JPH09145822A - Flying movement body position measuring device - Google Patents

Flying movement body position measuring device

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Publication number
JPH09145822A
JPH09145822A JP33252295A JP33252295A JPH09145822A JP H09145822 A JPH09145822 A JP H09145822A JP 33252295 A JP33252295 A JP 33252295A JP 33252295 A JP33252295 A JP 33252295A JP H09145822 A JPH09145822 A JP H09145822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound wave
microphones
distance
moving body
predetermined space
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
JP33252295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Umeboshino
晁 梅干野
Koshiro Fukuda
甲子郎 福田
Toshinori Kimura
俊則 木村
Tsutomu Fukase
彊 深瀬
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.)
DENSHI KOGYO KK
RIKA SEIKI KOGYO KK
Original Assignee
DENSHI KOGYO KK
RIKA SEIKI KOGYO KK
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 DENSHI KOGYO KK, RIKA SEIKI KOGYO KK filed Critical DENSHI KOGYO KK
Priority to JP33252295A priority Critical patent/JPH09145822A/en
Publication of JPH09145822A publication Critical patent/JPH09145822A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable continuous measurement by measuring the distances of the three-dimensional position in a designated space of a movement body from plural points using generated acoustic wave pulses. SOLUTION: Acoustic wave pulses from an acoustic wave generator 23 are received by eight microphones 11a-11h, the received signals are amplified, and the propagation delay time can be measured by a distance measuring part 13. The propagation delay time can be converted to the distance data from a movement body 2 to the microphone 11 by a distance converting circuit. An arithmetic processing part 14 extracts the space distance data of two microphones 11b, 11c of a group Y of shorter space distances from the movement body 2 and one microphone 11a of a group X, computes the three- dimensional position of the mover from the predetermined three-dimensional axis of coordinates from the known distance data between the previously measured vertical lines of the microphones 11a, 11b, 11c and the respective heights of the microphones 11a, 11b, 11c from the ground surface, and the arithmetic result is displayed on a display part 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定空間内の空中
を移動する移動体の三次元位置を、所望の時間間隔で連
続的に又は間欠的に測定することができる空中移動体位
置測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aerial vehicle position measuring device capable of continuously or intermittently measuring the three-dimensional position of a vehicle moving in the air within a predetermined space at desired time intervals. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】屋内外の空中環境調査、例えば温度,湿
度,風速,炭酸ガス濃度,オゾン濃度等の調査において
は、測定データと測定点との因果関係を把握することは
不可欠である。従来の空中環境調査測定は、予め定めら
れた空中位置に環境測定項目に対応するセンサーを設置
して行う定点観測が一般的である。これは、空中を移動
する移動体としてのセンサーの空中位置を測定する場合
に、非常に複雑な方法によるか、又は大掛かりな装置を
使用して環境を乱す等の問題があることによると思われ
る。
2. Description of the Related Art In indoor and outdoor aerial environment investigations, for example, investigations of temperature, humidity, wind speed, carbon dioxide concentration, ozone concentration, etc., it is essential to understand the causal relationship between measurement data and measurement points. The conventional aerial environment survey measurement is generally a fixed point observation performed by installing a sensor corresponding to an environmental measurement item at a predetermined aerial position. This may be due to a very complicated method when measuring the aerial position of a sensor as a moving body moving in the air, or due to problems such as disturbing the environment using a large-scale device. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空中環
境調査測定は定点観測のみならず、ある所定空間内の空
中を移動するセンサーによって連続的に測定したいとす
る要求があり、これを実現するための空中を移動するセ
ンサー(移動体)の三次元位置を連続的に測定できる測
定装置の出現が望まれていた。本発明は、このような空
中環境調査における、任意の空中の環境測定などに対応
することが可能な空中移動体位置測定装置を提供するも
のである。
