JPS603212B2 - 移動物体の方位測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は移動物体の方位測定装置に関し、特にたとえ
ば自動車や航空機等の移動物体が所望の進路上を移動す
るように移動制御する場合において、予め定められた基
準方位（たとえば東西南北）に対する移動物体の進行方
向の偏橋角を測定するような移動物体の方位測定装置に
関する。

たとえば、空港において航空機を滑走路から誘導路へ案
内したり、ゴルフカートや自動車等を所定のコース上で
走行させる場合、航空機や自動車等の移動物体の進行方
位を測定し、地図の記録媒体上へ示して移動物体の進行
方向を補正するような装置が提案されれば、移動物体の
進路指示または方向案内として大変便利に利用されよう
。それゆえに、この発明の主たる目的は、比較的簡単な
構成でありかつ安価であって、上述のような装置に好適
する移動物体の方位測定装置を提供することである。こ
の発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面を
参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。

この発明は、要約すれば、所望の進路に関連して予め定
める方向に沿って信号線を複数本施設しておき、また移
動物体の左右両側には上記信号線の有無を検出するため
の２個の信号線検出手段を設け、さらに移動物体の移動
距離に応じたパルスを発生するパルス発生手段と、上記
信号線検出手段の一方側の検出から他方側の検出までの
間に上記パルス発生手段で発生されたパルス数を計数す
る計数手段とを設ける。

そして、この計数手段の計数結果と上記２個のパルス発
生手段の間の距離に相当する数値とに基づいて、予め定
める基準方位に対する移動物体の偏俺角を求めるととも
に、上記２個の検出手段のいずれが先に信号線を検出し
たかに基づいて上記偏俺角の正負を判別するようにした
ものである。第１図はこの発明において移動位置を検出
するために用いられる車鋼の一例を示す図解的平面図で
ある。

車体ＣＡＲの下部には、１対の前輪ＦＷ１，ＦＷ２と１
対の後輪ＲＷ１，ＲＷ２が配談される。この車師は例え
ば後輪駆動方式であり、それぞれの後輪ＲＷＩおよびＲ
Ｗ２は独立的に回転駆動される。この発明の１つの特徴
は、前記独立的に回転される後輪ＲＷ１，ＲＷ２のそれ
ぞれの回転軸に車輪の１回転あたり或る個数のパルスを
発生するパルス発生器ＰＯＩ，ＰＧ２が配設されること
である。ここで、前記パルス発生器ＰＯＩ，ＰＧ２は、
それぞれ、車輪の１回転あたり例えば１００個のパルス
を連続的に発生するものとし、車体（車鋼）は車輪ＲＷ
１，ＲＷ２の１回転ごとに例えば２の進むものとする。
また、車輪の前端の両側に、センサＳＮ１，ＳＮ２が設
けられる。

このセンサＳＮ１，ＳＮ２は、進路上に施設（または架
設）された信号線を検知することによって、その信号線
検知順序に基づいて或る基準方位（例えば北）からの車
師進行方向の向きを検出するものである。第２図はこの
発明に適用される車師移動距離を検出する回の一例を示
すブロック図である。

構成において、一方のパルス発生器ＰＧＩに関連の系統
と他方のパルス発生器ＰＧ２に関連の系統とは、ともに
同様の構成とされ、同様の動作を行なう。従って以下の
説明はパルス発生器ＰＯＩに関する系統について示し、
パルス発生器ＰＧ２に関する系統は単に括弧書きによっ
て示し、その説明は省略する。車輪の順次の回転に応じ
て順次的にパルスを発生するパルス発生器ＰＯＩ出力は
、カウンタＣＴＩに与えられ計数される。

このカウンタＣＴＩは、タイミング回路ＴＭＩから単位
時間ごとに導出されるクロツクパルスによってクリアさ
れる。カウンタＣＴＩ出力は、演算回路ＯＰＩの一方入
力として与えられるとともに、ＡＮＤゲートＧＩＩの一
方入力として与えられ、さらにレジスタＲＩにロードさ
れる。レジスタＲＩにロードされている計数値は、前記
演算回路ＯＰＩの他方入力として与えられるとともに、
ＡＮＤゲートＧ１ ２の一方入力として与えられる。こ
の演算回路ＯＰＩは、単位時間ごとにカウン夕ＣＴＩか
ら入力される値（パルス数）と過去（以前）の単位時間
にロードされているレジスタＲＩからの値（パルス数）
との差を求める。演算回路ＯＰＩの差出力は、一方入力
として設定器ＰＳＩからの設定値を受ける比較回路ＣＯ
ＭＩの他方入力として与えられる。前記比較回路ＣＯＭ
Ｉは、前記入力される両者の絶対値を比較し、演算回路
ＯＰＩ出力（その単位時間におけるパルス数と前回の単
位時間におけるパルス数との差）が設定器ＰＳＩによっ
て予め設定した許容差以内であれば／・ィレベル信号を
導出し、許容差を超えればローレベル信号を導出する。
この比較回路ＣＯＭＩ出力は、前記ＡＮＤゲートＧＩＩ
の他方入力として与えられるとともに、ィンバータＩＶ
Ｉによって反転されて前記ＡＮＤゲートＧＩ２の他方入
力として与えられる。この２つのＡＮＤゲ−トＧＩ １
，Ｇ１２の出力は、ともにＯＲゲートＧ１３のそれぞれ
の入力として与えられる。従って、ＯＲゲートＧＩ３出
力は、パルス数出力となる。動作において、まず比較回
路ＣＯＭＩにおいて、設定差値以内である場合には、こ
の比較回路ＣＯＭＩから／・ィレベル信号によってＡＮ
ＤゲートＧＩ Ｉが関らかれ、ＡＮＤゲートＧ１ ２は
閉じられる。

