JPS60205381A - 全方位位置検出装置 - Google Patents
全方位位置検出装置Info
- Publication number
- JPS60205381A JPS60205381A JP59062644A JP6264484A JPS60205381A JP S60205381 A JPS60205381 A JP S60205381A JP 59062644 A JP59062644 A JP 59062644A JP 6264484 A JP6264484 A JP 6264484A JP S60205381 A JPS60205381 A JP S60205381A
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- JP
- Japan
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- position detector
- dimensional position
- image
- azimuth
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-
- 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/783—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems
- G01S3/784—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems using a mosaic of detectors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は光を放出又は反射する被検出物体を全方位（て
わたって検出可能な全方位位置検出装置に関する。
わたって検出可能な全方位位置検出装置に関する。
この種の全方位位置検出装置として、数１０度の方位角
をもつ複数個の二次元位置検出器で全方位をカバーする
方式と、魚眼レンズを利用して１つの二次元位置検出器
で全方位をカバーする方式とが従来知られている。
をもつ複数個の二次元位置検出器で全方位をカバーする
方式と、魚眼レンズを利用して１つの二次元位置検出器
で全方位をカバーする方式とが従来知られている。
第１図および第２図は前者の方式の全方位位置検出装置
を、第３図は徒者の方式の全方位位置検出装置の例をそ
れぞれ示している。
を、第３図は徒者の方式の全方位位置検出装置の例をそ
れぞれ示している。
まず第１図および第２因−ておいて、円筒状ケース１の
円筒面に円周方向に分布して複数個のレンズ２が配置さ
れ、これらのレンズ２はそれぞれ数１０度の方位角と数
１０度の仰角の指向範囲３を有し、この指向範囲３が隣
のレンズと幾分型なり合うようｆてして全方位をカバー
するよう（て配置さハている。各レンズ２Ｋｒｉそれぞ
れ二次元位置検出器４が付属され、各レンズ２で集光さ
れた光で各二次元位置検出器４の検出面に結像される。
円筒面に円周方向に分布して複数個のレンズ２が配置さ
れ、これらのレンズ２はそれぞれ数１０度の方位角と数
１０度の仰角の指向範囲３を有し、この指向範囲３が隣
のレンズと幾分型なり合うようｆてして全方位をカバー
するよう（て配置さハている。各レンズ２Ｋｒｉそれぞ
れ二次元位置検出器４が付属され、各レンズ２で集光さ
れた光で各二次元位置検出器４の検出面に結像される。
もしある二次元位置検出器４に被検出物（図示せず）の
画像が結ばれると、この画像は光点位置信号として信号
処理部５へ送られ、ここで被検出物体の方位と仰角がめ
られる。二次元位置検出器４が半導体式二次元位置検出
器である場合、信号処理ｐ＋’１５は第２図に示すよう
に構成され、光点位置信号は増幅器６で増幅された後除
算器７で除算されて二次元位置検出器４の検出面上での
検出位置がめられる。各二次元位置検出器４からの検出
信号は選択回路８で順次演算部９に送られる。この演Ｗ
部９には予め各二次元位ｔＩＩｔ検出器４の指間方向や
指向中心位１１が入力されていて、各二次元位置検出器
イの検出位置の補正を行ない、各二次元位置検出器４０
重なり範囲での被検出物体ＶＣついては精度の高い方の
結果を採用して位置をめ、この位置を表示部１０で表示
する。この全方位位置検出装置の場合、複数個のレンズ
およびａ数個の二次元位置検出器を必要とし高価であり
、り一に隣接した二次元位置検出器の重なり範囲１てお
ける位置信号について特別な処置を施す必要がある。
画像が結ばれると、この画像は光点位置信号として信号
処理部５へ送られ、ここで被検出物体の方位と仰角がめ
られる。二次元位置検出器４が半導体式二次元位置検出
器である場合、信号処理ｐ＋’１５は第２図に示すよう
に構成され、光点位置信号は増幅器６で増幅された後除
算器７で除算されて二次元位置検出器４の検出面上での
検出位置がめられる。各二次元位置検出器４からの検出
信号は選択回路８で順次演算部９に送られる。この演Ｗ
部９には予め各二次元位ｔＩＩｔ検出器４の指間方向や
指向中心位１１が入力されていて、各二次元位置検出器
イの検出位置の補正を行ない、各二次元位置検出器４０
重なり範囲での被検出物体ＶＣついては精度の高い方の
結果を採用して位置をめ、この位置を表示部１０で表示
する。この全方位位置検出装置の場合、複数個のレンズ
およびａ数個の二次元位置検出器を必要とし高価であり
、り一に隣接した二次元位置検出器の重なり範囲１てお
ける位置信号について特別な処置を施す必要がある。
次に第３図における全方位位置検出装置の場合、円筒状
ケース１】の上端部に画角１８ｏ０の魚眼レンズ１２が
設けられ、この魚眼レンズ１２で全方位からの光を集光
ｌ〜、１つの二次元位置検出器１３の検出面１４υ上に
結像させ、この二次元位置検出器１３からの位置信号を
信号処理部１５で処理して被検出物体の方位と仰角をめ
るよう（て構成されている。しかしこの場合魚眼レンズ
１２が高価であるばかりでなく、その歪曲率が１０％以
上であるためＫｉａ線性が悪くて１Ｅ１４な位１がめら
れないという欠点を有している。
ケース１】の上端部に画角１８ｏ０の魚眼レンズ１２が
設けられ、この魚眼レンズ１２で全方位からの光を集光
ｌ〜、１つの二次元位置検出器１３の検出面１４υ上に
結像させ、この二次元位置検出器１３からの位置信号を
信号処理部１５で処理して被検出物体の方位と仰角をめ
るよう（て構成されている。しかしこの場合魚眼レンズ
１２が高価であるばかりでなく、その歪曲率が１０％以
上であるためＫｉａ線性が悪くて１Ｅ１４な位１がめら
れないという欠点を有している。
検出できるような全方位位置検出装置を提供することを
目的としている。
目的としている。
本発明によればこの目的は、円筒状をなし全や
方位から光を入射させる集光窓と、該窓を通して入射す
る光を反射させる円錐状反射鏡と、円錐状反射鏡の反射
光を収束するレンズと、レンズにより結像した被検出物
体の像を検知する二次元位置検出器とを備え、二次元位
置検出器の検出面に結像された被検出物体の画像の座標
から被検出物体の方位角および仰角をめ得るよう（でし
たことによって達成される。
る光を反射させる円錐状反射鏡と、円錐状反射鏡の反射
光を収束するレンズと、レンズにより結像した被検出物
体の像を検知する二次元位置検出器とを備え、二次元位
置検出器の検出面に結像された被検出物体の画像の座標
から被検出物体の方位角および仰角をめ得るよう（でし
たことによって達成される。
次＆で第４図に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。
明する。
円筒状ケース２１の全周にわたって設けられた円筒状集
光窓２２に全方位から入射する光は、円錐状反射鏡２３
で反射され、このすべての反射光は焦点距離の長い収束
レンズ２４で集光されて二次元位置検出器２５の検出面
２６の」二に入射され。
光窓２２に全方位から入射する光は、円錐状反射鏡２３
で反射され、このすべての反射光は焦点距離の長い収束
レンズ２４で集光されて二次元位置検出器２５の検出面
２６の」二に入射され。
この検出面２Ｇに画鐵が結像される。たとえば第５図お
よび第（３図に示すように被検出物体２７け二次元位置
検出器２５の検出面２Ｇの上に被検出物体像２７′とし
て結像される。この検出面２６における被検出物体像２
７″は図面かられかるように水平方向に湾曲し、その水
平方向の縮尺度は仰角が小さい部分はど大きくなった被
検出物体像２７′として結像される。このように円筒状
集光窓２２、円錐状反射鏡２３およびレンズ２４を利用
して二次元位置検出器２５の検出面２６の上に被検出物
体２７をその方位角および仰角に応じた位置に結像させ
ることができる。
よび第（３図に示すように被検出物体２７け二次元位置
検出器２５の検出面２Ｇの上に被検出物体像２７′とし
て結像される。この検出面２６における被検出物体像２
７″は図面かられかるように水平方向に湾曲し、その水
平方向の縮尺度は仰角が小さい部分はど大きくなった被
検出物体像２７′として結像される。このように円筒状
集光窓２２、円錐状反射鏡２３およびレンズ２４を利用
して二次元位置検出器２５の検出面２６の上に被検出物
体２７をその方位角および仰角に応じた位置に結像させ
ることができる。
二次元位置検出器２５の検出面２６に結像された被検出
物体は２７′は光点位置信号として信号処理部２８に送
られ、ここで被検出物体２７の方位角および仰角がめら
れる。第７図はこの信号処理系統を概略的に示している
。２９は集光窓２２の指向範囲を示している。二次元位
置検出器２５からの光点位置信号は増幅器３０で増幅さ
れ、演算器３１で光点のＸ、Ｙ座標値に比例した電圧Ｖ
ｘ。
物体は２７′は光点位置信号として信号処理部２８に送
られ、ここで被検出物体２７の方位角および仰角がめら
れる。第７図はこの信号処理系統を概略的に示している
。２９は集光窓２２の指向範囲を示している。二次元位
置検出器２５からの光点位置信号は増幅器３０で増幅さ
れ、演算器３１で光点のＸ、Ｙ座標値に比例した電圧Ｖ
ｘ。
Ｖｙがめられ、演算部３２で光点の方位角および仰角が
められ、これらが表示部３３で表示される。
められ、これらが表示部３３で表示される。
二次元位置検出器２５はこのように光点の二次元位置を
検出する装置であり、ＯＣＤ、ビジコン、フォトダイオ
ードアレイ、半導体式二次元位置検出器などが使用でき
る。いま半導体二次元位置検出器を使用した場合の信号
処理部２８について詳細に説明する。
検出する装置であり、ＯＣＤ、ビジコン、フォトダイオ
ードアレイ、半導体式二次元位置検出器などが使用でき
る。いま半導体二次元位置検出器を使用した場合の信号
処理部２８について詳細に説明する。
第８図ないし第１０図において、半導体式二次元位置検
出器２５′の検出面２６″上にレンズ２４で集光された
光３４が照射されると、半導体式二次元位置検出器自体
が批抗体であるために、光点と４辺の電極ａ、ｂ、ｃ、
ｄとの間の距離に反比例した大きさの光電流工１〜工４
が光点より四方に流れる。このために光電流１１〜工４
から電圧への変換とアナログ演算により光点の！、７座
標値に比例した２つの電圧を取り出すことができる。
出器２５′の検出面２６″上にレンズ２４で集光された
光３４が照射されると、半導体式二次元位置検出器自体
が批抗体であるために、光点と４辺の電極ａ、ｂ、ｃ、
ｄとの間の距離に反比例した大きさの光電流工１〜工４
が光点より四方に流れる。このために光電流１１〜工４
から電圧への変換とアナログ演算により光点の！、７座
標値に比例した２つの電圧を取り出すことができる。
これは第７図における演算器３１で行なわれる。
この演算器３Ｊでめられた光点の！、７座標値に比例し
た２つの電圧Ｖｘ、Ｖｙは演算部３２でＡ／Ｄ変換して
デジタル値（ｘ、ｙ）とし、このデジタル値Ｃｘ、ｙ）
に対して、直角・極座標変換Ｃｘｒ ｙ−ｐｒ、ｆｉ
）をマイクロコンピュータで行なう。すなわち ｒ ＝４ｘ” ＋ｙ″ θ−ｔａｎ−’そ の計算によって、ｒｌθをめられる。ここでθは被検出
物体の方位角罠相当する。また予めγ座標において四角
ψとｒ座標との関係を入力しておくことにより、次式で
光点位置における仰角ψがめられる。
た２つの電圧Ｖｘ、Ｖｙは演算部３２でＡ／Ｄ変換して
デジタル値（ｘ、ｙ）とし、このデジタル値Ｃｘ、ｙ）
に対して、直角・極座標変換Ｃｘｒ ｙ−ｐｒ、ｆｉ
）をマイクロコンピュータで行なう。すなわち ｒ ＝４ｘ” ＋ｙ″ θ−ｔａｎ−’そ の計算によって、ｒｌθをめられる。ここでθは被検出
物体の方位角罠相当する。また予めγ座標において四角
ψとｒ座標との関係を入力しておくことにより、次式で
光点位置における仰角ψがめられる。
ここでｒ は最小仰角ψｍｉｎにおけるｒの値で１ｎ
ありｔ ｒｍａｘは最大仰角ψｍａｘにおけるｒの値で
ある。このようにして被検出物体２７の画像２７′の光
点位置信号により簡単罠被検出物体２７の方位角および
仰角をめることができ、表示部３３でデジタル表示でき
る。
ある。このようにして被検出物体２７の画像２７′の光
点位置信号により簡単罠被検出物体２７の方位角および
仰角をめることができ、表示部３３でデジタル表示でき
る。
本発明によれば次のような利点が得られる。
（１） 円筒状集光窓、円錐状反射鏡、収束レンズなど
単純な光学部品で構成でき、製作が容易で安価である。
単純な光学部品で構成でき、製作が容易で安価である。
（２） 全方位にわたって被検出物体が二次元位置検出
器の検出面にリング状に結像され、この被検出物体像が
被検出物体の方位角および仰角に比例した位置に結像さ
れるので、単純な計算で短時間に被検出物体の位置を正
確に検出できる。
器の検出面にリング状に結像され、この被検出物体像が
被検出物体の方位角および仰角に比例した位置に結像さ
れるので、単純な計算で短時間に被検出物体の位置を正
確に検出できる。
（３） 円筒状集光窓と円錐状反射鏡と収束レンズから
成る１つの単純な光学系と１つの二次元位置検出器だけ
で構成され、複数の光学系や複数の二次元位置検出器を
もった全方位位置検出装置に比べて機器の調整時間が著
しく短縮できる。
成る１つの単純な光学系と１つの二次元位置検出器だけ
で構成され、複数の光学系や複数の二次元位置検出器を
もった全方位位置検出装置に比べて機器の調整時間が著
しく短縮できる。
第１図は従来の全方位位置検出装置の一部破断斜視図、
第２図は第１図における全方位位置検出装置の信号処理
部の系統図、第３図は従来の別の全方位位置検出装置の
一部破断斜視図、第４囚は本発明に基づく全方位位置検
出装置の一部破断斜視図、第５図および第６図は１１４
図における全方位位置検出装置の被検出物体の検出状態
を説明する全方位位置検出装置の縮小斜視図およびその
二次元位置検出器の検出面の拡大平面内、第７図は第４
図における全方位位置検出装置の信号処理部の系統臼、
第８図、第９図および第１０図はそれぞれ半導体式二次
元位置検出器の断面図、平面図およびその等価回路崗で
ある。 ２２・・・円筒状集光窓、２３・・・円錐状反射鏡、第
２図 第３図 第４図 １ Ｌ ＋ ＋ ＋ −−」
第２図は第１図における全方位位置検出装置の信号処理
部の系統図、第３図は従来の別の全方位位置検出装置の
一部破断斜視図、第４囚は本発明に基づく全方位位置検
出装置の一部破断斜視図、第５図および第６図は１１４
図における全方位位置検出装置の被検出物体の検出状態
を説明する全方位位置検出装置の縮小斜視図およびその
二次元位置検出器の検出面の拡大平面内、第７図は第４
図における全方位位置検出装置の信号処理部の系統臼、
第８図、第９図および第１０図はそれぞれ半導体式二次
元位置検出器の断面図、平面図およびその等価回路崗で
