JPS59104503A - 移動体の位置検出方法 - Google Patents
移動体の位置検出方法Info
- Publication number
- JPS59104503A JPS59104503A JP21414782A JP21414782A JPS59104503A JP S59104503 A JPS59104503 A JP S59104503A JP 21414782 A JP21414782 A JP 21414782A JP 21414782 A JP21414782 A JP 21414782A JP S59104503 A JPS59104503 A JP S59104503A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- light source
- moving object
- corner cube
- laser
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は車輌、船舶、航空機といった移動体の位置を検
出する方法に関し、特にレーザー光線を利用した移動体
の位置検出方法に関する。
出する方法に関し、特にレーザー光線を利用した移動体
の位置検出方法に関する。
従来に於ける移動体の位置検出方法としては電波を利用
したものが何種類か実用化されているが、これら電波を
利用した方法はいずれも装置が大損りＫなり、どのよう
な場所でも容易に実地することが出来ないという欠点が
あった。
したものが何種類か実用化されているが、これら電波を
利用した方法はいずれも装置が大損りＫなり、どのよう
な場所でも容易に実地することが出来ないという欠点が
あった。
丈た、レーザーを利用した位置測定装置も実用化されて
いるが、これら測定装置はほぼ静止している定点の位置
を測定するものであって、移動体の瞬時の位置を次々と
測定するさいうものではなかつ庭。
いるが、これら測定装置はほぼ静止している定点の位置
を測定するものであって、移動体の瞬時の位置を次々と
測定するさいうものではなかつ庭。
そこで、移動体上に順次異なる方位に向けてレーザー光
線を発射するレーザー光源を搭載し、所定位置に設けら
れた３個のコーナーキューブプリズムで反射されて戻っ
て（る反射光の受光角を測定し、三角測量の原理に基い
て、前記移動体の位置を測定するシステムが考えられて
い゛る。
線を発射するレーザー光源を搭載し、所定位置に設けら
れた３個のコーナーキューブプリズムで反射されて戻っ
て（る反射光の受光角を測定し、三角測量の原理に基い
て、前記移動体の位置を測定するシステムが考えられて
い゛る。
このシステムでは、ひとつのレーザー光源と簡単な構造
の３個のコーナーキューブプリズムとで移動体の位置が
簡単に測定可能ではあるが、移動体上にレーザー光源を
設けているために、確実かつ精度良い位置測定が極めて
困難である。
の３個のコーナーキューブプリズムとで移動体の位置が
簡単に測定可能ではあるが、移動体上にレーザー光源を
設けているために、確実かつ精度良い位置測定が極めて
困難である。
即ち、３個のコーナーキューブプリズムからの反射光の
受光角を測定している間に測定点としての移動体が移動
してしまうために精度良い位置測定が行なえないという
不都合が有るとともに、移動体の傾斜や振切に起因して
、レーザー光線をコーナーキューブプリズムに当てるこ
とができないことがあって、確実な位置測定を行なえな
い々いう不都合があった。
受光角を測定している間に測定点としての移動体が移動
してしまうために精度良い位置測定が行なえないという
不都合が有るとともに、移動体の傾斜や振切に起因して
、レーザー光線をコーナーキューブプリズムに当てるこ
とができないことがあって、確実な位置測定を行なえな
い々いう不都合があった。
本発明（は、上記実情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、上記移動体の位置検出を確実かつ正確に行
なうことが可能な移動体の位置検出方法を提供すること
にある。
その目的は、上記移動体の位置検出を確実かつ正確に行
なうことが可能な移動体の位置検出方法を提供すること
にある。
上記目的を達成すべく、本発明による移動体の位置検出
方法は、前記レーザー光源から発射されるレーザー光線
の水平方向のスキャン速度を１回目は低速回転で、２回
目は高速回転で行なうシーケンスを繰返し行なうととも
に、前記１回目の低速回転時はレーザー光線の上下方向
のスキャン角を大きく、２回目の高速回転時は＠肥土下
方向のスキャン角を小さく行なう、ことを特徴とする。
方法は、前記レーザー光源から発射されるレーザー光線
の水平方向のスキャン速度を１回目は低速回転で、２回
目は高速回転で行なうシーケンスを繰返し行なうととも
