JPH01239492A - 電波測量による移動体位置計測装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両、船舶、航空ｎ等あらゆる移動体の位置
を電波測量によって計測する装置の改良に関し、特に作
業車両を自動的に誘導走行させる場合に適用して好適な
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来において、作業車両等の移動体を自動的に誘導走行
させる誘導方法としては、 ■　誘導線による誘導方法 ■　推測航法による誘導方法 ■　電波測量による誘導方法 等がある。

車両の誘導については、■誘導線による誘導方法が有力
であるが、この方法は位置、方向の計測精度は上記■〜
■の３方式の中で一番几いものの、作業領域のレイアウ
トを変更するためには誘導線を再敷設する手間が要求さ
れ、したがって作ｔ、領域のレイアウト変更等に対する
融通性に欠けている。すなわち、たとえばこの方法は、
作業領域の諸条件が徐々に変化する環境下にｄ３ける適
用は困難である。

一方、船舶等に利用される■電波側けによる誘導方法で
あれば、上記するような誘４線の敷設等、融通性に欠け
る施設の準「ｂを必要がなく、地上に測量用電波の発振
器を用意するだけでよいので、作業領域のレイアウト変
更に充分対処できる。しかし、誘導′ｌＲ度が、■誘導
線による誘導方法に較べてかなり落ちるので車両の誘導
には実用的でない面がある。

そこで本出願人は、誘導線による誘導方法の誘導、′ｖ
１度の利点と電波測量による誘導方法の融通性の利点と
を煎ね備えｌζ車両の複合型誘導方法および装置につい
て特許出願を行なった（特願昭６０−０９６３７４号）
。

上記誘導方法および装置では、作業領域を、誘導精度を
必要とする目標経路固定領域と経路変更を必要とする目
標経路可変領域とに区分して、前領域では、誘導線によ
る誘導力法によって車両を走行させて、高い誘導精度を
実現し、−右後領域では、電波測量による誘導方法によ
って車両を走行させて、経路変更に対する融通性を実現
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、こうした方法および装置であっても、誘導線に
よる誘導方法を部分的に採用している以上、誘導線の初
期敷設と窓明保守は免れｊｌｆない。

また、作業領域をすべて自由にレイアウトされることが
要求されるシステム、つまり全作業領域を目標経路可変
領域にすることが必要なシステムに上記誘導線による誘
導方法を一部採用したので、レイアウト変更等に対重る
柔軟性が損なわれることになる。

このように、誘４ａによる誘導力法を部分的に採用した
従来の技術では、上記するような実用上の不都合が多々
あった。

そこで、本弁明は、電波測帛による誘導方法を全面的に
採用することによって上記不都合をなくし、これと同時
に光牛するであろう誘導精度の悪化を防止することを課
題としてなされたものであり、高精度に移動体の位置を
検出１′ることのできる電波測ωによる移動体位置計測
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ そこで本発明の第１弁明では、それぞれ電波測ω用の電
波を送信する３個の固定局を設け、移動体に、上記固定
局から送信された電波を受信する第１の測量用電波受信
手段と、該受信手段で受信された上記電波の受信タイミ
ングと上記固定局の位置座標とに基づき、上記移動体の
位置を検出する位置検出手段とを設けてなる電波測０に
よる移動体位置計測装置において、予め所定位置に測ω
補正局を配設し、該補正間は、上記電波側吊用の電波を
受信する第２の側輪用電波受信手段と、上記第２の測量
用電波受信手段で受信された上記電波測量用の電波の受
信タイミングと上記固定局の位置座標と上記測帛補正局
の位置座標とに基づいて、該補正間について電波測量を
行ない、かつ同補正局の位置に関する計測誤差を演算す
る計測誤差補正手段と、該計測誤差を送出する送出手段
とを貝えるとともに、上記移動体は、上記送出手段によ
って送出された上記計測誤差を受け取る受理手段と、該
受理手段によって受理された上記計測誤差に基づいて、
上記位置検出手段によって検出された上記移動体の位置
を補正する位置補正手段とを具えるようにする。

本発明の第２発明では、それぞれ電波測量用の電波を受
信して、移動体に対して該電波を転送する２個の固定局
を設け、上記移動体に、上記固定局に対して上記電波測
ω用の電波を送信する第１の測ω用電波送信手段と、上
記固定局を介して転送された上記電波を受信する第１の
測量用電波受信手段と、該受信手段で受信された上記電
波の受信タイミングと上記固定局の位置座標とに基づき
、上記移動体の位置を検出する位置検出手段とを設けて
なる電波測量による移動体位置計測装置において、予め
所定位置に測□補正局を配設し、該補正間は、上記固定
局に対して電波測量用の電波を送信する第２の測量用電
波送信手段と、該電波が上記固定局を介して転送された
際に、同電波を受信する第２の測ω用電波受信手段と、
上記第２の測量用電波受信手段で受信された上記電波測
量用。

