JPH0467609B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0467609B2
JPH0467609B2 JP9585185A JP9585185A JPH0467609B2 JP H0467609 B2 JPH0467609 B2 JP H0467609B2 JP 9585185 A JP9585185 A JP 9585185A JP 9585185 A JP9585185 A JP 9585185A JP H0467609 B2 JPH0467609 B2 JP H0467609B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
moving body
measuring
angle
reflected
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
Application number
JP9585185A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61253417A (en
Inventor
Toshihiro Tsumura
Takeshi Tsumura
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP9585185A priority Critical patent/JPS61253417A/en
Priority to US06/841,896 priority patent/US4729660A/en
Publication of JPS61253417A publication Critical patent/JPS61253417A/en
Publication of JPH0467609B2 publication Critical patent/JPH0467609B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、移動体の位置測定装置に関し、特
に、光の反射を利用して移動体の現在位置を測定
する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a position measuring device for a moving body, and more particularly to a device for measuring the current position of a moving body using reflection of light.

[従来の技術] 従来、自動車や工場内の無人移動搬送車等の移
動体の現在位置を測定する装置として、たとえば
地上の複数箇所に電波の送信源を設置しておき、
移動体上でその電波を受信し、受信方位などから
移動体の現在位置を演算するような装置があつ
た。
[Prior Art] Conventionally, as a device for measuring the current position of a moving object such as a car or an unmanned mobile guided vehicle in a factory, for example, radio wave transmission sources are installed at multiple locations on the ground.
There was a device that received the radio waves on a moving object and calculated the current position of the moving object from the receiving direction.

[発明が解決しようとする問題点] 上述のような電波を利用した位置測定装置で
は、複数の送信装置が必要であるため、高価にな
るという問題点があつた。また、送信装置を常時
正常に動作させるために、頻繁に点検や保守を行
なわなければならないという問題点もあつた。特
に、屋外で用いる場合は、送信装置の設置環境が
厳しいものとなるため、点検や保守の頻度が増大
してしまう。さらに、上述のような位置測定装置
では、電波を利用しているため、電波法の規制を
受けたり電波雑音の影響を受けたりするという問
題点もあつた。
[Problems to be Solved by the Invention] The position measuring device using radio waves as described above has a problem in that it is expensive because it requires a plurality of transmitting devices. Another problem was that frequent inspections and maintenance were required to ensure that the transmitting device always operated normally. In particular, when used outdoors, the installation environment of the transmitting device becomes harsh, which increases the frequency of inspection and maintenance. Furthermore, since the position measuring device described above uses radio waves, there are also problems in that it is subject to regulations under the Radio Law and is affected by radio wave noise.

それゆえに、この発明の目的は、簡単かつ安価
な構成でしかも点検や保守の必要がほとんどな
く、電波法による規制等も全く受けないような移
動体の位置検知装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a position detection device for a moving object that has a simple and inexpensive configuration, requires little inspection or maintenance, and is not subject to any regulations under the Radio Law.

[問題点を解決するための手段] この発明は、移動体が移動すべき経路の右側お
よび左側の所定の座標位置に第1および第2の光
反射手段を設けておき、移動体からこれら光反射
手段に向けてビームを回動走査しその反射光を検
知することにより移動体の現在位置を測定するよ
うにしたものであり、方位測定手段と、回動走査
手段と、光検知器と、角度検出手段と、データ取
込手段と、演算手段とを備える。第1および第2
の光反射手段は、入射した光を入射方向と同じ方
向へ反射する光学的性質を有する。方位測定手段
は、予め定められた基準方位に対する移動体の進
行方位を測定するためのものである。回動走査手
段は移動体から光ビームを回動走査させるための
ものである。光検知器は回動走査手段から発射さ
れて第1あるいは第2の光反射手段に反射された
光を検知するためのものである。角度検出手段は
回動走査手段の回動角度を検出するためのもので
ある。データ取込手段は光検知器の検知出力に応
答して角度検出手段から角度データを取込むため
のものである。演算手段は方位測定手段によつて
測定された進行方位と、データ取込手段によつて
取込まれた角度データとに基づいて移動体の現在
位置を演算するためのものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides first and second light reflecting means at predetermined coordinate positions on the right and left sides of the route along which the moving body should travel, and the light reflecting means is The current position of the moving body is measured by rotating and scanning a beam toward a reflecting means and detecting the reflected light, and includes an azimuth measuring means, a rotating scanning means, a photodetector, It includes an angle detection means, a data acquisition means, and a calculation means. 1st and 2nd
The light reflecting means has an optical property of reflecting the incident light in the same direction as the incident direction. The azimuth measuring means is for measuring the traveling azimuth of the moving object with respect to a predetermined reference azimuth. The rotational scanning means is for rotating and scanning the light beam from the moving body. The photodetector is for detecting light emitted from the rotating scanning means and reflected by the first or second light reflecting means. The angle detection means is for detecting the rotation angle of the rotation scanning means. The data acquisition means is for acquiring angle data from the angle detection means in response to the detection output of the photodetector. The calculation means is for calculating the current position of the moving body based on the traveling direction measured by the direction measurement means and the angle data taken in by the data acquisition means.

