JPH0627212A - 移動体の位置及び方位測定装置 - Google Patents
移動体の位置及び方位測定装置Info
- Publication number
- JPH0627212A JPH0627212A JP17977092A JP17977092A JPH0627212A JP H0627212 A JPH0627212 A JP H0627212A JP 17977092 A JP17977092 A JP 17977092A JP 17977092 A JP17977092 A JP 17977092A JP H0627212 A JPH0627212 A JP H0627212A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- time
- delay
- light receiving
- reception time
- Prior art date
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- Pending
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えば整地上を走行する車両や波動海面上を
航行する船舶等の移動体の各時点の位置や方位等の情報
を、比較的高精度に一基準点より遠隔計測し得る手段を
提供する。 【構成】 このため、一基準点に一定角速度で旋回する
レーザ光９の発信装置１と、このレーザ光９が特定方向
を指向したとき無指向性無線信号１４を発信する発信装
置３とを設けると共に、移動体２上には、その無線信号
受信器と信号処理回路１０及び少くとも３個の光センサ
６，７，８とその各信号処理回路１１，１２，１３なら
びに遅延回路２２と各タイマ２４，２５，２６、クロッ
ク２７及び演算回路２９を設けた。
航行する船舶等の移動体の各時点の位置や方位等の情報
を、比較的高精度に一基準点より遠隔計測し得る手段を
提供する。 【構成】 このため、一基準点に一定角速度で旋回する
レーザ光９の発信装置１と、このレーザ光９が特定方向
を指向したとき無指向性無線信号１４を発信する発信装
置３とを設けると共に、移動体２上には、その無線信号
受信器と信号処理回路１０及び少くとも３個の光センサ
６，７，８とその各信号処理回路１１，１２，１３なら
びに遅延回路２２と各タイマ２４，２５，２６、クロッ
ク２７及び演算回路２９を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は移動体の位置及び方位
測定装置、特にその計時手段に関するものである。
測定装置、特にその計時手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば整地路面上を走行する車両
や波動海面上を航行する船舶、もしくは特殊な飛翔体
等、３次元経路に沿って移動する移動体の各時点におけ
る進行位置や方位等を遠隔的に認識するための方法／装
置が求められており、その一例として「レーザー灯台に
用いた移動体の位置方位測定法」（日本ロボット学会
誌、第２巻第６号、頁５３、１９８４年）等の論文が発
表されている。
や波動海面上を航行する船舶、もしくは特殊な飛翔体
等、３次元経路に沿って移動する移動体の各時点におけ
る進行位置や方位等を遠隔的に認識するための方法／装
置が求められており、その一例として「レーザー灯台に
用いた移動体の位置方位測定法」（日本ロボット学会
誌、第２巻第６号、頁５３、１９８４年）等の論文が発
表されている。
【０００３】この方法では、ある基準点より発信する旋
回レーザ光を３個の光センサで受光し、その３つの受光
時刻情報のみからレーザ旋回平面上における位置と進行
方向とを計測するよう構成している。
回レーザ光を３個の光センサで受光し、その３つの受光
時刻情報のみからレーザ旋回平面上における位置と進行
方向とを計測するよう構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような測定方法にあっては、３つの受光時刻情報データ
を利用するため、高精度の測定を行うためには計時装置
として大きな容量のタイマ等を使用する必要があり、前
記移動体が基準方位を跨いだ時には、旋回レーザ光の回
転速度のばらつき等によって大きな誤差を生じたりする
可能性があった。
ような測定方法にあっては、３つの受光時刻情報データ
を利用するため、高精度の測定を行うためには計時装置
として大きな容量のタイマ等を使用する必要があり、前
記移動体が基準方位を跨いだ時には、旋回レーザ光の回
転速度のばらつき等によって大きな誤差を生じたりする
可能性があった。
【０００５】この発明は、以上のような問題点にかんが
みてなされたもので、比較的簡単な構成で、移動体の存
在方向に拘らず、その位置及び方位を比較的高精度に求
めることのできるこの種の測定装置の提供を目的として
いる。
みてなされたもので、比較的簡単な構成で、移動体の存
在方向に拘らず、その位置及び方位を比較的高精度に求
めることのできるこの種の測定装置の提供を目的として
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、この種の移動体の位置及び方位測定装置を、一
基準点に設置され、一定角速度でレーザ光を発信するた
めのレーザ光発信手段と、そのレーザ光が特定方向に発
信されたとき無指向性信号を出力するための信号発信手
段と、測定すべき移動体上に配設された少くとも３個の
光センサと、前記無指向性信号を受信するための信号受
信手段と、前記各光センサの出力よりそれぞれ少くとも
