JPS6367867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は移動物体の経路指示装置に関し、た
とえば水平方向および垂直方向に移動可能な飛行
機などの移動物体が予め定められた経路にしたが
つて移動するための指示信号発生するような移動
物体の経路指示装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a route indicating device for a moving object, which generates an instruction signal for moving a moving object such as an airplane that can move horizontally and vertically along a predetermined route. The present invention relates to a device for indicating a route for a moving object.

たとえば、航空機などが移動すべきあらかじめ
定められた経路にしたがつて移動できるように指
示を与えることができれば大変便利である。 For example, it would be very convenient to be able to give instructions so that an aircraft or the like can move along a predetermined route.

それゆえに、この発明の主たる目的は、そのよ
うな要求を満たし得る新規な移動物体の経路指示
装置を提供することである。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a novel moving object routing device that can meet such requirements.

この発明を要約すれば、移動物体に対して主と
して進路を規定するため第１の面と、その第１の
面とは異なりかつ主として高さを規定するための
第２の面とが交わる線に関連する経路を移動物体
が移動できるように指示するための移動物体の経
路指示装置であつて、第２の面に対して交差する
方向であつてかつ移動経路から所定距離離れた位
置から指向性の鋭い第１の信号を走査して第１の
走査面を形成するとともに、第１の面に対して交
差する方向であつてかつ移動経路から所定距離離
れた位置から指向性の鋭い第２の信号を走査して
第２の走査面を形成し、移動物体には移動方向お
よび第１の走査面のそれぞれに対して交差する方
向に延びるように第１の検知手段を配置し、走査
された第１の信号を第１の検知手段によつて検知
するとともに、移動方向および第２の走査面のそ
れぞれに対して交差する方向に延びるように第２
の検知手段を配置し、走査された第２の信号を第
２の検知手段によつて検知し、第１の検知手段の
検知信号に基づいて進路に対する移動物体のずれ
を判別するとともに、第２の検知手段の検知信号
に基づいて、規定された高さに対する移動物体の
ずれを判別するように構成したものである。 To summarize this invention, a line intersects a first surface for primarily defining a course for a moving object and a second surface that is different from the first surface and primarily for defining a height. A moving object route indicating device for instructing the moving object to move along a related path, the device providing directivity in a direction intersecting the second surface and from a position a predetermined distance away from the movement path. A sharp first signal is scanned to form a first scanning plane, and a second signal with sharp directivity is scanned in a direction intersecting the first plane and from a position a predetermined distance away from the movement route. scanning the signal to form a second scanning plane, disposing a first detection means on the moving object so as to extend in a direction intersecting each of the moving direction and the first scanning plane; The first signal is detected by the first detection means, and the second signal is detected by the first detection means, and the second signal is detected by the first detection means.
The second detection means detects the scanned second signal, determines the deviation of the moving object with respect to the course based on the detection signal of the first detection means, and the second detection means detects the scanned second signal. The displacement of the moving object with respect to a prescribed height is determined based on the detection signal of the detection means.

この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は以下に図面を参照して行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。 The above objects and other objects and features of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the drawings.

第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明の一実施例
の原理を説明するための図解図である。図におい
て、地上には航空機１の水平方向における移動経
路を指示するための第１のレーザビーム発生装置
２ａが設けられる。このレーザビーム発生装置２
ａは地上から上方に向けてレーザビーム２０ａを
走査して走査面を形成する。また、航空機１の上
下方向における移動方向を指示するための第２の
レーザビーム発生装置２ｂが地上に設けられる。
このレーザビーム発生装置２ｂは鋭い指向性を有
するレーザビーム２０ｂをたとえば水平方向に順
次走査する。 FIGS. 1A and 1B are illustrative views for explaining the principle of an embodiment of the present invention. In the figure, a first laser beam generator 2a is provided on the ground for instructing the movement path of the aircraft 1 in the horizontal direction. This laser beam generator 2
A scans a laser beam 20a upward from the ground to form a scanning plane. Further, a second laser beam generator 2b for instructing the vertical movement direction of the aircraft 1 is provided on the ground.
This laser beam generator 2b sequentially scans a laser beam 20b having sharp directivity, for example, in the horizontal direction.

航空機１には、垂直方向および水平方向に走査
されるレーザビーム２０ａ，２０ｂをそれぞれ検
知するための検知器（図示せず）が設けられる。
そして、これらの検知出力に基づいて、航空機１
が水平面および垂直面に対してずれを生じている
か否かを判別する。 The aircraft 1 is provided with detectors (not shown) for detecting the laser beams 20a, 20b scanned vertically and horizontally, respectively.
Then, based on these detection outputs, aircraft 1
It is determined whether or not there is a deviation with respect to the horizontal plane and the vertical plane.

第２Ａ図および第２Ｂ図はレーザビームを走査
する装置を示す図である。 FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an apparatus for scanning a laser beam.