に、前記１回目の低速回転時はレーザー光線の上下方向
のスキャン角を大きく、２回目の高速回転時は＠肥土下
方向のスキャン角を小さく行なう、ことを特徴とする。
上記特徴構成数に、下記の如き優れた効果が発揮される
に至った。
に至った。
即ち、異なる方向に順次レーザー光線を発射する海に、
１回目は大きく上下方向にレーザー光線をスキャンしな
がら、かつ、低速で水平方向にスキャンすることによっ
て、コーナーキューブプリズムで確実にレーザー光が反
射されるようにして、各コーナーキューブプリズムの存
在する上下方向方位の範囲を予め検出し、メモリしてお
き、２回目は前記メモリされている上下方向方位の範囲
に基いて、レーザー光線の上下方向スキャン角を小さく
して、かつ、水平方向には高速でスキャンするので、い
ずれの場谷にも全体として速い周速に拘らずコーナーキ
ューブプリズムの受光時間を比較内炎（保てることとな
って、コーナーキューブプリズムからの反射光を確実に
受光でき、しかも、２回目の時間ずれの少ない３つの水
平方向受光角度情報より正確な移動体位置が検出できる
に至ったのである。
１回目は大きく上下方向にレーザー光線をスキャンしな
がら、かつ、低速で水平方向にスキャンすることによっ
て、コーナーキューブプリズムで確実にレーザー光が反
射されるようにして、各コーナーキューブプリズムの存
在する上下方向方位の範囲を予め検出し、メモリしてお
き、２回目は前記メモリされている上下方向方位の範囲
に基いて、レーザー光線の上下方向スキャン角を小さく
して、かつ、水平方向には高速でスキャンするので、い
ずれの場谷にも全体として速い周速に拘らずコーナーキ
ューブプリズムの受光時間を比較内炎（保てることとな
って、コーナーキューブプリズムからの反射光を確実に
受光でき、しかも、２回目の時間ずれの少ない３つの水
平方向受光角度情報より正確な移動体位置が検出できる
に至ったのである。
つまｖ１上記２回目の水平方向のレーザー光線のスキャ
ンは高速で行なうものであるから、この間に移動体が移
動する距離の影響をその位置測定精度に対して十分無視
しえる程度に小さくできたのでらる。
ンは高速で行なうものであるから、この間に移動体が移
動する距離の影響をその位置測定精度に対して十分無視
しえる程度に小さくできたのでらる。
以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する。
第１図は移一体の一例である芝刈機（Ｖｌを示し、前車
輸［２！ 、 （２ｊと後車輪ｆａ； 、 （３）を備
えた車体Ｔｌ＋の中間部にディスク型の刈り刃を内装し
た芝刈装置（４）が上下動自社に懸架され、車体＋１１
の上部に後記構成になるレーザー光源囚が設けられてい
る。
輸［２！ 、 （２ｊと後車輪ｆａ； 、 （３）を備
えた車体Ｔｌ＋の中間部にディスク型の刈り刃を内装し
た芝刈装置（４）が上下動自社に懸架され、車体＋１１
の上部に後記構成になるレーザー光源囚が設けられてい
る。
＠記し−ザー光源ｔＡｌは、第２図に示すように、レー
ザー発光器（５）から発射されるレーザー光線をオプテ
ィカルスキャナー（６１によって上下方向に所定角度（
θ）の範囲に亘ってスキャン可能に構成するとともに、
Ｄ、Ｃモータ（７）によって水平面内で回転可能な回転
台（８）にｊ！ 置されている。
ザー発光器（５）から発射されるレーザー光線をオプテ
ィカルスキャナー（６１によって上下方向に所定角度（
θ）の範囲に亘ってスキャン可能に構成するとともに、
Ｄ、Ｃモータ（７）によって水平面内で回転可能な回転
台（８）にｊ！ 置されている。
又、このレーザー発光器（５）には、レーザー光線が発
射される方向に受光面を向はコーナーキューブプリズム
（Ｂ、Ｃ，Ｄ）からの反射光を受光する受光器（９）を
設けてあり、レーザー発光器（５）と一体内に、＠記オ
プティカルスキャナー（６１及びモータ（７）によって
その光軸の同きを変更可能に構成しである。 そして、
レーザー光線が発射される方位を示す方位角（θ）を検
出すべく前記モータ（７）にはロータリーエンコーダ（
１０１カ装着されている。
射される方向に受光面を向はコーナーキューブプリズム
（Ｂ、Ｃ，Ｄ）からの反射光を受光する受光器（９）を
設けてあり、レーザー発光器（５）と一体内に、＠記オ
プティカルスキャナー（６１及びモータ（７）によって
その光軸の同きを変更可能に構成しである。 そして、
レーザー光線が発射される方位を示す方位角（θ）を検
出すべく前記モータ（７）にはロータリーエンコーダ（
１０１カ装着されている。
そして、レーザー光源囚全体に、下端に重重ｉｌｌを固
着した支持フレームｆｌＺに固定してあり、この支持フ
レーム＋１２１ Ｕゴム等の弾性体で構成されたダンパ
一部材（１３を介して、車体ｆｌ）に取り付けられてい
