JPS6259804B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は移動物体の経路指示装置に関し、た
とえば自動車や飛行機などの移動物体が移動面上
の予め定められた経路に従つて移動するように操
舵するための信号を発生するような経路指示装置
に関する。

たとえば、自動車などが進行すべき予め定めら
れた経路に従つて自動車が移動できるように操舵
するための経路指示信号を発生できれば大変便利
である。このために、従来からその一例として、
移動体の進行方向前方から鋭い指向性を有するビ
ーム信号を発射させ、移動物体ではその信号を検
知することにより、予め定められた経路に沿つて
移動できるようにされた装置が知られている。し
かしながら、このような装置では、移動物体の進
行方向から信号を発射しているため、複数の移動
物体が同じ経路を走行する場合、先頭の移動物体
はその信号を検知し得ても、後続する他の移動物
体は先頭の移動物体によつて信号が妨害されるた
め、その信号を検知できないという欠点があつ
た。

それゆえに、この発明の主たる目的は、複数の
移動物体が同じ経路を進行する場合であつてもそ
れぞれの移動物体が他の移動物体によつて妨害さ
れることなく経路指示信号を発生し得る移動物体
の経路指示装置を提供することである。

この発明を要約すれば、自動車のような固定面
としての第１の面上を移動可能な移動物体に対し
て、第１の面とこの第１の面とは異なる第２の面
とが交わる線に関連する経路を指示するための装
置であつて、鋭い指向性を有する信号を第１の面
に走査して第２の面に相当する走査面を形成し、
移動物体が走査面と第１の面とによつて規定され
る経路に沿つて移動しているか否かを検出し、そ
の検出結果に基づいて、移動物体が経路に沿つて
移動するための経路指示信号を出力するように構
成したものである。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は以下の図面を参照して行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例の原
理を説明するための図解図である。図において、
たとえば自動車１が走行すべき固定面となる第１
の面としての道路２の上方の固定された位置に、
レーザビーム発生装置３が設けられる。このレー
ザビーム発生装置３は道路２の面上の自動車１が
移動すべき経路に沿う方向に鋭い指向性を有する
レーザビームを走査して第２の面としての走査面
を形成する。すなわち、レーザビーム発生装置は
第３図に示すように、道路２上の経路に沿う方向
でありかつ自動車１が進行してくる方向から進行
すべき方向に、順次レーザビームRBを走査す
る。

一方、移動物体としての自動車１上には、レー
ザビームRBを検知するたとえば太陽電池などの
検知手段４が設けられる。この検知手段４はレー
ザビームRBを検知する。そして、この検知出力
に基づいて自動車１がレーザビームRBが走査さ
れた経路上を移動するのに必要な操舵信号を発生
する。この操舵信号に基づいて自動車１に含まれ
る操舵装置が制御され、それによつて自動車１が
レーザビームRBで走査された経路上を移動す
る。

第４Ａ図および第４Ｂ図はレーザビームを走査
する装置を説明するための図解図である。図にお
いて、レーザビーム発生部３１は、従来より知ら
れたレーザビームを発生するものである。このレ
ーザビーム発生部３１から所定距離離れた位置
に、回動する反射鏡３２が設けられる。この反射
鏡３２は一定角度回動し、レーザビーム発生装置
３１から発生されたレーザビームRBを反射さ
せ、道路２上に順次走査する。

なお、反射鏡３２は、回転させてもよい。ま
た、移動物体の速度が比較的速い場合には、移動
物体の進行すべき方向から移動物体の進行してき
た方向に向つてレーザビームRBを走査してもよ
い。さらに、反射鏡３２にかえてプリズムや多面
反射鏡であつてもよい。たとえば６面体の反射鏡
を用いれば１回転する毎に６つのレーザビーム
RBを順次走査することができる。