第２Ａ図および第２Ｂ図を参照して、レーザビ
ーム発生器２１は指向性の鋭いレーザビーム２０
を発生するものである。ハウジング２２内には第
２Ｂ図に示すように、その回転軸に反射ミラー２
４が取付けられたモータ２３が内蔵される。そし
て、レーザビーム発生器２１で発生されたレーザ
ビームはハウジング２２に形成された穴を通過し
て反射ミラー２４で順次反射されて第１図に示し
たレーザビーム２０ａあるいは２０ｂによつて走
査面を形成する。 Referring to FIGS. 2A and 2B, the laser beam generator 21 includes a sharply directional laser beam 20.
is generated. Inside the housing 22, as shown in FIG. 2B, there is a reflecting mirror 2 on its rotation axis.
A motor 23 to which a motor 4 is attached is built-in. The laser beam generated by the laser beam generator 21 passes through a hole formed in the housing 22, is sequentially reflected by the reflecting mirror 24, and is directed onto the scanning surface by the laser beam 20a or 20b shown in FIG. Form.

第３図は移動物体の一例としての航空機の外観
斜視図である。図において、航空機１は第３図に
示すように、水平翼としての主翼１１および水平
尾翼１４と、垂直尾翼１３とを含む。主翼１１に
はフラツプ１４が設けられ、水平尾翼１２には昇
降舵１５が設けられ、垂直尾翼１３には方向舵１
６が設けられている。主翼１１の下側水平面には
垂直方向に走査されるレーザビーム２０ａを検知
するための検知器３１が設けられる。なお、この
検知器３１は主翼１１に設けることなく、水平尾
翼１２の下側水平面に設けるようにしてもよい。
垂直尾翼１３には水平方向に走査されるレーザビ
ーム２０ｂを検知するための検知器３２が設けら
れる。なお、検知器３１および３２は、たとえば
太陽電池などが用いられる。 FIG. 3 is an external perspective view of an aircraft as an example of a moving object. In the figure, the aircraft 1 includes a main wing 11 as a horizontal wing, a horizontal stabilizer 14, and a vertical stabilizer 13, as shown in FIG. The main wing 11 is provided with a flap 14, the horizontal stabilizer 12 is provided with an elevator 15, and the vertical stabilizer 13 is provided with a rudder 15.
6 is provided. A detector 31 is provided on the lower horizontal surface of the main wing 11 to detect the laser beam 20a scanned in the vertical direction. Note that this detector 31 may not be provided on the main wing 11 but may be provided on the lower horizontal surface of the horizontal stabilizer 12.
The vertical tail 13 is provided with a detector 32 for detecting the laser beam 20b scanned in the horizontal direction. Note that the detectors 31 and 32 are, for example, solar cells.

第４図はこの発明の一実施例の概略ブロツク図
である。図において、主翼１１に設けられた検知
器３１の検知信号は増幅器４１で所定のレベルま
で増幅されて水平方向制御回路５１に与えられ
る。この水平方向制御回路５１は、検知器３１の
検知信号に基づいて、経路に対する航空機１の第
１の面内すなわち水平面内における左右の方向の
ずれを判別するものである。そして、水平方向制
御回路５１はその判別結果に基づいて方向舵操舵
機構６１を制御する。また、垂直尾翼１３に配列
された検知器３２の検知信号は増幅器４２に与え
られて増幅される。増幅器４２の出力信号は垂直
方向制御回路５２に与えられる。この垂直方向制
御回路５２は、水平方向に走査されるレーザビー
ム２０ｂの検知信号に基づいて、経路に対する航
空機１の第１の面内すなわち垂直面における上下
方向のずれを判別する。そして、垂直方向制御回
路５２はその判別結果に基づいて昇降舵操舵機構
６２を制御する。 FIG. 4 is a schematic block diagram of one embodiment of the present invention. In the figure, a detection signal from a detector 31 provided on the main wing 11 is amplified to a predetermined level by an amplifier 41 and then provided to a horizontal direction control circuit 51. The horizontal direction control circuit 51 determines, based on the detection signal of the detector 31, the deviation in the left and right directions of the aircraft 1 in the first plane, that is, in the horizontal plane, with respect to the route. Then, the horizontal direction control circuit 51 controls the rudder steering mechanism 61 based on the determination result. Further, detection signals from the detectors 32 arranged on the vertical tail 13 are provided to an amplifier 42 and amplified. The output signal of amplifier 42 is given to vertical direction control circuit 52. The vertical direction control circuit 52 determines the vertical deviation of the aircraft 1 from the route in the first plane, that is, in the vertical plane, based on the detection signal of the horizontally scanned laser beam 20b. The vertical direction control circuit 52 then controls the elevator steering mechanism 62 based on the determination result.

次に、動作について説明する。主翼１１に設け
られている検知器３１は垂直方向に走査されるレ
ーザビーム２０ａを検知する。そして、レーザビ
ーム２０ａを航空機１のほぼ中央部で検知してい
れば、水平方向制御回路５１は方向舵操舵機構６
１を制御しない。しかし、たとえば左側の主翼１
１の検知器３１がレーザビーム２０ａを検知して
いれば、水平方向制御回路５１は方向舵１６を左
側に操舵するように方向舵制御回路６１を制御す
る。逆に、右側の主翼１１の検知器３１がレーザ
ビーム２０ａを検知していれば、水平方向制御回
路５１は方向舵１６によつて航空機１が右側に操
舵するように方向舵操舵機構６１を制御する。 Next, the operation will be explained. A detector 31 provided on the main wing 11 detects the laser beam 20a scanned in the vertical direction. If the laser beam 20a is detected at approximately the center of the aircraft 1, the horizontal direction control circuit 51 is activated by the rudder steering mechanism 6.
1 is not controlled. However, for example, the left main wing 1
If the first detector 31 detects the laser beam 20a, the horizontal control circuit 51 controls the rudder control circuit 61 to steer the rudder 16 to the left. Conversely, if the detector 31 on the right main wing 11 detects the laser beam 20a, the horizontal control circuit 51 controls the rudder steering mechanism 61 so that the rudder 16 steers the aircraft 1 to the right.

