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JPH0577006B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0577006B2
JPH0577006B2 JP61024865A JP2486586A JPH0577006B2 JP H0577006 B2 JPH0577006 B2 JP H0577006B2 JP 61024865 A JP61024865 A JP 61024865A JP 2486586 A JP2486586 A JP 2486586A JP H0577006 B2 JPH0577006 B2 JP H0577006B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
moving body
measuring device
reflecting means
light emitting
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 - Fee Related
Application number
JP61024865A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62182616A (en
Inventor
Toshihiro Tsumura
Takeshi Tsumura
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP61024865A priority Critical patent/JPS62182616A/en
Publication of JPS62182616A publication Critical patent/JPS62182616A/en
Publication of JPH0577006B2 publication Critical patent/JPH0577006B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、移動体の位置測定装置に関し、特
に、光の反射を利用して移動体の現在位置を測定
する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a position measuring device for a moving body, and more particularly to a device for measuring the current position of a moving body using reflection of light.

[従来の技術] たとえば、空港において航空機を滑走路から誘
導路へ案内したり、自動車や工場内の無人移動搬
送車やゴルフカート等を所定のコース上で走行さ
せる場合、これら移動体の現在位置を測定できれ
ば、それに基づいて自動誘導が可能となり、大変
便利に利用されよう。
[Prior Art] For example, when guiding an aircraft from the runway to the taxiway at an airport, or when driving a car, an unmanned mobile guided vehicle in a factory, a golf cart, etc. on a predetermined course, the current position of these moving objects is If it were possible to measure this, automatic guidance would be possible based on that measurement, which would be very convenient.

従来、移動体の現在位置を測定する装置とし
て、たとえば地上の複数箇所に電波の送信源を設
置しておき、移動体上でその電波を受信し、受信
方位などから移動体の現在位置を演算するような
装置があつた。
Conventionally, devices for measuring the current position of a moving object have been used, for example, by installing radio wave transmission sources at multiple locations on the ground, receiving the radio waves on the moving object, and calculating the current position of the moving object from the receiving direction etc. I found a device that does that.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、上述のような従来の位置測定装置で
は、高価な送信装置を複数個必要とするため、シ
ステム全体も高価になるという問題点があつた。
また、送信装置を常時正常に動作させておく必要
があるため、送信装置の点検や保守を頻繁に行な
わなければならなかつた。そのため、点検や保守
のための費用や労力がかかりすぎるとという問題
点もあつた。特に、屋外で用いる場合は、送信装
置の設置環境が厳しいものとなるため、点検や保
守の頻度が増大し、それに伴つて費用や労力も増
大してしまう。さらに、電波を利用した位置測定
装置にあつては、電波法の規制を受けたり電波雑
音の影響を受けたりするという問題点もあつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional position measuring device as described above, a plurality of expensive transmitting devices are required, so that the entire system becomes expensive.
Furthermore, since the transmitting device must be kept in normal operation at all times, inspection and maintenance of the transmitting device must be performed frequently. Therefore, there was a problem that inspection and maintenance costs and labor were too high. In particular, when used outdoors, the environment in which the transmitting device is installed is harsh, which increases the frequency of inspection and maintenance, and increases costs and labor accordingly. Furthermore, position measuring devices that use radio waves also have the problem of being subject to regulations under the Radio Law and being affected by radio noise.

この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、簡単かつ安価な構成でしか
も点検や保守の必要がほとんどなく、電波法によ
る規制等も全く受けないような移動体の位置測定
装置を提供することを目的とする。
This invention was made in order to solve the problems mentioned above, and it is a mobile object that has a simple and inexpensive structure, requires almost no inspection or maintenance, and is not subject to any regulations under the Radio Law. The purpose is to provide a position measuring device.

[問題点を解決するための手段] この発明に係る移動体の位置測定装置は、移動
体の移動コースに関連して少なくとも1個の光反
射手段が設けられる。この光反射手段は、入射し
た光を同じ方向へ反射する光学的性質を有する。
一方、移動体には、方位測定手段と、第1および
第2の光発射手段と、第1および第2の光検知器
と、取付間隔情報発生手段と、現在位置演算手段
とが設けられる。
[Means for Solving the Problems] A position measuring device for a moving object according to the present invention is provided with at least one light reflecting means in relation to the movement course of the moving object. This light reflecting means has an optical property of reflecting incident light in the same direction.
On the other hand, the moving body is provided with an azimuth measuring means, first and second light emitting means, first and second photodetectors, mounting interval information generating means, and current position calculating means.

[作用] 方位測定手段は、予め定められた基準方位に対
する移動体の進行方位のずれ角度を測定する。第
1の光発射手段は移動体の進行方位に対して第1
の所定角度を有して光を発射する。第2の光発射
手段は移動体の進行方位に対して第1の所定角度
とは異なる第2の所定角度を有して光を発射す
る。第1の光発射手段に関連して設けられた第1
の光検知器は第1の光発射手段から発射されて第
1の光反射手段に反射された光を検知する。第2
の光発射手段に関連して設けられた第2の光検知
器は第2の光発射手段から発射されて光反射手段
に反射された光を検知する。走行距離測定手段は
第1および第2の光検知器のいずれか一方が反射
光を検知してから他方が反射光を検知するまでの
間に移動体が走行した距離を測定する。取付間隔
情報発生手段は、第1および第2の光発射手段の
取付間隔に関する情報を発生する。現在位置演算
手段は、方位測定手段によつて測定されたずれ角
度と、走行距離測定手段によつて測定された走行
距離と、取付間隔情報発生手段によつて発生され
た取付間隔情報とに基づいて、移動体の現在位置
を演算する。
[Operation] The azimuth measuring means measures the deviation angle of the traveling azimuth of the moving body with respect to a predetermined reference azimuth. The first light emitting means has a first light emitting means with respect to the moving direction of the moving body.
The light is emitted at a predetermined angle. The second light emitting means emits light at a second predetermined angle different from the first predetermined angle with respect to the traveling direction of the moving object. A first light emitting means provided in association with the first light emitting means.
The photodetector detects the light emitted from the first light emitting means and reflected by the first light reflecting means. Second
A second photodetector provided in association with the light emitting means detects the light emitted from the second light emitting means and reflected by the light reflecting means. The travel distance measuring means measures the distance traveled by the mobile object from when one of the first and second photodetectors detects the reflected light to when the other detects the reflected light. The attachment interval information generating means generates information regarding the attachment interval of the first and second light emitting means. The current position calculating means is based on the deviation angle measured by the direction measuring means, the traveling distance measured by the traveling distance measuring means, and the mounting interval information generated by the mounting interval information generating means. Then, the current position of the moving object is calculated.

[実施例] 第2図は光反射手段の設置状態を示す正面図で
ある。第1図はこの発明の一実施例の外観を示す
平面図である。図において、複数車線を有する道
路1の左右の側部の所定の位置には、ポール2お
よび3が立設される。このポール2および3の間
には、梁4が設けられる。なお、梁4に代えてワ
イヤやロープ等を張るようにしてもよい。この梁
4には、第1の光反射手段5と、第2の光反射手
段7と、第3の光反射手段6とが設けられる。こ
れら光反射手段は、入射した光をその入射方向と
同じ方向に反射する光学的性質を有しており、た
とえばコーナキユーブ等が用いられる。ここで、
梁4の高さはその下を通過する移動体8の背の高
さよりも十分高く選ばれている。また、光反射手
段5〜7は、第1図に示す基準方位Xと直交する
線上に配置される。なお、この基準方位Xは、た
とえば道路1と平行に選ばれてもよく、また道路
の延びる方向とは無関係にたとえば東西南北等に
選ばれてもよい。また、第3の光反射手段6は第
1の光反射手段5と第2の光反射手段7との間に
設けられるが、その配置位置は第1の光反射手段
5と第2の光反射手段7との中央の位置(第1図
では道路1のセンターライン付近)よりも左右の
いずれかの方向へずれるように選ばれている。
[Example] FIG. 2 is a front view showing the installed state of the light reflecting means. FIG. 1 is a plan view showing the appearance of an embodiment of the present invention. In the figure, poles 2 and 3 are erected at predetermined positions on the left and right sides of a road 1 having multiple lanes. A beam 4 is provided between the poles 2 and 3. Note that instead of the beam 4, a wire, rope, or the like may be used. This beam 4 is provided with a first light reflecting means 5, a second light reflecting means 7, and a third light reflecting means 6. These light reflecting means have an optical property of reflecting the incident light in the same direction as the incident direction, and for example, a corner cube or the like is used. here,
The height of the beam 4 is selected to be sufficiently higher than the height of the moving body 8 passing under it. Further, the light reflecting means 5 to 7 are arranged on a line perpendicular to the reference direction X shown in FIG. Note that this reference direction X may be selected, for example, parallel to the road 1, or may be selected, for example, north, south, east, west, etc., regardless of the direction in which the road extends. Further, the third light reflecting means 6 is provided between the first light reflecting means 5 and the second light reflecting means 7, but its arrangement position is between the first light reflecting means 5 and the second light reflecting means 7. It is selected so that it is shifted in either the left or right direction from the center position with respect to the means 7 (near the center line of the road 1 in FIG. 1).

