JPH0484708A - Coordinate-position detecting method - Google Patents
Coordinate-position detecting methodInfo
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- JPH0484708A JPH0484708A JP2199460A JP19946090A JPH0484708A JP H0484708 A JPH0484708 A JP H0484708A JP 2199460 A JP2199460 A JP 2199460A JP 19946090 A JP19946090 A JP 19946090A JP H0484708 A JPH0484708 A JP H0484708A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、物体の座標位置を検出するだめの座標位置検
出方式に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a coordinate position detection method for detecting the coordinate position of an object.
従来、物体の座標位置を検出する場合には、例えば物体
の移動量をトラックボール等により機械的に検出し、該
移動量に基づいて、予め設定された座標原点に対する座
標位置を算出するようにしていた。Conventionally, when detecting the coordinate position of an object, for example, the amount of movement of the object is mechanically detected using a trackball, etc., and the coordinate position relative to a preset coordinate origin is calculated based on the amount of movement. was.
しかしながら、このような座標位置の検出方法において
は、移動量を検出するためには、物体が、なんらかの形
で常に移動面に対して接触している必要があり、例えば
図面の位置を読み取るディジタイザ等においては、読取
位置まで接触させながら移動させなければならず、操作
が煩わしくなり、また検出が可能である移動の範囲は、
移動面上に限定されてしまい、二次元の座標位置しか検
出することができなかった。However, in such a coordinate position detection method, in order to detect the amount of movement, the object must always be in some form of contact with the moving surface. For example, a digitizer that reads the position on the drawing, etc. , it is necessary to move the sensor while touching it to the reading position, which makes the operation cumbersome, and the range of movement that can be detected is limited.
It was limited to the moving plane and could only detect two-dimensional coordinate positions.
本発明は、上述の点に鑑み、移動面から離反して物体が
移動した場合であっても、正確にその座標位置が検出さ
れ得るようにした座標位置検出方式を提供することを目
的としている。In view of the above-mentioned points, it is an object of the present invention to provide a coordinate position detection method that allows the coordinate position of an object to be detected accurately even when the object moves away from the moving surface. .
上記目的は、本発明によれば、座標位置を検出すべき移
動物体に備えられていて且つ同期したパルス音及びパル
ス光を発生する発信器と、座標原点に対して所定位置に
配設されていて且つ発信器からのパルス音を集音する少
なくとも二つの受信器と、座標原点に対して所定位置に
配設されていて且つ発信器からのパルス光を受光する受
光器と、該受信器及び受光器からの信号が入力されて、
該受光器のパルス光の受光タイミングから各受信器のパ
ルス音の受信タイミングまでの時間差に基づいて、該移
動物体から各受信器までの距離を算出することにより、
各受信器の座標位置から該移動物体の座標位置を検出す
る制御装置とを含んでいることを特徴とする座標位置検
出方式により、達成される。The above object, according to the present invention, includes a transmitter that is provided on a moving object whose coordinate position is to be detected and that generates synchronized pulsed sound and pulsed light, and that is disposed at a predetermined position with respect to the coordinate origin. at least two receivers arranged at a predetermined position with respect to the coordinate origin and receiving the pulsed light from the transmitter; The signal from the receiver is input,
By calculating the distance from the moving object to each receiver based on the time difference between the reception timing of the pulsed light of the light receiver and the reception timing of the pulsed sound of each receiver,
This is achieved by a coordinate position detection method characterized by including a control device that detects the coordinate position of the moving object from the coordinate position of each receiver.