また、垂直尾翼１３に設けられている検知器３
２は水平方向に走査されるレーザビーム２０ｂを
検知する。この検知器３２の検知信号は増幅器４
２で増幅されて、垂直方向制御回路５２に与えら
れる。そして、垂直方向制御回路５２は増幅器４
２の出力信号に基づいて垂直方向の経路に対する
航空機１のずれを判別し、レーザビーム２０ｂに
よつて形成される第２の面すなわち水平面よりも
下がつていれば上昇するように昇降舵操舵機構６
２を制御し、水平面よりも上がつていれば下降す
るように昇降舵操舵機構６２を制御する。 In addition, a detector 3 provided on the vertical tail 13
2 detects a laser beam 20b that is scanned in the horizontal direction. The detection signal of this detector 32 is transmitted to the amplifier 4
2 and is applied to the vertical direction control circuit 52. The vertical direction control circuit 52 is connected to the amplifier 4.
The deviation of the aircraft 1 with respect to the vertical path is determined based on the output signal of the laser beam 20b, and if the aircraft 1 is lower than the second plane, that is, the horizontal plane formed by the laser beam 20b, the elevator steering is performed so that the aircraft 1 rises. Mechanism 6
2, and controls the elevator steering mechanism 62 so as to descend if it is above the horizontal plane.

上述のごとく、この実施例によれば、移動物体
としての航空機１を水平方向に操舵するだけでな
く垂直方向にも操舵することができる。 As described above, according to this embodiment, the aircraft 1 as a moving object can be steered not only in the horizontal direction but also in the vertical direction.

なお、前述の実施例では、航空機１の水平方向
および垂直方向の両方の操舵を制御するようにし
たが、これに限ることなくいずれか一方のみであ
つてもよい。 In addition, in the above-mentioned embodiment, although the steering of the aircraft 1 was controlled in both the horizontal direction and the vertical direction, the present invention is not limited to this, and only one of them may be controlled.

さらに、上述の実施例では、垂直面および水平
面にレーザビーム２０ａおよび２０ｂを走査する
ようにした。しかし、これに限ることなく、レー
ザビーム２０ａ，２０ｂのそれぞれの周波数を異
ならせて、それぞれが交差するように斜め上方に
向けて走査するようにしてもよい。そして、航空
機１には、たとえば主翼１１の下面にそれぞれが
前記周波数の異なる２つのレーザビーム２０ａ，
２０ｂを検知し得る２組の検知器を平行に配列す
ればよい。 Furthermore, in the embodiments described above, the laser beams 20a and 20b are scanned in the vertical and horizontal planes. However, the invention is not limited to this, and the laser beams 20a and 20b may have different frequencies and scan diagonally upward so that they intersect. The aircraft 1 has two laser beams 20a, each having a different frequency, on the lower surface of the main wing 11, for example.
Two sets of detectors capable of detecting 20b may be arranged in parallel.

第５Ａ図は航空機１の経路にレーザビームを走
査するレーザビーム発生装置の他の例を示す図で
ある。この第５Ａ図は地上の或る固定された位置
から上方に向けて複数のレーザビームを異なる周
波数で走査するようにしたものである。すなわ
ち、前述の第３図に示すごとく、主翼１１には検
知器３１が設けられているが、航空機１の移動経
路がレーザビーム２０ａによつて走査される経路
よりも大幅にずれると、検知器３１はレーザビー
ム２０ａを検知することができない。このような
場合、地上のレーザビーム発生装置２ｃから複数
のレーザビーム２０ａないし２０ｆを異なる周波
数で平行に走査するようにしておけば、たとえ経
路からずれたとしてもいずれかのレーザビームを
検知する確率が高くなる。そして、検知したレー
ザビームの周波数を判別し、経路からどの程度ず
れているかを判別されるようにすればよい。 FIG. 5A is a diagram showing another example of a laser beam generator that scans the path of the aircraft 1 with a laser beam. In this figure, a plurality of laser beams are scanned upward from a fixed position on the ground at different frequencies. That is, as shown in FIG. 3 above, the main wing 11 is provided with a detector 31, but if the moving path of the aircraft 1 deviates significantly from the path scanned by the laser beam 20a, the detector 31 cannot detect the laser beam 20a. In such a case, if a plurality of laser beams 20a to 20f are scanned in parallel at different frequencies from the laser beam generator 2c on the ground, the probability of detecting any of the laser beams can be increased even if the laser beams deviate from the path. becomes higher. Then, the frequency of the detected laser beam may be determined, and the extent to which it deviates from the path may be determined.

