JPH09189506A - Position detection device - Google Patents

Position detection device

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JPH09189506A
JPH09189506A JP267996A JP267996A JPH09189506A JP H09189506 A JPH09189506 A JP H09189506A JP 267996 A JP267996 A JP 267996A JP 267996 A JP267996 A JP 267996A JP H09189506 A JPH09189506 A JP H09189506A
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JP
Japan
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receiving
coil
coils
measuring
dimensional array
Prior art date
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Pending
Application number
JP267996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Ishibashi
義人 石橋
Masao Oba
正男 大場
Yoshio Atsumi
凱雄 渥美
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Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokimec Inc filed Critical Tokimec Inc
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Publication of JPH09189506A publication Critical patent/JPH09189506A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a position detection device which is suited for detecting a relative position between adjacent bridge girders. SOLUTION: In a position detection device for indirectly detecting a relative position by providing a transmission device 10 which is mounted to one of bridge girders and a reception device 20 which is mounted to the other, the transmission device 10 has a transmission coil 12 and transmits a magnetic signal with a specific frequency. Also, the reception device 20 has at least three reception coils 21, 22, and 23 and means 25-27 for measuring a level for a reception signal via the reception coils and the reception coils 21, 22, and 23 are arranged at different sites.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、位置検出装置に
関し、詳しくは、高架道路や連絡橋などにおける隣接橋
桁間の相対位置を検出・測定するのに好適な位置検出装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device, and more particularly to a position detecting device suitable for detecting and measuring a relative position between adjacent bridge girders on an elevated road or a connecting bridge.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、位置検出装置としては、レーザ光
や、マイクロ波、あるいは超音波を利用して2物体間の
距離を精密測定するものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a position detecting device, there has been known a device for precisely measuring a distance between two objects by utilizing a laser beam, a microwave or an ultrasonic wave.

【0003】また、コイルと、このコイルの電流によっ
て渦電流が誘起される金属板とを備え、コイルと金属板
との距離を渦電流の大きさに応じて簡易測定するものも
知られている。
Further, there is also known one which comprises a coil and a metal plate in which an eddy current is induced by the current of the coil, and which simply measures the distance between the coil and the metal plate according to the magnitude of the eddy current. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の位置検出装置では、精密測定のものは精度が
良くても価格が高い。一方、簡易測定のものは、精度の
確保がままならないばかりか、所望の検出距離を稼ぐに
はコイル電流の駆動に大パワーを要すること等のため、
さほど価格も安くならない。また、これらの装置は、1
方向の距離を検出するものなので、2方向,3方向にお
ける位置を検出しようとすると、基本的に2台,3台の
装置が必要となるので、一層コストが嵩む。
However, in such a conventional position detecting device, a precision measuring device is expensive even though it has high accuracy. On the other hand, in the case of simple measurement, not only the accuracy is not ensured but also a large power is required to drive the coil current in order to obtain a desired detection distance.
The price will not be so cheap. In addition, these devices
Since it is intended to detect the distance in the direction, if the position in two or three directions is to be detected, basically two or three devices are required, which further increases the cost.

【0005】これに対し、隣接した橋桁間における相対
位置の検出・測定には、前後,左右,上下の3方向にお
ける数cm(例えば5cm程度)の範囲に亘って数mm
(例えば±3mm程度)の精度で、検出を行う必要があ
る。そして、このような条件を満たすことを前提とし
て、装置コストの低減を図ることが課題となる。
On the other hand, in detecting and measuring the relative position between adjacent bridge girders, several mm is applied over a range of several cm (for example, about 5 cm) in three directions of front, rear, left and right, and up and down.
It is necessary to perform detection with an accuracy of (for example, about ± 3 mm). Then, on the premise that such a condition is satisfied, it is an object to reduce the device cost.

【0006】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、隣接橋桁間等における相対位
置の検出に好適な位置検出装置を実現することを目的と
する。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to realize a position detecting device suitable for detecting a relative position between adjacent bridge girders.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明では、コイルを用いて送受信を行った
ときに送信コイルと受信コイルとの間における距離およ
びずれ量に応じて受信レベルが変化することと、受信コ
イルを3個以上用いればそれぞれの受信レベルと3方向
における位置との関係が概ね全域で一対一に決まるこ
と、数cmの検出範囲であれば一般的な増幅素子等を用
いて十分に受信信号を検出するのが可能であることに基
づいて、所定の発振信号を磁気信号として送出する発信
装置と、その磁気信号を受信する受信装置とを構成した
ものである。そして、一方の橋桁に発信装置を取付け、
これと対向させて他方の橋桁に対し受信装置を取付けて
おいて、位置検出に必要な受信信号の絶対レベルあるい
はレベル変化を測定するのである。
In order to solve such a problem, according to the present invention, when a coil is used for transmission and reception, reception is performed according to the distance between the transmission coil and the reception coil and the amount of deviation. If the level changes and if three or more receiving coils are used, the relationship between each receiving level and the position in the three directions is determined to be one-to-one in almost all areas. Based on the fact that it is possible to sufficiently detect a received signal using the above, etc., a transmitting device that sends out a predetermined oscillation signal as a magnetic signal and a receiving device that receives the magnetic signal are configured. . Then, attach a transmitter to one of the bridge girders,
The receiving device is attached to the other bridge girder in opposition to this, and the absolute level or level change of the received signal necessary for position detection is measured.