However, in the aerial environment survey measurement, there is a demand not only for fixed point observation but also for continuous measurement by a sensor moving in the air within a certain predetermined space. The advent of a measuring device capable of continuously measuring the three-dimensional position of a sensor (moving body) moving in the air has been desired. The present invention provides an aerial vehicle position measuring device capable of accommodating arbitrary aerial environment measurement in such aerial environment survey.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の空中移動体位置
測定装置は、所定空間内を移動する移動体に設けられた
高電圧空隙放電器からなる音波発生器と、前記所定空間
内の複数の水平面上であると共に複数の鉛直線上に分布
し、かつ同一水平面上及び同一鉛直線上にはそれぞれ2
つ以下の存在を許容するように配置された最低3個の受
波器と、前記音波発生器を起動させ音波パルスを発生さ
せると共に、該起動時から前記音波パルスを前記各受波
器がそれぞれ受波するまでの各伝搬時間を計測し、該各
伝搬時間から前記音波発生器と前記各受波器までのそれ
ぞれの空間距離を求める距離計測部と、該距離計測部に
よって求められた前記各受波器と前記音波発生器との各
空間距離と、前記最低3個の受波器が位置する各鉛直線
相互間の距離と、前記所定空間に対して予め定められた
基準面からの前記最低3個の受波器のそれぞれの高さと
によって、前記音波発生器の前記所定空間内の三次元座
標情報を演算する演算処理部とを備え、前記移動体の前
記所定空間内の三次元位置を、高電圧空隙放電器から所
望の時間間隔で発生される音波パルスを使用して、3点
からの距離を測定することによって求めるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An airborne moving body position measuring apparatus of the present invention comprises a sound wave generator comprising a high voltage air gap discharger provided in a moving body which moves within a predetermined space, and a plurality of acoustic wave generators in the predetermined space. On the same horizontal plane and on multiple vertical lines, and 2 on the same horizontal plane and 2 on the same vertical line, respectively.
And at least three wave receivers arranged so as to allow the existence of three or less waves, and the sound wave generator is activated to generate a sound wave pulse. A distance measuring unit that measures each propagation time until receiving the wave and obtains a spatial distance between the sound wave generator and each of the wave receivers from each propagation time, and each of the distances calculated by the distance measuring unit. The spatial distances between the wave receiver and the sound wave generator, the distances between the vertical lines on which the at least three wave receivers are located, and the distance from the reference plane predetermined for the predetermined space. A calculation processing unit that calculates three-dimensional coordinate information of the sound wave generator in the predetermined space based on the heights of at least three wave receivers, and the three-dimensional position of the moving body in the predetermined space. From the high voltage air gap discharger at desired time intervals. Use sound pulse being, those determined by measuring the distance from three points.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る空中移動体
位置測定装置の一実施例を示すブロック回路図である。
図1において、1は測定部で、マイクロホン11a,1
1b,11c…11h、受信アンプ12、距離計測部1
3,演算処理部14、同期信号送信機15、送信アンテ
ナ16、電源部17、表示部18、プリンター19、記
憶媒体20から構成されている。2は移動体で、受信ア
ンテナ21、同期信号受信機22、高電圧発生回路(ド
ライブアンプ)231と放電器232とからなる音波発
生器23、直流電源24から構成されている。図2は、
移動体2の高電圧発生回路(ドライブアンプ)231と
放電器232とからなる音波発生器23の回路図を示す
もので、受信アンテナ22を介して同期信号受信機22
で受信される起動信号によりトランジスタTrを導通さ
せて、サイリスタSCRを点弧状態とし、コンデンサC
1 の放電回路を形成せしめ、トランスTを介して放電器
232に高電圧を印加して空隙放電を起こさせ、この放
電の際に生ずる音波パルスを利用するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of an aerial vehicle position measuring device according to the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a measurement unit, which is a microphone 11a, 1
1b, 11c ... 11h, receiving amplifier 12, distance measuring unit 1
3, Comprising an arithmetic processing unit 14, a synchronization signal transmitter 15, a transmission antenna 16, a power supply unit 17, a display unit 18, a printer 19, and a storage medium 20. Reference numeral 2 denotes a moving body, which includes a receiving antenna 21, a synchronizing signal receiver 22, a sound wave generator 23 including a high voltage generating circuit (drive amplifier) 231, and a discharger 232, and a DC power supply 24. FIG.
1 is a circuit diagram of a sound wave generator 23 including a high voltage generation circuit (drive amplifier) 231 of a moving body 2 and a discharger 232.
The transistor Tr is turned on by the start signal received by the thyristor SCR, and the capacitor C is turned on.
The first discharge circuit is formed, a high voltage is applied to the discharger 232 through the transformer T to cause a gap discharge, and the sound wave pulse generated during this discharge is used.