第５Ｂ図はこの発明の一実施例をヘリコプタに
搭載した場合の一例を示す図である。図におい
て、ヘリコプタ９には、水平尾翼９１と垂直尾翼
９２とが設けられている。水平尾翼９１には、前
述の第１Ａ図に示す垂直方向に走査されるレーザ
ビーム２０ａを検知する検知器９３が設けられ
る。また、垂直尾翼９２には、同様にして水平方
向に走査されるレーザビーム２０ｂを検知するた
めの検知器９４が設けられる。そして、検知器９
３，９４の検知信号に基づいて、メインロータ９
５のピツチおよびテールロータ９６の回転ピツチ
を制御することによつて、ヘリコプタ９を予め定
める経路に沿つて飛行させることができる。 FIG. 5B is a diagram showing an example in which an embodiment of the present invention is mounted on a helicopter. In the figure, a helicopter 9 is provided with a horizontal stabilizer 91 and a vertical stabilizer 92. The horizontal stabilizer 91 is provided with a detector 93 that detects the vertically scanned laser beam 20a shown in FIG. 1A described above. Further, the vertical tail 92 is provided with a detector 94 for detecting the laser beam 20b that is similarly scanned in the horizontal direction. And detector 9
Based on the detection signals of 3 and 94, the main rotor 9
By controlling the pitch of the helicopter 5 and the rotation pitch of the tail rotor 96, the helicopter 9 can be flown along a predetermined path.

なお、この発明は前述のような航空機１やヘリ
コプタ９のような移動物体に限ることなく、ミサ
イルなどの飛行体にも適用することができる。 Note that the present invention is not limited to moving objects such as the above-mentioned aircraft 1 and helicopter 9, but can also be applied to flying objects such as missiles.

第６Ａ図ないし第６Ｃ図はこの発明の他の実施
例を示す図である。この実施例はブルドーザ７に
よつてたとえば道路などを整地する場合などに有
効に利用されるものである。まず、第６Ａ図を参
照して、ブルドーザ７はキヤタピラ７１と可動部
材としてのブレード７３とを含む、キヤタピラ７
１は地上を走行するとともに、水平方向の移動方
向を変えるためのものである。ブレード７３は土
砂を排除するためのものであり、このブレード７
３の垂直方向における操舵角を制御するために可
動部材制御手段としての油圧シリンダ７２が設け
られる。ブルドーザ７の後部には、検知器８１と
８２とが設けられる。 FIGS. 6A to 6C are diagrams showing other embodiments of the present invention. This embodiment is effectively utilized when, for example, leveling a road or the like using the bulldozer 7. First, referring to FIG. 6A, the bulldozer 7 includes a caterpillar 71 and a blade 73 as a movable member.
1 is for running on the ground and changing the direction of horizontal movement. The blade 73 is for removing earth and sand.
A hydraulic cylinder 72 is provided as movable member control means to control the steering angle in the vertical direction of the vehicle. Detectors 81 and 82 are provided at the rear of the bulldozer 7.

一方、ブルドーザ７の移動経路に沿つてレーザ
ビーム発生装置２ｇから垂直方向にレーザビーム
２０ｇが走査されて走査面が形成され、同様にし
て水平方向にはレーザビーム発生装置２ｈからレ
ーザビーム２０ｈが走査されて走査面が形成され
る。垂直方向に走査されるレーザビーム２０ｇは
前記検知器８１で検知され、水平方向に走査され
るレーザビーム２０ｈは前記検知器８２によつて
検知される。 On the other hand, a laser beam 20g is scanned in the vertical direction from the laser beam generator 2g along the movement path of the bulldozer 7 to form a scanning surface, and similarly, a laser beam 20h is scanned in the horizontal direction from the laser beam generator 2h. to form a scanning plane. The laser beam 20g scanned in the vertical direction is detected by the detector 81, and the laser beam 20h scanned in the horizontal direction is detected by the detector 82.

第７図はブルドーザ７に搭載される経路指示装
置の概略ブロツク図である。図において、検知器
８１の検知信号は増幅器４３に与えられて増幅さ
れる。増幅器４３の出力信号は水平方向制御回路
５３に与えられる。水平方向制御回路５３は検知
器８１の検知信号に基づいてキヤタピラ駆動機構
６３を制御する。このキヤタピラ駆動機構６３は
左右のキヤタピラ７１，７１の回転を制御するた
めのものである。また、検知器８２の検知信号は
増幅器４４に与えられて増幅される。そして、増
幅器４４の出力信号は垂直方向制御回路５４に与
えられる。垂直方向制御回路５４は検知器８２の
検知信号に基づいて油圧シリンダ駆動機構６４を
制御する。この油圧シリンダ駆動機構６４は油圧
シリンダ７２を駆動して、ブレード７３の垂直方
向の回転角度を制御するためのものである。 FIG. 7 is a schematic block diagram of a route indicating device mounted on the bulldozer 7. In the figure, a detection signal from a detector 81 is applied to an amplifier 43 and amplified. The output signal of amplifier 43 is given to horizontal direction control circuit 53. The horizontal direction control circuit 53 controls the caterpillar drive mechanism 63 based on the detection signal from the detector 81. This caterpillar drive mechanism 63 is for controlling the rotation of the left and right caterpillars 71, 71. Further, the detection signal of the detector 82 is given to the amplifier 44 and amplified. The output signal of the amplifier 44 is then given to a vertical direction control circuit 54. The vertical direction control circuit 54 controls the hydraulic cylinder drive mechanism 64 based on the detection signal from the detector 82. This hydraulic cylinder drive mechanism 64 is for driving the hydraulic cylinder 72 to control the rotation angle of the blade 73 in the vertical direction.

