JPS59224507A - 移動体の位置検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光源からの光を受光して、移動体の位置を検出
する位置検出装置に関するものである。

従来、移動体の位置を検出する装置として、第１図、＠
２図に示すものがあった。第１図は移動体の平面図、第
２図はその正面図である。図において、（１８）は移動
体大体、（１９）は移動体大体（１８）を駆動する駆動
車輪、（２ｏ）は駆動車輪（１９）の回転数を開側する
回転角度計、（２２）は回転角度ｉ＋（２０）によって
計測された回転数の債ｎ［を行う積算計、（２１）は移
動体本体（１８）に取付けられた従動輪、（２６）は移
動体本体（１８）の回転方向を検出するジャイロコンパ
スである。

次に動作について説明する。移動体（１８）が駆動車輪
（１９）を回転させて移動する。この時の移動距離を計
測するには、駆動車輪（１９）の回転数をパルスエンコ
ーダ等の回転角度計（２０）ｑ−計測し、その値な積算
計（２２）で積算することによって移動距離を算出する
。また、移動方向を計迎］するにはジャイロコンパス（
２６）によって直接計測が可能である。

そして、これらの移動距離と移動方向とによって移動体
（１８）の位置検出を行なう。

従来の移動体（１８）の位置検出装置は以上のように構
成されているので駆動車輪（１９］と地面とのスリッフ
ニよって生じる距離誤差、ジャイロコンパス（２３）ｏ
）ドリフトによる移動方向誤差及び計測誤差等による誤
差の県債ｈ；生じ、移動距離、移動時間が長くなるにつ
れて、移動体の位置と検出した位置のずれが大きくなり
、この誤差を補正する装置カ必要となる欠点ｈ１あった
。

本発明は、上記のような従来のものの欠点な除去するた
めになされたもので、複数の固定光源より発する光を移
動体上に設けた床上の反射鏡によって受光素子上に光像
ケ形成せしめ、受光素子上の光像の位置と角度を計測す
ることにニジ移動体の位置を検出する位置検出装置ケ提
供することを目的としている。

本発明の移動体の位置検出装置は移動体の外界に設置さ
れ几復数の固定う°Ω源と、移動体上に設置された球帯
状の反射鏡、受光素子、受光位置計測装置及び演算装置
と７有する。

球帯状の反射鏡は外界の固定発光源からの光を反射する
。受光素子は反射鏡による反射光を受光する。受光位置
計測装置は受光素子に接続されて、受光素子で受光した
反射光の位置を計１１１１−で出力する。演算装置は受
光位置計し１（１装置の出力を基にして、移動体と固定
光源間の距離及び移動体から固定光源間を見通した角度
を演算してこれらの値と既知の固定発光源間の距離から
移動体の自己位置を演算する。

本発明を実施例により説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す平面図であシ。

第４図は本実施例の側面図である。第３図及び第４図に
おいて（１１は移動体であ）、（６）は移動体ｔ１１上
の球体、（６ａ）は球体上に形成した球帯状の反射鏡で
あり、固定光源（４ａ）、（４ｂ）と移動体（１）の位
置に対応した光像乞受光素子（２１上に作るためのもの
である。なお反射鏡（６ａ）の外端には反射鏡（６ａ）
にそって回転する宥和光性スリット（図示していない）
を設けて、固定光源からの入射光をしぼっている。

（５）は受光素子（２）がとらえた光像位＠を計測する
ための受光位置計測装置であり、（６）は受光位置計測
装置（５１で求めた光像データから移動体（１）の位置
乞演算するための演算装置である。

本実施例の動作について説明する。

第５Ａ図及び第５Ｂ図は本実施例の原理図でおる。光源
（４）と球体（３１の中心軸とに平行に受光素子（２）
を設置した場合について説明する。また反射鏡（３ａ）
は第５Ｂ図に示したように光源（４ａ）と球体（６）の
中心を結んだ直線から４５°の角度になるような球体（
３＋の表面の受光素子（２）と対向する側に帯状に設け
である。

光源（４ａ）からの光は移動体上に設置した球帯状の反
射鏡（６ａ）により反射して、受光素子（２）の方向に
向かい、受光素子（２）上に光像（１２）Ｙ投影する。

球体（３１の牛後をＩｒ１球体（３）の中・Ｕから受光
素子（２）までの距離をｈとし、球体（３）の中心から
受光素子（２）上に投影した光像との最長長さｆｆＬと
する。