一方、道路1上を走行する移動体8の上部に
は、第1の光発射手段9と、この第1の光発射手
段9と所定間隔離れて第2および第3の光発射手
段30Rおよび30Lとが設けられる。第3の光
発射手段9は、移動体の進行方位Yに対して直交
する平面状の光束(以下、平面状の光束を面ビー
ムと称す)10を上方に向けて発射する。この面
ビーム10の広がり角度は、移動体8が梁4の下
を通過したとき、必ず面ビームの一部が第1〜第
3の光反射手段5,7,6に当たるような角度に
選ばれる。一方、第2の光発射手段30Rは進行
方位Yに対して右45°の角度を有する面ビーム4
0Rを上方に向けて発射する。また、第3の光発
射手段30Lは進行方位Yに対して左45°の角度
を有する面ビーム40Lを上方に向けて発射す
る。これら面ビーム40Rおよび40Lの広がり
角度は、面ビーム10と同様に、移動体8が梁4
の下を通過したとき、必ず面ビームの一部が第1
および第2の光反射手段5および7に当たるよう
な角度に選ばれる。
On the other hand, on the upper part of the moving body 8 traveling on the road 1, there is a first light emitting means 9, and second and third light emitting means 30R and 30L spaced apart from the first light emitting means 9 by a predetermined distance. and is provided. The third light emitting means 9 emits a planar light beam 10 (hereinafter, a planar light beam will be referred to as a plane beam) orthogonal to the traveling direction Y of the moving body upward. The spread angle of this plane beam 10 is selected such that when the moving body 8 passes under the beam 4, a part of the plane beam always hits the first to third light reflecting means 5, 7, and 6. . On the other hand, the second light emitting means 30R has a plane beam 4 having an angle of 45° to the right with respect to the traveling direction Y.
Fire 0R upwards. Further, the third light emitting means 30L emits a surface beam 40L having an angle of 45° to the left with respect to the traveling direction Y upwardly. The spread angles of these surface beams 40R and 40L are such that, like the surface beam 10, the movable body 8
When the plane beam passes under the
and the angle is chosen such that it hits the second light reflecting means 5 and 7.

第3図は第1図に示す第1の光発射手段9の詳
細を示す断面図である。図において、筐体91の
内部には鏡筒92が収納される。この鏡筒92の
内部には、半導体レーザ93と、ビームスプリツ
タ94と、レンズ95とが収納される。また、鏡
筒92の光の出口には1/4波長板96が設けられ
る。さらに、筐体91の内側側面において、ビー
ムスプリツタ94と対向する部分には受光器97
が取付けられる。
FIG. 3 is a sectional view showing details of the first light emitting means 9 shown in FIG. 1. In the figure, a lens barrel 92 is housed inside a housing 91. Inside this lens barrel 92, a semiconductor laser 93, a beam splitter 94, and a lens 95 are housed. Further, a quarter wavelength plate 96 is provided at the light exit of the lens barrel 92. Furthermore, on the inner side surface of the housing 91, a light receiver 97 is provided at a portion facing the beam splitter 94.
is installed.

上記のような構成において、半導体レーザ93
から出射した直線光はビームスプリツタ94を通
過してレンズ95に入射する。このレンズ95は
直線光を拡げて面ビーム10に変換する。この面
ビーム10は1/4波長板96を透過した後、外部
へと出射される。ところで、面ビーム10が光反
射手段5〜7のいずれかに当たると、その光反射
手段は光の入射方向と同一方向へ光を反射する。
したがつて、その反射光は再び第1の光発射手段
9へと戻る。そのため、この反射光は1/4波長板
96を通過した後レンズ95で直線光に戻され、
ビームスプリツタ94へ入射する。このとき、ビ
ームスプリツタ94へ入射する光は1/4波長板9
6を2回通過しているので、その波長が半導体レ
ーザ93の出射光に対して半波長だけずれてい
る。したがつて、ビームスプリツタ94は光反射
手段5〜7からの反射光を透過させることなく反
射する。このビームスプリツタ94の反射光は、
鏡筒92の側部に設けられた孔を通つて受光器9
7へ入射する。受光器97は入射した光を電気信
号に変換する。
In the above configuration, the semiconductor laser 93
The straight light emitted from the lens passes through a beam splitter 94 and enters a lens 95. This lens 95 spreads the linear light and converts it into a plane beam 10. After this plane beam 10 passes through the quarter-wave plate 96, it is emitted to the outside. By the way, when the plane beam 10 hits any of the light reflecting means 5 to 7, the light reflecting means reflects the light in the same direction as the direction of incidence of the light.
Therefore, the reflected light returns to the first light emitting means 9 again. Therefore, after passing through the 1/4 wavelength plate 96, this reflected light is returned to straight light by the lens 95,
The beam enters the beam splitter 94. At this time, the light incident on the beam splitter 94 is
6 twice, its wavelength is shifted by a half wavelength from the light emitted from the semiconductor laser 93. Therefore, the beam splitter 94 reflects the reflected light from the light reflecting means 5 to 7 without transmitting it. The reflected light from this beam splitter 94 is
The light receiver 9 passes through a hole provided on the side of the lens barrel 92.
7. The light receiver 97 converts the incident light into an electrical signal.

なお、第4図に示すごとく、第2および第3の
光発射手段30Rおよび30Lの構成も第1の光
発射手段9と同様の構成となつている。ただ、そ
の設置角度が第1の光発射手段9とは異なる(第
1図参照)だけである。
As shown in FIG. 4, the second and third light emitting means 30R and 30L have the same structure as the first light emitting means 9. However, its installation angle is different from that of the first light emitting means 9 (see FIG. 1).

以下、上記実施例のさらに詳細な構成および動
作について説明するが、移動体8の現在位置を測
定するためには、基準方位Xに対する進行方位Y
のずれ角度θを知る必要があるので、まずこのず
れ角度θを求めるための回路ないしその動作につ
いて説明する。
The detailed configuration and operation of the above embodiment will be described below. In order to measure the current position of the moving object 8,
Since it is necessary to know the deviation angle θ, the circuit and its operation for determining the deviation angle θ will be explained first.

第5図は移動体8に搭載される方位測定装置の
一例を示す概略ブロツク図である。図において、
受光器97の出力はパルス選択回路11を介して
フリツプフロツプ12に与えられる。パルス選択
回路11は、受光器97から得られる3つの受光
パルスのうち、第1の光反射手段5からの反射光
に基づく受光パルスと、第2の光反射手段7から
の反射光に基づく受光パルスとを選択して通過さ
せるものである。フリツプフロツプ12のセツト
出力Qはアンドゲート13の一方入力に与えられ
るとともに、その極性が反転されてアンドゲート
14の一方入力に与えられる。アンドゲート13
の他方入力には、パルス発生器15の出力が与え
られる。このパルス発生器15は、移動体8の走
行距離に対応するパルスを発生するものである。
アンドゲート13の出力はカウンタ16に与えら
れる。このカウンタ16の計数値はアンドゲート
14の他方入力に与えられる。また、フリツプフ
ロツプ12のリセツト出力()はタイマ18に
与えられる。このタイマ18の出力はリセツト出
力としてカウンタ16に与えられる。アンドゲー
ト14の出力は除算回路17の一方入力に与えら
れる。この除算回路17の他方入力には、間隔設
定部19の出力が与えられる。この間隔設定部1
9には、第1の光反射手段5と第2の光反射手段
7との間の距離に相当するパルス数が予め設定さ
れている。なお、このような間隔設定部19に代
えて、移動体8の外部に設けられた送信機から送
信されてくる間隔情報を受信するような受信機を
設けるようにしてもよい。除算回路17の出力は
換算回路20を介して極性付加回路21に与えら
れる。一方、受光器97の出力は正負判別回路2
2に与えられる。この正負判別回路22は、換算
回路20によつて求められたずれ角度θの正負を
判別するためのものである。正負判別回路22の
出力は極性付加回路21に与えられる。極性付加
回路21は正負判別回路22の出力に応答して、
換算回路20の出力に正または負の極性を付加す
る。極性付加回路21の出力は移動体8の方位情
報として、種々の利用回路(図示せず)に与えら
れる。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing an example of an azimuth measuring device mounted on the moving body 8. As shown in FIG. In the figure,
The output of the photodetector 97 is applied to the flip-flop 12 via the pulse selection circuit 11. Among the three light reception pulses obtained from the light receiver 97, the pulse selection circuit 11 selects a light reception pulse based on the light reflected from the first light reflection means 5 and a light reception pulse based on the reflection light from the second light reflection means 7. The pulse is selectively passed. The set output Q of flip-flop 12 is applied to one input of AND gate 13, and its polarity is inverted and applied to one input of AND gate 14. and gate 13
The output of the pulse generator 15 is given to the other input. This pulse generator 15 generates pulses corresponding to the traveling distance of the moving body 8.
The output of AND gate 13 is given to counter 16. The count value of this counter 16 is given to the other input of the AND gate 14. Further, the reset output () of flip-flop 12 is given to timer 18. The output of this timer 18 is given to the counter 16 as a reset output. The output of the AND gate 14 is given to one input of the division circuit 17. The output of the interval setting section 19 is applied to the other input of the division circuit 17. This interval setting section 1
The number of pulses corresponding to the distance between the first light reflecting means 5 and the second light reflecting means 7 is preset in 9. Note that instead of such an interval setting section 19, a receiver that receives interval information transmitted from a transmitter provided outside the mobile body 8 may be provided. The output of the division circuit 17 is applied to a polarity addition circuit 21 via a conversion circuit 20. On the other hand, the output of the light receiver 97 is
given to 2. This positive/negative determining circuit 22 is for determining whether the deviation angle θ obtained by the conversion circuit 20 is positive or negative. The output of the positive/negative discrimination circuit 22 is given to the polarity addition circuit 21. The polarity addition circuit 21 responds to the output of the positive/negative discrimination circuit 22,
A positive or negative polarity is added to the output of the conversion circuit 20. The output of the polarity adding circuit 21 is given to various utilization circuits (not shown) as azimuth information of the moving body 8.

