JP2002055718A - 無人車位置検出方式 - Google Patents

無人車位置検出方式

Info

Publication number
JP2002055718A
JP2002055718A JP2000243975A JP2000243975A JP2002055718A JP 2002055718 A JP2002055718 A JP 2002055718A JP 2000243975 A JP2000243975 A JP 2000243975A JP 2000243975 A JP2000243975 A JP 2000243975A JP 2002055718 A JP2002055718 A JP 2002055718A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unmanned vehicle
position detection
laser radar
distance
reflector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000243975A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Shimomura
潤一 下村
Hideki Yamamoto
秀基 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP2000243975A priority Critical patent/JP2002055718A/ja
Publication of JP2002055718A publication Critical patent/JP2002055718A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査型レーザレーダを用いた無人車の位置精
度を向上させることを目的とする。 【解決手段】 走査型レーザレーダ10による無人車の
位置検出精度を向上させる方式として、1つの反射板R
2に複数のレーザ光を照射し、それぞれの反射光から、
それぞれ距離L21,L22を計算し、それらの距離L
21,L22の平均値を前記反射板R2までの距離とし
て出力することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザレーダを用
いて位置を検出する無人車の位置検出方式に関する。
【0002】
【従来の技術】無人車の位置検出方法として、レーザ光
を水平面状に回転走査し、測定対象物の距離とその反射
光を計測する走査型レーザレーダを用いる方法がある。
この方式は従来の電磁誘導線や光学テープといったガイ
ドの敷設工事は不要であるため、コースコースレイアウ
トの変更が容易で、敷設工事費を削減することができ
る。またこれに伴い床面条件の影響も受けない。走査型
レーザレーダを用いた無人車の位置検出方式には、走行
環境に複数配置された反射板までの距離、方向を検出
し、三角測量の原理で位置を検出する方式がある。
【0003】例えば、図3(a)に示すように、回転台
1上に回転テーブル2を回転自在に載置すると共にこの
回転テーブル2上に水平面に対し45度に傾いたミラー
3を設置し、このミラー3の直上に水平面に対し45度
に傾いたハーフミラー4を配設し、更に、このハーフミ
ラー4の直上、水平方向側方にフォトダイオード5、レ
ーザ6を設置した走査型レーザレーダ10が用いられ
る。
【0004】回転台1上で回転テーブル2、ミラー3を
矢印で示すように回転させつつ、レーザ6から水平に出
射されたレーザをハーフミラー3で垂直下方に折り曲
げ、更に、ミラー3で水平方向に折り曲げて、反射板R
へ投射して、反射板Rから反射した光を、ミラー3で垂
直上向きに折り曲げ、ハーフミラー4を透過し、フォト
ダイオード5で検出されることになる。
【0005】また、回転台1には、回転テーブル2の回
転角度を検出するエンコーダ、タコジェネレータ等(図
示省略)が設けられている。このようなレーザレーダ1
0を、図3(b)に示すように無人車20に搭載すれ
ば、レーザレーダ10から無人車走行環境に複数配置さ
れた反射板Rまでの距離、方向を検出することができ
る。
【0006】ここで、反射板Rの反射率はそれ以外の反
射対象物に比べ大きい値であるため、フォトダイオード
5の受光量の大きさにより、反射光が反射板Rからであ
るか否かの識別を行うことができる。また、反射板Rま
での距離を測定するには、照射から反射光検出までの時
間差を測定することにより行い、また、その時の反射板
Rの方向を求めるには、回転テーブル2の回転角を検出
することにより行う。この方式により無人車の位置を検
出する原理は以下のように行う。反射板R1〜R7は図
4に示すようなXY平面座標上に予め決められた位置に
配置されているとする。
【0007】無人車20に搭載されたレーザレーダ10
を走査することにより、無人車20に対する反射板R1
〜R7までの距離、方向を求める。図4における反射板
R1〜R7の距離、方向の測定結果を図5に示す。図5
の場合、反射板R1,R2,R3,R4,R5の距離の
測定結果はそれぞれL1,L2,L3,L4,L5、方
向の測定結果はθ1,θ2,θ3,θ4,θ5である。
【0008】これらの検出された反射板R1〜R7の中
から任意の2つの反射板を選択する。これらの反射板R
1,R2の位置は予め分かっているので、図6に示すよ
うに、無人車20の位置(Xp,Yp)は、反射板R
1,R2の位置と無人車20から反射板R1,R2まで
の距離出力からなる連立方程式を解くことにより求める
ことができる。
【0009】
【数1】
【0010】(1)式に反射板R1,R2をから無人車
20の位置を求める連立方程式を示す。さらに他の反射
板R1〜R7の組合せの連立方程式から無人車の位置を
算出し、得られた結果すべてを平均化することによっ
て、より高絹度な位置検出が実現できる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、無人車の位置は反射板までの距離出力を基に算出し
ている。しかし、距離出力に含まれる誤差によって位置
出力にも誤差が含まれてしまう。検出されたすべての反
射板の組合せから位置を算出し、それを平均化して無人
車の位置出力とする方式では、位置出力誤差が大きい反
射板の組合せも無人車位置出力の算出に使用してしまう
ため、結果として誤差が小さくならない場合がある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項1に係る無人車位置検出方式は走査型レーザ
レーダによる無人車の位置検出精度を向上させる方式と
して、1つの反射板に複数のレーザ光を照射し、それぞ
れの反射光から、それぞれ距離を計算し、それらの距離
の平均値を前記反射板までの距離として出力することを
特徴とする。上記課題を解決する本発明の請求項2に係
る無人車位置検出方式は走査型レーザレーダによる無人
車の位置検出精度を向上させる方式として、2つの反射
板と無人車との挟み角がある角度範囲に以内に収まる組