従って、ＡＮＤゲートＧＩＩからその単位時間に発生し
たパルス数（カウンタＣＴＩから）が出力され、ＯＲゲ
ートＧ１３を介して出力される。すなわち、許容差以内
であれば、カウンタＣＴＩのその単位時間における計数
値が、このパルス発生装置の出力としてＯＲゲートＧＩ
３から出力される。つぎに、比較回路ＣＯＭＩにおいて
、設定差値を超えた場合（正、負いずれの場合にも）に
は、この比較回路ＣＯＭＩからのローレベル信号によっ
てＡＮＤゲートＧＩ Ｉが閉じられ、インバータＩＶＩ
からのハイレベル信号によってＡＮＤゲートＧＩ２が関
らかれる。

従って、ＡＮＤゲートＧＩ２から、過去（この場合は直
前）の単位時間に発生したパルス数（レジスタＲＩから
）が出力され、ＯＲゲートＧＩ３を介して出力される。
すなわち、許容差を超えて大きく変動すれば、レジスタ
ＲＩの過去の単位時間における計数値が、このパルス発
生装置の出力としてＯＲゲートＧＩ３から出力される。
前述のごとく、第２図の回路によれば、車糠に極端な速
度変化は生じ得ないと仮定して、パルス発生器から異常
なデータが得られると、その前の（過去の）単位時間に
得られたほぼ正常なデータを出力するようにしたため、
車輪の空転等によるデータ誤差は最小限にとどめられ得
る。

なお、第２図の回路では、車函の走行距離を検出するた
めに、そのパルス発生装置出力として、計数データ（パ
ルス数）を出力するようにしたが、これは、順次許容差
内かどうか比較して、その出力として順次得られるパル
ス列を出力するようにしてもよい。

このとき、異常であれば別途設けた遅延回路あるいは保
持回路（パルス発生器からのパルスを或る時間遅延ある
いは保持する）からの順次のパルス列を出力する。また
、レジスタＲＩには異常と判定されたデータはロードさ
れないようにすれば、何回も異常なデータが生じても、
ほぼ正常なデータが得られる。さらに、上述の実施例に
おいては、パルス発生器ＰＧＩからのパルス数を利用し
て異常かどうか判断したが、これは、通常のアナログ的
な角加速度計によって判断してもよい。以上のようなパ
ルス発生器の出力補正回路を用いれば、より一層正確な
車鯛通過径路方式、速度計数、走行距離計算が達成され
よう。

第３図はこの発明の一実施例が適用される、かつ座標上
における起点からの車軸の現在位置信号を発生するため
のブロック図である。

構成において、一方のＯＲゲートＧＩ３からのパルス個
数データ出力は、平均値回路ＡＶ、演算回路ＳＢのそれ
ぞれの一方入力として与えられる。他方のＯＲゲートＧ
２３からのパルス個数データ出力は、前記平均値回路Ａ
Ｖ、演算回路ＳＢのそれぞれの他方入力として与えられ
る。前記ＯＲゲートＧＩ３は、パルス発生器ＰＧＩから
のパルス出力を或る単位時間ごとに計数し、もし要すれ
ば補正し、その計数出力を、単位時間ごとの移動距離算
定要素として、後述の乗算器ＭＩおよびＭ２に入力する
。