【0008】その第1の構成は(、出願当初の請求項1
に記載の如く)、橋桁等の一対の測定対象物の一方に取
着される発信装置と、その他方に取着される受信装置と
を具備して、前記測定対象物間の相対位置を間接的に検
出する位置検出装置であって、前記発信装置は、送信コ
イルを備え、これを介して所定周波数の磁気信号を発信
するものであり、前記受信装置は、前記磁気信号を受け
る3個以上の受信コイルと、これらを介して得た受信信
号についてレベルを測定するレベル測定手段とを備えた
ものであり、前記受信コイルは、それぞれが異なる部位
に配置されたものであることを特徴とするものである。
The first structure is (the claim 1 at the beginning of the application)
(As described in 1.), a transmitter attached to one of a pair of measuring objects such as a bridge girder and a receiving device attached to the other, to indirectly determine the relative position between the measuring objects. The position detecting device for automatically detecting, the transmitting device includes a transmitting coil, and transmits a magnetic signal of a predetermined frequency through the transmitting coil, and the receiving device has three or more receiving the magnetic signals. Of the receiving coil and level measuring means for measuring the level of a received signal obtained through the receiving coil, and the receiving coil is arranged at different portions. It is a thing.

【0009】ここで、上記の「所定周波数」は、数cm
離れた送信コイルと受信コイルとの電磁結合による非接
触での送受信に適した周波数を意味し、使用環境等に応
じて数百Hz〜数MHzの範囲から選択される。また、
各「コイル」の形状としては、三角形や四角形等の多角
形、円形、螺旋形、そして筒形などが挙げられる。
Here, the above "predetermined frequency" is several cm.
It means a frequency suitable for non-contact transmission / reception by electromagnetic coupling between a distant transmission coil and a reception coil, and is selected from the range of several hundred Hz to several MHz according to the usage environment. Also,
Examples of the shape of each “coil” include a polygon such as a triangle and a quadrangle, a circle, a spiral, and a cylinder.

【0010】このような第1の構成の位置検出装置にあ
っては、一対の測定対象物間の相対位置に応じて各受信
コイルの受信レベルが概ね一対一で定まる。これによ
り、測定して得られた各受信信号のレベルから、逆算処
理等を施すことで間接的に、相対位置を検出することが
できる。しかも、相対位置における1mm以下の変化に
対して受信レベルは測定可能な程度を超えて十分に変化
する。
In the position detecting device having the first structure as described above, the reception levels of the respective receiving coils are determined approximately in a one-to-one correspondence with the relative position between the pair of measuring objects. This makes it possible to indirectly detect the relative position by performing a back calculation process or the like from the level of each received signal obtained by measurement. In addition, the reception level changes sufficiently beyond the measurable level for changes of 1 mm or less in the relative position.

【0011】したがって、この発明によれば、隣接橋桁
間等における相対位置の検出に好適な位置検出装置を実
現することができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a position detecting device suitable for detecting the relative position between adjacent bridge girders.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の位置検出装置について、
第2の構成は(、出願当初の請求項2に記載の如く)、
橋桁等の一対の測定対象物の一方に取着された発信装置
から所定周波数の磁気信号を受けて前記測定対象物間の
相対位置を間接的に検出するに際し、前記測定対象物の
他方に取着される位置検出装置であって、異なる部位に
配置され前記磁気信号を受ける3個以上の受信コイル
と、これらを介して得た受信信号についてレベルを測定
するレベル測定手段とを備えたことを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Regarding the position detecting device of the present invention,
The second configuration is (as described in claim 2 at the beginning of the application),
When indirectly detecting the relative position between the measurement objects by receiving a magnetic signal of a predetermined frequency from a transmitter attached to one of the pair of measurement objects such as a bridge girder, the measurement signal is attached to the other of the measurement objects. A wearable position detecting device, comprising three or more receiving coils arranged at different parts for receiving the magnetic signals, and level measuring means for measuring a level of a received signal obtained through these coils. Characterize.

【0013】このような第2の構成の位置検出装置にあ
っては、第1の構成の位置検出装置における特徴的な受
信装置の構成を完備している。そこで、簡易な発信装置
と組み合わせることにより、妥当なコスト及び精度で、
隣接橋桁間等における相対位置を検出することができ
る。
In the position detecting device having the second structure, the characteristic structure of the receiving device in the position detecting device having the first structure is completed. Therefore, by combining with a simple transmitting device, at a reasonable cost and accuracy,
The relative position between adjacent bridge girders can be detected.

