JP2001033244A - 移動体の位置特定方法及び装置 - Google Patents
移動体の位置特定方法及び装置Info
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- JP2001033244A JP2001033244A JP11203902A JP20390299A JP2001033244A JP 2001033244 A JP2001033244 A JP 2001033244A JP 11203902 A JP11203902 A JP 11203902A JP 20390299 A JP20390299 A JP 20390299A JP 2001033244 A JP2001033244 A JP 2001033244A
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- light reflecting
- reflecting means
- moving body
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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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- 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
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光反射手段の配置パターン及び距離等に左右
されずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい解（移
動体の位置及び移動方向）を得ることができる移動体の
位置特定方法及びその実施に使用する移動体の位置特定
装置を提供する。 【解決手段】 ３つ以上の光反射手段の中から３つの光
反射手段を選択する（ステップ１−５）各組み合わせに
対して、移動体の位置及び移動方向を三角測量により求
め（ステップ１−６）、求めた複数の解について、各組
み合わせにおける何れか３つの光反射手段の間の２つの
開き角α，βの測定誤差に対する、ｘ（又はＸ）方向成
分の変化率∂ＸＰ／∂α，∂ＸＰ／∂βと、ｙ（又は
Ｙ）方向成分の変化率∂ＹＰ／∂α，∂ＹＰ／∂βとの
何れかが最小となる組み合わせから移動体の位置のｘ方
向成分ｘｔと、ｙ方向成分ｙｔを選択し（ステップ１−
１０，１１，１４）、各方向成分についての２つの組み
合わせにおける移動方向の平均値を移動体の移動方向φ
とする（ステップ１−１４）。
されずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい解（移
動体の位置及び移動方向）を得ることができる移動体の
位置特定方法及びその実施に使用する移動体の位置特定
装置を提供する。 【解決手段】 ３つ以上の光反射手段の中から３つの光
反射手段を選択する（ステップ１−５）各組み合わせに
対して、移動体の位置及び移動方向を三角測量により求
め（ステップ１−６）、求めた複数の解について、各組
み合わせにおける何れか３つの光反射手段の間の２つの
開き角α，βの測定誤差に対する、ｘ（又はＸ）方向成
分の変化率∂ＸＰ／∂α，∂ＸＰ／∂βと、ｙ（又は
Ｙ）方向成分の変化率∂ＹＰ／∂α，∂ＹＰ／∂βとの
何れかが最小となる組み合わせから移動体の位置のｘ方
向成分ｘｔと、ｙ方向成分ｙｔを選択し（ステップ１−
１０，１１，１４）、各方向成分についての２つの組み
合わせにおける移動方向の平均値を移動体の移動方向φ
とする（ステップ１−１４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば無人搬送車
システムにおける無人搬送車等の移動体の位置を特定す
る移動体の位置特定方法及びその実施に使用する移動体
の位置特定装置に関する。
システムにおける無人搬送車等の移動体の位置を特定す
る移動体の位置特定方法及びその実施に使用する移動体
の位置特定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、工場，倉庫等の敷地内で使用され
る無人搬送車システムにおいて採用されつつあるレーザ
ガイド式ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）、所謂Ｌ
ＧＶ（Laser Guided Vehicle）は、壁面の光反射手段に
レーザ光を反射させてナビゲーションを行なうため、床
面への誘導線の施設、誘導テープの貼り付けといった工
事が不要で、搬送レイアウトの変更に柔軟に対応できる
システムとして評価が高い。
る無人搬送車システムにおいて採用されつつあるレーザ
ガイド式ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）、所謂Ｌ
ＧＶ（Laser Guided Vehicle）は、壁面の光反射手段に
レーザ光を反射させてナビゲーションを行なうため、床
面への誘導線の施設、誘導テープの貼り付けといった工
事が不要で、搬送レイアウトの変更に柔軟に対応できる
システムとして評価が高い。
【０００３】図１１は、特開平９−１０５６２８号公報
に開示されている移動体の位置特定装置の全体構成を示
す斜視図であり、図１２は、そのブロック図である。図
１１及び図１２において、ＴはＬＧＶとして構成された
移動体Ｔであり、この移動体Ｔ自体が、敷地内の壁面の
同一高さに貼り付けられた３箇所以上の光反射手段Ａ，
Ｂ，…（図１１及び図１２においては、３つの光反射手
段Ａ，Ｂ，及びＣを示してある）からの反射光に基づい
て三角測量を行なうことによって、自装置の位置を特定
する位置特定装置の機能を兼ね備えている。
に開示されている移動体の位置特定装置の全体構成を示
す斜視図であり、図１２は、そのブロック図である。図
１１及び図１２において、ＴはＬＧＶとして構成された
移動体Ｔであり、この移動体Ｔ自体が、敷地内の壁面の
同一高さに貼り付けられた３箇所以上の光反射手段Ａ，
Ｂ，…（図１１及び図１２においては、３つの光反射手
段Ａ，Ｂ，及びＣを示してある）からの反射光に基づい
て三角測量を行なうことによって、自装置の位置を特定
する位置特定装置の機能を兼ね備えている。
【０００４】光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣは、再帰性反射
板から構成され、移動体Ｔが走行する範囲内の壁面に３
つ以上が設置されている。
板から構成され、移動体Ｔが走行する範囲内の壁面に３
つ以上が設置されている。
【０００５】移動体Ｔは、箱状に構成された台車１０の
上面に旋回塔２０を備えている。該旋回塔２０は、光反
射手段Ａ，Ｂ，及びＣの設置高さに合わせて水平にレー
ザ光を出射し、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣにて反射され
るレーザ光を受光するレーザ投受光ユニット２１を備え
ている。
上面に旋回塔２０を備えている。該旋回塔２０は、光反
射手段Ａ，Ｂ，及びＣの設置高さに合わせて水平にレー
ザ光を出射し、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣにて反射され
るレーザ光を受光するレーザ投受光ユニット２１を備え
ている。
【０００６】一方、台車１０内には、ＣＰＵ１１，電動
モータ（Ｍ）１２，ロータリーエンコーダ（ＥＮ）１
３，角度演算部１４，メモリ１５，及び設定情報データ
ベース（ＤＢ）１６等が設けられている。
モータ（Ｍ）１２，ロータリーエンコーダ（ＥＮ）１
３，角度演算部１４，メモリ１５，及び設定情報データ
ベース（ＤＢ）１６等が設けられている。
【０００７】ＣＰＵ１１は、前述したレーザ投受光ユニ
ット２１を制御するばかりでなく、モータ１２を制御す
る一方、メモリ１５及び設定情報データベース１６に記
憶されている情報に基づいて自装置（移動体Ｔ）の位置
及び移動方向を後述する如くに演算するようになってい
る。
ット２１を制御するばかりでなく、モータ１２を制御す
る一方、メモリ１５及び設定情報データベース１６に記
憶されている情報に基づいて自装置（移動体Ｔ）の位置
及び移動方向を後述する如くに演算するようになってい
る。
【０００８】電動モータ１２は、レーザ投受光ユニット
２１を内蔵した旋回塔２０を一方向へ回転し、これによ
ってレーザ光を水平方向の全周に亘って照射させるよう
になっている。
２１を内蔵した旋回塔２０を一方向へ回転し、これによ
ってレーザ光を水平方向の全周に亘って照射させるよう
になっている。
【０００９】ロータリーエンコーダ１３は、この旋回塔
２０の回転位置を検出するものであり、レーザ投受光ユ
ニット２１によるレーザ光の受光角度（又は照射角度）
を検出することができるようになっている。
２０の回転位置を検出するものであり、レーザ投受光ユ
ニット２１によるレーザ光の受光角度（又は照射角度）
を検出することができるようになっている。
【００１０】角度演算部１４は、ロータリーエンコーダ
１３が検出した角度情報をＣＰＵ１１で処理することが
可能な形式に変換し、変換結果をメモリ１５に記憶す
る。
１３が検出した角度情報をＣＰＵ１１で処理することが
可能な形式に変換し、変換結果をメモリ１５に記憶す
る。
【００１１】メモリ１５は、角度演算部１４から与えら
れた角度情報を記憶するとともに、ＣＰＵ１１における
処理に伴う一時的なデータを記憶する。
れた角度情報を記憶するとともに、ＣＰＵ１１における
処理に伴う一時的なデータを記憶する。
【００１２】設定情報データベース１６は、光反射手段
Ａ，Ｂ，及びＣが貼り付けられた位置情報のほかに、後
述する様々な設定情報を予め記憶している。
Ａ，Ｂ，及びＣが貼り付けられた位置情報のほかに、後
述する様々な設定情報を予め記憶している。
【００１３】従来の移動体の位置特定装置は以上の如き
ハードウェア構成を有しており、ＣＰＵ１１からの指示
に応じて、電動モータ１２が旋回塔２０を基準方向（通
常は移動体Ｔの前方又は移動方向）から一方向へ１回転
旋回させるとともに、レーザ投受光ユニット２１からレ
ーザ光を出射する。出射されたレーザ光は、光反射手段
Ａ，Ｂ，又はＣの何れかに入射したときにだけ反射さ
れ、反射光は入射方向、即ち移動体Ｔの方向へ反射され
る。
ハードウェア構成を有しており、ＣＰＵ１１からの指示
に応じて、電動モータ１２が旋回塔２０を基準方向（通
常は移動体Ｔの前方又は移動方向）から一方向へ１回転
旋回させるとともに、レーザ投受光ユニット２１からレ
ーザ光を出射する。出射されたレーザ光は、光反射手段
Ａ，Ｂ，又はＣの何れかに入射したときにだけ反射さ
れ、反射光は入射方向、即ち移動体Ｔの方向へ反射され
る。
【００１４】光反射手段Ａ，Ｂ，又はＣの何れかによっ
て反射されたレーザ光は、レーザ投受光ユニット２１に
より受光され、受光した際のレーザ光の前記基準方向か
らの角度、即ち光反射手段Ａ，Ｂ，又はＣの何れかの角
度がロータリーエンコーダ１３により検出され、検出結
果が角度演算部１４及びメモリ１５を介してＣＰＵ１１
に与えられる。
て反射されたレーザ光は、レーザ投受光ユニット２１に
より受光され、受光した際のレーザ光の前記基準方向か
らの角度、即ち光反射手段Ａ，Ｂ，又はＣの何れかの角
度がロータリーエンコーダ１３により検出され、検出結
果が角度演算部１４及びメモリ１５を介してＣＰＵ１１
に与えられる。
【００１５】ＣＰＵ１１は、例えば外部装置から与えら
れた移動体Ｔの概略位置情報と、メモリ１５に記憶され
た角度情報とに基づいて設定情報データベース１６を参
照し、反射光が何れの光反射手段Ａ，Ｂ，又はＣからの
ものであるかを識別する。ＣＰＵ１１は、識別した光反
射手段Ａ，Ｂ，及びＣの位置情報を設定情報データベー
ス１６から読み出し、この読み出し結果と、前述の角度
情報とに基づいて、三角測量により移動体Ｔの位置及び
移動方向を演算するようになっている。
れた移動体Ｔの概略位置情報と、メモリ１５に記憶され
た角度情報とに基づいて設定情報データベース１６を参
照し、反射光が何れの光反射手段Ａ，Ｂ，又はＣからの
ものであるかを識別する。ＣＰＵ１１は、識別した光反
射手段Ａ，Ｂ，及びＣの位置情報を設定情報データベー
ス１６から読み出し、この読み出し結果と、前述の角度
情報とに基づいて、三角測量により移動体Ｔの位置及び
移動方向を演算するようになっている。
【００１６】なお、演算結果としての移動体Ｔの位置及
び移動方向は、例えば移動体Ｔの走行を制御する外部装
置に通信等により与えられて利用されるようになってい
る。
び移動方向は、例えば移動体Ｔの走行を制御する外部装
置に通信等により与えられて利用されるようになってい
る。
【００１７】図１３は、三角測量による移動体Ｔの位置
及び移動方向を特定する原理を説明するための説明図で
ある。次に、三角測量による移動体Ｔの位置及び移動方
向を特定する原理を説明する。この原理は、特開昭５９
−６７４７６号公報によく開示されている。図１３にお
いて、最終的に求めるものは、移動体Ｔの位置及び移動
方向である。そして、移動体Ｔの位置は、図１３に示す
如く適宜に設定されたｘｙ直角座標系（絶対座標系）に
おける位置（ｘｔ，ｙｔ）として求められる。また、移
動体Ｔの移動方向は、ｙ軸（好ましくは東西南北の何れ
かの方角）からの角度φ（但し、ここではｙ軸から反時
計方向を＋としている）として求められる。
及び移動方向を特定する原理を説明するための説明図で
ある。次に、三角測量による移動体Ｔの位置及び移動方
