JPS5968693A - 光ビ−ムを利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置 - Google Patents

光ビ−ムを利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置

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JPS5968693A
JPS5968693A JP17956582A JP17956582A JPS5968693A JP S5968693 A JPS5968693 A JP S5968693A JP 17956582 A JP17956582 A JP 17956582A JP 17956582 A JP17956582 A JP 17956582A JP S5968693 A JPS5968693 A JP S5968693A
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light beam
laser beam
optical beam
moving body
information transmission
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Toshihiro Tsumura
俊弘 津村
Shigeki Kamei
亀井 茂樹
Hiroharu Waratani
藁谷 弘治
Kyoichi Sekihara
関原 亨一
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/66Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ビームを利用した移動体の追尾式誘導ならび
に情報伝達装置に関し、特に所要経路を移動する移動体
に追尾して光ビームを照射し得るようにしたことにより
情報伝達の効率を向上させた光ビームを利用した移動体
の追尾式誘導ならびに情報伝達装置を提案したものであ
る。
本発明者は以前より、例えは無人搬送車の如き地上移動
体を誘導走行させる技術として、光ビームを走査するこ
とにより得られる経路に沿って、前記地上移動体を誘導
走行させる技術研究の成果を特許出願している(特願昭
55−141306)。
しかして今日、光ビームを走査することに基づいて地上
移動体を単に誘導走行させるたけてなく、地上移動体に
例えは速度制御指令、停止又は発進指令、行先番地指令
等の各種の制御指令を伝達するととも(こ、地上移動体
の各部装置の状態、例えはバッテリの消費状態、車のナ
ンバー、積載荷物の種類・重M等を把握してこれを制御
することが要言肖されている。
そして、斯かる要請に鑑みて本発明者は、走行移動する
地上移動体に追尾して光ビームを照射することにより地
上移動体の走行経路を与える一方、より多くの情報を伝
達し得るとともに情報伝達の効率を向上し得る光ビーム
を利用した地上移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装
置を提案し、すでに特許出願している(特願昭57−7
4291)。
上記装置は、光ビームを発射する光ビーム発生装置と、
発射された光ビームを反射して地上移動体の歩行経路に
照射せしめる追尾ミラーと、該追尾ミラーを回動する駆
動モータと、前記地上移動体に取付けられるとともに入
射した前記光ビームをその入射方向と同一方向に反射す
る反射手段と、該反射手段により反射された光ビームの
通過域に配されるとともに該光ビームの到達位置の変化
に対応した検出信号を出力する光ビーム検出手段とを具
備しており、且つ前記検出信号に基き追尾ミラーにより
反射された光ビームが前記経路を走行する地上移動体に
追尾して照射されるべく前記モータの回転を制御するよ
うに構成されている。
しかしながら上記装置では、反射手段により反射された
光ビームが所定の反射経路を逸脱した場合には地上移動
体の誘導ならびに情報伝達が出来なくなるという欠点か
あ7た。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ−)で、
反射手段により反射された光ビームが所定の反射経路を
逸脱しないようにして、地上移動体及び空中移動体を含
む移動体に追尾して光ビームを照射するとともにより多
くの情報を伝達し得る光ビームを利用した移動体の追尾
式誘導ならびに情報伝達装置を提供することを目的とす
る。
以下、本発明に係る光ビームを利用した移動体の追尾式
誘導ならひに情報伝達装置(以下「本発明装置」という
)の一実施例について図面とともに説明する。  。
第1図は本発明装置の構成を示す説明図である。
本発明装置は光ビーム発生装置としての長手方向一端部
から後述するレーザビームLI3を発射するレーザビー
ム発生装置1と、反射装置2と、移動体としての例えば
