JPH08178651A - 移動体の方位検出装置 - Google Patents
移動体の方位検出装置Info
- Publication number
- JPH08178651A JPH08178651A JP6321872A JP32187294A JPH08178651A JP H08178651 A JPH08178651 A JP H08178651A JP 6321872 A JP6321872 A JP 6321872A JP 32187294 A JP32187294 A JP 32187294A JP H08178651 A JPH08178651 A JP H08178651A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- image pickup
- angle
- moving body
- information
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御構成(特に移動体側)の複雑化を回避し
ながら、地上側において極力高精度で移動体の方位検出
ができるようにする。 【構成】 互いに異なる性質の光を発光する複数個の発
光体T0,T1,T2,T3が、移動体Aに平面視にお
いて設定配置関係で分散配置され、地上側に、各発光体
T0,T1,T2,T3からの光夫々に対応して、各光
の性質の違いによってそのうちの対応する光を他の光よ
りも大きな通過率で通過させる複数個の光通過手段p
0,p1,p2,p3と、各通過光を各別に撮像する複
数個の撮像手段S0,S1,S2,S3と、その撮像方
向の基準方位に対する角度を検出する撮像角度検出手段
11a,12aと、撮像手段から移動体Aまでの距離を
検出する距離検出手段13と、複数個の発光体の配置情
報、各発光体の各撮像画面における位置情報、距離情報
及び撮像角度情報に基づいて、移動体Aの方位を演算す
る方位演算手段とが設けられている。
ながら、地上側において極力高精度で移動体の方位検出
ができるようにする。 【構成】 互いに異なる性質の光を発光する複数個の発
光体T0,T1,T2,T3が、移動体Aに平面視にお
いて設定配置関係で分散配置され、地上側に、各発光体
T0,T1,T2,T3からの光夫々に対応して、各光
の性質の違いによってそのうちの対応する光を他の光よ
りも大きな通過率で通過させる複数個の光通過手段p
0,p1,p2,p3と、各通過光を各別に撮像する複
数個の撮像手段S0,S1,S2,S3と、その撮像方
向の基準方位に対する角度を検出する撮像角度検出手段
11a,12aと、撮像手段から移動体Aまでの距離を
検出する距離検出手段13と、複数個の発光体の配置情
報、各発光体の各撮像画面における位置情報、距離情報
及び撮像角度情報に基づいて、移動体Aの方位を演算す
る方位演算手段とが設けられている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、移動する移動体の方位
を検出する方位検出装置に関する。
を検出する方位検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】かかる移動体の方位検出装置では、従
来、地上側に、移動体としての自動走行式の作業車等が
走行する作業行程の方向を基準方位に設定するととも
に、例えば地磁気利用の方位センサ等の方位検出手段を
作業車側に設置して、上記基準方位に対する移動体の方
位(即ち、車体の向き)を検出するようにしていた。因
みに、この車体方位情報は、例えば、通信手段を介して
移動体側から地上側に設けた移動体の位置測定及び誘導
走行用の制御装置等に対して送信され、例えば、移動体
側に設けた電球等の発光体を地上側の撮像手段(イメー
ジセンサ等)で撮像した情報や移動体までの距離情報等
に基づいて、地上側において上記制御装置等が検出した
移動体の位置情報と、上記移動体から送信された車体方
位情報とが、移動体を設定経路に沿って誘導走行させる
ための制御情報として使用される。
来、地上側に、移動体としての自動走行式の作業車等が
走行する作業行程の方向を基準方位に設定するととも
に、例えば地磁気利用の方位センサ等の方位検出手段を
作業車側に設置して、上記基準方位に対する移動体の方
位(即ち、車体の向き)を検出するようにしていた。因
みに、この車体方位情報は、例えば、通信手段を介して
移動体側から地上側に設けた移動体の位置測定及び誘導
走行用の制御装置等に対して送信され、例えば、移動体
側に設けた電球等の発光体を地上側の撮像手段(イメー
ジセンサ等)で撮像した情報や移動体までの距離情報等
に基づいて、地上側において上記制御装置等が検出した
移動体の位置情報と、上記移動体から送信された車体方
位情報とが、移動体を設定経路に沿って誘導走行させる
ための制御情報として使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、移動体側に方位センサ等を設置し、又、そ
の方位情報を地上側に送る場合には、移動体側と地上側
の双方に通信手段を設ける必要があり、制御構成が複雑
化する欠点があるとともに、例えば地磁気利用の方位セ
ンサでは、周囲の金属体等の影響を受けやすく、例えば
誘導走行をさせるための制御情報としては検出精度が充
分でないという不具合があった。
来技術では、移動体側に方位センサ等を設置し、又、そ
の方位情報を地上側に送る場合には、移動体側と地上側
の双方に通信手段を設ける必要があり、制御構成が複雑
化する欠点があるとともに、例えば地磁気利用の方位セ
ンサでは、周囲の金属体等の影響を受けやすく、例えば
誘導走行をさせるための制御情報としては検出精度が充
分でないという不具合があった。
【0004】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、従来技術の不具合を解消すべ
く、制御構成(特に移動体側)の複雑化を回避しなが
ら、地上側において極力高精度で移動体の方位検出がで
きるようにすることにある。
であって、その目的は、従来技術の不具合を解消すべ
く、制御構成(特に移動体側)の複雑化を回避しなが
ら、地上側において極力高精度で移動体の方位検出がで
きるようにすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による移動体の方
位検出装置の第1の特徴構成は、前記移動体に、互いに
異なる性質の光を発光する複数個の発光体が、平面視に
おいて基準位置に対する設定配置関係で分散して設けら
れ、地上側に、前記複数個の発光体からの各光夫々に対
応させて設けられて、前記複数個の発光体からの各光の
性質の違いによって、そのうちの対応する光を他の光よ
りも通過率が大きな状態で通過させる複数個の光通過手
段と、その複数個の光通過手段夫々を通過した各光を各
別に撮像する複数個の撮像手段と、前記複数個の撮像手
段の撮像方向が基準方位に対してなす角度を検出する撮
像角度検出手段と、前記複数個の撮像手段から前記移動
体の基準位置までの距離を検出する距離検出手段と、前
記複数個の発光体の配置情報、前記複数個の発光体の前
記複数個の撮像手段の撮像画面夫々における位置情報、
前記距離検出手段の距離情報、及び、前記撮像角度検出
手段の撮像角度情報に基づいて、前記移動体の方位を演
算する方位演算手段とが設けられている点にある。
位検出装置の第1の特徴構成は、前記移動体に、互いに
異なる性質の光を発光する複数個の発光体が、平面視に
おいて基準位置に対する設定配置関係で分散して設けら
れ、地上側に、前記複数個の発光体からの各光夫々に対
応させて設けられて、前記複数個の発光体からの各光の
性質の違いによって、そのうちの対応する光を他の光よ
りも通過率が大きな状態で通過させる複数個の光通過手
段と、その複数個の光通過手段夫々を通過した各光を各
別に撮像する複数個の撮像手段と、前記複数個の撮像手
段の撮像方向が基準方位に対してなす角度を検出する撮
像角度検出手段と、前記複数個の撮像手段から前記移動
体の基準位置までの距離を検出する距離検出手段と、前
記複数個の発光体の配置情報、前記複数個の発光体の前
記複数個の撮像手段の撮像画面夫々における位置情報、
前記距離検出手段の距離情報、及び、前記撮像角度検出
手段の撮像角度情報に基づいて、前記移動体の方位を演
算する方位演算手段とが設けられている点にある。
【0006】又、第2の特徴構成は、上記第1の特徴構
成において、前記複数個の発光体の夫々に、それからの
各光を互いに異なる偏光角方向に偏光させる偏光手段が
備えられ、前記複数個の光通過手段が、前記異なる偏光
角方向に偏光された前記複数個の発光体からの光を互い
に異なる検光角方向で検光する複数個の検光手段にて構
成されている点にある。
成において、前記複数個の発光体の夫々に、それからの
各光を互いに異なる偏光角方向に偏光させる偏光手段が
備えられ、前記複数個の光通過手段が、前記異なる偏光
角方向に偏光された前記複数個の発光体からの光を互い
に異なる検光角方向で検光する複数個の検光手段にて構
成されている点にある。
【0007】又、第3の特徴構成は、上記第1又は第2
の特徴構成において、前記複数個の撮像手段が、同期状
態で撮像作動するように構成されている点にある。
の特徴構成において、前記複数個の撮像手段が、同期状
態で撮像作動するように構成されている点にある。
【0008】又、第4の特徴構成は、上記第1、第2又
は第3の特徴構成において、前記複数個の撮像手段のう
ちの少なくとも1つの撮像情報に基づいて、その撮像画
面内の所定位置に前記複数個の発光体のうちの対応する
発光体を捉えるように、前記撮像手段の撮像角度変更手
段を作動させる追尾制御手段が設けられている点にあ
る。
は第3の特徴構成において、前記複数個の撮像手段のう
ちの少なくとも1つの撮像情報に基づいて、その撮像画
面内の所定位置に前記複数個の発光体のうちの対応する
発光体を捉えるように、前記撮像手段の撮像角度変更手
段を作動させる追尾制御手段が設けられている点にあ
る。
【0009】又、第5の特徴構成は、上記第4の特徴構
成において、前記複数個の光通過手段の夫々が、前記複
数個の撮像手段の夫々に対して一体状態で付設され、前
記撮像角度変更手段が、前記複数個の光通過手段が付設
された前記複数個の撮像手段を一体のものとして角度変
更するように構成されている点にある。
成において、前記複数個の光通過手段の夫々が、前記複
数個の撮像手段の夫々に対して一体状態で付設され、前
記撮像角度変更手段が、前記複数個の光通過手段が付設
された前記複数個の撮像手段を一体のものとして角度変
更するように構成されている点にある。
【0010】
【作用】本発明による移動体の方位検出装置の第1の特
徴構成によれば、移動体に平面視において基準位置に対
する設定配置関係で分散して設けた複数個の発光体か
ら、互いに異なる性質の光が発光され、地上側におい
て、その複数個の発光体からの各光が、その各光夫々に
対応させた複数個の光通過手段夫々を、その各光の性質
の違いによって他の光よりも大きな通過率で通過し、そ
の大きな通過率で通過した各光が、各別に複数個の撮像