向を特定する原理を説明する。この原理は、特開昭５９
−６７４７６号公報によく開示されている。図１３にお
いて、最終的に求めるものは、移動体Ｔの位置及び移動
方向である。そして、移動体Ｔの位置は、図１３に示す
如く適宜に設定されたｘｙ直角座標系（絶対座標系）に
おける位置（ｘｔ，ｙｔ）として求められる。また、移
動体Ｔの移動方向は、ｙ軸（好ましくは東西南北の何れ
かの方角）からの角度φ（但し、ここではｙ軸から反時
計方向を＋としている）として求められる。
【００１８】前述のように、この移動体Ｔとは離れて３
つの光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣが設けられており、これ
らの光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣへは移動体Ｔからレーザ
光が走査される。従って、移動体Ｔから出射されたレー
ザ光は、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣへ、例えばＢ，Ｃ，
及びＡの順で入射され、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣは、
移動体Ｔから入射された光を入射方向、即ち移動体Ｔの
方向へ再帰反射する。
つの光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣが設けられており、これ
らの光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣへは移動体Ｔからレーザ
光が走査される。従って、移動体Ｔから出射されたレー
ザ光は、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣへ、例えばＢ，Ｃ，
及びＡの順で入射され、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣは、
移動体Ｔから入射された光を入射方向、即ち移動体Ｔの
方向へ再帰反射する。
【００１９】従って、移動体Ｔでは、光反射手段Ａ，
Ｂ，及びＣから順次反射されるレーザ光を受光し、その
ときのレーザ光の投光方向を測定することによって、移
動体Ｔを中心とする光反射手段Ａ及びＣの開き角αと、
光反射手段Ｂ及びＣの開き角βとを知ることができる。
Ｂ，及びＣから順次反射されるレーザ光を受光し、その
ときのレーザ光の投光方向を測定することによって、移
動体Ｔを中心とする光反射手段Ａ及びＣの開き角αと、
光反射手段Ｂ及びＣの開き角βとを知ることができる。
【００２０】ここで、移動体Ｔ，光反射手段Ａ，及び光
反射手段Ｃに着目すると、これらの３点を通る１つの円
１を描くことができる。この円１の軌跡を示す方程式
は、光反射手段Ａ及びＣの位置と、その開き角αとによ
って容易に求めることができる。なぜならば、或る点か
ら見た光反射手段Ａ及びＣの開き角がαである場合、そ
の或る点は、必ず円１上に位置する筈だからである。即
ち、同一円上の異なる３点のうち２点の位置と他の点か
ら見た２点の開き角とがわかれば、その３点を通る円の
方程式を求めることができる。同様にして、移動体Ｔ
と、光反射手段Ｂ及びＣとを通る円２の方程式も、光反
射手段Ｂ及びＣの位置と、移動体Ｔから見た光反射手段
Ｂ及びＣの間の開き角βとによって容易に求めることが
できる。
反射手段Ｃに着目すると、これらの３点を通る１つの円
１を描くことができる。この円１の軌跡を示す方程式
は、光反射手段Ａ及びＣの位置と、その開き角αとによ
って容易に求めることができる。なぜならば、或る点か
ら見た光反射手段Ａ及びＣの開き角がαである場合、そ
の或る点は、必ず円１上に位置する筈だからである。即
ち、同一円上の異なる３点のうち２点の位置と他の点か
ら見た２点の開き角とがわかれば、その３点を通る円の
方程式を求めることができる。同様にして、移動体Ｔ
と、光反射手段Ｂ及びＣとを通る円２の方程式も、光反
射手段Ｂ及びＣの位置と、移動体Ｔから見た光反射手段
Ｂ及びＣの間の開き角βとによって容易に求めることが
できる。
【００２１】移動体Ｔの位置は、上述のようにして求め
た円１及び円２の２つの交点のうちの一方として求める
ことができ、他方は、光反射手段Ｃの位置となる。な
お、移動体Ｔの位置を円１の方程式と円２の方程式とを
連立方程式として求めることも可能である。
た円１及び円２の２つの交点のうちの一方として求める
ことができ、他方は、光反射手段Ｃの位置となる。な
お、移動体Ｔの位置を円１の方程式と円２の方程式とを
連立方程式として求めることも可能である。
【００２２】光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣの位置は、これ
らを壁面に貼り付けた際に予め測定され、設定情報デー
タベース１６に記憶されている。また、移動体Ｔの移動
方向φは、移動体Ｔの位置を求めることができれば、後
述する如く容易に求めることができる。
らを壁面に貼り付けた際に予め測定され、設定情報デー
タベース１６に記憶されている。また、移動体Ｔの移動
方向φは、移動体Ｔの位置を求めることができれば、後
述する如く容易に求めることができる。
【００２３】次に、移動体Ｔの位置（ｘｔ，ｙｔ）及び
移動方向φの具体的な演算原理について詳述する。ま
ず、移動体Ｔに関する以下の情報は既知である。但し、
εＡ，εＢ，ＬＡ，ＬＢは、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣ
の位置から夫々演算して求めることも可能である。 （ｘａ，ｙａ）：光反射手段Ａの（絶対座標）位置 （ｘｂ，ｙｂ）：光反射手段Ｂの（絶対座標）位置 （ｘｃ，ｙｃ）：光反射手段Ｃの（絶対座標）位置 εＡ：光反射手段Ａ及びＣを結ぶ線分がｘ軸となす角度 εＢ：光反射手段Ｂ及びＣを結ぶ線分がｘ軸となす角度 ＬＡ：光反射手段Ａ及びＣの間の距離 ＬＢ：光反射手段Ｂ及びＣの間の距離
移動方向φの具体的な演算原理について詳述する。ま
ず、移動体Ｔに関する以下の情報は既知である。但し、
εＡ，εＢ，ＬＡ，ＬＢは、光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣ
の位置から夫々演算して求めることも可能である。 （ｘａ，ｙａ）：光反射手段Ａの（絶対座標）位置 （ｘｂ，ｙｂ）：光反射手段Ｂの（絶対座標）位置 （ｘｃ，ｙｃ）：光反射手段Ｃの（絶対座標）位置 εＡ：光反射手段Ａ及びＣを結ぶ線分がｘ軸となす角度 εＢ：光反射手段Ｂ及びＣを結ぶ線分がｘ軸となす角度 ＬＡ：光反射手段Ａ及びＣの間の距離 ＬＢ：光反射手段Ｂ及びＣの間の距離
【００２４】まず、移動体Ｔからのレーザ光の走査によ
って移動体Ｔの移動方向φに対する光反射手段Ａ，Ｂ，
及びＣからの受光角度θＡ，θＢ，及びθＣが夫々測定
される。次に、移動体Ｔから見た光反射手段Ａ及びＣの
開き角αと、移動体Ｔから見た光反射手段Ｂ及びＣとの
開き角βとが式（１）及び式（２）によって求められ
る。 α＝｜θＡ−θＣ｜ …（１） β＝｜θＢ−θＣ｜ …（２）
って移動体Ｔの移動方向φに対する光反射手段Ａ，Ｂ，
及びＣからの受光角度θＡ，θＢ，及びθＣが夫々測定
される。次に、移動体Ｔから見た光反射手段Ａ及びＣの
開き角αと、移動体Ｔから見た光反射手段Ｂ及びＣとの
開き角βとが式（１）及び式（２）によって求められ
る。 α＝｜θＡ−θＣ｜ …（１） β＝｜θＢ−θＣ｜ …（２）
【００２５】また、円１及び円２の半径γＡ及びγＢ
は、式（３）及び式（４）によって求められる。 γＡ＝（ＬＡ／２）ｃｏｓｅｃα …（３） γＢ＝（ＬＢ／２）ｃｏｓｅｃβ …（４）
は、式（３）及び式（４）によって求められる。 γＡ＝（ＬＡ／２）ｃｏｓｅｃα …（３） γＢ＝（ＬＢ／２）ｃｏｓｅｃβ …（４）
【００２６】ここで、演算を単純化するため、光反射手
段Ｃを原点（０，０）とするＸＹ（相対）座標系で考え
る。ＸＹ座標系での円１の中心ＯＡの座標（ＸＡ，Ｙ
Ａ）は、式（５）及び式（６）によって求められる。 ＸＡ＝−γＡｓｉｎ（εＡ＋α） …（５） ＹＡ＝γＡｃｏｓ（εＡ＋α） …（６）
段Ｃを原点（０，０）とするＸＹ（相対）座標系で考え
る。ＸＹ座標系での円１の中心ＯＡの座標（ＸＡ，Ｙ
Ａ）は、式（５）及び式（６）によって求められる。 ＸＡ＝−γＡｓｉｎ（εＡ＋α） …（５） ＹＡ＝γＡｃｏｓ（εＡ＋α） …（６）
【００２７】ＸＹ座標系での円２の中心ＯＢの座標（Ｘ
Ｂ，ＹＢ）も同様にして式（７）及び式（８）によって
求められる。 ＸＢ＝−γＢｓｉｎ（εＢ−β） …（７） ＹＢ＝γＢｃｏｓ（εＢ−β） …（８）
Ｂ，ＹＢ）も同様にして式（７）及び式（８）によって
求められる。 ＸＢ＝−γＢｓｉｎ（εＢ−β） …（７） ＹＢ＝γＢｃｏｓ（εＢ−β） …（８）
【００２８】ここで、円１及び円２の中心間距離をＲと
すれば、その２乗を式（９）で表わすことができる。 Ｒ2 ＝（ＹＢ−ＹＡ）2 ＋（ＸＢ−ＸＡ）2 …（９）
すれば、その２乗を式（９）で表わすことができる。 Ｒ2 ＝（ＹＢ−ＹＡ）2 ＋（ＸＢ−ＸＡ）2 …（９）
【００２９】また、ここで、仮に次のようなＸＹを設定
する。 ＸＹ＝ＸＡ・ＹＢ−ＸＢ・ＹＡ …（１０）
する。 ＸＹ＝ＸＡ・ＹＢ−ＸＢ・ＹＡ …（１０）
【００３０】上述の式（９）及び式（１０）を用いてＸ
Ｐ及びＹＰの位置を求めると、式（１１）及び式（１
２）のようになる。 ＸＰ＝（ＹＢ−ＹＡ）ＸＹ／Ｒ2 …（１１） ＹＰ＝（ＸＡ−ＸＢ）ＸＹ／Ｒ2 …（１２）
Ｐ及びＹＰの位置を求めると、式（１１）及び式（１
２）のようになる。 ＸＰ＝（ＹＢ−ＹＡ）ＸＹ／Ｒ2 …（１１） ＹＰ＝（ＸＡ−ＸＢ）ＸＹ／Ｒ2 …（１２）
【００３１】従って、ｘｙ座標系での移動体Ｔの位置
（ｘｔ，ｙｔ）は、式（１３）及び式（１４）となる。 ｘｔ＝ｘｃ＋２ＸＰ …（１３） ｙｔ＝ｙｃ＋２ＹＰ …（１４）
（ｘｔ，ｙｔ）は、式（１３）及び式（１４）となる。 ｘｔ＝ｘｃ＋２ＸＰ …（１３） ｙｔ＝ｙｃ＋２ＹＰ …（１４）
【００３２】但し、 ＬＡ＝√｛（ｘａ−ｘｃ）2 ＋（ｙａ−ｙｃ）2 ｝ …（１５） ＬＢ＝√｛（ｘｂ−ｘｃ）2 ＋（ｙｂ−ｙｃ）2 ｝ …（１６） εＡ＝ｔａｎ-1｛（ｙｃ−ｙａ）／（ｘｃ−ｘａ）｝ …（１７） εＢ＝ｔａｎ-1｛（ｙｂ−ｙｃ）／（ｘｂ−ｘｃ）｝ …（１８）
【００３３】次に、移動体Ｔの移動方向φを求める。ま
ず、移動体Ｔ及び光反射手段Ａを結ぶ線分とｘ軸とがな
す角度ξが式（１９）によって求められる。 ξ＝ｔａｎ-1｛（ｙｔ−ｙａ）／（ｘｔ−ｘａ）｝ …（１９）
ず、移動体Ｔ及び光反射手段Ａを結ぶ線分とｘ軸とがな
す角度ξが式（１９）によって求められる。 ξ＝ｔａｎ-1｛（ｙｔ−ｙａ）／（ｘｔ−ｘａ）｝ …（１９）
【００３４】ここで、θＡ＋ξ＋（−φ）＝３／２πで
あるから、移動体Ｔの移動方向φは、式（２０）によっ
て求められる。ここで、移動方向φは、前述した如く反
時計方向を＋としているので（−φ）で表わされてい
る。 φ＝−３／２π＋θＡ＋ξ …（２０）
あるから、移動体Ｔの移動方向φは、式（２０）によっ
て求められる。ここで、移動方向φは、前述した如く反
時計方向を＋としているので（−φ）で表わされてい
る。 φ＝−３／２π＋θＡ＋ξ …（２０）
【００３５】以上に説明した三角測定による原理を用い
て得られた移動体Ｔの位置（ｘｔ，ｙｔ）及び移動方向
φには、ロータリーエンコーダ１３で光反射手段Ａ，
Ｂ，及びＣからの受光角度θＡ，θＢ，及びθＣを検出
する際の、ロータリーエンコーダ１３の角度分解能に相
当する検出精度に起因する誤差が含まれる。そして、こ
の誤差の大きさは、移動体Ｔ（より詳しくは例えばレー
ザ投受光ユニット２１）から光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣ
までの距離及び角度（受光角度）といった光反射手段
Ａ，Ｂ，及びＣの配置パターンによって影響を受ける。
現実には、３つより多くの光反射手段Ａ，Ｂ，…が設置
され、これら多数の光反射手段Ａ，Ｂ，…を用いて前述
した原理にて得られる複数の解の中から、最も誤差が小
さい解を求める必要がある。
て得られた移動体Ｔの位置（ｘｔ，ｙｔ）及び移動方向
φには、ロータリーエンコーダ１３で光反射手段Ａ，
Ｂ，及びＣからの受光角度θＡ，θＢ，及びθＣを検出
する際の、ロータリーエンコーダ１３の角度分解能に相
当する検出精度に起因する誤差が含まれる。そして、こ
の誤差の大きさは、移動体Ｔ（より詳しくは例えばレー
ザ投受光ユニット２１）から光反射手段Ａ，Ｂ，及びＣ
までの距離及び角度（受光角度）といった光反射手段
Ａ，Ｂ，及びＣの配置パターンによって影響を受ける。
現実には、３つより多くの光反射手段Ａ，Ｂ，…が設置
され、これら多数の光反射手段Ａ，Ｂ，…を用いて前述
した原理にて得られる複数の解の中から、最も誤差が小
さい解を求める必要がある。
【００３６】これは、これら複数の解の平均値を採用す
ること、互いの距離が最も小さい３つの光反射手段の組
み合わせによって得られた解を採用すること、又は正三
角形に近い配置の光反射手段の組み合わせによって得ら
れた解を採用すること等によってなされていた。
ること、互いの距離が最も小さい３つの光反射手段の組
み合わせによって得られた解を採用すること、又は正三
角形に近い配置の光反射手段の組み合わせによって得ら
れた解を採用すること等によってなされていた。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の移動体の位置特定装置においては、光反射手段が配