第6図は第5図に示すパルス選択回路11の詳
細を示すブロツク図である。図において、パルス
選択回路11はリングカウンタ23と、オアゲー
ト24とにより構成される。リングカウンタ23
には受光器97の出力が与えられる。このリング
カウンタ23は、最初の受光パルスが与えられる
と、その第1ビツトのみが論理“1”となり、2
番目の受光パルスが与えられるとその第2ビツト
のみが論理“1”となり、3番目の受光パルスが
与えられるとその第3ビツトのみが論理“1”と
なる。第1ビツトおよび第3ビツトの論理出力は
それぞれオアゲート24を介してフリツプフロツ
プ12へ与えられる。また、第3ビツトの論理出
力はリセツト信号としてリングカウンタ23に与
えられる。このような構成において、パルス選択
回路11は2番目の受光パルスをキヤンセルして
1番目の受光パルスと3番目の受光パルスとを通
過させる。また、3番目の受光パルスが出力され
ると、リングカウンタ23がリセツト(オール
0)される。
FIG. 6 is a block diagram showing details of the pulse selection circuit 11 shown in FIG. 5. In the figure, the pulse selection circuit 11 is composed of a ring counter 23 and an OR gate 24. ring counter 23
The output of the photoreceiver 97 is given to . When the first light reception pulse is applied to this ring counter 23, only its first bit becomes logic "1", and the second bit becomes logic "1".
When the third light reception pulse is applied, only the second bit becomes logic "1", and when the third light reception pulse is applied, only the third bit becomes logic "1". The logic outputs of the first and third bits are provided to flip-flop 12 via OR gate 24, respectively. Further, the logic output of the third bit is given to the ring counter 23 as a reset signal. In such a configuration, the pulse selection circuit 11 cancels the second light reception pulse and passes the first light reception pulse and the third light reception pulse. Further, when the third light reception pulse is output, the ring counter 23 is reset (all 0).

第7図は第5図に示す正負判別回路22の詳細
を示すブロツク図である。図において、この正負
判別回路22は、リングカウンタ25と、第1お
よび第2の計時回路26および27と、比較回路
28とによつて構成される。リングカウンタ25
は第6図に示すリングカウンタ23と同様の構成
であり、受光器97の受光パルスが入力される。
また、リングカウンタ25の第1ビツトの論理出
力は第1の計時回路26の一方入力に与えられ
る。また、その第2ビツトの論理出力は第1の計
時回路26の他方入力および第2の計時回路27
の一方入力に与えられる。また、その第3ビツト
の論理出力は第2の計時回路27の他方入力に与
えられるとともに、リセツト信号としてリングカ
ウンタ25に与えられる。第1の計時回路26
は、リングカウンタ25から与えられる2つの論
理出力間の時間幅を計時する。第2の計時回路2
7も同様である。第1の計時回路26の出力は比
較回路28の一方入力に与えられる。第2の計時
回路27の出力は比較回路28の他方入力に与え
られる。比較回路28は第1および第2の計時回
路26および27のいずれの出力が大きいかを比
較し、その比較結果に基づいて、正または負の極
性信号を出力する。この極性信号は極性付加回路
21へ与えられる。
FIG. 7 is a block diagram showing details of the positive/negative discrimination circuit 22 shown in FIG. 5. In the figure, the positive/negative discrimination circuit 22 includes a ring counter 25, first and second timer circuits 26 and 27, and a comparison circuit 28. ring counter 25
has a configuration similar to that of the ring counter 23 shown in FIG. 6, and the light reception pulse of the light receiver 97 is inputted thereto.
Further, the logic output of the first bit of the ring counter 25 is applied to one input of the first timer circuit 26. Further, the logic output of the second bit is applied to the other input of the first clock circuit 26 and the second clock circuit 27.
is given to one input. Further, the logic output of the third bit is applied to the other input of the second clock circuit 27, and is also applied to the ring counter 25 as a reset signal. First clock circuit 26
measures the time width between two logical outputs given from the ring counter 25. Second clock circuit 2
The same applies to 7. The output of the first clock circuit 26 is applied to one input of a comparison circuit 28. The output of the second clock circuit 27 is applied to the other input of the comparison circuit 28. The comparison circuit 28 compares which of the first and second timer circuits 26 and 27 has a larger output, and outputs a positive or negative polarity signal based on the comparison result. This polarity signal is given to the polarity addition circuit 21.

第8図は受光器97からの受光パルスを示すタ
イミングチヤートである。第9図はこの発明の一
実施例の測定原理を説明するための幾何学的配置
図である。以下、これら第8図および第9図を参
照して、上記実施例の動作を説明する。
FIG. 8 is a timing chart showing the light pulses received from the light receiver 97. FIG. 9 is a geometric layout diagram for explaining the measurement principle of an embodiment of the present invention. The operation of the above embodiment will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.

今、第1図に示すように、移動体8の進行方位
Yが基準方位Xに対してθだけずれている場合を
想定する。この場合、第1の光発射手段9からの
面ビーム10は最初に第2の光反射手段7に当た
る。第2の光反射手段7は入射した光を入射方向
と同じ方向へ反射するため、その反射光は光発射
手段9に戻り、1/4波長板96を透過した後レン
ズ95で偏向されてビームスプリツタ94へと入
射する。この入射光は半導体レーザ93の出射光
と半波長だけずれているので、ビームスプリツタ
94はその入射光を反射して受光器97へ入射さ
せる。応じて、受光器97は1番目の受光パルス
を導出し、その受光パルスをパルス選択回路11
および正負判別回路22へ与える。
Now, as shown in FIG. 1, it is assumed that the traveling direction Y of the moving body 8 is shifted from the reference direction X by θ. In this case, the surface beam 10 from the first light emitting means 9 first impinges on the second light reflecting means 7. Since the second light reflecting means 7 reflects the incident light in the same direction as the incident direction, the reflected light returns to the light emitting means 9, passes through a quarter wavelength plate 96, and is deflected by a lens 95 to form a beam. The light enters the printer 94. Since this incident light is shifted by a half wavelength from the output light of the semiconductor laser 93, the beam splitter 94 reflects the incident light and makes it enter the light receiver 97. In response, the light receiver 97 derives the first light reception pulse and sends the light reception pulse to the pulse selection circuit 11.
and is applied to the positive/negative discrimination circuit 22.