【0006】図3は、距離計測部13の距離に対応する
音波パルスの伝搬時間を測定する回路の一例を示すブロ
ック回路図で、131はクロックパルス発生回路、13
2はフリップフロップ回路、133はゲート回路、13
4はパルスカウンタ回路、135は距離変換回路であ
る。図4は、所定空間内における空中移動体の位置を測
定する場合の、移動体2と、測定部1に接続された受波
器としてのマイクロホン11a,11b,11c…11
hの配置状態の一例を示す模式図で、図4(a)は平面
図、図4(b)は側面図である。8個の各マイクロホン
は、図4(a)(b)から明らかなように所定空間の周
縁の予め定められた位置、即ち異なる鉛直線位置に設け
られると共に、8個のマイクロホンのうちマイクロホン
11b,11c,11d,11f,11g及び11hの
6個のYグループは低い同一の高さに設けられ、マイク
ロホン11a及び11eの2個のXグループは高い同一
高さ、即ち2つのグループY,Xのマイクロホンは別々
の水平面上に設置されている。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing an example of a circuit for measuring the propagation time of the sound wave pulse corresponding to the distance of the distance measuring unit 13, 131 is a clock pulse generating circuit, and 13 is a clock pulse generating circuit.
2 is a flip-flop circuit, 133 is a gate circuit, 13
Reference numeral 4 is a pulse counter circuit, and 135 is a distance conversion circuit. FIG. 4 shows microphones 11a, 11b, 11c ... 11 as wave receivers connected to the moving body 2 and the measuring unit 1 when measuring the position of the moving body in the air in a predetermined space.
It is a schematic diagram which shows an example of the arrangement state of h, FIG.4 (a) is a top view and FIG.4 (b) is a side view. As is clear from FIGS. 4A and 4B, each of the eight microphones is provided at a predetermined position on the periphery of the predetermined space, that is, at a different vertical line position, and the microphones 11b, The six Y groups 11c, 11d, 11f, 11g and 11h are provided at the same low height, and the two X groups of the microphones 11a and 11e are provided at the same high height, that is, the microphones of the two groups Y and X. Are installed on separate horizontal planes.

【0007】そして、移動体2の三次元位置測定におい
ては、グループYの6個のマイクロホンのうち移動体2
との空間距離が短い2個のマイクロホン(11b,11
c)と、グループXの2個のマイクロホンのうち移動体
2との空間距離が短い1個のマイクロホン(11a)と
の計3個のマイクロホンによって測定するようにしてい
る。なお、移動体2の三次元位置を測定する基準三次元
座標軸の位置は、例えばP点として、後述するように、
x軸,y軸,z軸毎のそれぞれの距離を求めるものであ
る。また、移動体2は、例えば地面上を軌道又は無軌道
で移動する台車25に昇降自在に設置された支持装置2
6上に搭載されているもので、この移動体2は例えば空
中環境調査に必要な各種センサー類と一体的に設けられ
ているものである。
In measuring the three-dimensional position of the mobile unit 2, the mobile unit 2 out of the six microphones in the group Y is used.
Two microphones (11b, 11
c) and one microphone (11a) having a short spatial distance from the moving body 2 among the two microphones of the group X, a total of three microphones are used for measurement. The position of the reference three-dimensional coordinate axis for measuring the three-dimensional position of the moving body 2 is, for example, the point P, as will be described later.
The distances for the x-axis, the y-axis, and the z-axis are obtained. In addition, the moving body 2 is, for example, a support device 2 installed so as to be able to move up and down on a carriage 25 that moves on the ground in a track orbit.
The mobile body 2 is mounted on the vehicle 6 and is provided integrally with various sensors necessary for the aerial environment investigation, for example.

