JPH06214000A - 音響センサーを用いた位置検知装置 - Google Patents

音響センサーを用いた位置検知装置

Info

Publication number
JPH06214000A
JPH06214000A JP5007997A JP799793A JPH06214000A JP H06214000 A JPH06214000 A JP H06214000A JP 5007997 A JP5007997 A JP 5007997A JP 799793 A JP799793 A JP 799793A JP H06214000 A JPH06214000 A JP H06214000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
horizontal
moving body
sensor
vertical direction
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
JP5007997A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Yao
英男 八尾
Mitsuyoshi Oshima
光義 大島
Shinzo Tsubaki
愼三 椿
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 Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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 Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP5007997A priority Critical patent/JPH06214000A/ja
Publication of JPH06214000A publication Critical patent/JPH06214000A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定地からの照射波なしに、移動体の音源か
ら発する音圧により移動体の方向を正確に検知する。 【構成】 無指向性の音圧センサー4および指向性が垂
直方向に向く単一指向性の垂直方向用音センサー5を有
する垂直方向用音検出器1と、指向性が水平面内に所定
角度ごとに配置された複数の単一指向性水平方向用音セ
ンサー7を有する水平方向用音検出器7とを設け、垂直
方向用音センサー5の受信信号により音圧センサー4の
移動体の受信信号に基づいて移動体の水平面に対する垂
直角度を検出する垂直方向検出手段6と、水平方向用音
センサー7の移動体の受信信号により移動体の水平面内
における水平角度を検出する水平方向検出手段8と、垂
直方向検出手段6と水平方向検出手段8の信号により3
次元の移動体方向を検出する3次元検出手段9とを有す
る音圧信号処理装置3を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音源を有する移動体の
位置方向を検知するための音響センサーを用いた位置検
知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来では移動体を検知する場合、電磁波
や超音波またはレーザー光線等を移動体に向かって照射
し、移動体に反射された信号を受信することにより移動
体を検知する、いわゆるアクティブ方式が採用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アクティブ方
式は移動体の位置を正確に把握できるため、ある一定の
監視領域への接近や侵入を検知するのは容易であるが、
検知用の照射波により、逆探知される恐れがあり、これ
が不都合な場合にはこの方式は採用できない。
【0004】本発明は、上記問題点を解決して、移動体
の音源から発する音圧により、移動体の位置および方向
を正確に検知できて、照射波もなく逆探知されることの
ない音響センサーを用いた位置検知装置を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の第1の構成は、無指向性の音圧センサーお
よび指向性が垂直方向に向く単一指向性の垂直方向用音
センサーを有する垂直方向用音検出器と、指向性が水平
面内に所定角度ごとに配置された複数の単一指向性の水
平方向用音センサーを有する水平方向用音検出器とを設
け、垂直方向用音センサーの受信信号により音圧用音セ
ンサーの移動体の受信信号に基づいて移動体の水平面に
対する垂直角度を検出する垂直方向検出手段と、水平方
向用音センサーの移動体の受信信号により移動体の水平
面内における水平角度を検出する水平方向検出手段と、
垂直方向検出手段と水平方向検出手段の信号により3次
元の移動体方向を検出する3次元検出手段とを有する音
圧信号処理装置を設けたものである。
【0006】また第2の構成は、無指向性の音圧センサ
ーおよび指向性が垂直方向に向く単一指向性の垂直方向
用音センサーを有する垂直方向用音検出器と、垂直軸心
回りに回転自在な単一指向性の水平方向測定用音センサ
ーの検出信号に基づいて水平面内における最大音圧方向
を検出する水平方向検出装置とを設け、垂直方向用音セ
ンサーの受信信号により音圧用音センサーの移動体の受
信信号に基づいて移動体の水平面に対する水平角度を検
出する垂直方向検出手段と、垂直方向検出手段と水平方
向検出装置の信号により3次元の移動体方向を検出する
3次元検出手段とを有する音圧信号処理装置を設けたも
のである。
【0007】