て、もって、車体（１）の振切やゆれがレーザー光源Ｌ
ＡＩＫ伝わらないようにして、このレーザー光源Ａが常
に水平を保つように構成しである。
着した支持フレームｆｌＺに固定してあり、この支持フ
レーム＋１２１ Ｕゴム等の弾性体で構成されたダンパ
一部材（１３を介して、車体ｆｌ）に取り付けられてい
て、もって、車体（１）の振切やゆれがレーザー光源Ｌ
ＡＩＫ伝わらないようにして、このレーザー光源Ａが常
に水平を保つように構成しである。
前記オプティカルスキャナー（６）は、第３図に示すよ
うに、駆動巻線（１４）に電流を流さない状態で、固定
子０５）に設けである永久磁石市、 ｔｌ、Ｇｌの磁力
の中心に位置している回転子０りの軸芯ｆＰｌ上に光学
ミラー（１８１を固着してあり、前記駆Ｕ巻線１１４１
に流す電流（Ｉ）の強さに対応して発生する回転力と＠
記回転千０′７１に取り付けである制御バネ０印とのね
じりトルクの等しい位置で前記回転子（１７１丁なわち
光学ミラーＯＤが静止すべく構成しである。
うに、駆動巻線（１４）に電流を流さない状態で、固定
子０５）に設けである永久磁石市、 ｔｌ、Ｇｌの磁力
の中心に位置している回転子０りの軸芯ｆＰｌ上に光学
ミラー（１８１を固着してあり、前記駆Ｕ巻線１１４１
に流す電流（Ｉ）の強さに対応して発生する回転力と＠
記回転千０′７１に取り付けである制御バネ０印とのね
じりトルクの等しい位置で前記回転子（１７１丁なわち
光学ミラーＯＤが静止すべく構成しである。
そして、前記回転子面の軸芯（Ｐｉ上に設けた光学ミラ
ーｆ１８）によって前記レーザー発光器（５）から発射
されたレーザー光線を所定方向に反射させるとともに、
その反射方向を＃ｒ′Ｊ記駆勅巻線１４ｉの入力電流（
Ｉ）によって任意の方向に制御するのである。
ーｆ１８）によって前記レーザー発光器（５）から発射
されたレーザー光線を所定方向に反射させるとともに、
その反射方向を＃ｒ′Ｊ記駆勅巻線１４ｉの入力電流（
Ｉ）によって任意の方向に制御するのである。
以下、上記構成になるレーザー光源囚によって芝刈機（
■の位置を測定するシステムについて説明する。
■の位置を測定するシステムについて説明する。
第４図に示すように、地上施設としてのコーナーキュー
ブプリズムｆＢ＋ 、 （Ｃ１、（Ｄ）が３定点に設置
され、前記芝刈機（■上に設けたレーザー光源（３）よ
ｆ）前述したようにオプティカルスキャナー（６１によ
って、上下方向へ所定角度（θ）でスキャンしながら水
平面内をスキャンされるレーザー光線を発射する。 レ
ーザー光線がコーナーキューブプリズム（Ｂｌ 、 （
Ｃ１、（Ｄｌに当たるとその進入経路を逆進し、このレ
ーザー光線が発射された光源臥）に戻り受光器（９）に
よって受光される。 そして、この受光器（９）が夫々
レーザー光線を受光した時点の受光器（９）の向き（４
） 、 （／＄ 、 （匈を一前記ロータリーエンコー
ダ（１０）によって検出し、この検出方位（ｑ） 、
Ｇ！ｐ 、 （４）に基いて芝刈機（■の位置ｔＰｌを
三角測量の原理に基いて算出するのである。
ブプリズムｆＢ＋ 、 （Ｃ１、（Ｄ）が３定点に設置
され、前記芝刈機（■上に設けたレーザー光源（３）よ
ｆ）前述したようにオプティカルスキャナー（６１によ
って、上下方向へ所定角度（θ）でスキャンしながら水
平面内をスキャンされるレーザー光線を発射する。 レ
ーザー光線がコーナーキューブプリズム（Ｂｌ 、 （
Ｃ１、（Ｄｌに当たるとその進入経路を逆進し、このレ
ーザー光線が発射された光源臥）に戻り受光器（９）に
よって受光される。 そして、この受光器（９）が夫々
レーザー光線を受光した時点の受光器（９）の向き（４
） 、 （／＄ 、 （匈を一前記ロータリーエンコー
ダ（１０）によって検出し、この検出方位（ｑ） 、
Ｇ！ｐ 、 （４）に基いて芝刈機（■の位置ｔＰｌを
三角測量の原理に基いて算出するのである。
一方、前述したよう例、前記レーザー光源（２）の１回
目の水平面内のスキャン時に受光器（９）がコーナーキ
ューブプリズムｆＢｌ 、 ｔｅｌ 、 Ｅ）からの反
射光を受光した時点のオブｒイカルスキャナー（６）の
駆動電流（Ｑ 、 （す、 （Ｉ３）をサンプリングす
ることによって、上下方向のレーザー光源Ｌ〜とコーナ
ーキューブプリズムｆＢｌ 、 （Ｃ１、（Ｄ） 、ニ
ーの位置関係（上下方向のスキャン角）を測定してお（
。
目の水平面内のスキャン時に受光器（９）がコーナーキ
ューブプリズムｆＢｌ 、 ｔｅｌ 、 Ｅ）からの反
射光を受光した時点のオブｒイカルスキャナー（６）の
駆動電流（Ｑ 、 （す、 （Ｉ３）をサンプリングす
ることによって、上下方向のレーザー光源Ｌ〜とコーナ
ーキューブプリズムｆＢｌ 、 （Ｃ１、（Ｄ） 、ニ
ーの位置関係（上下方向のスキャン角）を測定してお（
。
そして、２回目の水平面内のスキャン時には、前記ロー