【0008】次に図1〜図4に基づいて、移動体2の三
次元位置の測定動作を説明する。測定部1の距離計測部
13からの制御信号により同期信号発信機15を作動せ
しめ、送信アンテナ16から移動体2に向けて起動信号
を送信し、この起動信号は移動体2の受信アンテナ21
を介して同期信号受信機22で受信され、高電圧発生回
路231に起動信号が与えられる。高電圧発生回路23
1は前述した動作によりコンデンサC1 に蓄積された電
圧がトランスTを介して放電器232に印加され放電動
作を行わしめる。即ち、高電圧発生回路231と放電器
232とからなる高電圧空隙放電器としての音波発生器
23から、放電作用に基づく音波パルスが発生される。
この音波パルスは放電作用により生ずる音波パルスであ
るため、音源としては無指向性の性質を有するものであ
る。従って、複数のマイクロホン11a〜11hに対し
てほぼ等しい音圧レベルの音波パルスが送波される。
Next, the operation of measuring the three-dimensional position of the moving body 2 will be described with reference to FIGS. The control signal from the distance measuring unit 13 of the measuring unit 1 activates the synchronization signal transmitter 15 to transmit a start signal from the transmitting antenna 16 to the mobile unit 2. The start signal is received by the receiving antenna 21 of the mobile unit 2.
The signal is received by the synchronization signal receiver 22 via, and the activation signal is given to the high voltage generation circuit 231. High voltage generation circuit 23
In No. 1, the voltage accumulated in the capacitor C1 by the above-described operation is applied to the discharger 232 via the transformer T to perform the discharge operation. That is, a sound wave pulse based on the discharge action is generated from the sound wave generator 23 as a high voltage air gap discharger including the high voltage generation circuit 231 and the discharger 232.
Since this sound wave pulse is a sound wave pulse generated by a discharge action, it has an omnidirectional property as a sound source. Therefore, sound wave pulses having substantially equal sound pressure levels are transmitted to the plurality of microphones 11a to 11h.

【0009】この音波発生器23からの音波パルスは、
8個のマイクロホン11a〜11hで受信され、この信
号は受信アンプ12で増幅され距離測定部13に送られ
る。距離測定部13では、前述した起動信号を発生させ
る制御信号の送出時点から、音波発生器23により発生
された音波パルスを各マイクロホン11a〜11hが受
波するまでの伝搬時間を計測する。即ち、図3に示すよ
うに、クロックパルス発生回路131は定常的にクロッ
クパルス(a)を発生させており、放電器232を動作
せしめる前記起動信号と同期するトリガパルス(b)に
より、フリップフロップ回路132を動作させゲート回
路133が開かれると、パルスカウンタ回路134でク
ロックパルス(a)の計数が開始される。そして放電器
232の音波パルスが各マイクロホン11a〜11hで
受波されると、その受波パルス(c)によりフリップフ
ロップ回路132が再び動作してゲート回路133が閉
じ計数が終了する。従って、パルスカウンタ回路134
で計数されたクロックパルス(a)のパルス数は、音波
パルスの伝搬時間に相当するもので、この伝搬時間は距
離変換回路135で、放電器232が設けられた移動体
2からマイクロホン11までの距離データとして変換さ
れる。
The sound wave pulse from the sound wave generator 23 is
The signals are received by the eight microphones 11a to 11h, amplified by the reception amplifier 12, and sent to the distance measuring unit 13. The distance measuring unit 13 measures the propagation time from the transmission of the control signal for generating the activation signal to the reception of the sound wave pulse generated by the sound wave generator 23 by each of the microphones 11a to 11h. That is, as shown in FIG. 3, the clock pulse generation circuit 131 constantly generates the clock pulse (a), and the flip-flop is generated by the trigger pulse (b) which is synchronized with the activation signal for operating the discharger 232. When the circuit 132 is operated and the gate circuit 133 is opened, the pulse counter circuit 134 starts counting clock pulses (a). When the sound wave pulse of the discharger 232 is received by each of the microphones 11a to 11h, the received pulse (c) causes the flip-flop circuit 132 to operate again, closing the gate circuit 133 and ending the counting. Therefore, the pulse counter circuit 134
The pulse number of the clock pulse (a) counted in 1 corresponds to the propagation time of the sound wave pulse, and this propagation time is from the moving body 2 provided with the discharger 232 to the microphone 11 in the distance conversion circuit 135. Converted as distance data.