の電波の受信タイミングと上記固定局の位置座標と上記
測Ｒ補正局の位置座標とに基づいて、該補正間について
電波測量を行ない、かつ同補正局の位置に関する計測誤
差を演算する削測誤差演０手段と、該計測誤差を送出す
る送出手段とを具えるとともに、上記移動体は、上記送
出手段によって送出された上記計測誤差を受け取る受理
手段と、該受理手段によって受理された上記計測誤差に
基づいて、上記位置検出手段によって検出された上記移
動体の位置を補正する位置補正手段とを具えるようにす
る。

（作　用） すなわち、本発明の第１発明では、通常、双曲線航法と
呼称される電波測量法を採用した移動体位置計測装置に
おいて次のような作用を奏する。

すなわち、測量補正局の第２の測０用電波受信手段にお
いて電波測量用の電波が受信されると、同電波の受信タ
イミングと固定局の位置座標とから上記補正間の電波測
量による位置に関する計測データを得ることができる。

一方、この補正間は位置が既知であることから、これよ
り同補正局の上記位置に関する計測データの真値を得る
ことができる。計測誤差補正手段は、上記真値と上記計
測データとを減算する等して補正間の位置についての計
測誤差を演算する。

こうして得られた計測誤差は、上記補正間の位置につい
ての計測誤差ではあるものの、同時に移動体の位置につ
いての計測誤差を示すものであるといえる。

したがって、位置補正手段にて、上記得られた計測誤差
を、移動体の位置を補正するための補正データとして使
用すれば、該移動体の位置を高精度に求めることができ
る。

一方、本発明の第２ブて明では、通常円弧航法と呼称さ
れる電波測量法を採用した移動体位置計測装置において
次のような作用を秦づ°る。

すなわち、第１の測量用電波送信手段を別個独立な測伶
補正局の第２の測ψ用電波送信手段から電波側Ω用の電
波が送信されると、該電波が固定局を介して第２の測０
用電波受信手段にて受信される。すると、同電波の受信
タイミングと上記固定局の位置座標とから上記補正局の
位置について電波測凸による計測データを得ることがで
きる。

一方、この補正局は位置が既知であることから、これよ
り同局の上記計測データの真値を得ることができる。計
測誤差補正手段は、上記真値と計測データとを減算する
等して、補正局の位置についての計測誤差を演算する。

こうして得られた計測誤差は、上記補正局の位置につい
ての計測誤差ではあるものの、同時に移動体の位置につ
いての計測誤差を示すものであるといえる。

したがって、位置補正手段として、上記１ηられた計測
誤差を移動体の位置を補正するための補正データとして
使用すれば、移動体の位置を高：精度に求めることがで
きる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

この実施例では、第２図に示すように広域土工作業３’
Ａ　ＤＡにおいてダンプ１−ラック、パワーショベル等
の複数台の作業車両２１０が、土石等の梢何の積み込み
、運搬や積み降ろし作業等を行なう場合を想定している
。同作業現場は、作業車両２１０への積込点の変更等に
よってその走行経路が随時変更される目標経路可変領域
である。

第１図は、こうした作業現場において作業車両２１０を
上記随時変更される走行経路に沿って高精度に自動走行
させるためのシステムのブロック図であり、本発明の装
置の一実施例を示す。

同図に示すように、このシステムは、大きくは地上装置
１０Ｑと車上装置２００とから構成されでいる。

地上装置１００における各固定局、つまり主局１１０、
従局１２０および従局１３０は、それぞれ作業場の適宜
の位置に配設されていて、それぞれより電波側Ｃ法に基
づく位置測定用の電波を送信する。

そして、車上装置２００は、作２市両２１０の各車両ご
とに搭載されるものであり、同装置２００の車載局２１
１は主局１１０と従局１２０より該車載局２１１に到来
する電波の時間差Δｔ　、主局１１０と従局１３０より
車載局２１１に到来する電波の時間差Δし、を求め、さ
らにこれらの時間差Δｔ　、Δｔ２に基づいて車両２１
０の位置を算出し、これを車載処理手段２２０に加える
。車載処理手段２２０は、この停出された車両２１０の
位置に基づき、同車両２１０を上記走行経路に沿って誘
導走行させる。