【作用】上記第1の構成において、垂直方向検出手段に
より、無指向性の音圧センサーの受信音圧レベルに基づ
いて単一指向性の垂直方向用音センサーの感度特性曲線
の最大値を設定し、垂直方向音センサーの受信音圧レベ
ルにより、移動体位置の水平面に対する垂直角度を検出
し、さらに水平方向検出手段において、複数の水平方向
用音センサーの受信音圧レベルから移動体位置の水平角
度を検出し、3次元検出手段により垂直方向検出手段お
よび水平方向検出手段の検出信号から移動体の3次元方
向を検出する。したがって、検知用の照射波が無くても
移動体の音源から移動体の位置を判断することができ
る。
【0008】第2の構成では、第1の構成の水平方向用
音検出器と音圧信号処理装置の水平方向検出手段に代え
て、単一指向性の水平方向測定用音センサーを垂直軸心
回りに回転させることにより、最大音圧方向すなわち移
動体位置を検出する水平方向検出装置を設けたので、第
1の構成と同様の効果を奏することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係る音響センサーを用いた位
置検知装置の第1実施例を図1〜図5に基づいて説明す
る。
【0010】この位置検出装置は、たとえば飛行機やヘ
リコプターなど上空を通過する移動体Oの音波を検知す
る垂直方向用音検出器1と、移動体Oの水平方向の音波
を検知する水平方向音検出器2と、垂直方向用音検出器
1および水平方向音検出器2の検出信号から移動体Oの
方向を検出する音圧信号処理装置3とで構成されてい
る。
【0011】前記垂直方向用音検出器1は、図2に示す
ように感度特性曲線4aが本体を中心とする球形となる
無指向性の音圧センサー4と、図3に示すように、指向
性が垂直方向(Z軸方向)に向き感度特性曲線5aがZ
軸上で最大値PVmaxとなる紡錘形の単一指向性の垂直方
向用音センサー5とを備えている。この垂直方向用音検
出器1からの検出信号は、音圧信号処理装置3の垂直方
向検出手段6に入力され、この垂直方向検出手段6にお
いて、図3に示すように、無指向性の音圧センサー4が
検知した移動体Oの音圧レベルから、垂直方向用音セン
サー5の感度特性曲線5aにおける最大値PVmaxを設定
し、この感度特性曲線5aにおける垂直方向用音センサ
ー5の音圧レベルPV から、移動体Oの水平面HLに対
する垂直角度θを検出するように構成されている。
【0012】水平方向音検出器2は、図4に示すよう
に、水平面HL内で指向性が90°ごとのX軸およびY
軸に沿うように配置された4個の単一指向性水平方向用
音センサー7により構成され、その感度特性曲線7aは
X,Y軸上でそれぞれ最大値となる。この水平方向用音
検出器2からの検出信号は、音圧信号処理装置3の水平
方向検出手段8に入力され、この垂直方向検出手段8に
おいて、受信音圧レベルPH1が最大となる水平方向用音
センサー7′の信号と、次に大きい水平方向用音センサ
ー7″の受信音圧レベルPH2の信号とにより、感度特性
曲線7aに基づいて移動体Oの水平面HL上の方向すな
わち水平面HL上のX軸またはY軸に対する水平角度β
を検出するように構成されている。
【0013】さらに音圧信号処理装置3には、垂直方向
検出手段6と水平方向検出手段8の信号が入力されて、
図5に示すように、移動体Oの3次元座標における位置
を検出する3次元検出手段9が設けられている。また、
この3次元検出手段9に移動体Oを認識して測定点と移
動体Oとの距離Lを演算できる移動体認識装置10を設
けてもよい。
【0014】11は表示装置で、音圧信号処理装置3か
らの表示信号に基づいて表示するディスプレイやプリン
ター等から構成され、移動体Oの位置を表示することが
できる。
【0015】上記第1実施例によれば、音圧信号処理装
置3の垂直方向検出手段6により、無指向性の音圧セン
サー4の受信音圧レベルに基づいて垂直方向用音センサ
ー5の感度特性曲線の最大値PVmaxを設定し、垂直方向
用音センサー5の受信音圧レベルPV により、移動体O
の水平面HLに対する角度θを検出し、さらに水平方向
検出手段8により、4個の水平方向用音センサーの受信
音圧レベルPH1,PH2から移動体Oの水平面HL上の水
平角βを検出し、3次元検出手段9により垂直方向検出
手段6および水平方向検出手段8からの信号に基づいて
移動体Oの3次元方向を検出する。さらに、移動体認識
装置10からの信号により、移動体Oまでの距離Lを演
算し、X,Y,Z軸座標における位置を検出して表示装
置11にアウトプットすることができる。したがって、
検知用の照射波が無くても移動体Oの音源から移動体O
の位置を正確に検知することができる。
【0016】第2実施例を図6および図7に基づいて説
明する。この第2実施例は、第1実施例の水平方向用音
検出器2と音圧信号処理装置3の水平方向検出手段8に
代えて、単一指向性の水平方向音センサー21を垂直軸
心(Z軸)回りに回転させることにより、最大音圧方向
すなわち移動体位置を検出する水平方向音検出装置22
を設けたものであり、第1実施例と同一部材には同一符
号を付して説明は省略する。
【0017】水平方向音検出装置22において、指向性
を水平方向に向けた水平方向音センサー21は、回転駆
動装置23に連動連結された垂直方向の回転軸上に支持
され、回転駆動装置23には回転軸の回転角を検出する
ロータリーエンコーダー24が装備されている。また音
圧センサー4に移動体Oが検知されると、回転駆動装置
23を駆動して水平方向音センサー21をZ軸を中心と
して回転させ、最大音圧レベルを検知する水平方向音セ
ンサー21の方向、すなわち移動体Oの水平角βを検出
する最大音圧方向検出手段25が配置されている。
【0018】上記構成によれば、上空を飛行する移動体
