で８５す、を−どえば
自動操１ｊ装置＼＼・表示装置等を含む。
動作において、第２図に示づ回転軸５が回転され、レー
ザ光の走査が行１．７ねれる。このとき、ロークリエン
コーダ９からは移動体■の移動方向に対づるシー１ｆ光
の投射角度が順次出ノｊされる。ここで、移動体Ｖから
出たレーザ光が光反射手段Ｂに大剣し・たとすると、光
反射手段Ｂはその入射光を移動体Ｖ方向に反射する。こ
の反射光は受光部７あるいは８によって検知され、ＯＦ
クグー１−１３の出力がハイレベルとなる。したがって
、リングカウンタ１４が歩進され、たとえばレジスタ１
６が書込可能とされる。才た、ＯＲゲー、ｆ−’Ｉ ５
が開成され、ロータリエンコーダ９からの角度情報がレ
ジスタ１０に格納される。このとき、レジスタ１６に取
込まれた角度情報は、移動体Ｖの移動方向に対するレー
ザ光の投射角度であるとともに、移動体■の移動方向に
対する光反射手段Ｂの開き角θＢである。さら（、二、
レーリ′光の走査が行なわれ、レーリ°光が光反射手段
Ｃに大割すると、再びリングカウンタ１４が歩進され、
レジスタ１７が書込可能とされる。したかつ−（、レジ
スタ１７に［−１−クリエンコーダ９からの角度ｔＦＪ
９０が格納される。このときの角度情報は移動体Ｖの
移動方向に苅づる光層ｆＡ４手段Ｃの開き角θＣである
。さらに、レーＴＪ’光の走査が行なわれ、そのレーザ
光が光反射手段△に大剣すると、今度は移ｌｊＪ体Ｖの
移動方向に灼づる光反射手段△の開き角Ｏ△がしＩジス
タ゛１８に格納される。
ザ光の走査が行１．７ねれる。このとき、ロークリエン
コーダ９からは移動体■の移動方向に対づるシー１ｆ光
の投射角度が順次出ノｊされる。ここで、移動体Ｖから
出たレーザ光が光反射手段Ｂに大剣し・たとすると、光
反射手段Ｂはその入射光を移動体Ｖ方向に反射する。こ
の反射光は受光部７あるいは８によって検知され、ＯＦ
クグー１−１３の出力がハイレベルとなる。したがって
、リングカウンタ１４が歩進され、たとえばレジスタ１
６が書込可能とされる。才た、ＯＲゲー、ｆ−’Ｉ ５
が開成され、ロータリエンコーダ９からの角度情報がレ
ジスタ１０に格納される。このとき、レジスタ１６に取
込まれた角度情報は、移動体Ｖの移動方向に対するレー
ザ光の投射角度であるとともに、移動体■の移動方向に
対する光反射手段Ｂの開き角θＢである。さら（、二、
レーリ′光の走査が行なわれ、レーリ°光が光反射手段
Ｃに大割すると、再びリングカウンタ１４が歩進され、
レジスタ１７が書込可能とされる。したかつ−（、レジ
スタ１７に［−１−クリエンコーダ９からの角度ｔＦＪ
９０が格納される。このときの角度情報は移動体Ｖの
移動方向に苅づる光層ｆＡ４手段Ｃの開き角θＣである
。さらに、レーＴＪ’光の走査が行なわれ、そのレーザ
光が光反射手段△に大剣すると、今度は移ｌｊＪ体Ｖの
移動方向に灼づる光反射手段△の開き角Ｏ△がしＩジス
タ゛１８に格納される。
ＣＩ） Ｕ １９は、レジスタ１６ないし′１８から角
度情報θＢ、ＯＣ，θΔを読出し、前述の（１）および
（２）式の法枠を１１ない聞き角αおよびβを求める。
度情報θＢ、ＯＣ，θΔを読出し、前述の（１）および
（２）式の法枠を１１ない聞き角αおよびβを求める。
以下、（３）ないしく１２）式の法枠を（ｊない、移動
体Ｖの位置とその移動方位との法枠を行なう。
体Ｖの位置とその移動方位との法枠を行なう。
以上のごとく、上述の実施例では、地上に従来のような
送信装置を設昏）る必要はなく、簡甲かつ支価な位ｒｆ
Ｒ検知装冒が得られる。また、光反射手段は送信装置の
ような面倒な点検を保守を何ら必要どしない。さらに、
検知媒体としで用いられる光は相互に１−渉しないため
、無数の移動体■が同時に光層ＩＪ手段△ないしＣを利
用しＣ位置検知をづることができる。
送信装置を設昏）る必要はなく、簡甲かつ支価な位ｒｆ
Ｒ検知装冒が得られる。また、光反射手段は送信装置の
ような面倒な点検を保守を何ら必要どしない。さらに、
検知媒体としで用いられる光は相互に１−渉しないため
、無数の移動体■が同時に光層ＩＪ手段△ないしＣを利
用しＣ位置検知をづることができる。
ＩｅＫ６３、上述の実施例ｒ ｔｉｔ、 、移動体に対
す光反射手段ΔないしＣの開き角を１愈出するために１
ブソリュ−トタイプのロークリエンコーダを用いたが、
これに代えでインクリメンタルタイプのロータリ１ンコ
ータを用いてもよい。この場合、インクリメンタルタイ
プのロータリエン」−夕′から出力されるパルス数をカ
ラン１〜１ノ、そのカウント値に基づいて角度を求めれ
ばよい。さらに、このＪ：うなカウント手段をｇ（１４
）るならば、回転１１１５をパルスモータなどで駆動し
、そのパルスモータに与えるパルス数をカウンタ手段て
カウンタ手段ることによって角度情報を求めてもよい。
す光反射手段ΔないしＣの開き角を１愈出するために１
ブソリュ−トタイプのロークリエンコーダを用いたが、
これに代えでインクリメンタルタイプのロータリ１ンコ
ータを用いてもよい。この場合、インクリメンタルタイ
プのロータリエン」−夕′から出力されるパルス数をカ
ラン１〜１ノ、そのカウント値に基づいて角度を求めれ
ばよい。さらに、このＪ：うなカウント手段をｇ（１４
）るならば、回転１１１５をパルスモータなどで駆動し
、そのパルスモータに与えるパルス数をカウンタ手段て
