JPS6014114A - 移動体の位置測定方法 - Google Patents

移動体の位置測定方法

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JPS6014114A
JPS6014114A JP58122651A JP12265183A JPS6014114A JP S6014114 A JPS6014114 A JP S6014114A JP 58122651 A JP58122651 A JP 58122651A JP 12265183 A JP12265183 A JP 12265183A JP S6014114 A JPS6014114 A JP S6014114A
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moving body
corner cube
cube prisms
prisms
moving
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JP58122651A
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Toshihiro Tsumura
俊弘 津村
Tadashi Fujiwara
藤原 直史
Masafumi Hashimoto
雅文 橋本
Shigeru Tanaka
滋 田中
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Kubota Corp
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光ビームを用いた無人走行車輛や航空機等の
移動体を誘導するためにその位置を測定する方法に関し
、詳しくは、例えば本願出願人が特願昭57−9088
6号や特願昭58−1509号等で既に提案しているよ
うに、移動体から発射する光1°−ムを回転走査すると
ともに、前記移動体とは離れた少なくとも3つの定位置
に設けられたコーナーキューブプリズムからの前記発射
光ビームの反射光ビームを検出することによシ、前記移
動体に対する夫々のコーナーキューブプリズムの方位角
を検出し、もって三角測量の原理によシ移動体の位置を
測定する方法に1列する。
かかる光ビームを利用した移動体の位置測定方法は、旧
来考えられていたような、テレビカメラを利用したシ超
音波を利用する方法等に比べて、システムの規模や複雑
度、測定精度あるいはノイズ等の面で格段に優れている
という基本的利点を有している。
しかしながら、かかる従来の光ビーム利用位;4測定方
法においては、予め測定される移動体の移動域である所
与の測定範囲の周囲にコーナーキューブプリズムを3個
だけ配設しておき、この3個のコーナーキューブプリズ
ムの位IR関係(夫々の間の既知の定圧rptx>とそ
れらによる3つの方位角検出結果とから移動体の位置を
演算n1ll 尼するようにしていだのであるが、この
場合には測定範囲の一部分(3個のコーナーキューブプ
リズムにより囲まれる三角形の中心部近くの範囲)では
相当高度な測定精度が得られるもののその他の部分では
測定精度が低下する傾向があり、測定範囲の全てに亘っ
て十分高い測定精度を得ることはできな、いという間碩
があった。
この問題により具体的に説明すれば下記の通りである。
先ず、この位置測定方法の基本的原理および具体的手法
について説明しておく。
−ナーキューププリズム1,2.8(光を入射方向に返
す特殊なプリズム)を設置し、移動体vよpv−ザービ
ームを掃引して移動体Vの進行方向vpから各位置A、
B、Cまでの角度θム。
θB、θ0を測定する。 そして、これらの角度情報を
用いて、次のように移動体Vの現在位R(x’T+ 。
yv)および進行方位0マをめる。
即ち、3位置A 、B 、Cは既知であるから、隣シ合
う位置同士の距離lλ、1BtlOも既知であシ、従っ
て、角ε0が算出できる。 角α、βをα=00−θ人
、β=θ0−θB ・・・(1)で定義すると、コ位置
A、B訃よび移動体Vを結ぶ円0^、ならびに、β位1
直B、Cおよび移動体Vを結び円OBの中心FJA標(
xoh e yoh ) e (XQntyon )は
翫 となシ、また、円0λ、OBの方程式は、となる。 こ
こで、移動体Vの現在位置(xv、y、)は、円OAと
円OBの交点であるから、上記(3)式を解く事によっ