平均値回路ＡＶは、２つのＯＲゲートＧＩ３，Ｇ２３の
パルス個数データ出力を受け、その平均値を導出し、後
述のＡＮＤゲートＧ３１の一方入力として与える。また
、演算回路ＳＢは、２つの○Ｒゲ−トＧＩ３，Ｇ２３の
パルス個数データ出力を受け、その差を導出し、補正回
路ＣＲＴＩおよびラッチ回路ＲＣＨのそれぞれの入力と
して与える。ここで、前記演算回路ＳＢの詳細が第４図
に示される。すなわち、前記ＯＲゲートＧＩ３，Ｇ２３
を介して与えられる単位時間当りのパルス数は、それぞ
れ、アキュムレータＡＣＳ１，ＡＣＳ２に入れられて順
次累積されるとともに、レジスタＲＳ１，ＲＳ２にロー
ドされる。前記レジスタＲＳ１，ＲＳ２出力は、減算器
ＳＢＩの２入力として与えられ、この減算器ＳＢは現在
の単位時間（ｔｎ）ごとの両車輪ＲＷ１，ＲＷ２のパル
ス数の差ＳＢｎを演算し、後続するレジスタＲＳ３へロ
ードする。また、前回の単位時間（ｔｎ−１）当りのパ
ルス数の差ＳＢｍ，は、さらにレジスタＲＳ４にロード
されている。従って、減算器ＳＢ２は、前記各レジスタ
ＲＳ３，ＲＳ４の内容ＳＢｍＳＢｍ‐，の減算（ＳＢｍ
−ＳＢｎ‐，＝△ＳＢ）を行なう。すなわち、この減算
器ＳＢ２においては、現在の単位時間における両車輪Ｒ
Ｗ１，ＲＷ２のパルス数の差と前回の単位時間における
両軍輪ＲＷ１，ＲＷ２のパルス数の差との差△ＳＢを演
算する。この減算器ＳＢ２出力△ＳＢは、後続する除算
器ＤＩＶに与えられて除算（△ＳＢ／２）され、その出
力１′２△ＳＢは加算器ＡＤＤの一方入力として与えら
れる。前記アキュムレータＡＣＳＩ．ＡＣＳ２出力は、
減算器ＳＢ３の２入力として与えられる。

この減算器ＳＢ３は、各アキュムレータＡＣＳ１，ＡＣ
Ｓ２の内容（車輪ＲＷ１，ＲＷ２の発生パルスの累積）
を２入力に受け、現在までの両車輪ＲＷ１，ＲＷ２のパ
ルス数の差ＳＢｎを演算する。この減算器ＳＢ３出力Ｓ
Ｂｎは、後続するレジスタＲＳ５にロードされる。その
ため、このレジスタＲＳ５は、現在の単位時間（ｔｎ）
においては、前回の単位時間（ｔｎ−１）までの累積の
パルス数の差ＳＢ‐，がロードされることになる。この
レジスタＲＳ５出力は、前記加算器ＡＤＤの他方入力と
して与えられる。従って、加算器ＡＤＤは、２つの入力
（ＳＡ−．および麦△ＳＢ）をヵｏ算（ＳＢ−．十事Ａ
ＳＢ）する。すなわち、この加算器ＡＤＤは、現在の単
位時間（ｔｎ）において後続の補正回路ＣＲＴＩに与え
る演算回路ＳＢの髪出力を演算する。このように、演算
回路ＳＢを構成することは、後述の正弦回路ＳＩＮおよ
び余弦回路ＣＯＳに入力されるこの軍師の進行方向（角
度）算定要素を、各単位時間における角度要素ではなく
、或る単位時間とつぎの単位時間との中間点における角
度要素として演算することである。このように、車鋼の
進行方向要素として、各単位時間の中点における要素を
用いることはその誤差を少なくするためであることは容
易に理解されよう。

すなわち、或る点と或る点とを結ぶ曲線の勾配は、その
中点における勾配を基準として求めた方がより誤差が少
ないということによる。また、前記平均値回路ＡＶにお
いても、図示しないが、上述の演算回路ＳＢと同様に、
ＯＲゲートＧＩ３，Ｇ２３からの各単位時間ごとのパル
ス出力を受けてアキュムータによって累積する。このよ
うに、演算回路ＳＢおよび平均値回路ＡＶにおいて、各
単位時間ごとのパルス出力を順次累積することは、車糠
が或る点を起点として継続的に移動していることから当
然のこととして理解されよつｏ前記補正回路ＣＲＴＩは
、前記差出力を後述のＡＮＤゲートＧ３２出力に基づい
て補正し、その補正差出力を後に詳述する補正回路ＣＲ
Ｔ２を介して正弦回路Ｓ瓜および余弦回路ＣＯＳに与え
る。