手段にて撮像される。また、地上側において、複数個の
撮像手段の基準方位に対してなす角度、及び複数個の撮
像手段から移動体の基準位置までの距離が検出され、複
数個の発光体の上記設置情報と、複数個の発光体の複数
個の撮像手段の撮像画面夫々での位置情報と、上記撮像
角度情報と、上記距離情報とから移動体の方位が演算に
よって求められる。
徴構成によれば、移動体に平面視において基準位置に対
する設定配置関係で分散して設けた複数個の発光体か
ら、互いに異なる性質の光が発光され、地上側におい
て、その複数個の発光体からの各光が、その各光夫々に
対応させた複数個の光通過手段夫々を、その各光の性質
の違いによって他の光よりも大きな通過率で通過し、そ
の大きな通過率で通過した各光が、各別に複数個の撮像
手段にて撮像される。また、地上側において、複数個の
撮像手段の基準方位に対してなす角度、及び複数個の撮
像手段から移動体の基準位置までの距離が検出され、複
数個の発光体の上記設置情報と、複数個の発光体の複数
個の撮像手段の撮像画面夫々での位置情報と、上記撮像
角度情報と、上記距離情報とから移動体の方位が演算に
よって求められる。
【0011】又、第2の特徴構成によれば、上記第1の
特徴構成において、複数個の発光体の夫々に設けた偏光
手段によって、複数個の発光体から、互いに異なる性質
の光として互いに異なる偏光角方向に偏光された各光が
発光され、地上側において、互いに異なる偏光角方向に
偏光された複数個の発光体からの各光が、その各光夫々
に対応させて設けられて互いに異なる検光角方向で検光
する複数個の検光手段夫々を、その各光の偏光角方向の
違いによって他の光よりも大きな通過率で通過して、各
別に複数個の撮像手段にて撮像される。そして、複数個
の発光体の設置情報と、複数個の発光体の複数個の撮像
手段の撮像画面夫々での位置情報と、撮像角度情報と、
距離情報とから移動体の方位が演算によって求められ
る。
特徴構成において、複数個の発光体の夫々に設けた偏光
手段によって、複数個の発光体から、互いに異なる性質
の光として互いに異なる偏光角方向に偏光された各光が
発光され、地上側において、互いに異なる偏光角方向に
偏光された複数個の発光体からの各光が、その各光夫々
に対応させて設けられて互いに異なる検光角方向で検光
する複数個の検光手段夫々を、その各光の偏光角方向の
違いによって他の光よりも大きな通過率で通過して、各
別に複数個の撮像手段にて撮像される。そして、複数個
の発光体の設置情報と、複数個の発光体の複数個の撮像
手段の撮像画面夫々での位置情報と、撮像角度情報と、
距離情報とから移動体の方位が演算によって求められ
る。
【0012】又、第3の特徴構成によれば、上記第1又
は第2の特徴構成において、複数個の発光体からの各光
のうちで他の光よりも大きな通過率で光通過手段を通過
した各光が、複数個の撮像手段によって同期状態で各別
に撮像される。
は第2の特徴構成において、複数個の発光体からの各光
のうちで他の光よりも大きな通過率で光通過手段を通過
した各光が、複数個の撮像手段によって同期状態で各別
に撮像される。
【0013】又、第4の特徴構成によれば、上記第1、
第2又は第3の特徴構成において、複数個の撮像手段の
うちの少なくとも1つの撮像手段の撮像画面内の所定位
置にその撮像手段に対応する発光体を捉えるように、撮
像手段の撮像角度を変更する追尾制御が行われる。
第2又は第3の特徴構成において、複数個の撮像手段の
うちの少なくとも1つの撮像手段の撮像画面内の所定位
置にその撮像手段に対応する発光体を捉えるように、撮
像手段の撮像角度を変更する追尾制御が行われる。
【0014】又、第5の特徴構成によれば、上記第4の
特徴構成において、複数個の光通過手段の夫々が複数個
の撮像手段の夫々に対して一体状態で付設されたその複
数個の撮像手段のうちの少なくとも1つの撮像手段の撮
像画面内の所定位置に、その撮像手段に対応する発光体
を捉えるように、複数個の撮像手段が一体のものとして
角度変更されて撮像手段の撮像角度を変更する追尾制御
がなされる。
特徴構成において、複数個の光通過手段の夫々が複数個
の撮像手段の夫々に対して一体状態で付設されたその複
数個の撮像手段のうちの少なくとも1つの撮像手段の撮
像画面内の所定位置に、その撮像手段に対応する発光体
を捉えるように、複数個の撮像手段が一体のものとして
角度変更されて撮像手段の撮像角度を変更する追尾制御
がなされる。
【0015】
【発明の効果】本発明の第1の特徴構成によれば、移動
体には互いに異なる性質の光を発光する複数個の発光体
を設置するだけで、地上側において、上記光の性質の違
いによって各光を区別して分離した複数の撮像情報等の
情報から移動体の方位を検出することができるので、従
来のように、移動体側に方位センサ等を設置し、又、そ
の方位情報を地上側に送る場合には移動体側と地上側の
双方に通信手段を設けるために制御構成が複雑化する欠
点が解消され、あるいは、地磁気利用の方位センサ等で
は、周囲の影響を受けて検出精度が低下して誘導走行用
の制御情報としては精度が充分でないという不具合もな
く、もって、制御構成の複雑化を回避しながら、極力高
精度で移動体の方位検出ができる。
体には互いに異なる性質の光を発光する複数個の発光体
を設置するだけで、地上側において、上記光の性質の違
いによって各光を区別して分離した複数の撮像情報等の
情報から移動体の方位を検出することができるので、従
来のように、移動体側に方位センサ等を設置し、又、そ
の方位情報を地上側に送る場合には移動体側と地上側の
双方に通信手段を設けるために制御構成が複雑化する欠
点が解消され、あるいは、地磁気利用の方位センサ等で
は、周囲の影響を受けて検出精度が低下して誘導走行用
の制御情報としては精度が充分でないという不具合もな
く、もって、制御構成の複雑化を回避しながら、極力高
精度で移動体の方位検出ができる。
【0016】又、第2の特徴構成によれば、発光体側に
偏光フィルター等の偏光手段を設け、撮像手段側に同様
な偏光フィルター等の検光手段を設けるという簡素な手
段によって、各発光体から互いに異なる性質の光を発光
させ、且つ、その光の性質の違いによって各光を区別し
て分離した複数の撮像情報等の情報から移動体の方位を
検出することができ、もって、上記第1の特徴構成を実
施する際の好適な手段が得られる。
偏光フィルター等の偏光手段を設け、撮像手段側に同様
な偏光フィルター等の検光手段を設けるという簡素な手
段によって、各発光体から互いに異なる性質の光を発光
させ、且つ、その光の性質の違いによって各光を区別し
て分離した複数の撮像情報等の情報から移動体の方位を
検出することができ、もって、上記第1の特徴構成を実
施する際の好適な手段が得られる。
【0017】又、第3の特徴構成によれば、同期作動に
よって時間的な誤差がない複数個の撮像情報を用いて移
動体の方位検出を行うので、例えば、非同期作動によっ
て得た複数個の撮像情報を用いて移動体の方位検出を行
うと、移動体の移動速度が大きい条件では、各撮像画面
内での各発光体の位置にその撮像時間差内に移動体が動
いた分の誤差が加わってその検出精度が低下するという
不具合も発生せず、もって、上記第1又は第2の特徴構
成を実施する際の好適な手段が得られる。
よって時間的な誤差がない複数個の撮像情報を用いて移
動体の方位検出を行うので、例えば、非同期作動によっ
て得た複数個の撮像情報を用いて移動体の方位検出を行
うと、移動体の移動速度が大きい条件では、各撮像画面
内での各発光体の位置にその撮像時間差内に移動体が動
いた分の誤差が加わってその検出精度が低下するという
不具合も発生せず、もって、上記第1又は第2の特徴構
成を実施する際の好適な手段が得られる。
【0018】又、第4の特徴構成によれば、複数個の撮
像手段のうちの少なくとも1つの撮像画面の所定位置
(例えば、その画面中心)に対応する発光体を捉えるよ
うに追尾されるので、他の撮像手段の撮像画面内におい
ても、対応する各発光体が画面端部ではなく比較的位置
検出精度の高い画面中央寄りに位置する良好な条件で、
精度良く移動体の方位検出を行うことができ、もって、
上記第1、第2又は第3の特徴構成を実施する際の好適
な手段が得られる。
像手段のうちの少なくとも1つの撮像画面の所定位置
(例えば、その画面中心)に対応する発光体を捉えるよ
うに追尾されるので、他の撮像手段の撮像画面内におい
ても、対応する各発光体が画面端部ではなく比較的位置
検出精度の高い画面中央寄りに位置する良好な条件で、
精度良く移動体の方位検出を行うことができ、もって、
上記第1、第2又は第3の特徴構成を実施する際の好適
な手段が得られる。
【0019】又、第5の特徴構成によれば、複数個の光
通過手段の夫々が複数個の撮像手段の夫々に対して一体
状態で付設されるので、例えば、複数個の光通過手段が
複数個の撮像手段に対して一体状態でないものでは、上
記追尾制御のために撮像手段の撮像角度を変更したとき
に、複数個の光通過手段を通過した光が適正な入射状態
で複数個の撮像手段にて撮像されないおそれがあるのに
対して、そのような不具合もなく良好な状態で各光を撮
像手段にて撮像することができ、もって、上記第4の特
徴構成を実施する際の好適な手段が得られる。
通過手段の夫々が複数個の撮像手段の夫々に対して一体
状態で付設されるので、例えば、複数個の光通過手段が
複数個の撮像手段に対して一体状態でないものでは、上
記追尾制御のために撮像手段の撮像角度を変更したとき
に、複数個の光通過手段を通過した光が適正な入射状態
で複数個の撮像手段にて撮像されないおそれがあるのに
対して、そのような不具合もなく良好な状態で各光を撮
像手段にて撮像することができ、もって、上記第4の特
徴構成を実施する際の好適な手段が得られる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1及び図2に示すように、移動体としての自動
走行式の作業車A(例えば、田植え用の作業車)に、発
光部である円形の電球20を備えた複数個の発光体が設
置されている。具体的には、作業車Aの車体中央上部に
1個の発光体T0が設置され、この発光体T0が中心に
位置し且つその底辺が車体横方向に沿う正三角形の底辺
の両側の各頂点に2個の発光体T2,T3が、車体前部
側の正三角形の頂点に1個の発光体T1が夫々設置さ
れ、これにより、4個の発光体T0,T1,T2,T3
が、平面視において基準位置(この例では、車体中央の
発光体T0の中心を基準位置とする)に対する設定配置
関係で分散して設けられることになる。尚、車体中央の
発光体T0と他の発光体T1,T2,T3との中心間の
距離はrである。
する。図1及び図2に示すように、移動体としての自動
走行式の作業車A(例えば、田植え用の作業車)に、発
光部である円形の電球20を備えた複数個の発光体が設
置されている。具体的には、作業車Aの車体中央上部に
1個の発光体T0が設置され、この発光体T0が中心に
位置し且つその底辺が車体横方向に沿う正三角形の底辺
の両側の各頂点に2個の発光体T2,T3が、車体前部
側の正三角形の頂点に1個の発光体T1が夫々設置さ
れ、これにより、4個の発光体T0,T1,T2,T3