ここで、上記電波１１１１Ｉ　ｆｆｌ法（双曲線航法）
の原理を第３図に基づいて説明する。まず、主局１１０
と従局１２０，１３０が予め既知の位置、例えば主局１
１０を（０，０）、従Ｆ３１２０　（ａ　１゜ｂ　）お
よび従局ゴ３０を（ａ、ｂ）の位置、１　　　　　　　
　　　　２　２ に設置されているとし、車載局２１１を（ｘ、ｙ）とす
ると、主局１１０Ｓ車載局２１１間の距離Ｌ１と車載局
２１１・従局１２０間の距離Ｌ２との差ΔＬ　および上
記距離Ｌ１ど車載局２１１・によって表わすことができ
る。なお、上記時間差Δｔ　とΔｔ２はそれぞれ第（１
）式の△Ｌ１とΔＬ２に対応することはもち論である。

そして、ΔＬ１が一定どなる位置を各ΔＬ１！ｆｉに示
すと第３図の実線のようになる。同様にΔＬ　が一定と
なる位置を各ΔＬ２毎に示ずど同図の破線のようになる
。したがって、ΔＬ１どΔＬ　が求まれば、その△Ｌ１
に対応する実りの曲線とΔＬ２に対応する破線の曲線と
の交点から車両２１０の位置を検出することができる。

第４図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ主局１
１０、従局１２０および従局１３０から車載局２１１に
到来する電波を示すタイムチャートである。

さて、上記時間差Δｔ　、Δｔ２は、同図からも明らか
なように主局１１０と従局１２０から車載局２１１に到
来する電波の位相差Δθ１（ｒａｄ）および主局１１０
と従局１３０から車載局２１１に到来する電波の位相差
Δθ２（ｒａｄ）にそれぞれ対応していて、これら位相
差Δθ　、Δ０２を用いて、上記ΔＬ　、ΔＬ２は、 と表わすことができる。

ただし、■は測量用電波の伝ｍ速度（ｍ／ｓ）であり、
ｆは同電波の周波数（＋１２＞である。

したがって、上記位相差Δθ　、Δ０２が検出されれば
、（２）式よりΔＬ　、ΔＬ２が求まり、これらを前記
（１）式に代入することにより、車両２１０の位置が検
出されることになる。

ところが、こうした車両２１０の位置の検出を長時間行
なう場合、気象変化により大気の屈折率が変化して、電
波伝搬速度Ｖが変動するとか、地上固定局（主局、従局
）の周囲温度の変化により同局から送信される電波の周
波数ｆが変動するといったように測量用電波に関して種
々の伝搬条件の変動要因が霞顕してくる。こうした電波
の伝搬条件の変動は、上記（２）式の右辺の各パラメー
タの変動となって表われる！こめ、これは間代の左辺の
変動、つまりΔＬ　、ΔＬ２の変動となる。

第５図（ａ）、（ｂ）は、ΔＬ　、ΔＬ２がそれぞれ時
間とともに長周明的な変動を生じている様子を示す実際
のΔＬ１．ΔＬ２の測ω結果を示すグラフであり、たと
えば同図＜ａ）に示すようにある時刻ｔ　におけるΔＬ
１の測０侑とＦ、１直（５１８ｍ）との偏差はΔε１で
あり、また同図（ｂ）に示すように同時刻ｔ　における
ΔＬ２の測量値と真値（３４８ｍ）との偏差はΔε２で
ある。

このように距離差ΔＬ１．ΔＬ２の計測誤差である偏差
Δε　、Δε２が生じると、これは結局前記（１）式に
おいて車両２１０の位置（Ｘ、Ｙ）のΔ１測誤差となっ
て顕われる。

そこで、この実施例では予め各固定局との位置関係が既
知である基準点に第１図に示す測母補正局１４０を設置
して、同月１４０において車載局２１１と同様に主局１
１０および従局１２０゜１３０から到来する電波を受信
して、これにＪ：すΔ合　を計測する。さらに同局１４
０は位置が既知であることから、距離差の各真値Δ’　
ＩＲ’Δ’２Ｒが容易に求められる。そして、これら真
値△Ｌ　、ΔＬ　を上記計測値ΔＬ　、ΔＬ２からＩＲ
２Ｒ１ それぞれ減０して、偏差Δε　、Δε２を求め、この求
められた偏差Δε　、Δε２を、上記車両２１０の距離
差の計測値ΔＬ　、ΔＬ２をそれぞれ補正するものとし
て使用する。こうして上記車両２１０の位置（Ｘ、Ｙ）
の計測誤差が補正される。

以下、実施例のシステムについてより詳細に説明する。

第６図、第７図、第８図および第９図（まそれぞれ、主
局１１０、従局１２０，１３０、車載局２１１と車載処
理手段２２０．および測０補正局１４０の詳細な閏成を
概念的に示すブロック図である。

第６図において主局１１０の図示しないｌ１ｌｉｌ送波
発生器から電波側吊用の搬送波が光振されると、情報変
調部１１０ａでは、この搬送波を上記偏差Δε　、Δε
２を零あるいは所定の基型値とする偏差データで１次変
調する。こうして得られた被１次変調信号は拡散変調部
１１０ｂに加えられる。

拡散変調部１１０ｂは符号光生部１１０Ｃから加えられ
ている予設定の符丹に基づいて前記被１次変調信号を２
次変調（拡散変調）し、被拡散変調信号を送信１１１０
ｄに加える。送信１１１０ｄはこの被拡散変調信号をア
ンテナ１１０ｅから電波側０用の電波ｍ１として送信す
る。

また、各従局１２０および１３０は第７図に示すように
構成されており、アンテナ１２’Ｏａ。

１３０ａが送受切換器１２０ｂ、１３０ｂを介して予設
定の周期で交Ｈに受信＆’１１２０ｃ、１３０Ｃおよび
送信ｔＦ１１２０ｄ、１３０ｄに接続される。

いま、アンテナ１２０ａ、１３０ａと受信機１２０ｃ、
１３０ｃが送受切換器１２０ｂ。

１３０ｂを介して接続されているとき、受信機１２０ｃ
、１３０ｃはアンテナ１２０ａ、１３０ａで受信された
電波測Ｏ用の電波ｍ１に対応する゛被拡散変調信号を拡
散復調部１２０ｅ、１３０ｅに加える。拡散復調部１２
０ｅ、１３０ｅは符号光生部１２Ｏｆ、１３０ｆから加
えられている予設定の符号に基づいて前記被拡散変調信
号を１次復調（拡散復調）し、拡散復調出力つまり被１
次変調信号を同期制御部１２０ｑ、１３０ｑに加える。

同期制御部１２０ｑ、１３０ｇはこの被１次変調信号の
同期を検出し、これに同期する開被１次変調信号を＃Ｊ
断することなく拡散変調部１２０ｈ、１３０ｈに加える
。拡散変調部１２０ｈ。

１３０ｈは符号発生部１２Ｏｆ、１３０ｆから加えられ
ている符号に基づいて前記被１次変調信号を２次変調し
、被拡散変調信号を送信は１２０ｄ。

１３０ｄに加える。送信機１２０ｄ、１３０ｄはこの被
拡散変調信号を送受切換器１２０ｂ。

１３０ｂを介してアンテナ１２０８．１３０ａから電波
測ω用の電波ｍ　２　、　ｒｎ　３として送信する。

一方、測量補正局１４０は、第９図に示すように構成さ
れており、補正局１４０のアンテナ１４０ａで電波測良
用の電波ｍ１２ｍ２およびｍ３が受信される。主局用受
信ｔＦ１１４０ｂ、従局用受信ｆ１１４０ｃおよび従局
用受信ぼ１４０ｄは、受信された電波α１帛用の電波ｍ
　　、ｍ２およびｍ３に対応する各被拡散変調信号を拡
散復調部１４０ｅ、拡散復調部１４Ｏｆおよび拡散′４
ｊｊｉ調部１４０ｑにそれぞれ加える。拡散復調部１４
０ｅは、符号発生部１４０ｈから加えられている予設定
の符号に基づいて電波ｍ１に対応する被拡散変調信号を
１次復調（拡散復調）し、拡散復調出力つまり被１次変
調信丹を位相差検出部１４０ｉおよび位相差検出部１４
０ｊに加える。拡ｒｌｌ復調部１４０ｆは符号発生部１
４０ｈから加えられている符号に基づいて電波ｍ２に対
応する被拡散変調信号を１次復調し、被１次変調信号を
位相差検出部１４０１に加える。拡散復調部１４０ｑは
符号発生部１４０ｈから加えられている符号に基づいて
電波ｒｎ３に対応する被拡散変調信号を１次復調し、被
１次変調信号を位相差検出部１４０ｊに加える。位相差
検出部１４０１は各拡散復調部１４０ｅおよび１４０ｆ
から各被１次変調信丹を入ツノすると、これらの信号の
位相差つまり電波側吊用の電波ｍ　およびｍ　の受信時
間差Δｔ１を示す位相差Δθ１を検出して、これを前記
（２）式に代入して、補正局１４０についての距離差Δ
合　を求める。一方、位相差検出部１４０」は、各拡散
復調部１４０ｅおよび１４０ｑから各被１次変調信号を
入力すると、これらの信号を位相差、つまり電波測量用
の電波ｍ　およびｍ３の受信時間差Δｔ　を示す位相差
Δ０２を検出し、これを前記（２）式に代入して、補正
局１４０についての距離差ΔＣを求める。これら求めら
れた補正局１４０についての各距離差の計測値６合。

