JPH0452881B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0452881B2 JPH0452881B2 JP58211280A JP21128083A JPH0452881B2 JP H0452881 B2 JPH0452881 B2 JP H0452881B2 JP 58211280 A JP58211280 A JP 58211280A JP 21128083 A JP21128083 A JP 21128083A JP H0452881 B2 JPH0452881 B2 JP H0452881B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lighthouse
- unit
- light emitting
- light receiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基準点から測定点までの方位を光を回
転させながら検出するようにした走行ユニツト等
の位置検出装置に関する。
転させながら検出するようにした走行ユニツト等
の位置検出装置に関する。
一般に、走行ユニツトが定められた軌道上を運
行している場合は、その位置を可逆式オドメータ
（歩度計）などで検出することが容易であるが、
走行ユニツトが任意の方向に移動するものである
と、その方位などの位置検出が困難なものとな
る。
行している場合は、その位置を可逆式オドメータ
（歩度計）などで検出することが容易であるが、
走行ユニツトが任意の方向に移動するものである
と、その方位などの位置検出が困難なものとな
る。
従来、任意の方向に運行する無軌道走行ユニツ
トの方位を知るためには、例えば光学センサを角
度センサとして利用して、走行ユニツトに発光器
を塔載し、また、基準となる直線上などに複数の
受光素子を並べておいて、光の到達の有無によつ
て方位を検出する方法が考えられているが、この
方法では受光素子数が非常に多くなり、かつ、そ
の数によつて角度の分解能が影響されて誤差が大
きくなるなどの難点がある。
トの方位を知るためには、例えば光学センサを角
度センサとして利用して、走行ユニツトに発光器
を塔載し、また、基準となる直線上などに複数の
受光素子を並べておいて、光の到達の有無によつ
て方位を検出する方法が考えられているが、この
方法では受光素子数が非常に多くなり、かつ、そ
の数によつて角度の分解能が影響されて誤差が大
きくなるなどの難点がある。
本発明はこのような背景に基づいてなされたも
ので、方位検出精度を向上させるとともに受光数
を最小数とし、また、検出速度を高めるとともに
検出範囲を拡大することのできる位置検出装置の
提供を目的としている。このような目的の達成の
ため、本発明は、子機に高速回転させられる発光
灯台を設けるとともに、親機に低速回転させられ
る受光器を設け、発受光部が正対したときの回転
角度より方位を検出する構成となつている。
ので、方位検出精度を向上させるとともに受光数
を最小数とし、また、検出速度を高めるとともに
検出範囲を拡大することのできる位置検出装置の
提供を目的としている。このような目的の達成の
ため、本発明は、子機に高速回転させられる発光
灯台を設けるとともに、親機に低速回転させられ
る受光器を設け、発受光部が正対したときの回転
角度より方位を検出する構成となつている。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
すると、位置検出装置は、基準点上に位置させら
れる親機１と、該親機１と離間した位置で移動さ
せられる子機（無軌道走行ユニツトなど）２上に
第１図および第２図に示す如く塔載される。
すると、位置検出装置は、基準点上に位置させら
れる親機１と、該親機１と離間した位置で移動さ
せられる子機（無軌道走行ユニツトなど）２上に
第１図および第２図に示す如く塔載される。
前記親機１は、ベース３の上にターンテーブル
４が回転自在に設けられるとともに、ベース３と
ターンテーブル４との間に、ターンテーブル４を
例えば2.5°／秒程度の角速度で低速度回転させる
ための駆動モータ５、ウオーム６、ホイール７な
どからなる回転駆動機構と、ターンテーブル４の
回転角を例えば0.01°の分解能で検出するための
ロータリーエンコーダ８と、ターンテーブル４の
回転角を360°未満、例えば270°としてロータリー
エンコーダ８の出力信号との比較により検出する
ためのリミツトスイツチ９とが設けられ、ターン
テーブル４の上には、任意の回転角を0°としてこ
のときのロータリーエンコーダ８の出力信号を基
準角とする（例えばターンテーブル４の回転面が
垂直であるとき、その一点を0°とする）ために使
用される垂直センサ１０と、前記子機２までの方
位を検出する方位センサの一部を構成する受光器
１１とがそれぞれ設けられる。そして、受光器１
１の光学的中心は基準点、つまりターンテーブル
４の回転中心線上に設定される。
４が回転自在に設けられるとともに、ベース３と
ターンテーブル４との間に、ターンテーブル４を
例えば2.5°／秒程度の角速度で低速度回転させる
ための駆動モータ５、ウオーム６、ホイール７な
どからなる回転駆動機構と、ターンテーブル４の
回転角を例えば0.01°の分解能で検出するための
ロータリーエンコーダ８と、ターンテーブル４の
回転角を360°未満、例えば270°としてロータリー
エンコーダ８の出力信号との比較により検出する
ためのリミツトスイツチ９とが設けられ、ターン
テーブル４の上には、任意の回転角を0°としてこ
のときのロータリーエンコーダ８の出力信号を基
準角とする（例えばターンテーブル４の回転面が
垂直であるとき、その一点を0°とする）ために使
用される垂直センサ１０と、前記子機２までの方
位を検出する方位センサの一部を構成する受光器