が、平面視において基準位置(この例では、車体中央の
発光体T0の中心を基準位置とする)に対する設定配置
関係で分散して設けられることになる。尚、車体中央の
発光体T0と他の発光体T1,T2,T3との中心間の
距離はrである。
【0021】又、車体中央の発光体T0を支持する円柱
19の外周面には、地上側のレーザ測長器13から投射
される距離検出用のビーム光bをその入射方向へ向けて
反射する反射シート19aが形成されている。尚、円柱
19は、その外周面が周囲に位置する3個の発光体T
1,T2,T3が構成する正三角形の各辺に内接するよ
うな直径に形成されており、これによって、地上側から
上記4個の発光体T0,T1,T2,T3を見たとき
に、見る方向の正面側に位置する発光体T0,T1,T
2,T3だけが見えて、見る方向の背面側に位置する発
光体は円柱19に隠れて見えなくなり、後述の車体方位
の検出処理において選択する発光体として、見る方向の
正面側に位置する発光体T0,T1,T2,T3の中か
ら選択できることになる(図6及び図9参照)。
19の外周面には、地上側のレーザ測長器13から投射
される距離検出用のビーム光bをその入射方向へ向けて
反射する反射シート19aが形成されている。尚、円柱
19は、その外周面が周囲に位置する3個の発光体T
1,T2,T3が構成する正三角形の各辺に内接するよ
うな直径に形成されており、これによって、地上側から
上記4個の発光体T0,T1,T2,T3を見たとき
に、見る方向の正面側に位置する発光体T0,T1,T
2,T3だけが見えて、見る方向の背面側に位置する発
光体は円柱19に隠れて見えなくなり、後述の車体方位
の検出処理において選択する発光体として、見る方向の
正面側に位置する発光体T0,T1,T2,T3の中か
ら選択できることになる(図6及び図9参照)。
【0022】前記4個の発光体T0,T1,T2,T3
から、互いに異なる性質(後述の偏光状態)の光を発光
させるようにするために、各発光体T0,T1,T2,
T3の夫々の外周位置に、それからの各光を互いに異な
る偏光角方向に偏光させる偏光手段としての円筒状の偏
光フィルターf0,f1,f2,f3が備えられてい
る。具体的には、図3に示すように、車体中央の発光体
T0からの光が偏光フィルターf0にて垂直方向(これ
を0°とする)に直線偏光され、他の3個の発光体T
1,T2,T3からの各光が、各偏光フィルターf1,
f2,f3にて上記発光体T0の偏光方向から45°づ
つ順次回転した方向、つまり、45°、90°、135
°の方向に直線偏光されている。
から、互いに異なる性質(後述の偏光状態)の光を発光
させるようにするために、各発光体T0,T1,T2,
T3の夫々の外周位置に、それからの各光を互いに異な
る偏光角方向に偏光させる偏光手段としての円筒状の偏
光フィルターf0,f1,f2,f3が備えられてい
る。具体的には、図3に示すように、車体中央の発光体
T0からの光が偏光フィルターf0にて垂直方向(これ
を0°とする)に直線偏光され、他の3個の発光体T
1,T2,T3からの各光が、各偏光フィルターf1,
f2,f3にて上記発光体T0の偏光方向から45°づ
つ順次回転した方向、つまり、45°、90°、135
°の方向に直線偏光されている。
【0023】一方、地上側には、前記作業車Aを追尾し
ながらその位置等を測定し、且つ作業車Aが所定経路に
沿って誘導走行させるための自動追尾式の位置測定及び
誘導走行用の制御装置Bが設置されている。その制御装
置Bには、前記発光体T0,T1,T2,T3を含む所
定範囲を撮像する撮像装置S、及び、前記撮像装置Sの
撮像方向に沿って検出光bの投射方向を設定した状態で
撮像装置Sから作業車A側の前記円柱19までの距離等
を検出するレーザ測長器13が、設置台9上に一体のも
のとして固定設置されている。以上より、レーザ測長器
13にて、撮像装置S(後述の複数個の撮像手段S0,
S1,S2,S3)から移動車Aの基準位置(即ち円柱
19)までの距離を検出する距離検出手段が構成され
る。
ながらその位置等を測定し、且つ作業車Aが所定経路に
沿って誘導走行させるための自動追尾式の位置測定及び
誘導走行用の制御装置Bが設置されている。その制御装
置Bには、前記発光体T0,T1,T2,T3を含む所
定範囲を撮像する撮像装置S、及び、前記撮像装置Sの
撮像方向に沿って検出光bの投射方向を設定した状態で
撮像装置Sから作業車A側の前記円柱19までの距離等
を検出するレーザ測長器13が、設置台9上に一体のも
のとして固定設置されている。以上より、レーザ測長器
13にて、撮像装置S(後述の複数個の撮像手段S0,
S1,S2,S3)から移動車Aの基準位置(即ち円柱
19)までの距離を検出する距離検出手段が構成され
る。
【0024】上記設置台9を縦軸芯θ周りに旋回させる
旋回用モータ11と、設置台9を横軸芯φ周りに首振り
動作させる首振り用モータ12とが設けられ、この旋回
用モータ11及び首振り用モータ12によって、前記撮
像装置Sの撮像角度を変更する撮像角度変更手段11,
12が構成される。又、上記旋回用モータ11及び首振
り用モータ12には、夫々エンコーダ11a,12aが
内蔵されており(図5参照)、このエンコーダ11a,
12aの情報に基づいて撮像装置Sの撮像方向が検出さ
れるようになっている。従って、前記エンコーダ11
a,12aによって、前記撮像装置S(後述の複数個の
撮像手段S0,S1,S2,S3)の撮像方向が基準方
位(例えば、図11に示す作業行程の方向K)に対して
なす角度を検出する撮像角度検出手段11a,12aが
構成される。
旋回用モータ11と、設置台9を横軸芯φ周りに首振り
動作させる首振り用モータ12とが設けられ、この旋回
用モータ11及び首振り用モータ12によって、前記撮
像装置Sの撮像角度を変更する撮像角度変更手段11,
12が構成される。又、上記旋回用モータ11及び首振
り用モータ12には、夫々エンコーダ11a,12aが
内蔵されており(図5参照)、このエンコーダ11a,
12aの情報に基づいて撮像装置Sの撮像方向が検出さ
れるようになっている。従って、前記エンコーダ11
a,12aによって、前記撮像装置S(後述の複数個の
撮像手段S0,S1,S2,S3)の撮像方向が基準方
位(例えば、図11に示す作業行程の方向K)に対して
なす角度を検出する撮像角度検出手段11a,12aが
構成される。
【0025】図4に示すように、前記撮像装置Sには、
光学系を構成する電動ズームレンズ14と、電子シャッ
ター搭載の白黒式のCCDセンサ等を備えた撮像部15
とが設けられている。電動ズームレンズ14には、フォ
ーカス駆動モータ33と、フォーカス位置検出センサで
ある第1ポテンショメータ34と、ズーム駆動モータ3
5と、ズーム位置検出センサである第2ポテンショメー
タ36とが設けられ、電動ズームレンズ14及びこの後
方側に設けられた光学フィルター24を通過した光が、
撮像部15に入射して撮像素子であるCCD素子27上
に結像するように構成されている。尚、上記光学フィル
ター24は、電球20の発光波長に対して透過率が大き
くなるようにしてある。
光学系を構成する電動ズームレンズ14と、電子シャッ
ター搭載の白黒式のCCDセンサ等を備えた撮像部15
とが設けられている。電動ズームレンズ14には、フォ
ーカス駆動モータ33と、フォーカス位置検出センサで
ある第1ポテンショメータ34と、ズーム駆動モータ3
5と、ズーム位置検出センサである第2ポテンショメー
タ36とが設けられ、電動ズームレンズ14及びこの後
方側に設けられた光学フィルター24を通過した光が、
撮像部15に入射して撮像素子であるCCD素子27上
に結像するように構成されている。尚、上記光学フィル
ター24は、電球20の発光波長に対して透過率が大き
くなるようにしてある。
【0026】前記撮像部15に入射した光は、光分離用
の第1プリズム37Aにて各50%づつの透過率及び反
射率で透過及び反射され、さらに各透過光及び反射光が
第2及び第3プリズム37B,37Cにて夫々透過及び
反射されるとともに一部の光がミラー39にて反射され
て、最終的に同一光強度の4つの光に分離される。そし
て、その各分離光は、複数個のイメージセンサS0,S
1,S2,S3の前部側に備えた検光用の偏光フィルタ
ーp0,p1,p2,p3を通過して、各CCD素子2
7上に入射するように構成されている。
の第1プリズム37Aにて各50%づつの透過率及び反
射率で透過及び反射され、さらに各透過光及び反射光が
第2及び第3プリズム37B,37Cにて夫々透過及び
反射されるとともに一部の光がミラー39にて反射され
て、最終的に同一光強度の4つの光に分離される。そし
て、その各分離光は、複数個のイメージセンサS0,S
1,S2,S3の前部側に備えた検光用の偏光フィルタ
ーp0,p1,p2,p3を通過して、各CCD素子2
7上に入射するように構成されている。
【0027】ここで、上記偏光フィルターp0,p1,
p2,p3は、前記作業車A側にて異なる偏光角方向に
偏光された各発光体T0,T1,T2,T3からの光を
互いに異なる検光角方向で検光するように構成されてい
る。具体的には、各発光体T0,T1,T2,T3から
の光を最大の通過率で通過させるようにするために、各
偏光フィルターp0,p1,p2,p3の検光角方向
が、図3に示す作業車A側の対応する各偏光フィルター
f0,f1,f2,f3の偏光角方向と同じ偏光角方向
に設定されている。
p2,p3は、前記作業車A側にて異なる偏光角方向に
偏光された各発光体T0,T1,T2,T3からの光を
互いに異なる検光角方向で検光するように構成されてい
る。具体的には、各発光体T0,T1,T2,T3から
の光を最大の通過率で通過させるようにするために、各
偏光フィルターp0,p1,p2,p3の検光角方向
が、図3に示す作業車A側の対応する各偏光フィルター
f0,f1,f2,f3の偏光角方向と同じ偏光角方向
に設定されている。
【0028】以上より、前記偏光フィルターp0,p
1,p2,p3にて、前記4個の発光体T0,T1,T
2,T3からの各光夫々に対応させて設けられて、前記
4個の発光体T0,T1,T2,T3からの各光の性質
即ち偏光状態の違いによって、そのうちの対応する光を
他の光よりも通過率が大きな状態で通過させる複数個の
光通過手段が構成され、又、複数個のイメージセンサS
0,S1,S2,S3にて、前記4個の光通過手段(偏
光フィルターp0,p1,p2,p3)夫々を通過した
各光を各別に撮像する複数個の撮像手段が構成され、さ
らに、その複数個の光通過手段p0,p1,p2,p3
と複数個のイメージセンサS0,S1,S2,S3とが
一体状態に構成される。そして、前記撮像角度変更手段
11,12が、上記一体状態の複数個の光通過手段p
0,p1,p2,p3と複数個のイメージセンサS0,
S1,S2,S3とを一体的に角度変更する。
1,p2,p3にて、前記4個の発光体T0,T1,T
2,T3からの各光夫々に対応させて設けられて、前記
4個の発光体T0,T1,T2,T3からの各光の性質
即ち偏光状態の違いによって、そのうちの対応する光を
他の光よりも通過率が大きな状態で通過させる複数個の