Δ合　は偏差算出部１４０ｋに加えられる。

ところで、第３図に示すように補正局１４０の位置座標
を（ＣＸ、Ｃ，）とすると、主局１１０・補正局１４０
間の距離合　ど補正局１４０・従局１２０間の距離合　
との差ΔＬ１Ｒおよび上記距離合、との補正局１４０・
従局１３０間の距離Ｌ３との差Δ’２Ｒは、次式 によって表わすことができる。結局、補正局１４０の距
離差の真値ΔＬ　、ΔＬ２Ｒ４ま、主局Ｒ １１０、従局１２０および１３０、そして補正局１４０
の各位置座標から求めることができる。このようにして
青られる補正局１４０の距離差の真値データΔＬ　、Δ
’２Ｒは、真値記”１部１４０」Ｒ に予め人力、格納されている。

偏差算出部１４０には、上記距離差の計副値デ−タΔ合
、Δ〜および真値データΔＬ１Ｒ２ΔＬ２Ｒを入力する
と、次式によってこれら各データ間の偏差、つまり補正
局１４０の位置に関する計測誤差Δε　、Δε２を法界
する。

このにうにして求められた偏差データΔε１゜Δε２は
、情報変調部１４０ｍに加えられる。−方、補正局１４
０の図示しない搬送波発生器から搬送波がｙｈ振される
ど、盾報変調部１４０ｍでは、この電波を上記偏差デー
タΔε１．Δε２で１次変調する。こうして得られた被
１次変調信丹は、送信ｆｉ１４ｏｎに加えられる。送信
礪１４０　ｎは、この被１次変調信号をアンテナ１４０
ｐから補正データ（車両２１０の位置の補正データ）用
の電波Ｃ１として送信する。

このように補正局１４０から送信された電波Ｃ１は、第
６図に示すように、主局１１０のアンテナ１１０ｆにて
受信され、受信１１１０ｇはこの電波に対応する被１次
変調信丹を復調部１１０ｈに加える。復調部１１０ｈで
は、この被１次変調信号を復調して、この復調出力つま
り上記偏差データ信号を取り出す。コード変換部１１０
１は、同信号を所要にコード変換して、得られる偏差デ
ータΔε　、Δε２を情報変調部１１０ａに加えす る。

情報変調部１１０ａでは、前記したように図示しない搬
送波発生器から発振された搬送波を上記偏差Δε　、Δ
ε２　（つまり補正局１４０におけす る測距誤差）で１次変調する。こうして得られた被１次
変調信号は、前記と同様に拡散変調部１１０ｂ、送信１
１１１０ｄを介して、アンテナ１１０ｅから電波測量用
の電波ｍ１として送信される。

また、各従局１２０および１３０は、前記と同様に上記
電波ｍ１について同期制御を行ない、同電波ｍ１に同期
する電波測量用の電波ｍ　２　、　ｍ　３を送信する。

一方、車載局２１１およびこれに接続する車載処理手段
２１２は、２８８図のように、ｖ！成されていて、車載
局２１１のアンテナ２１１ａ″ｉ−電波測良川の電波ｍ
　　、ｍ　　およびｍ３が受信される。主局用受信ｔ１
２１１ｂ、従局用受信ぼ２１１Ｃおよび従局用受信１！
２１１ｄは、受信された電波測量用の電波ｍ　　、ｍ　
　およびｍ３に対応する各被拡改変調信号を拡散復調部
２１１ｅ、拡散復調部２１１ｆおよび拡散復調部２１１
ｑにそれぞれ加える。拡散復調部２１１ｅは、符号ｉｚ
生部２１１ｈから加えられている予設定の符号に基づい
て電波ｍ１に対応する被拡散変調信号を１次復調（拡散
復調）し、拡散復調出力つまり被１次変調信丹を位相差
検出部２１１１および位相差検出部２１１ｊに加える。

拡散復調部２１１ｆは符号発生部２１１ｈから加えられ
ている符号に基づいて電波ｍ２に対応する１１！！拡散
変調信号を１次復調し、被１次変調信号を位相差検出部
２１１１に加える。

拡散復調部２１１ｇは符号発生部２１１ｈから加えられ
ている符号に基づいて電波ｍ３に対応する被拡散変調信
号を１次復調し、被１次変調信号を位相差検出部２１１
ｊに加える。位相差検出部２１１１は各拡散復調部２１
１ｅおよび２１１ｆから各被１次変調信号を入力すると
、これらの信号の位相差つまり電波測量用の電波ｍ１お
よびｍ　の受信時間差Δｔ１を示す位相差Δθ１を検出
して、これを前記（２）式に代入して、車載局２１１に
ついての距離差ΔＬ１を求める。一方、位相差検出部２
１１ｊは、各拡散復調部２１１ｅおよび２１１ｇから各
被１次変調信号を入力すると、これらの信号の位相差、
つまり電波測量用の電波ｍ　およびｍ３の受信時間差Δ
ｔ２を示す位相差Δθ２を検出し、これを前記（２）式
に代入して、車載局２１１についての距離差ΔＬ２を求
める。これら求められた車４１！局２１１についての距
離差の計測値のΔＬ　、ΔＬ２は車載位置演０部２１１
ｋに加えられる。