[作 用] この発明においては、第1および第2の光反射
手段の座標位置は予めわかつているため、基準方
位に対する移動体の進行方位を測定するととも
に、移動体の現在位置と第1および第2の光反射
手段との角度関係を測定すれば、これら測定され
た結果に基づいて演算手段が幾何学的な関係から
移動体の現在位置を演算することができる。
[Function] In the present invention, since the coordinate positions of the first and second light reflecting means are known in advance, the moving direction of the moving object with respect to the reference direction is measured, and the current position of the moving object and the first and second light reflecting means are known. By measuring the angular relationship with the second light reflecting means, the calculating means can calculate the current position of the moving body from the geometrical relationship based on the measured results.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例の概略を示す図解
図である。図において、道路1の右側および左側
には、それぞれ、光反射手段2Rおよび2Lが設
けられる。これら光反射手段2Rおび2Lは、入
射した光をその入射方向と同じ方向に反射するよ
うな光学的性質を有しており、たとえばコーナキ
ユーブなどが用いられる。また、光反射手段2R
および2Lは、それぞれを結ぶ線分dが予め定め
られた基準方位Xと直交するように選ばれてい
る。この基準方位Xは、たとえば道路1と平行に
選ばれてもよく、また道路の延びる方向とは無関
係にたとえば東西南北等に一致するように選ばれ
てもよい。
[Embodiment] FIG. 1 is an illustrative diagram showing an outline of an embodiment of the present invention. In the figure, light reflecting means 2R and 2L are provided on the right and left sides of the road 1, respectively. These light reflecting means 2R and 2L have an optical property of reflecting the incident light in the same direction as the incident direction, and for example, a corner cube or the like is used. In addition, the light reflecting means 2R
and 2L are selected such that a line segment d connecting them is orthogonal to a predetermined reference direction X. This reference direction X may be selected to be parallel to the road 1, for example, or may be selected to correspond to north, south, east, west, etc., regardless of the direction in which the road extends.

一方、自動車等の移動体3には、その進行方位
Yを測定するための方位測定用スキヤナ4と、そ
の現在位置を測定するための位置測定用スキヤナ
7とが設けられる。方位測定用スキヤナ4は、移
動体3の進行方位Yに対して直交する右および左
方向に光ビーム5Rおよび5Lを発射するもので
ある。位置測定用スキヤナ7は、光ビーム8を移
動体のまわりに回動走査するためのものである。
On the other hand, a moving body 3 such as a car is provided with a direction measuring scanner 4 for measuring its traveling direction Y and a position measuring scanner 7 for measuring its current position. The direction measuring scanner 4 emits light beams 5R and 5L in the right and left directions orthogonal to the traveling direction Y of the moving body 3. The position measuring scanner 7 is for rotating and scanning the light beam 8 around the moving body.

第2図は第1図に示す方位測定用スキヤナ4の
内部構造を示す図であり、方位測定用スキヤナ4
を正面から見た状態を示している。図において、
この方位測定用スキヤナ4は、左右1対の投受光
ユニツト4Lおよび4Rを備える。投受光ユニツ
ト4Lは移動体3の左側へ光を発射するためのも
のであり、投受光ユニツト4Rは移動体3の右側
へ光を発射するためのものである。なお、これら
投受光ユニツト4Lおよび4Rは左右対称の同じ
構造となつているため、ここでは右側の投受光ユ
ニツト4Rを代表して説明する。鏡筒41Rの内
部には、光源42Rと、レンズ43Rと、ハーフ
ミラー44Rとが収納される。光源42Rとして
は、指向性の鋭いたとえばレーザ光等を発射する
光源が用いられる。レンズ43Rは光源42Rか
ら出た光を上下方向に拡がる平面状の光ビーム5
Rにするためのものである。このような平面状の
ビームを用いたのは、移動体3が多少振動しても
光ビーム5Rが確実に光反射手段2Rに当たるよ
うにするためである。レンズ43Rを出た光ビー
ム5Rはハーフミラー44Rを透過して外部へと
出射される。また、ハーフミラー44Rは光反射
手段2Rからの反射光6Rを反射する。このハー
フミラー44Rの反射光を検知し得る位置に受光
器45Rが設けられる。この受光器45Rは、た
とえばフオトダイオードやフオトトランジスタ等
が用いられ、ハーフミラー44Rからの反射光を
受けたことに応答して、検知信号を導出する。
FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the direction measurement scanner 4 shown in FIG.
It shows the state seen from the front. In the figure,
The direction measuring scanner 4 includes a pair of left and right light emitting/receiving units 4L and 4R. The light emitting/receiving unit 4L is for emitting light to the left side of the moving body 3, and the light emitting/receiving unit 4R is for emitting light to the right side of the moving body 3. Since these light emitting/receiving units 4L and 4R have the same bilaterally symmetrical structure, the right light emitting/receiving unit 4R will be explained here as a representative. A light source 42R, a lens 43R, and a half mirror 44R are housed inside the lens barrel 41R. As the light source 42R, a light source that emits a laser beam or the like with sharp directivity is used. The lens 43R converts the light emitted from the light source 42R into a planar light beam 5 that spreads in the vertical direction.
This is to make it R. The purpose of using such a planar beam is to ensure that the light beam 5R hits the light reflecting means 2R even if the moving body 3 vibrates to some extent. The light beam 5R exiting the lens 43R passes through a half mirror 44R and is emitted to the outside. Further, the half mirror 44R reflects the reflected light 6R from the light reflecting means 2R. A light receiver 45R is provided at a position where the reflected light from the half mirror 44R can be detected. This light receiver 45R uses, for example, a photodiode or a phototransistor, and derives a detection signal in response to receiving reflected light from the half mirror 44R.