光通過手段が構成され、又、複数個のイメージセンサS
0,S1,S2,S3にて、前記4個の光通過手段(偏
光フィルターp0,p1,p2,p3)夫々を通過した
各光を各別に撮像する複数個の撮像手段が構成され、さ
らに、その複数個の光通過手段p0,p1,p2,p3
と複数個のイメージセンサS0,S1,S2,S3とが
一体状態に構成される。そして、前記撮像角度変更手段
11,12が、上記一体状態の複数個の光通過手段p
0,p1,p2,p3と複数個のイメージセンサS0,
S1,S2,S3とを一体的に角度変更する。
【0029】次に、図5に基づいて、前記制御装置Bの
制御構成について説明すれば、撮像角度コントローラ4
9、イメージセンサコントローラ50、レーザ測長器コ
ントローラ51、及び、これらのコントローラ49,5
0,51を制御するメインコントローラCが設けられて
いる。撮像角度コントローラ49には、前記エンコーダ
11a,12aからの前記撮像装置Sの撮像角度情報が
入力されるとともに、前記旋回用モータ11及び首振り
用モータ12に対する駆動信号が出力されている。イメ
ージセンサコントローラ50には、前記各イメージセン
サS0,S1,S2,S3からの撮像情報と、前記第1
及び第2ポテンショメータ34,36の検出情報が入力
され、又、各イメージセンサS0,S1,S2,S3を
同期状態で作動させるための駆動信号と、フォーカス駆
動モータ33及びズーム駆動モータ35に対する駆動信
号とが出力されている。レーザ測長器コントローラ51
には、レーザ測長器13からの距離検出情報が入力さ
れ、又、メインコントローラCには、作業車Aとの間で
通信するための送受信機10が接続されている。
制御構成について説明すれば、撮像角度コントローラ4
9、イメージセンサコントローラ50、レーザ測長器コ
ントローラ51、及び、これらのコントローラ49,5
0,51を制御するメインコントローラCが設けられて
いる。撮像角度コントローラ49には、前記エンコーダ
11a,12aからの前記撮像装置Sの撮像角度情報が
入力されるとともに、前記旋回用モータ11及び首振り
用モータ12に対する駆動信号が出力されている。イメ
ージセンサコントローラ50には、前記各イメージセン
サS0,S1,S2,S3からの撮像情報と、前記第1
及び第2ポテンショメータ34,36の検出情報が入力
され、又、各イメージセンサS0,S1,S2,S3を
同期状態で作動させるための駆動信号と、フォーカス駆
動モータ33及びズーム駆動モータ35に対する駆動信
号とが出力されている。レーザ測長器コントローラ51
には、レーザ測長器13からの距離検出情報が入力さ
れ、又、メインコントローラCには、作業車Aとの間で
通信するための送受信機10が接続されている。
【0030】前記イメージセンサコントローラ50を利
用して、各イメージセンサS0,S1,S2,S3の撮
像情報に基づいて、各発光体T0,T1,T2,T3の
各イメージセンサS0,S1,S2,S3の撮像画面夫
々における位置を検出する画像処理手段Tが構成されて
いる。即ち、図6に示すように、各イメージセンサの撮
像画面29の中心点Oを原点として画面横方向をx’
軸、画面縦方向をy’軸に設定して、各発光体T0,T
1,T2,T3(実際は電球20)に対応する円形領域
を2値化処理にて抽出し、その重心位置Gを各発光体の
撮像画面夫々における位置情報とする。ここで、図3に
示す発光側の各偏光フィルターf0,f1,f2,f3
及び受光側の各偏光フィルターp0,p1,p2,p3
の偏光角方向の関係から、イメージセンサS0の画像
(イ)には、T0以外にT1とT3からの画像が薄く見
えるが、上記2値化処理の閾値を適切に設定することで
消去される。その他のイメージセンサS1,S2,S3
の各画面(ロ),(ハ),(ニ)についても、同様にし
て不要な発光体の画像情報が消去される。尚、図6は、
後述の追尾制御によって、イメージセンサS0の画面横
方向の中央に対応する発光体T0の重心Gが位置して、
追尾誤差がない理想的な状態を例示する。
用して、各イメージセンサS0,S1,S2,S3の撮
像情報に基づいて、各発光体T0,T1,T2,T3の
各イメージセンサS0,S1,S2,S3の撮像画面夫
々における位置を検出する画像処理手段Tが構成されて
いる。即ち、図6に示すように、各イメージセンサの撮
像画面29の中心点Oを原点として画面横方向をx’
軸、画面縦方向をy’軸に設定して、各発光体T0,T
1,T2,T3(実際は電球20)に対応する円形領域
を2値化処理にて抽出し、その重心位置Gを各発光体の
撮像画面夫々における位置情報とする。ここで、図3に
示す発光側の各偏光フィルターf0,f1,f2,f3
及び受光側の各偏光フィルターp0,p1,p2,p3
の偏光角方向の関係から、イメージセンサS0の画像
(イ)には、T0以外にT1とT3からの画像が薄く見
えるが、上記2値化処理の閾値を適切に設定することで
消去される。その他のイメージセンサS1,S2,S3
の各画面(ロ),(ハ),(ニ)についても、同様にし
て不要な発光体の画像情報が消去される。尚、図6は、
後述の追尾制御によって、イメージセンサS0の画面横
方向の中央に対応する発光体T0の重心Gが位置して、
追尾誤差がない理想的な状態を例示する。
【0031】前記メインコントローラCは、前記レーザ
測長器13による前記作業車Aまでの距離情報に基づい
て、撮像装置Sの撮像倍率を変更調節するように構成さ
れている。即ち、作業車Aまでの距離が遠くなると撮像
倍率を上げる一方、作業車Aまでの距離が近くなると撮
像倍率を下げるように電動ズーム14のレンズ位置を移
動させることにより、撮像画面内での発光体T0,T
1,T2,T3の大きさを適正な大きさに維持するよう
にしている。具体的に説明すれば、図7に示すように
(図の縦軸は、ズーム駆動モータ35の駆動電圧(V)
を示す)、距離対レンズ位置の標準特性Mから、電球2
0までの距離がL(m)であるときに適正レンズ位置に
するための駆動電圧はd(V)であり、この適正駆動電
圧d(V)の上下±1/2Δdの範囲に入るように制御
する。更に、前記発光体T0のイメージセンサS0の撮
像画面内での移動方向が横方向であるときには、上記標
準特性Mに沿った制御経路40で制御するが、上記移動
方向が遠近方向であるときには、つまり、撮像画面内で
の発光体T0の位置はあまり変わらずに距離が変化する
ときには、上記標準特性Mに沿った制御経路40よりも
急速な制御経路41,42(41は遠方側への移動時、
42は接近側への移動時の経路である)にて制御するよ
うにしている。これにより、追尾制御の遅れを極力小さ
くしている。
測長器13による前記作業車Aまでの距離情報に基づい
て、撮像装置Sの撮像倍率を変更調節するように構成さ
れている。即ち、作業車Aまでの距離が遠くなると撮像
倍率を上げる一方、作業車Aまでの距離が近くなると撮
像倍率を下げるように電動ズーム14のレンズ位置を移
動させることにより、撮像画面内での発光体T0,T
1,T2,T3の大きさを適正な大きさに維持するよう
にしている。具体的に説明すれば、図7に示すように
(図の縦軸は、ズーム駆動モータ35の駆動電圧(V)
を示す)、距離対レンズ位置の標準特性Mから、電球2
0までの距離がL(m)であるときに適正レンズ位置に
するための駆動電圧はd(V)であり、この適正駆動電
圧d(V)の上下±1/2Δdの範囲に入るように制御
する。更に、前記発光体T0のイメージセンサS0の撮
像画面内での移動方向が横方向であるときには、上記標
準特性Mに沿った制御経路40で制御するが、上記移動
方向が遠近方向であるときには、つまり、撮像画面内で
の発光体T0の位置はあまり変わらずに距離が変化する
ときには、上記標準特性Mに沿った制御経路40よりも
急速な制御経路41,42(41は遠方側への移動時、
42は接近側への移動時の経路である)にて制御するよ
うにしている。これにより、追尾制御の遅れを極力小さ
くしている。
【0032】又、前記メインコントローラCを利用し
て、前記複数個の発光体T0,T1,T2,T3の配置
情報、前記画像処理手段Tによる前記複数個の発光体T
0,T1,T2,T3の前記複数個のイメージセンサS
0,S1,S2,S3の撮像画面夫々における位置情
報、前記レーザー測長器13の距離情報、及び、前記エ
ンコーダ11a,12aの撮像角度情報に基づいて、前
記作業車Aの方位(車体の向き)を演算する方位演算手
段100と、前記複数個のイメージセンサS0,S1,
S2,S3のうちの少なくとも1つ(この例では、イメ
ージセンサS0)の撮像情報に基づいて、その撮像画面
内の所定位置、具体的にはその撮像画面29の横方向の
中央位置に前記複数個の発光体T0,T1,T2,T3
のうちの対応する発光体T0を捉えるように、前記旋回
用モータ11及び首振り用モータ12を作動させる追尾
制御手段101とが構成されている。
て、前記複数個の発光体T0,T1,T2,T3の配置
情報、前記画像処理手段Tによる前記複数個の発光体T
0,T1,T2,T3の前記複数個のイメージセンサS
0,S1,S2,S3の撮像画面夫々における位置情
報、前記レーザー測長器13の距離情報、及び、前記エ
ンコーダ11a,12aの撮像角度情報に基づいて、前
記作業車Aの方位(車体の向き)を演算する方位演算手
段100と、前記複数個のイメージセンサS0,S1,
S2,S3のうちの少なくとも1つ(この例では、イメ
ージセンサS0)の撮像情報に基づいて、その撮像画面
内の所定位置、具体的にはその撮像画面29の横方向の
中央位置に前記複数個の発光体T0,T1,T2,T3
のうちの対応する発光体T0を捉えるように、前記旋回
用モータ11及び首振り用モータ12を作動させる追尾
制御手段101とが構成されている。
【0033】前記方位演算手段100について、図9に
基づいて説明する。先ず、車体中央の発光体T0の位置
と他の3個の発光体T1,T2,T3の位置との画面横
方向での距離を夫々求め、そのうちの最小の距離Df
(画素数で表される)にある発光体T3を選ぶ(図6参
照)。ここで、発光体T1,T2,T3のうちの1つ
が、イメージセンサS0,S1,S2,S3の撮像方向
に対して後方側に位置して、その発光体と車体中央の発
光体T0との画面横方向での距離が最小になるとして
も、前述のように、実際には、その後方側の発光体は円
柱19に隠れて見えないので、前面側に位置する発光体
T1,T2,T3の中から選択して、後述の計算処理に
誤りが生じないことになる。そして、上記選択された発
光体T3と車体中央の発光体T0との画面横方向での距
離Dfを、次式により角度差θgに変換する。式中、G
HはイメージセンサS0,S1,S2,S3の画面横方
向の画角、RESはイメージセンサS0,S1,S2,
S3の画面横方向での解像度(画素数で表される)であ
る。尚、後の計算のために、下式にて、αに置き換えて
いる。
基づいて説明する。先ず、車体中央の発光体T0の位置
と他の3個の発光体T1,T2,T3の位置との画面横
方向での距離を夫々求め、そのうちの最小の距離Df
(画素数で表される)にある発光体T3を選ぶ(図6参
照)。ここで、発光体T1,T2,T3のうちの1つ