第５図はこの発明の一実施例のブロツク図であ
る。図において、検知手段４はたとえば自動車１
上に設けられ、レーザビームRBを検知する。こ
の検知手段は自動車１上でありかつ経路に交差す
る方向に配列される２つの検知器４１，４２を含
む。たとえば、検知器４１は自動車１の右側に設
けられ、検知器４２は左側に設けられる。これら
の検知器４１，４２の検知出力は、増幅回路５
１，５２で増幅されて判別手段としての判別回路
６に与えられる。判別回路６は増幅回路５１，５
２で増幅された検知器４１，４２の検知出力に基
づいて、自動車１が左に操舵すべきであるかある
いは右に操舵すべきであるかを表わす信号を発生
する。すなわち、たとえば右側の検知器４１がレ
ーザビームRBを検知すれば左に操舵すべき信号
を発生し、左側の検知器４２がレーザビームRB
を検知すれば右側に操舵すべき信号を発生する。
また、検知器４１，４２の境界でレーザビーム
RBを検知したことを判別すると、操舵信号を発
生しない。この判別回路６の出力信号は、自動車
１に含まれる操舵装置１１に与えられる。操舵装
置１１は判別回路６の判別出力信号に基づいて自
動車１を左操舵あるいは右操舵する。

なお、判別回路６の判別出力信号を操舵装置１
１に与えることなく、右操舵あるいは左操舵を表
わす表示器を点灯させ、その表示を見て自動車１
の運転者がハンドルを左操舵あるいは右操舵する
ようにしてもよい。また、表示器に限らず、判別
回路６の出力信号に基づいて左操舵あるいは右操
舵を表わす音声を発音させるように構成してもよ
い。

第６図はこの発明の他の実施例のブロツク図で
ある。この実施例は自動車１上に設けられる検知
手段４の数を多くしてより正確な操舵信号を発生
するものである。すなわち、検知手段４はたとえ
ば５つの検知器４１ないし４５を含む。そして、
たとえば中央の検知器４３が自動車１のほぼ中心
部に配列され、検知器４１，４２が検知器４３の
右側に配列され、検知器４４，４５が検知器４３
の左側に配列される。これらの検知器４１ないし
４５の検知出力信号は増幅回路５１ないし５５に
与えられ、所定のレベルにまで増幅される。増幅
回路５１，５２の出力信号はORゲート７１を介
して判別回路６に与えられるとともに、増幅回路
５１の出力信号は判別回路６にも直接与えられ
る。増幅回路５３の増幅された検知信号は直接判
別回路６に与えられる。増幅回路５４，５５の出
力信号はORゲート７２を介して判別回路６に与
えられるとともに、増幅回路５５の出力信号は判
別回路６にも直接与えられる。判別回路６の出力
信号は操舵装置１１に与えられる。判別回路６
は、増幅回路５１ないし５５を介して検知器４１
ないし４５の出力信号のいずれかが入力されたか
を判別し、それぞれの出力信号に応じて、操舵信
号を出力すべきか否か、および右操舵信号あるい
は左操舵信号を出力すべきであるかを判別する。

動作において、自動車１がレーザビームRBで
走査された経路上を正確に移動しているときは、
中央の検知器４３がレーザビームを検知する。こ
の検知器４３の検知出力信号は増幅回路５３で増
幅されて判別回路６に与えられる。判別回路６は
増幅回路５３から信号が与えられたとき、操舵信
号を発生しない。ところが、自動車１が経路から
左にずれると、レーザビームRBがたとえば検知
器４２上を走査することになる。このため、検知
器４２がレーザビームRBを検知する。この検知
出力信号は増幅回路５２で増幅され、ORゲート
７１を介して判別回路６に与えられる。判別回路
６はORゲート７１の出力信号が与えられたと
き、右側に操舵すべき操舵信号を発生する。操舵
装置１１はその操舵信号に基づいて右側に操舵す
る。それによつて、自動車１が右側に移動する。

もし、自動車１が経路から右側にずれた場合
は、たとえばレーザビームRBが検知器４４上を
走査する。それによつて、検知器４４がレーザビ
ームRBを検知する。この検知出力信号は増幅回
路５４で増幅され、ORゲート７２を介して判別
回路６に与えられる。判別回路６はORゲート７
２の出力信号が与えられたとき、左に操舵すべき
操舵信号を発生する。この操舵信号に基づいて操
舵装置１１が左に操舵し、自動車１を左側に向け
て移動させる。なお、自動車１が経路から右側あ
るいは左側に大きくずれたときには、検知器４１
あるいは４５がレーザビームRBを検知する。そ
して、たとえば検知器４１がレーザビームRBを
検知したときは、判別回路６が右側に操舵すべき
操舵信号を発生し、検知器４５がレーザビーム
RBを検知したときは左に操舵すべき信号を発生
する。このとき、検知器４１，４５の出力信号は
それぞれ判別回路６に直接与えられているので、
判別回路６はこれらの出力信号が与えられたこと
を判別すると、右操舵信号あるいは左操舵信号に
それぞれ重みつけて出力する。すなわち、判別回
路６は、検知器４１または４５の出力信号が入力
されると、検知器４２または４４の出力信号が入
力されたときよりも左操舵または右操舵を大きく
する信号を出力する。