このＬを受光位置計測装置（５）″′Ｃ：検出すると光
源（４Ｌ）と球体（′５）の中心との距離ｔは、三角形
の相似の関係よシ次式によシ求まる。

光源が２個ある場合には、第６図に示すように２個の光
像（１２ａ）（１２ｂ）ができ、それらの光像と０（ｏ
　、　ｏ　％））形成する角度θ３は光源と球体の中心
が形成する角度に等しく、角度θ３は受光素子（２）上
の光像位置から容易に求めることができる。このように
して反射鏡（６ａ）を構成する球体（３）の中心と光源
（４ａ）の距離を１１、光源（４ｂ）の距離を４、光源
（４＆）と球体の中心と光源（４ｂ）で形成する角度を
０１とし光源（４ａ）（４ｂ）の距離Ｙ　ｔｇとすると
第７図で゛示す三角形が形成できる。この三角形から三
角測量の原理により移動体（１）の位置（Ｘｍｙ）が定
まる。これらの演算を演算装置（６）で行ない、移動体
の自己位置ケ検出することができる。

本発明に用いる光は、可視光のみならず紫外線。

赤外線でもよく、またそれらの光線の混合光線でもよい
。

まり半導体素子としてはフォトセルの一マトリックスや
テレビカメラでも同様の効果を奏する。

以上のように、本発明によれば位置検出装置を外部に固
定した光源と床上の反射鏡と受光素子と受光位置計測装
置と移動体位置を演算する演算装置で構成したので装置
が安価にでき、かつ、三角測量の原理で位置検出を行な
５ようにしたので長距離・長時間の移動による誤差も少
なく位置精度を良くすることができる。またこの装置で
は移動体の方向もわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図．第２図は従来の移動体の位置検出装置の構成図
で、第１図は平面図、第２図は正面図、第３図，第４図
は大発明の一実施例の構成図で第６図は平面図、第４図
は正面図、第臥図，第５Ｂ図は前記実施例の作動原理図
、第６図は前記実施例における受光素子上の光像図、第
７図は光源と移動体の位置関係図である。 （１）・・・移動体、（２｝・・・受光素子−（３】・
・・球体、（３ａ）・・・反射鏡−　（４ａ）、（４ｂ
）・・・光源、（５）・・・蛍光位置計側装置、（６１
・・・演算装置、（７Ｊ・・・反射鏡支持筒、（８》・
・・支持台、（９）・・・光源用支柱。 なお図中同一符号は同一又は相当部分ケ示す。 代理人大岩増雄 第１図 第２図 ３ 第３図 第　６　図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭　５８−９９７８７　　号
２、発明の名称 移動体の位置検出装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代１１４区丸の内二丁目２番３
号名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三
菱電機株式会社内 ５、　補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の各欄。 ６、　補正の内容 １）明細書の「特許請求の範囲」を別紙のとうシ補正す
る。 ２）明細書第６頁第１４行の「球帯状」を「球体状」と
補正する。 ６）明細書第６頁第１６行の「球帯状」を「球体状」と
補正する。 ４）明細書第４頁第９行の「球帯状」を「球体状」と補
正する。 ５）明細書第４頁第１３行の「宥和光性」を「有指向性
」と補正する。 以上 （別紙） 特許請求の範囲（補正） 外界に設置された複数の固定光源と、該固定光源からの
光を反射′するため移動体上に設置された球体状の反射
鏡と、反射鏡からの反射光を受光する受光素子と、受光
素子で受光した反射光の位置を計測する受光位置計測装
置と、この受光位置計測装置の出力を基にして移動体と
固定光源間の距離及び移動体から固定光源間を見通した
角度を演算して、この演算値と既知の固定発光源間の距
離から移動体の自己位置を演算する演算装置とを有する
ことを特徴とする移動体の位置検出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外界に設置された複数の固定光源と、該固定光源からの
   光を反射するため移動体上に設置された球精伏の反射鏡
   と、反射鏡からの反射光を受光する受光素子と、受光素
   子で受光した反射光の位置を計測する受光位置計測装置
   と、この受光位置計測装置の出力を基にして移動体と固
   定光源間の距離及び移動体から固定光源間を見通した角
   度を演算して、この演算値と既知の固定発光源間の距離
   から移動体の自己位置を演算するび算装置とを有するこ
   とを特徴シする移動体の位置検出装置。