JP2011185712A - Automatic position adjusting device of target for visual axis adjustment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、視野角内の物標を検出するセンサ機器の視準調整を行う際、センサ機器の視軸を合わせるための視軸調整用ターゲットの基準軸を、予めセンサ機器の搭載機器の基軸線に一致させるための位置調整装置に関する。 In this invention, when performing collimation adjustment of a sensor device that detects a target within a viewing angle, a reference axis of a target for visual axis adjustment for aligning the visual axis of the sensor device is set in advance as a base axis of the device on which the sensor device is mounted. The present invention relates to a position adjusting device for matching a line.
カメラやレーダなどの視野角内の物標を検出するセンサ機器は、車や航空機などの機体に搭載されて目標の存在方向を計測する。これらセンサ機器は、機体に搭載された後に、各センサ機器の視野角中心軸(以下、視軸と称する)方向と機体の基軸線とを一致させる必要がある。 A sensor device such as a camera or a radar that detects a target within a viewing angle is mounted on a body such as a car or an aircraft, and measures the presence direction of the target. After these sensor devices are mounted on the airframe, it is necessary to match the viewing angle central axis (hereinafter referred to as the visual axis) direction of each sensor device with the base axis of the airframe.
従来、カメラを搭載機に搭載する場合、カメラの視軸を搭載機の基軸線に一致させるために、次のような調整を行っていた。
まず、視軸調整用ターゲットをカメラと搭載機の正面に配置する。
次に、使用するセンサ機器の特性に基いて、視軸調整用ターゲットと搭載機の距離を所定の間隔に設定する。例えば、望遠の光学系を持つカメラの場合、近距離で焦点を合わせることができないことがあり、この場合は焦点を結ぶ距離まで視軸調整用ターゲットを離して、視軸の調整を行う。
Conventionally, when a camera is mounted on an on-board machine, the following adjustments have been made to make the camera's visual axis coincide with the base axis of the on-board machine.
First, the visual axis adjustment target is placed in front of the camera and the mounting machine.
Next, based on the characteristics of the sensor device to be used, the distance between the visual axis adjusting target and the mounting machine is set to a predetermined interval. For example, in the case of a camera having a telephoto optical system, it may not be possible to focus at a short distance. In this case, the visual axis adjustment is performed by moving the visual axis adjustment target to the distance at which the focal point is formed.
視軸調整用ターゲットには、搭載機に搭載するカメラの視軸を一致させるためのカメラ用ターゲットと、搭載機の基軸線に一致させるための搭載機基軸線用ターゲットがそれぞれ備えている。この際、搭載機の基軸線と一致する方向に整合望遠鏡を装着し、整合望遠鏡を覗き込んで搭載機基軸線用ターゲットが見えることを確認する。
なお、整合望遠鏡は、予め視軸が搭載機の基軸線と一致する方向に位置合わせ視準されており、搭載機の装着具に取り付けるだけで、整合望遠鏡の視軸が搭載機の基軸線と一致するように構成されている。例えば装着具にV字型溝を設け、装着具のV字型溝に整合望遠鏡の外筒を当接させることで搭載機の基軸線と整合望遠鏡の視軸が一致する。
The visual axis adjustment target includes a camera target for matching the visual axis of the camera mounted on the mounting machine, and a mounting machine base axis target for matching the base axis of the mounting machine. At this time, the alignment telescope is mounted in a direction that coincides with the base axis of the mounting machine, and it is confirmed that the target for mounting base axis can be seen through the alignment telescope.
The alignment telescope is pre-aligned and collimated in the direction in which the visual axis coincides with the base line of the mounting machine. Configured to match. For example, the mounting tool is provided with a V-shaped groove, and the outer axis of the alignment telescope is brought into contact with the V-shaped groove of the mounting tool so that the base line of the mounting machine and the visual axis of the alignment telescope coincide.