【0010】この距離測定部13で測定された移動体2
と各マイクロホン11a〜11hとの空間距離データ
は、デジタルデータとして演算処理部14に送られ、移
動体2との空間距離の短いグループYの2つのマイクロ
ホン11b,11cと、グループXの1つのマイクロホ
ン11aの空間距離データが抽出される。そして、この
測定された3つの空間距離データと、予め測定されてい
るマイクロホン11a,11b,11cの鉛直線相互間
の既知の距離データ、及びマイクロホン11a,11
b,11cの地面からのそれぞれの高さとから、予め定
められた三次元の座標軸からの移動体2の三次元位置を
演算処理部14で演算し、その演算結果を表示部18に
表示させるものである。
The moving body 2 measured by the distance measuring unit 13
And spatial distance data between each of the microphones 11a to 11h are sent to the arithmetic processing unit 14 as digital data, and the two microphones 11b and 11c of the group Y having a short spatial distance from the moving body 2 and the one microphone of the group X. The spatial distance data of 11a is extracted. Then, the three measured spatial distance data, the previously-measured known distance data between the vertical lines of the microphones 11a, 11b, and 11c, and the microphones 11a and 11c.
A calculation processing unit 14 calculates a three-dimensional position of the moving body 2 from a predetermined three-dimensional coordinate axis based on the heights of b and 11c from the ground, and displays the calculation result on the display unit 18. Is.

【0011】本発明に係る放電器232等による音波発
生器23の発生する音波パルスは、図5(a)に示すよ
うに立ち上がり特性が極めてよく、図5(b)に示した
従来の超音波発振器による超音波の立ち上がり特性に比
較して優れており、測定誤差を少なくし高精度の空間距
離測定が可能になる。なお、この三次元位置測定が空中
環境測定の場合には、前記演算結果は、移動体2と一体
的に設けられている図示してない各種センサーにより測
定される空中環境測定データとともに表示されることに
なる。また、移動体2の三次元位置測定の演算結果は、
例えば前記空中環境測定データと共にプリンター19に
より記録紙に記録させたり、磁気テープなどの記憶媒体
20に記憶させることもできる。
The sound wave pulse generated by the sound wave generator 23 by the discharger 232 or the like according to the present invention has an excellent rising characteristic as shown in FIG. 5 (a), and the conventional ultrasonic wave shown in FIG. 5 (b). It is superior to the rising characteristics of ultrasonic waves generated by an oscillator, reducing measurement errors and enabling highly accurate spatial distance measurement. When the three-dimensional position measurement is an aerial environment measurement, the calculation result is displayed together with aerial environment measurement data measured by various sensors (not shown) provided integrally with the moving body 2. It will be. Further, the calculation result of the three-dimensional position measurement of the moving body 2 is
For example, it may be recorded on a recording paper by the printer 19 together with the aerial environment measurement data, or may be stored in a storage medium 20 such as a magnetic tape.