【0014】本発明の位置検出装置について、具体的な
第3の構成は(、出願当初の請求項3に記載の如く)、
上記した第2の構成の位置検出装置であって、各受信コ
イルごとに設けられ、各要素が発信装置と該当コイルと
の各相対位置に対応づけられるとともにその位置で予め
得られている受信レベルの値を保持する3次元配列構造
体と、これらの3次元配列構造体をアクセスして、値が
レベル測定手段による測定値に略一致する要素を検索す
る検索手段と、この検索手段の一部として又は別個に設
けられ、その検索した要素の配列内アドレスから前記測
定対象物間の相対位置を算出する演算手段とを備えたこ
とを特徴とする。
With regard to the position detecting device of the present invention, the concrete third configuration is (as described in claim 3 at the beginning of the application),
The position detecting device having the above-mentioned second configuration, wherein each element is provided for each receiving coil, each element is associated with each relative position between the transmitting device and the corresponding coil, and the receiving level obtained in advance at that position. , A search means for accessing these three-dimensional array structures to search for an element whose value substantially matches the value measured by the level measurement means, and a part of this search means Or separately provided, and an arithmetic means for calculating the relative position between the measurement objects from the address in the array of the retrieved element.

【0015】ここで、上記の「3次元配列構造体」と
は、メモリに割付られた配列の構造体データであって、
各要素の配列内アドレスがインデックスの3つ組によっ
て一義的に定まるものである。また、上記の「略一致す
る」とは、各受信コイルごとの測定値と各配列の該当要
素の値との差についてとった絶対値の和や2乗平均など
が精度確保の観点から十分に小さいことを意味する。差
が最小のとき一致したとするのが、典型的である。
Here, the above-mentioned "three-dimensional array structure" is structure data of the array allocated to the memory,
The address in the array of each element is uniquely determined by the triple of the index. Further, the above-mentioned "substantially coincident" means that the sum of absolute values or the root mean square of the difference between the measured value of each receiving coil and the value of the corresponding element of each array is sufficient from the viewpoint of ensuring accuracy. It means small. It is typical to match when the difference is minimal.

【0016】このような第3の構成の位置検出装置にあ
っては、各受信コイルに対応した3次元配列構造体を検
索することにより、受信信号レベルから測定対象物間の
相対位置の情報が直接的な表現形式で得られる。しか
も、要求される検出範囲および検出精度の下では3次元
配列構造体のサイズがさほど大きくならなくて済むの
で、記憶容量および検索処理手順を小規模,簡素なもの
とすることができる。
In the position detecting device having the third structure as described above, the information on the relative position between the measuring objects is obtained from the received signal level by searching the three-dimensional array structure corresponding to each receiving coil. It is obtained in a direct form. Moreover, since the size of the three-dimensional array structure does not have to be so large under the required detection range and detection accuracy, the storage capacity and the search processing procedure can be made small and simple.

【0017】したがって、この発明によれば、妥当なコ
スト及び精度で、隣接橋桁間等における相対位置の検出
および位置情報の算出を行う位置検出装置を実現するこ
とができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize the position detecting device for detecting the relative position between adjacent bridge girders and calculating the position information at a reasonable cost and accuracy.

【0018】本発明の位置検出装置について、さらに具
体的な第4の構成は(、出願当初の請求項4に記載の如
く)、上記した第3の構成の位置検出装置であって、前
記受信コイルは、4個以上が設けられ、直交2直線のそ
れぞれに2個以上が乗る位置関係を保って配置されたも
のであり、前記検索手段は、前記3次元配列構造体のう
ち前記直交2直線の何れか一方に対して配置された受信
コイルに対応する3次元配列構造体にアクセスして検索
を行うとともに、この検索結果に応じて、前記3次元配
列構造体のうちの残りの3次元配列構造体に対する検索
に際してのアクセス範囲を限定するものであることを特
徴とする。
In a position detecting device according to the present invention, a further concrete fourth structure is the position detecting device of the above-mentioned third structure (as described in claim 4 at the beginning of the application). Four or more coils are provided, and two or more coils are arranged so that two or more coils are placed on each of the two orthogonal straight lines, and the search means includes the two orthogonal straight lines of the three-dimensional array structure. One of the three-dimensional array structures corresponding to the receiving coil arranged for one of the three-dimensional array structures is searched for, and the remaining three-dimensional array of the three-dimensional array structure is searched according to the search result. It is characterized in that it limits the access range for searching a structure.