合せだけを用いて位置を算出することを特徴とする。上
記課題を解決する本発明の請求項3に係る無人車位置検
出方式は走査型レーザレーダによる無人車の位置検出精
度を向上させる方式として、各走査毎の無人位置結果に
移動平均処理を行うことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】図3(a)(b)に示す走査型レ
ーザレーダ10を用いて無人車20の位置精度を向上さ
せる実施例を以下に述べる。 〔実施例1〕本発明の第1の実施例に係る無人車位置検
出方式を図1に示す。本実施例は、図1に示すように、
1つの反射板R2に複数のレーザ光が照射された場合、
これらの距離出力の平均値をその反射板R2までの距離
出力とする方法である。
【0014】即ち、走査型レーザレーダ10は、ある固
定の角度分解能毎の距離計測結果を出力するが、図1に
示すように1つの反射板R2に複数のレーザ光が照射し
た場合(この場合、2本のレーザ光が照射)、距離出力
L21,L22が得られる。これを(2)式に示すよう
に平均化してその結果を(1)式の連立方程式に代入す
る。平均化処理を行うことにより距離出力誤差が低減
し、その結果高精度な無人車位置出力が得ることができ
る。
【0015】
【数2】 N:1つの反射板の照射されるレーザ数
【0016】〔実施例2〕本発明の第2の実施例に係る
無人車位置検出方式を図2に示す。本実施例は、検出さ
れたすべての反射板R1〜R7の組合せから位置を算出
し、それを平均化して無人車20の位置出力とするので
はなく、2つの反射板と無人車20との挟み角がある角
度範囲に以内に収まる組合せだけを用いて位置を算出
し、それらの平均値を無人車の位置出力とする方式であ
る。即ち、2つの反射板R1〜R7と無人車20の挟み
角が180degに近く大きい場合、あるいは0deg
に近く小さい場合、位置検出誤差が大きくなってしまう
傾向にある。
【0017】例えば、図2に示すように、反射板R1,
R2の場合ではR1−無人車−R2の角度λ12が18
0[deg]に近く大きい。また反射板R2,R3の場
合ではR2−無人車−R3の角度λ23が0[deg]
に近く小さい。これらの反射板R1,R2,R3を用い
た位置検出結果は誤差が大きくなる傾向にある。もちろ
ん、距離出力L1〜L5に誤差が含まれない場合、この
ような問題はないのだが、実際には距離出力には誤差が
含まれているのでこのような現象が起きる。
【0018】従って、2つの反射板R1〜R7と無人車
20との挟み角が90[deg]を中心としてある角度
範囲(例えば50[deg]〜130[deg]〕に収
まる場合、図2の例では、反射板R1−R3,R2−R
5,R3−R5の組合せだけを用いて位置を算出し、そ
れらの平均値を無人車の位置出力とすることによって、
高精度な無人車位置出力が得ることができる。
【0019】〔実施例3〕本実施例は、実施例1,2に
よって得られた各走査毎の無人車位置結果に移動平均処
理を行い、位置誤差を低減させる方式である。即ち、次
式に示すように無人車位置出力(x[n],y[n])
と過去の位置出力結果からの移動平均処理を行うもので
ある。つまり、数回のサンプリング値より平均値を求め
る方法である。
【0020】
【数3】
【0021】N:移動平均回数 これにより、無人車位置出力(x[n],y[n])の
誤差を低減させることができる。
【0022】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、1つの反射板に複数のレーザ光が
照射された場合、これらの距離出力の平均値をその反射
板までの距離出力とすることにより、また、2つの反射
板と無人車との挟み角がある角度範囲に以内に収まる組
合せだけを用いて位置を算出し、それらの平均値を無人
車の位置出力とすることにより、更に、各走査毎の無人
車位置結果に移動平均処理を行うことによって、走査型
レーザレーダを用いた無人車の位置精度を向上させる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る無人車位置検出方
式を示す説明図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る無人車位置検出方
式を示す説明図である。
【図3】図3(a)は、レーザ光を水平面状に回転走査
する走査型レーザレーダの構造図、図3(b)は、走査
型レーザレーダを搭載した無人車の位置検出方法の説明
図である。
【図4】従来の無人車位置検出方式の説明図である。
【図5】従来の無人車位置検出方式の説明図である。
【図6】従来の無人車位置検出方式の説明図である。
【符号の説明】
1 回転台 2 回転テーブル 3 ミラー 4 ハーフミラー 5 フォトダイオード 6 レーザ R1〜R7 反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F112 AD01 BA06 CA05 DA15 FA03 FA50 5H301 AA02 AA10 CC03 EE08 EE31 FF10 FF11 5J084 AA04 AB16 AB17 AC02 AD01 BA03 BA36 BA47 BA49 BB21 BB24 CA32 DA01 EA04 FA03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走査型レーザレーダによる無人車の位置
    検出精度を向上させる方式として、1つの反射板に複数
    のレーザ光を照射し、それぞれの反射光から、それぞれ
    距離を計算し、それらの距離の平均値を前記反射板まで
    の距離として出力することを特徴とする無人車位置検出
    方式。
  2. 【請求項2】 走査型レーザレーダによる無人車の位置
    検出精度を向上させる方式として、2つの反射板と無人
    車との挟み角がある角度範囲に以内に収まる組合せだけ
    を用いて位置を算出することを特徴とする無人車位置検
    出方式。
  3. 【請求項3】 走査型レーザレーダによる無人車の位置
    検出精度を向上させる方式として、各走査毎の無人位置
    結果に移動平均処理を行うことを特徴とする無人車位置
    検出方式。
JP2000243975A 2000-08-11 2000-08-11 無人車位置検出方式 Pending JP2002055718A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000243975A JP2002055718A (ja) 2000-08-11 2000-08-11 無人車位置検出方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000243975A JP2002055718A (ja) 2000-08-11 2000-08-11 無人車位置検出方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002055718A true JP2002055718A (ja) 2002-02-20