なお、この実施例においても、判別回路６の出
力信号で操舵装置１１を操舵させることなく表示
器で左操舵あるいは右操舵を表示させたり、左操
舵あるいは右操舵を音声として発音させるように
してもよい。

第７図はこの発明のその他の実施例のブロツク
図である。前述の第６図に示す実施例では、中央
の検知器４３がレーザビームを検知していても自
動車１が経路に対してある角度を有して移動して
いる場合も考えられる。このようなとき、第６図
では左操舵あるいは右操舵信号を発生しないの
で、自動車１は経路からさらにずれてしまう。そ
こで、この第７図に示す実施例では、自動車１の
前部と後部とにそれぞれ検知手段４ａ，４ｂを設
ける。そして、前部の検知手段４ａと後部の検知
手段４ｂとのそれぞれの検知出力に基づいて経路
に対する自動車１のずれを判別する。すなわち、
前部に設けられる検知手段４ａは第６図と同様に
して、５つの検知器４１ａないし４５ａを含む。
また、後部の検知手段４ｂも同様にして５つの検
知器４１ｂないし４５ｂを含む。検知手段４ａ，
４ｂのそれぞれの検知出力信号は増幅回路５ａ，
５ｂを介して判別回路６に与えられる。判別回路
６の出力信号は操舵装置１１に与えられる。

動作において、自動車１がレーザビームRBで
走査された経路上を正確に移動しているときに
は、検知器４３ａ，４３ｂがそれぞれレーザビー
ムRBを検知する。検知器４３ａ，４３ｂのそれ
ぞれの出力信号はそれぞれ増幅回路５ａ，５ｂを
介して判別回路６に与えられる。判別回路６は検
知器４３ａ，４３ｂのそれぞれの検知出力信号が
与えられたことを判別すると、操舵信号を発生し
ない。ところが、第７図に示すように、自動車１
が経路に対してある角度を有して移動していて、
たとえば検知器４３ａと４２ｂとがレーザビーム
RBを検知したとする。判別回路６は検知器４３
ａ，４２ｂとの検知出力信号が与えられると、左
操舵信号を発生する。

逆に、自動車１が経路に対して右側にある角度
を有して移動し、たとえば検知器４２ａと４４ｂ
とがレーザビームRBを検知したとする。このと
き、判別回路６は検知器４２ａと４４ｂとの検知
出力に基づいて左操舵信号を発生する。また、自
動車１が経路に対して平行でありかつ経路からわ
ずかにずれて移動していて、たとえば検知器４１
ａと４１ｂとがレーザビームRBを検知したとす
る。この場合にも、判別回路６は検知器４１ａと
４１ｂとの出力信号が入力されたことを判別する
と、右操舵信号を出力する。すなわち、この判別
回路６は、検知器４３ａと４３ｂとの出力信号以
外の信号が入力されたことを判別すると必らず右
操舵あるいは左操舵信号を出力する。

このように、自動車１の前部と後部とに検知手
段４ａ，４ｂを設けたことによつて、経路に対す
る自動車１のずれを判別することができるので、
より正確に操舵信号を発生させることができる。

第８Ａ図ないし第８Ｃ図はこの発明のさらにそ
の他の実施例を示すブロツク図である。この実施
例は、第１図ないし第３図に示したレーザ発生装
置３を道路２の上方に所定の間隔を有して２個設
ける。そして、２つのレーザビーム発生装置３，
３はそれぞれ同期しかつ異なる周波数f1、f2のレ
ーザビームを平行に走査する。なお、この実施例
では、２つのレーザビームが走査された２つの線
の中心が自動車１の移動すべき経路として定めら
れる。