〔作 用〕
この発明によれば、移動物体に備えられた発信器から出
たパルス音及びパルス光は、固定配置された受信器及び
受光器により検知され、その際光速が音速に対して十分
に速いことから、実質的に受光器によるパルス光の受光
タイミングから受信器によるパルス音の受信タイミング
までの時間差をパルス音が発信器から受信器まで達する
時間として、制御装置が、該移動物体から各受信器まて
の距離を算出し、さらに該発信器の位置を演算すること
により、移動物体の座標位置が検出されるので、移動物
体が移動面に接触しない状態で、ある位置に移動した場
合であっても、その座標位置が正確に検出され得ること
となる。この場合、移動物体には、パルス音及びパルス
光を発生する発信器のみが備えられていればよいことか
ら、駆動電源を搭載すれば、該移動物体は受信器、受光
器や制御装置から束縛されることなく、自由に移動が可
能となり、例えばディジタイザの代わりに適用した場合
には、その操作性が向上することになる。さらに、受信
器が3個以上ある場合には、同様に発信器から各受信器
までの距離を算出することによって、3次元空間におけ
る移動物体の座標位置も検出され得ることになり、例え
ば航空機等の位置検出も可能となる。[Function] According to the present invention, pulsed sound and pulsed light emitted from a transmitter provided on a moving object are detected by a receiver and a light receiver that are fixedly arranged, and at this time, the speed of light is sufficiently high relative to the speed of sound. Therefore, the control device uses the time difference between the timing at which the pulsed light is received by the light receiver and the timing at which the pulsed sound is received by the receiver as the time for the pulsed sound to travel from the transmitter to the receiver. By calculating the distance to each receiver and further calculating the position of the transmitter, the coordinate position of the moving object is detected, so the moving object can move to a certain position without contacting the moving surface. Even if the coordinate position is correct, the coordinate position can be detected accurately. In this case, since the moving object only needs to be equipped with a transmitter that generates pulsed sound and pulsed light, if a driving power source is installed, the moving object is bound from the receiver, light receiver, and control device. This makes it possible to move the device freely without being forced to move, and when used in place of a digitizer, for example, the operability will be improved. Furthermore, if there are three or more receivers, by similarly calculating the distance from the transmitter to each receiver, the coordinate position of a moving object in three-dimensional space can also be detected, such as an aircraft. It is also possible to detect the position of
以下、図面に示した一実施例に基づいて本発明をさらに
詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on one embodiment shown in the drawings.
第1図は本発明を適用した座標位置検出装置の一実施例
を示しており、座標位置検出装置lOは、座標位置を検
出すべき移動物体Pに備えられた発信器11と、座標原
点に対して所定位置A、Bに配設されている二つの受信
器12.13と、座標原点に対して所定位置に配設され
ている受光器14と、該受信器12.13及び受光器1
4からの信号が入力される制御装置(図示せず)とから
構成されている。FIG. 1 shows an embodiment of a coordinate position detection device to which the present invention is applied. Two receivers 12.13 are arranged at predetermined positions A and B with respect to the coordinate origin, a light receiver 14 is arranged at a predetermined position with respect to the coordinate origin, and the receiver 12.13 and the light receiver 1
and a control device (not shown) to which signals from 4 are input.
肢発信器11は、公知の構成によって、パルス音及びパ
ルス光を同期して発生するようになっている。The limb oscillator 11 has a known configuration to generate pulsed sound and pulsed light in synchronization.
上記受信器12.13は、発信器11からのパルス音を
集音するマイクであり、また受光器14は、発信器11
からのパルス光を受光するホトダイオード、ホトトラン
ジスタ等の受光素子である。The receivers 12 and 13 are microphones that collect the pulse sound from the transmitter 11, and the light receiver 14 is a microphone that collects the pulse sound from the transmitter 11.
A photodiode, phototransistor, or other light-receiving element that receives pulsed light from a photodiode or phototransistor.
前記制御装置は、該受光器14のパルス光の受光タイミ
ングt0からそれぞれ各受信器12.13のパルス音の
受信タイミング1+、12までの時間差(第2図参照)
に基づいて、該発信器11から各受信器12.13まで
の距離り、、L、を算出することにより、各受信器12
.13の座標位置から該移動物体Pの座標位置を検出す
るようになっている。The control device controls the time difference between the reception timing t0 of the pulsed light of the light receiver 14 and the reception timing 1+ and 12 of the pulsed sound of each receiver 12 and 13, respectively (see FIG. 2).