て、 のように咬シ、また、移動体Vの進行方位のようにまる
次に、上記手法によシ決定さtLる移動体の現在位置(
xv、yv)および進行方位0マの誤差について検討し
た結果を示す。
上記誤差のセ因としては、 (I)3位置A、B、C間の距m 1k 、1−13 
、noの測定誤差(△1) (11)移動体Vよシ測定される角度0人、θB、θ0
の測定誤差(△θ) のふたつが考えられる。
そこで、とれらの測定に誤差(△l、△θ)が生じた場
合、それによって移動体Vの9置(”tyマ)および方
位0マの決定にどのような影響を受けるかを調べた。
いま、−例として第2図に示すように、△ABCが直角
二等辺三角形の場合を考えると、移動体Vが基準点Cか
ら距離ρV、角度φ7のところに位置するとき、β人、
βs、laの測定において±0.5%の誤差(△l)が
あった場合、あるいは、θ人、θB、θOの測定におい
て±0. / dogの誤差(△0)があった場合の位
置(Xマ、yv)および方位θマの欝誤差を、計算シミ
ュレーションにょ請求めた・その結果の一例を第8図(
イ)、(ロ)に、また、位置と方位の誤差の最大値をρ
マイの関数として表わしたもの、および、これらの誤差
をφ7の関数として表わしたものを第4図(イ)、(ロ
)に示す。
これらの図から、移動体Vが△人BCの外接円近傍に位
11りするときに測定誤差(△l、△0)による影響を
非常に大きく受けること、ならびに、△ABCの内部に
移動体Vが位置するときには、辺ACあるいはBCに近
づくにつれこれらの誤差(△l、△0)の影響が大きく
なることがわかる。
そして、△ABCの外部では、移動体Vが基準点Cから
遠去かるにつれて、誤差(△l、八〇へが−次間数的に
増加していることがわかる。
なお、ここでは△ABCが直角二等辺三角形の場合のシ
ミュレーション結果について説明したが、△ABCが一
般の三角形である場合にも上記と同様の傾向があること
が判っておシ、要するに、移動体が3個のコーナーキュ
ーブが形成する三角形の内部に位置するときには、外部
に位置するときに比べて、格段に小さな誤差で位置およ
び方位の測定を行なえるのである。
本発明は、上記実情に鑑7みてなされたものであって、
所与の測定範囲がどのような形状のもので5あっても、
その全範囲において十分高い精度での位置測定が可能な
移動体の位置測定方法を提供せんとすることにある。
上記目的を達成するに、本発明による移動体の位置測定
方法は、胃記した方法において、前記コーナーキューブ
プリズムを、前記移動体の移動域である所与の測定範囲
の周囲に、全体として四角形を形成する状態に7個配置
しておき、先ず、前記7個のコーナーキューブプリズム
の前記移動体に苅する方位角の検出結果に基いて、移動
体を包囲する3個のコーナーキューブプリズムを判定し
、次に、その判定された3個のコーナーキューブプリズ
ムに対応する3つの方位角に基いて前記移動体の位置を
演算する、という手順によることを特徴とする。
上記特徴により発揮さ−れる効果は下記の通りである。
即ち、移動体の位置を演算するための方位情報として、
測定範囲がどのような形状のものであっても、常に、移
動体を包囲する3個のコーナーキューブプリズムからの
方位1青報を採用するようにしたので、従来のように移
動イ本力ぶ3個のコーナーキューブプリズムの為す三角
形の外側に位f2?する状態で計測することが無く、常
に極めて高い精度での測定を行なえるようになったので
ある。
以下、図面に基いて本発明方法の実施例を説明する。
第5図は、移動体Vの位置・方位測定方法の概略原理図
を示す。
々′r5図において、Sは移動体Vの予定移動域である
ところの所与の測定範囲を示し、この氾1j定範囲Sの
周囲の定位置A、B、C,Dに全体として略正方形を為
す状態に、都合ダ個のコーナーキューブプリズム1,2
,8.4を配設シである。
これらコーナーギューププリヌ゛ム1,2,8゜4は、
夫々、いずれの方向から入射した光ビームもその入射し
た経路を戻るように反射する、という光学的性質を備え
ており、市販されている。
一方、移動体Vからは回転走査される光ビームが発射さ
れ、そして、その発射光ビーノ、のn1J記4Erコー
ナーキユーブプリズム1,2,8.4からの反射光ビー
ムを受光することによって、移動体Vに対する各コーナ
ーキューフ゛プリズム1.2,8.4の方位角θA、 
OB、θC9θDを1灸出する。
さて、回転走査する光ビームを発射する手段として、移