【0019】このような第4の構成の位置検出装置にあ
っては、受信コイルが直交2方向に対応して配置されて
いることから、レベル測定手段による測定値に値が略一
致する3次元配列構造体の要素は、それぞれの方向に対
応した3次元配列構造体に独立にアクセスして得た両候
補群の共通要素として求められる。そこで、それぞれの
方向に対応した3次元配列構造体に順次にアクセスして
も、やはり両候補群の共通要素として求められる。その
際、先のアクセスによって絞られた候補要素以外の要素
については、後のアクセス時にアクセスしてもしなくて
も結果には影響がない。
In the position detecting device having such a fourth structure, since the receiving coils are arranged so as to correspond to the two orthogonal directions, the three-dimensional value is substantially equal to the value measured by the level measuring means. The element of the array structure is obtained as a common element of both candidate groups obtained by independently accessing the three-dimensional array structure corresponding to each direction. Therefore, even if the three-dimensional array structure corresponding to each direction is sequentially accessed, it is still obtained as a common element of both candidate groups. At that time, for the elements other than the candidate elements narrowed down by the previous access, the result is not affected even if the elements are accessed at the later access.

【0020】このような特質に基づいて検索に際しての
アクセス範囲が限定されることにより、検索処理の速度
を向上させることができる。したがって、この発明によ
れば、妥当なコスト及び精度で且つ迅速に、隣接橋桁間
等における相対位置の検出および位置情報の算出を行う
位置検出装置を実現することができる。
By limiting the access range at the time of search based on such characteristics, the speed of the search processing can be improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a position detecting device that detects the relative position between adjacent bridge girders and the like and calculates position information with reasonable cost and accuracy and quickly.

【0021】[0021]

【実施例】本発明の位置検出装置の第1実施例につい
て、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図
1は、その回路構成を示すブロックであり、図2は、そ
の受信コイルの配置図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific configuration of the first embodiment of the position detecting device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block showing its circuit configuration, and FIG. 2 is a layout diagram of its receiving coil.

【0022】この位置検出装置は、一対の発信ユニット
(発信装置)10と受信ユニット(受信装置;位置検出
装置)20とからなるものである。
The position detecting device is composed of a pair of transmitting unit (transmitting device) 10 and a receiving unit (receiving device; position detecting device) 20.

【0023】発信ユニット10は、数百kHzの一定周
波数で発振する発振回路11を有して発振信号を発生さ
せ、この発振信号に対応した駆動電流を受ける送信コイ
ル12も有して、送信コイル12から外部へ所定周波数
の磁気信号を発信するものとなっている。
The transmitting unit 10 has an oscillating circuit 11 which oscillates at a constant frequency of several hundreds of kHz to generate an oscillating signal, and also has a transmitting coil 12 which receives a drive current corresponding to this oscillating signal. A magnetic signal of a predetermined frequency is transmitted from 12 to the outside.

【0024】受信ユニット20は、それぞれが同一平面
上で正三角形の異なる頂点位置に配設された3個の受信
コイル21,22,23を有する。受信コイル21等
は、フェライト芯28とともに螺旋状にパターン形成さ
れ、あるいはフェライト芯28にコイル線を巻回して形
成されていて、送信コイル12からの磁気信号を受けて
受信信号が誘起されるものである。なお、受信コイル2
1等の配設面にはボルト孔29が穿孔されていて、受信
ユニット20は取付面等に対してボルトで取着するもの
となっている。
The receiving unit 20 has three receiving coils 21, 22, 23 which are arranged at different vertex positions of an equilateral triangle on the same plane. The receiving coil 21 and the like are formed in a spiral pattern with the ferrite core 28, or are formed by winding a coil wire around the ferrite core 28, and a receiving signal is induced by receiving a magnetic signal from the transmitting coil 12. Is. The receiving coil 2
A bolt hole 29 is bored on the surface on which 1 and the like are arranged, and the receiving unit 20 is attached to the mounting surface and the like with bolts.

【0025】受信ユニット20は、受信コイル21,2
2,23の受信信号を選択的に入力するセレクタ24
と、セレクタ24の出力を受けて増幅するアンプ25
と、アンプ25の出力が平滑化されたアナログ信号を入
力しこれをデジタル化するA/D変換回路26と、A/
D変換回路26の出力(a,b,c)を取り込むコント
ローラ27とを有しており、これによって、時分割で順
次に各受信信号についてレベルを測定するものとなって
いる。
The receiving unit 20 includes receiving coils 21 and 2.
Selector 24 for selectively inputting the received signals of 2, 23
And an amplifier 25 for receiving and amplifying the output of the selector 24
An A / D conversion circuit 26 for inputting an analog signal whose output from the amplifier 25 is smoothed and digitizing the analog signal;
The controller 27 has a controller 27 which takes in the outputs (a, b, c) of the D conversion circuit 26, whereby the level of each received signal is sequentially measured in time division.

【0026】なお、コントローラ27は、簡易形ネット
ワークのケーブル30に接続されていて、これに測定値
(a,b,c)の報告伝文を送出する機能も備えたもの
である。
The controller 27 is connected to the cable 30 of the simplified network and has a function of sending a report message of the measured values (a, b, c) to the cable 30.