ある。 ２２・・・円筒状集光窓、２３・・・円錐状反射鏡、第
２図 第３図 第４図 １ Ｌ ＋ ＋ ＋ −−」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）円筒状をなし全方位からの光を入射させる集光窓と
、該窓を通して入射する光を反射させる円錐状反射鏡と
、円錐状反射鏡の反射光全集束するレンズと、レンズに
よシ結像した被検出物体の像を検知する二次元位置検出
器とを備え、二次元位置検出器の検出面に結像された被
検出物体の画像の座標から被検出物体の方位角および仰
角をめ得るようにしたこ七を特徴とする全方位位置検出
装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の全方位位置検出装置
において、二次元位置検出器が半導体式二次元位置検出
器、ＣＯＤ、ビジコンあるいはフォトダイオードアレイ
であることを特徴とする全方位位置検出装置。 ３）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の全方位位
置検出装置において、二次元位置検出器の出力信号が電
子計ＩＩ機によって演算処理されて被検出物の方位およ
び仰角がデジタル表示されることを特徴とする全方位位
置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062644A JPS60205381A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 全方位位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062644A JPS60205381A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 全方位位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60205381A true JPS60205381A (ja) | 1985-10-16 |
| JPH0146834B2 JPH0146834B2 (ja) | 1989-10-11 |
Family
ID=13206241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59062644A Granted JPS60205381A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 全方位位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60205381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671193A1 (fr) * | 1990-12-28 | 1992-07-03 | Thomson Brandt Armements | Procede et dispositif de detection de proximite sectorielle d'une cible, et munition utilisant le dispositif. |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691765A (en) * | 1995-07-27 | 1997-11-25 | Sensormatic Electronics Corporation | Image forming and processing device and method for use with no moving parts camera |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59062644A patent/JPS60205381A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671193A1 (fr) * | 1990-12-28 | 1992-07-03 | Thomson Brandt Armements | Procede et dispositif de detection de proximite sectorielle d'une cible, et munition utilisant le dispositif. |
| US5196645A (en) * | 1990-12-28 | 1993-03-23 | Thomson-Brandt Armements | Process and device for the detection of the sectorial proximity of a target, and weapon using the device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0146834B2 (ja) | 1989-10-11 |
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