JPS6067812A - 移動体の傾斜角検出システム - Google Patents
移動体の傾斜角検出システムInfo
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- JPS6067812A JPS6067812A JP17535883A JP17535883A JPS6067812A JP S6067812 A JPS6067812 A JP S6067812A JP 17535883 A JP17535883 A JP 17535883A JP 17535883 A JP17535883 A JP 17535883A JP S6067812 A JPS6067812 A JP S6067812A
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- Japan
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- light
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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- G01C15/002—Active optical surveying means
- G01C15/004—Reference lines, planes or sectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (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。
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、移動体の傾斜角検出システム、特例、所定の
基準平面に対してレベリングを行なうような場合に有効
に利用可能なM斜角検出システムに関する。
基準平面に対してレベリングを行なうような場合に有効
に利用可能なM斜角検出システムに関する。
従来、基準平面に対してレベリングを行々う手段として
は、基準となる平面を所定範囲に亘ってスキャンニング
するレーザー光線等を移動体に向けて発射し%移動体上
に設けられた受光器によって受光される光線の位置情報
建基りて基準平面に対する移動体の傾きを演算する手段
等が考えら九ているが、光源と受光点の間の距離に関係
なく光源から発射した光を傾斜や標高の絶対的な基準と
してhたので、光源からの距離が犬きくなる程測定誤差
が増大する欠点が有り、それ故に、所定の基準平面を設
定するのが極めて困難であつfc。
は、基準となる平面を所定範囲に亘ってスキャンニング
するレーザー光線等を移動体に向けて発射し%移動体上
に設けられた受光器によって受光される光線の位置情報
建基りて基準平面に対する移動体の傾きを演算する手段
等が考えら九ているが、光源と受光点の間の距離に関係
なく光源から発射した光を傾斜や標高の絶対的な基準と
してhたので、光源からの距離が犬きくなる程測定誤差
が増大する欠点が有り、それ故に、所定の基準平面を設
定するのが極めて困難であつfc。
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、簡単な装置および操作で所定の基準平面に対
する移動体の傾きを検出可能な移動体の傾斜角検出シス
テムを提供することKある。
の目的は、簡単な装置および操作で所定の基準平面に対
する移動体の傾きを検出可能な移動体の傾斜角検出シス
テムを提供することKある。
上記目的を達成すべく、本発明による移動体の傾斜角検
出システムは、少なくとも3基のコーナーキューブプリ
ズムを3角形を構成する既知の3位置に配設する一方、
8動体止には、その縦軸芯方向所定範囲に亘って往復揺
動しながら前記コーナーキューブプリズムを同時に投射
可能な平面ビーム状の光線を発射し、かつ、前記縦軸芯
周りに回動自在であって縦軸芯方向に対して傾斜および
上下動自在に構成された光源。
出システムは、少なくとも3基のコーナーキューブプリ
ズムを3角形を構成する既知の3位置に配設する一方、
8動体止には、その縦軸芯方向所定範囲に亘って往復揺
動しながら前記コーナーキューブプリズムを同時に投射
可能な平面ビーム状の光線を発射し、かつ、前記縦軸芯
周りに回動自在であって縦軸芯方向に対して傾斜および
上下動自在に構成された光源。
および、この光源より発射され前記コーナーキューブプ
リズムで反射して戻ってくる光線を受光可能な受光器を
前記光源と実質的に同じ位置に設け、かつ、前記受光器
による反射光受光時における前記光源の仰角、傾きおよ
び高さを検出する手段を設けて、3基のコーナーキュー
ブプリズムの全てから同時((反射光が得られるように
光源の仰角、傾きおよび高さを調節することにより、前
記3基のコーナーキューブプリズムの構成する基準平面
に、光源から発射される光線のスキャンニング平面とを
一致させ、その時点における光源の仰角、傾きおよび高
さの検出結果に基いて、前記3基のコーナーキューブプ