一方、自動車１上には、異なる周波数の２つの
レーザビームのそれぞれを検知する検知器４６，
４７が経路に対して交差する方向に平行に配列さ
れる。そして、各検知器４６，４７の検知出力信
号は、増幅回路５１，５２で増幅されて判別回路
６に与えられる。判別回路６の出力信号は操舵装
置１１に与えられる。

動作において、自動車１が経路上を正確に移動
しているときには、検知器４６が周波数f1のレー
ザビームを検知し、検知器４７が周波数f2のレー
ザビームを検知する。検知器４６，４７の検知出
力信号が増幅回路５１，５２で増幅されて判別回
路６に与えられると、判別回路６は操舵信号を発
生しない。ところが、第８Ｂ図に示すように、自
動車１が経路より右側にずれると、検知器４６は
周波数f1のレーザビームを検知するが、他方の検
知器４７は周波数f2のレーザビームを検知しなく
なる。検知器４６の検知出力信号が増幅回路５１
を介して判別回路６に与えられ、検知器４７の検
知出力信号が判別回路６に与えられなくなると、
判別回路６は左操舵信号を発生する。逆に、第８
Ｃ図に示すように、自動車１が経路から左にずれ
ると、検知器４６が周波数f1のレーザビームを検
知しなくなり、検知器４７が周波数f2のレーザビ
ームを検知することになる。そして、検知器４７
の検知出力信号が増幅回路５２を介して判別回路
６に与えられ、検知器４６の検知出力信号が判別
回路６に与えられなくなると、判別回路６は今度
は右側に操舵すべき操舵信号を発生する。

このように、異なる周波数のレーザビームを、
自動車１の移動すべき経路をはさんで道路１上に
平行に走査し、自動車にそれぞれのレーザビーム
を検知する検知器４６，４７を設け、一方の検知
器の検知出力信号が与えられなくなつたとき操舵
信号を発生させることができる。

なお、この実施例においても、前述の第７図と
同様にして、検知手段４を自動車１の前部と後部
とに設け、それぞれの検知手段の出力に基づいて
経路に対する自動車１のずれを検知するようにし
てもよい。

また、上述の実施例では、異なる周波数の２つ
のレーザビームを所定の間隔を隔てて平行に走査
するようにした。しかしながら、これに限ること
なく同一の周波数のレーザビームを所定の間隔を
隔てて平行に走査するようにしてもよい。このた
めには、前述の第４Ａ図および第４Ｂ図で説明し
たレーザビーム発生部３１で発生されたレーザビ
ームを、たとえばプリズムなどによつて２つのレ
ーザビームに分割して、それぞれを２つの反射鏡
で反射させて走査すればよい。

第９図はこの発明の他の実施例を説明するため
の図解図である。前述の第１図ないし第３図では
道路１が直線であり、この直線の道路上にレーザ
ビームを走査するようにしたが、道路がカーブを
描いている場合には、この第９図に示すように、
レーザビームRBが曲線上を走査するようにす
る。このためには、前述の第４Ａ図および第４Ｂ
図で説明した反射鏡３２を、曲線状の道路上を走
査するように駆動するようにすればよい。また、
反射鏡として曲面鏡を用いてもよい。

なお、上述の実施例では、移動物体として自動
車１に適用した場合について説明したが、これに
限ることなく移動物体が飛行機であつてもよい。
そして、飛行機の場合には、地上にレーザビーム
発生装置を設け、上方に向つてレーザビームを走
査し、飛行機には下面に検知手段を設けるように
すればよい。