Oの音波を音圧センサー4が感知すると、最大音圧方向
検出手段25から回転駆動装置23に起動信号が出力さ
れて水平方向音センサー21を回転し、水平方向音セン
サー21により移動体Oからの音波が検知される。そし
て、最大音圧レベルPH となる水平方向音センサー21
の角度がロータリーエンコーダー24により検知され
て、移動体Oの水平角度βが検知される。そして、この
水平方向音検出装置22からの検出信号が音圧信号処理
装置3の3次元検出手段9に出力される。これにより、
第1実施例と同様に、移動体Oの位置を正確に検知する
ことができる。
【0019】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の第1の構成
によれば、垂直方向検出手段により、無指向性の音圧セ
ンサーの受信音圧レベルに基づいて単一指向性の垂直方
向用音センサーの感度特性曲線の最大値を設定し、垂直
方向音センサーの受信音圧レベルにより、移動体位置の
水平面に対する垂直角度を検出し、さらに水平方向検出
手段により、複数の水平方向用音センサーの受信音圧レ
ベルから移動体位置の水平角度を検出し、3次元検出手
段により垂直方向検出手段および水平方向検出手段の検
出信号から移動体の3次元方向を検出するので、検知用
の照射波が無くても移動体の音源から移動体の位置を判
断することができる。
【0020】第2の構成では、第1の構成の水平方向用
音検出器と音圧信号処理装置の水平方向検出手段に代え
て、単一指向性の水平方向測定用音センサーを垂直軸心
回りに回転させることにより、最大音圧方向すなわち移
動体位置を検出する水平方向検出装置を設けたので、第
1の構成と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る位置検出器の第1実施例を示す構
成図である。
【図2】同位置検出器の音圧センサーの感度特性曲線を
示す図である。
【図3】同位置検出器の垂直方向音センサーの感度特性
曲線を示す図である。
【図4】同位置検出器の水平方向音センサーの感度特性
曲線を示す図である。
【図5】同位置検出器の3次元検出手段における座標を
示す図である。
【図6】本発明に係る位置検出器の第2実施例を示す構
成図である。
【図7】同位置検出器の水平方向音センサーの感度特性
曲線を示す図である。
【符号の説明】
θ 垂直角度 β 水平角度 O 移動体 1 垂直方向検出器 2 水平方向検出器 3 音圧信号処理装置 4 音圧センサー 5 垂直方向音センサー 6 垂直検出手段 7 水平方向音センサー 8 水平検出手段 9 3次元検出手段 10 移動体認識装置 11 表示装置 21 水平方向音センサー 22 水平方向音検出装置 23 回転駆動装置 24 ロータリーエンコーダー 25 最大音圧方向検出手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無指向性の音圧センサーおよび指向性が
    垂直方向に向く単一指向性の垂直方向用音センサーを有
    する垂直方向用音検出器と、指向性が水平面内に所定角
    度ごとに配置された複数の単一指向性の水平方向用音セ
    ンサーを有する水平方向用音検出器とを設け、垂直方向
    用音センサーの受信信号により音圧用音センサーの移動
    体の受信信号に基づいて移動体の水平面に対する垂直角
    度を検出する垂直方向検出手段と、水平方向用音センサ
    ーの移動体の受信信号により移動体の水平面内における
    水平角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向検出
    手段と水平方向検出手段の信号により3次元の移動体方
    向を検出する3次元検出手段とを有する音圧信号処理装
    置を設けたことを特徴とする音響センサーを用いた位置
    検知装置。
  2. 【請求項2】 無指向性の音圧センサーおよび指向性が
    垂直方向に向く単一指向性の垂直方向用音センサーを有
    する垂直方向用音検出器と、垂直軸心回りに回転自在な
    単一指向性の水平方向測定用音センサーの検出信号に基
    づいて水平面内における最大音圧方向を検出する水平方
    向検出装置とを設け、垂直方向用音センサーの受信信号
    により音圧用音センサーの移動体の受信信号に基づいて
    移動体の水平面に対する水平角度を検出する垂直方向検
    出手段と、垂直方向検出手段と水平方向検出装置の信号
    により3次元の移動体方向を検出する3次元検出手段と
    を有する音圧信号処理装置を設けたことを特徴とする音
    響センサーを用いた位置検知装置。
JP5007997A 1993-01-21 1993-01-21 音響センサーを用いた位置検知装置 Pending JPH06214000A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5007997A JPH06214000A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 音響センサーを用いた位置検知装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5007997A JPH06214000A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 音響センサーを用いた位置検知装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06214000A true JPH06214000A (ja) 1994-08-05