置される距離及び角度は様々であって、配置パターンに
よっては非常に大きな誤差が生じることがあるため、高
精度な位置検出は期待できなかった。
来の移動体の位置特定装置においては、光反射手段が配
置される距離及び角度は様々であって、配置パターンに
よっては非常に大きな誤差が生じることがあるため、高
精度な位置検出は期待できなかった。
【００３８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、３つ以上の光反射手段の中から所定数の光反射
手段を選択する各組み合わせに対して、移動体の位置及
び移動方向を前述した如く三角測量により求め、求めた
複数の解について、各組み合わせにおける何れか３つの
光反射手段の間の２つの受光角度差（例えば開き角α，
β）の測定誤差に対する、第１方向成分（例えばｘ又は
Ｘ方向成分）の変化率と、第２方向成分（例えばｙ又は
Ｙ方向成分）の変化率との何れかが可及的に小さくなる
組み合わせから第１又は第２方向成分及び移動方向を選
択し、選択結果に基づいて移動体の位置及び移動方向を
特定することにより、光反射手段の配置パターン及び距
離等に左右されずに、受光角度の測定誤差に影響されに
くい解（移動体の位置及び移動方向）を得ることができ
る移動体の位置特定方法及びその実施に使用する移動体
の位置特定装置を提供することを目的とする。
であり、３つ以上の光反射手段の中から所定数の光反射
手段を選択する各組み合わせに対して、移動体の位置及
び移動方向を前述した如く三角測量により求め、求めた
複数の解について、各組み合わせにおける何れか３つの
光反射手段の間の２つの受光角度差（例えば開き角α，
β）の測定誤差に対する、第１方向成分（例えばｘ又は
Ｘ方向成分）の変化率と、第２方向成分（例えばｙ又は
Ｙ方向成分）の変化率との何れかが可及的に小さくなる
組み合わせから第１又は第２方向成分及び移動方向を選
択し、選択結果に基づいて移動体の位置及び移動方向を
特定することにより、光反射手段の配置パターン及び距
離等に左右されずに、受光角度の測定誤差に影響されに
くい解（移動体の位置及び移動方向）を得ることができ
る移動体の位置特定方法及びその実施に使用する移動体
の位置特定装置を提供することを目的とする。
【００３９】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る移動体の
位置特定方法は、移動体から３つ以上の光反射手段へ光
を照射し、各光反射手段による反射光を前記移動体にて
受光した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射
手段の位置に基づいて前記移動体の位置及び移動方向を
三角測量により特定する移動体の位置特定方法におい
て、前記３つ以上の光反射手段の中から所定数の光反射
手段を選択する各組み合わせに対して、前記移動体の位
置及び移動方向を三角測量により夫々求め、各組み合わ
せにおける何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角
度差を求め、該２つの受光角度差の測定誤差に対する前
記移動体の位置の第１方向成分に関連する値の変化率、
又は前記移動体の位置の第２方向成分に関連する値の変
化率が可及的に小さい組み合わせにおける前記第１又は
第２方向成分に関連する値及び移動方向に基づいて、前
記移動体の位置及び移動方向を特定することを特徴とす
る。
位置特定方法は、移動体から３つ以上の光反射手段へ光
を照射し、各光反射手段による反射光を前記移動体にて
受光した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射
手段の位置に基づいて前記移動体の位置及び移動方向を
三角測量により特定する移動体の位置特定方法におい
て、前記３つ以上の光反射手段の中から所定数の光反射
手段を選択する各組み合わせに対して、前記移動体の位
置及び移動方向を三角測量により夫々求め、各組み合わ
せにおける何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角
度差を求め、該２つの受光角度差の測定誤差に対する前
記移動体の位置の第１方向成分に関連する値の変化率、
又は前記移動体の位置の第２方向成分に関連する値の変
化率が可及的に小さい組み合わせにおける前記第１又は
第２方向成分に関連する値及び移動方向に基づいて、前
記移動体の位置及び移動方向を特定することを特徴とす
る。
【００４０】第２発明に係る移動体の位置特定装置は、
移動体から３つ以上の光反射手段へ光を照射し、各光反
射手段による反射光を前記移動体にて受光した際の受光
角度を測定し、該受光角度及び光反射手段の位置に基づ
いて前記移動体の位置及び移動方向を三角測量により特
定する移動体の位置特定装置において、前記３つ以上の
光反射手段の中から所定数の光反射手段の組み合わせを
生成する組合せ生成手段と、該組合せ生成手段により生
成された各組み合わせに対して、前記移動体の位置及び
移動方向を三角測量により夫々測量する測量手段と、各
組み合わせにおける何れか３つの光反射手段の間の２つ
の受光角度差を演算する角度差演算手段と、該角度差演
算手段により演算された前記２つの受光角度差の測定誤
差に対する前記移動体の位置の第１方向成分に関連する
値の変化率、又は前記移動体の位置の第２方向成分に関
連する値の変化率が可及的に小さい組み合わせを選択す
る選択手段とを備え、該選択手段により選択された組み
合わせにおける前記第１又は第２方向成分に関連する値
及び移動方向に基づいて前記移動体の位置及び移動方向
を特定すべくなしてあることを特徴とする。
移動体から３つ以上の光反射手段へ光を照射し、各光反
射手段による反射光を前記移動体にて受光した際の受光
角度を測定し、該受光角度及び光反射手段の位置に基づ
いて前記移動体の位置及び移動方向を三角測量により特
定する移動体の位置特定装置において、前記３つ以上の
光反射手段の中から所定数の光反射手段の組み合わせを
生成する組合せ生成手段と、該組合せ生成手段により生
成された各組み合わせに対して、前記移動体の位置及び
移動方向を三角測量により夫々測量する測量手段と、各
組み合わせにおける何れか３つの光反射手段の間の２つ
の受光角度差を演算する角度差演算手段と、該角度差演
算手段により演算された前記２つの受光角度差の測定誤
差に対する前記移動体の位置の第１方向成分に関連する
値の変化率、又は前記移動体の位置の第２方向成分に関
連する値の変化率が可及的に小さい組み合わせを選択す
る選択手段とを備え、該選択手段により選択された組み
合わせにおける前記第１又は第２方向成分に関連する値
及び移動方向に基づいて前記移動体の位置及び移動方向
を特定すべくなしてあることを特徴とする。
【００４１】第３発明に係る移動体の位置特定装置は、
第２発明の移動体の位置特定装置において、前記選択手
段が、前記測定誤差に対する前記第１方向成分に関連す
る値の変化率が可及的に小さい組み合わせを選択する第
１選択手段と、前記測定誤差に対する前記第２方向成分
に関連する値の変化率が最小となる組み合わせを選択す
る第２選択手段とを備え、前記第１選択手段により選択
された組み合わせにおける前記第１方向成分に関連する
値及び前記第２選択手段により選択された組み合わせに
おける前記第２方向成分に関連する値に基づいて前記移
動体の位置を特定すべくなしてあることを特徴とする。
第２発明の移動体の位置特定装置において、前記選択手
段が、前記測定誤差に対する前記第１方向成分に関連す
る値の変化率が可及的に小さい組み合わせを選択する第
１選択手段と、前記測定誤差に対する前記第２方向成分
に関連する値の変化率が最小となる組み合わせを選択す
る第２選択手段とを備え、前記第１選択手段により選択
された組み合わせにおける前記第１方向成分に関連する
値及び前記第２選択手段により選択された組み合わせに
おける前記第２方向成分に関連する値に基づいて前記移
動体の位置を特定すべくなしてあることを特徴とする。
【００４２】第４発明に係る移動体の位置特定装置は、
第３発明の移動体の位置特定装置において、前記第１及
び第２選択手段により選択された組み合わせにおける移
動方向の平均値に基づいて前記移動体の移動方向を特定
すべくなしてあることを特徴とする。
第３発明の移動体の位置特定装置において、前記第１及
び第２選択手段により選択された組み合わせにおける移
動方向の平均値に基づいて前記移動体の移動方向を特定
すべくなしてあることを特徴とする。
【００４３】次に、本発明の原理を説明する。前述した
移動体Ｔの（絶対座標）位置（ｘｔ，ｙｔ）の解を得る
式（１３）及び式（１４）において、前記解に誤差を生
じさせる直接的な要因となると考えられるのは、ＸＰ，
ＹＰである。そこで、本発明では、ロータリーエンコー
ダ１３のような受光角度検出器の検出誤差を勘案して、
開き角α，βの検出誤差に対する変化率が可及的に小さ
くなる光反射手段の組み合わせを得、この組み合わせか
ら得られる移動体Ｔの位置（ｘｔ，ｙｔ）を誤差が可及
的に小さい解として採用するものである。なお、以下に
おいては、前記変化率が最小となる光反射手段の組み合
わせを得ることによって、前記誤差が最小となる解を求
めるものとして説明する。
移動体Ｔの（絶対座標）位置（ｘｔ，ｙｔ）の解を得る
式（１３）及び式（１４）において、前記解に誤差を生
じさせる直接的な要因となると考えられるのは、ＸＰ，
ＹＰである。そこで、本発明では、ロータリーエンコー
ダ１３のような受光角度検出器の検出誤差を勘案して、
開き角α，βの検出誤差に対する変化率が可及的に小さ
くなる光反射手段の組み合わせを得、この組み合わせか
ら得られる移動体Ｔの位置（ｘｔ，ｙｔ）を誤差が可及
的に小さい解として採用するものである。なお、以下に
おいては、前記変化率が最小となる光反射手段の組み合
わせを得ることによって、前記誤差が最小となる解を求
めるものとして説明する。
【００４４】まず、開き角α，βの検出誤差に対する変
化率が最小となる光反射手段の組み合わせを得るため
に、各開き角α，βの検出誤差に対するＸＰ，ＹＰの変
化率（ここではパラメータという）を求める。
化率が最小となる光反射手段の組み合わせを得るため
に、各開き角α，βの検出誤差に対するＸＰ，ＹＰの変
化率（ここではパラメータという）を求める。
【００４５】 ∂ＸＰ／∂α ＝（∂ＸＰ／∂ＸＡ）（∂ＸＡ／∂α）＋（∂ＸＰ／∂ＹＡ）（∂ＹＡ／∂ α） ＝［（ＹＢ−ＹＡ）（ＹＢ−２ＹＰ）（∂ＸＡ／∂α）＋｛（ＹＢ−ＹＡ） （２ＸＰ−ＸＢ）−ＸＹ｝（∂ＹＡ／∂α）］／Ｒ2 …（２１）
【００４６】 ∂ＸＰ／∂β ＝（∂ＸＰ／∂ＸＢ）（∂ＸＢ／∂β）＋（∂ＸＰ／∂ＹＢ）（∂ＹＢ／∂ β） ＝［（ＹＢ−ＹＡ）（２ＹＰ−ＹＡ）（∂ＸＢ／∂β）＋｛（ＹＢ−ＹＡ） （ＸＡ−２ＸＰ）＋ＸＹ｝（∂ＹＢ／∂β）］／Ｒ2 …（２２）
【００４７】 ∂ＹＰ／∂α ＝（∂ＹＰ／∂ＸＡ）（∂ＸＡ／∂α）＋（∂ＹＰ／∂ＹＡ）（∂ＹＡ／∂ α） ＝［｛（ＸＡ−ＸＢ）（ＹＢ−２ＹＰ）＋ＸＹ｝（∂ＸＡ／∂α）＋（ＸＡ −ＸＢ）（２ＸＰ−ＸＢ）（∂ＹＡ／∂α）］／Ｒ2 …（２３）
【００４８】 ∂ＹＰ／∂β ＝（∂ＹＰ／∂ＸＢ）（∂ＸＢ／∂β）＋（∂ＹＰ／∂ＹＢ）（∂ＹＢ／∂ β） ＝［｛（ＸＡ−ＸＢ）（２ＹＰ−ＹＡ）−ＸＹ｝（∂ＸＢ／∂β）＋（ＸＡ −ＸＢ）（ＸＡ−２ＸＰ）（∂ＹＢ／∂β）］／Ｒ2 …（２４）
【００４９】 但し、 ∂ＸＡ／∂α ＝−（ＬＡ／２）｛ｃｏｓ（εＡ＋α）ｓｉｎα−ｓｉｎ（εＡ＋α）ｃｏ ｓα｝／ｓｉｎ2 α …（２５） ∂ＹＡ／∂α ＝（ＬＡ／２）｛−ｓｉｎ（εＡ＋α）ｓｉｎα−ｃｏｓ（εＡ＋α）ｃｏ ｓα｝／ｓｉｎ2 α …（２６） ∂ＸＢ／∂β ＝−（ＬＢ／２）｛ｃｏｓ（εＢ−β）ｓｉｎβ＋ｓｉｎ（εＢ−β）ｃｏ ｓβ｝／ｓｉｎ2 β …（２７） ∂ＹＢ／∂β ＝−（ＬＢ／２）｛ｓｉｎ（εＢ−β）ｓｉｎβ−ｃｏｓ（εＢ−β）ｃｏ ｓβ｝／ｓｉｎ2 β …（２８）
【００５０】これらのパラメータを使用して、例えば次
に示す評価方法で夫々移動体Ｔの位置（ｘｔ，ｙｔ）及
び移動方向φを求める。
に示す評価方法で夫々移動体Ｔの位置（ｘｔ，ｙｔ）及
び移動方向φを求める。
【００５１】１）ｘｔ，ｙｔ最大誤差が最小となる最適
解を求める場合の評価関数Ｈは（２９）式で表わされ、
Ｈが最小となる解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。な
お、以下においてｊは光反射手段の組み合わせ数を示
す。 Ｈ＝Ｍａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜，｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ ＹＰ／∂β｜） …（２９）
解を求める場合の評価関数Ｈは（２９）式で表わされ、
Ｈが最小となる解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。な
お、以下においてｊは光反射手段の組み合わせ数を示
す。 Ｈ＝Ｍａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜，｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ ＹＰ／∂β｜） …（２９）
【００５２】２）ｘｔ，ｙｔ誤差の２乗和が最小となる
最適解を求める場合の評価関数Ｈは（３０）式，（３
１）式，及び（３２）式等で表わされ、Ｈが最小となる
解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。 Ｈ＝√｛（∂ＸＰ／∂α）2 ＋（∂ＸＰ／∂β）2 ＋（∂ＹＰ／∂α）2 ＋（ ∂ＹＰ／∂β）2 ｝ …（３０） Ｈ＝√｛Ｍａｘ（∂ＸＰ／∂α，∂ＸＰ／∂β）2 ＋Ｍａｘ（∂ＹＰ／∂α， ∂ＹＰ／∂β）2 ｝…（３１） Ｈ＝｜∂ＸＰ／∂α｜＋｜∂ＸＰ／∂β｜＋｜∂ＹＰ／∂α｜＋｜∂ＹＰ／∂ β｜ …（３２）
最適解を求める場合の評価関数Ｈは（３０）式，（３
１）式，及び（３２）式等で表わされ、Ｈが最小となる
解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。 Ｈ＝√｛（∂ＸＰ／∂α）2 ＋（∂ＸＰ／∂β）2 ＋（∂ＹＰ／∂α）2 ＋（ ∂ＹＰ／∂β）2 ｝ …（３０） Ｈ＝√｛Ｍａｘ（∂ＸＰ／∂α，∂ＸＰ／∂β）2 ＋Ｍａｘ（∂ＹＰ／∂α， ∂ＹＰ／∂β）2 ｝…（３１） Ｈ＝｜∂ＸＰ／∂α｜＋｜∂ＸＰ／∂β｜＋｜∂ＹＰ／∂α｜＋｜∂ＹＰ／∂ β｜ …（３２）
【００５３】３）ｘ位置に重点を置いた最適解を求める
場合の評価関数Ｈは（３３）式で表わされ、Ｈが最小と
なる解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。 Ｈ＝Ｍａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜） …（３３）
場合の評価関数Ｈは（３３）式で表わされ、Ｈが最小と
なる解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。 Ｈ＝Ｍａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜） …（３３）
【００５４】４）ｙ位置に重点を置いた最適解を求める
場合の評価関数Ｈは（３４）式で表わされ、Ｈが最小と
なる解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。 Ｈ＝Ｍａｘ（｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜） …（３４）
場合の評価関数Ｈは（３４）式で表わされ、Ｈが最小と
なる解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）を選択する。 Ｈ＝Ｍａｘ（｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜） …（３４）
【００５５】なお、以上の評価方法を任意に組み合わせ
て得られた複数の解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）の平均値を選
択するようにしてもよく、また、例えば後述する実施の
形態にも示す如く、評価方法３）で得られた解のｘｊ及
びφｊを選択するとともに、評価方法４）で得られた解
のｙｊ及びφｊを選択し、これらの（ｘｊ，ｙｊ）によ
り移動体Ｔの位置とし、さらに、得られた２つのφｊの
平均値を得ることにより移動体Ｔの移動方向を特定する
ようにしてもよい。
て得られた複数の解（ｘｊ，ｙｊ，φｊ）の平均値を選
択するようにしてもよく、また、例えば後述する実施の
形態にも示す如く、評価方法３）で得られた解のｘｊ及
びφｊを選択するとともに、評価方法４）で得られた解
のｙｊ及びφｊを選択し、これらの（ｘｊ，ｙｊ）によ
り移動体Ｔの位置とし、さらに、得られた２つのφｊの
平均値を得ることにより移動体Ｔの移動方向を特定する
ようにしてもよい。
【００５６】また、以上に示した方法においては、移動
体Ｔの位置として絶対座標における位置を求めるように
説明したが、相対座標における位置（Ｘｔ，Ｙｔ）を求
める構成としても構わない。
体Ｔの位置として絶対座標における位置を求めるように
説明したが、相対座標における位置（Ｘｔ，Ｙｔ）を求
める構成としても構わない。
【００５７】さらに、第１及び第２方向成分を夫々設定
するために以上においては、ｘｙ絶対座標系及びＸＹ相
対座標系の如き直交座標系を設定して説明したが、これ
らのような直交座標系以外の基準軸を設定して移動体Ｔ
の位置及び移動方向を特定するようにしてもよい。
するために以上においては、ｘｙ絶対座標系及びＸＹ相
対座標系の如き直交座標系を設定して説明したが、これ
らのような直交座標系以外の基準軸を設定して移動体Ｔ
の位置及び移動方向を特定するようにしてもよい。
【００５８】従って、第１発明に係る移動体の位置特定
方法においては、移動体から３つ以上の光反射手段へ光
を照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受光
した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手段
の位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測量
により特定する方法にあって、３つ以上の光反射手段の
中から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する各
組み合わせの夫々に対して、移動体の位置及び移動方向
を三角測量により求める。この求め方については、前述
した従来と同様の方法であっても、その他の三角測量に
よる方法であっても構わない。次に、各組み合わせにお
ける何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角度差
（例えば開き角α，β）の測定誤差に対する移動体の位
置の第１方向成分に関連する値（例えばＸＰ）の変化
率、又は移動体の位置の第２方向成分に関連する値（例
えばＹＰ）の変化率が可及的に小さい組み合わせにおけ
る第１又は第２方向成分に関連する値及び移動方向に基
づいて、移動体の位置及び移動方向を特定する構成とし
たので、光反射手段の配置パターン及び距離等に左右さ
れずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい最適解を
得ることができる。
方法においては、移動体から３つ以上の光反射手段へ光
を照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受光
した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手段
の位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測量
により特定する方法にあって、３つ以上の光反射手段の
中から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する各
組み合わせの夫々に対して、移動体の位置及び移動方向
を三角測量により求める。この求め方については、前述
した従来と同様の方法であっても、その他の三角測量に
よる方法であっても構わない。次に、各組み合わせにお
ける何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角度差
（例えば開き角α，β）の測定誤差に対する移動体の位
置の第１方向成分に関連する値（例えばＸＰ）の変化
率、又は移動体の位置の第２方向成分に関連する値（例
えばＹＰ）の変化率が可及的に小さい組み合わせにおけ
る第１又は第２方向成分に関連する値及び移動方向に基
づいて、移動体の位置及び移動方向を特定する構成とし
たので、光反射手段の配置パターン及び距離等に左右さ
れずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい最適解を
得ることができる。
【００５９】また、第２発明に係る移動体の位置特定装
置においては、移動体から３つ以上の光反射手段へ光を
照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受光し
た際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手段の
位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測量に
より特定する装置にあって、３つ以上の光反射手段の中
から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する組み
合わせを組合せ生成手段により生成し、測量手段が、生
成された各組み合わせの夫々に対して、移動体の位置及
び移動方向を三角測量により求める。この求め方につい
ては、第１発明と同様である。次に、各組み合わせにお
ける何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角度差
（例えば開き角α，β）を角度差演算手段により演算
し、演算された２つの受光角度差の測定誤差に対する移
動体の位置の第１方向成分に関連する値（例えばＸＰ）
の変化率、又は移動体の位置の第２方向成分に関連する
値（例えばＹＰ）の変化率が可及的に小さい組み合わせ
を選択手段により選択し、選択された組み合わせにおけ
る第１又は第２方向成分に関連する値及び移動方向に基
づいて、移動体の位置及び移動方向を特定する構成とし
たので、光反射手段の配置パターン及び距離等に左右さ
れずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい最適解を
得ることができる。
置においては、移動体から３つ以上の光反射手段へ光を
照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受光し
た際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手段の
位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測量に
より特定する装置にあって、３つ以上の光反射手段の中
から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する組み
合わせを組合せ生成手段により生成し、測量手段が、生
成された各組み合わせの夫々に対して、移動体の位置及
び移動方向を三角測量により求める。この求め方につい
ては、第１発明と同様である。次に、各組み合わせにお
ける何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角度差
（例えば開き角α，β）を角度差演算手段により演算
し、演算された２つの受光角度差の測定誤差に対する移
動体の位置の第１方向成分に関連する値（例えばＸＰ）
の変化率、又は移動体の位置の第２方向成分に関連する
値（例えばＹＰ）の変化率が可及的に小さい組み合わせ
を選択手段により選択し、選択された組み合わせにおけ
る第１又は第２方向成分に関連する値及び移動方向に基
づいて、移動体の位置及び移動方向を特定する構成とし
たので、光反射手段の配置パターン及び距離等に左右さ
れずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい最適解を
得ることができる。
【００６０】また、第３発明に係る移動体の位置特定装
置においては、選択手段が、２つの受光角度差の測定誤
差に対する移動体の位置の第１方向成分に関連する値の
変化率が可及的に小さい組み合わせを選択する第１選択
手段と、２つの受光角度差の測定誤差に対する移動体の
位置の第２方向成分に関連する値の変化率が可及的に小
さい組み合わせを選択する第２選択手段とを備え、第１
選択手段により選択された組み合わせにおける第１方向
成分に関連する値及び第２選択手段により選択された組
み合わせにおける第２方向成分に関連する値に基づいて
移動体の位置を特定する構成としたので、これら２つの
選択手段により例えば直交方向成分として夫々設定した
第１及び第２方向成分の両方を得ることができ、これに
よって移動体の位置をより容易に特定することができ
る。
置においては、選択手段が、２つの受光角度差の測定誤
差に対する移動体の位置の第１方向成分に関連する値の
変化率が可及的に小さい組み合わせを選択する第１選択
手段と、２つの受光角度差の測定誤差に対する移動体の
位置の第２方向成分に関連する値の変化率が可及的に小
さい組み合わせを選択する第２選択手段とを備え、第１
選択手段により選択された組み合わせにおける第１方向
成分に関連する値及び第２選択手段により選択された組
み合わせにおける第２方向成分に関連する値に基づいて
移動体の位置を特定する構成としたので、これら２つの
選択手段により例えば直交方向成分として夫々設定した
第１及び第２方向成分の両方を得ることができ、これに
よって移動体の位置をより容易に特定することができ
る。
【００６１】さらに、第４発明に係る移動体の位置特定
装置においては、第１及び第２選択手段により選択され
た組み合わせにおける２つの移動方向の平均値に基づい
て移動体の移動方向を特定する構成としたので、２つの
選択手段により夫々得られた解の平均値を前記移動方向
の最適解とすることができ、解の信頼性が高い。
装置においては、第１及び第２選択手段により選択され
た組み合わせにおける２つの移動方向の平均値に基づい
て移動体の移動方向を特定する構成としたので、２つの
選択手段により夫々得られた解の平均値を前記移動方向
の最適解とすることができ、解の信頼性が高い。
【００６２】
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。本発明に係る移動体の位置
特定装置の構成は、図１１及び図１２に示した従来の移
動体の位置特定装置と同様の構成を有し、そのＣＰＵ１