前述のようにパルス選択回路11は1番目の受
光パルスを通過させるので、フリツプフロツプ1
2に受光パルスが与えられる。このフリツプフロ
ツプ12は、最初の入力でセツト出力を導出しか
つ次の入力でリセツト出力を導出するものが用い
られるため、パルス選択回路11を通過した1番
目の受光パルスでセツトされる。フリツプフロツ
プ12のセツト出力(ハイレベル)がアンドゲー
ト13に与えられ、このアンドゲート13を能動
化させるとともにローレベルに反転されてアンド
ゲート14に与えられ、このアンドゲート14を
不能動化させる。応じて、パルス発生器15から
発生されるパルスがアンドゲート13を介してカ
ウンタ16に与えられるため、カウンタ16は与
えられるパルス数を計数する。ここで、パルス発
生器15は移動体8が予め定められた単位距離進
むごとにパルスを発生するものであり、たとえば
移動体8の車輪の回転を検出するロータリエンコ
ーダ等が用いられる。したがつて、このパルス発
生器15の出力パルス数を計数することにより、
移動体8の走行距離を測定することができる。
As mentioned above, since the pulse selection circuit 11 passes the first received light pulse, the flip-flop 1
A light reception pulse is given to 2. Since this flip-flop 12 derives a set output from the first input and a reset output from the next input, it is set by the first received light pulse that has passed through the pulse selection circuit 11. The set output (high level) of the flip-flop 12 is applied to an AND gate 13 to enable the AND gate 13, and is inverted to a low level and applied to an AND gate 14 to disable the AND gate 14. Accordingly, the pulses generated from the pulse generator 15 are applied to the counter 16 via the AND gate 13, so that the counter 16 counts the number of applied pulses. Here, the pulse generator 15 generates a pulse every time the movable body 8 advances a predetermined unit distance, and for example, a rotary encoder or the like that detects the rotation of the wheels of the movable body 8 is used. Therefore, by counting the number of output pulses of this pulse generator 15,
The travel distance of the moving body 8 can be measured.

移動体8が少し走行して面ビーム10が第3の
光反射手段6に当たると、受光器97からは2番
目の受光パルスが出力される。パルス選択回路1
1はこの2番目の受光パルスを通過させないの
で、フリツプフロツプ12は反転せず、カウンタ
16はそのままパルスの計数を継続する。
When the moving body 8 travels a little and the surface beam 10 hits the third light reflecting means 6, the second light reception pulse is output from the light receiver 97. Pulse selection circuit 1
1 does not allow this second received pulse to pass through, so the flip-flop 12 is not inverted and the counter 16 continues counting pulses.

さらに、移動体8が走行して面ビーム10が第
1の光反射手段5に当たると、受光器97からは
3番目の受光パルスが出力される。この3番目の
受光パルスはパルス選択回路11を通過してフリ
ツプフロツプ12をリセツトさせる。そのため、
フリツプフロツプ12はそのセツト出力がローレ
ベルとなり、そのリセツト出力がハイレベルとな
る。応じて、アンドゲート13が不能動化され、
かつアンドゲート14が能動化される。したがつ
て、カウンタ16は受光器97が第2の光反射手
段7の反射光を検知してから第1の光反射手段5
の反射光を検知するまでの間に移動体8が走行す
る距離lに相関するパルス数nを計数し、その計
数値nをアンドゲート14を介して除算回路17
の一方入力に与える。また、フリツプフロツプ1
2のリセツト出力がタイマ18で定まる一定時間
遅れてカウンタ16のリセツト信号として与えら
れる。
Furthermore, when the moving object 8 travels and the plane beam 10 hits the first light reflecting means 5, the third light reception pulse is output from the light receiver 97. This third received pulse passes through the pulse selection circuit 11 and resets the flip-flop 12. Therefore,
The flip-flop 12 has its set output at a low level and its reset output at a high level. Accordingly, AND Gate 13 is disabled,
And the AND gate 14 is activated. Therefore, the counter 16 detects the reflected light from the second light reflecting means 5 after the light receiver 97 detects the reflected light from the second light reflecting means 7.
A circuit 17 counts the number of pulses n correlated with the distance l traveled by the moving body 8 until the reflected light is detected, and divides the counted value n via an AND gate 14.
is given to one input. Also, flip-flop 1
The second reset output is given as a reset signal to the counter 16 after a certain time delay determined by the timer 18.

前記除算回路17の他方入力には、間隔設定部
19の設定値nwが与えられる。この間隔設定部
19には、第1の光反射手段5と第2の光反射手
段7との間の距離dlに相関する値nwが予め設定
される。すなわち、間隔設定部19には、上記距
離dlをもし移動体8が走行したであればパルス発
生器15から得られるであろうパルス数が予め設
定される。したがつて、除算回路17はカウンタ
16の計数値nを第1および第2の光反射手段5
および7の取付間隔に相関する設定値nwで除算
(n/nw)し、sinθ′を求める。この角度θ′は第9
図に示すように、第1および第2の光反射手段5
および7を結ぶ線分dに対して面ビーム10がな
す角度であるが、基準方位Xに対して移動体8の
進行方位Yがなす角度θと等しい。したがつて、
除算回路17はsinθを算出する。除算回路17の
出力は換算回路20に与えられ、sinθが角度θに
換算される。この換算回路20は、図示しない
が、たとえば各番地にsinθ(0≦θ<90°)のそれ
ぞれの真数(正弦値)設定されたROMを含み、
除算回路17からの除算値(n/nw)に等しい
真数に相当する角度θを読出すように構成されて
いる。換算回路20から導出される角度θは、絶
対値であり、基準方位Xに対してその極性が正負
どちらであるかが明らかでない。そのため、角度
θの正負の判別を行なう目的で、正負判別回路2
2が設けられる。
The other input of the division circuit 17 is given the setting value nw of the interval setting section 19. A value nw that correlates to the distance dl between the first light reflecting means 5 and the second light reflecting means 7 is set in advance in the interval setting section 19. That is, the number of pulses that would be obtained from the pulse generator 15 if the moving body 8 traveled the distance dl is preset in the interval setting section 19. Therefore, the division circuit 17 divides the count value n of the counter 16 into the first and second light reflecting means 5.
Divide (n/nw) by the setting value nw that correlates with the mounting interval of 7 and 7 to find sinθ'. This angle θ′ is the ninth
As shown in the figure, first and second light reflecting means 5
The angle made by the plane beam 10 with respect to the line segment d connecting the lines d and 7 is equal to the angle θ made by the traveling direction Y of the moving body 8 with respect to the reference direction X. Therefore,
The division circuit 17 calculates sin θ. The output of the division circuit 17 is given to a conversion circuit 20, and sin θ is converted into an angle θ. Although not shown, the conversion circuit 20 includes, for example, a ROM in which respective antilogous numbers (sine values) of sinθ (0≦θ<90°) are set at each address,
It is configured to read out an angle θ corresponding to an antilogous number equal to the division value (n/nw) from the division circuit 17. The angle θ derived from the conversion circuit 20 is an absolute value, and it is not clear whether its polarity is positive or negative with respect to the reference direction X. Therefore, for the purpose of determining whether the angle θ is positive or negative, a positive/negative determining circuit 2 is used.
2 is provided.

次に、この正負判別回路22の動作を説明す
る。第1図に示すように、移動体8が基準方位X
に対して右側に傾いている場合、受光器97から
は、第8図に示すような受光パルスが得られる。
すなわち、1番目と2番目の受光パルスとの間隔
taは2番目と3番目の受光パルスの間隔tbよりも
長くなる。これは、第3の光反射手段6が第2図
に示すごとく、中心位置よりも右側にずれて設け
られていることに基づく。第1の計時回路26
は、1番目の受光パルスと2番目の受光パルスと
の時間間隔taを検出する。一方、第2の計時回路
27は2番目の受光パルスと3番目の受光パルス
との時間間隔tbを検出する。比較回路28は第1
および第2の計時回路26および27のいずれの
出力が大きいかを比較する。この場合、第1の計
時回路26の出力の方が大きいので、比較回路2
8はたとえば正の極性信号を出力し、極性付加回
路21へ与える。応じて、極性付加回路21は換
算回路20から出力される絶対値角度θに正の極
性を付加する。
Next, the operation of this positive/negative discrimination circuit 22 will be explained. As shown in FIG.
When it is tilted to the right with respect to the angle, a received light pulse as shown in FIG. 8 is obtained from the light receiver 97.
In other words, the interval between the first and second received light pulses
ta is longer than the interval tb between the second and third received light pulses. This is based on the fact that the third light reflecting means 6 is provided shifted to the right of the center position, as shown in FIG. First clock circuit 26
detects the time interval ta between the first received light pulse and the second received light pulse. On the other hand, the second timer circuit 27 detects the time interval tb between the second light reception pulse and the third light reception pulse. The comparison circuit 28 is the first
Then, a comparison is made to see which of the second clock circuits 26 and 27 has a larger output. In this case, since the output of the first clock circuit 26 is larger, the comparator circuit 26
8 outputs, for example, a positive polarity signal and supplies it to the polarity adding circuit 21. Accordingly, the polarity addition circuit 21 adds a positive polarity to the absolute value angle θ output from the conversion circuit 20.