Family

ID=11681039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5007997A Pending JPH06214000A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 音響センサーを用いた位置検知装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06214000A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100371793B1 (ko) * 2001-03-26 2003-02-12 이성태 음원의 위치 결정 방법
CN106597376A (zh) * 2016-12-13 2017-04-26 中航华东光电有限公司 射击者位置的探测定位方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63186171A (ja) * 1987-01-27 1988-08-01 Oki Electric Ind Co Ltd 発音物体の方位測定装置
JPH0238983A (ja) * 1988-07-29 1990-02-08 Oki Electric Ind Co Ltd 接近目標探知装置
JPH04204075A (ja) * 1990-11-30 1992-07-24 Nec Corp ソーナー測角装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63186171A (ja) * 1987-01-27 1988-08-01 Oki Electric Ind Co Ltd 発音物体の方位測定装置
JPH0238983A (ja) * 1988-07-29 1990-02-08 Oki Electric Ind Co Ltd 接近目標探知装置
JPH04204075A (ja) * 1990-11-30 1992-07-24 Nec Corp ソーナー測角装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100371793B1 (ko) * 2001-03-26 2003-02-12 이성태 음원의 위치 결정 방법
CN106597376A (zh) * 2016-12-13 2017-04-26 中航华东光电有限公司 射击者位置的探测定位方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108334064A (zh) 自动行驶作业车
JPH07306042A (ja) セルラ構造の周辺地図の作成方法および装置
EP0634881B1 (en) Determination of position
CN111308491A (zh) 一种基于多传感器组合的障碍物感知方法
US20120050752A1 (en) Large scale metrology apparatus and method
JPH06214000A (ja) 音響センサーを用いた位置検知装置
JPH0472525A (ja) 音源方向識別センサ
JPH0354409A (ja) 超音波継目検出器
CN209590291U (zh) 一种基于三轴陀螺仪结构的阵列扫描发射机和接收机
JPH09145839A (ja) 障害物検出装置
JP3107651B2 (ja) 移動体の姿勢及び3次元位置測定装置
JPH06300838A (ja) 水中物位置検知装置
CN106272440B (zh) 一种应用于机器人的超声3d扫描装置
Shoval et al. Measurement of angular position of a mobile robot using ultrasonic sensors
JPS5836752B2 (ja) 音波探査方法
JP3467836B2 (ja) 航法装置
CN106313051A (zh) 一种应用于机器人的超声3d扫描系统
JPS60178373A (ja) 移動体における障害物等検出方法
JPH0587792B2 (ja)
JP2528973B2 (ja) 水中探知装置
JP3135364B2 (ja) 移動体の姿勢及び位置測定装置
JP3133192B2 (ja) 水中探査装置
Kreczmer Influence of Signal Interference on Determining Direction of Arrival by Using the Indirect Phase Determination Method
JPH0651060A (ja) 水底地形測量装置
JP2616209B2 (ja) 曳航具装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20040929

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041005

A521 Written amendment

Effective date: 20041203

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050920

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070424

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070521

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 4

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees