JPS61225681A - Automatic tracking type distance measuring apparatus - Google Patents

Automatic tracking type distance measuring apparatus

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Publication number
JPS61225681A
JPS61225681A JP6712485A JP6712485A JPS61225681A JP S61225681 A JPS61225681 A JP S61225681A JP 6712485 A JP6712485 A JP 6712485A JP 6712485 A JP6712485 A JP 6712485A JP S61225681 A JPS61225681 A JP S61225681A
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JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
angle
vertical
main body
wise
Prior art date
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Pending
Application number
JP6712485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Takeuchi
幸一 竹内
Hiroyuki Ogino
弘幸 荻野
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.)
SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN
Hitachi Zosen Corp
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 SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN, Hitachi Zosen Corp filed Critical SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN
Priority to JP6712485A priority Critical patent/JPS61225681A/en
Publication of JPS61225681A publication Critical patent/JPS61225681A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To automatically vary the direction of the body according to a preset pattern, by memorizing the horizontal-wise angle and vertical-wise angle to be made of the body based on the pattern into a memory. CONSTITUTION:When an actuation switch of a measuring device is turned ON, the horizontal-wise angle theta1 and the vertical-wise angle alpha1 of the body 4 are detected with a detector 5 and are read out with a CPU7 at each specified time from the start of measurement. On the other hand, the horizontal-wise angle theta2 and the vertical-wise angle alpha2 corresponding to each time are read out of a memory 6 to calculate deviations DELTAtheta and DELTAalpha between both the horizontal-wise angles theta1 and theta2 and both the vertical-wise angles alpha1 and alpha2. The attitude of the body 4 is controlled with a servo mechanism 8 so that the deviations DELTAtheta and DELTAalpha will become zero, thereby enabling automatic varying of the direction of the body 4 according to a preset pattern.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、船舶などに装備される自動追尾式距離測定
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to an automatic tracking distance measuring device installed on a ship or the like.

従来の技術とその問題点 自動追尾式距離測定装置は、地上側の定点に配置された
投光器などから発射される誘導光線を追尾しながら、定
点と船舶などの間の距離を測定するものであるが、その
追尾可能範囲は、測定装置が投光器と正対した場合を基
準として一定角度内に限られている。そのために、例え
ば、測定開始時などに測定装置が投光器と反対の方向を
向いている場合には追尾不可能であるために、追尾可能
範囲になるまで測定装置の向きを変えてやらなければな
らない。従来では、その向きを変える操作を手動によっ
て行なっていた。
Conventional technology and its problems Automatic tracking distance measuring devices measure the distance between a fixed point and a ship, etc. by tracking a guiding light beam emitted from a floodlight placed at a fixed point on the ground side. However, the tracking range is limited to a certain angle with respect to the case where the measuring device directly faces the projector. For this reason, for example, if the measuring device is facing in the opposite direction to the projector when starting measurement, tracking will not be possible, so the direction of the measuring device must be changed until the tracking is possible. . Conventionally, the operation to change the direction was performed manually.

この発明の目的は、測定装置がいずれの方向を向いてい
ても、手動によることなく、自動的に定点を追尾しうる
ように装置の向きを変えることのできる距離測定装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a distance measuring device that can automatically change the orientation of the device so that it can track a fixed point without manual intervention, no matter which direction the measuring device is facing. .