地上移動体3に取付けられた反射手段としての3個のコ
ーナキューブ4a、4b及び4Cと、反射光ビーム検出
手段としての例えば太陽電池よりなるレーザビーム検出
器5a、5b等から構成されている。なお、レーザビー
ムLBは光束の断面が例えば略円形状であって且つ比較
的大径のものであり、その径寸法はコーナキューブ4a
、4b、4Cの形状及び配設状態等に関連して、レーザ
ビームLBが2つのコーナキューブ4a14b又は4a
、4Cにまたがって照射し得るように、レーザビーム発
生装置1に内蔵したコリメータ等を調節することにより
定められる。また、コーナキューブ4a。
4b及び4Cは、移動体3の移動方向に関連して例えは
移動体3の前後方向に前側から4b、4a、4cの順で
一列に並べて配列されている。
レーザビーム発生装置1は地上移動体3か移動すべき経
路Wの上方の適所に、レーザビームLBを例えば略水平
方向に発射するように配設されている。
そして、レーザビーム発生装置1の近傍にはレーザビー
ム変調手段としての例えば音響光学変調器(図示せず)
がレーザビームLBを変調1べく配設されている。この
音響光学変調器は例えは長方形状のガラス体の一端部に
圧電素子を貼着して構成したものであって、圧電素子に
電気信号を与えるとガラス体は電気振動により疎密波す
なわち屈折率の周期的変化を生じ、これが回折格子の曇
きをする結果、ガラス体に入射したレーザビームLBを
回折させるものである。
反射装置2は、例えは矩形の全反射鏡よりなり、レーザ
ビームLBを反射し−ご経路W上に照射せしめるべくレ
ーザビームLBの通過域に配設されている。反射装置2
は、回動装置と1−でのステップモータ21の回転軸2
11に第2図に示す如く減速比が例えば1:110の減
連機212を介して取付けられていて以下の如く回動さ
れる。即ぢ、ステップモータ21は後述するモータ駆動
回路223GT<5図参照)から正転パルスS又は逆転
パルスS′が入力端子に入力すると正転又は逆転するよ
うになっており、これにより反射装置2が正方向又は逆
方向に回動されて反射装置2によって反射されたレーザ
ビームLBが地上移動体3に取付けられたコーナキュー
ブ4a、4b及び4Cに後述する如く常に到達するよう
になっている。コーナキューブ4a、4b及び4cは第
3図に示す如くこれに入射したレーザビームLBをその
入射方向と同一方向、即ち反射装置2に向けて反射レー
ザビーム検出器又4まLB”として反射するものである
しかして、レーザビームLBがコーナキューブ4a及び
4bにまたがって第4図に1点鎖線で示す如く入射した
場合には、コーナキューブ4bからの反射レーザビーム
LB’は第4図に1点鎖線で示す如く入射方向に反射す
る。
また、レーザビームLBがコーナキューブ4吸ひ4Cに
またがって第5図に1点鎖線で示す如く入射した場合に
はコーナキューブ4cからの反射レーザビームLB’は
第5図に1点鎖線で示す如く入射方向に反射する。そし
て、レーザビーム発生装置1の近傍においてレーザビー
ムLBの通過経路を挾むようにレーザビーム検出器5a
及び5bかその検知面を反射装置2側に向けて適寸熱て
て対設されており、コーナキューブ4a及び4cからの
反射レーザビームLB’はこのレーザビーム検出器5a
及び5吻検知面に入射する。そうするとレーザビーム検
出器5a及び5bは検出信号P及びP′を出力する。な
お、レーザビーム検出器5a及び5b間の離隔寸法は、
上述の如く一列に並べて配設された複数個のコーナキュ
ーブのうちの両端部に配設されたコーナキューブ4a及
び4C間の離隔寸法に関連して定められる。
而して、コーナキューブ4aiこより反射された反射レ
ーザビームL B //は、レーザビーム発生装置1に
向けて反射され、レーザビーム検知器5a及ヒ5bノ中
間部に到達する。6はレーザビーム発生装置1の近傍に
レーザビームLB″を反射すべく適宜に傾斜して配設さ
れたハーフミラ−である。このハーフミラ−6により反
射したレーザビームLB//は、ハーフミラ−6の近傍
に配設されたレーザビーム検出器7の検知面に入射する
。この検知面にレーザビームしB″が入射するとレーザ
ビーム検知器7は検出信号I)//を出方し、この出方
信号P″は後述するように情報伝達装置8に入力する。
また、コーナキューブ4aの近傍にはレーザビームLB
を受光して検知信号を出力する図示しないレーザビーム
検知器及び反射レーザビームしB″ヲ変調るレーザビー
ム変調手段としての例えば音響光学変調器(図示せず)
が配設されている。
第6図は検出信号P及びP′を処理してステップモータ
21の回転を制御する回動制御器22のブロックダイヤ
グラムである。
回動制御器22は、増幅器221、例えばフリップフロ
ップ回路よりなる正逆転制御回路222、モータ駆動回
路223及びパルス発振回路224より構成されており
、増幅器221により増幅された検知信号P又はP′は
増幅器221で増幅された後正逆転制御回路222に印
