JPH0133792B2 - - Google Patents

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JPH0133792B2
JPH0133792B2 JP57195158A JP19515882A JPH0133792B2 JP H0133792 B2 JPH0133792 B2 JP H0133792B2 JP 57195158 A JP57195158 A JP 57195158A JP 19515882 A JP19515882 A JP 19515882A JP H0133792 B2 JPH0133792 B2 JP H0133792B2
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JP
Japan
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light beam
circuit
reflected
tracking
moving object
Prior art date
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JP57195158A
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English (en)
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JPS5984172A (ja
Inventor
Yoshinobu Imamura
Shigeki Kamei
Hiroharu Waratani
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.)
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Yagi Antenna Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Yagi Antenna 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.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Kiden Kogyo Ltd, Yagi Antenna Co Ltd filed Critical Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority to JP57195158A priority Critical patent/JPS5984172A/ja
Publication of JPS5984172A publication Critical patent/JPS5984172A/ja
Publication of JPH0133792B2 publication Critical patent/JPH0133792B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/66Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ビームを利用した移動体の追尾式誘
導ならびに情報伝達装置に関し、特に所要経路を
移動する移動体に追尾して光ビームを照射し得る
ようにしたことにより情報伝達の効率を向上させ
た光ビームを利用した移動体の追尾式誘導ならび
に情報伝達装置を提案したものである。
本発明者は以前より、例えば無人搬送車の如き
地上移動体を誘導走行させる技術として、光ビー
ムを走査することにより得られる経路に沿つて、
前記地上移動体を誘導走行させる技術研究の成果
を特許出願している(特願昭55−141306(特開昭
57−64818号公報))。
しかして今日、光ビームを走査することに基づ
いて地上移動体を単に誘導走行させるだけでな
く、地上移動体に例えば速度制御指令、停止又は
発進指令、行先番地指令等の各種の制御指令を伝
達することが要請されるばかりでなく、山火事、
化学プラントの火災現場等の危険場所の写真撮影
等の作業を行う為に無人の空中移動体に対する簡
易な誘導ならびに情報伝達装置の出現が望まれて
いた。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、反射手段により反射された光ビームが所定
の反射経路を逸脱しないようにして、地上移動体
及び空中移動体を含む移動体に追尾して光ビーム
を照射し得る光ビームを利用した移動体の追尾式
誘導ならびに情報伝達装置を提供するこをを目的
とする。
以下、本発明に係る光ビームを利用した移動体
の追尾式誘導ならびに情報伝達装置(以下「本発
明装置」という)の一実施例について図面ととも
に説明する。
第1図は本発明装置の構成を示す説明図であ
る。
本発明装置は光ビーム発生装置としての長手方
向一端部からレーザビームLBを発射するレーザ
ビーム発生装置1と、反射追尾装置2と、移動体
としての例えば空中移動体3に取付けられた反射
手段としてのコーナキユーブ4と、反射光ビーム
検出手段としての例えば太陽電池よりなるレーザ
ビーム検出器5a,5b,5c,5d等から構成
されている。
レーザビーム発生装置1はレーザビームLBを
例えば略水平方向に発射するように配設されてお
り、レーザビームLBは反射追尾装置2の反射鏡
21で反射される。反射されたレーザビーム