【0027】第1実施例の位置検出装置について、その
使用態様及び動作を説明する。
The usage and operation of the position detecting device of the first embodiment will be described.

【0028】図3は、高架道路に対しての適用状態を示
す図である。この状態では、橋杭41上で隣合っている
一対の橋桁(測定対象物)42に対して発信ユニット1
0及び受信ユニット20が取付けられる。発信ユニット
10は一方の橋桁42に取り付けられ、受信ユニット2
0は他方の橋桁42に取り付けられるが、何れも橋桁4
2の端部下方においてアングル43を介して橋桁42に
固定され、互いのコイル面が対向するようにされる。な
お、他の橋桁隣接箇所にも同様に位置検出装置が取着さ
れる。
FIG. 3 is a diagram showing a state of application to an elevated road. In this state, the transmission unit 1 is set to the pair of bridge girders (measurement object) 42 adjacent to each other on the bridge pile 41.
0 and the receiving unit 20 are attached. The transmitting unit 10 is attached to one bridge girder 42, and the receiving unit 2
0 is attached to the other bridge girder 42, but in each case, the bridge girder 4
It is fixed to the bridge girder 42 via the angle 43 below the end of 2 and the coil surfaces thereof face each other. In addition, the position detection device is similarly attached to other adjacent portions of the bridge girder.

【0029】そして、ケーブル30が接続され、橋桁4
2上の図示しない照明灯用の電源等から電力の供給を受
けると、発信ユニット10が動作して所定周波数の磁気
信号が発信される。また、受信ユニット20が動作し
て、順次、送信コイル12と受信コイル21との相互イ
ンダクタンスに応じた測定値aが求められ、送信コイル
12と受信コイル22との相互インダクタンスに応じた
測定値bが求められ、送信コイル12と受信コイル23
との相互インダクタンスに応じた測定値cも求められ
る。こうして得られた測定値(a,b,c)は、ケーブ
ル30を介してデータ収集装置等に一定周期で送られ
る。
Then, the cable 30 is connected to the bridge girder 4
When power is supplied from a power source for an illuminating lamp (not shown) on the above 2, the transmitting unit 10 operates to transmit a magnetic signal of a predetermined frequency. Further, the receiving unit 20 operates to sequentially obtain a measured value a corresponding to the mutual inductance between the transmitting coil 12 and the receiving coil 21, and a measured value b corresponding to the mutual inductance between the transmitting coil 12 and the receiving coil 22. Is required, and the transmitting coil 12 and the receiving coil 23
A measured value c corresponding to the mutual inductance between and is also obtained. The measured values (a, b, c) thus obtained are sent to the data collecting device or the like via the cable 30 at a constant cycle.

【0030】かかる状態で、橋桁42が伸縮したり移動
したり極端な場合は落下等した場合には、送信コイル1
2と受信コイル21,22,23との距離が変化して相
互インダクタンスも変化する。そこで、隣接橋桁42間
における相対位置の変化に応じて測定値(a,b,c)
も変化する。こうして、間接的な表現形式ではあるが、
隣接橋桁42間における相対位置が検出される。
In this state, when the bridge girder 42 expands and contracts, moves, or drops in extreme cases, the transmitter coil 1
The distance between 2 and the receiving coils 21, 22, 23 changes, and the mutual inductance also changes. Therefore, the measured value (a, b, c) is changed according to the change in the relative position between the adjacent bridge girders 42.
Also change. Thus, although it is an indirect form of expression,
The relative position between the adjacent bridge girders 42 is detected.

【0031】そして、この検出結果を用いることで、橋
桁42が正常であるか、あるいは橋桁42等に異常が発
生して通行等不能となっているかなどを、実用上有効な
確度で推定し得るのである。
By using this detection result, it is possible to estimate with a practically effective accuracy whether the bridge girder 42 is normal or whether there is an abnormality in the bridge girder 42 or the like to make it impossible to pass through. Of.

【0032】本発明の位置検出装置の第2実施例につい
て、その構成を説明する。
The configuration of the second embodiment of the position detecting device of the present invention will be described.

【0033】図4は、その受信コイルの配置図であり、
図5は、コントローラのブロック構成図である。第2実
施例が第1実施例と相違するのはこれらの受信コイル及
びコントローラなので、以下これらの相違点を中心に説
明する。
FIG. 4 is a layout view of the receiving coil,
FIG. 5 is a block diagram of the controller. The second embodiment is different from the first embodiment in these receiving coils and controllers, and therefore these differences will be mainly described below.