一方、移動体8の進行方位Yが基準方位Xに対
して左側にずれている場合を考えると、第1の計
時回路26は第1の光反射手段5の反射光に基づ
く受光パルスと第3の光反射手段6の反射光に基
づく受光パルスとの間の時間間隔を検出し、第2
の計時回路27は第3の光反射手段6の反射光に
基づく受光パルスと第2の光反射手段7の反射光
に基づく受光パルスとの間の時間間隔を検出する
ことになる。したがつて、この場合は第2の計時
回路27の出力の方が第1の計時回路26の出力
よりも大きくなるため、比較回路28は負の極性
信号を導出し、極性付加回路21へ与える。応じ
て、極性付加回路21は換算回路20からの絶対
値角度θに負の極性を付加する。
On the other hand, considering the case where the moving direction Y of the moving body 8 is shifted to the left with respect to the reference direction Detects the time interval between the received light pulse based on the reflected light of the light reflecting means 6, and
The timing circuit 27 detects the time interval between the received light pulse based on the reflected light from the third light reflecting means 6 and the received light pulse based on the reflected light from the second light reflecting means 7. Therefore, in this case, the output of the second clock circuit 27 is larger than the output of the first clock circuit 26, so the comparator circuit 28 derives a negative polarity signal and supplies it to the polarity adding circuit 21. . Accordingly, the polarity addition circuit 21 adds a negative polarity to the absolute value angle θ from the conversion circuit 20.

以上のごとく、第5図に示す方位測定装置によ
れば、基準方位Xに対する移動体8の進行方位Y
のずれ角度θおよびその極性(正負)を正確に測
定することができる。以下には、このずれ角度θ
を用いて移動体の現在位置を測定するための回路
ないしその動作について説明する。
As described above, according to the azimuth measuring device shown in FIG.
The deviation angle θ and its polarity (positive or negative) can be accurately measured. Below, this deviation angle θ
A circuit and its operation for measuring the current position of a moving body using the following will be explained.

第10図は移動体8に搭載される位置測定装置
の一例を示す概略ブロツク図である図において、
受光器97R(第3図参照)および37L(第4図
参照)の出力はそれそれオアゲート50の一方お
よび他方入力に与えられる。ここで、回路コンポ
ーネント12′〜16′および18′は移動体3の
走行距離を測定するための手段を構成しており、
その構成ないし動作は第5図に示す回路コンポー
ネント12〜16および18と同様である。アン
ドゲート14′の出力は演算回路51に与えられ
る。また、この演算回路51には、間隔設定部5
2の出力が与えられる。この間隔設定部52に
は、第1の光発射手段9と第2および第3の光発
射手段30Rおよび30Lとの設置間隔Aに相当
するパルス数が予め設定されている。なお、この
ような間隔設定部52に代えて、移動体8の外部
に設けられた送信機から送信されてくる間隔情報
を受信するような受信機を設けるようにしてもよ
い。また、演算回路51には、先後判別回路53
の出力が与えられる。この先後判別回路53は、
受光器97および37Lのいずれが先に受光出力
を導出したかを判別するものである。さらに、演
算回路51には、アンドゲート14からの走行距
離情報lおよび極性付加回路21からの方位情報
±θが与えられる。演算回路51は、たとえばマ
イクロコンピユータなどを含んで構成され、与え
られた種々の情報に基づいて、移動体8の現在位
置を演算するものである。
FIG. 10 is a schematic block diagram showing an example of a position measuring device mounted on a moving body 8.
The outputs of photodetectors 97R (see FIG. 3) and 37L (see FIG. 4) are applied to one and the other inputs of OR gate 50, respectively. Here, the circuit components 12' to 16' and 18' constitute means for measuring the travel distance of the moving body 3,
Its structure and operation are similar to circuit components 12-16 and 18 shown in FIG. The output of the AND gate 14' is given to the arithmetic circuit 51. This arithmetic circuit 51 also includes an interval setting section 5.
2 outputs are given. The number of pulses corresponding to the installation interval A between the first light emitting means 9 and the second and third light emitting means 30R and 30L is preset in the interval setting section 52. Note that instead of such an interval setting section 52, a receiver that receives interval information transmitted from a transmitter provided outside the mobile body 8 may be provided. Further, the arithmetic circuit 51 includes a preceding/following discriminating circuit 53.
The output of is given. This forward/rear discriminating circuit 53 is
This is to determine which of the light receivers 97 and 37L derives the light reception output first. Further, the arithmetic circuit 51 is provided with mileage information l from the AND gate 14 and direction information ±θ from the polarity addition circuit 21. The calculation circuit 51 includes, for example, a microcomputer, and calculates the current position of the moving body 8 based on various pieces of information provided thereto.

なお、第10図は第2の光反射手段7からの反
射光に基づいて移動体8の現在位置を測定する装
置を示したものであり、この実施例はさらに第1
の光反射手段5からの反射光に基づいて移動体8
の現在位置を測定する装置も備えている(図示せ
ず)。この図示しない現在位置測定装置の構成は、
第10図に示す現在位置測定装置とほとんど同様
である。但し、受光器37Lの出力に代えて受光
器37Rの出力がオアゲート50および先後判別
回路53の他方入力に与えられる点だけが第10
図の装置と異なつている。
Note that FIG. 10 shows a device for measuring the current position of the moving object 8 based on the reflected light from the second light reflecting means 7, and this embodiment further includes the first
Based on the reflected light from the light reflecting means 5 of
It is also equipped with a device for measuring the current position of (not shown). The configuration of this current position measuring device (not shown) is as follows:
This is almost the same as the current position measuring device shown in FIG. However, the only difference in the tenth point is that the output of the light receiver 37R is given to the other input of the OR gate 50 and the previous/following discrimination circuit 53 instead of the output of the light receiver 37L.
The device is different from the one shown in the figure.

第11図〜第13図はいずれも第10図に示す
位置測定装置の動作を説明するための図である。
なお、第11図および第12図は移動体8と第1
および第2の光反射手段5および7との位置関係
を幾何学的に示す図であり、第13図は演算回路
51の動作を示すフローチヤートである。以下、
これら第11図〜第13図を参照して、第10図
の位置測定装置の動作を説明する。
11 to 13 are diagrams for explaining the operation of the position measuring device shown in FIG. 10.
Note that FIGS. 11 and 12 show the moving body 8 and the first
13 is a diagram geometrically showing the positional relationship with the second light reflecting means 5 and 7, and FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the arithmetic circuit 51. below,
The operation of the position measuring device shown in FIG. 10 will be explained with reference to FIGS. 11 to 13.

第11図は移動体8がコースVに沿つて移動し
た場合の位置関係を示しており、第12図は移動
体8がコースWに沿つて移動した場合の位置関係
を示している。なお、コースVおよびWは平行で
あり、基準方位Xに対してθだけずれているもの
とする。ところで、基準方位Xに対してθのずれ
を有するコースは無限に存在する。しかしなが
ら、面ビーム10と40Lとが同時に第2の光反
射手段7に入射し得るコースはずれ角度θに対し
一義的に定まる。すなわち、第11図および第1
2図に示すコースUがそれである。以下、このコ
ースUを基準コースと称する。
11 shows the positional relationship when the moving body 8 moves along the course V, and FIG. 12 shows the positional relationship when the moving body 8 moves along the course W. It is assumed that the courses V and W are parallel and are shifted from the reference direction X by θ. Incidentally, there are an infinite number of courses having a deviation of θ from the reference direction X. However, the course at which the surface beams 10 and 40L can simultaneously enter the second light reflecting means 7 is uniquely determined with respect to the deviation angle θ. That is, FIG. 11 and FIG.
This is the course U shown in Figure 2. Hereinafter, this course U will be referred to as a reference course.