LB′は後述の如く反射鏡21の二軸回動により三
次元空間を掃引すると共に空中移動体3の下面に
配設されているコーナキユーブ4からの再反射光
をレーザビーム検出器5a,5b,5c,5dの
いずれかが受信すればレーザビームLB′は後述の
如く空中移動体3を捕捉追尾する。
第2図は反射追尾装置を示す斜視図である。
21は円形の反射鏡であり、円筒形ミラー台2
2の半円筒形に加工された平面部に添着されてい
る。このミラー台22はステツプモータ23によ
つて矢印Aの方向に反射鏡21の反射面を通る水
平軸を中心に回動する。又前記ステツプモータ2
3はL形金具24を介して架台26に取付けられ
たステツプモータ25によつて水平面内で矢印B
の方向に回動するが、回動軸たる垂直軸は前記反
射鏡21の略中心部を通るとともに前記水平軸を
直交する如く位置決めされている。
第3図は移動体の追尾方法を説明する為の斜視
図である。
レーザビーム発生器1から発射されたレーザビ
ームLBは前記のステツプモータ23及び25に
よつてA及びBで示す矢印方向に回動する反射鏡
21で反射されるので反射ビームLB′は三次元空
間を掃引することとなる。一方コーナキユーブ4
は前述の如く空中移動体3の下面に取付けられて
空間を移動しているが、前記反射ビームLB′が入
射すると、反射ビームLB′はコーナキユーブの内
部で反射を繰返して、入射経路とほぼ同経路に向
つて再反射されるので、再び反射鏡21で反射し
てレーザビーム発生装置1に帰つてくる。
レーザビーム発生装置1の前面には4個の短冊
形状のレーザビーム検出器5a,5b,5c,5
dが再反射レーザビームLB″通過域の該ビーム
LB″の光軸と略直交する平面上で、且つ該光軸の
周辺近傍に配設されており、前述の帰つて来た再
反射ビームLB″が上記のレーザビーム検出器のい
ずれかに入射すると反射ビームLB′の走査は停止
され、帰還ビームが上記レーザビーム検出器5
a,5b,5c,5dで囲まれた内部に入射する
様に後述の制御回路で駆動されるステツプモータ
23及び25により反射鏡21の角度が制御され
る。
従つて空中移動体の移動にともなつてコーナキ
ユーブ4が移動しても前述の如く反射鏡21の角
度制御が行われ、レーザビームで空中移動体を追
尾することができる。
第4図は、本発明に係る追尾式誘導ならびに情
報伝達装置のブロツクダイヤグラムである。
Gは地上に設置される追尾式誘導装置であり、
レーザビーム発生装置はレーザ発生器101と変
調器102より成りレーザビームLBが反射鏡2
1により空間に向つて反射される。一方、反射鏡
21はパルス発生回路203からパルスでそれぞ
れ付勢されたモータ駆動回路201,202で駆
動されるステツプモータ23,25によつて上
下、左右に回動し、反射したレーザビームLB′を
空間に対して掃引することとなるが、最初は掃引
信号発生回路からの角度信号がリレー回路204
を介して、前記のモータ駆動回路201,202
に入力される為にレーザビームLB′は予め設定さ
れた範囲の空間を掃引捜索することとなる。
捜索の結果、レーザビームLB′が空中移動体3
に装着されているコーナキユーブ4に入射すると
レーザビームはコーナキユーブ内で反射を繰返し
て入射経路とほぼ同経路に向つて再反射ビーム
LB″として射出され、再び反射鏡21で反射して
レーザビーム発生装置1の前面に入射する。
この場合、前記のレーザビーム検出器5a,5
b,5c,5dのいずれかに上記の再反射ビーム
LB″が入射すれば、電気信号に変換され増幅器5
01で増幅された後リレー回路204を駆動して
モータ駆動回路201,202への入力回路を掃
引信号回路205から追尾信号発生回路106へ
と切替え、捜索の為の掃引は停止される。
又前記増幅器501からの出力信号は追尾方向
弁別回路107へも入力され、ここで再反射ビー
ムLB″がいずれのレーザビーム検出器に入射した
かを判別し、前述の如く4個のレーザビーム検出
器で形成されている井桁形状の内部にレーザビー
ムLB″を常に入射させるべく反射鏡21を回動す
べき方向、角度を決定し、追尾信号発生回路10
6を駆動し、リレー回路204、モータ駆動回路
201,202を介してステツプモータ23,2
5を制御することによりレーザビームLB′によつ
てコーナキユーブ4を捕捉追尾する。
尚地上と空中移動体の間で情報伝達が必要な場
合は伝達すべき情報を変調信号発生回路103に
より符号化し変調器102を介してレーザビーム
を変調し、空中移動体3に送る。
空中移動体3に於てはコーナキユーブ4に入射
したレーザビームの一部をコーナキユーブのハー
フミラー部より取り出し、レーザ検出器401に
より電気信号に変換した後、増幅器402、復調
器403信号処理回路404、モータ駆動回路4
05を通してサーボモータ406を駆動して所望
の機構を作動させる。
即ち本実施例の如く無人ヘリコプターの操縦を
行う場合には例えばスロツトル、主ロータのコレ
クテイブピツチ角、回転面傾度、テールローター
ピツチ角のそれぞれを制御するサーボモータを駆
動すべき信号でレーザビームを変調して伝送する
こととなる。
次に空中移動体の状況を地上で読み取る場合に
は図示しない各種センサーからの信号を変調信号
発生回路408で符号化し、後述の変調時間制御
回路407を介して変調器409を駆動し、再反
射レーザビームLB″を変調し地上に送り帰す。
この場合情報伝送に使用されるキヤリヤーたる
レーザビームは一本であるので、空中移動体に於
ける変調は地上からの時分割等により変調されて