By calculating the distance, L, from the transmitter 11 to each receiver 12.13 based on
.. The coordinate position of the moving object P is detected from the coordinate position of 13.
本発明による座標位置検出方式は以上のように構成され
ており、移動物体Pに備えられた発信器IIから出たパ
ルス音及びパルス光は、固定配置された受信器12.1
3及び受光器14により検知される。その際、光速Cは
音速Vに対して十分に速いことから、実質的に受光器1
4によるパルス光の受光タイミングt0から受信器12
.13によるパルス音の受信タイミングt+、tzまで
の時間差をパルス音が発信器11から受信器+2゜13
まで達する時間として、制御装置が、該発信器11から
各受信器12.13までの距離LL、を以下のように算
出する。The coordinate position detection method according to the present invention is configured as described above, and the pulsed sound and pulsed light emitted from the transmitter II provided on the moving object P are transmitted to the fixedly arranged receiver 12.1.
3 and a light receiver 14. At that time, since the speed of light C is sufficiently faster than the speed of sound V, the light receiver 1
4 from the reception timing t0 of the pulsed light to the receiver 12.
.. 13, the time difference between the pulse sound reception timing t+ and tz is determined by the time difference between the pulse sound reception timing t+ and tz from the transmitter 11 to the receiver +2°13
The control device calculates the distance LL from the transmitter 11 to each receiver 12, 13 as follows.
L =t −v
La=t2 ・V
ここで、L−=1mm、v−=34(1m/sとすると
、
Imm=t ・ 34 0m/s
てあり、
t=2.94μsとなるから、受光及び受信タイミング
の時間分解能を2.94μmに設定しておけば、距離L
+、L2に関して、1mmの分解能が得られることにな
る。L = t -v La = t2 ・V Here, L-=1 mm, v-=34 (1 m/s, Imm=t ・34 0 m/s, and t=2.94 μs, so light reception And if the time resolution of the reception timing is set to 2.94 μm, the distance L
+, L2, a resolution of 1 mm will be obtained.
このようにして得られた距離L1.L2に基づいて、制
御装置は、受信器12.13の位置A。The distance L1 obtained in this way. Based on L2, the control device determines the position A of the receiver 12.13.
Bの座標位置(Xl、y、)、(X2.y2)から移動
物体Pの座標位置(x、y)を演算する。The coordinate position (x, y) of the moving object P is calculated from the coordinate position (Xl, y,), (X2.y2) of B.
即ち、以下の連立方程式
%式%)
を解くことにより、x、yが得られ、これにより座標位
置(x、 y)が求められる。That is, by solving the following simultaneous equations, x and y are obtained, and the coordinate position (x, y) is thereby obtained.
尚、上述した実施例においては、受光器14が受信器1
2.13を結ぶ線上に配設されているが、これに限らず
、受光器14の位置は任意である。In addition, in the embodiment described above, the light receiver 14 is the receiver 1.
Although the light receiver 14 is disposed on the line connecting the points 2 and 13, the position of the light receiver 14 is not limited to this.
また、発信器11の発生するパルス音に関しては、可聴
周波数の音波に限らず、超音波でもよいことは明らかで
あり、またパルス光の代わりに、パルス電波を利用する
ことも可能である。Furthermore, it is clear that the pulsed sound generated by the transmitter 11 is not limited to sound waves of audible frequencies, but may also be ultrasonic waves, and it is also possible to use pulsed radio waves instead of pulsed light.
さらに、上記の実施例においては、受信器が12.13
の二個である場合について説明したが、受信器を三個設
置しておけば、移動物体Pの座標位置が3つの受信器の
座標位置から求められるので、該移動物体Pが3次元空
間を移動する場合にも、その座標位置が求められ得るこ
とになる。Furthermore, in the above embodiment, the receiver is 12.13
Although we have explained the case where there are two receivers, if three receivers are installed, the coordinate position of the moving object P can be determined from the coordinate positions of the three receivers, so the moving object P can move in three-dimensional space. Even when moving, its coordinate position can be determined.