前記補正回路ＣＲＴ２は、後に詳述する方位信号発生器
ＳＧからの方位信号と後述の第５図で詳述する方位補正
信号発生制御回路既ＧＣの出力とを受けて、演算回路Ｓ
Ｂ（補正回路ＣＲＴＩ）出力すなわち移動方向要素を、
前記方位信号に基づいた方位（方向）に強制的に補正す
るためのものである。また、前記補正回路ＣＲＴＩから
の差出力は、前記両輪ＲＷ１，ＲＷ２の回転差（移動距
離差）を表わすもので、この回転差は移動方向を表わす
角度（移動方向を一直線とした場合に対する）に相関す
るように予め定められている。前記正弦回路ＳＩＮは、
前記移動方向に相関する角度における正弦値（ｓｉ舵）
を求め、その正弦値を×軸要素として第１の乗算回路Ｍ
Ｉに入力する。また余弦回路ＣＯＳは、前記移動方向角
度における余弦値（ｃｏｓｉ肥）を求め、その余弦値を
座標表示装置のＹ軸要素として第２の乗算回路Ｍ２に入
力する。前記正弦回路Ｓｍおよび余弦回路ＣＯＳ‘こお
いては、前記パルス数の差に相関して予め設定されてい
る係数（定数）を秦算して当該車鯛の移動方向角度を求
めることは当然である。これは、各車鋼ごとに寸法（車
輪径、両輪間の距離等）がかわり、この寸法によってパ
ルス数と実角度（方位）との関係がかわるためであるこ
とから容易に理解されよう。前記第１の乗算回路ＭＩは
、後述の座標表示袋贋に単位時間ごとにプロットされる
×鞠成分を求めるもので、前記ＯＲゲートＧＩ３からの
単位時間ごとの計数出力（移動距離に相関する）と前記
正弦回路Ｓ川から正弦値とを秦算し、その出力をアキュ
ムレータＡＣＳＩに入力する。

第２の乗算回路Ｍ２は、座標表示装置に単位時間ごとに
プロットされるＹ軸成分を求めるもので、前記ＯＲゲー
トＧ１３からの計数出力と前記余弦回路ＣＯＳからの余
弦値とを秦算し、その出力をアキュムレータＡＣ２に入
力する。前記乗算回路ＭＩおよびＭ２に相関する距離入
力についても上述のパルス数に相関して予め設定されて
いる係数（定数）を乗算する必要がある。これは、単輪
の径の違いによって、車輪１回転あたりの発生パルス数
（応じて移動距離）等が変わることから容易に理解され
る。前記アキュムレータＡＣＩ，ＡＣ２には、それぞれ
、所望の進路上における車輪のスタート地点（起点）を
手動的に設定するための手動設定器ＭＩＳ１，ＭＩＳ２
からの設定入力が与えられる。

なお、好ましくはこのアキュムレータＡＣ１，ＡＣ２に
は後に詳述する矯正回路ＣＯＭ出力が、それぞれ、×軸
、Ｙ軸要素に関連して与えられる。このアキュムレータ
ＡＣＩの出力ＹｍはＹ軸要素補正信号として座標位置表
示制御回路に与えられ、アキュムレータＡＣ２の出力Ｘ
ｍはＸ藤要素補正信号として座標位置表示制御回路に与
えられる。この座標位置表示制御回路は詳細に図示しな
いが、例えばＹ軸要素と×鞠要素とを別々にディジタル
ーアナログ変換（以下Ｄ／Ａ変換）するＤ／Ａ変換器と
、平面上のＹ軸とＸ軸との座標上に記録するＸＹレコー
ダとを含む。そして、Ｙ軸要素補正信号がＹ軸用Ｄ／Ａ
変換器に与えられると、Ｙ軸用Ｄ／Ａ変換器は、ァキュ
ムレータＡＣ２から入力されたコード化信号（ディジタ
ル値）をアナログ値に変換し、Ｙ軸方向駆動用モータ（
図示せず）を付勢し、ベン（図示せず）をＹ軸方向に移
動させる。また、Ｘ軸要素補正信号が×鞠用Ｄ／Ａ変換
器に与えられると、Ｘ軸用Ｄ／Ａ変換器は、アキユムレ
ータＡＣＩから入力されたコード化信号（ディジタル値
）をアナログ値に変換し、×軸方向駆動用モータ（図示
せず）を付勢し、ベン（図示せず）を×鞠方向に移動さ
せる。前記移動されるペンは、ＸＹレコーダに装着した
特別に調製された地図上に、具体的な数字情報に規定さ
れる方位および位置を記録する。また、好ましくは、前
記アキュムレータＡＣ１，ＡＣ２の出力は、送信部ＴＲ
によって、コード化信号（ディジタル値）のまま、例え
ば集中監視装置（図示せず）に送信されてもよい。