カウンタ手段ることによって角度情報を求めてもよい。
この場合、ロータリ１ンフーダは不要となる。
また、円筒３は全周回転させでもよいし、全周の一部だ
番ノ回ｌｌｌさせるようにしてもよい、、すなわら、レ
ーザ光の走査範囲に光反射手段△ないしＣが入れｔ、【
よい。
番ノ回ｌｌｌさせるようにしてもよい、、すなわら、レ
ーザ光の走査範囲に光反射手段△ないしＣが入れｔ、【
よい。
以上説明しｌ、：移動体の位同検知装茜は、ＩＩ々の分
野で用いることができる。たとえば、飛行場にお番ノる
飛行Ｉの位置検知つ、港湾内での船舶などの位置検知に
用いることができる。さらには、工場などの屋内での無
人移動搬送機械等の位置検知にも用いることができる。
野で用いることができる。たとえば、飛行場にお番ノる
飛行Ｉの位置検知つ、港湾内での船舶などの位置検知に
用いることができる。さらには、工場などの屋内での無
人移動搬送機械等の位置検知にも用いることができる。
この場合、イひＩｆＩ！検知装同に具間て得られた位置
１ｎ報と移動方位情報とによって無人移動搬送機械の移
動を遠隔走査または自動制御することもできる。このよ
うな場合、（ＣＩ） Ｕ １９おＪ、びメ［す２０はセ
ンタに設（Ｊられてもよい。この場合、レジスタ１６な
いし１８の出力情報をセンタに無線あるいは光を用いて
送信すればよい。
１ｎ報と移動方位情報とによって無人移動搬送機械の移
動を遠隔走査または自動制御することもできる。このよ
うな場合、（ＣＩ） Ｕ １９おＪ、びメ［す２０はセ
ンタに設（Ｊられてもよい。この場合、レジスタ１６な
いし１８の出力情報をセンタに無線あるいは光を用いて
送信すればよい。
第５図はこの発明の他の実施例を示１図である。
この実施例では、移動体ｖ２にΔｌ 、 ＢＴ 、 Ｃ
Ｊが設番〕られる。一方、移動体ｖ１には、第２図およ
び第３図に示すような光ビーム発生、走査、受光のため
の手段ＬＳが設置ノられる。したがって、この実ｍ閤ｖ
＋、ｉ、移動体Ｖ２に対する移動体Ｖ１の１目対位置
が演梓されるヮでのために、メモリ２０（第４図９照）
には、移動体ｖ２の成る位置（好まり、りＩ渫、光反射
手段△’ 、 Ｆ３’ 、 （：’ のいｆれかの位Ｐ
￥）を基準とＪる光層用ｆ段Ａ′、１３′、Ｃ′の位置
のデータが記１へされる。また、この位置データは移動
体＼１２の機種別に記憶される。
Ｊが設番〕られる。一方、移動体ｖ１には、第２図およ
び第３図に示すような光ビーム発生、走査、受光のため
の手段ＬＳが設置ノられる。したがって、この実ｍ閤ｖ
＋、ｉ、移動体Ｖ２に対する移動体Ｖ１の１目対位置
が演梓されるヮでのために、メモリ２０（第４図９照）
には、移動体ｖ２の成る位置（好まり、りＩ渫、光反射
手段△’ 、 Ｆ３’ 、 （：’ のいｆれかの位Ｐ
￥）を基準とＪる光層用ｆ段Ａ′、１３′、Ｃ′の位置
のデータが記１へされる。また、この位置データは移動
体＼１２の機種別に記憶される。
Ｌ述のような実施例では、移動体Ｖ２から定距離、定角
度を保って移動体Ｖ１を移動さけることが容易１；でき
る。
度を保って移動体Ｖ１を移動さけることが容易１；でき
る。
以上にように、この発明によれば、光ビームを媒体とし
て位階検知を行イ１−）ため、構成が簡単がつプｚ１西
となり、従来のように面倒な点検や区室がほとんど不要
どなる、また、従来のように電波法などの規制を受ける
ことがない２．さらに無数の移動体が同時（、二位置検
知を行なうことがてぎる。
て位階検知を行イ１−）ため、構成が簡単がつプｚ１西
となり、従来のように面倒な点検や区室がほとんど不要
どなる、また、従来のように電波法などの規制を受ける
ことがない２．さらに無数の移動体が同時（、二位置検
知を行なうことがてぎる。
第１図はこの発明の一実施例の卯Ｉｆを説明するための
図である。第２１！ｌは移動体＼／に設けられる光ビー
ム発生手段、光走査手段、受光手段および間き色情１１
１手段の一例をポリ−外観図である。第３図１４第？図
の光栄系を示す図である１、第４図はこの発明の一実施
例の好ましいブ１ｊツク図である。 第５図番４との発ＩＩりの他の実施例を示ｇ図τ′ある
。 図にＪ３いて、■は移動体、Δ’ＪいしＣは光反射手段
、３は円筒、５は回転軸、７および８は受光部、９は口
〜タリエン」−夕、１ｏは半導体１ノー・曇ア、１９は
ＣＩ” ｔＪ、２０はメモリを承り。 ｑ＋ｉ 、２ （０，０） 葆２目 煽３悶 郵Ａ図 碩Ｓ閉 す
図である。第２１！ｌは移動体＼／に設けられる光ビー
ム発生手段、光走査手段、受光手段および間き色情１１
１手段の一例をポリ−外観図である。第３図１４第？図
の光栄系を示す図である１、第４図はこの発明の一実施
例の好ましいブ１ｊツク図である。 第５図番４との発ＩＩりの他の実施例を示ｇ図τ′ある
。 図にＪ３いて、■は移動体、Δ’ＪいしＣは光反射手段
、３は円筒、５は回転軸、７および８は受光部、９は口
〜タリエン」−夕、１ｏは半導体１ノー・曇ア、１９は
ＣＩ” ｔＪ、２０はメモリを承り。 ｑ＋ｉ 、２ （０，０） 葆２目 煽３悶 郵Ａ図 碩Ｓ閉 す
Claims (4)
- （１） 移動体から発生した光ビームを回動方向に走査
することによって移動体の位置を検知する位置検知装置
であって。 前記移動体とは離れた少なくとも３箇所に設置され、入
射光方向に光を反射する３つの光反射手段、 前記移動体に設けられ、前記光ビームを発生づる光ビー