３つの受光時刻情報と前記無指向性信号の受信時刻情報
とを出力するための信号処理手段と、前記各受光時刻よ
り前記移動体の位置及び方位データを算出するための演
算手段とを備えると共に、前記信号処理手段において、
一個の光センサの受光時刻からの他の少くとも２個の光
センサの受光時刻よりも遅れて信号を出力するための十
分大きな遅延時間を有する遅延回路と、前記少くとも２
個の光センサの受光時刻で計時を開始し、前記遅延信号
で計時を終了する少くとも２個のタイマと、前記無指向
性信号の受信時刻で計時を開始し、前記遅延信号で計時
を終了する前記各タイマと等しいか低い時間分解能を有
するタイマを備えるよう構成することにより、前記目的
を達成しようとするものである。
いては、この種の移動体の位置及び方位測定装置を、一
基準点に設置され、一定角速度でレーザ光を発信するた
めのレーザ光発信手段と、そのレーザ光が特定方向に発
信されたとき無指向性信号を出力するための信号発信手
段と、測定すべき移動体上に配設された少くとも３個の
光センサと、前記無指向性信号を受信するための信号受
信手段と、前記各光センサの出力よりそれぞれ少くとも
３つの受光時刻情報と前記無指向性信号の受信時刻情報
とを出力するための信号処理手段と、前記各受光時刻よ
り前記移動体の位置及び方位データを算出するための演
算手段とを備えると共に、前記信号処理手段において、
一個の光センサの受光時刻からの他の少くとも２個の光
センサの受光時刻よりも遅れて信号を出力するための十
分大きな遅延時間を有する遅延回路と、前記少くとも２
個の光センサの受光時刻で計時を開始し、前記遅延信号
で計時を終了する少くとも２個のタイマと、前記無指向
性信号の受信時刻で計時を開始し、前記遅延信号で計時
を終了する前記各タイマと等しいか低い時間分解能を有
するタイマを備えるよう構成することにより、前記目的
を達成しようとするものである。
【０００７】
【作用】以上のようなこの発明の装置構成により、前記
測定すべき移動体の現在位置に拘らず、比較的簡単な計
時手段により比較的高精度にその現在位置と進行方位と
を求めることができる。
測定すべき移動体の現在位置に拘らず、比較的簡単な計
時手段により比較的高精度にその現在位置と進行方位と
を求めることができる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１にこの発明に係るこの種の計測システムの一実
施例の概要説明図を示す。この図は、後述レーザ光旋回
面に平行な方向から視た図である。
る。図１にこの発明に係るこの種の計測システムの一実
施例の概要説明図を示す。この図は、後述レーザ光旋回
面に平行な方向から視た図である。
【０００９】（構成）２は、不整地面Ｇ上を移動する不
整地走行車両等の移動体、１は地上Ｇの測定基準点に配
設された一定の角速度で一平面上を旋回するレーザ光９
を発信するためのレーザ発信装置、４はある基準方向を
指向して配設された光センサ、３はレーザ光９がある方
向を指向してこれを横切ったとき、光センサ４により無
指向性の無線信号を発生するための信号発信装置、３ａ
はその発信用アンテナである。
整地走行車両等の移動体、１は地上Ｇの測定基準点に配
設された一定の角速度で一平面上を旋回するレーザ光９
を発信するためのレーザ発信装置、４はある基準方向を
指向して配設された光センサ、３はレーザ光９がある方
向を指向してこれを横切ったとき、光センサ４により無
指向性の無線信号を発生するための信号発信装置、３ａ
はその発信用アンテナである。
【００１０】一方、移動体２上には、前記無指向性無線
信号を受信するための受信器とそのセンサとしてのアン
テナ５ａならびに、レーザ光受信時刻と受光位置情報と
を出力し得る少くとも３個のライン形光センサ６，７，
８が配設されている。これらはそれぞれ光位置検出素子
や光センサアレイ等より成り、一定角速度で旋回するレ
ーザ光９を順次に受光すると、それぞれ受光時刻情報と
ラインセンサ上での受光位置情報とを含む信号を出力し
得るよう構成されている。
信号を受信するための受信器とそのセンサとしてのアン
テナ５ａならびに、レーザ光受信時刻と受光位置情報と
を出力し得る少くとも３個のライン形光センサ６，７，
８が配設されている。これらはそれぞれ光位置検出素子
や光センサアレイ等より成り、一定角速度で旋回するレ
ーザ光９を順次に受光すると、それぞれ受光時刻情報と
ラインセンサ上での受光位置情報とを含む信号を出力し
得るよう構成されている。
【００１１】図２に、移動体２上に配設された信号処理
手段の構成ブロック図を、また図３にこの信号処理回路
手段の各信号波形タイミングチャートの一例を示す。図
２において、１０は、アンテナ５ａよりの受信無指向性
信号１４の処理手段としての受信器及び受信時刻信号発
生器、１１，１２，１３は、それぞれ各光センサ６，
７，８の出力信号１５，１６，１７の処理手段としての
増幅器及び受光時刻／信号発生器である。１８は無指向
性信号の受信時刻信号、１９，２０，２１は、それぞれ
各光センサ６，７，８の受光時刻信号、２２は遅延回
路、２３はその遅延信号である。また２４，２５，２６
は各タイマ、２７はそれらの共通のクロック、２８はそ
の出力信号であり、２９は演算手段としてのＣＰＵを示
す。
手段の構成ブロック図を、また図３にこの信号処理回路
手段の各信号波形タイミングチャートの一例を示す。図
２において、１０は、アンテナ５ａよりの受信無指向性
信号１４の処理手段としての受信器及び受信時刻信号発
生器、１１，１２，１３は、それぞれ各光センサ６，
７，８の出力信号１５，１６，１７の処理手段としての