情報ｍａ部２１１ｊは、拡散復調部２°１１ｅから出力
される被１次変調信号を２次復調し、この復調出力つま
り上記偏差データΔε１．Δε２（補正局１４０におけ
る測距誤差）を取り出ず。

上記偏差データΔε　、△ε２は、車両位置ｆｉｎ部２
１１ｋに加えられる。

車両位置法り部２１１にでは、偏差データ△ε　、Δε
２に基づき、上記得られた計測値デ−タΔＬ　、ΔＬ２
を下記の（５）式のごとく補正演算する処理を行ない、
補正値ΔＬ１′。

ΔＬ２′を求める。

Δし　′＝ΔＬ１−Δε１ ）　　　　・・・　（５） ΔＬ’＝ΔＬ２−Δε２ さらに開演算部２１１には、上記ΔＬ１′に対応する第
３図の実線の曲線と上記ΔＬ２′に対応する同図の破線
の曲線の交点から作業車両２１０の位Ｗ（Ｘ’　、Ｙ’
　　）を求める。こうして得られた位置（Ｘ’　、Ｙ’
　）は、そもそも測距誤差を含む計測値△Ｌ　、△Ｌ２
に基づき得られる位置（Ｘ、Ｙ）　、すなわち計測誤差
含む位置データではなくて、この計測誤差が補正されｌ
ζ正確な位置データである。

車両位置演算部２１１には、上記のようにして車両２１
０の現在位置（Ｘ’　、Ｙ’　）を求め、その位置を示
す信号を車載処理手段２２０の操舵指令発生装置２２１
に加える。

走行経路記憶装置２２２には、目標経路可変領域である
作業現場における作業車両２１０の複数の走行経路が予
め入力、格納されている。

同記ｇＡ装置２２２は、上記複数の走行経路のうち適宜
手段によって選択されたいずれか１つの走行経路を示す
信号を操舵指令発生装置２２１に加える。

操舵指令発生装置２２１は車両位置法ｎ部２１１におよ
び走行経路記憶装置２２２から加わる信号に基づいて、
記憶した走行経路に対する車両２１０のコースずれ場お
よび姿勢角を検出し、上記コースずれ□および姿勢角を
示す操舵指令を発生する。なお、予め記・ｎした走行経
路に対する車両２１０の姿勢角は、例えば現在の車両の
位置とその直前の車両の位置に基づいて車両の進行方向
を求め、この進行方向と予め２匹した走行経路とのなす
角によって求める。このようにして得られた上記操舵指
令は、操舵ｖｔ置２２３に加えられる。

操舵装置２２３は操舵指令発生装置２２１から加わるコ
ースずれｍ　ｄ３よび姿勢角を示す操舵指令に基づいて
コースずれωおよび姿勢角がともにＯになるように操舵
帛を１即する。

しかして車両２１０は、上記走行経路に沿って正確に誘
導走行する。

なお、前記１次変調には、周波数変調、位相差変調およ
び振幅変調が適用され、また前記２次変・調には擬似ラ
ンダム符号に基づく直接拡散、周波数ホッピング方式に
よるスペクトラム拡散変調が適用される。このような拡
散変調によるスペクトル拡散通信方式は、拡散帯域幅が
広く、通信時の電力密度が非常に小さいため、外乱によ
る妨害を受けにくい。また、多重通信が可能であり、測
距にも好適であることからこうしたシステムに使用して
好適である。

以上説明したように、この実施例によれば、作業車両２
１ｏの車載局２１１とは別個独立に補正局１４０を定位
置に設置して、同局１４０における電波測位による測距
誤差を求め、これを補正データとして車載局２１１の位
置の計測誤差を補正するようにした。

すなわち、第５図に示すような測距データの長周期変動
がある場合であっても、この変動にｆＦなう位置計測誤
差が補正される。したがって、車両２１０の現在位置が
高精度に検出される。さらにこの高精度に検出された車
両２１０の現在位置に基づいて車両２１０に操舵指令を
与えるようにしたので、こうした誘導走行システムが長
時間稼動した場合であっても、車両２１０が走行経路に
治って正確に誘導走行される。また、他の誘導方法を使
用せず、電波側司法のみによる誘う方法によって誘導精
度を向上させるようにしたので、作業領域の形態にも左
右されず、また誘導線の敷設ヤ）保守などを必要としな
い、人的にも物的にも低コストなシステムが実現される
。