第3図は第1図に示す位置測定用スキヤナ7の
内部構造を示す図であり、この位置測定用スキヤ
ナ7を正面から見た状態を示している。図におい
て、ハウジング70の内部には、鏡筒71が収納
されて保持される。この鏡筒71の内部には、光
源72と、レンズ73と、ハーフミラー74とが
収納される。光源70としては、指向性の鋭いた
とえばレーザ光等を発射する光源が用いられる。
レンズ73は光源72から出た光を上下方向に拡
げて平面状の光ビーム8にするためのものであ
る。このような平面状の光ビーム8を用いたの
は、移動体3が多少振動しても光ビーム8が確実
に光反射手段2Rおよび2Lに当たるようにする
ためである。レンズ73を出た光ビーム8は、ハ
ーフミラー74を透過して外部へと出射される。
また、ハーフミラー74は光反射手段2Rおよび
2Lからの反射光を受けて反射する。このハーフ
ミラー74の反射光を検知し得る位置に受光器7
5が設けられる。この受光器75は、たとえばフ
オトダイオードやフオトトランジスタ等が用いら
れ、ハーフミラー74からの反射光を受けたこと
に応答して、検知信号を導出する。また、ハウジ
ング70はエンコーダ76およびモータ77と連
結される。モータ77はハウジング70を回転さ
せることによつて光ビーム8を移動体3のまわり
に回動走査させる。エンコーダ76は光ビーム8
の回動角度を検出するためのものであり、その基
準角度は移動体3の進行方位Yに一致するように
選ばれている。
FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of the position measuring scanner 7 shown in FIG. 1, and shows the position measuring scanner 7 viewed from the front. In the figure, a lens barrel 71 is housed and held inside a housing 70. A light source 72, a lens 73, and a half mirror 74 are housed inside this lens barrel 71. As the light source 70, a light source that emits a sharply directional light such as a laser beam is used.
The lens 73 is for expanding the light emitted from the light source 72 in the vertical direction to form a planar light beam 8. The reason why such a planar light beam 8 is used is to ensure that the light beam 8 hits the light reflecting means 2R and 2L even if the moving body 3 vibrates to some extent. The light beam 8 exiting the lens 73 passes through a half mirror 74 and is emitted to the outside.
Further, the half mirror 74 receives and reflects the reflected light from the light reflecting means 2R and 2L. A light receiver 7 is placed at a position where it can detect the reflected light of this half mirror 74.
5 is provided. This light receiver 75 uses, for example, a photodiode or a phototransistor, and derives a detection signal in response to receiving the reflected light from the half mirror 74. Further, the housing 70 is connected to an encoder 76 and a motor 77. The motor 77 rotationally scans the light beam 8 around the moving body 3 by rotating the housing 70 . The encoder 76 is the light beam 8
The reference angle is selected to match the traveling direction Y of the moving body 3.

第4図は移動体3に搭載される方位測定装置を
示す概略ブロツク図である。第5図および第6図
は第4図の方位測定装置の動作を説明するための
図解図である。以下、第5図および第6図を参照
しつつ第4図に示す方位測定装置の構成ないし動
作について説明する。
FIG. 4 is a schematic block diagram showing the direction measuring device mounted on the moving body 3. As shown in FIG. 5 and 6 are illustrative views for explaining the operation of the direction measuring device shown in FIG. 4. FIG. The configuration and operation of the direction measuring device shown in FIG. 4 will be described below with reference to FIGS. 5 and 6.

今、第6図に示すように、移動体3の進行方位
Yが基準方位Xに対してθであると想定する。こ
の場合、第5図に示すように、まず最初に左側の
投受光ユニツト4Lからの光ビーム5Lが光反射
手段2Lに当たる。光反射手段2Lは受けた光ビ
ーム5Lを入射方向と同じ方向へ反射するため、
その反射光はハーフミラー44Lに戻り、このハ
ーフミラー44Lによつて反射されて受光器45
Lに入射する。応じて、受光器45Lは検知出力
を導出し、その検知出力を先着判別回路10に与
えるとともに、ORゲート11を介してフリツプ
フロツプ12に与える。このフリツプフロツプ1
2は、最初の入力でセツト出力を導出しかつ次の
入力でリセツト出力を導出するものが用いられる
ため、最初に反射光を検知した受光器45Lの出
力でセツトされる。フリツプフロツプ12のセツ
ト出力(ハイレベル)がANDゲート13に与え
られ、該ANDゲート13を能動化させるととも
に、ローレベルに反転されてANDゲート14に
与えられ、該ANDゲート14を不能動化させる。
応じて、パルス発出器15から発生されるパルス
がANDゲート13を介してカウンタ16に与え
られるため、カウンタ16は与えられるパルス数
を計数する。ここで、パルス発生器15は移動体
3が予め定められた単位距離進むごとにパルスを
発生するものであり、たとえば移動体3の車輪の
回転を検出するロータリエンコーダ等が用いられ
る。したがつて、このパルス発生器15の出力パ
ルス数を計数することにより、移動体3の走行距
離を測定することができる。
Now, as shown in FIG. 6, it is assumed that the moving direction Y of the moving body 3 is at an angle of θ with respect to the reference direction X. In this case, as shown in FIG. 5, the light beam 5L from the left light projecting/receiving unit 4L first hits the light reflecting means 2L. Since the light reflecting means 2L reflects the received light beam 5L in the same direction as the incident direction,
The reflected light returns to the half mirror 44L, and is reflected by the half mirror 44L to the light receiver 45.
incident on L. In response, the light receiver 45L derives a detection output and supplies the detection output to the first-come-first-served discriminating circuit 10 and to the flip-flop 12 via the OR gate 11. This flip-flop 1
2 is used to derive a set output with the first input and a reset output with the next input, so it is set by the output of the light receiver 45L that first detects the reflected light. The set output (high level) of flip-flop 12 is applied to AND gate 13 to enable it, and is inverted to low level and applied to AND gate 14 to disable it.
Accordingly, the pulses generated from the pulse generator 15 are applied to the counter 16 via the AND gate 13, so that the counter 16 counts the number of applied pulses. Here, the pulse generator 15 generates a pulse every time the movable body 3 advances a predetermined unit distance, and for example, a rotary encoder or the like that detects the rotation of the wheels of the movable body 3 is used. Therefore, by counting the number of output pulses from the pulse generator 15, the traveling distance of the moving object 3 can be measured.