【0034】受信コイルは、4個設けられ、上下左右
(U,D,L,R)で対称に配置されて、上下のy方向
と左右のx方向との直交2直線のそれぞれに2個づつが
乗ったものとなっている。
Four receiving coils are provided and are symmetrically arranged in the upper, lower, left and right directions (U, D, L, R), and two receiving coils are provided in each of two orthogonal straight lines of the upper and lower y directions and the left and right x directions. Is aboard.

【0035】コントローラ270は、第1実施例におけ
るコントローラ27に対応するものであるが、そのメモ
リには、3次元配列構造体としての配列U,D,L,R
や、限界値X,Y,Zなどのデータが記憶されている。
また、そのMPU(マイクロプロセッサ)による処理の
ために、検索手段および演算手段としての検索等処理を
行うプログラムや、検出位置の生情報に代えてアラーム
を報告するプログラムなども有している。さらに、受信
コイルが4個になったことに対応して、A/D変換回路
26から4個の測定値u,d,l,rを取り込むものと
なっている。
The controller 270, which corresponds to the controller 27 in the first embodiment, has an array U, D, L, R as a three-dimensional array structure in its memory.
Also, data such as limit values X, Y, Z are stored.
Further, for the processing by the MPU (microprocessor), it also has a program for performing a process such as a search as a search unit and a calculation unit, and a program for reporting an alarm instead of the raw information of the detected position. Further, in response to the number of receiving coils becoming four, four measured values u, d, l and r are taken in from the A / D conversion circuit 26.

【0036】配列Uは、50×50×50個の要素から
なる3次元配列であり、上方の受信コイル(U)に対応
して設けられたものである。その各要素には、予め相手
方送信コイルと該当受信コイルとの相対位置をx方向,
y方向,z方向それぞれ1mm単位で変えながら5cm
×5cm×5cmの範囲内すべてに亘って測定した受信
信号のレベル値がセットされている。これにより、各要
素が発信装置と該当コイルとの各相対位置に対応づけら
れる。なお、このときの受信レベルの値には、ノイズの
影響等の除去のため、局所平均等の統計的な処理が施さ
れている。配列D,L,Rも、同一構造の3次元配列で
あり、それぞれの受信コイル(D,L,R)に対応して
予め測定等された受信レベルの値がセットされたものと
なっている。
The array U is a three-dimensional array consisting of 50 × 50 × 50 elements and is provided corresponding to the upper receiving coil (U). In each of the elements, the relative position between the counterpart transmitting coil and the corresponding receiving coil is set in advance in the x direction,
5 cm while changing in y and z directions in increments of 1 mm
The level value of the received signal measured over the entire range of x5 cm x 5 cm is set. As a result, each element is associated with each relative position between the transmitter and the corresponding coil. Note that the reception level value at this time is subjected to statistical processing such as local averaging in order to remove the influence of noise and the like. The arrays D, L, R are also three-dimensional arrays having the same structure, and the values of the reception levels measured in advance corresponding to the respective reception coils (D, L, R) are set. .

【0037】限界値Xは、橋桁42間におけるx方向の
ずれ(x)がそれ以下に納まっていれば安全といえる限
界値であり、設計条件等に基づいてセットされている。
限界値Y,Zも、y方向,z方向のずれ(y,z)に関
して、同様のものである。
The limit value X is a limit value that can be said to be safe if the deviation (x) in the x direction between the bridge girders 42 is less than that, and is set based on design conditions and the like.
The limit values Y and Z are also the same with respect to the shifts (y, z) in the y and z directions.

【0038】検索等処理は、配列U,D,L,Rをアク
セスしてそれらの要素値が測定値u,d,l,rに最も
近い要素を検索するものであるが、この際に2段階に分
けて処理する。すなわち、先ず、配列U及び配列Lの全
要素をアクセスして測定値u,lに最も近い要素を検索
する。次に、配列D及び配列Rにアクセスするが、先の
検索要素とy方向アドレスが一致する2次元の部分配列
に限ってアクセスし、この中から測定値d,rに最も近
い要素を検索する。これにより、コントローラ270
は、3次元配列構造体のうち直交2直線の何れか一方に
対して配置された受信コイルに対応する3次元配列構造
体にアクセスして検索を行うとともにこの検索結果に応
じてアクセス範囲を限定して3次元配列構造体のうちの
残りの3次元配列構造体に対する検索を行うものとなっ
ている。
The retrieval processing is to access the arrays U, D, L and R and retrieve the elements whose element values are closest to the measured values u, d, l and r. Process in stages. That is, first, all the elements of the arrays U and L are accessed to search for the element closest to the measured values u, l. Next, the arrays D and R are accessed, but only the two-dimensional partial array whose y-direction address matches the previous search element is accessed, and the element closest to the measured values d and r is searched from among these. . As a result, the controller 270
Of the three-dimensional array structure accesses the three-dimensional array structure corresponding to the receiving coil arranged on one of the two orthogonal straight lines to perform a search, and limits the access range according to the search result. Then, the remaining three-dimensional array structure of the three-dimensional array structure is searched.