増幅器及び受光時刻／信号発生器である。１８は無指向
性信号の受信時刻信号、１９，２０，２１は、それぞれ
各光センサ６，７，８の受光時刻信号、２２は遅延回
路、２３はその遅延信号である。また２４，２５，２６
は各タイマ、２７はそれらの共通のクロック、２８はそ
の出力信号であり、２９は演算手段としてのＣＰＵを示
す。
【００１２】つぎに、図３に示す各信号波形のタイミン
グチャートにおいて、前記各タイマ２４，２５，２６で
計時するのは、それぞれ受光時刻信号１９の開始時刻ｔ
0 からの遅延時間τ終了時刻までの各受光時刻信号２
０，２１，１８の開始時刻ｔ1，ｔ2 ，ｔからの時刻τ1
，τ2 ，τ3 であり、それぞれ ｔ0 −ｔ＝τ3 −τ ……（１） ｔ1 −ｔ＝τ1 −τ2 ……（２） ｔ2 −ｔ＝τ2 −τ3 ……（３） となる。これらの（１），（２），（３）式を用いて、
例えば特開昭５６−１１４７７３号公報等に開示されて
いるような従来技術と同様に、移動体２の位置や方位等
を比較的高精度に求めることができる。
グチャートにおいて、前記各タイマ２４，２５，２６で
計時するのは、それぞれ受光時刻信号１９の開始時刻ｔ
0 からの遅延時間τ終了時刻までの各受光時刻信号２
０，２１，１８の開始時刻ｔ1，ｔ2 ，ｔからの時刻τ1
，τ2 ，τ3 であり、それぞれ ｔ0 −ｔ＝τ3 −τ ……（１） ｔ1 −ｔ＝τ1 −τ2 ……（２） ｔ2 −ｔ＝τ2 −τ3 ……（３） となる。これらの（１），（２），（３）式を用いて、
例えば特開昭５６−１１４７７３号公報等に開示されて
いるような従来技術と同様に、移動体２の位置や方位等
を比較的高精度に求めることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による比
較的簡単な計時手段を用いることにより、この種の移動
体の現在位置や進行方位等を比較的高精度に測定するこ
とができる。
較的簡単な計時手段を用いることにより、この種の移動
体の現在位置や進行方位等を比較的高精度に測定するこ
とができる。
【図１】 一実施例の概要説明図
【図２】 その信号処理手段の構成ブロック図
【図３】 その各信号波形タイミングチャートの一例
１ レーザ光発信装置 ２ 移動体 ３ 無指向性信号発信装置 ６，７，８ 光センサ ９ 旋回レーザ光 １０ 受信器 １４ 無指向性信号 ２２ 遅延回路 ２４，２５ ２６ タイマ ２７ クロック ２９ ＣＰＵ（演算手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 一基準点に設置され、一定角速度でレー
ザ光を発信するためのレーザ光発信手段と、そのレーザ
光が特定方向に発信されたとき無指向性信号を出力する
ための信号発信手段と、測定すべき移動体上に配設され
た少くとも３個の光センサと、前記無指向性信号を受信
するための信号受信手段と、前記各光センサの出力より
それぞれ少くとも３つの受光時刻情報と前記無指向性信
号の受信時刻情報とを出力するための信号処理手段と、
前記各受光時刻より前記移動体の位置及び方位データを
算出するための演算手段とを備えると共に、前記信号処
理手段において、一個の光センサの受光時刻からの他の
少くとも２個の光センサの受光時刻よりも遅れて信号を
出力するための十分大きな遅延時間を有する遅延回路
と、前記少くとも２個の光センサの受光時刻で計時を開
始し、前記遅延信号で計時を終了する少くとも２個のタ
イマと、前記無指向性信号の受信時刻で計時を開始し、
前記遅延信号で計時を終了する前記各タイマと等しいか
低い時間分解能を有するタイマを備えたことを特徴とす
る移動体の位置及び方位測定装置。 - 【請求項２】 前記各計時手段において、前記遅延回路
及び各タイマは、同一のクロックにより動作するよう構
成したことを特徴とする請求項１記載の移動体の位置及
び方位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17977092A JPH0627212A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 移動体の位置及び方位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17977092A JPH0627212A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 移動体の位置及び方位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627212A true JPH0627212A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16071585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17977092A Pending JPH0627212A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 移動体の位置及び方位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627212A (ja) |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP17977092A patent/JPH0627212A/ja active Pending
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