が、イメージセンサS0,S1,S2,S3の撮像方向
に対して後方側に位置して、その発光体と車体中央の発
光体T0との画面横方向での距離が最小になるとして
も、前述のように、実際には、その後方側の発光体は円
柱19に隠れて見えないので、前面側に位置する発光体
T1,T2,T3の中から選択して、後述の計算処理に
誤りが生じないことになる。そして、上記選択された発
光体T3と車体中央の発光体T0との画面横方向での距
離Dfを、次式により角度差θgに変換する。式中、G
HはイメージセンサS0,S1,S2,S3の画面横方
向の画角、RESはイメージセンサS0,S1,S2,
S3の画面横方向での解像度(画素数で表される)であ
る。尚、後の計算のために、下式にて、αに置き換えて
いる。
【0034】
【数1】θg=(GH/RES)×Df α=tan(θg)
【0035】次に、上記α(角度差θg)、車体中央の
発光体T0と発光体T3間の距離r、イメージセンサS
0,S1,S2,S3の位置から車体中央の発光体T0
までの距離Dtの各情報から、イメージセンサS0,S
1,S2,S3の回転中心Tcと車体中央の発光体T0
を結ぶ直線に対して車体中央の発光体T0と発光体T3
を結ぶ線がなす角度θtを、下式にて求める。
発光体T0と発光体T3間の距離r、イメージセンサS
0,S1,S2,S3の位置から車体中央の発光体T0
までの距離Dtの各情報から、イメージセンサS0,S
1,S2,S3の回転中心Tcと車体中央の発光体T0
を結ぶ直線に対して車体中央の発光体T0と発光体T3
を結ぶ線がなす角度θtを、下式にて求める。
【0036】
【数2】δ=(Dt×α2+ [Dt2 ×α4 −β× [α2 ×Dt
2 −r2] ]1/2)/(β×r) ここで、β=α2 +1 θt=cos-1(δ)
2 −r2] ]1/2)/(β×r) ここで、β=α2 +1 θt=cos-1(δ)
【0037】車体中央の発光体T0と発光体T3を結ぶ
線が車体前後方向に対してなす角度は、車体中央の発光
体T0が2つの発光体T2,T3との間でなす角度(1
20°)の半分の角度60°であるので、作業車Aの車
体前後方向が地上側の基準方位Kに対してなす角度即ち
車体方位角をθH とすると、この角度θH は、60°か
ら上記θtを引いた角度(60−θt)と、イメージセ
ンサS0,S1,S2,S3の撮像角度θC と、イメー
ジセンサS0の画面横方向の中央に対応する発光体T0
の重心Gが位置していない場合には、その画面横方向の
偏差Xに相当する角度ΔθC を足した角度として求ま
る。尚、図9は、ΔθC が0である場合を示す。
線が車体前後方向に対してなす角度は、車体中央の発光
体T0が2つの発光体T2,T3との間でなす角度(1
20°)の半分の角度60°であるので、作業車Aの車
体前後方向が地上側の基準方位Kに対してなす角度即ち
車体方位角をθH とすると、この角度θH は、60°か
ら上記θtを引いた角度(60−θt)と、イメージセ
ンサS0,S1,S2,S3の撮像角度θC と、イメー
ジセンサS0の画面横方向の中央に対応する発光体T0
の重心Gが位置していない場合には、その画面横方向の
偏差Xに相当する角度ΔθC を足した角度として求ま
る。尚、図9は、ΔθC が0である場合を示す。
【0038】
【数3】θH =θC +(60−θt)+ΔθC
【0039】前記追尾制御手段101について説明すれ
ば、前記画像処理手段Tによる画面内位置検出には所定
の処理時間を要するので、図8に示すように、前記発光
体T0の位置(図では、縦軸芯θ周りでの角度で示され
る)は、間隔を置いた不連続な検出点での位置として得
られる。図では、発光体T0が、現在の角度検出時点t
0より2つ前の角度検出時点t2で縦軸芯θ周りの角度
θ2に位置し、現在の角度検出時点t0より1つ前の角
度検出時点t1で縦軸芯θ周りの角度θ1に位置し、現
在の角度検出時点t0で縦軸芯θ周りの角度θ0に位置
するように軌跡J上を移動しているとする。尚、上記縦
軸芯θ周りの角度は、上から見て右回り(時計回り)を
プラスの方向とし、又、発光体T0の横軸芯φ周りの角
度位置は変化しないものとする。上記より、現在の角度
検出時点t0より1つ前の角度検出時点t1から現在の
角度検出時点t0までの発光体T0の縦軸芯θ周りの角
度位置の変化率θvは次式で与えられる。
ば、前記画像処理手段Tによる画面内位置検出には所定
の処理時間を要するので、図8に示すように、前記発光
体T0の位置(図では、縦軸芯θ周りでの角度で示され
る)は、間隔を置いた不連続な検出点での位置として得
られる。図では、発光体T0が、現在の角度検出時点t
0より2つ前の角度検出時点t2で縦軸芯θ周りの角度
θ2に位置し、現在の角度検出時点t0より1つ前の角
度検出時点t1で縦軸芯θ周りの角度θ1に位置し、現
在の角度検出時点t0で縦軸芯θ周りの角度θ0に位置
するように軌跡J上を移動しているとする。尚、上記縦
軸芯θ周りの角度は、上から見て右回り(時計回り)を
プラスの方向とし、又、発光体T0の横軸芯φ周りの角
度位置は変化しないものとする。上記より、現在の角度
検出時点t0より1つ前の角度検出時点t1から現在の
角度検出時点t0までの発光体T0の縦軸芯θ周りの角
度位置の変化率θvは次式で与えられる。
【0040】
【数4】θv=(θ0−θ1)/(t0−t1)
【0041】そこで、現在の角度検出時点t0の次の角
度検出時点で発光体T0を画面横方向の中央位置に捉え
るようにするために、前記画像処理手段Tによって検出
したx’軸方向の偏差Xに対する修正量と、上記の縦軸
芯θ周りの角度位置の変化率θvと、さらに、設定経路
(前記作業行程の方向Kに向く経路)に作業車Aを沿わ
せるために作業車Aに対して送信されるステアリング角
θstの情報とを考慮して縦軸芯θ周りの旋回量Δθを
次式のように定め、この旋回量Δθで旋回用モータ11
を作動させるのである。尚、a1,a2,a3は所定の
ゲイン係数である(a1>0,a2>0,a3>0)。
度検出時点で発光体T0を画面横方向の中央位置に捉え
るようにするために、前記画像処理手段Tによって検出
したx’軸方向の偏差Xに対する修正量と、上記の縦軸
芯θ周りの角度位置の変化率θvと、さらに、設定経路
(前記作業行程の方向Kに向く経路)に作業車Aを沿わ
せるために作業車Aに対して送信されるステアリング角
θstの情報とを考慮して縦軸芯θ周りの旋回量Δθを
次式のように定め、この旋回量Δθで旋回用モータ11
を作動させるのである。尚、a1,a2,a3は所定の
ゲイン係数である(a1>0,a2>0,a3>0)。
【0042】
【数5】Δθ=a1・X+a2・θv+a3・θst
【0043】そして、前記メインコントローラCは、前
記作業車Aまでの距離Dtの情報と、前記撮像装置Sの
撮像角度θC の情報(イメージセンサS0の画面横方向
の中央に対応する発光体T0の重心Gが位置していない
場合には、その画面横方向の偏差Xに相当する角度Δθ
C を足した角度)とに基づいて、前記作業車Aの位置を
算出するように構成されている。
記作業車Aまでの距離Dtの情報と、前記撮像装置Sの
撮像角度θC の情報(イメージセンサS0の画面横方向
の中央に対応する発光体T0の重心Gが位置していない
場合には、その画面横方向の偏差Xに相当する角度Δθ
C を足した角度)とに基づいて、前記作業車Aの位置を
算出するように構成されている。
【0044】次に、図10に基づいて、作業車A側の制
御構成について説明すれば、マイクロコンピュータ利用
の作業車コントローラHが設けられ、この作業車コント
ローラHに、前記地上側の送受信機10との間で情報を
送受する移動体側の送受信機16が接続されている。作
業車コントローラHからは、走行用の変速装置18を変
速操作するための走行用モータ17、ステアリング装置
22を操作するためのステアリング用モータ21、及び
作業装置25を作動させる(例えば、田植え機の場合の
作業装置である植え付け装置を昇降等させる)ための作
業装置用アクチュエータ26に対する駆動信号が出力さ
れている。そして、前記作業車コントローラHは、送受
信機16の受信情報(即ち、地上側の送受信機10から
送信される操向制御情報)に基づいて作業車Aを操向す
るように構成されている。
御構成について説明すれば、マイクロコンピュータ利用
の作業車コントローラHが設けられ、この作業車コント
ローラHに、前記地上側の送受信機10との間で情報を
送受する移動体側の送受信機16が接続されている。作
業車コントローラHからは、走行用の変速装置18を変
速操作するための走行用モータ17、ステアリング装置
22を操作するためのステアリング用モータ21、及び
作業装置25を作動させる(例えば、田植え機の場合の
作業装置である植え付け装置を昇降等させる)ための作
業装置用アクチュエータ26に対する駆動信号が出力さ
れている。そして、前記作業車コントローラHは、送受
信機16の受信情報(即ち、地上側の送受信機10から
送信される操向制御情報)に基づいて作業車Aを操向す
るように構成されている。
【0045】地上側には、図11に示すように、作業車
Aが苗の植え付け作業等を行いながら誘導走行される1
区画の長方形状の圃場Fが設けられている。作業車Aは
圃場Fの長手方向(x軸方向)に沿う状態で短手方向
(y軸方向)に並置された複数の作業行程夫々を作業走
行しながら、各作業行程の端部で隣接する作業行程に1
80度旋回して移動し、今度はその作業行程を逆方向に
走行する往復走行を繰り返して、上記圃場Fの全範囲を
走行するように誘導制御される。図中、k0は、圃場F
に対する作業車Aの出入口である。
Aが苗の植え付け作業等を行いながら誘導走行される1
区画の長方形状の圃場Fが設けられている。作業車Aは
圃場Fの長手方向(x軸方向)に沿う状態で短手方向
(y軸方向)に並置された複数の作業行程夫々を作業走
行しながら、各作業行程の端部で隣接する作業行程に1
80度旋回して移動し、今度はその作業行程を逆方向に
走行する往復走行を繰り返して、上記圃場Fの全範囲を
走行するように誘導制御される。図中、k0は、圃場F
に対する作業車Aの出入口である。
【0046】前記圃場Fの長手方向の1端側(図でk
2,k3で示す辺)には、圃場の両角位置k2,k3付
近の予め決められた位置に、その基準位置を表示するた
めの基準ポールP1,P2が設けられている。この基準
ポールP1,P2は、図12に示すように、地上所定高
さに支柱28Aにて支持された円柱状の光反射板28に
て構成され、その光反射板28の具体構成は、前記作業
車Aに設けた反射シート19aと同様に、入射する光を
その入射方向に反射する特性を有している。
2,k3で示す辺)には、圃場の両角位置k2,k3付
近の予め決められた位置に、その基準位置を表示するた
めの基準ポールP1,P2が設けられている。この基準
ポールP1,P2は、図12に示すように、地上所定高
さに支柱28Aにて支持された円柱状の光反射板28に
て構成され、その光反射板28の具体構成は、前記作業
車Aに設けた反射シート19aと同様に、入射する光を
その入射方向に反射する特性を有している。
【0047】前記圃場Fの前記基準ポールP1,P2が