【0039】さらに、この検索等処理は、この検索した
要素の配列内アドレスから橋桁間における相対位置を算
出するために、その配列内アドレス値に所定のオフセッ
ト値を加減する等の演算を施す。これにより得られる検
出位置x,y,zは、mm単位での直接的な表現形式の
ものとなっている。
Further, in this search processing, in order to calculate the relative position between the bridge girders from the array address of the searched element, a calculation such as adding or subtracting a predetermined offset value to the array address value is performed. The detection positions x, y, z obtained by this are in a direct expression format in mm units.

【0040】アラーム処理は、検出位置x,y,zと限
界値X,Y,Zとをそれぞれ比較して、何れかの検出位
置が該当限界値を超えている場合に、ケーブル30を介
してアラーム伝文を送るものである。
The alarm process compares the detection positions x, y and z with the limit values X, Y and Z, respectively, and if any of the detection positions exceeds the corresponding limit value, the alarm process is performed via the cable 30. It sends an alarm message.

【0041】第2実施例の位置検出装置について、その
使用態様及び動作を説明する。上記の特徴点に関係する
ところを中心に説明する。
The usage and operation of the position detecting device of the second embodiment will be described. The description will be focused on the points related to the above-mentioned characteristic points.

【0042】送信コイル12と4個の受信コイル(U,
D,L,R)との相互インダクタンスに応じた測定値
u,d,l,rが得られると、コントローラ270で
は、配列U,D,L,Rに対する検索処理が行われる。
このとき、検索範囲が2つの配列と2つ部分配列に限定
されているので、3つの配列全体を検索する単純な検索
手順よりも、短い時間で済ませることができる。
The transmitter coil 12 and the four receiver coils (U,
When the measured values u, d, l, r corresponding to the mutual inductance with (D, L, R) are obtained, the controller 270 performs a search process for the arrays U, D, L, R.
At this time, since the search range is limited to two sequences and two partial sequences, it can be completed in a shorter time than a simple search procedure of searching the entire three sequences.

【0043】そして、その処理結果の検出位置x,y,
zが限界値X,Y,Zを超えていれば、アラーム処理に
よってその旨の報告がなされる。こうして、高架道路等
の隣接橋桁間に異常があると、そのことを自動的に検知
して、直ちに適切な対策を採ることができるのである。
Then, the detection position x, y, of the processing result is obtained.
If z exceeds the limit values X, Y, and Z, the alarm processing reports that fact. In this way, if there is an abnormality between adjacent bridge girders such as an elevated road, it can be automatically detected and appropriate measures can be taken immediately.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による第1の位置検出装置にあっては、一対の測定対象
物間の相対位置に応じて各受信コイルの受信レベルが概
ね一対一で定まるようにしたことにより、妥当なコスト
及び精度で、隣接橋桁間等における相対位置の検出に好
適な位置検出装置を実現することができるという有利な
効果が有る。
As is apparent from the above description, in the first position detecting device according to the present invention, the receiving level of each receiving coil is approximately one-to-one according to the relative position between the pair of measuring objects. Since there is an advantage in that the position detection device suitable for detecting the relative position between adjacent bridge girders can be realized with reasonable cost and accuracy.

【0045】また、本発明による第2の位置検出装置に
あっては、発信装置と組み合わせることにより、妥当な
コスト及び精度で、隣接橋桁間等における相対位置を検
出することができるという有利な効果を奏する。
Further, in the second position detecting device according to the present invention, by combining it with the transmitting device, it is possible to detect the relative position between adjacent bridge girders with reasonable cost and accuracy. Play.

【0046】さらに、本発明による第3の位置検出装置
にあっては、3次元配列構造体を検索することにより、
妥当なコスト及び精度で、隣接橋桁間等における相対位
置の検出および位置情報の算出を行うことができるとい
う有利な効果が有る。
Further, in the third position detecting device according to the present invention, by searching the three-dimensional array structure,
There is an advantageous effect that the relative position can be detected and the position information can be calculated between the adjacent bridge girders with reasonable cost and accuracy.

【0047】また、本発明による第4の位置検出装置に
あっては、検索時のアクセス範囲を限定したことによ
り、妥当なコスト及び精度で且つ迅速に、隣接橋桁間等
における相対位置の検出および位置情報の算出を行うこ
とができるという有利な効果を奏する。
Further, in the fourth position detecting device according to the present invention, by limiting the access range at the time of search, the relative position between adjacent bridge girders and the like can be detected with reasonable cost and accuracy and quickly. There is an advantageous effect that the position information can be calculated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の位置検出装置の第1実施例につい
て、その回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first embodiment of a position detecting device of the present invention.

【図2】 その受信コイルの配置図である。FIG. 2 is a layout view of the receiving coil.

【図3】 その設置状況図である。FIG. 3 is a diagram showing the installation status.