１における処理内容が異なるだけである。従って、同一
部分には同一の参照符号を付してその構成及び作用の詳
細な説明を省略する。
す図面に基づいて詳述する。本発明に係る移動体の位置
特定装置の構成は、図１１及び図１２に示した従来の移
動体の位置特定装置と同様の構成を有し、そのＣＰＵ１
１における処理内容が異なるだけである。従って、同一
部分には同一の参照符号を付してその構成及び作用の詳
細な説明を省略する。
【００６３】図１及び図２は、本発明に係る移動体の位
置特定装置における移動体の位置及び移動方向の検出に
伴うＣＰＵ１１の処理内容を示すフローチャートであ
る。まず、電動モータ１２に動作指示を与えて旋回塔２
０を所定方向に回転させるとともに、レーザ投受光ユニ
ット２１をオンすることによってスキャンを行なう（ス
テップ１−１）。そして、旋回塔２０が１回転して３６
０°方向のスキャンが完了した後で、光反射手段Ａ，
Ｂ，…からの受光角度をメモリ１５から読み込み（ステ
ップ１−２）、読み込み結果と、設定情報データベース
１６に記憶されている光反射手段Ａ，Ｂ，…の位置情報
とに基づいて光反射手段Ａ，Ｂ，…の識別を行なう（ス
テップ１−３）。
置特定装置における移動体の位置及び移動方向の検出に
伴うＣＰＵ１１の処理内容を示すフローチャートであ
る。まず、電動モータ１２に動作指示を与えて旋回塔２
０を所定方向に回転させるとともに、レーザ投受光ユニ
ット２１をオンすることによってスキャンを行なう（ス
テップ１−１）。そして、旋回塔２０が１回転して３６
０°方向のスキャンが完了した後で、光反射手段Ａ，
Ｂ，…からの受光角度をメモリ１５から読み込み（ステ
ップ１−２）、読み込み結果と、設定情報データベース
１６に記憶されている光反射手段Ａ，Ｂ，…の位置情報
とに基づいて光反射手段Ａ，Ｂ，…の識別を行なう（ス
テップ１−３）。
【００６４】３６０°スキャンで検出した全ての光反射
手段Ａ，Ｂ，…の中から３つの光反射手段を選択する組
み合わせの番号を示すカウンタｉを初期化すべく、ｉ＝
１にする（ステップ１−４）。なお、カウンタｉ＝１，
２，…，ｎとしており、ｎが組み合わせ数の合計を示
す。
手段Ａ，Ｂ，…の中から３つの光反射手段を選択する組
み合わせの番号を示すカウンタｉを初期化すべく、ｉ＝
１にする（ステップ１−４）。なお、カウンタｉ＝１，
２，…，ｎとしており、ｎが組み合わせ数の合計を示
す。
【００６５】そして、第ｉ番目の組み合わせの解演算に
用いる３つの光反射手段（ここでは前述の原理説明に対
応させて仮にＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉとする）を選択し（ステ
ップ１−５）、各光反射手段からの受光角度（θＡｉ，
θＢｉ，θＣｉ）と、設定情報データベース１６から読
み出された位置情報（ｘａ，ｙａ）ｉ，（ｘｂ，ｙｂ）
ｉ，及び（ｘｃ，ｙｃ）ｉの各情報に基づいて前述の原
理説明のようにして移動体Ｔの位置（ｘｉ，ｙｉ）及び
移動方向φｉを演算して、演算結果をメモリ１５に記憶
し（ステップ１−６）、カウンタｉに１を加える（ｉ＝
ｉ＋１）（ステップ１−７）。
用いる３つの光反射手段（ここでは前述の原理説明に対
応させて仮にＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉとする）を選択し（ステ
ップ１−５）、各光反射手段からの受光角度（θＡｉ，
θＢｉ，θＣｉ）と、設定情報データベース１６から読
み出された位置情報（ｘａ，ｙａ）ｉ，（ｘｂ，ｙｂ）
ｉ，及び（ｘｃ，ｙｃ）ｉの各情報に基づいて前述の原
理説明のようにして移動体Ｔの位置（ｘｉ，ｙｉ）及び
移動方向φｉを演算して、演算結果をメモリ１５に記憶
し（ステップ１−６）、カウンタｉに１を加える（ｉ＝
ｉ＋１）（ステップ１−７）。
【００６６】そして、全ての光反射手段の組み合わせに
ついて移動体Ｔの位置（ｘｉ，ｙｉ）及び移動方向φｉ
を演算したか否かを、カウンタｉの値がｎ（３つの光反
射手段の組み合わせの合計数）より大きいか否かで判断
し（ステップ１−８）、ｉ≦ｎである場合には、次の組
み合わせについてステップ１−５からの処理を繰り返
す。
ついて移動体Ｔの位置（ｘｉ，ｙｉ）及び移動方向φｉ
を演算したか否かを、カウンタｉの値がｎ（３つの光反
射手段の組み合わせの合計数）より大きいか否かで判断
し（ステップ１−８）、ｉ≦ｎである場合には、次の組
み合わせについてステップ１−５からの処理を繰り返
す。
【００６７】一方、ｉ＞ｎである場合には、カウンタｉ
をリセット（ｉ＝１）し（ステップ１−９）、前述の原
理説明における評価方法３）に基づいて、ｘ位置に重点
を置いた最適解を求めるための評価関数Ｈが最小となる
解（ｘｉ，ｙｉ，φｉ）をメモリ１５に記憶されている
ステップ１−６の演算結果から選択し、（ｘｊ，ｙｊ，
φｊ）とする（ステップ１−１０）。
をリセット（ｉ＝１）し（ステップ１−９）、前述の原
理説明における評価方法３）に基づいて、ｘ位置に重点
を置いた最適解を求めるための評価関数Ｈが最小となる
解（ｘｉ，ｙｉ，φｉ）をメモリ１５に記憶されている
ステップ１−６の演算結果から選択し、（ｘｊ，ｙｊ，
φｊ）とする（ステップ１−１０）。
【００６８】次に、今度は前述の原理説明における評価
方法４）に基づいて、ｙ位置に重点を置いた最適解を求
めるための評価関数Ｈが最小となる解（ｘｉ，ｙｉ，φ
ｉ）をメモリ１５に記憶されているステップ１−６の演
算結果から選択し、（ｘｋ，ｙｋ，φｋ）とし（ステッ
プ１−１１）、カウンタｉに１を加える（ｉ＝ｉ＋１）
（ステップ１−１２）。
方法４）に基づいて、ｙ位置に重点を置いた最適解を求
めるための評価関数Ｈが最小となる解（ｘｉ，ｙｉ，φ
ｉ）をメモリ１５に記憶されているステップ１−６の演
算結果から選択し、（ｘｋ，ｙｋ，φｋ）とし（ステッ
プ１−１１）、カウンタｉに１を加える（ｉ＝ｉ＋１）
（ステップ１−１２）。
【００６９】そして、全ての光反射手段の組み合わせに
ついて評価したか否かを、カウンタｉの値がｎより大き
いか否かで判断し（ステップ１−１３）、ｉ≦ｎである
場合には、次の組み合わせについてステップ１−１０か
らの処理を繰り返す。
ついて評価したか否かを、カウンタｉの値がｎより大き
いか否かで判断し（ステップ１−１３）、ｉ≦ｎである
場合には、次の組み合わせについてステップ１−１０か
らの処理を繰り返す。
【００７０】一方、ｉ＞ｎである場合には、ステップ１
−１０，１−１１の夫々で最終的に得られた解（ｘｊ，
ｙｊ，φｊ），（ｘｋ，ｙｋ，φｋ）に基づいて、移動
体Ｔのｘ方向位置をｘｊ、ｙ方向位置をｙｋと夫々し、
移動方向φをφｊ及びφｋの平均値として決定し（ステ
ップ１−１４）、決定した（ｘｔ，ｙｔ，φ）を前記外
部装置等へ出力する（ステップ１−１５）。
−１０，１−１１の夫々で最終的に得られた解（ｘｊ，
ｙｊ，φｊ），（ｘｋ，ｙｋ，φｋ）に基づいて、移動
体Ｔのｘ方向位置をｘｊ、ｙ方向位置をｙｋと夫々し、
移動方向φをφｊ及びφｋの平均値として決定し（ステ
ップ１−１４）、決定した（ｘｔ，ｙｔ，φ）を前記外
部装置等へ出力する（ステップ１−１５）。
【００７１】
【実施例】次の図３及び図４に示すような光反射手段の
配置構成において、ロータリーエンコーダ１３の開き角
α，βの検出に０．２５°の誤差がある場合の、移動体
Ｔの位置及び移動方向の特定誤差と、前述した各種評価
関数とを検証した。
配置構成において、ロータリーエンコーダ１３の開き角
α，βの検出に０．２５°の誤差がある場合の、移動体
Ｔの位置及び移動方向の特定誤差と、前述した各種評価
関数とを検証した。
【００７２】図３及び図４は、本発明に係る移動体の位
置特定装置の検証に用いた移動体Ｔに対する光反射手段
の配置構成の主要パターンを示す模式図であり、図示の
都合上、検証に用いた光反射手段の１８種類の組み合わ
せのうち、図３には第１〜第１３の組み合わせのみを夫
々示し、図４には第１４の組み合わせのみを示してあ
る。なお、検証に用いた光反射手段の組み合わせ及びそ
の位置関係は次の通りである。
置特定装置の検証に用いた移動体Ｔに対する光反射手段
の配置構成の主要パターンを示す模式図であり、図示の
都合上、検証に用いた光反射手段の１８種類の組み合わ
せのうち、図３には第１〜第１３の組み合わせのみを夫
々示し、図４には第１４の組み合わせのみを示してあ
る。なお、検証に用いた光反射手段の組み合わせ及びそ
の位置関係は次の通りである。
【００７３】第１の組み合わせ（Ｐ１）：Ａ１，Ｂ１，
Ｃ１（α，β＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第２の組み合わせ（Ｐ２）：Ａ２，Ｂ２，Ｃ１（α，β
＝６０°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第３の組み合わせ（Ｐ３）：Ａ５，Ｂ５，Ｃ１（α，β
＝４５°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第４の組み合わせ（Ｐ４）：Ａ３，Ｂ３，Ｃ１（α，β
＝３０°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第５の組み合わせ（Ｐ５）：Ａ４，Ｂ４，Ｃ４（α，β
＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で全ての距離を２倍にした。 第６の組み合わせ（Ｐ６）：Ａ６，Ｂ６，Ｃ１（α，β
＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件でＯ１−ＡＢ間距離を√３倍にし、ＬＡ，
ＬＢを√２倍にし、εＡ，εＢを小さくした。 第７の組み合わせ（Ｐ７）：Ａ１，Ｂ１，Ｃ４（α，β
＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にし、ＬＡ，ＬＢ
を１．５８倍にし、εＡ，εＢを大きくした。 第８の組み合わせ（Ｐ８）：Ａ２，Ｂ２，Ｃ４（α，β
＝６０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ２の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にし、ＬＡ，ＬＢ
を大きくし、εＡ，εＢを大きくした。 第９の組み合わせ（Ｐ９）：Ａ５，Ｂ５，Ｃ４（α，β
＝４５°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ３の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にした。 第１０の組み合わせ（Ｐ１０）：Ａ３，Ｂ３，Ｃ４
（α，β＝３０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ４の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にし、ＬＡ，ＬＢ
を小さくした。 第１１の組み合わせ（Ｐ１１）：Ａ１，Ｂ１，Ｃ１
（α，β＝２６°，Ｔ位置＝Ｏ２，開き角誤差なし） 第１２の組み合わせ（Ｐ１２）：Ａ１，Ｂ１，Ｃ１
（α，β＝２６°，Ｔ位置＝Ｏ２） 第１３の組み合わせ（Ｐ１３）：Ａ２，Ｂ２，Ｃ１
（α，β＝２６°，Ｔ位置＝Ｏ２） ※Ｐ１２の条件でＯ２−ＡＢ間距離を大きくし、εＡ，
εＢを小さくした。
Ｃ１（α，β＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第２の組み合わせ（Ｐ２）：Ａ２，Ｂ２，Ｃ１（α，β
＝６０°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第３の組み合わせ（Ｐ３）：Ａ５，Ｂ５，Ｃ１（α，β
＝４５°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第４の組み合わせ（Ｐ４）：Ａ３，Ｂ３，Ｃ１（α，β
＝３０°，Ｔ位置＝Ｏ１） 第５の組み合わせ（Ｐ５）：Ａ４，Ｂ４，Ｃ４（α，β
＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で全ての距離を２倍にした。 第６の組み合わせ（Ｐ６）：Ａ６，Ｂ６，Ｃ１（α，β
＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件でＯ１−ＡＢ間距離を√３倍にし、ＬＡ，
ＬＢを√２倍にし、εＡ，εＢを小さくした。 第７の組み合わせ（Ｐ７）：Ａ１，Ｂ１，Ｃ４（α，β
＝９０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にし、ＬＡ，ＬＢ
を１．５８倍にし、εＡ，εＢを大きくした。 第８の組み合わせ（Ｐ８）：Ａ２，Ｂ２，Ｃ４（α，β
＝６０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ２の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にし、ＬＡ，ＬＢ
を大きくし、εＡ，εＢを大きくした。 第９の組み合わせ（Ｐ９）：Ａ５，Ｂ５，Ｃ４（α，β
＝４５°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ３の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にした。 第１０の組み合わせ（Ｐ１０）：Ａ３，Ｂ３，Ｃ４
（α，β＝３０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ４の条件でＯ１−Ｃ間距離を２倍にし、ＬＡ，ＬＢ