次に、動作について説明する。水平方向に配列
された複数の検知器８１のうち中央部の検知器が
レーザビーム２０ｇを検知したときには、水平方
向制御回路５３はキヤタピラ駆動機構６３を制御
しない。しかし、検知器８１のうち左右の検知器
がレーザビーム２０ｇを検知すると、水平方向制
御回路５３はキヤタピラ駆動機構６３を制御す
る。すなわち、右側の検知器がレーザビーム２０
ｇを検知すると、水平方向制御回路５３はキヤタ
ピラ駆動機構６３によつて右側のキヤタピラ７１
の回転を停止して左側のキヤタピラ７１を回転あ
るいは左右のキヤタピラの回転に差をつけるかあ
るいは回転方向に制御して、ブルドーザ７を右に
操舵する。逆に、左側の検知器がレーザビーム２
０ｇを検知すると、水平方向制御回路５３はキヤ
タピラ駆動機構６３を制御してブルドーザ７を右
側に操舵する。 Next, the operation will be explained. When the central detector among the plurality of detectors 81 arranged in the horizontal direction detects the laser beam 20g, the horizontal direction control circuit 53 does not control the caterpillar drive mechanism 63. However, when the left and right detectors among the detectors 81 detect the laser beam 20g, the horizontal direction control circuit 53 controls the caterpillar drive mechanism 63. That is, the right detector is the laser beam 20
When g is detected, the horizontal direction control circuit 53 causes the caterpillar drive mechanism 63 to move the right caterpillar 71.
The bulldozer 7 is steered to the right by stopping the rotation of the left side caterpillar 71, or by making a difference between the rotations of the right and left caterpillars, or by controlling the direction of rotation. Conversely, the detector on the left is laser beam 2.
When 0 g is detected, the horizontal direction control circuit 53 controls the caterpillar drive mechanism 63 to steer the bulldozer 7 to the right.

また、垂直方向に配列された検知器８２の中央
部の検知器がレーザビーム２０ｈを検知すると、
垂直方向制御回路５４は油圧シリンダ駆動機構６
４を制御して、ブレード７３の垂直方向における
角度をある一定の角度に保持する。しかし、たと
えば検知器８２のうち上側の検知器がレーザビー
ム２０ｈを検知すると、垂直方向制御回路５４は
ブレード７３によつて土砂を排除し過ぎたものと
判別し、油圧シリンダ７２を駆動してブレード７
３を上方に向くように角度を制御する。逆に、下
側の検知器がレーザビーム２０ｈを検知すると、
垂直方向制御回路５４はブレード７３が下方を向
くようにその角度を制御する。 Furthermore, when the central detector of the vertically arranged detectors 82 detects the laser beam 20h,
The vertical direction control circuit 54 is connected to the hydraulic cylinder drive mechanism 6
4 to maintain the vertical angle of the blade 73 at a certain constant angle. However, for example, when the upper detector of the detectors 82 detects the laser beam 20h, the vertical control circuit 54 determines that the blade 73 has removed too much dirt, and drives the hydraulic cylinder 72 to remove the blade. 7
Control the angle so that 3 points upward. Conversely, when the lower detector detects the laser beam 20h,
Vertical control circuit 54 controls the angle of blade 73 so that it points downward.

上述のごとく、この実施例によれば、道路など
を整地するときに、整地しようとする道路に沿つ
てレーザビーム２０ｇ，２０ｈを走査すれば、予
め定められた経路にしたがつて予め定められた高
さで極めて正確に道路を整地することができる。
また、この実施例では、垂直面および水平面にレ
ーザビーム２０ｇ，２０ｈを走査するようにして
いるので、複数台のブルドーザ７が経路に沿つて
道路を整地する場合において、各ブルドーザ７が
他のブルドーザによつてレーザビーム２０ｇ，２
０ｈを妨害されることなく検知できる。 As described above, according to this embodiment, when leveling a road, etc., if the laser beams 20g and 20h are scanned along the road to be graded, the laser beams 20g and 20h can be scanned along a predetermined route. Roads can be leveled very precisely at height.
Further, in this embodiment, since the laser beams 20g and 20h are scanned in the vertical and horizontal planes, when a plurality of bulldozers 7 level a road along a route, each bulldozer 7 Laser beam 20g, 2
0h can be detected without interference.

なお、上述の実施例では、ブルドーザ７の後部
に検知器８１，８２を設けるようにした。しか
し、ブルドーザ７の前部にも検知器８１，８２と
同様のものを設けるようにしてもよい。そして、
前部と後部の検知器の検知信号に基づいて、経路
に対するブルドーザ７の左右および上下の移動方
向のずれを判別するようにしてもよい。 In the above embodiment, the detectors 81 and 82 are provided at the rear of the bulldozer 7. However, detectors similar to the detectors 81 and 82 may also be provided at the front of the bulldozer 7. and,
The deviation of the bulldozer 7 from the path in the horizontal and vertical movement directions may be determined based on the detection signals from the front and rear detectors.