リズムによって形成される基準平面に対する移動体の傾
斜角を検出する点に特徴を有する。
リズムで反射して戻ってくる光線を受光可能な受光器を
前記光源と実質的に同じ位置に設け、かつ、前記受光器
による反射光受光時における前記光源の仰角、傾きおよ
び高さを検出する手段を設けて、3基のコーナーキュー
ブプリズムの全てから同時((反射光が得られるように
光源の仰角、傾きおよび高さを調節することにより、前
記3基のコーナーキューブプリズムの構成する基準平面
に、光源から発射される光線のスキャンニング平面とを
一致させ、その時点における光源の仰角、傾きおよび高
さの検出結果に基いて、前記3基のコーナーキューブプ
リズムによって形成される基準平面に対する移動体の傾
斜角を検出する点に特徴を有する。
上記特徴構成故に下記の如き優れた効果が発揮されるに
至った。
至った。
即ち、基準平面を構成するに、3基のコーナーキューブ
プリズムを3角形を構成するように配設するのみである
から、その位置関係の設定が比較的容易であるとともに
、移動体上から発射されてこれら3基のコーナーキュー
ブプリズムから反射して戻ってくる光線が、各プリス°
ムから同時に受光されるように光源の向きを調節する、
とhう非常に簡単な操作で、3基のコーナーキューブプ
リズムによって形成される所定平面すなわち基準平面に
対する移動体の傾斜角を検出できるに至ったのである。
プリズムを3角形を構成するように配設するのみである
から、その位置関係の設定が比較的容易であるとともに
、移動体上から発射されてこれら3基のコーナーキュー
ブプリズムから反射して戻ってくる光線が、各プリス°
ムから同時に受光されるように光源の向きを調節する、
とhう非常に簡単な操作で、3基のコーナーキューブプ
リズムによって形成される所定平面すなわち基準平面に
対する移動体の傾斜角を検出できるに至ったのである。
以下、本発明の実施例を図面に基りて説明する。
@1図に示すように、3基のコーナーキューブプリズム
囚、 (B) 、 (C)を比較的近接させて3角形を
構成する既知の3位置に配設する。 一方、移動体M上
には、後記構成になる平面ビーム状の光を発射する光源
としてのレーザー光源(L)を設け、この光源+Llと
実質的に同じ位置に設けである受光器+Slによって、
前記光源1)から発射され、コーナーキューブプリズム
囚、 (Bl 、 fclで反射して戻ってくるレーザ
ー光を受光し、その受光時における光源Llの仰角(θ
1)、傾き(θ2)および高さくhlを検出する手段を
設けて、最終的には前記各コーナーキューブプリズム(
3)、 (B) 、 fclの全てから同時に反射光が
受光されるように光源の仰角、傾きおよび高さを調節し
て、その時点での光源iL)の仰角(θ1)、傾き(θ
2)、および高さfhl検出結果に基いて、@記3基の
コーナーキューブプリズム(5)、 (B) 、 [C
)によって形成される所定の基準平面fF)に対する移
動体Mの傾斜角(Δのを検出すべく構成しである。
囚、 (B) 、 (C)を比較的近接させて3角形を
構成する既知の3位置に配設する。 一方、移動体M上
には、後記構成になる平面ビーム状の光を発射する光源
としてのレーザー光源(L)を設け、この光源+Llと
実質的に同じ位置に設けである受光器+Slによって、
前記光源1)から発射され、コーナーキューブプリズム
囚、 (Bl 、 fclで反射して戻ってくるレーザ
ー光を受光し、その受光時における光源Llの仰角(θ
1)、傾き(θ2)および高さくhlを検出する手段を
設けて、最終的には前記各コーナーキューブプリズム(
3)、 (B) 、 fclの全てから同時に反射光が
受光されるように光源の仰角、傾きおよび高さを調節し
て、その時点での光源iL)の仰角(θ1)、傾き(θ
2)、および高さfhl検出結果に基いて、@記3基の
コーナーキューブプリズム(5)、 (B) 、 [C
)によって形成される所定の基準平面fF)に対する移
動体Mの傾斜角(Δのを検出すべく構成しである。
前記レーザー光源fL+を構成するに、第2図および第
3図に示すように、移動体Mの縦軸芯1))周りに回転
駆動されるフレーム(1)上に、モータ(2)Kよって
横軸芯iQl固りに往復揺動されるシャーシ(3)を軸
支し、このシャーシ13)上に前記横軸芯fQ)と直交
する方向にレーザー光を発射するレーザー発振器(4)
を配設するとともに、この発振器(4)から発射される
レーザー光の光軸上に円筒レンズ(6)を配設し、もっ
て、このレンズ(5)を通過後のレーザー光が横方向に
拡がる平面ビーム光となるようにしてあり、前記横軸芯
+01周わに往復揺動するとともに縦軸芯(P)周りに
回転し、て、平面ビーム状のレーザー光を各コーナーキ
ューブ(5)、 fBl 、 (C)に向けて同時に発
射するように構成しである。
3図に示すように、移動体Mの縦軸芯1))周りに回転
駆動されるフレーム(1)上に、モータ(2)Kよって
横軸芯iQl固りに往復揺動されるシャーシ(3)を軸
支し、このシャーシ13)上に前記横軸芯fQ)と直交
する方向にレーザー光を発射するレーザー発振器(4)
