JPH034085B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH034085B2 JPH034085B2 JP17670683A JP17670683A JPH034085B2 JP H034085 B2 JPH034085 B2 JP H034085B2 JP 17670683 A JP17670683 A JP 17670683A JP 17670683 A JP17670683 A JP 17670683A JP H034085 B2 JPH034085 B2 JP H034085B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- moving body
- laser light
- laser
- corner cube
- 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.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、移動体の傾斜角検出システム、詳し
くは、少なくとも３基のコーナーキユーブプリズ
ムを夫々既知の３位置に配設する一方、移動体上
には、その縦軸芯方向所定範囲に亘つて往復揺動
しながら、かつ、その縦軸芯周りに回転するよう
に構成されたレーザー光源を設けると共に、この
光源から発射され前記コーナーキユーブプリズム
で反射して戻つてくるレーザー光を受光可能な受
光器を前記光源と実質的に同じ位置に設け、か
つ、前記受光器による反射レーザー光受光時にお
ける前記光源の仰角を検出する手段、ならびに、
その仰角検出結果に基いて移動体の所定基準平面
に対する傾斜角を演算する手段を備えている移動
体の傾斜角検出システムに関する。
くは、少なくとも３基のコーナーキユーブプリズ
ムを夫々既知の３位置に配設する一方、移動体上
には、その縦軸芯方向所定範囲に亘つて往復揺動
しながら、かつ、その縦軸芯周りに回転するよう
に構成されたレーザー光源を設けると共に、この
光源から発射され前記コーナーキユーブプリズム
で反射して戻つてくるレーザー光を受光可能な受
光器を前記光源と実質的に同じ位置に設け、か
つ、前記受光器による反射レーザー光受光時にお
ける前記光源の仰角を検出する手段、ならびに、
その仰角検出結果に基いて移動体の所定基準平面
に対する傾斜角を演算する手段を備えている移動
体の傾斜角検出システムに関する。
この種の傾斜角検出システムにおいては、複数
のコーナーキユーブプリズムに向けて同時にレー
ザー光を発射するのではなく、レーザー光の縦
（上下）方向の首振りと回転によるスキヤニング
によつて順次反射レーザー光を発射する構成であ
るため、受光時間差が大きくなるとその間に前記
検出仰角の基準位置が変化して算出した傾斜角の
誤差が増大するために、各コーナーキユーブプリ
ズムからの反射レーザー光の受光時間差を極力少
なくする必要がある。
のコーナーキユーブプリズムに向けて同時にレー
ザー光を発射するのではなく、レーザー光の縦
（上下）方向の首振りと回転によるスキヤニング
によつて順次反射レーザー光を発射する構成であ
るため、受光時間差が大きくなるとその間に前記
検出仰角の基準位置が変化して算出した傾斜角の
誤差が増大するために、各コーナーキユーブプリ
ズムからの反射レーザー光の受光時間差を極力少
なくする必要がある。
そのためには、前記レーザー光源の揺動速度や
縦軸芯周りの回転速度を速くすればよいのである
が、機構的に限界が有り、又、このようにレーザ
ー光源のスキヤニング速度を速くすると、受光器
の受光時間が短くなつてその受光量が少なくな
り、場合によつては反射レーザー光を検出できな
くなるというまた別の不都合が生じてしまうこと
となる。
縦軸芯周りの回転速度を速くすればよいのである
が、機構的に限界が有り、又、このようにレーザ
ー光源のスキヤニング速度を速くすると、受光器
の受光時間が短くなつてその受光量が少なくな
り、場合によつては反射レーザー光を検出できな
くなるというまた別の不都合が生じてしまうこと
となる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、レーザー光源のスキヤニング
速度に対して、実質的に受光器の受光量を増大さ
せ得る手段を備えた移動体の傾斜角検出システム
を提供することにある。
つて、その目的は、レーザー光源のスキヤニング
速度に対して、実質的に受光器の受光量を増大さ
せ得る手段を備えた移動体の傾斜角検出システム
を提供することにある。
上記目的を達成すべく本発明による移動体の傾
斜角検出システムは、前記レーザー光源からは、
その回転方向に拡がる平面ビーム状のレーザー光
を発射するようにしてあることを特徴とする。
斜角検出システムは、前記レーザー光源からは、
その回転方向に拡がる平面ビーム状のレーザー光
を発射するようにしてあることを特徴とする。
上記構成故に、下記の如き優れた効果が発揮さ