【0012】本発明の実施例として図4に示したマイク
ロホンの配置図においては、8個のマイクロホン11a
〜11hを所定空間領域の周縁部に配置してあるが、所
定空間が狭い場合や、受波器としてのマイクロホンが高
帯域型のマイクロホンであると共に、指向性の広いもの
を使用することにより、マイクロホンの設置数を最小の
3個にすることも可能である。また、マイクロホンの指
向性が広くない場合は、所定空間領域の外側に配置する
ことにより、移動体2が所定空間内の周縁付近に位置し
ている場合でも、移動体2から生ずる音波パルスをとら
え得るようにすることができる。
In the microphone layout shown in FIG. 4 as an embodiment of the present invention, eight microphones 11a are provided.
Although ~ 11h is arranged in the peripheral portion of the predetermined space area, when the predetermined space is narrow, or when the microphone as the wave receiver is a high-bandwidth type microphone and has wide directivity, It is also possible to set the minimum number of microphones to three. Further, when the directivity of the microphone is not wide, by arranging the microphone outside the predetermined space region, even when the moving body 2 is located near the peripheral edge in the predetermined space, the sound wave pulse generated from the moving body 2 can be captured. You can get it.

【0013】本発明におけるマイクロホンの配置は、図
4(a)(b)に示した外にも種々の配置方法がある
が、例えば図6(a)の平面図と図6(b)の側面図の
に示すように配置することもできる。即ち、受波器とし
てのマイクロホン31a,31b,31c…31hの8
個のうち、マイクロホン31a,31b,31c,31
d,31e,31f(Yグループ)の6個は地表面と略
同一の水平面位置に配置されており、マイクロホン31
g,31h(Xグループ)2個はそれぞれマイクロホン
31b,31eと同一鉛直線上の所定の同一高さに配置
してある。位置測定される移動体2は図6に示す位置に
あるため、移動体2までの距離が短いマイクロホン31
a,31b,31gの3個によって測定されることにな
る。移動体2のz軸の位置(高さ)は、移動体2の音波
発生器23(図示せず)とマイクロホン31b,31g
とのそれぞれの距離と、マイクロホン31b,31gの
相互間距離(高低差)とによって求めることができる。
The microphones according to the present invention may be arranged in various ways other than those shown in FIGS. 4A and 4B. For example, the plan view of FIG. 6A and the side surface of FIG. 6B are shown. It can also be arranged as shown in the figure. That is, the microphones 31a, 31b, 31c, ...
Of the microphones 31a, 31b, 31c, 31
The six microphones d, 31e, and 31f (Y group) are arranged in a horizontal plane position substantially the same as the ground surface.
Two g and 31h (X group) are arranged at the same predetermined height on the same vertical line as the microphones 31b and 31e, respectively. Since the moving body 2 whose position is to be measured is in the position shown in FIG. 6, the microphone 31 having a short distance to the moving body 2 is used.
It will be measured by three of a, 31b, and 31g. The position (height) of the z-axis of the moving body 2 is determined by the sound wave generator 23 (not shown) of the moving body 2 and the microphones 31b and 31g.
And the distance (height difference) between the microphones 31b and 31g.