また、上述の実施例では、レーザビームを走査
するようにしたが、これは光や電波が超音波など
をビーム状に走査するようにしてもよい。

以上のように、この発明によれば、第１の面か
ら所定距離だけ離れた位置より鋭い指向性を有す
る信号を走査して第２の面に相当する走査面を形
成し、移動物体では、移動方向と走査面とに交差
する方向に配列した複数の走査信号検知手段で走
査信号を検知し、それによつて経路に対するずれ
を判別し、その判別に基づいて移動物体が経路に
沿つて移動するための経路指示信号を出力するこ
とができる。したがつて、進行方向から信号を走
査する従来のものでは、同じ経路を複数の移動物
体が移動する場合に、先頭の移動物体は走査信号
を検知し得ても、後続する移動物体は先頭の移動
物体によつて走査信号が妨害されて検知できなく
なるが、この発明では、同じ経路を複数の移動物
体が移動している場合であつても、各移動物体は
他の移動物体によつて走査信号を妨害されること
なく検知できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例の原
理を説明するための図解図である。第４Ａ図およ
び第４Ｂ図はレーザビームを走査する装置を説明
するための図解図である。第５図はこの発明の一
実施例のブロツク図である。第６図はこの発明の
他の実施例のブロツク図である。第７図はこの発
明のその他の実施例のブロツク図である。第８Ａ
図ないし第８Ｃ図はこの発明のその他の実施例の
ブロツク図である。第９図はこの発明のさらにそ
の他の実施例を説明するための図解図である。 図において、１は自動車、２は道路、３はレー
ザビーム発生装置、３１はレーザ発生部、３２は
反射鏡、４，４ａ，４ｂは検知手段、４１ないし
４５，４１ａないし４５ａ，４１ｂないし４５ｂ
は検知器、６は判別回路、７１，７２はORゲー
トを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の面と、前記第１の面とは異なる第２の
   面との交わる線を移動経路とし、移動物体に対し
   て前記移動経路を指示するための経路指示装置で
   あつて、 鋭い指向性を有する信号を発生する信号発生手
   段、 前記第１の面から所定距離だけ離れた位置に設
   けられ、前記信号発生手段から発生された信号を
   線ビーム状で前記第１の面に順次走査して、前記
   第２の面に相当する走査面を形成する走査手段、 前記移動物体の移動方向と前記走査面に交差す
   る方向に、前記移動物体に配列された複数の走査
   信号検知手段、 前記複数の走査信号検知手段出力に応答して、
   前記第２の面に対する前記移動物体のずれを判別
   して、前記移動物体が移動すべき方向を判別する
   ずれ判別手段、ならびに 前記ずれ判別手段出力に基づいて、前記移動物
   体が前記経路に沿つて移動するための経路指示信
   号を出力する指示信号出力手段を備えた、移動物
   体の経路指示装置。 ２ 前記信号発生手段は１つの指向性の鋭い信号
   を発生する手段を含み、 前記走査手段が前記１つの指向性の鋭い信号を
   走査して前記走査面を形成し、 前記複数の走査信号検知手段は、前記移動物体
   の移動方向に交差しかつ前記走査面に対して交差
   する方向に順次配列される、特許請求の範囲第１
   項記載の移動物体の経路指示装置。 ３ 前記指向性の鋭い信号は周波数成分を含む信
   号であつて、 前記信号発生手段はそれぞれが周波数の異なる
   複数の信号を発生する手段を含み、 前記走査手段は前記複数の異なる信号を走査し
   て前記第２の面に対して平行な複数の走査面を形
   成し、 前記複数の走査信号検知手段は、それぞれが前
   記周波数の異なる複数の走査された信号を検知し
   得るように配列される、特許請求の範囲第１項記
   載の移動物体の経路指示装置。 ４ 前記走査手段は前記複数の信号をそれぞれが
   ある間隔を有して平行に走査する手段を含み、 前記複数の検知手段は、それぞれ前記間隔以上
   の長さを有して前記少なくともいずれか一方の面
   に対して交差するように平行に配列される、特許
   請求の範囲第３項記載の移動物体の経路指示装
   置。 ５ 前記ずれ判別手段は前記複数の走査信号検知
   手段出力に基づいて重みづけされた方向を指示す
   るための信号を出力するようにした、特許請求の
   範囲第１項記載の移動物体の経路指示装置。 ６ さらに、前記ずれ判別手段出力に基づいて、
   前記移動物体が前記経路に対してずれを少なくし
   て移動するように操舵するための操舵手段を含
   む、特許請求の範囲第１項記載の移動物体の経路
   指示装置。 ７ 前記信号発生手段は、前記指向性の鋭い信号
   を光信号で発生する手段を含む、特許請求の範囲
   第１項記載の移動物体の経路指示装置。 ８ 前記光信号を発生する手段は、レーザ光を発
   生する手段を含む、特許請求の範囲第７項記載の
   移動物体の経路指示装置。 ９ 前記信号発生手段は、前記指向性の鋭い信号
   を超音波で発生する手段を含む、特許請求の範囲
   第１項記載の移動物体の経路指示装置。