移動体3が少し走行して第5図の点線で示す位
置に来ると、投受光ユニツト4Rからの光ビーム
5Rが光反射手段2Rに当たる。そのため、光反
射手段2Rの反射光がハーフミラー44Rに戻
り、このハーフミラー44Rによつて反射されて
受光器45Rに入射する。応じて、受光器45R
は検知出力を導出し、その検知出力を先着判別回
路10に与えるとともに、ORゲート11を介し
てフリツプフロツプ12に与える。フリツプフロ
ツプ12は受光器45Rの出力が2度目の信号で
あるためその出力論理状態を反転し、セツト出力
端からローレベルの信号を導出するとともに、リ
セツト出力端からハイレベルの信号を導出する。
応じて、ANDゲート13が不能動化され、かつ
ANDゲート14が能動化される。したがつて、
カウンタ16は受光器45Lが反射光を検知して
から受光器45Rが反射光を検知するまでの間に
移動体3が走行する距離lに相関するパルス数n
を計数し、その計数値nをANDゲート14を介
して除算回路17の一方入力に与える。また、フ
リツプフロツプ12のリセツト出力がタイマ18
で定まる一定時間遅れてカウンタ16のリセツト
信号として与えられる。
When the moving body 3 travels a little and reaches the position shown by the dotted line in FIG. 5, the light beam 5R from the light projecting/receiving unit 4R hits the light reflecting means 2R. Therefore, the reflected light from the light reflecting means 2R returns to the half mirror 44R, is reflected by the half mirror 44R, and enters the light receiver 45R. Accordingly, the receiver 45R
derives a detection output, and supplies the detection output to a first-come-first-served discrimination circuit 10 and to a flip-flop 12 via an OR gate 11. Since the output of the photodetector 45R is the second signal, the flip-flop 12 inverts its output logic state and derives a low level signal from the set output terminal and a high level signal from the reset output terminal.
Accordingly, AND gate 13 is disabled and
AND gate 14 is activated. Therefore,
The counter 16 is the number n of pulses correlated to the distance l traveled by the moving body 3 from when the light receiver 45L detects the reflected light until the time when the light receiver 45R detects the reflected light.
is counted, and the counted value n is applied to one input of the division circuit 17 via the AND gate 14. Also, the reset output of flip-flop 12 is output to timer 18.
It is given as a reset signal to the counter 16 after a certain time delay determined by .

前記除算回路17の他方入力には、間隔設定部
19の設定値nwが与えられる。この間隔設定部
19には、光反射手段2R,2L間の距離dlに相
関する値nwが予め設定される。すなわち、間隔
設定部19には、上記距離dlをもし移動体3が走
行したであればパルス発生器15から得られるで
あろうパルス数が予め設定される。したがつて、
除算回路17はカウンタ16の計数値nを光反射
旬2R,2Lの取付間隔に相関する設定値nwで
除算(n/nw)し、sinθ′を求める。この角度
θ′は第6図に示すように、光反射手段2R,2L
を結ぶ線分dに対して光ビーム5Lおよび5Rが
なす角度であるが、基準方位Xに対して移動体3
の進行方位Yがなす角度θと等しい。したがつ
て、除算回路17はsinθを算出する。除算回路1
7の出力は換算回路20に与えられ、sinθが角度
θに換算される。この換算回路20は、図示しな
いが、たとえば各番地にsinθ(0≦θ<90゜)のそ
れぞれの真数(正弦値)が設定されたROMを含
み、除算回路17からの除算値(n/nw)に等
しい真数に相当する角度θを読出すように構成さ
れている。換算回路20から導出される角度θ
は、絶対値であり、基準方位Xに対して正負どち
らの角度θであるか明らかでない。そのため、角
度θの正負の判別を行なう目的で、換算回路20
の出力が正負判別回路21に与えられる。
The other input of the division circuit 17 is given the setting value nw of the interval setting section 19. A value nw that correlates to the distance dl between the light reflecting means 2R and 2L is set in advance in the interval setting section 19. That is, the number of pulses that would be obtained from the pulse generator 15 if the moving object 3 traveled the distance dl is preset in the interval setting section 19. Therefore,
The division circuit 17 divides the count value n of the counter 16 by a set value nw (n/nw) that correlates with the mounting interval of the light reflection lenses 2R and 2L to obtain sin θ'. This angle θ' is as shown in FIG.
This is the angle that the light beams 5L and 5R make with respect to the line segment d that connects the moving body 3 with respect to the reference direction
is equal to the angle θ formed by the traveling direction Y of . Therefore, the division circuit 17 calculates sin θ. Division circuit 1
The output of 7 is given to a conversion circuit 20, and sin θ is converted into angle θ. Although not shown, the conversion circuit 20 includes a ROM in which each antilogous value (sine value) of sinθ (0≦θ<90°) is set at each address, and the division value (n/ The angle θ is configured to read out an angle θ corresponding to an antilogous number equal to nw). Angle θ derived from conversion circuit 20
is an absolute value, and it is not clear whether the angle θ is positive or negative with respect to the reference direction X. Therefore, for the purpose of determining whether the angle θ is positive or negative, the conversion circuit 20
The output is given to the positive/negative discrimination circuit 21.