また、上述の実施例では、この発明をブルドー
ザに適用した場合について説明したが、移動物体
としてクレーン車に適用するようにしてもよい。
すなわち、クレーンのアームの操舵角度を制御す
るようにレーザビームを走査することも可能であ
る。 Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a bulldozer, but it may also be applied to a crane truck as a moving object.
That is, it is also possible to scan the laser beam so as to control the steering angle of the arm of the crane.

第８図はこの発明の他の実施例のレーザビーム
発生装置を説明するための図であり、第９図はこ
の発明の他の実施例に含まれる反射ミラー駆動部
を示す図であり、第１０図は同じくレーザビーム
発生装置の概略ブロツク図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining a laser beam generator according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing a reflection mirror drive section included in another embodiment of the present invention. FIG. 10 is also a schematic block diagram of the laser beam generator.

この第８図ないし第１０図に示す実施例は、そ
れぞれの曲率が異なる複数の連続した曲線上に経
路を描くように、レーザビーム発生装置２ｉから
レーザビーム２０ｉを走査するものである。この
ために、反射ミラー駆動部２５は第９図に示すよ
うに反射ミラー２４をＸ軸方向およびＹ軸方向に
駆動可能に構成される。すなわち、反射ミラー２
４は指示部材２５１によつてＸ軸方向およびＹ軸
方向に回動可能に保持される。そして、反射ミラ
ー２４はＸ軸駆動部２５２によつてＸ軸方向に回
転可能に駆動され、Ｙ軸駆動部２５３によつてＹ
軸方向に回転駆動される。 In the embodiment shown in FIGS. 8 to 10, a laser beam 20i is scanned from a laser beam generator 2i so as to draw a path on a plurality of continuous curves, each having a different curvature. For this purpose, the reflection mirror drive section 25 is configured to be able to drive the reflection mirror 24 in the X-axis direction and the Y-axis direction, as shown in FIG. That is, the reflective mirror 2
4 is held by an indicating member 251 so as to be rotatable in the X-axis direction and the Y-axis direction. The reflecting mirror 24 is rotatably driven in the X-axis direction by an X-axis drive section 252, and is driven rotatably in the
Driven to rotate in the axial direction.

第１０図を参照して、操作部２６はＸ軸駆動部
２５２およびＹ軸駆動部２５３を手動的な操作に
よつて所定の角度だけ反射ミラー２４をＸ軸方向
およびＹ軸方向に回転させるものである。操作部
２６によつて手動的に反射ミラー２４がＸ軸方向
およびＹ軸方向に回転駆動されたとき、そのとき
のＸ軸データおよびＹ軸データがメモリ２７に与
えられる。操作部２６は手動および自動を切替え
るための切替スイツチが設けられていて、自動に
切替えると手動的に反射ミラー駆動部２５を制御
するのが禁止され、かつ読出回路２８が能動化さ
れる。読出回路２８はメモリ２７に記憶されてい
るＸデータおよびＹデータを読出して反射ミラー
駆動部２５に与えるものである。反射ミラー駆動
部２５は読出回路２８からＸ軸データおよびＹ軸
データが与えられると、Ｘ軸駆動部２５２によつ
て反射ミラー２４をＸ軸を中心にして所定の角度
だけ回動させかつＹ軸駆動部２５３によつてＹ軸
を中心にして所定の角度だけ反射ミラー２４を回
動させる。 Referring to FIG. 10, the operation section 26 rotates the reflecting mirror 24 by a predetermined angle in the X-axis direction and the Y-axis direction by manually operating the X-axis drive section 252 and the Y-axis drive section 253. It is. When the reflecting mirror 24 is manually rotated in the X-axis direction and the Y-axis direction by the operation unit 26, the X-axis data and Y-axis data at that time are provided to the memory 27. The operating section 26 is provided with a changeover switch for switching between manual and automatic mode, and when switched to automatic mode, manual control of the reflection mirror drive section 25 is prohibited and the readout circuit 28 is activated. The readout circuit 28 reads out the X data and Y data stored in the memory 27 and supplies the readout data to the reflection mirror drive unit 25. When the reflection mirror drive section 25 receives the X-axis data and Y-axis data from the readout circuit 28, the X-axis drive section 252 rotates the reflection mirror 24 by a predetermined angle around the X-axis and rotates the reflection mirror 24 around the Y-axis. The driving unit 253 rotates the reflecting mirror 24 by a predetermined angle around the Y axis.