設置されている側とは反対側の長手方向端部側(図でk
1,k4で示す辺)には、前記制御装置Bが設置され
る。そして、制御装置B内には、基準ポールP1,P2
にて表示された基準位置、即ち、予め位置を設定して設
置した基準ポールP1,P2の配置位置を検出する基準
位置検出手段PKと、前記基準ポールP1,P2の配置
位置を含む地上側情報を記憶する地上側情報記憶手段R
とが設けられている。そして、上記基準位置検出手段P
Kは、基準ポールP1,P2の光反射板28に向けて検
出光の投射方向を設定した状態でその光反射板28まで
の距離を検出する光式の距離検出手段としての前記レー
ザ測長器13を備え、且つ、前記レーザ測長器コントロ
ーラ51及びメインコントローラCを利用して構成さ
れ、又、上記地上側情報記憶手段Rは、前記メインコン
トローラCを利用して構成されている(図5参照)。
設置されている側とは反対側の長手方向端部側(図でk
1,k4で示す辺)には、前記制御装置Bが設置され
る。そして、制御装置B内には、基準ポールP1,P2
にて表示された基準位置、即ち、予め位置を設定して設
置した基準ポールP1,P2の配置位置を検出する基準
位置検出手段PKと、前記基準ポールP1,P2の配置
位置を含む地上側情報を記憶する地上側情報記憶手段R
とが設けられている。そして、上記基準位置検出手段P
Kは、基準ポールP1,P2の光反射板28に向けて検
出光の投射方向を設定した状態でその光反射板28まで
の距離を検出する光式の距離検出手段としての前記レー
ザ測長器13を備え、且つ、前記レーザ測長器コントロ
ーラ51及びメインコントローラCを利用して構成さ
れ、又、上記地上側情報記憶手段Rは、前記メインコン
トローラCを利用して構成されている(図5参照)。
【0048】上記地上側情報としては、基準ポールP
1,P2の座標、圃場Fの各角部k1,k2,k3,k
4の座標、出入口k0の位置、前記作業行程の情報(行
程幅、行程長さ、行程数等)、作業車Aに対するデフォ
ルト位置kd(標準の作業開始位置)の座標等が記憶さ
れる。従って、前記基準位置検出手段PKの検出情報及
び前記地上側情報記憶手段Rの記憶情報に基づいて、つ
まり、予め判っている基準ポールP1,P2の設置位置
情報と基準ポールP1,P2夫々に対して検出される距
離情報とから制御装置Bの設置位置が判別され、その判
別された自己の位置を基準として前記作業車Aの位置が
測定される。
1,P2の座標、圃場Fの各角部k1,k2,k3,k
4の座標、出入口k0の位置、前記作業行程の情報(行
程幅、行程長さ、行程数等)、作業車Aに対するデフォ
ルト位置kd(標準の作業開始位置)の座標等が記憶さ
れる。従って、前記基準位置検出手段PKの検出情報及
び前記地上側情報記憶手段Rの記憶情報に基づいて、つ
まり、予め判っている基準ポールP1,P2の設置位置
情報と基準ポールP1,P2夫々に対して検出される距
離情報とから制御装置Bの設置位置が判別され、その判
別された自己の位置を基準として前記作業車Aの位置が
測定される。
【0049】次に、図13及び図14に示すフローチャ
ートに基づいて制御装置Bによる作業車Aの位置測定、
及び、作業車Aの誘導走行の具体構成について説明す
る。
ートに基づいて制御装置Bによる作業車Aの位置測定、
及び、作業車Aの誘導走行の具体構成について説明す
る。
【0050】メインルーチン(図13)では、最初に、
制御装置Bを圃場に設置するが、その設置位置は、通
常、図11に示すように、k1,k4で示す辺の中点付
近である。次に、前記地上側情報記憶手段Rに記憶され
ている地上側情報(以後、マップファイルと呼ぶ)のう
ちで、現在の圃場のマップファイルを選択して読み込
む。そして、レーザー測長器13にて各基準ポールP
1,P2までの距離を検出し、その距離情報と上記マッ
プファイル情報に基づいて、前述の基準位置検出手段P
Kにて制御装置Bの設置位置が認識される。
制御装置Bを圃場に設置するが、その設置位置は、通
常、図11に示すように、k1,k4で示す辺の中点付
近である。次に、前記地上側情報記憶手段Rに記憶され
ている地上側情報(以後、マップファイルと呼ぶ)のう
ちで、現在の圃場のマップファイルを選択して読み込
む。そして、レーザー測長器13にて各基準ポールP
1,P2までの距離を検出し、その距離情報と上記マッ
プファイル情報に基づいて、前述の基準位置検出手段P
Kにて制御装置Bの設置位置が認識される。
【0051】次に、前記撮像装置S(イメージセンサS
0)の撮像画面の左右中央に作業車Aの車体中央の発光
体T0を捉えるように操作し、前記車体方位、及び車体
位置の検出を行った後、最初の軌道データ(行単位で記
憶されている)を読み込み、その軌道と車体位置のずれ
を計算する。そして、軌道ずれが設定値(例えば1m)
内でなければ、次の軌道データを読み込み、軌道ずれが
上記設定値内になるまで、順番に軌道データの読み込み
と軌道ずれの計算とを行う。ここで、ファイル内のすべ
ての軌道データを読み込んでも、軌道ずれが設定値内に
ならないときは、現在の車体位置が不適当と判断される
ので、誘導したい軌道まで手動で移動させるか、あるい
は、前記デフォルト位置kdまで移動させるようにして
車体位置を変更させる。そして、その移動後の作業車A
の車体方位と車体位置を検出し、上記軌道データの読み
込みと軌道ずれの計算とを再度行い、軌道ずれが設定値
内になる軌道データが見つかると、その軌道と車体方位
及び車体位置を図示しないTVモニター等に表示する。
この表示を見て、作業者等が誘導開始を指令すると、そ
の軌道に沿っての車体誘導が開始される一方、誘導開始
しないように指令すると、上記車体位置の変更からのフ
ローを繰り返す。
0)の撮像画面の左右中央に作業車Aの車体中央の発光
体T0を捉えるように操作し、前記車体方位、及び車体
位置の検出を行った後、最初の軌道データ(行単位で記
憶されている)を読み込み、その軌道と車体位置のずれ
を計算する。そして、軌道ずれが設定値(例えば1m)
内でなければ、次の軌道データを読み込み、軌道ずれが
上記設定値内になるまで、順番に軌道データの読み込み
と軌道ずれの計算とを行う。ここで、ファイル内のすべ
ての軌道データを読み込んでも、軌道ずれが設定値内に
ならないときは、現在の車体位置が不適当と判断される
ので、誘導したい軌道まで手動で移動させるか、あるい
は、前記デフォルト位置kdまで移動させるようにして
車体位置を変更させる。そして、その移動後の作業車A
の車体方位と車体位置を検出し、上記軌道データの読み
込みと軌道ずれの計算とを再度行い、軌道ずれが設定値
内になる軌道データが見つかると、その軌道と車体方位
及び車体位置を図示しないTVモニター等に表示する。
この表示を見て、作業者等が誘導開始を指令すると、そ
の軌道に沿っての車体誘導が開始される一方、誘導開始
しないように指令すると、上記車体位置の変更からのフ
ローを繰り返す。
【0052】車体誘導(図14)では、前記軌道データ
を計算バッファにセットしてから、前記レーザ測長器1
3(PSRと略す)及び前記画像処理手段T(VSXと
略す)に対してデータを要求する。ここで、VSXの処
理は時間がかかるので、その処理完了までの時間待機し
た後、上記PSRからの距離データ、及びVSXからの
画面内位置データと、前記撮像角度コントローラ49か
ら前記エンコーダ11a,12aの撮像角度データとを
読み込む。そして、この画面内位置データと撮像角度デ
ータとから方位角を判別して、その方位角と上記距離デ
ータとから車体位置を計算し、又、前述のように、基準
方位Kに対する車体方位角θH を算出するとともに、自
動追尾のための制御量を求め、その制御量で追尾動作さ
せる。
を計算バッファにセットしてから、前記レーザ測長器1
3(PSRと略す)及び前記画像処理手段T(VSXと
略す)に対してデータを要求する。ここで、VSXの処
理は時間がかかるので、その処理完了までの時間待機し
た後、上記PSRからの距離データ、及びVSXからの
画面内位置データと、前記撮像角度コントローラ49か
ら前記エンコーダ11a,12aの撮像角度データとを
読み込む。そして、この画面内位置データと撮像角度デ
ータとから方位角を判別して、その方位角と上記距離デ
ータとから車体位置を計算し、又、前述のように、基準
方位Kに対する車体方位角θH を算出するとともに、自
動追尾のための制御量を求め、その制御量で追尾動作さ
せる。
【0053】次に、上記算出した車体位置から軌道の終
端に位置しているか否かを調べる。軌道終端でなけれ
ば、車体方位角θH と、軌道に対する車体位置のずれと
から車体のステアリング角θstを算出し、そのステア
リング角θstのデータ、及び、その他の変速操作用や
作業機(植え付け装置等)操作用の制御情報を作業車A
に送信する。そして、車体側では、上記受信した制御情
報に従って、ステアリング、変速、及び作業機操作の制
御を行う。一方、軌道終端であれば、次の軌道データの
読み込みを行い、その軌道データに基づいて、上記ステ
アリング角算出からのフローを繰り返す。上記次の軌道
データの読み込みで、ファイル内のデータに対する処理
が終了している場合には、車体誘導の処理を終えて、メ
インルーチンに戻る。
端に位置しているか否かを調べる。軌道終端でなけれ
ば、車体方位角θH と、軌道に対する車体位置のずれと
から車体のステアリング角θstを算出し、そのステア
リング角θstのデータ、及び、その他の変速操作用や
作業機(植え付け装置等)操作用の制御情報を作業車A
に送信する。そして、車体側では、上記受信した制御情
報に従って、ステアリング、変速、及び作業機操作の制
御を行う。一方、軌道終端であれば、次の軌道データの
読み込みを行い、その軌道データに基づいて、上記ステ
アリング角算出からのフローを繰り返す。上記次の軌道
データの読み込みで、ファイル内のデータに対する処理
が終了している場合には、車体誘導の処理を終えて、メ
インルーチンに戻る。
【0054】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。上
記実施例では、複数個の発光体T0,T1,T2,T3
からの光の互いに異なる性質として偏光状態が異なる各
光を発光させるべく、各発光体に電球等の発光部からの
光を互いに異なる偏光角方向に偏光させる偏光手段(偏
光フィルターf0,f1,f2,f3)を備えたものを
示したが、互いに異なる性質の光を発光させる手段とし
ては、これに限るものではない。例えば、各光の波長を
互いに異なるようにしてもよく、この場合の手段として
は、電球等の光に含まれる広範囲の波長のうちの一部の
波長の光だけを通過させるフィルター(つまり色フィル
ター)を、その通過波長が異なる(例えば、赤、青、
緑、黄等の色の)ものを複数用意し、各フィルターを上
記偏光手段(偏光フィルター)に代えて各発光体に備え
させる。尚、互いに異なる偏光角方向に偏光させる場合
においても、その具体的な条件は、上記実施例のよう
に、45°づつ偏光角方向をずらすものに限定されず、
発光体の個数等の各種条件に応じて適宜変更できる。
記実施例では、複数個の発光体T0,T1,T2,T3