前記先着判別回路10は、受光器45Rの検知
出力と受光器45Lの検知出力とのいずれか先行
したかを判別し、その先着判別出力を正負判別回
路21に与える。正負判別回路21は先着判別回
路10の出力に基づいて、角度θの正負を判別す
る。すなわち、正負判別回路21は、受光器45
Rの検知出力が先行したと先着判別回路10が判
別したとき、角度θを負(−)と判別し、受光器
45Lの検知出力が先行したと先着判別回路10
が判別したとき、角度θを正(+)と判別する。
たとえば、移動体3が第5図に示すように走行し
た場合、受光器45Lが先に検知出力を導出する
ため、先着判別回路21は角度θを正(+)と判
別し、+θを出力する。
The first arrival determination circuit 10 determines which of the detection outputs of the light receiver 45R and the light receiver 45L came first, and provides the first arrival determination output to the positive/negative determination circuit 21. The positive/negative determining circuit 21 determines whether the angle θ is positive or negative based on the output of the first arrival determining circuit 10. That is, the positive/negative discrimination circuit 21
When the first-arrival discrimination circuit 10 determines that the detection output of R has preceded, the first-arrival discrimination circuit 10 determines that the angle θ is negative (-), and that the detection output of the light receiver 45L has preceded.
When it is determined that the angle θ is positive (+), the angle θ is determined to be positive (+).
For example, when the moving object 3 travels as shown in FIG. 5, the light receiver 45L derives the detection output first, so the first-come-first-served discrimination circuit 21 determines the angle θ as positive (+) and outputs +θ. .

以上のごとく、第4図の方位測定装置によれ
ば、基準方位Xに対して移動体3の進行方位Yが
なす角度θを正確に測定することができる。
As described above, according to the azimuth measuring device shown in FIG. 4, it is possible to accurately measure the angle θ that the traveling azimuth Y of the moving object 3 makes with respect to the reference azimuth X.

第7図は移動体3に搭載される位置測定装置を
示す概略ブロツク図である。図において、微分回
路22には第3図に示す受光器75の出力が与え
られる。この微分回路22の出力はT型フリツプ
フロツプ23に与えられる。このT型フリツプフ
ロツプ23は微分回路22から微分パルスが入力
されるごとにその出力が反転する構成となつてい
る。T型フリツプフロツプ23のQ出力はAND
ゲート24の一方入力に与えられるとともに、反
転されてANDゲート25の一方入力に与えられ
る。これらANDゲート24および25の他方入
力には、波形整形回路26の出力が与えられる。
この波形整形回路26は第3図に示すエンコーダ
76の出力をパルス信号に波形整形するための回
路である。ANDゲート24および25の出力は、
それぞれ、レジスタ27および28に与えられ
る。このレジスタ27および28の出力は演算回
路29に与えられる。また、演算回路29には、
第4図に示す正負判別回路21からの方位情報が
与えられる。演算回路29は、与えられたデータ
ないし情報に基づいて移動体の現在位置を演算す
るためのもので、その出力は利用装置30に与え
られる。利用装置30としては、たとえば自動操
縦装置や表示装置等種々のものが考えられる。
FIG. 7 is a schematic block diagram showing a position measuring device mounted on the moving body 3. As shown in FIG. In the figure, the differentiating circuit 22 is given the output of the light receiver 75 shown in FIG. The output of this differentiating circuit 22 is applied to a T-type flip-flop 23. The T-type flip-flop 23 is configured such that its output is inverted every time a differential pulse is input from the differentiating circuit 22. The Q output of the T-type flip-flop 23 is AND
The signal is applied to one input of the gate 24 and is inverted and applied to one input of the AND gate 25. The output of the waveform shaping circuit 26 is applied to the other input of the AND gates 24 and 25.
This waveform shaping circuit 26 is a circuit for shaping the waveform of the output of the encoder 76 shown in FIG. 3 into a pulse signal. The outputs of AND gates 24 and 25 are:
are applied to registers 27 and 28, respectively. The outputs of registers 27 and 28 are given to arithmetic circuit 29. In addition, the arithmetic circuit 29 includes
Direction information is provided from a positive/negative discrimination circuit 21 shown in FIG. The arithmetic circuit 29 is for calculating the current position of the moving body based on the given data or information, and its output is given to the utilization device 30. As the utilization device 30, various devices such as an autopilot device and a display device can be considered.