れるに至つた。
れるに至つた。
即ち、レーザー光源から発射されるレーザー光
を平面ビーム状としたから、レーザー光源の回転
方向に対するコーナーキユーブプリズムへのレー
ザー光の実質的照射時間が長くなり、従つて、受
光器が反射レーザー光を受光している受光量を多
くすることができるので、レーザー光源のスキヤ
ン速度を速くすることが可能になつた。
を平面ビーム状としたから、レーザー光源の回転
方向に対するコーナーキユーブプリズムへのレー
ザー光の実質的照射時間が長くなり、従つて、受
光器が反射レーザー光を受光している受光量を多
くすることができるので、レーザー光源のスキヤ
ン速度を速くすることが可能になつた。
又、レーザー光源から発射するレーザー光が平
面ビーム光であることから、同時に広い範囲に亘
つてレーザー光を照射することとなり、その結
果、コーナーキユーブプリズムの有る方向へ光源
が正確に向いていなくとも確実にコーナーキユー
ブプリズムによつてレーザー光を反射できるに至
つた。
面ビーム光であることから、同時に広い範囲に亘
つてレーザー光を照射することとなり、その結
果、コーナーキユーブプリズムの有る方向へ光源
が正確に向いていなくとも確実にコーナーキユー
ブプリズムによつてレーザー光を反射できるに至
つた。
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第１図は、移動体の傾斜角検出システムの説明
図であつて、３基のコーナーキユーブプリズム
Ａ，Ｂ，Ｃを夫々既知の３位置に配設し、移動体
Ｖ上に後記構成になるレーザー光源Ｌを設け、こ
の光源Ｌと実質的に同じ位置に設けてある受光器
Ｓによつて、前記光源Ｌから発射されコーナーキ
ユーブプリズムＡ，Ｂ，Ｃで反射して戻つてくる
レーザー光を受光し、その受光時における光源Ｃ
の仰角θ1，θ2，θ3検出結果に基いて前記３基のコ
ーナーキユーブプリズムＡ，Ｂ，Ｃによつて形成
される所定の基準平面Ｆに対する傾斜角△θを幾
何学的手法により演算すべく構成してある。
図であつて、３基のコーナーキユーブプリズム
Ａ，Ｂ，Ｃを夫々既知の３位置に配設し、移動体
Ｖ上に後記構成になるレーザー光源Ｌを設け、こ
の光源Ｌと実質的に同じ位置に設けてある受光器
Ｓによつて、前記光源Ｌから発射されコーナーキ
ユーブプリズムＡ，Ｂ，Ｃで反射して戻つてくる
レーザー光を受光し、その受光時における光源Ｃ
の仰角θ1，θ2，θ3検出結果に基いて前記３基のコ
ーナーキユーブプリズムＡ，Ｂ，Ｃによつて形成
される所定の基準平面Ｆに対する傾斜角△θを幾
何学的手法により演算すべく構成してある。
前記レーザー光源Ｌを構成するに、第２図およ
び第３図に示すように、移動体Ｖの縦軸芯Ｐ周り
に回転駆動されるフレーム１上にモータ２によつ
て横軸芯Ｑ周りに往復揺動されるシヤーシ３を軸
支し、このシヤーシ３上に前記横軸芯Ｑと直交す
る方向にレーザー光を発射するレーザー発振器４
を配設するとともに、この発振器４から発射され
るレーザー光の光軸上に円筒レンズ５を配設し、
もつて、このレンズ５を通過後のレーザー光が横
方向に拡がる平面ビーム光となるようにしてあ
り、前記横軸芯Ｑ周りに往復揺動しながら縦軸芯
Ｐ周りに回転して平面ビーム状のレーザー光を各
コーナーキユーブＡ，Ｂ，Ｃに向けて発射するの
である。
び第３図に示すように、移動体Ｖの縦軸芯Ｐ周り
に回転駆動されるフレーム１上にモータ２によつ
て横軸芯Ｑ周りに往復揺動されるシヤーシ３を軸
支し、このシヤーシ３上に前記横軸芯Ｑと直交す
る方向にレーザー光を発射するレーザー発振器４
を配設するとともに、この発振器４から発射され
るレーザー光の光軸上に円筒レンズ５を配設し、
もつて、このレンズ５を通過後のレーザー光が横
方向に拡がる平面ビーム光となるようにしてあ
り、前記横軸芯Ｑ周りに往復揺動しながら縦軸芯
Ｐ周りに回転して平面ビーム状のレーザー光を各
コーナーキユーブＡ，Ｂ，Ｃに向けて発射するの
である。
そして、前記コーナーキユーブＡ，Ｂ，Ｃで反
射して戻つてくるレーザー光を前記シヤーシ３上
に設けてある受光器Ｓが受光した時点の前記横軸
芯Ｑ周りの揺動角すなわち光源Ｌのコーナーキユ
ーブＡ，Ｂ，Ｃに対する仰角θ1，θ2，θ3を前記横
軸芯Ｑに連結してあるエンコーダ６によつて検出
するのである。
射して戻つてくるレーザー光を前記シヤーシ３上
に設けてある受光器Ｓが受光した時点の前記横軸
芯Ｑ周りの揺動角すなわち光源Ｌのコーナーキユ
ーブＡ，Ｂ，Ｃに対する仰角θ1，θ2，θ3を前記横
軸芯Ｑに連結してあるエンコーダ６によつて検出
するのである。
このようにして、検出された仰角θ1，θ2，θ3に
基いて、制御装置としてのマイクロコンピユータ
７によつて前記３基のコーナーキユーブＡ，Ｂ，
Ｃによつて形成される例えば水平面のような基準
平面Ｆに対するレーザー光源の傾斜角すなわち移
動体Ｖの傾斜角△θを演算して算出するのであ
る。
基いて、制御装置としてのマイクロコンピユータ
７によつて前記３基のコーナーキユーブＡ，Ｂ，