１１とがそれぞれ設けられる。そして、受光器１
１の光学的中心は基準点、つまりターンテーブル
４の回転中心線上に設定される。
一方、前記子機２は、無軌道走行ユニツトなど
のベース１２の上に、親機１の受光器１１ととも
に方位センサを構成するためのHe−Neレーザー
ビームなどを発生する発光器１３が設けられると
ともに、この発光器１３が、ベース１２などに内
蔵されたレーザーダイオードなどのレーザービー
ム発生源と、この発生源からのレーザービームを
導く透孔を有するとともに回転自在な発光灯台１
４と、この発光灯台１４の頂部に取りつけられて
回転面と平行にレーザービームＬを回転放射させ
るためのトツプミラー１５とから構成され、さら
に、ベース１２上などに、発光灯台１４を例えば
3000rpm程度の高速回転させるための駆動モータ
１５、ベルト１６、ブーリ１７，１８などからな
る高速回転機構等が設けられる。そして、子機２
における発光器１３の光学的中心点は、発光灯台
１４の回転中心線上に設定される。また、発光灯
台１４の回転軸と受光器１１の回転軸とは相互に
平行であり、かつ、両回転面は、同一面上に位置
するように設定される。
のベース１２の上に、親機１の受光器１１ととも
に方位センサを構成するためのHe−Neレーザー
ビームなどを発生する発光器１３が設けられると
ともに、この発光器１３が、ベース１２などに内
蔵されたレーザーダイオードなどのレーザービー
ム発生源と、この発生源からのレーザービームを
導く透孔を有するとともに回転自在な発光灯台１
４と、この発光灯台１４の頂部に取りつけられて
回転面と平行にレーザービームＬを回転放射させ
るためのトツプミラー１５とから構成され、さら
に、ベース１２上などに、発光灯台１４を例えば
3000rpm程度の高速回転させるための駆動モータ
１５、ベルト１６、ブーリ１７，１８などからな
る高速回転機構等が設けられる。そして、子機２
における発光器１３の光学的中心点は、発光灯台
１４の回転中心線上に設定される。また、発光灯
台１４の回転軸と受光器１１の回転軸とは相互に
平行であり、かつ、両回転面は、同一面上に位置
するように設定される。
ここで、前記受光器１１について補足説明する
と、その角度分解能は、コリメータなどを使用す
ることにより、ロータリーエンコーダ８と同様に
例えば0.01°とされるが、その理由は、距離３ｍ
程度における子機２の位置検出誤差（振れ）を例
えば１mm以下としたいからで、 振れ＝3000×0.01／360×１／2π＝3000×0.0001745〓0
.52 とすることができる。このような受光器１１はコ
リメータに限定するものではなく、例えば、高性
能を有する光電変換素子、浜松テレビ株式会社の
１次元型半導体位置検出器が適用可能であり、こ
の場合、直線的に移動する光スポツトの位置を連
続した電気信号として出力させ、素子の両端の電
極と光スポツトの距離に応じて光電流が接分され
て、スポツトの位置を例えば34mmの範囲に亘つて
検出し得るようになる。
と、その角度分解能は、コリメータなどを使用す
ることにより、ロータリーエンコーダ８と同様に
例えば0.01°とされるが、その理由は、距離３ｍ
程度における子機２の位置検出誤差（振れ）を例
えば１mm以下としたいからで、 振れ＝3000×0.01／360×１／2π＝3000×0.0001745〓0
.52 とすることができる。このような受光器１１はコ
リメータに限定するものではなく、例えば、高性
能を有する光電変換素子、浜松テレビ株式会社の
１次元型半導体位置検出器が適用可能であり、こ
の場合、直線的に移動する光スポツトの位置を連
続した電気信号として出力させ、素子の両端の電
極と光スポツトの距離に応じて光電流が接分され
て、スポツトの位置を例えば34mmの範囲に亘つて
検出し得るようになる。
一方レーザービームを使用した場合、その広が
りが小さく遠距離まで減衰量の少ない光を到達さ
せることができるものであるが、走行ユニツトを
原子炉圧力容器の表面に沿つて移動させるような
例であると、外表面が円筒面などの非直線状態で
あるため、発光器１３の回転面の同一平面が受光
器１１の光学的中心と交差しない場合もあり得
る。そこで、トツプミラー１５を一軸方向にのみ
凸面状とさせたり、あるいはトツプミラー１５の
付近に一軸方向にのみ凹面を有する光学レンズを
介在させるなどにより、発光灯台１４の回転面と
直交する方向へレーザービームに振れを与えると
ともに、その振れ角の範囲内でレーザービームを
下方に傾けるなどにより対応し得る。
りが小さく遠距離まで減衰量の少ない光を到達さ
せることができるものであるが、走行ユニツトを
原子炉圧力容器の表面に沿つて移動させるような
例であると、外表面が円筒面などの非直線状態で
あるため、発光器１３の回転面の同一平面が受光
器１１の光学的中心と交差しない場合もあり得
る。そこで、トツプミラー１５を一軸方向にのみ
凸面状とさせたり、あるいはトツプミラー１５の
付近に一軸方向にのみ凹面を有する光学レンズを
介在させるなどにより、発光灯台１４の回転面と
直交する方向へレーザービームに振れを与えると
ともに、その振れ角の範囲内でレーザービームを
下方に傾けるなどにより対応し得る。
しかして、親機１と子機２とをそれぞれ運転状
態として、親機１の受光器１１を低速回転または
低速揺動させながら、発光灯台１４を3000rpm程
度で高速回転させると、レーザービームが毎秒50
回程度の間隔で受光器１１を照射することにな
る。このとき、ターンテーブル４上の受光器１１
がトツプミラー１５に正対した瞬間にだけレーザ
ービームの検出がなされ、この検出時のターンテ
ーブル４の回転角をロータリーエンコーダ８によ
つて測定することにより、子機２の方位を親機１
の回転範囲すべてに亘つて検出することができ
る。この場合、ロータリーエンコーダ８の角度分
解能が0.01°を要求しているときは、例えば16な