問題点を解決するための手段 この発明による自動追尾式距離測定装置は、航行体に水
平および垂直方向に揺動自在に支持されかつ距離測定機
構および追尾機構を有する測定装置本体と、本体がそれ
ぞれ基準線となす水平角および垂直角を検出する検出器
と、測定装置作動開始時から時間の経過にしたがって本
体があらかじめ設定されたパターンにしたがって向きを
変えていくときにそのパターンを表わす水平角および垂
直角を記憶している手段と、上記時間の経過にしたがっ
て検出器によって検出した水平角および垂直角を読みと
るとともに、記憶手段から経過した時間に対応する水平
角および垂直角を読みとり、両水平角および垂直角の偏
差を算出する手段と、算出手段によって求められた偏差
に基づいてその偏差が零となるように本体の姿勢を制御
する手段とを備えている。
Means for Solving the Problems The automatic tracking distance measuring device according to the present invention includes a measuring device main body that is supported by a navigation object so as to be swingable in horizontal and vertical directions and has a distance measuring mechanism and a tracking mechanism, and a main body that is A detector that detects the horizontal and vertical angles formed with the reference line, and a horizontal angle and a A means for storing vertical angles, a horizontal angle and a vertical angle detected by the detector as the time elapses are read, and a horizontal angle and a vertical angle corresponding to the elapsed time are read from the storage means, and both horizontal angles are read. and means for calculating the vertical angle deviation, and means for controlling the attitude of the main body based on the deviation determined by the calculating means so that the deviation becomes zero.

実  施  例 自動追尾式距離測定装置は、航行体(1)に水平および
垂直方向に揺動自在に支持されかつ距離測定機構(2)
および追尾機構〈3)を有゛する測定装置本体(4)と
、本体(4)がそれぞれ基準線となす水平角(θ1)お
よび垂直角(σ1)を検出する検出器(5)と、測定装
置作動開始時から時間の経過にしたがって本体(1)が
あらかじめ設定されたパターンにしたがって向きを変え
ていくときにそのパターンを表わす水平角(θ2)およ
び垂直角(σ2)を記憶している手段(6)と、上記時
間の経過にしたがって検出器(5)によって検出した水
平角(θ1)および垂直角(σ1)を読みとるとともに
、記憶手段(6)から経過した時間に対応する水平角(
θ2)および垂直角(σ2)を読みとり、両水平角(θ
1) (θ2)および垂直角(σ1) (σ2)の偏差
(八〇) (Δσ)を検出する手段(7)と、陣出手段
(7)によ。
Example An automatic tracking distance measuring device is supported by a navigation object (1) so as to be swingable in the horizontal and vertical directions, and has a distance measuring mechanism (2).
and a measuring device main body (4) having a tracking mechanism (3), a detector (5) that detects the horizontal angle (θ1) and vertical angle (σ1) that the main body (4) makes with the reference line, respectively, and a measuring device main body (4) having a tracking mechanism (3). Means for storing horizontal angles (θ2) and vertical angles (σ2) representing a preset pattern when the main body (1) changes direction according to a preset pattern over time from the start of device operation. (6), and the horizontal angle (θ1) and vertical angle (σ1) detected by the detector (5) as the time elapses, and the horizontal angle (θ1) corresponding to the elapsed time is stored in the storage means (6).
θ2) and vertical angle (σ2), and both horizontal angles (θ
1) By means (7) for detecting the deviation (80) (Δσ) of (θ2) and the vertical angle (σ1) (σ2), and by the means (7) for starting.

つて求められた偏差(Δθ) (△σ)に基づいてその
偏差(Δθ)(Δσ)が零となるように本体(1)の姿
勢を制御する手段(8)とを備えている。
and means (8) for controlling the attitude of the main body (1) based on the deviation (Δθ) (Δσ) obtained by the method so that the deviation (Δθ) (Δσ) becomes zero.

地上(9)側の定点には、距離測定機構(2)および追
尾機構(3)とそれぞれ相対するように距離測定用反射
プリズム(10)および追尾用投光器(11)がそれぞ
れ配置されている。
At a fixed point on the ground (9) side, a distance measuring reflection prism (10) and a tracking floodlight (11) are arranged so as to face the distance measuring mechanism (2) and the tracking mechanism (3), respectively.