まず、演算回路51は間隔設定部52に設定さ
れた間隔情報Aと、アンドゲート14′からの走
行距離情報Bと、アンドゲート14からの走行距
離情報lと、極性付加回路21からの方位情報±
θと、先後判別回路53の判別結果とを入力す
る。ここで、間隔情報Aは、第1の光発射手段9
と、第2および第3の光発射手段30Rおよび3
0Lとの取付間隔を示す情報である。また、走行
距離情報Bは受光器97および37Lのいずれか
一方が反射光を受光してからいずれか他方が反射
光を受光するまで間に移動体8が走行した距離を
示す情報である。たとえば、第11図では、第1
の光発射手段9が点Peの位置にあるとき(この
とき第2および第3の光発射手段30Rおよび3
0Lは点Pfの位置にある)受光器97bからの
受光出力が得られ、第3の光発射手段30Lが点
Phの位置にあるとき(このとき第1の光発射手
段9は点Pgの位置にある)受光器37Lからの
受光出力が得られる。したがつて、第11図では
点Peと点Pgとの間の距離が走行距離情報Bに対
応する。同様の考え方で、第12図では点Pjと
Pmとの間の距離が走行距離情報Bに対応する。
この走行距離情報Bは、第10図のフリツプフロ
ツプ12′、アンドゲート13′、および14′、
パルス発生器15′、カウンタ16′、タイマ1
8′によつて測定されるが、この測定原理は、第
5図の装置で対応の回路コンポーネントが行なう
動作と同様でありその説明を省略する。
First, the calculation circuit 51 receives the interval information A set in the interval setting section 52, the mileage information B from the AND gate 14', the mileage information L from the AND gate 14, and the direction information from the polarity addition circuit 21. ±
θ and the determination result of the preceding/following determining circuit 53 are input. Here, the interval information A is the first light emitting means 9
and second and third light emitting means 30R and 3
This is information indicating the installation interval with 0L. Further, the traveling distance information B is information indicating the distance traveled by the moving body 8 from when one of the light receivers 97 and 37L receives the reflected light until when the other receives the reflected light. For example, in Figure 11, the first
When the light emitting means 9 of is at the position of point Pe (at this time, the second and third light emitting means 30R and 3
0L is at the position of point Pf) The received light output from the light receiver 97b is obtained, and the third light emitting means 30L is turned on.
At the position Ph (at this time, the first light emitting means 9 is at the position Pg), a light reception output from the light receiver 37L is obtained. Therefore, in FIG. 11, the distance between point Pe and point Pg corresponds to mileage information B. Using the same idea, in Figure 12, point Pj and
The distance between Pm corresponds to mileage information B.
This mileage information B is stored in the flip-flop 12', AND gate 13' and 14' in FIG.
Pulse generator 15', counter 16', timer 1
8', the principle of this measurement is similar to the operation performed by the corresponding circuit components in the apparatus of FIG. 5, and its explanation will be omitted.

走行距離情報lは、前述したごとく、受光器9
7が第1および第2の光反射手段5および7のい
ずれか一方の反射光を検知してからいずれか他方
の反射光を検知するまでの間に移動体8が走行し
た距離を示す情報である。したがつて、第11図
では点Peと点Piとの間の距離が走行距離情報l
に対応し、第12図では点Pmと点Poとの間の距
離が走行距離情報lに対応する。なお、ステツプ
S1の入力動作が完了するのは、第11図の場合
第1の光発射手段9が点Piの位置に来たときであ
り、第12図の場合第1の光発射手段9が点Po
の位置に来たときである。したがつて、この実施
例では、点Piもしくは点Poを移動体8の現在位
置として演算することになる。
As mentioned above, the mileage information l is transmitted to the light receiver 9.
7 is information indicating the distance traveled by the mobile object 8 between detecting the reflected light from either one of the first and second light reflecting means 5 and 7 and detecting the reflected light from the other. be. Therefore, in Fig. 11, the distance between points Pe and Pi is the distance information l.
Correspondingly, in FIG. 12, the distance between point Pm and point Po corresponds to mileage information l. In addition, step
The input operation of S1 is completed when the first light emitting means 9 reaches the point Pi in the case of FIG. 11, and when the first light emitting means 9 reaches the point Po in the case of FIG.
When I reached the position of Therefore, in this embodiment, the point Pi or the point Po is calculated as the current position of the moving body 8.

次に、ステツプS2に進み、ステツプS1で入力
された方位情報θの極性が正であるか否かが判断
される。正の場合はステツプS3に進み、方位情
報θと間隔情報Aとに基づいて、点Pcの位置が
演算される。前述のように、面ビーム10は進行
方位Yに対して直角であり、面ビーム40Lは進
行方位Yに対して45°の角度を有している。した
がつて、点Pb(第2の光反射手段7の取付位置)
と点Pcと点Pdとを頂点とする三角形は直角二等
辺三角形を形成している。そのため、点Pbと点
Pcとの間の距離は点Pcと点Pdとの間の距離(間
隔情報A)に等しい。そして、点Pcは第1およ
び第2の光反射手段5および7を結んだ線に対し
て角度θを有する線上に存在する。したがつて、
角度θと間隔情報Aとがわかれば、簡単なベクト
ル演算によつて点Pcの位置を演算することがで
きる。
Next, the process proceeds to step S2, where it is determined whether the polarity of the orientation information θ input in step S1 is positive. If it is positive, the process proceeds to step S3, where the position of point Pc is calculated based on the azimuth information θ and the interval information A. As described above, the plane beam 10 is perpendicular to the direction of travel Y, and the plane beam 40L has an angle of 45° with respect to the direction of travel Y. Therefore, point Pb (mounting position of second light reflecting means 7)
The triangle whose vertices are points Pc and Pd forms a right-angled isosceles triangle. Therefore, point Pb and point
The distance between the points Pc and Pc is equal to the distance between the points Pc and Pd (interval information A). Then, the point Pc exists on a line having an angle θ with respect to the line connecting the first and second light reflecting means 5 and 7. Therefore,
If the angle θ and the interval information A are known, the position of the point Pc can be calculated by simple vector calculation.

次に、ステツプS4に進み、受光器97および
37Lのいずれが先に受光出力を導出したかが先
後判別回路53の判別結果に基づいて判断され
る。第11図のように移動コースVが基準コース
Uに対し左側にずれている場合は面ビーム10が
面ビーム40Lよりも先に第2の光反射手段7に
当たるため、受光器97の受光出力が先に導出さ
れる。逆に、第12図のように移動コースWが基
準コースUに対して右側にずれている場合は受光
器37Lの受光出力が先に導出される。
Next, the process proceeds to step S4, where it is determined which of the light receivers 97 and 37L first derives the light receiving output based on the determination result of the preceding/following determining circuit 53. As shown in FIG. 11, when the moving course V is deviated to the left with respect to the reference course U, the surface beam 10 hits the second light reflecting means 7 before the surface beam 40L, so that the light receiving output of the light receiver 97 decreases. derived first. Conversely, when the movement course W is shifted to the right with respect to the reference course U as shown in FIG. 12, the light reception output of the light receiver 37L is derived first.

受光器97の受光出力が先に導出された場合
(第11図の場合)はステツプS5に進み、点Peの
位置(面ビーム10が第2の光反射手段7に入射
するときの第1の光発射手段9の位置)が演算さ
れる。第11図に示すごとく、点PcとPeとPgと
を頂点とする三角形は直角二等辺三角形を形成し
ている。そのため、点PcとPeとの距離は、点Pg
とPeとの距離(走行距離情報B)に等しい。し
たがつて、点Pcから点Pbの方向に向けて距離B
を減算するようなベクトル演算を行なえば点Pe
の位置が容易に演算される。次に、ステツプS6
に進み、現在位置Piが演算される。ここで、点
PeとPiとの距離は前記走行距離情報lに等しい。
したがつて、点Peから移動体8の進行方位Yの
方向へ距離lを加算するようなベクトル演算を行
なえば点Piの位置が容易に演算できる。
If the light receiving output of the light receiver 97 is derived first (as in the case of FIG. position of the light emitting means 9) is calculated. As shown in FIG. 11, the triangle whose vertices are points Pc, Pe, and Pg forms a right-angled isosceles triangle. Therefore, the distance between points Pc and Pe is point Pg
It is equal to the distance between and Pe (mileage distance information B). Therefore, the distance B from point Pc towards point Pb
By performing vector operations such as subtracting the point Pe
The position of is easily calculated. Next, step S6
The current position Pi is calculated. Here, the point
The distance between Pe and Pi is equal to the traveling distance information l.
Therefore, the position of the point Pi can be easily calculated by performing a vector calculation such as adding the distance l from the point Pe in the direction of the traveling direction Y of the moving body 8.

一方、受光器97よりも受光器37Lの受光出
力が先に導出された場合(第12図の場合)はス
テツプS7に進み、点Pmの位置が演算される。第
12図に示すごとく、点PcとPmとPjとを頂点と
する三角形は直角二等辺三角形を形成している。
そのため、点PmとPcとの距離は点PmとPjとの
距離(走行距離情報B)に等しい。したがつて、
第11図の場合と同様に、ベクトル演算によつて
点Pcの位置から点Pmの位置を求めることができ
る。但し、第12図の場合は点Pcから見て点Pb
の方向とは180°異なる方向へ走行距離情報Bを加
算することになる。次に、ステツプS8に進み、
現在位置Poが演算される。この演算は、第11
図の場合と同様に、点Pmに対して進行方位Yの
方向へ走行距離情報lを加算することによつて求
められる。
On the other hand, if the light receiving output of the light receiver 37L is derived earlier than that of the light receiver 97 (as in the case of FIG. 12), the process proceeds to step S7, and the position of the point Pm is calculated. As shown in FIG. 12, the triangle whose vertices are points Pc, Pm, and Pj forms a right isosceles triangle.
Therefore, the distance between points Pm and Pc is equal to the distance between points Pm and Pj (mileage distance information B). Therefore,
As in the case of FIG. 11, the position of point Pm can be determined from the position of point Pc by vector calculation. However, in the case of Figure 12, point Pb seen from point Pc
Mileage information B is added in a direction 180° different from the direction of . Next, proceed to step S8,
The current position Po is calculated. This operation is the 11th
As in the case of the figure, it is obtained by adding the travel distance information l in the direction of the traveling direction Y to the point Pm.