からの光の互いに異なる性質として偏光状態が異なる各
光を発光させるべく、各発光体に電球等の発光部からの
光を互いに異なる偏光角方向に偏光させる偏光手段(偏
光フィルターf0,f1,f2,f3)を備えたものを
示したが、互いに異なる性質の光を発光させる手段とし
ては、これに限るものではない。例えば、各光の波長を
互いに異なるようにしてもよく、この場合の手段として
は、電球等の光に含まれる広範囲の波長のうちの一部の
波長の光だけを通過させるフィルター(つまり色フィル
ター)を、その通過波長が異なる(例えば、赤、青、
緑、黄等の色の)ものを複数用意し、各フィルターを上
記偏光手段(偏光フィルター)に代えて各発光体に備え
させる。尚、互いに異なる偏光角方向に偏光させる場合
においても、その具体的な条件は、上記実施例のよう
に、45°づつ偏光角方向をずらすものに限定されず、
発光体の個数等の各種条件に応じて適宜変更できる。
【0055】又、上記実施例では、4個の発光体T0,
T1,T2,T3のうちの1個を車体中央に配置して基
準位置とするとともに、他の3個を周りに分散配置した
が、発光体の配置状態は、発光体の個数や車体形状等に
応じて種々変更できる。又、上記実施例では、車体方位
の検出する際に選択する発光体を、地上側から4個の発
光体を見たときに、見る方向の正面側に位置する発光体
から選択できるようにすべく、車体中央の発光体T0を
支持する円柱19で上記見る方向の背面側に位置する発
光体が隠れるように円柱19の直径を設定したが、円柱
19から縦長状の板材を突出させる等の手段で背面側の
発光体を隠すようにしてもよい。
T1,T2,T3のうちの1個を車体中央に配置して基
準位置とするとともに、他の3個を周りに分散配置した
が、発光体の配置状態は、発光体の個数や車体形状等に
応じて種々変更できる。又、上記実施例では、車体方位
の検出する際に選択する発光体を、地上側から4個の発
光体を見たときに、見る方向の正面側に位置する発光体
から選択できるようにすべく、車体中央の発光体T0を
支持する円柱19で上記見る方向の背面側に位置する発
光体が隠れるように円柱19の直径を設定したが、円柱
19から縦長状の板材を突出させる等の手段で背面側の
発光体を隠すようにしてもよい。
【0056】上記実施例では、複数個の発光体T0,T
1,T2,T3からの光に対応させて地上側に設ける複
数個の光通過手段を、前記偏光手段に合わせて、異なる
偏光角方向に偏光された光を互いに異なる検光角方向で
検光する検光手段(偏光フィルターp0,p1,p2,
p3)で構成したが、例えば、上記のように、偏光手段
(偏光フィルター)に代えて色フィルターを各発光体に
備えさせる場合には、光通過手段も同様な色フィルター
で構成される。尚、上記検光手段で構成する場合におい
ても、その具体的な条件は、上記実施例のように、偏光
手段による偏光角方向と同じ方向の検光角方向にする必
要はなく、要は、対応する発光体T0,T1,T2,T
3からの光の通過率を他の光よりも大きい状態でつうか
させる条件であればよい。
1,T2,T3からの光に対応させて地上側に設ける複
数個の光通過手段を、前記偏光手段に合わせて、異なる
偏光角方向に偏光された光を互いに異なる検光角方向で
検光する検光手段(偏光フィルターp0,p1,p2,
p3)で構成したが、例えば、上記のように、偏光手段
(偏光フィルター)に代えて色フィルターを各発光体に
備えさせる場合には、光通過手段も同様な色フィルター
で構成される。尚、上記検光手段で構成する場合におい
ても、その具体的な条件は、上記実施例のように、偏光
手段による偏光角方向と同じ方向の検光角方向にする必
要はなく、要は、対応する発光体T0,T1,T2,T
3からの光の通過率を他の光よりも大きい状態でつうか
させる条件であればよい。
【0057】上記実施例では、地上側に設ける複数個の
撮像手段として、白黒式のCCDセンサを用いるイメー
ジセンサS0,S1,S2,S3の場合を例示したが、
CCDセンサ以外に、例えば、PSDセンサ等を用いて
もよく、又、白黒式ではなく、カラー式のセンサを用い
るようにしてもよい。又、上記実施例では、複数個の撮
像手段を同期作動させているが、制御の簡素化のため
に、非同期で作動させてもよい。
撮像手段として、白黒式のCCDセンサを用いるイメー
ジセンサS0,S1,S2,S3の場合を例示したが、
CCDセンサ以外に、例えば、PSDセンサ等を用いて
もよく、又、白黒式ではなく、カラー式のセンサを用い
るようにしてもよい。又、上記実施例では、複数個の撮
像手段を同期作動させているが、制御の簡素化のため
に、非同期で作動させてもよい。
【0058】上記実施例では、複数個の光通過手段(偏
光フィルターp0,p1,p2,p3)の夫々が、複数
個の撮像手段(イメージセンサS0,S1,S2,S
3)の夫々に一体状態で付設され、その複数個の光通過
手段が付設された複数個の撮像手段を一体のものとして
角度変更して撮像角度を変更させるようにしたものを示
したが、複数個の光通過手段の複数個の撮像手段に対す
る設置状態、及び、複数個の撮像手段の撮像角度変更の
具体構成は、上記のものに限らない。
光フィルターp0,p1,p2,p3)の夫々が、複数
個の撮像手段(イメージセンサS0,S1,S2,S
3)の夫々に一体状態で付設され、その複数個の光通過
手段が付設された複数個の撮像手段を一体のものとして
角度変更して撮像角度を変更させるようにしたものを示
したが、複数個の光通過手段の複数個の撮像手段に対す
る設置状態、及び、複数個の撮像手段の撮像角度変更の
具体構成は、上記のものに限らない。
【0059】上記実施例では、撮像手段S0,S1,S
2,S3の撮像角度変更手段を電動モータ11,12に
て構成したが、モータ以外に、他のアクチュエータを用
いることができる。
2,S3の撮像角度変更手段を電動モータ11,12に
て構成したが、モータ以外に、他のアクチュエータを用
いることができる。
【0060】又、上記実施例では、撮像手段S0,S
1,S2,S3の撮像角度検出手段を、上記モータ1
1,12に内蔵したエンコーダ11a,12aによって
構成したが、例えば、モータ11,12とは別体のポテ
ンショメータ等の角度検出手段を用いることも可能であ
る。尚、その際の基準方位としては、上記実施例のよう
に、地上側の作業行程の方向Kにする以外に適宜設定で
きる。
1,S2,S3の撮像角度検出手段を、上記モータ1
1,12に内蔵したエンコーダ11a,12aによって
構成したが、例えば、モータ11,12とは別体のポテ
ンショメータ等の角度検出手段を用いることも可能であ
る。尚、その際の基準方位としては、上記実施例のよう
に、地上側の作業行程の方向Kにする以外に適宜設定で
きる。
【0061】上記実施例では、撮像手段S0,S1,S
2,S3から移動体Aの基準位置(実際は、そこに設け
た反射シート19a)までの距離を検出するために、地
上側の距離検出手段として、ビーム状の検出光を投射し
て移動体Aまでの距離を検出するレーザー測長器13に
て構成したが、これに限るものではない。
2,S3から移動体Aの基準位置(実際は、そこに設け
た反射シート19a)までの距離を検出するために、地
上側の距離検出手段として、ビーム状の検出光を投射し
て移動体Aまでの距離を検出するレーザー測長器13に
て構成したが、これに限るものではない。
【0062】上記実施例では、追尾制御手段101が、
複数個の撮像手段S0,S1,S2,S3のうちの1つ
の撮像手段S0の撮像情報に基づいて、その撮像画面の
所定位置として設定した画面中心点Oに対応する発光体
T0を捉えるように追尾制御する場合を例示したが、上
記撮像手段S0の撮像情報に加えて他の撮像手段S1,
S2,S3の撮像情報にも基づいて上記追尾制御を行う
ようにすることもできる。又、上記所定位置としては、
画面の中心点Oを含む所定範囲内に発光体T0を捉える
ようにすることもできる。又、追尾制御手段101が、
追尾のための情報として発光体T0の撮像画面内での位
置(中心点Oからの偏差X)、発光体T0の移動速度、
及び、移動体Aの車体方位角(車体の向き)の各情報を
使用した場合を示したが、発光体T0の撮像画面内での
位置情報にのみ基づくようにして制御の簡略化を図るこ
ともできる。
複数個の撮像手段S0,S1,S2,S3のうちの1つ
の撮像手段S0の撮像情報に基づいて、その撮像画面の
所定位置として設定した画面中心点Oに対応する発光体
T0を捉えるように追尾制御する場合を例示したが、上
記撮像手段S0の撮像情報に加えて他の撮像手段S1,
S2,S3の撮像情報にも基づいて上記追尾制御を行う
ようにすることもできる。又、上記所定位置としては、
画面の中心点Oを含む所定範囲内に発光体T0を捉える
ようにすることもできる。又、追尾制御手段101が、
追尾のための情報として発光体T0の撮像画面内での位
置(中心点Oからの偏差X)、発光体T0の移動速度、
及び、移動体Aの車体方位角(車体の向き)の各情報を
使用した場合を示したが、発光体T0の撮像画面内での
位置情報にのみ基づくようにして制御の簡略化を図るこ
ともできる。
【0063】上記実施例では、移動体として、自動走行
式の作業車Aの場合を例示したが、これ以外に、運転者
が搭乗して手動式に走行させる作業車であってもよい。
この場合は、車体の現在位置及び車体方位角の情報が表
示画面等に表示され、この表示情報に基づいて手動運転
することになる。
式の作業車Aの場合を例示したが、これ以外に、運転者
が搭乗して手動式に走行させる作業車であってもよい。
この場合は、車体の現在位置及び車体方位角の情報が表
示画面等に表示され、この表示情報に基づいて手動運転
することになる。
【0064】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図1】移動体及び自動追尾式の位置測定誘導制御装置
を示す外観図
を示す外観図
【図2】発光体の配置を示す平面図
【図3】発光体からの光の偏光方向を示す図
【図4】撮像手段の構成を示す断面側面図
【図5】自動追尾式の位置測定誘導制御装置の制御構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図6】撮像画面内における発光体の位置検出処理の説
明図
明図
【図7】ズーム作動を説明する特性図
【図8】追尾制御の説明図
【図9】移動体の車体方位検出処理の説明図
【図10】移動体側の制御構成を示すブロック図
【図11】移動体が誘導走行される地上側の圃場を示す
平面図
平面図
【図12】基準位置表示手段を示す側面図
【図13】制御作動を説明するフローチャート
【図14】制御作動を説明するフローチャート
A 移動体 T0,T1,T2,T3 発光体 p0,p1,p2,p3 光通過手段 S0,S1,S2,S3 撮像手段 11a,12a 撮像角度検出手段 13 距離検出手段 100 方位演算手段 f0,f1,f2,f3 偏光手段 p0,p1,p2,p3 検光手段 11,12 撮像角度変更手段 101 追尾制御手段
Claims (5)
- 【請求項1】 移動する移動体(A)の方位を検出する