いし20ビツト程度の性能を有するものが適用され
る。
態として、親機１の受光器１１を低速回転または
低速揺動させながら、発光灯台１４を3000rpm程
度で高速回転させると、レーザービームが毎秒50
回程度の間隔で受光器１１を照射することにな
る。このとき、ターンテーブル４上の受光器１１
がトツプミラー１５に正対した瞬間にだけレーザ
ービームの検出がなされ、この検出時のターンテ
ーブル４の回転角をロータリーエンコーダ８によ
つて測定することにより、子機２の方位を親機１
の回転範囲すべてに亘つて検出することができ
る。この場合、ロータリーエンコーダ８の角度分
解能が0.01°を要求しているときは、例えば16な
いし20ビツト程度の性能を有するものが適用され
る。
以上、説明したように本発明によれば、次のよ
うな効果を奏するものである。
うな効果を奏するものである。
子機に発光灯台を塔載し、高速回転状態の光
線を出力させるものであるから、子機が親機の
360度どの位置にあつても、方向に左右される
ことなく位置検出を行なうことができる。
線を出力させるものであるから、子機が親機の
360度どの位置にあつても、方向に左右される
ことなく位置検出を行なうことができる。
発光灯台と受光器との両方を異なる回転数で
回転させ、発光灯台と受光器との正対する瞬間
を形成して、この瞬間の方位検出を行うことに
よつて、光スポツトの限られた範囲のみの受光
となり、方位検出精度を向上させることができ
る。
回転させ、発光灯台と受光器との正対する瞬間
を形成して、この瞬間の方位検出を行うことに
よつて、光スポツトの限られた範囲のみの受光
となり、方位検出精度を向上させることができ
る。
発光器および発光器をそれぞれ回転させるこ
とによつて、これらの回転範囲内に子機および
親機が存在している場合の方位検出が可能とな
り、方位検出範囲を拡大することができる。
とによつて、これらの回転範囲内に子機および
親機が存在している場合の方位検出が可能とな
り、方位検出範囲を拡大することができる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は親機
の斜視図、第２図は子機の斜視図である。 １……親機、２……子機、４……ターンテーブ
ル、５……駆動モータ、８……ロータリーエンコ
ーダ、１０……垂直センサ、１１……受光器、１
２……ベース、１３……発光器、１４……発光灯
台、１５……トツプミラー、１６……駆動モー
タ。
の斜視図、第２図は子機の斜視図である。 １……親機、２……子機、４……ターンテーブ
ル、５……駆動モータ、８……ロータリーエンコ
ーダ、１０……垂直センサ、１１……受光器、１
２……ベース、１３……発光器、１４……発光灯
台、１５……トツプミラー、１６……駆動モー
タ。
Claims (1)
- １ 基準点上の親機に対して離間した位置で移動
させられる子機にその走行面と直交する回転軸を
中心として、連続的に高速回転する発光灯台を設
け、前記親機に、該発光灯台の回転軸に平行な回
転軸を中心として相対的に低速回転するとともに
受光器と正対したときの受光方向の角度を検出し
て光源の方位を算出するための受光器を設けたこ
とを特徴とする走行ユニツト等の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21128083A JPS60102514A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 走行ユニツト等の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21128083A JPS60102514A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 走行ユニツト等の位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60102514A JPS60102514A (ja) | 1985-06-06 |
| JPH0452881B2 true JPH0452881B2 (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=16603308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21128083A Granted JPS60102514A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 走行ユニツト等の位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60102514A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS557527B2 (ja) * | 1974-04-10 | 1980-02-26 | ||
| JPS5369066A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Detection system for optical posture angle displacement |
| JPS5842771U (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | 株式会社京三製作所 | 移動体の座標検知装置 |
-
1983
- 1983-11-10 JP JP21128083A patent/JPS60102514A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60102514A (ja) | 1985-06-06 |
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