また、直線走行（移動）時に、その移動物体の状態に応
じて前記補正回路ＣＲＴＩに補正信号を与えるためのチ
ェック回路はつぎのように構成される。

チェックモードを手動的に設定するためのチェックモー
ド設定キーＣＨＫの押圧出力は、フリップフロップＦＦ
Ｉのセット入力として与えられるとともに、ラッチ回路
ＲＣＨのクリア信号として与えられる。このフリツプフ
ロツブＦＦＩのセット出力は、前記ＡＮＤゲートＧ３
１の他方入力として与えられる。ＡＮＤゲートＧ３１出
力（平均値回路ＡＶ出力）は、カウンタＣＴ３に与えら
れ、このカゥンタＣＴ３は予め定める移動距離分（例え
ば２００肌分）の平均値回路ＡＶからの平均値をカウン
トする。カウン夕ＣＴ３は、前記予め定める距離分のカ
ウントが完了すると、カウントアップ出力を前記フリッ
プフロッブＦＦＩのリセット入力として与えるとともに
、遅延回路ＤＬＹおよびラッチ回路ＲＣＨの起動信号と
して与える。ラッチ回路ＲＣＨは、前記起動信号に応答
してこのときの演算回路ＳＢの差出力を謙取つて保持す
る。ラッチ回路ＲＣＨからの前記差出力は、並列−直列
変換器ＣＯＮに与えられて直列ビットコード化信号に変
換されて、分周器ＦＤに与えられる。この分周器ＦＤは
、前記差入力を分周して出力を、前記遅延回路ＤＬＹ出
力を一方入力として受けてこれによって能動化されるＡ
ＮＤゲートＧ３２の他方入力として与える。前記遅延回
路ＤＬＹは、並列−直列変換器ＣＯＮ、分周器ＦＤから
の出力を、ＡＮＤゲートＧ３２を介して同期的に補正回
路ＣＲＴＩに入力するためのものである。分間器ＦＤは
、前記差入力信号を、車輪の１回転ごとに入力するため
に、ここでは１回転あたり１００個のパルスが発生され
るようにしていて、さらに２００肌移動するに必要な回
転数は１０Ｍ団転であるため・前記差信号をず対こ分周
する。前記ＡＮＤゲートＧ３２の出力信号は前記補正回
路ＣＲＴＩに補正信号として与えられる。次に、前記矯
正回路ＣＯＭによって車鋼の現在位置を矯正する場合に
ついて簡単に説明する。

前記車軸の進路、例えば車鞠が走行可能な複数の道路の
交叉点等の予め定める複数地点には、各地点を特定する
固有の信号を発生する送信局が予め設置される。この各
送信局は、この近傍に地点を表わす固有の識別情報を送
信している。そして、車鋼が道路を走行して送信局の設
置されている或る地点を通過するとき、受信アンテナＡ
ＮＴＩが当該地点を表わす固有の識別情報を受信し、矯
正回路ＣＯＭに与える。応じて、矯正回路ＣＯＭは識別
情報に基づいて当該地点に相関するＹ軸およびＸ軸の座
標位置信号を導出して前記アキュムレータＡＣ２，ＡＣ
Ｉに与えるとともに、方位決定回路ＡＤＣに与え、必要
に応じてＹ軸、Ｘ軸要素を矯正させる。すなわち、軍師
の座標位置信号が現在位置に相関する×軸、Ｙ軸要素に
矯正される。また、車鯛が走行し次の送信局を設置して
いる地点を通過するとき、前述の動作と同様にして当該
地点の識別情報を受信するため、矯正回路は当該地点に
相関するＹ軸、×鞠の座標位置信号を導出してアキュム
レータＡＣ２，ＡＣＩに与えるとともに、方位決定回路
ＡＤＣに与える。このため、方位決定回路ＡＤＣは両地
点を表わす座標位置信号に基づいて車銅の進行方向を決
定し、方位決定出力として設定スイッチＳＳＷに与える
。この設定スイッチＳＳＷは判別すべき方位の数に応じ
て複数個設けられ手動的に設定可能な押ボタンスイッチ
と、方位決定出力に応じて対応する方位の押ポタンスィ
ッチを押したのと等価の信号を導出するように自動設定
可能なスイッチング素子とを含む。設定スイッチＳＳＷ
の各スイッチ出力は、方位信号発生器ＳＧに与えられる
。応じて、方位信号発生器ＳＧは矯正すべき方位信号を
補正回路ＣＲＴ２へ与えて、方位を補正させる。第５図
はこの発明の特徴となる方位補正信号発生制御回路ＢＳ
ＧＣの具体的なブロック図である。

第６図はこの発明の特徴となる方位補正制御動作の理解
を助けるための図解図である。次に、第３図ないし第６
図を参照して方位補正信号発生制御回路斑ＧＣの具体的
な構成とともに方位補正制御の動作を説明しよう。前記
車鋼の走行中において方位補正させるために、車輪が進
行する道路には予め定める方向（例えば道路の方向を南
北とすれば道路に直交する東西方向）に沿って複数条の
信号線ＬＮが施設される。