タリーエンコーダ（１０）の検出方位（θｐ 、 ＜ａ
） 。
タリーエンコーダ（１０）の検出方位（θｐ 、 ＜ａ
） 。
（９の近悼では前記サンプリングした駆動電流（１１）
（］２） 、 （％）にわずかな偏差を加えた電流でオ
プティカルスキャナー（６）を駆動して、レーザー光線
がコーナーキューブプリズム（Ｂ！ ｌ （Ｃ１ｌ ＋
Ｄ）に確実に当たるようにするのである。
（］２） 、 （％）にわずかな偏差を加えた電流でオ
プティカルスキャナー（６）を駆動して、レーザー光線
がコーナーキューブプリズム（Ｂ！ ｌ （Ｃ１ｌ ＋
Ｄ）に確実に当たるようにするのである。
図面は本発明に係る移動体の位置検出方法の実施例を示
し、第１図は芝刈作業車の全体側面図、第２図はレーザ
ー光源の構成を示す概略図、第３図はオプティカルスキ
ャナーの構成を示す概略図、そして、第４図は移動体位
置検出の説明図である。 （■・・・修朝体、（３） ・レーザー光源、ｆＢＩ
、 （Ｃ１。 （Ｄｌ・・・・コーナーキューブプリズム、轡、 （＆
Ｑ 、 （１・ ・方位角、（θ） ・・スキャン角。
し、第１図は芝刈作業車の全体側面図、第２図はレーザ
ー光源の構成を示す概略図、第３図はオプティカルスキ
ャナーの構成を示す概略図、そして、第４図は移動体位
置検出の説明図である。 （■・・・修朝体、（３） ・レーザー光源、ｆＢＩ
、 （Ｃ１。 （Ｄｌ・・・・コーナーキューブプリズム、轡、 （＆
Ｑ 、 （１・ ・方位角、（θ） ・・スキャン角。
Claims (1)
- 移動体（■に設けられたレーザー光源囚から順次異なる
方位に向けてレーザー光線を発射し、所定位置に設けら
れた少なくとも３個のコーナーキューブプリズム（Ｂｌ
、 （Ｃ１、（Ｄ）で反射されて戻ってくるレーザー
光線をこの光源囚に設けである受光器（９）で受光し、
その時のレーザー光源Ｗの向きを測定することによりレ
ーザー光源（んと前ｇ己コーナーキューブプリズム（Ｂ
！ 、 （Ｃ１、（Ｄ）とのなす各方位角（＆、）、（
の、（ｆｌ）から移動体（Ｖｌの位置を測定する移動体
の位置検出システムであって、前記レーザー光源囚から
発射されるレーザー光線の水平方向のスキャン速度を１
回目は低速回転で、２回目は高速回転で行なうシーケン
スを繰返し行なうとともに、前記１回目の低速回転時は
レーザー光線の上下方向のスキャン角（θ）を大きく、
２回目の高速回転時は前記上下方向のスキャン角（θ）
を小さく行なうことを特徴とする移動体の位置検出方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21414782A JPS59104503A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 移動体の位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21414782A JPS59104503A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 移動体の位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104503A true JPS59104503A (ja) | 1984-06-16 |
| JPS6341489B2 JPS6341489B2 (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=16651001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21414782A Granted JPS59104503A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 移動体の位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104503A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61117409A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | Komatsu Zoki Kk | 建設機械の現在地検出方法 |
| JPS62254007A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-11-05 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検出装置 |