加され処理された後正転信号を又は、逆転信号【′とし
てモータ駆動回路223に入力される。
尚、前記モータ駆動回路223においてはパルス発振回
路224から入力されるパルス列を前記正転信号【又は
逆転信号【′により変調して正転パルスS又は逆転パル
スS′として出方する。ステップモータ21は正転パル
スS又は逆転パルスS′が入力することによって、回転
軸211が正転又は逆転する。
而して、レーザビームLBが第4図に示す如くコーナキ
ューブ4a及び4bにまたがって入射している場合には
、コーナキューブ4bからの反射レーザビームLB’が
レーザビーム検出器5bに入射し、このレーザビーム検
出器5bは検出信号P′を出力する。
そして、前述のようにモータ駆動回路223からステッ
プモータ21に逆転パルスS′か入力するのでステップ
モータ21は逆転する。而して、移動体3か第1図及び
第4図に矢符で示す方向に移動すると、レーザビームL
Bは第5図に示す如くコーナキューブ4b及び4Cにま
たがって入射するようになる。そうすると、コーナキュ
ーブ4CからのレーザビームLB’がレーザビーム検出
器5aに入射して、レーザビーム検出器5aは検出信号
Pを出力する。そして、前述のようにモータ駆動回路2
23からステップモータ21に正転パルスSが入力して
、ステップモータ21は正転する。
このようにして反射装置2が正方向又は逆方向に回動さ
れることにより、コーナキューブ4a、4b及び4Cに
対するレーザビームLBの入射方向が修正されるので、
レーザビーム(J所要経路を逸脱することなくコーナキ
ューブ4a 、 4b及び4cに入射する。
それ故、−列に並べて配設されたコーナキューブ4a、
4b及び4cのうちの両端部のコーナキー−ブ4b及び
4Cは、レーザビームLBを移動体に追尾しっつ照射す
るための制御に与る。
そして、上述したところから明らかなように常にレーザ
ビームLBか入射するコーナキューブ4aは以下の如き
情報伝達に与る。すなわち、情報伝達装置8、前記レー
ザビーム検知器及び音響光学変調器を用いてレーザビー
ム発生装置1側すなわち固定(11117b)ら移動体
3へ例えば移動体3を誘導走行させるための制御指令、
速度制御指令、停止又は発進指令、行先番地指令等の各
種の制卸指令を伝達し得、また移動体3から前記固定側
へ移動体3の各部装置の状態、例えばバッテリの消費状
態、車のナンバー、積載荷物の種類・重量の情報を伝達
し得る。なお、経路W上に地上移動体3が存在しない場
合にはレーザビームLBが所要の周期で走査されつつ経
路W上に照射されるようにしである。
以上詳述した如く本発明装置は所要経路を移動する移動
体に追尾して光ビームを照射し得るようにしたことによ
り移動体の移動経路を与える一方、移動体に取付けた複
数個の反射手段のうちの適宜のものを情報伝達のために
のみ使用して確実且つ効率良く伝達できる情報量の増大
を図り得るなど本発明は優れた効果を奏する。
なお、上述の実施例では一対のレーザビーム検出器5a
及び5bを用いたが、更に一対のレーザビーム検出器を
レーザビーム検出器5a、5bの対設方向に直交して対
設するとともに、反射装置2をステップモータ21の回
転軸211に直交する方向にも回動し得るようにし、ま
た、複数個の反射手段を移動体の進行方向及び横方向に
略十文字状に配設し、更にその為の回動制御器を付加す
ることによっ二任意の方向に逸脱することなく反射レー
ザビームLB’の反射方向を所定の反射方向に修正し得
る。
また上述の実施例では光ビームとしてレーザビームLB
を用いることとしたかこれに限ることなく、赤外線ビー
ム、可視光ビームなどを用いることとしても同様の効果
が得られることは勿論である。
更に、上述の実施例ではレーザビーム検出器5a、5b
及び7として太陽電池を用いたが、これに限ることなく
リニアダイオードアレー、光電セルCdsなどを用いて
もよいことは勿論である。
また、上記実施例では移動体として地上移動体3を用い
た場合lこついて述べたが、これに限ることなく移動体
としては例えばクレーン、飛行機等の空中移動体であっ
てもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光ビームを利用した移動体の追尾
式誘導ならびに情報伝達装置の構成を示す説明図、第2
図は反射装置及びステップモータ等の外観を示す斜視図
、第3図は反射手段としてのコーナキューブの説明図、
第4図はレーザビームLB及び反射レーザビームLB’
 、LB”の通過経路の説明図、第5図は移動体が移動
した場合のレーザビームLB及び反射レーザビームLB
’LB”の通過経路の説明図、第6図は本発明装置の要
部のブロックダイヤグラムである。 1・・・レーザビーム発生装置、2・・・反射装置、3
・・・地上移動体、4a、4b、4C・・・コーナキュ
ーブ、5a。 5b、7・・・レーザビーム検出器、21・・・ステッ
プモータ、22・・・回動制御器、221・・・増幅器