この信号線は、具体的には導電線を路面下に埋設するか
路面の上方に架設される。この導電線には「前記センサ
ＳＮＩまたはＳＮ２として電流を検知するものを用いる
ものとすれば該センサで信号線を検知可能なように、単
に電流を流すのみでよい。また、信号線としては、使用
されるセンサＳＮ１，ＳＮ２の種類によって各種考えら
れる。例えばセンサとして光学的に検出するものであれ
ば、レーザ光線や赤外線等の光ビームを発生するものを
用いることができる。また、道路上にペンキやはりつけ
等によって複数本の線を予め定める方向に沿って描き、
ペンキ等で掻かれた線を光学的に検出するようにしても
よい。なお、複数条の信号線の施設間隔は、適宜の間隔
に選べばよく、その距離については特に規定されること
もない。次に、例えば基準方位を北とし、基準方位に対
して直交する方向（東西）に複数条の信号線が施設され
た状態において、今車鋼ＣＡＲが基準方位（ゴヒ）から
角度８の方向へ走行する場合を想定する。車鋼が基準方
位から角度８の方向へ走行するとき、最初に前記センサ
ＳＮ２が信号線ＬＮを検知し、その検知出力を先着判別
回路ＦＪに与えるとともに、ＯＲゲートＧ５１を介して
フリツプフロップＦＦ２に与える。このフリップフロツ
プＦＦ２は、最初の入力でセット出力を導出しかつ次の
入力でリセット出力を導出するものが用いられるため、
最初に信号線を検知したセンサＳＮ２の出力でセットさ
れる。フリツプフロツブＦＦ２のセット出力（ハイレベ
ル）がＡＮＤゲートＧ５２に与えられ該ＡＮＤゲートＧ
５２を能動化させるとともに、ローレベルに反転されて
ＡＮＤゲートＧ５３に与えられ該ＡＮＤゲートＧ５３を
不能動化させる。応じて、パルス発生器ＰＧ１（または
ＰＧ２）から発生されるパルスがＡＮＤゲートＧ５２を
介してカウンタＣＴ４に与えられるため、カウンタＣＴ
４は与えられるパルス数を計数する。車繭が少し走行す
ると、続いてセンサＳＮＩが信号線ＬＮを検知し、その
検知出力を先着判別回路ＦＪに与えるとともに、ＯＲゲ
ートＧ５１を介してフリツプフロツプＦＦ２に与える。
フリツプフロツプＦＦ２はセンサＳＮＩの出力が２度目
の信号であるためその出力論理状態を反転し、セット出
力機からローレベルを導出するとともに、リセット出力
機からハィレベルを導出する。応じて、ＡＮＤゲートＧ
５２が不能動化され、かつＡＮＤゲートＧ５３が能動化
される。従って、カゥンタＣＴ４はセンサＳＮ２が信号
線ＬＮを検出してからセンサＳＮＩが同一の信号線ＬＮ
を検出するまでの走行距離に相関するパルス数ｎを計数
し、その計数値ｎをＡＮＤゲートＧ５３を介して除算回
路ＳＵに与える。また、フリツプフロツプＦＦ２のリセ
ット出力がタイマＴＭで定まる一定時間遅れてカウンタ
ＣＴ４のリセット信号として与えられる。前記除算回路
ＳＵ‘こは、センサ間隔設定部ＳＷＰで予め設定されて
いる車鋼のセンサ取付間隔（固定値）の距離を走行した
ときパルス発生器で発生されるパルス数に相当する設定
値ｎｗが与えられる。従って、除算回路ＳＵはカウンタ
ＣＴ４の計数値ｎをセンサ取付間隔に相関する設定値ｎ
ｗで除算（ｎ／ｎｗ）し、信号線ＬＮ‘こ対する軍師の
角度を８′としたときのｔａｎｏ′を求める。このｔａ
ｎ８′は基準方位（北）に対する進行方向の角度ひと等
しいため、除算回路ＳＵで算出された除算値（ｎ／ｎｗ
）すなわちｔａｎ８が換算回路ＴＡＮに与えられる。こ
の換算回路ＴＡＮはｔａｎｏを角度のこ換算するために
、例えばＲＯＭの各番地にねｎｏ（ＯＳひく９０ｏ）の
それぞれの真数（正接値）を設定しておき、乗算値（ｎ
／ｎｗ）に等しい真数に相当するｔａｎ８の角度８を読
出す。このとき、換算回路ＴＡＮから導出される角度の
ま、基準方位からの角度の絶対値であり、基準方位に対
する正負どちらの角度８であるか明らかでないため、正
負の判別を行なう目的で正負判別回路ＰＭＪに与えられ
る。前記先着判別回路ＦＪは、センサＳＮＩの検知出力
とセンサＳＮ２の検知出力とを受けてどちらが先にあっ
たかを判別し、その先着判別出力を正負判別回路ＰＭＪ
に与える。