を小さくした。 第１１の組み合わせ（Ｐ１１）：Ａ１，Ｂ１，Ｃ１
（α，β＝２６°，Ｔ位置＝Ｏ２，開き角誤差なし） 第１２の組み合わせ（Ｐ１２）：Ａ１，Ｂ１，Ｃ１
（α，β＝２６°，Ｔ位置＝Ｏ２） 第１３の組み合わせ（Ｐ１３）：Ａ２，Ｂ２，Ｃ１
（α，β＝２６°，Ｔ位置＝Ｏ２） ※Ｐ１２の条件でＯ２−ＡＢ間距離を大きくし、εＡ，
εＢを小さくした。
【００７４】第１４の組み合わせ（Ｐ１４）：Ａ７，Ｂ
７，Ｃ１（α＝２５°，β＝２７０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を図７に示す如く反時計回り
に９０°回転させた状態。以下の組み合わせにおける回
転状態は同様の考え方に基づいたものであって、図示は
省略する。 第１５の組み合わせ（Ｐ１５）：Ａ８，Ｂ８，Ｃ１（α
＝４５°，β＝２２５°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに６０°回転さ
せた状態。 第１６の組み合わせ（Ｐ１６）：Ａ９，Ｂ９，Ｃ１（α
＝５５°，β＝１８０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに４５°回転さ
せた状態。 第１７の組み合わせ（Ｐ１７）：Ａ１０，Ｂ１０，Ｃ１
（α＝６５°，β＝１３５°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに３０°回転さ
せた状態。 第１８の組み合わせ（Ｐ１８）：Ａ１１，Ｂ１１，Ｃ１
（α＝８０°，β＝１００°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに１０°回転さ
せた状態。
７，Ｃ１（α＝２５°，β＝２７０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を図７に示す如く反時計回り
に９０°回転させた状態。以下の組み合わせにおける回
転状態は同様の考え方に基づいたものであって、図示は
省略する。 第１５の組み合わせ（Ｐ１５）：Ａ８，Ｂ８，Ｃ１（α
＝４５°，β＝２２５°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに６０°回転さ
せた状態。 第１６の組み合わせ（Ｐ１６）：Ａ９，Ｂ９，Ｃ１（α
＝５５°，β＝１８０°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに４５°回転さ
せた状態。 第１７の組み合わせ（Ｐ１７）：Ａ１０，Ｂ１０，Ｃ１
（α＝６５°，β＝１３５°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに３０°回転さ
せた状態。 第１８の組み合わせ（Ｐ１８）：Ａ１１，Ｂ１１，Ｃ１
（α＝８０°，β＝１００°，Ｔ位置＝Ｏ１） ※Ｐ１の条件で光反射手段を反時計回りに１０°回転さ
せた状態。
【００７５】検証結果は以下の通りである。図５は、移
動体及び光反射手段の位置関係の組み合わせと、各組み
合わせにおける角度（ε＋α）との関係を説明するため
の説明図である。
動体及び光反射手段の位置関係の組み合わせと、各組み
合わせにおける角度（ε＋α）との関係を説明するため
の説明図である。
【００７６】また、図６及び図７は、移動体及び光反射
手段の位置関係と、前述した原理説明における評価方法
による演算結果（評価項目）との関係を示す図表であ
り、図６には第１〜第６の組み合わせ（Ｐ１〜Ｐ６）の
演算結果を、図７には第７〜第１０，第１２，及び第１
３の組み合わせ（Ｐ７〜Ｐ１０，Ｐ１２，Ｐ１３）の演
算結果を夫々示してある。
手段の位置関係と、前述した原理説明における評価方法
による演算結果（評価項目）との関係を示す図表であ
り、図６には第１〜第６の組み合わせ（Ｐ１〜Ｐ６）の
演算結果を、図７には第７〜第１０，第１２，及び第１
３の組み合わせ（Ｐ７〜Ｐ１０，Ｐ１２，Ｐ１３）の演
算結果を夫々示してある。
【００７７】なお、図７において第１１の組み合わせ
（Ｐ１１）が欠落しているのは、「開き角誤差なし」、
つまり開き角α，βの検出誤差が”０°”として設定さ
れているからである。また、図８は、図６及び図７に示
した移動体及び光反射手段の位置関係と、各位置関係の
組み合わせの評価項目中の誤差，評価値の絶対値との関
係を示すグラフである。
（Ｐ１１）が欠落しているのは、「開き角誤差なし」、
つまり開き角α，βの検出誤差が”０°”として設定さ
れているからである。また、図８は、図６及び図７に示
した移動体及び光反射手段の位置関係と、各位置関係の
組み合わせの評価項目中の誤差，評価値の絶対値との関
係を示すグラフである。
【００７８】一方、図９は、移動体及び光反射手段の位
置関係と、前述した原理説明における評価方法による演
算結果（評価項目）との関係を示す図表であり、特に、
第１の組み合わせ（Ｐ１）の演算結果と、該第１の組み
合わせ（Ｐ１）を回転させた第１４〜第１８の組み合わ
せ（Ｐ１４〜Ｐ１８）の演算結果とを対比するように示
してある。また、図１０は、図９に示した移動体及び光
反射手段の位置関係と、各位置関係の組み合わせの評価
項目中の誤差，評価値の絶対値との関係を示すグラフで
ある。
置関係と、前述した原理説明における評価方法による演
算結果（評価項目）との関係を示す図表であり、特に、
第１の組み合わせ（Ｐ１）の演算結果と、該第１の組み
合わせ（Ｐ１）を回転させた第１４〜第１８の組み合わ
せ（Ｐ１４〜Ｐ１８）の演算結果とを対比するように示
してある。また、図１０は、図９に示した移動体及び光
反射手段の位置関係と、各位置関係の組み合わせの評価
項目中の誤差，評価値の絶対値との関係を示すグラフで
ある。
【００７９】図６及び図７において「ｘ，ｙ最大誤差最
小順位」として示した｜ｘ誤差｜，｜ｙ誤差｜の何れか
大きい方の値が小さい方から付けた順位と、前述した原
理説明における評価方法１）の（２９）式による評価の
順位、即ち図６及び図７において「Ｍａｘ∂ＸＰ，∂Ｙ
Ｐ最小」として示した順位とは略一致した傾向を示して
いる。
小順位」として示した｜ｘ誤差｜，｜ｙ誤差｜の何れか
大きい方の値が小さい方から付けた順位と、前述した原
理説明における評価方法１）の（２９）式による評価の
順位、即ち図６及び図７において「Ｍａｘ∂ＸＰ，∂Ｙ
Ｐ最小」として示した順位とは略一致した傾向を示して
いる。
【００８０】詳述すれば、これら２つの評価において順
位が一致していないＰ３，Ｐ４，Ｐ５，及びＰ７のう
ち、Ｐ５及びＰ７は、「ｘ，ｙ最大誤差最小順位」で
は、Ｐ７＞Ｐ５であるが、Ｐ５≒Ｐ７と見て良く、Ｐ５
よりＹ位置誤差が小さいことから、図６及び図７におい
て「ｘ，ｙノルム誤差最小順位」として示した前述の原
理説明における評価方法２）のｘ，ｙのノルム誤差の順
位、即ち√（Ｘ誤差2 ＋Ｙ誤差2 ）が小さい順に評価し
た順位Ｐ７＜Ｐ５を採用すべきと思われる。
位が一致していないＰ３，Ｐ４，Ｐ５，及びＰ７のう
ち、Ｐ５及びＰ７は、「ｘ，ｙ最大誤差最小順位」で
は、Ｐ７＞Ｐ５であるが、Ｐ５≒Ｐ７と見て良く、Ｐ５
よりＹ位置誤差が小さいことから、図６及び図７におい
て「ｘ，ｙノルム誤差最小順位」として示した前述の原
理説明における評価方法２）のｘ，ｙのノルム誤差の順
位、即ち√（Ｘ誤差2 ＋Ｙ誤差2 ）が小さい順に評価し
た順位Ｐ７＜Ｐ５を採用すべきと思われる。
【００８１】図６に示す如くＰ３及びＰ４の順位関係は
正しく評価されているが、Ｐ３及びＰ４のグループと、
Ｐ５及びＰ７のグループの順位関係が「ｘ，ｙ最大誤差
最小順位」における順位関係と逆転している。これは、
本検証結果の場合においては｜ｘ誤差｜＞｜ｙ誤差｜と
なっていることから、｜ｘ誤差｜に関係する前述の原理
説明における評価方法３）のＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α
｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜∂ＸＰ｜」の
値で評価すべきであるが、ここでは、この値よりもｙ誤
差に関係する評価方法４）のＭａｘ（｜∂ＹＰ／∂α
｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜∂ＹＰ｜」の
値の方がＰ２，Ｐ３，Ｐ４，及びＰ６の場合、大きくな
り、｜ｙ誤差｜の順位に切り替わってしまうことがわか
る。
正しく評価されているが、Ｐ３及びＰ４のグループと、
Ｐ５及びＰ７のグループの順位関係が「ｘ，ｙ最大誤差
最小順位」における順位関係と逆転している。これは、
本検証結果の場合においては｜ｘ誤差｜＞｜ｙ誤差｜と
なっていることから、｜ｘ誤差｜に関係する前述の原理
説明における評価方法３）のＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α
｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜∂ＸＰ｜」の
値で評価すべきであるが、ここでは、この値よりもｙ誤
差に関係する評価方法４）のＭａｘ（｜∂ＹＰ／∂α
｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜∂ＹＰ｜」の
値の方がＰ２，Ｐ３，Ｐ４，及びＰ６の場合、大きくな
り、｜ｙ誤差｜の順位に切り替わってしまうことがわか
る。
【００８２】また、評価方法３）によるＭａｘ（｜∂Ｘ
Ｐ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜ＸＰ
｜」の値と、評価方法４）によるＭａｘ（｜∂ＹＰ／∂
α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜ＹＰ｜」の
値との大小関係は、（εＡ＋α），（εＢ−β）の角度
位置によって定まる。即ち、図５中にクロスハッチング
で示した如く、−４５°＜（εＡ＋α），（εＢ−β）
＜４５°，及び１３５°＜（εＡ＋α），（εＢ−β）
＜２２５°の範囲内にあるとき、評価方法３）によるＭ
ａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）、即ち
「Ｍａｘ｜ＹＰ｜」の値の方が大きくなる。
Ｐ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜ＸＰ
｜」の値と、評価方法４）によるＭａｘ（｜∂ＹＰ／∂
α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ｜ＹＰ｜」の
値との大小関係は、（εＡ＋α），（εＢ−β）の角度
位置によって定まる。即ち、図５中にクロスハッチング
で示した如く、−４５°＜（εＡ＋α），（εＢ−β）
＜４５°，及び１３５°＜（εＡ＋α），（εＢ−β）
＜２２５°の範囲内にあるとき、評価方法３）によるＭ
ａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）、即ち
「Ｍａｘ｜ＹＰ｜」の値の方が大きくなる。
【００８３】また、実際の｜ｘ誤差｜，｜ｙ誤差｜をΔ
ｘ，Δｙと夫々した場合、これらは次の（３５）式，
（３６）式で求められる。なお、本検証ではΔα＝−
０．５°，Δβ＝０．２５°と定義する。 ΔＸ∝２ΔＸＰ∝（∂ＸＰ／∂α）Δα＋（∂ＸＰ／∂β）Δβ …（３５） ΔＹ∝２ΔＹＰ∝（∂ＹＰ／∂α）Δα＋（∂ＹＰ／∂β）Δβ …（３６）
ｘ，Δｙと夫々した場合、これらは次の（３５）式，
（３６）式で求められる。なお、本検証ではΔα＝−
０．５°，Δβ＝０．２５°と定義する。 ΔＸ∝２ΔＸＰ∝（∂ＸＰ／∂α）Δα＋（∂ＸＰ／∂β）Δβ …（３５） ΔＹ∝２ΔＹＰ∝（∂ＹＰ／∂α）Δα＋（∂ＹＰ／∂β）Δβ …（３６）
【００８４】一方、評価方法２）における∂ＸＰ／∂
α，∂ＸＰ／∂β，∂ＹＰ／∂α，及び∂ＹＰ／∂βの
ノルム（３０）式，（３１）式，及び（３２）式で評価
した順位、即ち「ノルム∂ＸＰ，∂ＹＰ最小順位」は、
各式とも等しくなるが、前述した評価方法１）における
Ｍａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜，｜∂Ｙ
Ｐ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ∂Ｘ
Ｐ，∂ＹＰ最小順位」とは部分的に異なっている。
α，∂ＸＰ／∂β，∂ＹＰ／∂α，及び∂ＹＰ／∂βの
ノルム（３０）式，（３１）式，及び（３２）式で評価
した順位、即ち「ノルム∂ＸＰ，∂ＹＰ最小順位」は、
各式とも等しくなるが、前述した評価方法１）における
Ｍａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜，｜∂Ｙ
Ｐ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）、即ち「Ｍａｘ∂Ｘ
Ｐ，∂ＹＰ最小順位」とは部分的に異なっている。
【００８５】（３０）式，（３１）式，及び（３２）式
での評価は、｜ｘ誤差｜，｜ｙ誤差｜のノルム誤差、即
ち√（Ｘ誤差2 ＋Ｙ誤差2 ）で得られる「ｘｙノルム誤
差」が小さい順に評価した「ｘ，ｙノルム誤差最小順
位」と対応付けるのが妥当と考えられるので、これらを
比較すると、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５，及びＰ７の順位に差異
がある。
での評価は、｜ｘ誤差｜，｜ｙ誤差｜のノルム誤差、即
ち√（Ｘ誤差2 ＋Ｙ誤差2 ）で得られる「ｘｙノルム誤
差」が小さい順に評価した「ｘ，ｙノルム誤差最小順