【0014】また、移動体2のx軸,y軸の位置は、移
動体2の音波発生器23(図示せず)とマイクロホン3
1a,31bとのそれぞれの距離と、マイクロホン31
a,31bの相互間距離とによって求めることができ
る。なお、図6(a)のようにマイクロホン31aと3
1bがy軸においてもずれがある場合は、座標軸に対す
る傾き角度も含めて移動体2の位置を求めることができ
る。また、移動体2の三次元位置をより正確に測定する
ことが必要な場合には、マイクロホンの数を図4又は図
6に示したように8個など多数個を配置し、グループY
とグループXとから3個の組合せで複数組を選択して、
それぞれの組合せ毎の測定距離データに基づき移動体2
の三次元位置を求めた後、平均化処理を行うことによ
り、より正確な移動体の位置を測定することもできる。
The positions of the x-axis and y-axis of the moving body 2 are determined by the sound wave generator 23 (not shown) of the moving body 2 and the microphone 3.
1a and 31b and the microphone 31
It can be determined by the mutual distance between a and 31b. As shown in FIG. 6A, the microphones 31a and 3a
If 1b also has a deviation on the y-axis, the position of the moving body 2 can be obtained including the inclination angle with respect to the coordinate axis. Further, when it is necessary to measure the three-dimensional position of the moving body 2 more accurately, a large number of microphones such as eight microphones are arranged as shown in FIG. 4 or FIG.
And a group X, select a plurality of combinations from the three combinations,
Mobile unit 2 based on the measured distance data for each combination
It is also possible to measure the position of the moving body more accurately by performing the averaging process after obtaining the three-dimensional position of.

【0015】また、移動体2の位置を連続的に測定する
場合は、所定空間内の広さ即ち移動体2とマイクロホン
11との距離にもよるが、0.5秒又は1秒間隔或いは
それ以下の間隔で音波パルスを発生させ測定することが
できる。この音波パルスは、可聴周波数領域から超音波
領域の周波数帯域を有するが、本発明においては15〜
20KHz程度の周波数帯域を使用して好ましい結果が
得られている。なお、当然のことではあるが、音波は周
囲温度によって音速が変化するため、正確な位置測定を
行うには温度補償をする必要がある。
When the position of the moving body 2 is continuously measured, it depends on the size in the predetermined space, that is, the distance between the moving body 2 and the microphone 11, but it is 0.5 seconds or 1 second interval or that. Sound wave pulses can be generated and measured at the following intervals. This sound wave pulse has a frequency band from the audible frequency region to the ultrasonic wave region.
Favorable results have been obtained using frequency bands on the order of 20 KHz. Of course, since the sound velocity of a sound wave changes depending on the ambient temperature, it is necessary to perform temperature compensation for accurate position measurement.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、従来適当な測定方
法がなかった、所定空間内の任意の空中を連続的に或い
は間欠的に移動する移動体の三次元位置を、本発明は、
その移動に追随して正確に測定することができるように
したものであり、例えば空中環境調査における測定デー
タと共に、その測定位置も同時に測定することを可能に
したもので、測定データの利用価値が向上するなど、空
中移動体の三次元位置測定に多大な貢献を成すものであ
る。
As described above, according to the present invention, the three-dimensional position of a moving body which moves continuously or intermittently in an arbitrary air in a predetermined space, which has not been conventionally measured by an appropriate measuring method, is provided by the present invention.
It is designed to be able to accurately measure following the movement.For example, it is possible to measure the measurement position at the same time as the measurement data in the aerial environment survey. This will make a great contribution to the three-dimensional position measurement of moving objects in the air.

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

【図1】本発明の空中移動体位置測定装置の一実施例を
示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of an airborne vehicle position measuring device of the present invention.

【図2】本発明における移動体の音波発生器の一実施例
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of a sound wave generator of a moving body according to the present invention.

【図3】本発明における距離計測部の一実施例ブロック
回路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram of an embodiment of a distance measuring unit according to the present invention.

【図4】本発明における所定エリアの空中移動体の位置
と、この移動体の位置を測定するマイクロホンの配置状
態の一例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a position of an aerial mobile object in a predetermined area and an arrangement state of microphones for measuring the position of the mobile object in the present invention.

【図5】本発明の音波発生器による音波パルスと、従来
例の音波発生器による音波パルスとの立上がり特性を比
較するための波形特性図である。
FIG. 5 is a waveform characteristic diagram for comparing the rising characteristics of the sound wave pulse generated by the sound wave generator of the present invention and the sound wave pulse generated by the sound wave generator of the conventional example.