ム発生手段、 前記移動体に設【ノられ、前記光ビームを回動方向に走
査する光ビーム走査手段、 前記移動体に設けられ、前記光反射手段からの反射光を
受光づる受光手段、 前記受光手段の受光出力に基づいて、前記移動体から見
た前記３つの光反射手段間の開き角を検出プる間き角検
出手段、および 予め前記３つの光反射手段の位置情報が設定され、その
位置情報と前記開き角検出手段によって検出されたａ■
き角とに基づいて、前記移動体の位置を演算Ｊる位置演
算手段を備える、移動体の位置検知装置。 - （２） さらに、前記３つの光反射手段の位置情報と前
記開き角検出手段によって検出された開き角とに基づい
て、前記移動体の移動方向を演算する手段を含む、特許
請求の範囲第１項記載の移動体の位置検知装置。 - （３） 前記３つの光反射手段は固定物体に設置され、 前記位置演算手段は予め決められた固定位置からの絶対
位置を演算する、特許請求の範囲第１項または第２項記
載の移動体の位置検知Ｐｉ置。 - （４） 前記３つの光反射手段は前記移動体とは異なる
他の移動体に設置され、 前記位置演算手段は前記他の移動体との相対位置を特徴
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の移動体の
位置検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083682A JPS5967476A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 移動体の位置検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083682A JPS5967476A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 移動体の位置検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967476A true JPS5967476A (ja) | 1984-04-17 |
| JPH0248069B2 JPH0248069B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=14009667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9083682A Granted JPS5967476A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 移動体の位置検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967476A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62249010A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-30 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検知システム |
| JPS62269610A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-24 | 株式会社クボタ | 移動体の走行制御装置 |
| JPH01146116U (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | ||
| JPH01316808A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-21 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
| JPH02109105A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-20 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向位置検出装置 |
| JPH02157912A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-18 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
| JPH0358105A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-13 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
| JPH0385609A (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-10 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