位」と対応付けるのが妥当と考えられるので、これらを
比較すると、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５，及びＰ７の順位に差異
がある。
【００８６】また、図５及び図９からわかるように、移
動体Ｔ及び光反射手段の位置関係が全く同じであれば、
座標軸の回転によってΔｘ，Δｙの大小関係は変化する
ものの、そのノルム｛√（ΔＸ2 ＋ΔＹ2 ）｝に基づい
た「ｘ，ｙノルム誤差最小順位」は一定になると言え
る。従って、座標軸の回転による測定精度の変化はな
い。
動体Ｔ及び光反射手段の位置関係が全く同じであれば、
座標軸の回転によってΔｘ，Δｙの大小関係は変化する
ものの、そのノルム｛√（ΔＸ2 ＋ΔＹ2 ）｝に基づい
た「ｘ，ｙノルム誤差最小順位」は一定になると言え
る。従って、座標軸の回転による測定精度の変化はな
い。
【００８７】以上のように評価式としては、「Ｍａｘ∂
ＸＰ，∂ＹＰ」で示したＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜
∂ＸＰ／∂β｜，｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β
｜）と、ノルム∂ＸＰで示した及びノルムＹＰとの何れ
か一方だけでも高精度な位置特定が可能と思われるが、
最大誤差とノルム誤差との両方の観点から総合的に評価
する方が望ましい。
ＸＰ，∂ＹＰ」で示したＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜
∂ＸＰ／∂β｜，｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β
｜）と、ノルム∂ＸＰで示した及びノルムＹＰとの何れ
か一方だけでも高精度な位置特定が可能と思われるが、
最大誤差とノルム誤差との両方の観点から総合的に評価
する方が望ましい。
【００８８】そこで、Ｍａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂
ＸＰ／∂β｜，｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）
と、ノルム∂ＸＰ及びノルムＹＰとの加算値、即ち「Ｍ
ａｘ＋ノルム∂ＸＰ∂ＹＰ」の値で順位付けをしてみる
と、多少の改良効果が認められる（「Ｍａｘ＋ノルム∂
ＸＰ∂ＹＰ順位」の項を参照）。
ＸＰ／∂β｜，｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）
と、ノルム∂ＸＰ及びノルムＹＰとの加算値、即ち「Ｍ
ａｘ＋ノルム∂ＸＰ∂ＹＰ」の値で順位付けをしてみる
と、多少の改良効果が認められる（「Ｍａｘ＋ノルム∂
ＸＰ∂ＹＰ順位」の項を参照）。
【００８９】しかし、「Ｍａｘ｜∂ＸＰ｜順位」で示し
たＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）の順
位は、「ｘ精度順位」で示した｜ｘ誤差｜の順位と略一
致し、また、「Ｍａｘ｜∂ＹＰ｜順位」で示したＭａｘ
（｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）の順位も、
「ｙ精度順位」で示した｜ｙ誤差｜の順位と略一致して
いることから、前述した評価方法１），２）の如きｘ，
ｙの両方を勘案した唯一解を求めるよりも、ｘ，ｙの夫
々について誤差の小さい解を個別に求める方がよいこと
がわかる。
たＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）の順
位は、「ｘ精度順位」で示した｜ｘ誤差｜の順位と略一
致し、また、「Ｍａｘ｜∂ＹＰ｜順位」で示したＭａｘ
（｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）の順位も、
「ｙ精度順位」で示した｜ｙ誤差｜の順位と略一致して
いることから、前述した評価方法１），２）の如きｘ，
ｙの両方を勘案した唯一解を求めるよりも、ｘ，ｙの夫
々について誤差の小さい解を個別に求める方がよいこと
がわかる。
【００９０】即ち、まず、｜ｘ誤差｜に着目してＨ＝Ｍ
ａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）が最小と
なる組み合わせから、解（ｘｉ，φｉ）を選択する。続
いて、｜ｙ誤差｜に着目してＨ＝Ｍａｘ（｜∂ＹＰ／∂
α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）が最小となる組み合わせか
ら、解（ｙｊ，φｊ）を選択する。移動方向精度は、
ｘ，ｙ誤差（精度）によって付随的に決まるため、（φ
ｉ＋φｊ）／２を最終的な解とする。このように、評価
方法３），４）を組み合わせた前述の実施の形態の如く
移動体の位置特定装置を構成することがより望ましい。
ａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂ＸＰ／∂β｜）が最小と
なる組み合わせから、解（ｘｉ，φｉ）を選択する。続
いて、｜ｙ誤差｜に着目してＨ＝Ｍａｘ（｜∂ＹＰ／∂
α｜，｜∂ＹＰ／∂β｜）が最小となる組み合わせか
ら、解（ｙｊ，φｊ）を選択する。移動方向精度は、
ｘ，ｙ誤差（精度）によって付随的に決まるため、（φ
ｉ＋φｊ）／２を最終的な解とする。このように、評価
方法３），４）を組み合わせた前述の実施の形態の如く
移動体の位置特定装置を構成することがより望ましい。
【００９１】例えば、第２〜第７の組み合わせ（Ｐ２〜
Ｐ７）の中から最適解を選択するような場合、「Ｍａｘ
｜∂ＸＰ｜」で示したＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂
ＸＰ／∂β｜）よって、ｘ位置について第６の組み合わ
せ（Ｐ６）が選択され、同様にして「Ｍａｘ｜∂ＹＰ
｜」で示したＭａｘ（｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂
β｜）よって、ｙ位置について第７の組み合わせ（Ｐ
７）が選択され、最終的には、移動体Ｔの位置（ｘ，
ｙ）＝（Ｐ６のｘ値，Ｐ７のｙ値）、移動方向φ＝
｛（Ｐ６のφ値＋Ｐ７のφ値）／２｝となる。
Ｐ７）の中から最適解を選択するような場合、「Ｍａｘ
｜∂ＸＰ｜」で示したＭａｘ（｜∂ＸＰ／∂α｜，｜∂
ＸＰ／∂β｜）よって、ｘ位置について第６の組み合わ
せ（Ｐ６）が選択され、同様にして「Ｍａｘ｜∂ＹＰ
｜」で示したＭａｘ（｜∂ＹＰ／∂α｜，｜∂ＹＰ／∂
β｜）よって、ｙ位置について第７の組み合わせ（Ｐ
７）が選択され、最終的には、移動体Ｔの位置（ｘ，
ｙ）＝（Ｐ６のｘ値，Ｐ７のｙ値）、移動方向φ＝
｛（Ｐ６のφ値＋Ｐ７のφ値）／２｝となる。
【００９２】なお、本発明に係る移動体の位置特定方法
を実際に利用する場合には、移動体Ｔの実走行を含めて
何れの評価方法が最も高い検出精度を有しているかを確
認し乍ら、最適な評価方法を適宜に選択することが望ま
しい。
を実際に利用する場合には、移動体Ｔの実走行を含めて
何れの評価方法が最も高い検出精度を有しているかを確
認し乍ら、最適な評価方法を適宜に選択することが望ま
しい。
【００９３】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る移動体の
位置特定方法及びその実施に使用する移動体の位置特定
装置においては、移動体から３つ以上の光反射手段へ光
を照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受光
した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手段
の位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測量
により特定する方法にあって、３つ以上の光反射手段の
中から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する各
組み合わせの夫々に対して、移動体の位置及び移動方向
を三角測量により求める。次に、各組み合わせにおける
何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角度差（例え
ば開き角α，β）の測定誤差に対する移動体の位置の第
１方向成分に関連する値（例えばＸＰ）の変化率、又は
移動体の位置の第２方向成分に関連する値（例えばＹ
Ｐ）の変化率が可及的に小さい組み合わせにおける第１
又は第２方向成分に関連する値及び移動方向に基づい
て、移動体の位置及び移動方向を特定する構成としたの
で、光反射手段の配置パターン及び距離等に左右されず
に、受光角度の測定誤差に影響されにくい最適解を得る
ことができる。
位置特定方法及びその実施に使用する移動体の位置特定
装置においては、移動体から３つ以上の光反射手段へ光
を照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受光
した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手段
の位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測量
により特定する方法にあって、３つ以上の光反射手段の
中から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する各
組み合わせの夫々に対して、移動体の位置及び移動方向
を三角測量により求める。次に、各組み合わせにおける
何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角度差（例え
ば開き角α，β）の測定誤差に対する移動体の位置の第
１方向成分に関連する値（例えばＸＰ）の変化率、又は
移動体の位置の第２方向成分に関連する値（例えばＹ
Ｐ）の変化率が可及的に小さい組み合わせにおける第１
又は第２方向成分に関連する値及び移動方向に基づい
て、移動体の位置及び移動方向を特定する構成としたの
で、光反射手段の配置パターン及び距離等に左右されず
に、受光角度の測定誤差に影響されにくい最適解を得る
ことができる。
【００９４】また、移動体から３つ以上の光反射手段へ
光を照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受
光した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手
段の位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測
量により特定する装置にあって、３つ以上の光反射手段
の中から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する
組み合わせを組合せ生成手段により生成し、測量手段
が、生成された各組み合わせの夫々に対して、移動体の
位置及び移動方向を三角測量により求める。次に、各組
み合わせにおける何れか３つの光反射手段の間の２つの
受光角度差（例えば開き角α，β）を角度差演算手段に
より演算し、演算された２つの受光角度差の測定誤差に
対する移動体の位置の第１方向成分に関連する値（例え
ばＸＰ）の変化率、又は移動体の位置の第２方向成分に
関連する値（例えばＹＰ）の変化率が可及的に小さい組
み合わせを選択手段により選択し、選択された組み合わ
せにおける第１又は第２方向成分に関連する値及び移動
方向に基づいて、移動体の位置及び移動方向を特定する
構成としたので、光反射手段の配置パターン及び距離等
に左右されずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい
最適解を得ることができる。
光を照射し、各光反射手段による反射光を移動体にて受
光した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手
段の位置に基づいて移動体の位置及び移動方向を三角測
量により特定する装置にあって、３つ以上の光反射手段
の中から所定数（例えば３つ）の光反射手段を選択する
組み合わせを組合せ生成手段により生成し、測量手段
が、生成された各組み合わせの夫々に対して、移動体の
位置及び移動方向を三角測量により求める。次に、各組
み合わせにおける何れか３つの光反射手段の間の２つの
受光角度差（例えば開き角α，β）を角度差演算手段に
より演算し、演算された２つの受光角度差の測定誤差に
対する移動体の位置の第１方向成分に関連する値（例え
ばＸＰ）の変化率、又は移動体の位置の第２方向成分に
関連する値（例えばＹＰ）の変化率が可及的に小さい組
み合わせを選択手段により選択し、選択された組み合わ
せにおける第１又は第２方向成分に関連する値及び移動
方向に基づいて、移動体の位置及び移動方向を特定する
構成としたので、光反射手段の配置パターン及び距離等
に左右されずに、受光角度の測定誤差に影響されにくい
最適解を得ることができる。
【００９５】また、選択手段が、２つの受光角度差の測
定誤差に対する移動体の位置の第１方向成分に関連する
値の変化率が可及的に小さい組み合わせを選択する第１
選択手段と、２つの受光角度差の測定誤差に対する移動
体の位置の第２方向成分に関連する値の変化率が可及的
に小さい組み合わせを選択する第２選択手段とを備え、
第１選択手段により選択された組み合わせにおける第１
方向成分に関連する値及び第２選択手段により選択され
た組み合わせにおける第２方向成分に関連する値に基づ