【図4】 本発明の位置検出装置の第2実施例につい
て、その受信コイルの配置図である。
FIG. 4 is a layout view of a receiving coil of a second embodiment of the position detecting device of the invention.

【図5】 そのコントローラのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of the controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 発信ユニット 11 発振回路 12 送信コイル 20 受信ユニット 21 受信コイル 22 受信コイル 23 受信コイル 24 セレクタ 25 アンプ 26 A/D変換回路 27 コントローラ 28 フェライト芯 29 ボルト孔 30 ケーブル 41 橋杭 42 橋桁 43 アングル 270 コントローラ x,y,z 検出位置 X,Y,Z 限界値 u,d,l,r 測定値 U,D,L,R 配列 10 oscillator unit 11 oscillator circuit 12 transmitter coil 20 receiver unit 21 receiver coil 22 receiver coil 23 receiver coil 24 selector 25 amplifier 26 A / D converter circuit 27 controller 28 ferrite core 29 bolt hole 30 cable 41 bridge pile 42 bridge girder 43 angle 270 controller x , Y, z Detection position X, Y, Z Limit value u, d, l, r Measurement value U, D, L, R array

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対の測定対象物の一方に取着される発信
装置とその他方に取着される受信装置とを具備して前記
測定対象物間の相対位置を間接的に検出する位置検出装
置であって、前記発信装置は、送信コイルを備えこれを
介して所定周波数の磁気信号を発信するものであり、前
記受信装置は、前記磁気信号を受ける3個以上の受信コ
イルとこれらを介して得た受信信号についてレベルを測
定する手段とを備えたものであり、前記受信コイルは、
それぞれが異なる部位に配置されたものであることを特
徴とする位置検出装置。
1. A position detector for indirectly detecting a relative position between the measuring objects, comprising a transmitting device attached to one of the pair of measuring objects and a receiving device attached to the other. In the device, the transmitting device includes a transmitting coil and transmits a magnetic signal of a predetermined frequency through the transmitting coil, and the receiving device includes three or more receiving coils that receive the magnetic signal and the receiving coils. And a means for measuring the level of the received signal obtained by the above, the receiving coil,
A position detecting device characterized in that they are arranged in different parts.
【請求項2】一対の測定対象物の一方に取着された発信
装置から所定周波数の磁気信号を受けて前記測定対象物
間の相対位置を間接的に検出するに際し前記測定対象物
の他方に取着される位置検出装置であって、異なる部位
に配置され前記磁気信号を受ける3個以上の受信コイル
と、これらを介して得た受信信号についてレベルを測定
する手段とを備えたことを特徴とする位置検出装置。
2. When the relative position between the measuring objects is indirectly detected by receiving a magnetic signal of a predetermined frequency from a transmitter attached to one of the pair of measuring objects, the other measuring object is detected. A position detecting device to be attached, comprising three or more receiving coils arranged at different parts for receiving the magnetic signals, and means for measuring a level of a received signal obtained through these coils. Position detection device.
【請求項3】前記受信コイルのそれぞれに対応して設け
られ各要素が前記発信装置と該当コイルとの各相対位置
に対応づけられるとともにその位置で予め得られている
受信レベルの値を保持する3次元配列構造体と、これら
の3次元配列構造体をアクセスして値がレベル測定手段
による測定値に略一致する要素を検索する検索手段と、
この検索した要素の配列内アドレスから前記測定対象物
間の相対位置を算出する演算手段とを備えたことを特徴
とする請求項2記載の位置検出装置。
3. An element provided corresponding to each of the receiving coils is associated with each relative position between the transmitter and the corresponding coil, and holds a value of a reception level obtained in advance at that position. A three-dimensional array structure and a search means for accessing these three-dimensional array structures to search for an element whose value substantially matches the value measured by the level measuring means;
The position detecting device according to claim 2, further comprising a calculating unit that calculates a relative position between the measurement objects from the searched address in the array of the elements.
【請求項4】前記受信コイルは、4個以上が設けられ直
交2直線のそれぞれに2個以上が乗る位置関係を保って
配置されたものであり、前記検索手段は、前記3次元配
列構造体のうち前記直交2直線の何れか一方に対して配
置された受信コイルに対応する3次元配列構造体にアク
セスして検索を行うとともにこの検索結果に応じてアク
セス範囲を限定して前記3次元配列構造体のうちの残り
の3次元配列構造体に対する検索を行うものであること
を特徴とする請求項3記載の位置検出装置。
4. The receiving coil is provided with four or more coils and is arranged in such a manner that two or more coils are placed on each of two orthogonal straight lines, and the search means is the three-dimensional array structure. Of the two orthogonal lines, the three-dimensional array structure corresponding to the receiving coil is accessed and searched, and the access range is limited according to the search result. The position detecting apparatus according to claim 3, wherein the remaining three-dimensional array structure of the structures is searched.
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