動体Vには、第6図に示す様にレーザー光線発生器5、
電気モータ6により回転するプリズム7が積載され、と
のプリズム7を回転することによってレーザー光線を回
++1=させる。
このプリズム7は回転速度の制御を行うに応答性を高め
るため回転質量を軽−ハ【化せんとしてJ’tJいられ
ており、プリズム7に代えて平面鏡を用いてもよい。
8はハーフミラ−19は受光器であって、nIJ記コー
ナーキューブプリズム1,2,8.4からの反射光を検
出するだめのものである。
10はモータ6に直結され、プリズム7の方向を出力す
るアブソリュートエンコーダであシ、この出力は回転速
度制御用計算機11に入力されている。
そして、前記受光器9が前記各コーナーキューブプリズ
ム1,2,8.4からの反射光を検出したときのエンコ
ーダlOの出力(移動体Vに対する各コーナーキューブ
プリズム1,2゜8.4の方位角OA + OR+ O
ctθDに+[j当する)は、位置算出用計算機12に
入力される。 この計算機12においては、前記方位角
データθA、01N。
OC+ 0]’)から、△AJIC,△ACI)、ΔB
CD、△ABDの夫々に関して、前記第1図で示した原
理と同様に、角α9βをめ、例えば第7図に示すような
条件に法いて、移動体Vがどの三角形の内部に位置する
かを判定する。 尚、第7図における斜線範囲内に((
2,β)があれば、移動体Vは△ΔBC内に位置するも
のと判定される。
他の場合も同様にして判定される。
そして、このようKして判定されたところの、移動体V
を包囲する3つのコーナーキューブプリズムによる角度
情報を用いて、前記第1図T’=基いて説明した原理と
同様のアルゴリスムにより、移動体Vの位置および方位
を測定するのである。
なお、本実施例においては、グ個のコーリ−キューブプ
リズム1,2,8.4を、全体として略正方形を為すよ
うに配設した場合を示したが、これに限らず、地形によ
る制限等のために、例えば長方形とか平行四辺形とが、
あるいけ、一般の四角形となるように配設しても何ら差
支えない。 ただ、正方形に近い方がより優れた位置測
定精度が得られることは確かである。
【図面の簡単な説明】
禁 第1図は位置および方位方法の基本的原理を説明するた
めの図、第2図は位置および方位測定誤差のシミュV−
ジョンに関する説明図、第8図(イ)、(ロ)および第
4図(イ)、←)は誤差シミュレーション結果を示すグ
ラフ、第5図は本発明方法の原)11!を説明するゾこ
めの概略図、第6図は移動体の構成を示す概略図、そし
て、第7図は判定条件の一例を示すグラフである。 角、S・・・・・・測定範囲、■・・・・・・移動体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ 移動体Vから発射する光ビ゛−ムを回転走査すると
    ともに、前記移動体Vとは離れた少なくとも3つの定位
    置に設けられたコーナーキューブプリズムからの前記発
    射光ビームの反射光ビームを検出することによシ、前記
    移動体Vに対する夫々のコーナーキューブプリズムの方
    位角を検出し、もって三角測量の原理によシ移動体の位
    置を測定する方法であって、前記コーナーキューブプリ
    ズムを、前記移動体Vの移動域でちる新年の測定範囲S
    の周囲に、全体として四角形を形成する状態に1個装置
    しておき、先ず、前記を個のコーナーキューブプリズム
    1.2.8.4の前記移動体Vに対する方位角の検出結
    果に基いて、移動体Vを包囲する3個のコーナーキュー
    ブプリズムを判定し、次に、その判定された3個のコー
    ナーキューブプリズムに対応する3つの方位角に基いて
    前記移動体Vの位置を演算することを特徴とする移動体
    の位置測定方法。 ■ 前記1個のコーナーキューブプリズム1゜2.8.
    4を、全体で正方形−またはほぼ正方形を為すように配
    置することを特徴とする特許請求の範囲第0項に記載の
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62224289A (ja) * 1986-03-25 1987-10-02 Agency Of Ind Science & Technol 固定化酵素及びその製造方法
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