正負判別回路ＰＭＪは先着判別出力に基づいて基準方位
に対する進行方向の角度ａの正負を判別するものであっ
て、例えば車鋼の右側に設けられたセンサＳＮＩが先に
信号線ＬＮを検知したとき負（一）と判別し、センサ左
側に設けられたＳＮ２が先に信号線ＬＮを検知したとき
正（十）と判別する。従って、車輪が第６図に示すよう
に走行した場合、センサＳＮ２が先に信号線ＬＮを検知
するため、正負判別回路ＰＭＪは正（十）と判別し、換
算回路ＴＡＮから与えられる角度ａを十ａとする。とこ
ろで、軍師が信号線ＬＮ‘こ沿って走行する場合は、ｔ
ａｎ８が８＝９００となるが、ｔａｎ８が９００に近づ
くと、その真数が非常に大きくなる。

そこで、車輪が信号線ＩＮ‘こ沿って走行した場合にそ
のデータを無視するために或る範囲内に制限する必要が
ある。従って、前記正負判別回路ＰＭＪの出力（十８）
は方位制限回路ＬＴに与えられる。方位制限回路ＬＴは
入力（十８）が方位制限値設定部ＬＰによって予め設定
されている最大角度（８ｍ）以下（すなわち土８〈ａｍ
）の場合に、正負判別回路ＰＭＪの出力をそのまま加算
回路ＡＤに与える。この加算回路ＡＤには、進行方向を
決めるために基準値設定部ＭＰに予め設定されている基
準値８ｒ（＝ｏｏ または１８０ｏ）が与えられている
。このため、加算回路ＡＤは角度（十０）に８ｒを加算
（十８十ｏｏ，十８十１８０ｏ）し、その２つの加算値
を大小比較回路ＬＳＣに与える。大小比較回路ＬＳＣは
前記補正回路ＣＲＴ２に与えられている直前の基準方位
に対する車鋼の進行方向の角度（８ｎ−１）と加算回路
ＡＤから与えられた２つの加算値（十０十ｏｏ ，十８
十１８０ｏ ）のそれぞれと大小を比較し、直前の角度
（８ｎＭＩ）に近い方の値（例えば十８十００）を補正
すべき角度（ｏｎ）として補正回路ＣＲＴ２に与える。
応じて、補正回路ＣＲＴ２は今回前述のごとくして算出
された角度（８ｎ）を更新すべき角度として車鋼の進行
方向の方位情報を８ｎに補正して、その出力ｏｎを前述
の第３図に示す正弦回路Ｓｍおよび余弦回路ＣＯＳに与
える。このようにする理由は、一方のセンサで信号線Ｌ
Ｎを検知してから他方のセンサで信号線ＬＮを検知する
までの比較的短かし、距離の間に、車鋼がそれまで進行
していた方向から逆方向（すなわち１８００異なる角度
の方向）へ方向転換することがあり得ないためである。
すなわち、車鋼が１８０ｏ方向転換するためには、少な
くとも最４・回転半径で１８０ｏ回転するが、この最少
回転半径で１８００方向転換するのに走行する距離より
も一方のセンサで信号線を検知してから他方のセンサで
信号線を検知するまでの距離が非浄に短かいことによる
。上述のごとく、この実施例によれば、移動物体の走行
可能な径路に予め定める方向に沿って複数条の信号線を
施設しておき、該信号線を車鋼が通過したとき、車鋼の
左右に設けられたセンサの一方が信号線を検知してから
他方が検知するまでの距離とセンサの取付間隔とに基づ
いて、正確に進行方向を検出することができる。

また、信号線としては、単に識別可能な線を複数条だけ
一定方向に施設するのみでよいため、信号線に各層号線
を特定する信号を付加する必要がなくなり、信号線が簡
略化でき施設のための手数が省け、きわめて安価に施設
できる。なお、上述の第５図では複数条の信号線を東西
方向の一方のみに施設した場合の例について説明してい
るが、例えば東西方向と直交する南北方向へも複数条の
信号線を施設することによって直交する２方向に複数条
の信号線を施設してもよい。この場合は、角度８が４５
ｏを越えると直交する別の方向からの角度で表わす方が
わかりやすいため、前記方位制限値設定部ＬＰの位を４
５０以下に設定すればよい。また、その場合において、
前記基準値設定部ＭＰには予めｏｏ，±９００，１８０
０ を設定しておき、大小比較回路ＬＳＣが００，±９
０，１８０ｏの４種類の値と士ａの和の値と補正回路Ｃ
ＲＴ２に記憶されている直前の方向との比較によって、
車鋼が検知した信号線が東西方向のものか南北方向のも
のかを検出することができる。ただし、この場合、車輪
は短距離の間に４５ｏ以上急変することがないものとす
る。なお、上述の説明では、車繭の走行距離を検出する
ために、車鋼の回転に応じてパルスを発生するパルス発
生器を用いた場合を述べたが、その他の方法によって車
頚の走行距離を検出することもできる。