Ｃによつて形成される例えば水平面のような基準
平面Ｆに対するレーザー光源の傾斜角すなわち移
動体Ｖの傾斜角△θを演算して算出するのであ
る。
尚、前記レーザー光源Ｌから発射されるレーザ
ー光を平面ビーム状に偏向する手段としては、本
実施例で採用した円筒レンズに限定されるもので
はなく、オプテイカルスキヤナー等のように電磁
的にレーザー光を偏向可能な手段、あるいは、ポ
リゴンミラー等のように光学的に偏向可能な手段
を採用してもよい。
ー光を平面ビーム状に偏向する手段としては、本
実施例で採用した円筒レンズに限定されるもので
はなく、オプテイカルスキヤナー等のように電磁
的にレーザー光を偏向可能な手段、あるいは、ポ
リゴンミラー等のように光学的に偏向可能な手段
を採用してもよい。
図面は本発明に係る移動体の傾斜角検出システ
ムの実施例を示し、第１図はシステムの説明図、
第２図はレーザー光源の構成を示す図面、そし
て、第３図は仰角の説明図である。 Ａ，Ｂ，Ｃ……コーナーキユーブプリズム、Ｖ
……移動体、Ｐ……移動体Ｖの縦軸芯、Ｌ……光
源、Ｓ……受光器、θ1，θ2，θ3……仰角、△θ…
…傾斜角、Ｆ……基準平面、７……演算手段。
ムの実施例を示し、第１図はシステムの説明図、
第２図はレーザー光源の構成を示す図面、そし
て、第３図は仰角の説明図である。 Ａ，Ｂ，Ｃ……コーナーキユーブプリズム、Ｖ
……移動体、Ｐ……移動体Ｖの縦軸芯、Ｌ……光
源、Ｓ……受光器、θ1，θ2，θ3……仰角、△θ…
…傾斜角、Ｆ……基準平面、７……演算手段。
Claims (1)
- １ 少なくとも３基のコーナーキユーブプリズム
Ａ，Ｂ，Ｃを夫々既知の３位置に配設する一方、
移動体Ｖ上には、その縦軸芯Ｐ方向所定範囲に亘
つて往復揺動しながら、かつ、その縦軸芯Ｐ周り
に回転するように構成されたレーザー光源Ｌを設
けると共に、この光源Ｌから発射され前記コーナ
ーキユーブプリズムＡ，Ｂ，Ｃで反射して戻つて
くるレーザー光を受光可能な受光器Ｓを前記光源
Ｌと実質的に同じ位置に設け、かつ、前記受光器
Ｓによる反射レーザー光受光時における前記光源
Ｌの仰角θ1，θ2，θ3を検出する手段、ならびに、
その仰角θ1，θ2，θ3検出結果に基いて移動体Ｖの
所定基準平面Ｆに対する傾斜角△θを演算する手
段７を備えている移動体の傾斜角検出システムで
あつて、前記レーザー光源Ｌからは、その回転方
向に拡がる平面ビーム状のレーザー光を発射する
ようにしてあることを特徴とする移動体の傾斜角
検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17670683A JPS6067813A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 移動体の傾斜角検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17670683A JPS6067813A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 移動体の傾斜角検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067813A JPS6067813A (ja) | 1985-04-18 |
| JPH034085B2 true JPH034085B2 (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=16018325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17670683A Granted JPS6067813A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 移動体の傾斜角検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067813A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0468677B1 (en) * | 1990-07-18 | 1996-05-15 | Spectra Precision, Inc. | Three dimensional position sensing system and method |
| CN101922932B (zh) * | 2010-07-30 | 2012-07-04 | 华中科技大学 | 一种角锥棱镜坐标测量误差的补偿装置 |
-
1983
- 1983-09-24 JP JP17670683A patent/JPS6067813A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6067813A (ja) | 1985-04-18 |
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