を配設するとともに、この発振器(4)から発射される
レーザー光の光軸上に円筒レンズ(6)を配設し、もっ
て、このレンズ(5)を通過後のレーザー光が横方向に
拡がる平面ビーム光となるようにしてあり、前記横軸芯
+01周わに往復揺動するとともに縦軸芯(P)周りに
回転し、て、平面ビーム状のレーザー光を各コーナーキ
ューブ(5)、 fBl 、 (C)に向けて同時に発
射するように構成しである。
更に、前記光源fLlは、前記フレーム(l全体を軸芯
側副りに傾斜可能に構成するとともに、全体を上下動自
在にしである。
側副りに傾斜可能に構成するとともに、全体を上下動自
在にしである。
そして、先ず、前記3基のコーナーキューブ元、 13
] 、 fclのうち何れか1基のコーナーキューブプ
リズム(3)から反射光を受光するように光源(L)の
仰角(θ1)を調節した後、その1基のコーナーキュー
ブプリズム(5)を含む2基のコーナーキューブプリズ
ム(3)、田)からの反射光を同時に受光するように%
光源fL)の傾き(θ2)を調節する。
] 、 fclのうち何れか1基のコーナーキューブプ
リズム(3)から反射光を受光するように光源(L)の
仰角(θ1)を調節した後、その1基のコーナーキュー
ブプリズム(5)を含む2基のコーナーキューブプリズ
ム(3)、田)からの反射光を同時に受光するように%
光源fL)の傾き(θ2)を調節する。
次に、前記2基のコーナーキューブプリズム(至)、
fBl 、 [C1から同時に反射光を受光する状態を
維持するように光源fLlの仰角(θ1)を調節しなが
ら、かつ、前記受光器fslが3基のコーナーキューブ
プリズムIAI 、 [Bl 、 fclの全てから反
射光を同時に受光するように光源[1を上下動させるこ
とによって、3基のコーナーキ一−ププリズム囚iB)
、 fc)の構成する基準平面iF)に、光源(Ll
から発射される光線のスキャンニング平面とを一致させ
、その時点における前記横軸芯+01周りの揺動角、す
なわち、光源化)のコーナーキューブプリズム(至)、
fB) 、 IC>)が形成する基準平面億)に対す
る仰角(θ1)、軸芯叶)周りの傾き(θ2)、および
、光源(L)の高さFhlを夫々軸芯fQl 、 fR
lの回動および縦軸芯IF)方向の上下uノに連動する
エンコーダ(6)。
fBl 、 [C1から同時に反射光を受光する状態を
維持するように光源fLlの仰角(θ1)を調節しなが
ら、かつ、前記受光器fslが3基のコーナーキューブ
プリズムIAI 、 [Bl 、 fclの全てから反
射光を同時に受光するように光源[1を上下動させるこ
とによって、3基のコーナーキ一−ププリズム囚iB)
、 fc)の構成する基準平面iF)に、光源(Ll
から発射される光線のスキャンニング平面とを一致させ
、その時点における前記横軸芯+01周りの揺動角、す
なわち、光源化)のコーナーキューブプリズム(至)、
fB) 、 IC>)が形成する基準平面億)に対す
る仰角(θ1)、軸芯叶)周りの傾き(θ2)、および
、光源(L)の高さFhlを夫々軸芯fQl 、 fR
lの回動および縦軸芯IF)方向の上下uノに連動する
エンコーダ(6)。
+71 、 +81によって検出するのである。
このようにして、検出された光源fLlの仰角(θl)
、傾き(θ2)および高さfhlに基すて、制御装置と
してのマイクロコンピュータ(9)によって。
、傾き(θ2)および高さfhlに基すて、制御装置と
してのマイクロコンピュータ(9)によって。
前記3基のコーナーキューブ[Al 、 fBl 、
IC)によって形成さり、る例えば水平面のような基準
平面iF]に対する光源fL)の傾斜角すなわち移動体
W)の傾斜角(Δのを算出するのである。
IC)によって形成さり、る例えば水平面のような基準
平面iF]に対する光源fL)の傾斜角すなわち移動体
W)の傾斜角(Δのを算出するのである。
尚、前記レーザー光源(Llから発射されるレーザー光
を平面ビーム状に偏向する手段としては、本実施例で採
用した円筒レンズに限らず、オプティカルスキャナー等
のように電磁的にレーザー光を偏向可能な手段、あるい
は、ポリゴンミラー等のように光学的に偏向可能な手段
等、実質的に平面ビーム状にレーザー光を偏向可能な手
段であれば、どのようなものでもよい。
を平面ビーム状に偏向する手段としては、本実施例で採
用した円筒レンズに限らず、オプティカルスキャナー等
のように電磁的にレーザー光を偏向可能な手段、あるい
は、ポリゴンミラー等のように光学的に偏向可能な手段
等、実質的に平面ビーム状にレーザー光を偏向可能な手
段であれば、どのようなものでもよい。
又、光源fLlから発射される光線としては、レーザー
光に限らず、平面ビーム状の光を発射可能であれば、ど
のような光源であってもより0更に又、光源(LlOコ
ーナーキューブプリズムfA] 、 [Bl 、 ic
lに対する向きの調節は、人為的な手動あるIAは自動
いず九の操作で行なってもよい。
光に限らず、平面ビーム状の光を発射可能であれば、ど
のような光源であってもより0更に又、光源(LlOコ