送られてくるレーザビームの無変調時に割り込ん
で地上に送るべき信号で変調しなければならな
い。従つて前記の変調時間制御回路407に於て
前記信号処理回路404からの信号に基づいて前
記の割り込みが行われる。
前記の如く空中移動体に於て変調された再反射
レーザビームLB″は反射鏡21で反射する時、そ
の一部がハーフミラー部から取り出され、レーザ
ビームLBとしてレーザ検出器500で電気信
号に変換され、増幅器502、復調器503、信
号処理回路504を介して表示器505に表示さ
れ、地上に於て空中移動体の状況を読み取ること
ができる。
また上述の実施例では光ビームとしてレーザビ
ームLBを用いることとしたがこれに限ることな
く、赤外線ビーム、可視光ビームなどを用いるこ
ととしても同様の効果が得られることは勿論であ
る。
更に、上述の実施例ではレーザビーム検出器と
して太陽電池を用いたが、これに限ることなくリ
ニアダイオードアレー、光電セルCdsなどを用い
てもよいことは勿論である。
また、上記実施例では移動体として空中移動体
3を用いた場合について述べたが、これに限るこ
とはなく地上移動体であつてもよい。
尚本実施例に於ては反射鏡21を回動させる方
法としてステツプモータ23,25に直結して行
つたが、これに限ることはなく、適宜なリンク機
構を介して回動させることも勿論可能である。
本発明は上述の如く地上移動体のみならず空中
移動体に対しても簡易な方法で、しかも高精度に
追尾誘導ならびに情報の伝達をなし得る利点を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の構成を示す説明図、第2
図は反射装置を示す斜視図、第3図は移動体の追
尾方法を説明する斜視図、第4図は追尾式誘導な
らびに情報伝達装置のブロツクダイヤグラムであ
る。 1……レーザビーム発生装置、2……反射装
置、3……空中移動体、4……コーナーキユー
ブ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 地上に設置され移動体を追尾・誘導する追尾
    式誘導装置と、地上移動体との間に情報を伝達す
    る情報伝達装置とからなり、前記追尾式誘導装置
    は、光ビームを発射する光ビーム発生装置と、発
    射された光ビームを反射して移動体を追尾照射せ
    しめる反射追尾装置と、移動体に取付けられると
    ともに入射した前記光ビームをその入射方向と同
    一方向に再反射する1個の反射手段と、該反射手
    段により再反射された光ビーム通過域の該光ビー
    ムの光軸と略直交する平面上で該光軸の周辺近傍
    に3個以上配設されるとともに、反射手段により
    再反射された光ビームの反射方向が所定の反射方
    向を逸脱しようとすることを検出して検出信号を
    出力する光ビーム検出手段と、前記検出信号を処
    理して反射追尾装置を制御する駆動制御器とを具
    備しており、一方前記情報伝達装置は前記光ビー
    ム発生装置に取付けられるとともに移動体に伝達
    すべき情報により光ビームを変調させる変調器
    と、前記再反射された光ビームの一部を取り出し
    復調する復調器と、移動体に設けられるとともに
    反射手段に入射した光ビームの一部を取り出し復
    調させる復調手段と、地上に伝達すべき情報によ
    り変調時間制御回路を介して再反射光ビームを変
    調する変調器とを具備しており、且つ前記反射追
    尾装置は反射鏡を含み、該反射鏡は反射面に含ま
    れる水平軸の回りに回動するとともに前記反射鏡
    面の略中心部で前記水平軸と直交する垂直軸の回
    りに回動するように構成されており、前記駆動制
    御器は増幅回路、掃引信号発生回路、追尾方向弁
    別回路、追尾信号発生回路を含んでおり、前記地
    上側復調手段は、光ビーム検出回路、増幅回路、
    復調回路、信号処理回路を含んでおり、前記移動
    体側復調手段は光ビーム検出器、増幅器、復調
    器、信号発生回路、モータ駆動回路を介して所望
    の機構を作動させるように構成されており、前記
    移動体に所望の情報を伝達するとともに前記移動
    体の状況を地上で読み取り得る如く構成したこと
    を特徴とする光ビームを利用した移動体の追尾式
    誘導ならびに情報伝達装置。
JP57195158A 1982-11-05 1982-11-05 光ビ−ムを利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置 Granted JPS5984172A (ja)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072474A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Osaka Industrial Promotion Organization レーザエネルギおよび情報供給システム

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JPS5968693A (ja) * 1982-10-12 1984-04-18 Hitachi Kiden Kogyo Ltd 光ビ−ムを利用した移動体の追尾式誘導ならびに情報伝達装置

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