距離測定機構(2)は、図示しない距IIl測定用光線
発生器を有し、光線発生器から距離測定用プリズム(1
0)に向って光線を発射し、同プリズム(10)から反
射した光線を受光して発射光と反射光の位相差により距
離を算出するものである。追尾機#1(3)は、第2図
に示すように、凸レンズ(12)と、凸レンズ(12)
の焦点のやや後方に配置されている受光器(13)とを
備えている。受光器(13)は、第3図に詳しく示ずよ
うに、4分υ】ダイオードよりなり、これは投光器(1
1)からの光線によって結ばれた像の中心からのずれに
より、そのずれに応じた大きさの信号を出力する。この
出力信号を本体(1)の姿勢を制御する手段であるサー
ボ機構〜(8)に入力し、サーボ機構(8)によって、
その出力が等しくなるように本体(1)の姿勢をフィー
ドバック制御することにより、距離測定機構(2)が距
離測定用プリズム(10)を追尾する。したがって、追
尾が可能となるためには、受光器(13)が一定量以上
の光線を受けてサーボ機構(8)を制御しうる大きさの
信号を出力することが必要である。記憶手段(6)およ
び算出手段(7)は、それぞれコンピュータのメモリー
、CPUである。
The distance measuring mechanism (2) has a light beam generator for measuring distance IIl (not shown), and a distance measuring prism (1
The prism (10) emits a light beam toward the prism (10), receives the light beam reflected from the same prism (10), and calculates the distance based on the phase difference between the emitted light and the reflected light. Tracker #1 (3) has a convex lens (12) and a convex lens (12), as shown in Fig. 2.
and a light receiver (13) located slightly behind the focal point of the lens. The receiver (13) consists of a 4-minute υ] diode, as shown in detail in FIG.
Depending on the deviation from the center of the image formed by the light rays from 1), a signal of a magnitude corresponding to the deviation is output. This output signal is input to the servo mechanism (8) which is a means for controlling the attitude of the main body (1), and the servo mechanism (8)
The distance measuring mechanism (2) tracks the distance measuring prism (10) by feedback controlling the attitude of the main body (1) so that the outputs thereof are equal. Therefore, in order to enable tracking, it is necessary for the light receiver (13) to receive a certain amount of light or more and output a signal of a magnitude that can control the servo mechanism (8). The storage means (6) and the calculation means (7) are a computer memory and a CPU, respectively.

第4図および第5図は、メモリー(6)に記憶されてい
る水平角(θ2)および垂直角(σ2)のパターンをそ
の一例としてそれぞれ示す。
FIG. 4 and FIG. 5 each show, as an example, the horizontal angle (θ2) and vertical angle (σ2) patterns stored in the memory (6).

測定装置作動スイッチが入れられると、検出器(5)に
よって本体(1)の水平角(θ1 〉および垂直角(σ
1 )がそれぞれ検出され、CPLJ(7)によって測
定開始時から所定時間経過毎に検出器(5)から水平角
(θ1)および垂直角(σ1)が読みとられるとともに
、メモリー(6)からその時間に対応する水平角(θ2
)および垂直角(σ2)が読みとられ、両水平角(θ1
 )(θ2)および垂直角(σI)、(σ2)の偏差(
八〇) (Δσ)が算出される。
When the measuring device operation switch is turned on, the horizontal angle (θ1 〉 and vertical angle (σ
1) are detected, and the CPLJ (7) reads the horizontal angle (θ1) and vertical angle (σ1) from the detector (5) at predetermined time intervals from the start of measurement, and also records them from the memory (6). Horizontal angle corresponding to time (θ2
) and vertical angle (σ2) are read, and both horizontal angles (θ1
) (θ2) and the deviation of the vertical angle (σI), (σ2) (
80) (Δσ) is calculated.

そして、サーボ機構(8)によって偏差(Δθ:) (
Δσ)が零となるように本体(1)の姿勢が制御される
。これにより、第4図および第5図に示すようなあらか
じめ設定されたパターンにしたがって本体(1)はその
向きを変えていくが、追尾機構(3)による追尾が可能
となると、サーボ機構(8)の制御は、CPLJ (7
)の指令に基づくものから、追尾機構(3)の指令に基
づくものに切換えられる。その切換えのため手段は、追
尾機構(3)の受光器(13)が出力する信号の大きさ
に基づいて切換信号を出力するものであればよく、CP
U(7)によることも可能である。
Then, the deviation (Δθ:) (
The attitude of the main body (1) is controlled so that Δσ) becomes zero. As a result, the main body (1) changes its direction according to a preset pattern as shown in FIGS. 4 and 5, but when tracking by the tracking mechanism (3) becomes possible, the servo mechanism ) is controlled by CPLJ (7
) is switched from one based on the command of the tracking mechanism (3) to one based on the command of the tracking mechanism (3). The switching means may be any means that outputs a switching signal based on the magnitude of the signal output by the light receiver (13) of the tracking mechanism (3), and the CP
It is also possible to use U(7).