第8図および第9図は第7図の測定装置の動作
を測定するための図であり、特に、第8図は道路
1上における移動体3の走行状態を示しており、
第9図は移動体3と光反射手段2Rおよび2Lと
の位置関係を幾何学的に示している。以下、これ
ら第8図および第9図を参照して第7図の位置測
定装置の動作を説明する。今、既に方位測定用ス
キヤナ4および第4図に示す方位測定装置によつ
て移動体3の進行方位測定されているものとす
る。この状態で、位置測定用スキヤナ7は、モー
タ77によつて回動されており、したがつて光ビ
ーム8は回動走査されている。この光ビーム8が
たとえば光反射手段2Lに当たつたとすると、光
反射手段2Lは光ビームの入射方向と同じ方向に
光を反射するので、その反射光は位置測定用スキ
ヤナ7のハーフミラー74に戻り、このハーフミ
ラー74によつて反射されて受光器75に入射す
る。したがつて、受光器75は検知出力を導出す
る。この受光器75の検知出力は微分回路22に
よつて微分され、微分パルスとなつてT型フリツ
プフロツプ23に与えられる。T型フリツプフロ
ツプ23は当初そのQ出力がローレベルであつた
とすると、微分パルスが入つてきたためQ出力は
ハイレベルに反転する。したがつて、ANDゲー
ト24が開成され、ANDゲート25は閉成され
る。そのため、エンコーダ76から出力され波形
整形回路26によつて波形整形された角度データ
φLはANDゲート24を通つてレジスタ27にス
トアされる。次に、位置測定用スキヤナ7が回動
されて第8図の点線で示す位置に変位したとする
と、このとき光ビーム8は光反射手段2Rに当た
る。なお、モータ77による位置測定用スキヤナ
7の回動速度はかなり速いので、光ビーム8が光
反射手段2Lに当たつてから光反射手段2Rに当
たるまでの間に移動体3はほとんど移動しないも
のと仮定する。光反射手段2Rは入射した光ビー
ム8を同じ方向へ反射する。そのため、ハーフミ
ラー74が光反射手段2Rからの反射光を受けて
反射する。ハーフミラー74の反射光は受光器7
5によつて受光されて検知出力が導出される。そ
のため、微分回路22から微分パルスが出力さ
れ、T型フリツプフロツプ23はその出力状態が
反転する。すなわち、Q出力がローレベルとな
る。この状態では、ANDゲート24が閉成され
てANDゲート25が開成される。したがつて、
エンコーダ76からの角度データφRはANDゲー
ト25を通過してレジスタ28にストアされる。
次に、演算回路29はレジスタ27および28に
ストアされた角度データφLおよびφRと、正負判
別回路21からの方位情報±θとに基づいて移動
体3の現在位置を演算する。この演算は以下のよ
うにして行なわれる。
8 and 9 are diagrams for measuring the operation of the measuring device shown in FIG. 7, and in particular, FIG. 8 shows the running state of the mobile object 3 on the road 1,
FIG. 9 geometrically shows the positional relationship between the moving body 3 and the light reflecting means 2R and 2L. The operation of the position measuring device shown in FIG. 7 will be described below with reference to FIGS. 8 and 9. It is now assumed that the traveling direction of the mobile body 3 has already been measured by the direction measuring scanner 4 and the direction measuring device shown in FIG. In this state, the position measuring scanner 7 is being rotated by the motor 77, and therefore the light beam 8 is being rotated and scanned. For example, if this light beam 8 hits the light reflecting means 2L, the light reflecting means 2L will reflect the light in the same direction as the direction of incidence of the light beam, and the reflected light will be directed to the half mirror 74 of the position measuring scanner 7. The light returns, is reflected by this half mirror 74, and enters the light receiver 75. Therefore, the light receiver 75 derives a detection output. The detection output of the photoreceiver 75 is differentiated by the differentiating circuit 22 and applied to the T-type flip-flop 23 as a differentiated pulse. If the Q output of the T-type flip-flop 23 is initially at a low level, the input of the differential pulse causes the Q output to be inverted to a high level. Therefore, AND gate 24 is opened and AND gate 25 is closed. Therefore, the angle data φ L output from the encoder 76 and waveform-shaped by the waveform shaping circuit 26 is stored in the register 27 through the AND gate 24 . Next, when the position measuring scanner 7 is rotated and displaced to the position shown by the dotted line in FIG. 8, the light beam 8 hits the light reflecting means 2R. Note that since the rotation speed of the position measuring scanner 7 by the motor 77 is quite fast, it is assumed that the moving body 3 hardly moves between the time when the light beam 8 hits the light reflecting means 2L and the time when it hits the light reflecting means 2R. Assume. The light reflecting means 2R reflects the incident light beam 8 in the same direction. Therefore, the half mirror 74 receives and reflects the reflected light from the light reflecting means 2R. The reflected light from the half mirror 74 is sent to the receiver 7
5 receives the light and derives a detection output. Therefore, a differential pulse is output from the differentiating circuit 22, and the output state of the T-type flip-flop 23 is inverted. That is, the Q output becomes low level. In this state, AND gate 24 is closed and AND gate 25 is opened. Therefore,
The angle data φ R from the encoder 76 passes through the AND gate 25 and is stored in the register 28 .
Next, the calculation circuit 29 calculates the current position of the moving object 3 based on the angle data φ L and φ R stored in the registers 27 and 28 and the azimuth information ±θ from the positive/negative discrimination circuit 21 . This calculation is performed as follows.

まず、演算回路29は次式(1)および(2)によつて
第9図に示される角度αLおよびαRを演算する。な
お、角度αLは光反射手段2Lを頂点として光反射
手段2Rと移動体3の現在位置Aとの間の角度で
あり、角度αRは光反射手段2Rを頂点として光反
射手段2Lと移動体3の現在位置Aとの間の角度
である。
First, the calculation circuit 29 calculates the angles α L and α R shown in FIG. 9 using the following equations (1) and (2). Note that the angle α L is the angle between the light reflecting means 2R and the current position A of the moving body 3 with the light reflecting means 2L as the apex, and the angle α R is the angle between the light reflecting means 2R and the moving body 3 moving with the light reflecting means 2R as the apex. This is the angle between the body 3 and the current position A.

αL=180゜−βL−φL …(1) αR=180゜−βR−φR …(2) 但し、βL=90゜−θであり、βR=90゜+θである。
なお、これら角度βLおよびβRを演算する際、90゜
にθを加算するか減算するかは、正負判別回路2
1から与えられる方位情報θの符号によつて決定
される。上記角度αLおよびαRが演算されると、今
度は移動体3の現在位置Aの座標位置が演算され
る。この演算は、光反射手段2Lおよび2Rの座
標位置が既知であり演算回路29に設定されてい
るので、角度αLおよびαRから容易に求めることが
できる。
α L = 180゜−β L −φ L …(1) α R = 180゜−β R −φ R …(2) However, β L = 90゜−θ and β R = 90゜+θ .
When calculating these angles β L and β R , whether to add or subtract θ from 90° is determined by the sign discrimination circuit 2.
It is determined by the sign of the orientation information θ given from 1. Once the angles α L and α R are calculated, the coordinate position of the current position A of the moving body 3 is calculated. This calculation can be easily determined from the angles α L and α R because the coordinate positions of the light reflecting means 2L and 2R are known and set in the calculation circuit 29.

なお、以上説明した実施例においては、移動体
3の進行方位を測定するための手段として方位測
定用スキヤナ4と第4図に示す方位測定装置とを
用いたが、これらに代えてジヤイロスコープや方
位磁石等を用いてもよい。
In the embodiment described above, the azimuth measuring scanner 4 and the azimuth measuring device shown in FIG. Or a compass or the like may be used.