、222・・・正逆転制御回路、223・・・モータ駆
動回路、224・・・パルス発振回路、6・・・ハーフ
ミラ−18・・・情報伝達器、LD・・・レーザビーム
、LB’、LB”・・・反射レーザビーム、P、 P’
・・・検出信号、【・・・正転信号、L′−・・逆転信
号、S・・・正転パルス S/・・・逆k ハ/L/ス
、W・・・経路。 特許出願人 日立機電工業株式会社 同 γト村俊弘 代理人弁理士大西孝治 第1図 第3図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ビームを発射する光ビーム発生装置と、発射さ
    れた光ビームを反射して移動体の移動経路に照射せしめ
    る反射装置と、該反射装置を回動する回動装置と、前記
    移動体に一列に並べて配設されるとともに入射した前記
    光ビームをその入射方向と同一方向に反射する3個の反
    射手段と、該反射手段により反射された光ビームの通過
    域の近傍に配されるとともに反射手段により反射された
    光ビームの反射方向が所定の反射方向を逸脱しようとす
    ることを検出して検出信号を出力する逸脱反射光ビーム
    検出手段と、前記検出信号を処理して回動装置を制御す
    る回動制御器と、前記−列に並べて配設された3個の反
    射手段のうちの中央部の反射手段に関連して配設された
    光ビーム変調手段及び光ビーム検出手段とを具備してお
    り、且つ前記検出信号に基き前記光ビームか前記移動体
    に照射すべく前記回動装置の回動を制御するとともに前
    記光ビーム変調手段及び光ビーム検出手段を用いて情報
    の伝達を行うように構成したことを特徴とする光ビーム
    を利用した移動体の追尾式誘導ならひに情報伝達装置。
  2. (2)上記光ビーム発生装置は、光束の断面が略円形状
    であって且つ比較的大径のレーザビームを発生するレー
    ザビーム発生装置であることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の光ビームを利用した移動体の追尾式誘導
    ならひに情報伝達装置。
  3. (3)上記複数個の反射手段はコーナキューブであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光ビームを
    利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置。
  4. (4)上記逸脱反射光ビーム検出手段は、光ビーム発生
    装置の近傍において検知面を反射装置側に向けて光ビー
    ムの通過経路を挾むように対設された2個のレーザビー
    ム検出器であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の光ビームを利用した移動体の追尾式誘導ならびに
    情報伝達装置。
  5. (5)上記回動制御器は、増幅回路、正逆転制御回路、
    モータ駆動回路及びパルス発振回路より構成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光ビーム
    を利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置。
  6. (6)上記光ビーム変調手段は音響光学変調器であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1Jri記載の光ビー
    ムを利用した移動体の追尾式誘2ツメならびに情報伝達
    装置。
  7. (7)上記レーザビーム検出器は太陽型、池よりなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の光ビームを
    利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置。
JP17956582A 1982-10-12 1982-10-12 光ビ−ムを利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置 Granted JPS5968693A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5984172A (ja) * 1982-11-05 1984-05-15 Hitachi Kiden Kogyo Ltd 光ビ−ムを利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置
WO2020204201A1 (ja) * 2019-04-05 2020-10-08 株式会社Liberaware 飛行体

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