移動体の方位検出装置であって、 前記移動体(A)に、 互いに異なる性質の光を発光する複数個の発光体(T
0,T1,T2,T3)が、平面視において基準位置に
対する設定配置関係で分散して設けられ、 地上側に、 前記複数個の発光体(T0,T1,T2,T3)からの
各光夫々に対応させて設けられて、前記複数個の発光体
(T0,T1,T2,T3)からの各光の性質の違いに
よって、そのうちの対応する光を他の光よりも通過率が
大きな状態で通過させる複数個の光通過手段(p0,p
1,p2,p3)と、 その複数個の光通過手段(p0,p1,p2,p3)夫
々を通過した各光を各別に撮像する複数個の撮像手段
(S0,S1,S2,S3)と、 前記複数個の撮像手段(S0,S1,S2,S3)の撮
像方向が基準方位に対してなす角度を検出する撮像角度
検出手段(11a,12a)と、 前記複数個の撮像手段(S0,S1,S2,S3)から
前記移動体(A)の基準位置までの距離を検出する距離
検出手段(13)と、 前記複数個の発光体(T0,T1,T2,T3)の配置
情報、前記複数個の発光体(T0,T1,T2,T3)
の前記複数個の撮像手段(S0,S1,S2,S3)の
撮像画面夫々における位置情報、前記距離検出手段(1
3)の距離情報、及び、前記撮像角度検出手段(11
a,12a)の撮像角度情報に基づいて、前記移動体
(A)の方位を演算する方位演算手段(100)とが設
けられている移動体の方位検出装置。 - 【請求項2】 前記複数個の発光体(T0,T1,T
2,T3)の夫々に、それからの各光を互いに異なる偏
光角方向に偏光させる偏光手段(f0,f1,f2,f
3)が備えられ、 前記複数個の光通過手段(p0,p1,p2,p3)
が、前記異なる偏光角方向に偏光された前記複数個の発
光体(T0,T1,T2,T3)からの光を互いに異な
る検光角方向で検光する複数個の検光手段(p0,p
1,p2,p3)にて構成されている請求項1記載の移
動体の方位検出装置。 - 【請求項3】 前記複数個の撮像手段(S0,S1,S
2,S3)が、同期状態で撮像作動するように構成され
ている請求項1又は2記載の移動体の方位検出装置。 - 【請求項4】 前記複数個の撮像手段(S0,S1,S
2,S3)のうちの少なくとも1つの撮像情報に基づい
て、その撮像画面内の所定位置に前記複数個の発光体
(T0,T1,T2,T3)のうちの対応する発光体
(T0)を捉えるように、前記撮像手段(S0,S1,
S2,S3)の撮像角度変更手段(11,12)を作動
させる追尾制御手段(101)が設けられている請求項
1、2又は3記載の移動体の方位検出装置。 - 【請求項5】 前記複数個の光通過手段(p0,p1,
p2,p3)の夫々が、前記複数個の撮像手段(S0,
S1,S2,S3)の夫々に一体状態で付設され、 前記撮像角度変更手段(11,12)が、前記複数個の
光通過手段(p0,p1,p2,p3)が付設された前
記複数個の撮像手段(S0,S1,S2,S3)を一体
のものとして角度変更するように構成されている請求項
4記載の移動体の方位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6321872A JPH08178651A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 移動体の方位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6321872A JPH08178651A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 移動体の方位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178651A true JPH08178651A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18137350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6321872A Pending JPH08178651A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 移動体の方位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178651A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252643A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | 移動体監視システムおよびその監視方法 |
| JP2014145629A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Tohoku Electric Power Co Inc | 三次元表示可能な地中レーダシステム |
| JP2015094669A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 株式会社日立産機システム | 位置検出システム |
| JP2016516196A (ja) * | 2013-03-14 | 2016-06-02 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 6自由度において追跡される構造化光スキャナの補正 |
| KR20160100315A (ko) * | 2013-12-19 | 2016-08-23 | 악티에볼라겟 엘렉트로룩스 | 주변 기록 기능을 갖는 로봇 청소 디바이스 |
| EP3407088A1 (en) * | 2013-06-19 | 2018-11-28 | The Boeing Company | Systems and methods for tracking location of movable target object |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP6321872A patent/JPH08178651A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252643A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | 移動体監視システムおよびその監視方法 |
| JP2014145629A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Tohoku Electric Power Co Inc | 三次元表示可能な地中レーダシステム |
| JP2016516196A (ja) * | 2013-03-14 | 2016-06-02 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 6自由度において追跡される構造化光スキャナの補正 |
| EP3407088A1 (en) * | 2013-06-19 | 2018-11-28 | The Boeing Company | Systems and methods for tracking location of movable target object |
| JP2015094669A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 株式会社日立産機システム | 位置検出システム |
| KR20160100315A (ko) * | 2013-12-19 | 2016-08-23 | 악티에볼라겟 엘렉트로룩스 | 주변 기록 기능을 갖는 로봇 청소 디바이스 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3872453B1 (en) | Surveying system | |
| AU2009201162B8 (en) | Surveying system | |
| CN101451836B (zh) | 测量系统 | |
| US10488519B2 (en) | Polygon mirror, fan beam output device, and survey system | |
| US20120242830A1 (en) | Guide light device, survey apparatus having the guide light device, survey system using the survey apparatus, survey pole used in the survey system, and mobile wireless transceiver used in the survey system | |
| US20170252918A1 (en) | Measurement and installation data indicating apparatus and measurement and installation data indicating method | |
| CN112556663A (zh) | 测量装置和测量装置系统 | |
| JP2013131841A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH08178651A (ja) | 移動体の方位検出装置 | |
| JP2000098456A (ja) | オート構図機能を有するカメラ | |
| JP2014098586A (ja) | 2系統光学系を有する距離方向自動測定装置 | |
| JPH09113603A (ja) | 移動体の位置検出装置 | |
| US6041186A (en) | Finder system | |
| JP2660744B2 (ja) | 移動車の停止位置検出装置 | |
| JPH08194534A (ja) | 移動体の誘導制御装置 | |
| JPH08178615A (ja) | 移動体の位置検出装置及び誘導装置 | |
| US8885051B2 (en) | Camera calibration method and camera calibration apparatus | |
| JPH05250033A (ja) | 自動誘導システム | |
| JP4281177B2 (ja) | 車載用撮像装置 | |
| JPH08178616A (ja) | 移動体の位置検出装置 | |
| JPH06236209A (ja) | 移動体の自動追尾式位置測定装置 | |
| JP2712420B2 (ja) | 光空間伝送装置 | |
| JPH09113270A (ja) | 移動体の自動追尾装置及び追尾式位置検出装置 | |
| JP2002059783A (ja) | 車両周辺視認装置 | |
| EP4653813A1 (en) | Wide-angle camera device and survey system |