発明の効果 この発明によれば、記憶手段に本体がなすべき水平角J
3よび垂直角をあらかじめ設定されたパターンに基づい
て記憶させておくことにより、そのパターンにしたがっ
て本体の向きを自動的に変えることができる。
Effects of the Invention According to this invention, the horizontal angle J that the main body should make is stored in the storage means.
3 and the vertical angle based on a preset pattern, the orientation of the main body can be automatically changed according to the pattern.

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

図面はこの発明の実施例を示し、第1図は距離測定装置
の配置構成を示す概略側面図、第2図は追尾機構の概略
配置構成図、第3図は受光器の正面図、第4図および第
5図はそれぞれ記憶手段に記憶されている水平角および
垂直角のパターンを示す説明図である。 (1)・・・航行体、(2)・・・距離測定機構、(3
)・・・追尾機構、(4)・・・本体、(5)・・・検
出器、(6)・・・記憶手段、(7)・・・算出手段、
(8)・・・制御手段、(θ、)(θ2)・・・水平角
、(σ1 ) (σ2)・・・垂直角、(Δθ) (Δ
σ)(・・・偏差。 第1図 手続補正書 昭和60年5 月73日 弗 特許庁長官  志 賀   学  殿 1、事件の表示  昭和60年特許頓第67124  
号2、発明の名称   自動追尾式距離測定装置3、補
正をする者 事件との関係    特許出顯人 5、補正命令の日付   昭和  年  月   日以
上 特許請求の範囲 航行体(1)に水平および垂直方向に揺動自在に支持さ
れかつ距離測定機構(2)および追尾機構(3)を有す
る測定装置本体(4)と、本体(4)がそれぞれ基Q!
線となす水平角(θ、)および垂直角(σ、)を検出す
る検出器(5)と、測定装置作動開始時から時間の経過
にしたがって本体(4)があらかじめ設定されたパター
ンにしたがって向きを変えていくときにそのパターンを
表わす水平角(02)および垂直角(σ2)を記憶して
いる手段(6)と、上記時間の経過にしたがって検出器
く5)によって検出した水平角(θ1)および垂直角(
σ、)を読みとるとともに、記憶手段(6)から経過し
た時間に対応する水平角(θ2)および垂直角(σ2)
を読みとり、両水平角(θI)(θ2)および垂直角(
σ、)(σ2)の偏差(Δθ)(Δσ)を算出する手段
(7)と、算出手段(7)によって求められた偏差(Δ
θ)(Δσ)に基づいてその偏差(Δθ)(Δσ)が零
となるように本体(1)の姿勢を制御する手段(8)と
を備えている自動追尾式測定装置。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic side view showing the arrangement of the distance measuring device, FIG. 2 is a schematic arrangement and arrangement of the tracking mechanism, FIG. 3 is a front view of the light receiver, and FIG. 5 and 5 are explanatory diagrams showing patterns of horizontal angles and vertical angles respectively stored in the storage means. (1) ... Navigation object, (2) ... Distance measurement mechanism, (3
)...tracking mechanism, (4)...main body, (5)...detector, (6)...storage means, (7)...calculation means,
(8)...Control means, (θ,) (θ2)...Horizontal angle, (σ1) (σ2)...Vertical angle, (Δθ) (Δ
σ) (...deviation. Figure 1 Procedural Amendment May 73, 1985 Manabu Shiga, Commissioner of the Japan Patent Office 1, Incident Indication Patent No. 67124 of 1985
No. 2, Title of the invention Automatic tracking distance measuring device 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent issuer 5, Date of amendment order Showa year, month, day or more Horizontal and perpendicular to the scope of claim (1) A measuring device main body (4) is supported so as to be swingable in the direction and has a distance measuring mechanism (2) and a tracking mechanism (3), and the main body (4) is based on Q!
A detector (5) detects the horizontal angle (θ, ) and vertical angle (σ, ) formed with the line, and the main body (4) is oriented according to a preset pattern over time from the start of the measurement device operation. means (6) for storing the horizontal angle (02) and vertical angle (σ2) representing the pattern as the pattern changes, and the horizontal angle (θ1) detected by the detector (5) as time passes. ) and vertical angle (