| ES2184626A1 (es) * | 2001-07-16 | 2003-04-01 | Ct De Automatizacion Robotica | Sistema de localizacion de objetos en movimiento. |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4887287A (ja) * | 1972-02-28 | 1973-11-16 | ||
| JPS5237788A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Process for production of photovoltaic elements |
| JPS5273063A (en) * | 1975-12-15 | 1977-06-18 | Fujitsu Ltd | Method of safety navigation by use of infrared rays |
| JPS5299849A (en) * | 1976-02-16 | 1977-08-22 | Komatsu Mfg Co Ltd | Apparatus for measuring actual position of ship on sea |
| US4099591A (en) * | 1976-09-02 | 1978-07-11 | Westinghouse Electric Corp. | Vehicle control scanning system |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP9083682A patent/JPS5967476A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4887287A (ja) * | 1972-02-28 | 1973-11-16 | ||
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| JPS5299849A (en) * | 1976-02-16 | 1977-08-22 | Komatsu Mfg Co Ltd | Apparatus for measuring actual position of ship on sea |
| US4099591A (en) * | 1976-09-02 | 1978-07-11 | Westinghouse Electric Corp. | Vehicle control scanning system |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62249010A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-30 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検知システム |
| JPS62269610A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-24 | 株式会社クボタ | 移動体の走行制御装置 |
| JPH0528116B2 (ja) * | 1986-05-16 | 1993-04-23 | Kubota Kk | |
| JPH01146116U (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | ||
| JPH01316808A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-21 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
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| JPH02157912A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-18 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
| JPH0358105A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-13 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
| JPH0385609A (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-10 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の操向制御装置 |
| ES2184626A1 (es) * | 2001-07-16 | 2003-04-01 | Ct De Automatizacion Robotica | Sistema de localizacion de objetos en movimiento. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0248069B2 (ja) | 1990-10-23 |
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