ステツプS6あるいはS8で求められた現在位置
PiもしくはPoは位置情報として演算回路51か
ら出力される。
Current position determined in step S6 or S8
Pi or Po is output from the arithmetic circuit 51 as position information.

なお、第13図の動作は、基準方位Xに対する
進行方位Yのずれ角度θが正の場合を示したが、
ずれ角度θが負の場合は前記したような図示しな
いもう1つの位置測定装置によつて現在位置が演
算される。すなわち、この場合は面ビーム10お
よび40Rに対する第1の光反射手段5の反射光
に基づいて現在位置が演算される。したがつて、
この場合幾何学的関係が第11図および第12図
の場合とは左右対称の関係になるが、測定原理は
第11図〜第13図の場合と同様である。
Note that the operation in FIG. 13 shows the case where the deviation angle θ of the traveling direction Y with respect to the reference direction X is positive.
If the deviation angle θ is negative, the current position is calculated by another position measuring device (not shown) as described above. That is, in this case, the current position is calculated based on the reflected light of the first light reflecting means 5 with respect to the plane beams 10 and 40R. Therefore,
In this case, the geometrical relationship is symmetrical to that in FIGS. 11 and 12, but the measurement principle is the same as in the cases in FIGS. 11 to 13.

以上のようにして得られた方位情報および位置
情報は、種々の利用態様が考えられる。たとえ
ば、表示器に表示させるようにしてもよいし、自
動誘導のための情報として用いてもよい。自動誘
導を行なう場合は、道路1の従つて複数組の光反
射手段を所定間隔ごとに配置すればよい。
The orientation information and position information obtained as described above can be used in various ways. For example, it may be displayed on a display, or may be used as information for automatic guidance. When performing automatic guidance, it is sufficient to arrange a plurality of sets of light reflecting means on the road 1 at predetermined intervals.

上記実施例では、光反射手段を移動体8の移動
コースの上方に配置するようにしたので、たとえ
併走する移動体が存在しても光が他の移動体に遮
られることなく確実に光反射手段に届くため、常
に正確に移動体の現在位置を測定できる利点があ
る。同様の考え方で移動体を見上げるような低い
位置(たとえば地上、もしくは床上、もしくは建
物上等)に光反射手段5〜7を設け、移動体から
下方に向けて面ビームを発射するようにしてもよ
い。この場合、移動体は空中を移動する物体であ
る。したがつて、この発明は、地上もしくは床上
等を走行する物体のみならず、空中を移動する物
体への適用も可能であり、その結果ヘリポートへ
のヘリコプターの誘導や、飛行機の着陸誘導や、
クレーンの移動制御等に応用することができる。
但し、上記のような利点を望まないならば、光反
射手段5〜7を移動体と同じ高さ位置に設けるよ
うにしてもよい。
In the above embodiment, the light reflecting means is arranged above the moving course of the moving body 8, so that even if there is a moving body running alongside, the light is not blocked by other moving bodies and the light is reflected reliably. Since it can reach the vehicle, it has the advantage of always being able to accurately measure the current position of the moving object. Using the same concept, the light reflecting means 5 to 7 may be provided at a low position (for example, on the ground, on the floor, or on a building) to look up at the moving object, and the surface beams may be emitted downward from the moving object. good. In this case, the moving object is an object that moves in the air. Therefore, this invention can be applied not only to objects moving on the ground or on the floor, but also to objects moving in the air, and as a result, it can be used to guide helicopters to helipads, guide airplanes to land,
It can be applied to crane movement control, etc.
However, if the above advantages are not desired, the light reflecting means 5 to 7 may be provided at the same height as the moving body.

なお、上記実施例では、ずれ角度θの極性に応
じ、第1および第2の光反射手段5および7から
の反射光を選択的に利用して移動体の現在位置を
測定するようにしたが、原理的には1個の光反射
手段があれば移動体の現在位置を測定することが
可能である。この場合、第2および第3の光発射
手段30Rおよび30Lのいずれか一方が不要と
なる。なお、光反射手段を1個だけ設けた場合は
光反射手段を利用したずれ角度θの測定が不可能
となるので、ジヤイロスコープや方位磁石等を用
いてずれ角度θを測定すればよい。
In the above embodiment, the current position of the moving object is measured by selectively utilizing the reflected light from the first and second light reflecting means 5 and 7 according to the polarity of the deviation angle θ. In principle, it is possible to measure the current position of a moving object with only one light reflecting means. In this case, either one of the second and third light emitting means 30R and 30L becomes unnecessary. Note that if only one light reflecting means is provided, it is impossible to measure the deviation angle θ using the light reflecting means, so the deviation angle θ may be measured using a gyroscope, a compass, or the like.

また、上記実施例では、面ビーム10が進行方
位Yに対して90°を有して、面ビーム40Rおよ
び40Lがそれぞれ右45°、左45°の角度を有して
発射されるように構成したが、面ビーム10,4
0Rおよび40Lがその他の角度で発射される場
合にもこの発明を適用することができる。理論的
には、面ビーム10の発射角度と面ビーム40R
もしくは40Lの発射角度とが異なる角度に選ば
れていれば、現在位置の測定演算が可能である。
但し、上記実施例のように発射角度を90°および
45°に選べば、現在位置の測定演算が最も簡素化
される利点がある。
Further, in the above embodiment, the planar beam 10 is emitted at an angle of 90° with respect to the traveling direction Y, and the planar beams 40R and 40L are emitted at an angle of 45° to the right and 45° to the left, respectively. However, the surface beam 10,4
The present invention can also be applied when 0R and 40L are fired at other angles. Theoretically, the emission angle of the surface beam 10 and the surface beam 40R
Alternatively, if the firing angle of 40L is selected to be a different angle, the current position can be measured and calculated.
However, as in the above example, if the firing angle is 90° and
Choosing 45° has the advantage of simplifying calculations for measuring the current position.

さらに、上記実施例では、レンズを用いて半導
体レーザの出射光を広げることにより面ビームを
発生したが、光変調器や機械式スキヤニング装置
を用いて直線光を高速で振らせることによつて等
価的に面ビームを発生するようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, a plane beam is generated by spreading the emitted light of the semiconductor laser using a lens, but an equivalent beam can be generated by using a light modulator or a mechanical scanning device to swing a straight beam at high speed. Alternatively, a planar beam may be generated.