以上この実施例では、電波測量法として双曲轢航法を使
用する例を示したが、もちろん円弧航法を使用する実施
も可能である。

特にこの円弧航法は港湾内における作業船の位置決め等
に使用して好適である。

すなわち第１０図に示すように、地上の定位間Ｃ’（Ｃ
’　　　、Ｃ’　　　）に従局１２０’　、１３０Ｙ ′以外の測最補正局１４０′を設置する。この測量い補
正局１４０′は送信■能を有している他はよ記補正局１
４０と同は能である。

この補正局１４０′から電波側Ｃ用の電波を従局１２０
’　、１３０’　に向けて送信すると、従局１２０′お
よび１３０′ではこの測量用電波を補正局１４０′に送
り返す。補正局１４０′は、この測量用電波の送、受タ
イミングから、補正局１４０′と各従局１２０’　、１
３０’間の距離のΔ１測値合９合　　を青る。一方、こ
の補正局１４０′と各従局１２０’、’１３０’間の距
離の真値Ｌ　　、Ｌ　　は、補正局１４０′の位置座標
１Ｒ２Ｒ （Ｃ’　　、Ｃ’　　）と各従局１２０’、１３０’Ｙ の位置座標（ａ’　　、ｂ’　１）、（ａ’２゜ｂ′２
）とから容易に求まるので、これら真値データＬ　　、
Ｌ　　と上記計測値データ合、公　　とＩＲ２Ｒ１２ から、演算処理 を行ない、偏差データΔＦ　、ΔＦ２を１１する。

一方、作業船２１０′の主局１１０′から電波測量用の
電波を地上の従局１２０’　、１３０’　に向けて送信
する。そして従局１２０’、１３０’ではこの電波を作
業船２１０′の搭載局２１１′に送り返す。搭載局２１
１′は、この測量用電波の送、受タイミングから同図（
ｂ）に示すような搭載局２１１′と各従局１２０’、１
３０’の間の距離り、Ｌ２を計測値として得る。

一方、上記偏差データΔＥ　、ΔＥ２は補正局１４０′
から搭載局２１１′に送信されて、同局２１１′におい
てこれら偏差データΔＦ１゜ΔＥ２と上記計測値データ
Ｌ１．Ｌ２とから、法線処理 Ｌ１’　　−Ｌｌ−ΔＦ１ ）　　　　　　　・・・　（７） Ｌ２′　−Ｌ２−ΔＥ２ を行ない、補正値データＬ’、Ｌ２’を得る。

こうして得られた補正値データＬ’、Ｌ２’を各半径と
する円弧の交点から作業船２１０′の現在位置（Ｘ’　
、Ｙ’　　）を正確に１′、Ｉることができる（第１０
図（ｂ）参照）。すなわＪう、この現在位置＜Ｘ’　、
Ｙ’　）は、そもそも測距誤差を含む計測値り、Ｌ　　
に基づきｊＦＩられる位ｉ＆（Ｘ。

Ｙ　）　、　−１なりも計測誤差を含む位置データでは
なくて、この１測誤差が補正された正確な位置データで
ある。つまり、作業Ｅ２１０’の位置決めをきわめて高
゛情度に行なうことができる。

なお、実施例では、補正局と主局、従局との各距離差お
よび各距離の計測誤差を車両の位置を補正するための補
正データとして使用するようにしているが、もちろん補
正局の位置の８１側誤差そのものを車両の装置を補正す
るための補正データとして使用する実施も可能である。

この場合、補正局の位置を電波測量法によって、（Ｘ、
ＹＣ）のごとく計測し、この計測値と補正局の位置の真
（ｉｆｉ（ＣＸ、Ｃ，）との偏差 Ｅｘ＝Ｘｏ−ＣＸ ）　　　　　　・・・（８） Ｅ、＝Ｙｃ−Ｃ。

を補正データとして使用する。この場合、車両側では、
電波測量法に基づき得られる同中両の位置（Ｘ、Ｙ）と
上記（８）式における偏差ＥＸ。

ＥＹとに基づき、演算処理 Ｘ’　＝Ｘ−ＥＸ ）　　　　　　　　　　・・・　（９）Ｙ’　−Ｙ−Ｅ
。

を行ない、現在位置（Ｘ、Ｙ）を（Ｘ’　、Ｙ’　　）
に補正し得るようにすればよい。

なお、実施例では補正局において得られた旧制誤差に関
する情報を車両側に知らせる方法として、上記情報を主
局１１０に送信し、該主局１１０においてこの情報で測
母用電波を１次変調して、該電波を車載局２１１に送る
方法を採用しているが、本発明としてはこれに限定され
ることはない。