いて移動体の位置を特定する構成としたので、これら２
つの選択手段により例えば直交方向成分として夫々設定
した第１及び第２方向成分の両方を得ることができ、こ
れによって移動体の位置をより容易に特定することがで
きる。
定誤差に対する移動体の位置の第１方向成分に関連する
値の変化率が可及的に小さい組み合わせを選択する第１
選択手段と、２つの受光角度差の測定誤差に対する移動
体の位置の第２方向成分に関連する値の変化率が可及的
に小さい組み合わせを選択する第２選択手段とを備え、
第１選択手段により選択された組み合わせにおける第１
方向成分に関連する値及び第２選択手段により選択され
た組み合わせにおける第２方向成分に関連する値に基づ
いて移動体の位置を特定する構成としたので、これら２
つの選択手段により例えば直交方向成分として夫々設定
した第１及び第２方向成分の両方を得ることができ、こ
れによって移動体の位置をより容易に特定することがで
きる。
【００９６】さらに、第１及び第２選択手段により選択
された組み合わせにおける２つの移動方向の平均値に基
づいて移動体の移動方向を特定する構成としたので、２
つの選択手段により夫々得られた解の平均値を前記移動
方向の最適解とすることができ、解の信頼性が高い等、
本発明は優れた効果を奏する。
された組み合わせにおける２つの移動方向の平均値に基
づいて移動体の移動方向を特定する構成としたので、２
つの選択手段により夫々得られた解の平均値を前記移動
方向の最適解とすることができ、解の信頼性が高い等、
本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る移動体の位置特定装置における移
動体の位置及び移動方向の検出に伴うＣＰＵの処理内容
を示すフローチャートである。
動体の位置及び移動方向の検出に伴うＣＰＵの処理内容
を示すフローチャートである。
【図２】本発明に係る移動体の位置特定装置における移
動体の位置及び移動方向の検出に伴うＣＰＵの処理内容
を示すフローチャートである。
動体の位置及び移動方向の検出に伴うＣＰＵの処理内容
を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る移動体の位置特定装置の検証に用
いた移動体に対する光反射手段の配置構成の主要パター
ンを示す模式図である。
いた移動体に対する光反射手段の配置構成の主要パター
ンを示す模式図である。
【図４】本発明に係る移動体の位置特定装置の検証に用
いた移動体に対する光反射手段の配置構成の主要パター
ンを示す模式図である。
いた移動体に対する光反射手段の配置構成の主要パター
ンを示す模式図である。
【図５】移動体及び光反射手段の位置関係の組み合わせ
と、各組み合わせにおける角度（ε＋α）との関係を説
明するための説明図である。
と、各組み合わせにおける角度（ε＋α）との関係を説
明するための説明図である。
【図６】移動体及び光反射手段の位置関係と、原理説明
における評価方法による演算結果（評価項目）との関係
を示す図表である。
における評価方法による演算結果（評価項目）との関係
を示す図表である。
【図７】移動体及び光反射手段の位置関係と、原理説明
における評価方法による演算結果（評価項目）との関係
を示す図表である。
における評価方法による演算結果（評価項目）との関係
を示す図表である。
【図８】図６及び図７に示した移動体及び光反射手段の
位置関係と、各位置関係の組み合わせの評価項目中の誤
差，評価値の絶対値との関係を示すグラフである。
位置関係と、各位置関係の組み合わせの評価項目中の誤
差，評価値の絶対値との関係を示すグラフである。
【図９】移動体及び光反射手段の位置関係と、原理説明
における評価方法による演算結果（評価項目）との関係
を示す図表である。
における評価方法による演算結果（評価項目）との関係
を示す図表である。
【図１０】図９に示した移動体及び光反射手段の位置関
係と、各位置関係の組み合わせの評価項目中の誤差，評
価値の絶対値との関係を示すグラフである。
係と、各位置関係の組み合わせの評価項目中の誤差，評
価値の絶対値との関係を示すグラフである。
【図１１】特開平９−１０５６２８号公報に開示されて
いる移動体の位置特定装置の全体構成を示す斜視図であ
る。
いる移動体の位置特定装置の全体構成を示す斜視図であ
る。
【図１２】図１１に示した移動体の位置特定装置の全体
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図１３】三角測量による移動体の位置及び移動方向を
特定する原理を説明するための説明図である。
特定する原理を説明するための説明図である。
１１ ＣＰＵ １３ ロータリーエンコーダ（ＥＮ） １４ 角度演算部 ２１ レーザ投受光ユニット Ｔ 移動体（位置特定装置） Ａ，Ｂ，Ｃ 光反射手段
Claims (4)
- 【請求項１】 移動体から３つ以上の光反射手段へ光を
照射し、各光反射手段による反射光を前記移動体にて受
光した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手
段の位置に基づいて前記移動体の位置及び移動方向を三
角測量により特定する移動体の位置特定方法において、 前記３つ以上の光反射手段の中から所定数の光反射手段
を選択する各組み合わせに対して、前記移動体の位置及
び移動方向を三角測量により夫々求め、各組み合わせに
おける何れか３つの光反射手段の間の２つの受光角度差
を求め、該２つの受光角度差の測定誤差に対する前記移
動体の位置の第１方向成分に関連する値の変化率、又は
前記移動体の位置の第２方向成分に関連する値の変化率
が可及的に小さい組み合わせにおける前記第１又は第２
方向成分に関連する値及び移動方向に基づいて、前記移
動体の位置及び移動方向を特定することを特徴とする移
動体の位置特定方法。 - 【請求項２】 移動体から３つ以上の光反射手段へ光を
照射し、各光反射手段による反射光を前記移動体にて受
光した際の受光角度を測定し、該受光角度及び光反射手
段の位置に基づいて前記移動体の位置及び移動方向を三
角測量により特定する移動体の位置特定装置において、 前記３つ以上の光反射手段の中から所定数の光反射手段
の組み合わせを生成する組合せ生成手段と、該組合せ生
成手段により生成された各組み合わせに対して、前記移
動体の位置及び移動方向を三角測量により夫々測量する
測量手段と、各組み合わせにおける何れか３つの光反射
手段の間の２つの受光角度差を演算する角度差演算手段
と、該角度差演算手段により演算された前記２つの受光
角度差の測定誤差に対する前記移動体の位置の第１方向
成分に関連する値の変化率、又は前記移動体の位置の第
２方向成分に関連する値の変化率が可及的に小さい組み
合わせを選択する選択手段とを備え、該選択手段により
選択された組み合わせにおける前記第１又は第２方向成
分に関連する値及び移動方向に基づいて前記移動体の位
置及び移動方向を特定すべくなしてあることを特徴とす
る移動体の位置特定装置。 - 【請求項３】 前記選択手段は、前記測定誤差に対する
前記第１方向成分に関連する値の変化率が可及的に小さ
い組み合わせを選択する第１選択手段と、前記測定誤差
に対する前記第２方向成分に関連する値の変化率が最小
となる組み合わせを選択する第２選択手段とを備え、前
記第１選択手段により選択された組み合わせにおける前
記第１方向成分に関連する値及び前記第２選択手段によ
り選択された組み合わせにおける前記第２方向成分に関
連する値に基づいて前記移動体の位置を特定すべくなし
てある請求項２記載の移動体の位置特定装置。 - 【請求項４】 前記第１及び第２選択手段により選択さ
れた組み合わせにおける移動方向の平均値に基づいて前
記移動体の移動方向を特定すべくなしてある請求項３記
載の移動体の位置特定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11203902A JP2001033244A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 移動体の位置特定方法及び装置 |
| TW089111234A TW484018B (en) | 1999-07-16 | 2000-06-09 | Position determining method for moving body and apparatus using the method |
| KR1020000037694A KR20010015142A (ko) | 1999-07-16 | 2000-07-03 | 이동체의 위치특정방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11203902A JP2001033244A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 移動体の位置特定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033244A true JP2001033244A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16481609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11203902A Pending JP2001033244A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 移動体の位置特定方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001033244A (ja) |
| KR (1) | KR20010015142A (ja) |
| TW (1) | TW484018B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132853A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システムおよび位置検出方法 |
| JP2007139461A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システム |
| JP2008002911A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システム |
| JP2008014776A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システムおよび位置検出装置 |
| KR100977246B1 (ko) | 2007-02-23 | 2010-08-20 | 한국전자통신연구원 | 순방향 링크 ａｏａ를 이용한 위치 추정 장치 및 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100863245B1 (ko) * | 2006-07-18 | 2008-10-15 | 삼성전자주식회사 | 거리측정 기능을 갖는 비컨, 이를 이용한 위치인식시스템및 그 위치인식방법 |
| CN108645341B (zh) * | 2018-03-09 | 2020-03-20 | 南昌航空大学 | 荧光式位移传感方法 |
| CN112556576B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-21 | 兰剑智能科技股份有限公司 | 双激光扫描仪校准方法、装置及设备 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP11203902A patent/JP2001033244A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-09 TW TW089111234A patent/TW484018B/zh active
- 2000-07-03 KR KR1020000037694A patent/KR20010015142A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132853A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システムおよび位置検出方法 |
| JP2007139461A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システム |
| JP2008002911A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システム |
| JP2008014776A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Toshiba Tec Corp | 位置検出システムおよび位置検出装置 |
| KR100977246B1 (ko) | 2007-02-23 | 2010-08-20 | 한국전자통신연구원 | 순방향 링크 ａｏａ를 이용한 위치 추정 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010015142A (ko) | 2001-02-26 |
| TW484018B (en) | 2002-04-21 |
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