例えば、移動平面上に超音波または電磁波あるいは光を
投射する超音波発振器または電磁波発生器あるいは赤外
線発生装置を移動物体の左右に設け、その反射された信
号を検出し、ドツプラ効果により移動速度、さらには単
位時間あたりの移動距離を移動中に演算測定し、左右そ
れぞれの検出出力の和の半分および差でもつて移動物体
の単位時間あたりの移動距離を演算するようにしてもよ
い。なお、上述の実施例では、移動物体の一例として車
鋼の場合について説明したが、この発明はゴルフ場にお
けるゴルフカートや、空港の誘導路上を移動する航空機
や、構内の各種運搬車や、盲人を自動的に誘導するため
の誘導ワゴンや、自動掃除機や、各種農業機器や建設機
器等にも応用できることはもちろんである。

以上のように、この発明によれば、簡単かつ安価な構成
で、予め定められた基準方位に対する移動物体の進行方
向の偏俺角を正確に測定することができる。

また、信号線としては、単に識別可能な線を複数条だけ
一定方向に施設するのみでよいため、信号線に各信号線
を特定する信号を付加する必要がなくなり、信号線が簡
略化でき施設のための手数が省け、極めて安価に施設で
きる。さらに、第１の信号線検出手段と第２の信号線検
出手段のいずれが先に信号線を検出したかに基づいて、
演算手段で演算された偏俺角の正負を判別するようにし
ているので、移動物体が基準方位に対して左右どちらの
方向にずれているかを知ることができる。図面の簡単な
議明 第１図はこの発明において移動敷位置を検出するために
用いられる車鋼の一例を示す図解的平面図である。

第２図はこの発明に適用される車輪移動距離を検出する
回路の一例を示すブロック図である。第３図はこの発明
の一実施例が適用される、かつ座標上における起点から
の車鋼の現在位置信号を発生するためのブロック図であ
る。第４図は演算回路ＳＢの詳細な回路図である。第５
図はこの発明の特徴となる方位補正信号発生制御回路Ｂ
ＳＧＣの具体的なブロック図である。第６図はこの発明
の特徴となる方位補正制御動作の理解を助けるための図
解図である。図において、ＣＡＲは車軸（移動物体）Ｓ
Ｎ１，ＳＮ２はセンサ、ＰＯＩ，ＰＧ２はパルス発生器
、ＬＮは予め定める方向に沿って施設される信号線、Ｃ
ＲＴ１，ＣＲＴ２は補正回路、ＡＣ１，ＡＣ２はアキュ
ムレータ、ＳＢは演算回路、ＳＩＮは正弦回路、ＣＯＳ
は余弦回路、Ｍ１，Ｍ２は乗算回路、ＭＩＳ１，ＭＩＳ
２は手動設定器、ＣＯＭは矯正回路、ＡＤＣは方位決定
回路、ＳＳＷは設定スイッチ、ＳＧは方位信号発生器、
ＢＳＧＣは方位補正信号発生制御回路（角度演算手段）
、ＣＴＩ〜ＣＴ４はカウンタ、ＳＵは除算回路、ＳＷＰ
はセンサ間隔設定部、ＴＡＮは換算回路、ＰＭＪは正負
判別回路、ＦＪは先着判別回路、ＬＴは方位制限回路、
ＬＰは方位制限値設定部、ＡＤは加算回路、ＭＰは基準
値設定部、ＬＳＣは大小比較回路を示す。

髪’図 茅２図 髪△図 図 ｈ ごＮヒ 図 い 斜ト 菱５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移動物体の移動平面上における予め定める方向に沿
   って複数の信号線が施設されて成る信号線群、前記移動
   物体の右側に設けられ、かつ前記信号線群のいずれかの
   信号線の有無を検出する第１の検出手段、前記移動物体
   の左側に設けられ、かつ前記信号線群のいずれかの信号
   線の有無を検出する第２の検出手段、前記移動物体の移
   動に応じて動作し、かつ該移動物体が予め定める単位距
   離を移動するごとにパルスを発生するパルス発生手段、
   前記第１または第２の検出手段が前記信号線群のうちの
   いずれかの或る信号線を検出したことに応答して前記パ
   ルス発生手段の出力パルスを計数開始し、該第２または
   第１の検出手段が信号線を検出したことに応答してパル
   ス発生手段の出力パルスの計数を終了する計数手段、前
   記計数手段出力の計数値と、前記移動物体に設けられた
   前記第１の検出手段と前記第２の検出手段との間の距離
   に相当する数値とに基づいて、予め定められた基準方位
   に対する移動物体の進行方向の偏倚角を演算する角度演
   算手段、前記第１の検出手段出力と前記第２の検出手段
   出力との先後を判別する先着判別手段、および前記先着
   判別手段出力に基づいて前記偏倚角の正負を判別する手
   段を備える、移動物体の方位測定装置。 ２ 前記パルス発生手段は、前記移動物体の移動に関連
   して設けられ、かつ移動物体の移動に応じてパルスを発
   生するように構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の移動物体の方位測定装置。