ーナーキューブプリズムfA] 、 [Bl 、 ic
lに対する向きの調節は、人為的な手動あるIAは自動
いず九の操作で行なってもよい。
図面は木発面に係る移動体の傾斜角検出システムの実施
例を示し、第1図はシステムの説明図、第2図はレーザ
ー光源の構成を示す図面、そして、@3図は仰角の説明
図である。 +A] 、 iBl 、 fcl・・・・・コーナーキ
ューブプリズム、M・・・・・・f8幼体、(P)・・
・・・移動体Mの縦軸芯、fL)・・・・・−1[%
fsl・・・・・・受光器、(θl)・・・・・・仰角
、 (θ2)・・・・・・傾き、(h)・・・・・・高
さ、(F)・・・・・・基準平面。 (Δθ)・・・・・・移動体(v)の傾斜角。
例を示し、第1図はシステムの説明図、第2図はレーザ
ー光源の構成を示す図面、そして、@3図は仰角の説明
図である。 +A] 、 iBl 、 fcl・・・・・コーナーキ
ューブプリズム、M・・・・・・f8幼体、(P)・・
・・・移動体Mの縦軸芯、fL)・・・・・−1[%
fsl・・・・・・受光器、(θl)・・・・・・仰角
、 (θ2)・・・・・・傾き、(h)・・・・・・高
さ、(F)・・・・・・基準平面。 (Δθ)・・・・・・移動体(v)の傾斜角。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも3基のコーナーキューブプリズム(3)、
(B) 、 (C)を3角形を構成する既知の3位置に
配設する一方、移動体M上には、その縦軸芯fP)方向
所定範囲に亘って往復揺動しながら前記コーナーキュー
ブプリズム(3)、 (Bl 、 (C)を同時に投射
可能な平面ビーム状の光線を発射し、かつ。 前記縦軸芯1)周りに回動自在であって縦軸芯[P)方
向に対して傾斜および上下動自在に構成された光源(L
l、および、この光源fL)より発射され前記コーナー
キューブプリズム(Al 、 (Bl 、 [C1で反
射して戻ってくる光線を受光可能な受光器Is)を前記
光源[L)と実質的に同じ位置に設け、かつ、前記受光
器(S)による反射光受光時における前記光源口の仰角
(θl)、傾き(θ2)および高さ[h)を検出する手
段を設けて、3基のコーナーキューブプリズム(3)、
f81 、 (C1の全てから同時に反射光が得られ
るように光源(Llの仰角(θl)、傾き(θ2)およ
び高さくh)を調節することにより、前記3基のコーナ
ーキューブプリズム(3)、 (Bl 、 (C1の構
成する基準平面fF)Vc、光源色)から発射さ九る光
線のスキャンニング平面とを一致させ、その時点におけ
る光源fLlの仰角(θl)、傾き(θ2)および高さ
fh)の検出結果に基いて、前記3基のコーナーキュー
ブプリズム(5)、 (Bl 、 (C)によって形成
される基準平面(F)に対する移動体(■の傾斜角(l
のを検出することを特徴とする移動体の傾斜角検出シス
テム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17535883A JPS6067812A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 移動体の傾斜角検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17535883A JPS6067812A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 移動体の傾斜角検出システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6067812A true JPS6067812A (ja) | 1985-04-18 |
JPH0260124B2 JPH0260124B2 (ja) | 1990-12-14 |
Family
ID=15994675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17535883A Granted JPS6067812A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 移動体の傾斜角検出システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6067812A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62172279A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Komatsu Ltd | 車両の位置計測方式 |
JPS62179675A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-06 | Komatsu Ltd | 車両の三次元位置計測方式 |
EP1096224A2 (de) * | 1999-10-29 | 2001-05-02 | HILTI Aktiengesellschaft | Rotationsbaulaser |