さらに、上記実施例では、車輪の回転に応じた
パルスの数を計数することによつて移動体8のの
走行距離を測定するようにしたが、このような方
法に代えて、たとえば移動平面上に超音波または
電磁波あるいは光を投射する超音波発振器または
電磁波発生器あるいは赤外線発生装置を移動多8
に搭載し、その反射波を検出し、ドツプラー効果
等により移動体8の走行距離を演算測定するよう
にしてもよい。この場合、空中を移動する物体の
移動距離の測定に好適なものとなる。
Furthermore, in the above embodiment, the travel distance of the moving body 8 is measured by counting the number of pulses corresponding to the rotation of the wheels. An ultrasonic oscillator, an electromagnetic wave generator, or an infrared ray generator that projects ultrasonic waves, electromagnetic waves, or light onto
The moving distance of the moving body 8 may be calculated and measured using the Doppler effect or the like by detecting the reflected waves. In this case, it is suitable for measuring the moving distance of an object moving in the air.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、地上を走行
する物体および空中を移動する物体にかかわら
ず、その現在位置を極めて正確に測定することが
できる。また、地上には少なくとも1個の光反射
手段を設ければよいので、地上設備が極めて安価
で済み、その設置作業も従来の装置に比べて短縮
化できる。さらに、地上設備はほとんど保守およ
び点検を行なう必要がないので、そのための時間
および費用を大幅に節減することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the current position of an object can be measured extremely accurately regardless of whether the object is moving on the ground or moving in the air. Furthermore, since it is sufficient to provide at least one light reflecting means on the ground, the ground equipment can be extremely inexpensive and the installation work can be shortened compared to conventional devices. Additionally, ground equipment requires little maintenance and inspection, resulting in significant time and cost savings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の外観を示す平面
図である。第2図は光反射手段の設置状態を示す
正面図である。第3図は第1図に示す第1の光発
射手段9の断面図である。第4図は第1図に示す
第2(または第3の)光発射手段30Rまたは3
0Lの断面図である。第5図は移動体8に搭載さ
れる方位測定装置の一例を示す概略ブロツク図で
ある。第6図は第5図に示すパルス選択回路11
の詳細を示すブロツク図である。第7図は第5図
に示す正負判別回路22の詳細を示すブロツク図
である。第8図は受光器97の受光パルスを示す
タイミングチヤートである。第9図は第5図の方
位測定装置による方位測定動作を説明するための
幾何学的模式図である。第10図は移動体8に搭
載される現在位置測定装置の一例を示す概略ブロ
ツク図である。第11図および第12図は第10
図に示す現在位置測定装置による現在位置測定動
作を説明するための幾何学的模式図である。第1
3図は第10に示す演算回路51の動作を説明す
るためのフローチヤートである。 図において、1は道路、5は第1の光反射手
段、6は第3の光反射手段、7は第2の光反射手
段、8は移動体、9は第1の光発射手段、30R
は第2の光発射手段、30Lは第3の光発射手
段、10,40R,40Lは面ビーム,93,3
3R,33Lは半導体レーザ、97,37R,3
7Lは受光器を示す。
FIG. 1 is a plan view showing the appearance of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing the installed state of the light reflecting means. FIG. 3 is a sectional view of the first light emitting means 9 shown in FIG. FIG. 4 shows the second (or third) light emitting means 30R or 3 shown in FIG.
It is a sectional view of 0L. FIG. 5 is a schematic block diagram showing an example of an azimuth measuring device mounted on the moving body 8. As shown in FIG. FIG. 6 shows the pulse selection circuit 11 shown in FIG.
FIG. FIG. 7 is a block diagram showing details of the positive/negative discrimination circuit 22 shown in FIG. 5. FIG. 8 is a timing chart showing the pulses received by the light receiver 97. FIG. 9 is a geometrical schematic diagram for explaining the direction measuring operation by the direction measuring device shown in FIG. FIG. 10 is a schematic block diagram showing an example of a current position measuring device mounted on the moving body 8. As shown in FIG. Figures 11 and 12 are 10
FIG. 2 is a geometrical schematic diagram for explaining a current position measuring operation by the current position measuring device shown in the figure. 1st
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the arithmetic circuit 51 shown in No. 10. In the figure, 1 is a road, 5 is a first light reflecting means, 6 is a third light reflecting means, 7 is a second light reflecting means, 8 is a moving object, 9 is a first light emitting means, 30R
is the second light emitting means, 30L is the third light emitting means, 10, 40R, 40L are the plane beams, 93, 3
3R, 33L are semiconductor lasers, 97, 37R, 3
7L indicates a light receiver.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光の反射を利用して移動体の現在位置を測定
する装置であつて、 前記移動体の移動コースに関連して少なくとも
1個の光反射手段が設けられ、 前記光反射手段は入射した光を入射方向と同じ
方向へ反射する特性を有しており、 前記移動体は、 予め定められた基準方位に対する前記移動体の
進行方位のずれ角度を測定するための方位測定手
段と、 前記移動体の進行方位に対して第1の所定角度
を有して光を発射する第1の光発射手段と、 前記移動体の進行方位に対して前記第1の所定
角度とは異なる第2の所定角度を有して光を発射
する第2の光発射手段と、 前記第1の光発射手段に関連して設けられ、当
該第1の光発射手段から発射されて前記光反射手
段に反射された光を検知するための第1の光検知
器と、 前記第2の光発射手段に関連して設けられ、当
該第2の光発射手段から発射されて前記光反射手
段に反射された光を検知するための第2の光検知
器と、 前記第1および第2の光検知器のいずれか一方
が前記反射光を検知してから他方が前記反射光を
検知するまでの間に前記移動体が走行した距離を
測定するための走行距離測定手段と、 前記第1および第2の光発射手段の取付間隔に
関する情報を発生するための取付間隔情報発生手
段と、 前記方位測定手段によつて測定された前記ずれ
角度と、前記走行距離測定手段によつて測定され
た走行距離と、前記取付間隔情報発生手段によつ
て発生された取付間隔情報とに基づいて、前記移
動体の現在位置を演算する現在位置演算手段とを
含む、移動体の位置測定装置。 2 前記第1の所定角度はほぼ90°に選ばれてい
る、特許請求の範囲第1項記載の移動体の位置測
定装置。 3 前記第2の所定角度はほぼ45°に選ばれてい
る、特許請求の範囲第1項または第2項記載の移
動体の位置測定装置。 4 前記光反射手段は、前記移動体とほぼ同じ高
さ位置に設けられている、特許請求の範囲第1項
ないし第3項のいずれかに記載の移動体の位置測
定装置。 5 前記光反射手段は、前記移動体を見下ろすよ
うに、前記移動コースの上方に設けられている、
特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに
記載の移動体の位置測定装置。 6 前記光反射手段は、前記移動体を見上げるよ
うに、前記移動コースの下方に設けられている、
特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに
記載の移動体の位置測定装置。 7 前記第1および第2の光反射手段は、それぞ
れ平面状の光を発射する手段を含む、特許請求の
範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の移動
体の位置測定装置。 8 前記光反射手段は、前記移動コースの左右に
設けられ、 前記左右に設けられた光反射手段のいずれかか
らの反射光に基づいて、現在位置を測定すること
を特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第7
項のいずれかに記載の移動体の位置測定装置。 9 前記方位測定手段は、前記光反射手段からの
反射光に基づいて、前記ずれ角度を測定する手段
を含む、特許請求の範囲第1項ないし第8項のい
ずれかに記載の移動体の位置測定装置。 10 前記方位測定手段は、ジヤイロスコープで
ある、特許請求の範囲第1項ないし第8項のいず
れかに記載の移動体の位置測定装置。 11 前記方位測定手段は、方位磁石である、特
許請求の範囲第1項ないし第8項のいずれかに記
載の移動体の位置測定装置。 12 前記移動体は、地上もしくは床上を移動す
る物体である、特許請求の範囲第1項ないし第1
1項のいずれかに記載の移動体の位置測定装置。 13 前記移動体は、空中を移動する物体であ
る、特許請求の範囲第1項ないし第11項のいず
れかに記載の移動体の位置測定装置。
[Scope of Claims] 1. A device for measuring the current position of a moving body using reflection of light, wherein at least one light reflecting means is provided in relation to a movement course of the moving body, and the light reflects the light. The reflecting means has a characteristic of reflecting the incident light in the same direction as the incident direction, and the moving body is configured to perform azimuth measurement for measuring the deviation angle of the traveling direction of the moving body with respect to a predetermined reference azimuth. means; a first light emitting means that emits light at a first predetermined angle with respect to the traveling direction of the moving body; and what is the first predetermined angle with respect to the traveling direction of the moving body. a second light emitting means that emits light at a different second predetermined angle; and a second light emitting means that is provided in relation to the first light emitting means, and is emitted from the first light emitting means and reflects the light. a first light detector for detecting light reflected by the means; and a first light detector provided in association with the second light emitting means, the light being emitted from the second light emitting means and reflected by the light reflecting means. a second photodetector for detecting the reflected light; and a period from when one of the first and second photodetectors detects the reflected light until the other detects the reflected light. a distance measuring means for measuring the distance traveled by the moving body; an attachment interval information generating means for generating information regarding the interval between the attachments of the first and second light emitting means; and an azimuth measuring means. of the moving object based on the deviation angle measured by the moving body, the running distance measured by the running distance measuring means, and the mounting interval information generated by the mounting interval information generating means. A position measuring device for a moving body, comprising: current position calculation means for calculating a current position. 2. The moving body position measuring device according to claim 1, wherein the first predetermined angle is selected to be approximately 90°. 3. The moving body position measuring device according to claim 1 or 2, wherein the second predetermined angle is selected to be approximately 45°. 4. The position measuring device for a moving body according to any one of claims 1 to 3, wherein the light reflecting means is provided at approximately the same height as the moving body. 5. The light reflecting means is provided above the movement course so as to look down on the moving body.
A position measuring device for a moving body according to any one of claims 1 to 3. 6. The light reflecting means is provided below the movement course so as to look up at the moving body.
A position measuring device for a moving body according to any one of claims 1 to 3. 7. The moving body position measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first and second light reflecting means each include means for emitting planar light. 8. The light reflecting means is provided on the left and right sides of the movement course, and the current position is measured based on the reflected light from either of the light reflecting means provided on the left and right sides. Range 1st to 7th
The moving body position measuring device according to any one of the items. 9. The position of the moving body according to any one of claims 1 to 8, wherein the orientation measuring means includes means for measuring the deviation angle based on the reflected light from the light reflecting means. measuring device. 10. The position measuring device for a moving body according to any one of claims 1 to 8, wherein the azimuth measuring means is a gyroscope. 11. The position measuring device for a moving body according to any one of claims 1 to 8, wherein the orientation measuring means is a orientation magnet. 12. Claims 1 to 1, wherein the moving body is an object that moves on the ground or on the floor.
The position measuring device for a moving body according to any one of Item 1. 13. The moving body position measuring device according to any one of claims 1 to 11, wherein the moving body is an object that moves in the air.
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