以上述べたように、本発明によれば、移動面から離反し
て物体が移動した場合てあっても、正確にその座標位置
が検出され得る極めて優れた座標位置検出方式か提供さ
れ得ることになる。As described above, according to the present invention, an extremely excellent coordinate position detection method that can accurately detect the coordinate position of an object even if the object moves away from the moving surface can be provided. Become.
第1図は本発明を適用した座標位置検出装置の一実施例
を示す概略図、第2図は受信器及び受光器の受信及び受
光のタイミングを示すタイムチャート、第3図は移動物
体及び受信器の座標位置を示す図である。
第 1
図
10・・・座標位置検出装置、
11・・・発信器、 12.13・・・受信器、
14・・・受光器。
特許出願人 ミツミ電機株式会社
第 2
図Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a coordinate position detection device to which the present invention is applied, Fig. 2 is a time chart showing reception and light reception timing of a receiver and a light receiver, and Fig. 3 is a moving object and reception timing. It is a figure showing the coordinate position of a container. 1st Figure 10...Coordinate position detection device, 11...Transmitter, 12.13...Receiver,
14... Light receiver. Patent applicant Mitsumi Electric Co., Ltd. Figure 2
Claims (1)
期したパルス音及びパルス光を発生する発信器と、座標
原点に対して所定位置に配設されていて且つ発信器から
のパルス音を集音する少なくとも二つの受信器と、座標
原点に対して所定位置に配設されていて且つ発信器から
のパルス光を受光する受光器と、該受信器及び受光器か
らの信号が入力されて、該受光器のパルス光の受光タイ
ミングから各受信器のパルス音の受信タイミングまでの
時間差に基づいて、該移動物体から各受信器までの距離
を算出することにより、各受信器の座標位置から該移動
物体の座標位置を検出する制御装置とを含んでいること
を特徴とする座標位置検出方式。A transmitter that is installed on a moving object whose coordinate position is to be detected and generates synchronized pulsed sound and pulsed light, and a transmitter that is disposed at a predetermined position with respect to the coordinate origin and collects the pulsed sound from the transmitter. at least two receivers that emit sound; a light receiver that is disposed at a predetermined position with respect to the coordinate origin and receives pulsed light from the transmitter; signals from the receiver and the light receiver are input; By calculating the distance from the moving object to each receiver based on the time difference between the reception timing of the pulsed light of the light receiver and the reception timing of the pulsed sound of each receiver, the distance from the coordinate position of each receiver is calculated. A coordinate position detection method comprising: a control device that detects the coordinate position of a moving object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2199460A JPH0484708A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Coordinate-position detecting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2199460A JPH0484708A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Coordinate-position detecting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0484708A true JPH0484708A (en) | 1992-03-18 |
Family
ID=16408174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2199460A Pending JPH0484708A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Coordinate-position detecting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0484708A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010021854A (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Method and system for position detection of sound source |
US20160211000A9 (en) * | 2002-11-15 | 2016-07-21 | Thomson Licensing | Method and apparatus for composition of subtitles |
US9462221B2 (en) | 2002-11-15 | 2016-10-04 | Thomson Licensing | Method and apparatus for composition of subtitles |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP2199460A patent/JPH0484708A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160211000A9 (en) * | 2002-11-15 | 2016-07-21 | Thomson Licensing | Method and apparatus for composition of subtitles |
US9462221B2 (en) | 2002-11-15 | 2016-10-04 | Thomson Licensing | Method and apparatus for composition of subtitles |
US9503678B2 (en) | 2002-11-15 | 2016-11-22 | Thomson Licensing | Method and apparatus for composition of subtitles |
US9595293B2 (en) * | 2002-11-15 | 2017-03-14 | Thomson Licensing | Method and apparatus for composition of subtitles |
US9635306B2 (en) | 2002-11-15 | 2017-04-25 | Thomson Licensing | Method and apparatus for composition of subtitles |
JP2010021854A (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Method and system for position detection of sound source |
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