Family

ID=18734741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000243975A Pending JP2002055718A (ja) 2000-08-11 2000-08-11 無人車位置検出方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002055718A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7230524B2 (en) 2003-03-20 2007-06-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Obstacle detection device
JP2010151682A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Topcon Corp レーザスキャナ及びレーザスキャナ測定システム及びレーザスキャナ測定システムの較正方法及び較正用ターゲット
CN111538035A (zh) * 2020-05-29 2020-08-14 三一机器人科技有限公司 定位方法、装置和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05289743A (ja) * 1991-03-28 1993-11-05 Toyota Motor Corp ライン検出装置
JPH05297940A (ja) * 1992-04-15 1993-11-12 Honda Motor Co Ltd 移動体の現在位置認識処理装置
JPH11296227A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Mitsubishi Electric Corp 自動搬送装置
JP2000065571A (ja) * 1998-08-24 2000-03-03 Meidensha Corp 無人車の位置検出方法
JP2000099145A (ja) * 1998-09-28 2000-04-07 Meidensha Corp 無人搬送車位置検出方式

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05289743A (ja) * 1991-03-28 1993-11-05 Toyota Motor Corp ライン検出装置
JPH05297940A (ja) * 1992-04-15 1993-11-12 Honda Motor Co Ltd 移動体の現在位置認識処理装置
JPH11296227A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Mitsubishi Electric Corp 自動搬送装置
JP2000065571A (ja) * 1998-08-24 2000-03-03 Meidensha Corp 無人車の位置検出方法
JP2000099145A (ja) * 1998-09-28 2000-04-07 Meidensha Corp 無人搬送車位置検出方式

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7230524B2 (en) 2003-03-20 2007-06-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Obstacle detection device
JP2010151682A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Topcon Corp レーザスキャナ及びレーザスキャナ測定システム及びレーザスキャナ測定システムの較正方法及び較正用ターゲット
CN111538035A (zh) * 2020-05-29 2020-08-14 三一机器人科技有限公司 定位方法、装置和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2958456B1 (ja) 走行車両の距離測定装置
US20070121122A1 (en) Method for the automatic parameterization of measuring systems
US20200333463A1 (en) Three-dimensional laser scanning device
JP2002189518A (ja) 無人車位置計測方式
JPH11271448A (ja) レーザ距離計用校正装置及びこれを備えたレーザ測距装置
US11435457B2 (en) Surveying instrument
JP2002055718A (ja) 無人車位置検出方式
JP4172882B2 (ja) 移動体の位置検出方法およびその設備
EP3734221A1 (en) Three-dimensional laser light scanning device
JP4051883B2 (ja) 無人車位置計測方式
JPH0123041B2 (ja)
TWI701423B (zh) 反射貼紙輔助定位系統
JPH11183174A (ja) 移動体の位置計測装置
US11635490B2 (en) Surveying system having a rotating mirror
JP4342649B2 (ja) 中空管内の断面形状測定方法
JP2003215244A (ja) 測距装置の軸調整用ターゲット及び軸調整方法
JPH10267624A (ja) 三次元形状測定装置
RU2270979C2 (ru) Устройство для определения профиля внутренней поверхности объекта
JPS63108208A (ja) 物体等の形状計測方法
JPS6015508A (ja) 移動体の位置測定方法
KR100286648B1 (ko) 3차원형상검출방법
US20240210539A1 (en) Method and Device for Recognizing a Decalibration of a Lidar System
JP2943498B2 (ja) 走査型レーザ変位計
JP2004028792A (ja) 非接触断面形状測定方法および測定装置
JPS603502A (ja) 非接触式距離測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071009

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080226