EP1484578A1 (de) * | 2003-06-06 | 2004-12-08 | HILTI Aktiengesellschaft | Rotationsbaulaser |
US20160280036A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Hitachi, Ltd. | Inclination detection method, inclination detection apparatus, and equipment for detecting inclination |
CN110806201A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-18 | 中山大学 | 一种基于高精度水平基准的校正方法及装置 |
WO2020215202A1 (zh) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 激光水平仪及其使用方法 |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17535883A patent/JPS6067812A/ja active Granted
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62172279A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Komatsu Ltd | 車両の位置計測方式 |
JPS62179675A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-06 | Komatsu Ltd | 車両の三次元位置計測方式 |
JPH07122666B2 (ja) * | 1986-02-03 | 1995-12-25 | 株式会社小松製作所 | 車両の三次元位置計測方式 |
EP1096224A2 (de) * | 1999-10-29 | 2001-05-02 | HILTI Aktiengesellschaft | Rotationsbaulaser |
EP1096224A3 (de) * | 1999-10-29 | 2002-04-17 | HILTI Aktiengesellschaft | Rotationsbaulaser |
EP1484578A1 (de) * | 2003-06-06 | 2004-12-08 | HILTI Aktiengesellschaft | Rotationsbaulaser |
US20160280036A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Hitachi, Ltd. | Inclination detection method, inclination detection apparatus, and equipment for detecting inclination |
US9950587B2 (en) * | 2015-03-26 | 2018-04-24 | Hitachi, Ltd. | Inclination detection method, inclination detection apparatus, and equipment for detecting inclination |
WO2020215202A1 (zh) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 激光水平仪及其使用方法 |
CN113785172A (zh) * | 2019-04-23 | 2021-12-10 | 罗伯特·博世有限公司 | 激光水平仪及其使用方法 |
US11674800B2 (en) | 2019-04-23 | 2023-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Laser level meter and use method therefor |
CN113785172B (zh) * | 2019-04-23 | 2023-09-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 激光水平仪及其使用方法 |
CN110806201A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-18 | 中山大学 | 一种基于高精度水平基准的校正方法及装置 |
CN110806201B (zh) * | 2019-11-13 | 2020-11-20 | 中山大学 | 一种基于高精度水平基准的校正方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0260124B2 (ja) | 1990-12-14 |
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