| JPS62254008A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-11-05 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検出装置 |
| WO1989003049A1 (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Position meter using laser beam |
| JPH03142609A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Ishikawajima Shibaura Kikai Kk | 自動走行作業車の自己位置検出装置 |
| FR2676544A1 (fr) * | 1991-04-11 | 1992-11-20 | Honda Motor Co Ltd | Systeme pour detecter la position d'un corps mobile. |
| WO2016057140A1 (en) | 2014-10-10 | 2016-04-14 | Irobot Corporation | Autonomous robot localization |
-
1982
- 1982-12-07 JP JP21414782A patent/JPS59104503A/ja active Granted
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61117409A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | Komatsu Zoki Kk | 建設機械の現在地検出方法 |
| JPH0511762B2 (ja) * | 1986-04-04 | 1993-02-16 | Toshihiro Tsumura | |
| JPS62254007A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-11-05 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検出装置 |
| JPS62254008A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-11-05 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検出装置 |
| WO1989003049A1 (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Position meter using laser beam |
| JPH03142609A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Ishikawajima Shibaura Kikai Kk | 自動走行作業車の自己位置検出装置 |
| FR2676544A1 (fr) * | 1991-04-11 | 1992-11-20 | Honda Motor Co Ltd | Systeme pour detecter la position d'un corps mobile. |
| WO2016057140A1 (en) | 2014-10-10 | 2016-04-14 | Irobot Corporation | Autonomous robot localization |
| CN106659118A (zh) * | 2014-10-10 | 2017-05-10 | 美国iRobot公司 | 自主机器人定位 |
| EP3203826A4 (en) * | 2014-10-10 | 2018-06-06 | iRobot Corporation | Autonomous robot localization |
| US10067232B2 (en) | 2014-10-10 | 2018-09-04 | Irobot Corporation | Autonomous robot localization |
| CN106659118B (zh) * | 2014-10-10 | 2020-11-13 | 美国iRobot公司 | 自主机器人定位 |
| CN112540380A (zh) * | 2014-10-10 | 2021-03-23 | 美国iRobot公司 | 自主机器人定位 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6341489B2 (ja) | 1988-08-17 |
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