次に動作について説明する。まず、第８図に示
すように予め任意の経路に沿つて線を描いてお
く。そして、操作部２６を操作して、反射ミラー
２４が経路２００のいずれかの点を向くように反
射ミラー駆動部２５を制御する。このときのＸ軸
データおよびＹ軸データがメモリ２７に記憶され
る。この動作を繰り返し、経路２００上の複数の
点をテイーチングしてそれぞれの点におけるＸ軸
データおよびＹ軸データをメモリ２７に記憶させ
る。経路２００の各点におけるＸ軸データおよび
Ｙ軸データをメモリ２７に記憶させると、操作部
２６を自動に切替える。すると、読出回路２８は
メモリ２７から各点におけるＸ軸データおよびＹ
軸データを読出して反射ミラー駆動部２５に与え
る。反射ミラー駆動部２５はＸ軸データおよびＹ
軸データが与えられたことにより、それぞれのデ
ータに基づいて、Ｘ軸駆動部２５２およびＹ軸駆
動部２５３によつて反射ミラー２４のＸ軸および
Ｙ軸を中心にしてそれぞれの角度を制御する。し
たがつて、反射ミラー２４はメモリ２７から読出
されたＸ軸データおよび半軸データに基づいて順
次経路２００上に、レーザビーム発生器２１から
発生されたレーザビームを反射ミラー２４で反射
させる。 Next, the operation will be explained. First, as shown in FIG. 8, a line is drawn in advance along an arbitrary route. Then, by operating the operation unit 26, the reflection mirror drive unit 25 is controlled so that the reflection mirror 24 faces any point on the path 200. The X-axis data and Y-axis data at this time are stored in the memory 27. This operation is repeated to teach a plurality of points on the route 200, and the X-axis data and Y-axis data at each point are stored in the memory 27. When the X-axis data and Y-axis data at each point on the route 200 are stored in the memory 27, the operation section 26 is automatically switched. Then, the readout circuit 28 reads the X-axis data and Y-axis data at each point from the memory 27.
The axis data is read out and given to the reflection mirror drive section 25. The reflection mirror drive unit 25 receives X-axis data and Y-axis data.
Since the axis data is given, the X-axis drive section 252 and the Y-axis drive section 253 control the respective angles of the reflection mirror 24 about the X-axis and Y-axis based on the respective data. Therefore, the reflecting mirror 24 sequentially reflects the laser beam generated from the laser beam generator 21 onto the path 200 based on the X-axis data and half-axis data read from the memory 27.

したがつて、この実施例によれば、経路が単な
る直線や単純な曲線に限ることなく、複雑な曲線
であつても容易に描くことができ、この経路にし
たがつてたとえばブルドーザなどに移動すべき方
向の指示を与えることができる。 Therefore, according to this embodiment, a route is not limited to a straight line or a simple curve, but even a complex curve can be easily drawn, and a bulldozer or the like can be moved along this route. Can give directions in the right direction.

なお、上述の実施例では、いずれもレーザビー
ムを走査し、移動物体ではこのレーザビームを検
知するようにしたが、これに限ることなく、その
他の光ビームあるいは超音波などを走査して走査
面を形成し、それによつて移動経路を特定するよ
うにしてもよい。 In the above-mentioned embodiments, a laser beam is scanned and the moving object is detected using the laser beam. may be used to identify the travel route.

また、上述のいずれの実施例においてもレーザ
ビームを検知した後水平方向制御回路あるいは垂
直方向制御回路によつて移動物体の水平面および
垂直面における移動方向を自動的に制御するよう
にしたが、これに限ることなく、レーザビームを
検知して移動すべき方向を表示器に表示したりあ
るいは音声で発音するように構成してもよい。 Furthermore, in all of the embodiments described above, after the laser beam is detected, the moving direction of the moving object in the horizontal plane and the vertical plane is automatically controlled by the horizontal direction control circuit or the vertical direction control circuit. However, the present invention is not limited to this, and the direction in which the laser beam should be detected may be displayed on a display or the direction in which the laser beam should be moved may be displayed or audible.