σ, ), and the horizontal angle (θ2) and vertical angle (σ2) corresponding to the elapsed time from the storage means (6).
Read and calculate both horizontal angles (θI) (θ2) and vertical angle (
Means (7) for calculating the deviation (Δθ) (Δσ) of σ, )(σ2) and the deviation (Δθ) obtained by the calculating means (7)
and means (8) for controlling the attitude of the main body (1) based on θ)(Δσ) so that the deviation (Δθ)(Δσ) thereof becomes zero.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 航行体(1)に水平および垂直方向に揺動自在に支持さ
れかつ距離測定機構(2)および追尾機構(3)を有す
る測定装置本体(4)と、本体(4)がそれぞれ基準線
となす水平角(θ_1)および垂直角(σ_1)を検出
する検出器(5)と、測定装置作動開始時から時間の経
過にしたがって本体(1)があらかじめ設定されたパタ
ーンにしたがって向きを変えていくときにそのパターン
を表わす水平角(θ_2)および垂直角(σ_2)を記
憶している手段(6)と、上記時間の経過にしたがって
検出器(5)によって検出した水平角(θ_1)および
垂直角(σ_1)を読みとるとともに、記憶手段(6)
から経過した時間に対応する水平角(θ_2)および垂
直角(σ_2)を読みとり、両水平角(θ_1)(θ_
2)および垂直角(σ_1)(σ_2)の偏差(Δθ)
(Δσ)を算出する手段(7)と、算出手段(7)によ
って求められた偏差(Δθ)(Δσ)に基づいてその偏
差(Δθ)(Δσ)が零となるように本体(1)の姿勢
を制御する手段(8)とを備えている自動追尾式測定装
置。
A measuring device main body (4) is supported by the navigation vehicle (1) so as to be swingable in the horizontal and vertical directions and has a distance measuring mechanism (2) and a tracking mechanism (3), and the main body (4) each serves as a reference line. When the detector (5) detects the horizontal angle (θ_1) and the vertical angle (σ_1) and the main body (1) changes direction according to a preset pattern over time from the start of the measurement device operation. means (6) for storing horizontal angle (θ_2) and vertical angle (σ_2) representing the pattern; and horizontal angle (θ_1) and vertical angle ((σ_2) detected by the detector (5) as time passes). σ_1) and storage means (6)
Read the horizontal angle (θ_2) and vertical angle (σ_2) corresponding to the time that has passed since then, and calculate both horizontal angles (θ_1) (θ_
2) and the deviation (Δθ) of the vertical angle (σ_1) (σ_2)
(Δσ), and based on the deviation (Δθ) (Δσ) obtained by the calculation means (7), the main body (1) is adjusted so that the deviation (Δθ) (Δσ) becomes zero. An automatic tracking measuring device comprising means (8) for controlling posture.
JP6712485A 1985-03-29 1985-03-29 Automatic tracking type distance measuring apparatus Pending JPS61225681A (en)

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Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5415365A (en) * 1977-07-06 1979-02-05 Shin Meiwa Ind Co Ltd Bottom cleaner for pool or the like
JPS57172266A (en) * 1981-04-17 1982-10-23 Auto Process:Kk Distance measuring device
JPS598221U (en) * 1982-06-30 1984-01-19 古河電気工業株式会社 Ground wire support clamp

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