【図6】本発明における所定エリアの空中移動体の位置
と、この移動体の位置を測定するマイクロホンの配置状
態の他の例を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the position of an aerial mobile object in a predetermined area and the arrangement state of microphones for measuring the position of the mobile object in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 計測部 2 移動体 11,31 マイクロホン 12 受信アンプ 13 距離計測部 131 クロックパルス発生回路 132 フリップフロップ回路 133 ゲート回路 134 パルスカウンタ回路 135 距離変換回路 14 演算処理部 15 同期信号送信機 16 送信アンテナ 17 電源部 18 表示部 19 プリンター 20 記憶媒体 21 受信アンテナ 22 同期信号受信機 23 音波発生器 231 高電圧発生回路 232 放電器 24 直流電源 25 台車 26 支持装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 measuring part 2 mobile body 11,31 microphone 12 receiving amplifier 13 distance measuring part 131 clock pulse generating circuit 132 flip-flop circuit 133 gate circuit 134 pulse counter circuit 135 distance converting circuit 14 arithmetic processing part 15 synchronization signal transmitter 16 transmitting antenna 17 Power supply unit 18 Display unit 19 Printer 20 Storage medium 21 Reception antenna 22 Synchronous signal receiver 23 Sound wave generator 231 High voltage generation circuit 232 Discharger 24 DC power supply 25 Truck 26 Supporting device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 俊則 東京都三鷹市下連雀6丁目15番29号 電子 工業株式会社内 (72)発明者 深瀬 彊 神奈川県横浜市港南区下永谷町2009番地の 20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toshinori Kimura 6-1529 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Electronic Industries Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定空間内を移動する移動体に設けられ
た高電圧空隙放電器からなる音波発生器と、 前記所定空間内の複数の水平面上であると共に複数の鉛
直線上に分布し、かつ同一水平面上及び同一鉛直線上に
はそれぞれ2つ以下の存在を許容するように配置された
最低3個の受波器と、 前記音波発生器を起動させ音波パルスを発生させると共
に、該起動時から前記音波パルスを前記各受波器がそれ
ぞれ受波するまでの各伝搬時間を計測し、該各伝搬時間
から前記音波発生器と前記各受波器までのそれぞれの空
間距離を求める距離計測部と、 該距離計測部によって求められた前記各受波器と前記音
波発生器との各空間距離と、前記最低3個の受波器が位
置する各鉛直線相互間の距離と、前記所定空間に対して
予め定められた基準面からの前記最低3個の受波器のそ
れぞれの高さとによって、前記音波発生器の前記所定空
間内の三次元座標情報を演算する演算処理部とを備え、 前記移動体の前記所定空間内の三次元位置を、高電圧空
隙放電器から所望の時間間隔で発生される音波パルスを
使用して、3点からの距離を測定することによって求め
ることを特徴とする空中移動体位置測定装置。
1. A sound wave generator comprising a high-voltage air gap discharger provided in a moving body that moves in a predetermined space, and distributed on a plurality of horizontal planes and a plurality of vertical lines in the predetermined space, and On the same horizontal plane and on the same vertical line, at least three wave receivers arranged so as to allow the existence of two or less respectively, and the sound wave generator is activated to generate a sound wave pulse, and from the time of activation. A distance measuring unit that measures each propagation time until each of the wave receivers receives the sound wave pulse, and obtains respective spatial distances from the sound wave generator to the wave receivers. , The spatial distance between each of the wave receivers and the sound wave generator obtained by the distance measuring unit, the distance between the vertical lines on which the at least three wave receivers are located, and the predetermined space On the other hand, from the predetermined reference plane A calculation processing unit that calculates three-dimensional coordinate information of the sound wave generator in the predetermined space based on the heights of at least three wave receivers, and a three-dimensional position of the moving body in the predetermined space. An air vehicle position measuring device, characterized in that the position is determined by measuring the distances from three points, using sound wave pulses generated at desired time intervals from a high voltage air gap discharger.
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