また、この発明は、自動車のみならずゴルフ場
におけるゴルフカートや、空港の誘導路上を移動
する航空機や、構内の各種運搬車や、盲人を自動
的に誘導するための誘導ワゴンや、自動掃除機
や、各種農業機器や建設機器等にも適用できるこ
とはもちろんである。すなわち、平面上を移動す
るような移動体すべてのものに適用することがで
きる。なお、屋内を走行する移動体に適用する場
合、光反射手段2Rおよび2Lは壁もしくは天井
に設けるようにしてもよい。
In addition, this invention is applicable not only to automobiles, but also to golf carts at golf courses, aircraft moving on taxiways at airports, various transportation vehicles on campus, guidance wagons for automatically guiding blind people, and automatic vacuum cleaners. Of course, it can also be applied to various agricultural equipment, construction equipment, etc. That is, it can be applied to all moving objects that move on a plane. In addition, when applying to a moving object running indoors, the light reflecting means 2R and 2L may be provided on a wall or a ceiling.

さらに、この発明は光反射手段2Rおよび2L
を、移動体が通過する経路の適宜の箇所に複数組
設け、移動体を自動誘導するように応用すること
もできる。
Furthermore, the present invention provides light reflecting means 2R and 2L.
It is also possible to provide a plurality of sets at appropriate locations on the route that a moving object passes and apply it to automatically guide the moving object.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、光ビームの
反射を利用して移動体の現在位置を測定するよう
にしているので、従来の電波を用いて現在位置を
測定する方法に比べて、構造が簡単でかつ安価で
あり、また電波法の規制を受けることもなく、さ
らに電波雑音の影響を受けることもない。また、
この発明によれば、光反射手段の保守および点検
を行なう必要がほとんどなく、そのための時間お
よび労力を大幅に削減することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the current position of a moving body is measured using the reflection of a light beam, so it is different from the conventional method of measuring the current position using radio waves. It has a simpler structure and is less expensive than that, is not subject to regulations under the Radio Law, and is not affected by radio noise. Also,
According to this invention, there is almost no need to perform maintenance and inspection of the light reflecting means, and the time and labor required for this can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の概略を示す図解
図である。第2図は第1図に示す方位測定用スキ
ヤナ4の内部構造を示す正面図である。第3図は
第1図に示す位置測定用スキヤナ7の内部構造を
示す正面図である。第4図は移動体3に搭載され
る方位測定装置を示す概略ブロツク図である。第
5図および第6図は方位測定用スキヤナ4および
第4図に示す方位測定装置によつて行なわれる方
位測定動作を説明するための図解図であり、特
に、第5図は移動体3の進行状態と光反射手段2
Rおよび2Lとの位置関係を示した図であり、第
6図は第5図の幾何学的説明図である。第7図は
移動体3に搭載される位置測定装置を示す概略ブ
ロツク図である。第8図および第9図は位置測定
用スキヤナ7および第7図に示す位置測定装置に
よつて行なわれる現在位置測定動作を説明するた
めの図解図であり、特に、第8図は道路1上での
移動体3の現在位置と光反射手段2Rおよび2L
との位置関係を示した図であり、第9図は第8図
の幾何学的説明図である。 図において、22は微分回路、23はT型フリ
ツプフロツプ、24および25はANDゲート、
26は波形整形回路、27および28はレジス
タ、29は演算回路、30は利用装置、72は光
源、73はレンズ、74はハーフミラー、75は
受光器、76はエンコーダ、77はモータを示
す。
FIG. 1 is an illustrative diagram showing an outline of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing the internal structure of the direction measuring scanner 4 shown in FIG. FIG. 3 is a front view showing the internal structure of the position measuring scanner 7 shown in FIG. 1. FIG. 4 is a schematic block diagram showing the direction measuring device mounted on the moving body 3. As shown in FIG. 5 and 6 are illustrative diagrams for explaining the direction measuring operation performed by the direction measuring scanner 4 and the direction measuring device shown in FIG. 4. In particular, FIG. Progress status and light reflecting means 2
6 is a diagram showing the positional relationship between R and 2L, and FIG. 6 is a geometric explanatory diagram of FIG. 5. FIG. 7 is a schematic block diagram showing a position measuring device mounted on the moving body 3. As shown in FIG. 8 and 9 are illustrative views for explaining the current position measuring operation performed by the position measuring scanner 7 and the position measuring device shown in FIG. 7. In particular, FIG. The current position of the moving body 3 and the light reflecting means 2R and 2L at
FIG. 9 is a geometric explanatory diagram of FIG. 8. In the figure, 22 is a differential circuit, 23 is a T-type flip-flop, 24 and 25 are AND gates,
26 is a waveform shaping circuit, 27 and 28 are registers, 29 is an arithmetic circuit, 30 is a utilization device, 72 is a light source, 73 is a lens, 74 is a half mirror, 75 is a light receiver, 76 is an encoder, and 77 is a motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光の反射を利用して移動体の現在位置を測定
する装置であつて、 前記移動体が移動すべき経路の右側および左側
の所定の座標位置にはそれぞれ入射した光を入射
方向と同じ方向へ反射する第1および第2の光反
射手段が設けられ、 予め定められた基準方位に対する前記移動体の
進行方位を測定するための方位測定手段、 前記移動体から光ビームを回動走査させるため
の回動走査手段、 前記回動走査手段に関連して設けられ、該回動
走査手段から発射されて前記第1あるいは第2の
光反射手段に反射された光を検知するための光検
知器、 前記回動走査手段の回動角度を検出するための
角度検出手段、 前記光検知器の検知出力に応答して、前記角度
検出手段から角度データを取込むためのデータ取
込手段、および 前記方位測定手段によつて測定された進行方位
と、前記データ取込手段によつて取込まれた角度
データとに基づいて、前記移動体の現在位置を演
算するための演算手段を備える、移動体の位置測
定装置。 2 前記方位測定手段は、前記光反射手段の光の
反射を利用して方位の測定を行なうことを特徴と
する、特許請求の範囲第1項記載の移動体の位置
測定装置。 3 前記方位測定手段は、 前記移動体の進行方向に対して直交する左右方
向へ光を発射する光発射手段と、 前記光発射手段に関連して設けられ、該光発射
手段から発射されて前記第1の光反射手段に反射
された光を検知するための右側光検知器と、 前記光発射手段に関連して設けられ、該光発射
手段から発射されて前記第2の光反射手段に反射
された光を検知するための左側光検知器と、 前記右側および左側光検知器の一方が前記反射
光を検知してから他方が前記反射光を検知するま
での間に前記移動体が走行した距離を測定するた
めの走行距離測定手段と、 前記走行距離測定手段によつて測定された走行
距離と、予め設定された前記第1および第2の光
反射手段の間の距離情報とに基づいて、予め定め
られた基準方位に対する前記移動体の進行方位を
演算する角度演算手段とを含む、特許請求の範囲
第2項記載の移動体の位置測定装置。 4 前記方位測定手段は、ジヤイロスコープであ
る、特許請求の範囲第1項記載の移動体の位置測
定装置。 5 前記方位測定手段は、方位磁石である、特許
請求の範囲第1項記載の移動体の位置測定装置。
[Scope of Claims] 1. A device that measures the current position of a moving body using reflection of light, wherein light incident on predetermined coordinate positions on the right and left sides of a path that the moving body should travel, respectively. first and second light reflecting means for reflecting the light beam in the same direction as the incident direction; azimuth measuring means for measuring the traveling direction of the moving object with respect to a predetermined reference direction; a rotary scanning means for rotationally scanning the rotary scanning means, provided in association with the rotary scanning means, and detecting light emitted from the rotary scanning means and reflected by the first or second light reflecting means; a photodetector for detecting the rotational angle of the rotational scanning device; an angle detection device for detecting the rotational angle of the rotational scanning device; and data for capturing angle data from the angle detection device in response to a detection output of the photodetector. an acquisition means, and a calculation for calculating the current position of the moving body based on the traveling direction measured by the orientation measurement means and the angle data acquired by the data acquisition means. A position measuring device for a moving body, comprising means. 2. The position measuring device for a moving body according to claim 1, wherein the azimuth measuring means measures the azimuth using reflection of light from the light reflecting means. 3. The direction measuring means is provided in association with the light emitting means and the light emitting means for emitting light in the left and right directions perpendicular to the traveling direction of the moving body, and the direction measuring means is provided in association with the light emitting means, and is emitted from the light emitting means to a right side light detector for detecting light reflected by the first light reflecting means; and a right light detector provided in association with the light emitting means, the light being emitted from the light emitting means and reflected by the second light reflecting means. a left-side photodetector for detecting the reflected light; and a left-side photodetector for detecting the reflected light; and the mobile object traveled during a period between when one of the right and left side photodetectors detects the reflected light and when the other detects the reflected light. a mileage measuring means for measuring the distance; based on the mileage measured by the mileage measuring means and preset distance information between the first and second light reflecting means; 2. The position measuring device for a moving body according to claim 2, further comprising: angle calculation means for calculating the traveling direction of the moving body with respect to a predetermined reference direction. 4. The moving object position measuring device according to claim 1, wherein the azimuth measuring means is a gyroscope. 5. The moving object position measuring device according to claim 1, wherein the direction measuring means is a direction magnet.
JP9585185A 1985-03-22 1985-05-04 Position-measuring apparatus for moving object Granted JPS61253417A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9585185A JPS61253417A (en) 1985-05-04 1985-05-04 Position-measuring apparatus for moving object
US06/841,896 US4729660A (en) 1985-03-22 1986-03-20 Position measuring apparatus of moving vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9585185A JPS61253417A (en) 1985-05-04 1985-05-04 Position-measuring apparatus for moving object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61253417A JPS61253417A (en) 1986-11-11
JPH0467609B2 true JPH0467609B2 (en) 1992-10-28