以上のように、この発明によれば、鋭い指向性
を有する第１の信号を走査して第１の走査面を形
成し、同じく鋭い指向性を有する第２の信号を第
１の走査面に交差するように走査して第２の走査
面を形成し、移動物体では第１の走査面を形成す
る第１の走査信号と第２の走査面を形成する第２
の走査信号を検知し、それらの検知信号に基づい
て第１の面と第２の面とによつて規定される経路
に沿つて移動物体が移動しているか否かを判別す
るようにしたので、航空機やブルドーザなどの移
動物体に対して、規定された経路に沿つて移動す
るように指示を与えることができる。 As described above, according to the present invention, a first signal having sharp directivity is scanned to form a first scanning plane, and a second signal having also sharp directivity is scanned to form a first scanning plane. scanning intersectingly to form a second scanning plane; in the case of a moving object, a first scanning signal forming the first scanning plane and a second scanning signal forming the second scanning plane;
, and based on these detection signals, it is determined whether the moving object is moving along the path defined by the first surface and the second surface. , it is possible to give instructions to moving objects such as aircraft and bulldozers to move along a defined route.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明の一実施例
の原理を説明するための図解図である。第２Ａ図
および第２Ｂ図はレーザビームを走査する装置を
示す図である。第３図は移動物体の一例としての
航空機を示す外観斜視図である。第４図は航空機
に搭載される経路指示装置の概略ブロツク図であ
る。第５Ａ図および第５Ｂ図はこの発明の他の実
施例を説明するための図である。第６Ａ図、第６
Ｂ図および第６Ｃ図はこの発明の他の実施例の原
理を説明するための図である。第７図は移動物体
としてのブルドーザに搭載される経路指示装置の
概略ブロツク図である。第８図はこの発明のその
他の実施例を説明するための図である。第９図は
反射ミラー駆動部を示す図である。第１０図は任
意の経路にレーザビームを走査する装置の概略ブ
ロツク図である。 図において、１は航空機、１５は昇降舵、１６
は方向舵、２，２ａないし２ｉはレーザビーム発
生装置、２１はレーザビーム発生器、２４は反射
ミラー、３１，３２，８１，８２，９３，９４は
検知器、４１ないし４４は増幅器、５１，５３は
水平方向制御回路、５２，５４は垂直方向制御回
路、６１は方向舵制御回路、６２は昇降舵制御回
路、６３はキヤタピラ制御回路、６４は油圧シリ
ンダ制御回路、７はブルドーザ、７１はキヤタピ
ラ、７２は油圧シリンダ、７３はブレードを示
す。 FIGS. 1A and 1B are illustrative views for explaining the principle of an embodiment of the present invention. FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an apparatus for scanning a laser beam. FIG. 3 is an external perspective view showing an aircraft as an example of a moving object. FIG. 4 is a schematic block diagram of a route indicating device mounted on an aircraft. FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining another embodiment of the present invention. Figure 6A, 6th
FIG. B and FIG. 6C are diagrams for explaining the principle of another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic block diagram of a route indicating device mounted on a bulldozer as a moving object. FIG. 8 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a reflection mirror drive section. FIG. 10 is a schematic block diagram of an apparatus for scanning a laser beam along an arbitrary path. In the figure, 1 is an aircraft, 15 is an elevator, and 16
is a rudder, 2, 2a to 2i are laser beam generators, 21 is a laser beam generator, 24 is a reflecting mirror, 31, 32, 81, 82, 93, 94 is a detector, 41 to 44 are amplifiers, 51, 53 52 and 54 are horizontal control circuits, 52 and 54 are vertical control circuits, 61 is a rudder control circuit, 62 is an elevator control circuit, 63 is a caterpillar control circuit, 64 is a hydraulic cylinder control circuit, 7 is a bulldozer, 71 is a caterpillar control circuit, 72 indicates a hydraulic cylinder, and 73 indicates a blade.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 移動物体に対して、主として進路を規定する
ための第１の面と、前記第１の面とは異なりかつ
主として高さを規定するための第２の面とが交わ
る線に関連する経路を指示するための移動物体の
経路指示装置であつて、 前記第２の面に対して交差する方向であつてか
つ前記移動経路から所定距離離れた位置に設けら
れ、指向性の鋭い第１の信号を発生する第１の信
号発生手段、 前記第１の面に対して交差する方向であつてか
つ前記移動経路から所定距離離れた位置に設けら
れ、指向性の鋭い第２の信号を発生する第２の信
号発生手段、 前記第２の面に対して交差する方向であつてか
つ前記移動経路から所定距離離れた位置に設けら
れ、前記第１の信号発生手段から発生された第１
の信号を走査して第１の走査面を形成する第１の
走査手段、 前記第１の面に対して交差する方向であつてか
つ前記移動経路から所定距離離れた位置に設けら
れ、前記第２の信号発生手段から発生された第２
の信号を走査して第２の走査面を形成する第２の
走査手段、 前記移動方向および前記第１の走査面のそれぞ
れに対して交差する方向に延びるように前記移動
物体上に設けられ、前記第１の走査手段によつて
走査された第１の信号を検知する第１の検知手
段、 前記移動方向および前記第２の走査面のそれぞ
れに対して交差する方向に延びるように前記移動
物体上に設けられ、前記第２の走査手段によつて
走査された第２の信号を検知する第２の検知手
段、 前記第１の検知手段の検知信号に基づいて、前
記進路に対する前記移動物体のずれを判別する第
１のずれ判別手段、および 前記第２の検知手段の検知信号に基づいて、前
記規定された高さに対する前記移動物体のずれを
判別する第２のずれ判別手段を備えた、移動物体
の経路指示装置。[Claims] 1. A first surface for primarily defining a course of a moving object intersects with a second surface that is different from the first surface and primarily for defining a height. A moving object route indicating device for indicating a route related to a line, the device being provided at a position intersecting the second surface and a predetermined distance from the moving route, and having directivity. a first signal generating means for generating a sharp first signal; a second signal generating means for generating a sharp first signal; a second signal generating means for generating a signal, which is provided in a direction intersecting the second surface and at a position a predetermined distance from the moving path, and is generated from the first signal generating means; The first
a first scanning means configured to form a first scanning plane by scanning a signal of The second signal generated from the second signal generating means
a second scanning means configured to scan the signals to form a second scanning plane, provided on the moving object so as to extend in a direction intersecting each of the moving direction and the first scanning plane; a first detection means for detecting a first signal scanned by the first scanning means; the moving object extends in a direction intersecting each of the moving direction and the second scanning plane; a second detection means for detecting a second signal scanned by the second scanning means; a second detection means for detecting a second signal scanned by the second scanning means; A first displacement determining means for determining a displacement; and a second displacement determining means for determining a displacement of the moving object with respect to the prescribed height based on a detection signal of the second detecting means. A device for directing the path of moving objects.