JPS6341489B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6341489B2 JPS6341489B2 JP21414782A JP21414782A JPS6341489B2 JP S6341489 B2 JPS6341489 B2 JP S6341489B2 JP 21414782 A JP21414782 A JP 21414782A JP 21414782 A JP21414782 A JP 21414782A JP S6341489 B2 JPS6341489 B2 JP S6341489B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- laser light
- laser
- corner cube
- laser beam
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は車輌、船舶、航空機といつた移動体の
位置を検出する方法に関し、特にレーザー光線を
利用した移動体の位置検出方法に関する。
位置を検出する方法に関し、特にレーザー光線を
利用した移動体の位置検出方法に関する。
従来に於ける移動体の位置検出方法としては電
波を利用したものが何種類か実用化されている
が、これら電波を利用した方法はいずれも装置が
大掛りになり、どのような場所でも容易に実施す
ることが出来ないという欠点があつた。
波を利用したものが何種類か実用化されている
が、これら電波を利用した方法はいずれも装置が
大掛りになり、どのような場所でも容易に実施す
ることが出来ないという欠点があつた。
また、レーザーを利用した位置測定装置も実用
化されているが、これら測定装置はほぼ静止して
いる定点の位置を測定するものであつて、移動体
の瞬時の位置を次々と測定するというものではな
かつた。
化されているが、これら測定装置はほぼ静止して
いる定点の位置を測定するものであつて、移動体
の瞬時の位置を次々と測定するというものではな
かつた。
そこで、移動体上に順次異なる方位に向けてレ
ーザー光線を発射するレーザー光源を搭載し、所
定位置に設けられた３個のコーナーキユーブプリ
ズムで反射されて戻つてくる反射光の受光角を測
定し、三角測量の原理に基いて、前記移動体の位
置を測定するシステムが考えられている。
ーザー光線を発射するレーザー光源を搭載し、所
定位置に設けられた３個のコーナーキユーブプリ
ズムで反射されて戻つてくる反射光の受光角を測
定し、三角測量の原理に基いて、前記移動体の位
置を測定するシステムが考えられている。
このシステムでは、ひとつのレーザー光源と簡
単な構造の３個のコーナーキユーブプリズムとで
移動体の位置が簡単に測定可能ではあるが、移動
体上にレーザー光源を設けているために、確実か
つ精度良い位置測定が極めて困難である。
単な構造の３個のコーナーキユーブプリズムとで
移動体の位置が簡単に測定可能ではあるが、移動
体上にレーザー光源を設けているために、確実か
つ精度良い位置測定が極めて困難である。
即ち、３個のコーナーキユーブプリズムからの
反射光の受光角を測定している間に測定点として
の移動体が移動してしまうために精度良い位置測
定が行なえないという不都合が有るとともに、移
動体の傾斜や振動に起因して、レーザー光線をコ
ーナーキユーブプリズムに当てることができない
ことがあつて、確実な位置測定を行なえないとい
う不都合があつた。
反射光の受光角を測定している間に測定点として
の移動体が移動してしまうために精度良い位置測
定が行なえないという不都合が有るとともに、移
動体の傾斜や振動に起因して、レーザー光線をコ
ーナーキユーブプリズムに当てることができない
ことがあつて、確実な位置測定を行なえないとい
う不都合があつた。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、上記移動体の位置検出を確実
かつ正確に行なうことが可能な移動体の位置検出
方法を提供することにある。
つて、その目的は、上記移動体の位置検出を確実
かつ正確に行なうことが可能な移動体の位置検出
方法を提供することにある。
上記目的を達成すべく、本発明による移動体の
位置検出方法は、前記レーザー光源から発射され
るレーザー光源の水平方向のスキヤン速度を１回
目は低速回転で、２回目は高速回転で行なうシー
ケンスを繰返し行なうとともに、前記１回目の低
速回転時はレーザー光線の上下方向のスキヤン角
を大きく、２回目の高速回転時は前記上下方向の
スキヤン角を小さく行なう、ことを特徴とする。
位置検出方法は、前記レーザー光源から発射され
るレーザー光源の水平方向のスキヤン速度を１回
目は低速回転で、２回目は高速回転で行なうシー
ケンスを繰返し行なうとともに、前記１回目の低
速回転時はレーザー光線の上下方向のスキヤン角
を大きく、２回目の高速回転時は前記上下方向の
スキヤン角を小さく行なう、ことを特徴とする。
上記特徴構成故に、下記の如き優れた効果が発
揮されるに至つた。
揮されるに至つた。
即ち、異なる方向に順次レーザー光線を発射す
る際に、１回目は大きく上下方向にレーザー光線
をスキヤンしながら、かつ、低速で水平方向にス
キヤンすることによつて、コーナーキユーブプリ
ズムで確実にレーザー光が反射されるようにし
て、各コーナーキユーブプリズムの存在する上下
方向方位の範囲を予め検出し、メモリしておき、
２回目は前記メモリされている上下方向方位の範
囲に基いて、レーザー光線の上下方向スキヤン角
を小さくして、かつ、水平方向には高速でスキヤ
ンするので、いずれの場合にも全体として速い周
速に拘らずコーナーキユーブプリズムの受光時間
を比較的長く保てることとなつて、コーナーキユ
ーブプリズムからの反射光を確実に受光でき、し
かも、２回目の時間ずれの少ない３つの水平方向
受光角度情報より正確な移動体位置が検出できる
に至つたのである。
る際に、１回目は大きく上下方向にレーザー光線
をスキヤンしながら、かつ、低速で水平方向にス
キヤンすることによつて、コーナーキユーブプリ
ズムで確実にレーザー光が反射されるようにし
て、各コーナーキユーブプリズムの存在する上下
方向方位の範囲を予め検出し、メモリしておき、
２回目は前記メモリされている上下方向方位の範
囲に基いて、レーザー光線の上下方向スキヤン角
を小さくして、かつ、水平方向には高速でスキヤ
ンするので、いずれの場合にも全体として速い周
速に拘らずコーナーキユーブプリズムの受光時間
を比較的長く保てることとなつて、コーナーキユ
ーブプリズムからの反射光を確実に受光でき、し
かも、２回目の時間ずれの少ない３つの水平方向
受光角度情報より正確な移動体位置が検出できる
に至つたのである。
つまり、上記２回目の水平方向のレーザー光線
のスキヤンは高速で行なうものであるから、この
間に移動体が移動する距離の影響をその位置測定
精度に対して十分無視しえる程度に小さくできた
のである。
のスキヤンは高速で行なうものであるから、この
間に移動体が移動する距離の影響をその位置測定
精度に対して十分無視しえる程度に小さくできた
のである。
以下、図面に基いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図は移動体の一例である芝刈機Ｖを示し、
前車輪２，２と後車輪３，３を備えた車体１の中
間部にデイスク型の刈り刃を内装した芝刈装置４
が上下動自在に懸架され、車体１の上部に後記構
成になるレーザー光源Ａが設けられている。
前車輪２，２と後車輪３，３を備えた車体１の中
間部にデイスク型の刈り刃を内装した芝刈装置４
が上下動自在に懸架され、車体１の上部に後記構
成になるレーザー光源Ａが設けられている。
前記レーザー光源Ａは、第２図に示すように、
レーザー発光器５から発射されるレーザー光線を
オプテイカルスキヤナー６によつて上下方向に所
定角度θの範囲に亘つてスキヤン可能に構成する
とともに、Ｄ，Ｃモータ７によつて水平面内で回
転可能な回転台８に載置されている。
レーザー発光器５から発射されるレーザー光線を
オプテイカルスキヤナー６によつて上下方向に所
定角度θの範囲に亘つてスキヤン可能に構成する
とともに、Ｄ，Ｃモータ７によつて水平面内で回
転可能な回転台８に載置されている。
又、このレーザー発光器５には、レーザー光線
が発射される方向に受光面を向けコーナーキユー
ブプリズムＢ，Ｃ，Ｄからの反射光を受光する受
光器９を設けてあり、レーザー発光器５と一体的
に、前記オプテイカルスキヤナー６及びモータ７
によつてその光軸の向きを変更可能に構成してあ
る。そして、レーザー光線が発射される方位を示
す方位角θを検出すべく前記モータ７にはロータ
リーエンコーダ１０が装着されている。
が発射される方向に受光面を向けコーナーキユー
ブプリズムＢ，Ｃ，Ｄからの反射光を受光する受
光器９を設けてあり、レーザー発光器５と一体的
に、前記オプテイカルスキヤナー６及びモータ７
によつてその光軸の向きを変更可能に構成してあ
る。そして、レーザー光線が発射される方位を示
す方位角θを検出すべく前記モータ７にはロータ
リーエンコーダ１０が装着されている。
そして、レーザー光源Ａ全体は、下端に重垂１
１を固着した支持フレーム１２に固定してあり、
この支持フレーム１２はゴム等の弾性体で構成さ
れたダンパー部材１３を介して、車体１に取り付
けられていて、もつて、車体１の振動やゆれがレ
ーザー光源Ａに伝わらないようにして、このレー
ザー光源Ａが常に水平を保つように構成してあ
る。
１を固着した支持フレーム１２に固定してあり、
この支持フレーム１２はゴム等の弾性体で構成さ
れたダンパー部材１３を介して、車体１に取り付
けられていて、もつて、車体１の振動やゆれがレ
ーザー光源Ａに伝わらないようにして、このレー
ザー光源Ａが常に水平を保つように構成してあ
る。
前記オプテイカルスキヤナー６は、第３図に示
すように、駆動巻線１４に電流を流さない状態
で、固定子１５に設けてある永久磁石１６，１６
の磁力の中心に位置している回転子１７の軸芯Ｐ
上に光学ミラー１８を固着してあり、前記駆動巻
線１４に流す電流Ｉの強さに対応して発生する回
転力と前記回転子１７に取り付けてある制御バネ
１９とのねじりトルクの等しい位置で前記回転子
１７すなわち光学ミラー１８が静止すべく構成し
てある。
すように、駆動巻線１４に電流を流さない状態
で、固定子１５に設けてある永久磁石１６，１６
の磁力の中心に位置している回転子１７の軸芯Ｐ
上に光学ミラー１８を固着してあり、前記駆動巻
線１４に流す電流Ｉの強さに対応して発生する回
転力と前記回転子１７に取り付けてある制御バネ
１９とのねじりトルクの等しい位置で前記回転子
１７すなわち光学ミラー１８が静止すべく構成し
てある。
そして、前記回転子１７の軸芯Ｐ上に設けた光
学ミラー１８によつて前記レーザー発光器５から
発射されたレーザー光線を所定方向に反射させる
とともに、その反射方向を前記駆動巻線１４の入
力電流Ｉによつて任意の方向に制御するのであ
る。
学ミラー１８によつて前記レーザー発光器５から
発射されたレーザー光線を所定方向に反射させる
とともに、その反射方向を前記駆動巻線１４の入
力電流Ｉによつて任意の方向に制御するのであ
る。
以下、上記構成になるレーザー光源Ａによつて
芝刈機Ｖの位置を測定するシステムについて説明
する。
芝刈機Ｖの位置を測定するシステムについて説明
する。
第４図に示すように、地上施設としてのコーナ
ーキユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄが３定点に設置さ
れ、前記芝刈機Ｖ上に設けたレーザー光源Ａより
前述したようにオプテイカルスキヤナー６によつ
て、上下方向へ所定角度θでスキヤンしながら水
平面内をスキヤンされるレーザー光線を発射す
る。レーザー光線がコーナーキユーブプリズム
Ｂ，Ｃ，Ｄに当たるとその進入経路を逆進し、こ
のレーザー光線が発射された光源Ａに戻り受光器
９によつて受光される。そして、この受光器９が
夫々レーザー光線を受光した時点の受光器９の向
きθ1，θ2，θ3を前記ロータリーエンコーダ１０に
よつて検出し、この検出方位θ1，θ2，θ3に基いて
芝刈機Ｖの位置Ｐを三角測量の原理に基いて算出
するのである。
ーキユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄが３定点に設置さ
れ、前記芝刈機Ｖ上に設けたレーザー光源Ａより
前述したようにオプテイカルスキヤナー６によつ
て、上下方向へ所定角度θでスキヤンしながら水
平面内をスキヤンされるレーザー光線を発射す
る。レーザー光線がコーナーキユーブプリズム
Ｂ，Ｃ，Ｄに当たるとその進入経路を逆進し、こ
のレーザー光線が発射された光源Ａに戻り受光器
９によつて受光される。そして、この受光器９が
夫々レーザー光線を受光した時点の受光器９の向
きθ1，θ2，θ3を前記ロータリーエンコーダ１０に
よつて検出し、この検出方位θ1，θ2，θ3に基いて
芝刈機Ｖの位置Ｐを三角測量の原理に基いて算出
するのである。
一方、前述したように、前記レーザー光源Ａの
１回目の水平面内のスキヤン時に受光器９がコー
ナーキユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄからの反射光を
受光した時点のオプテイカルスキヤナー６の駆動
電流I1，I2，I3をサンプリングすることによつて、
上下方向のレーザー光源Ａとコーナーキユーブプ
リズムＢ，Ｃ，Ｄとの位置関係（上下方向のスキ
ヤン角）を測定しておく。
１回目の水平面内のスキヤン時に受光器９がコー
ナーキユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄからの反射光を
受光した時点のオプテイカルスキヤナー６の駆動
電流I1，I2，I3をサンプリングすることによつて、
上下方向のレーザー光源Ａとコーナーキユーブプ
リズムＢ，Ｃ，Ｄとの位置関係（上下方向のスキ
ヤン角）を測定しておく。
そして、２回目の水平面内のスキヤン時には、
前記ロータリーエンコーダ１０の検出方位θ1，
θ2，θ3の近悼では前記サンプリングした駆動電流
I1，I2，I3にわずかな偏差を加えて電流でオプテ
イカルスキヤナー６を駆動して、レーザー光線が
コーナーキユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄに確実に当
たるようにするのである。
前記ロータリーエンコーダ１０の検出方位θ1，
θ2，θ3の近悼では前記サンプリングした駆動電流
I1，I2，I3にわずかな偏差を加えて電流でオプテ
イカルスキヤナー６を駆動して、レーザー光線が
コーナーキユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄに確実に当
たるようにするのである。
図面は本発明に係る移動体の位置検出方法の実
施例を示し、第１図は芝刈作業車の全体側面図、
第２図はレーザー光源の構成を示す概略図、第３
図はオプテイカルスキヤナーの構成を示す概略
図、そして、第４図は移動体位置検出の説明図で
ある。 Ｖ……移動体、Ａ……レーザー光源、Ｂ，Ｃ，
Ｄ……コーナーキユーブプリズム、θ1，θ2，θ3…
…方位角、θ……スキヤン角。
施例を示し、第１図は芝刈作業車の全体側面図、
第２図はレーザー光源の構成を示す概略図、第３
図はオプテイカルスキヤナーの構成を示す概略
図、そして、第４図は移動体位置検出の説明図で