たとえば、上記情報を補正局から車載局に直接別途設け
た無線手段にて伝送する実施も可能であリ、補正局の計
測誤差を送出する送出手段と移動体の同計測誤差を受け
取る受理手段との間における上記計測誤差情報の伝送路
としてはいかなる態様でも実施可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、移動体と別個独
立な定位置についての計測誤差情報に基づき移動体の現
在位置を補正し得るようにしたので、正確な位置計測を
行なうことができる。さらに本発明を、ｍ　Ｑ走行シス
デム等に適用した場合には、該システムのイへ頼性が向
上するという効果が賛られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る位置計測装置が適用される作業
車両の誘導走行システムの一実施例を概念的に示すブロ
ック図、第２図は、第１図のシステムの作業現場を示し
た図、第３図、第４図は、本発明が適用される電測量法
の一方法である双曲線航法の原理を説明するために用い
る説明図、第５図は、実施例の位置計測装置の原理を説
明するために用いる説明図、第６図は、実施例の主局の
詳細な構成を概念的に示すブロック図、第７図は、実施
例の従局の詳細な構成を概念的に示すブロック図、第８
図は、実施例の車載局およびｉｉ戟局に接続される車載
処理手段の詳細な構成を概念的に示すブロック図、第９
図は、実施例の測量補正局の詳細な構成を概念的に示す
ブロック図、第１０図は本発明に適用される電波測量法
の他の一方法である円弧航の原理を説明するために用い
る説明図である。 １００・・・地上装置、１１０，１１０’・・・主局、
１２０．１２０’　、１３０，１３０’・・・従局、１
４０．１４０’　・・・測０補正局、１４０ｉ。 １４０ｊ、１２１　ｉ、１２１ｊ・・・位相差検出部、
１４０ｋ・・・偏差算出部、１４０ｊ・・・真値記゛ｎ
部、２００・・・車上装置、２１０・・・作業車両、２
１０′・・・作業船、２１１・・・車載局、２１１′・
・・搭載間、２１１ｋ・・・車両位置演算部。 第３図 ｔｌ 晴間ｔ□ 第５図 ソｎ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれ電波測量用の電波を送信する３個の固定
   局を設け、移動体に、上記固定局から送信された電波を
   受信する第１の測量用電波受信手段と、該受信手段で受
   信された上記電波の受信タイミングと上記固定局の位置
   座標とに基づき、上記移動体の位置を検出する位置検出
   手段とを設けてなる電波測量による移動体位置計測装置
   において、 予め所定位置に測量補正局を配設し、該補正局は、 上記電波測量用の電波を受信する第２の測量用電波受信
   手段と、 上記第２の測量用電波受信手段で受信された上記電波測
   量用の電波の受信タイミングと上記固定局の位置座標と
   上記測量補正局の位置座標とに基づいて、該補正局につ
   いて電波測量を行ない、かつ同補正局の位置に関する計
   測誤差を演算する計測誤差演算手段と、 該計測誤差を送出する送出手段とを具えるとともに、 上記移動体は、 上記送出手段によつて送出された上記計測誤差を受け取
   る受理手段と、該受理手段によつて受理された上記計測
   誤差に基づいて、上記位置検出手段によって検出された
   上記移動体の位置を補正する位置補正手段と を具えたことを特徴とする電波測量による移動体位置計
   測装置。
2. （２）それぞれ電波測量用の電波を受信して、移動体に
   対して該電波を転送する２個の固定局を設け、上記移動
   体に、上記固定局に対して上記電波測量用の電波を送信
   する第１の測量用電波送信手段と、上記固定局を介して
   転送された上記電波を受信する第１の測量用電波受信手
   段と、該受信手段で受信された上記電波の受信タイミン
   グと上記固定局の位置座標とに基づき、上記移動体の位
   置を検出する位置検出手段とを設けてなる電波測量によ
   る移動体位置計測装置において、 予め所定位置に測量補正局を配設し、該補正局は、 上記固定局に対して電波測量用の電波を送信する第２の
   測量用電波送信手段と、 該電波が上記固定局を介して転送された際に、同電波を
   受信する第２の測量用電波受信手段と、上記第２の測量
   用電波受信手段で受信された上記電波測量用の電波の受
   信タイミングと上記固定局の位置座標と上記測量補正局
   の位置座標とに基づいて、該補正局について電波測量を
   行ない、かつ同補正局の位置に関する計測誤差を演算す
   る計測誤差演算手段と、 該計測誤差を送出する送出手段とを具えるとともに、 上記移動体は、 上記送出手段によって送出された上記計測誤差を受け取
   る受理手段と、該受理手段によって受理された上記計測
   誤差に基づいて、上記位置検出手段によって検出された
   上記移動体の位置を補正する位置補正手段と を具えたことを特徴とする電波測量による移動体位置計
   測装置。