Family

ID=14148874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9585185A Granted JPS61253417A (en) 1985-03-22 1985-05-04 Position-measuring apparatus for moving object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61253417A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61253417A (en) 1986-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4729660A (en) Position measuring apparatus of moving vehicle
KR20000062430A (en) Method for determining the vertical distance between an object and a device with a variable position
JPH0933642A (en) Vehicle circumference detecting device
JPH0467609B2 (en)
JPS58191544A (en) Information transmitter of mobile body
JP3653862B2 (en) Vehicle curve diameter estimation device and target preceding vehicle detection device
JPH0248069B2 (en)
JPS58201080A (en) Detection for vehicular position
JP2001143188A (en) Pulse laser type traveling vehicle detector
JPH0476409B2 (en)
JPH11183174A (en) Position measuring apparatus for mobile
JPS61217787A (en) Position measuring apparatus for moving body
RU2760556C2 (en) Dual-beam scanner
JPH0577005B2 (en)
JPS62159009A (en) Direction measuring instrument for moving body
JPS5975175A (en) Current position measuring method of moving body
JPH09259389A (en) Moving body detection device
JPH0357429B2 (en)
JPS6316267A (en) Measurement system for moving body
JPS642900B2 (en)
JPH0577006B2 (en)
JPS6287809A (en) Method for measuring multidirectional distance
RU2032918C1 (en) Location device
JPS5911412A (en) Guiding method of traveling object
EP0486354A1 (en) Method and device for vehicle positioning with heading recalibration