ある。 Ｖ……移動体、Ａ……レーザー光源、Ｂ，Ｃ，
Ｄ……コーナーキユーブプリズム、θ1，θ2，θ3…
…方位角、θ……スキヤン角。
Claims (1)
- １ 移動体Ｖに設けられたレーザー光源Ａから順
次異なる方位に向けてレーザー光線を発射し、所
定位置に設けられた少なくとも３個のコーナーキ
ユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄで反射されて戻つてく
るレーザー光線をこの光源Ａに設けてある受光器
９で受光し、その時のレーザー光源Ａの向きを測
定することによりレーザー光源Ａと前記コーナー
キユーブプリズムＢ，Ｃ，Ｄとのなす各方位角
θ1，θ2，θ3から移動体Ｖの位置を測定する移動体
の位置検出システムであつて、前記レーザー光源
Ａから発射されるレーザー光線の水平方向のスキ
ヤン速度を１回目は低速回転で、２回目は高速回
転で行なうシーケンスを繰返し行なうとともに、
前記１回目の低速回転時はレーザー光線の上下方
向のスキヤン角θを大きく、２回目の高速回転時
は前記上下方向のスキヤン角θを小さく行なうこ
とを特徴とする移動体の位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21414782A JPS59104503A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 移動体の位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21414782A JPS59104503A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 移動体の位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104503A JPS59104503A (ja) | 1984-06-16 |
| JPS6341489B2 true JPS6341489B2 (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=16651001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21414782A Granted JPS59104503A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 移動体の位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104503A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61117409A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | Komatsu Zoki Kk | 建設機械の現在地検出方法 |
| JPS62254007A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-11-05 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検出装置 |
| JPS62254008A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-11-05 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検出装置 |
| WO1989003049A1 (fr) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Indicateur de position mettant en oeuvre un faisceau laser |
| JPH03142609A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Ishikawajima Shibaura Kikai Kk | 自動走行作業車の自己位置検出装置 |
| AU641315B2 (en) * | 1991-04-11 | 1993-09-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for detecting the position of moving body |
| US9510505B2 (en) | 2014-10-10 | 2016-12-06 | Irobot Corporation | Autonomous robot localization |
-
1982
- 1982-12-07 JP JP21414782A patent/JPS59104503A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59104503A (ja) | 1984-06-16 |
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