視軸調整用ターゲット及び整合望遠鏡には、位置と角度を調整するための十字の目印をそれぞれ表示しておき、両方の目印が一致するように、視軸調整用ターゲットの位置と角度を調整する。このとき、視軸調整用ターゲットと搭載機の距離が離れている場合には視軸調整用ターゲットの位置と角度を微調整するために、視軸調整用ターゲットと搭載機の間を何度も往復して作業を行う必要があった。このため、視軸調整用ターゲットの位置と角度の微調整に時間や手間がかかり、また、往復距離が長い場合には2人以上での作業が必要となる。 The visual axis adjustment target and the alignment telescope display cross marks for adjusting the position and angle, respectively, and adjust the position and angle of the visual axis adjustment target so that both marks coincide. . At this time, if the distance between the visual axis adjustment target and the mounting machine is long, the distance between the visual axis adjustment target and the mounting machine is adjusted many times in order to fine-tune the position and angle of the visual axis adjustment target. It was necessary to work back and forth. For this reason, it takes time and labor to finely adjust the position and angle of the visual axis adjustment target, and when the reciprocation distance is long, work by two or more people is required.
整合望遠鏡と搭載機基軸線用ターゲットの位置と角度が一致したら、今度はカメラでカメラ用ターゲットを撮像し、カメラの中心位置とカメラ用の目標が一致するようにカメラの取り付け角度、位置を調整する必要がある。 If the position and angle of the alignment telescope and the target for the machine base axis match, this time the camera target is imaged with the camera, and the camera mounting angle and position are adjusted so that the center position of the camera matches the camera target. There is a need to.
一方で、垂直、水平方向にレーザを照射し、照射された光を目印として作業者が作業することも可能である(例えば、特許文献1参照)。しかしこの方法では、手動での位置と角度の微調整に手間がかかるという問題があった。 On the other hand, it is also possible for a worker to work by irradiating laser in the vertical and horizontal directions and using the emitted light as a mark (see, for example, Patent Document 1). However, this method has a problem that manual fine adjustment of the position and angle is troublesome.
以上説明したとおり、車両や航空機などの搭載機の基線軸と、搭載するセンサ機器の軸を一致させる際に、搭載機基軸線用ターゲットの位置と角度を調整する作業を手動で行うと、搭載機基軸線用ターゲットと機体との往復作業が必要となり、時間および手間がかかるという問題点があった。 As explained above, when the base line axis of the mounted machine such as a vehicle or an aircraft is aligned with the axis of the sensor device to be mounted, if the work for adjusting the position and angle of the target for the mounted machine base line is performed manually, There was a problem that a reciprocating operation between the machine base axis target and the airframe was required, which took time and labor.
また、搭載機と視軸調整用ターゲット間の往復をせずに二人以上で作業を実施する場合には、作業時には人員を確保する必要があるとともに、声が届きづらいほどの距離がある場合には作業者同士がコミュニケーションをとる方法を用意する必要があった。 Also, when working with two or more people without reciprocating between the mounting machine and the visual axis adjustment target, it is necessary to secure personnel during the work and there is a distance that makes it difficult to reach the voice It was necessary to prepare a way for workers to communicate with each other.
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、複数人員での作業を必要とすることなく、自動で搭載機の基線軸と視軸調整用ターゲットの基準軸の位置調整を行うことが可能な、視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and automatically adjusts the position of the base axis of the mounting machine and the reference axis of the target for visual axis adjustment without requiring a work by a plurality of persons. An object of the present invention is to obtain an automatic position adjustment device for a visual axis adjustment target.
この発明による視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置は、視軸を有するセンサ機器が設置された搭載機器の基軸線上に配置され、十字形のレーザ光線を出力するレーザ発光装置と、上記センサ機器の視軸を合わせるための基準軸を提供するターゲットボードと、当該ターゲットボードに固定され複数の受光素子が十字状に配列されてなる受光器と、上記受光器におけるレーザ光を受光した受光素子の位置に基いて、上記受光器に照射されるレーザ光の位置を求めるレーザ位置計算部と、レーザ位置計算部により求められた受光器に照射されるレーザ光と上記受光器との位置ずれがなくなるように、上記ターゲットボードとともに上記受光器の位置を移動させる駆動制御部と、を有した視軸調整用ターゲットとを備えたものである。 An automatic position adjustment device for a visual axis adjustment target according to the present invention is arranged on a base line of a mounted device on which a sensor device having a visual axis is installed, and outputs a cross-shaped laser beam, and the sensor device. A target board that provides a reference axis for aligning the visual axis of the light source, a light receiver that is fixed to the target board and in which a plurality of light receiving elements are arranged in a cross shape, and a light receiving element that receives laser light in the light receiver Based on the position, the laser position calculation unit for determining the position of the laser beam applied to the light receiver, and the positional deviation between the laser light applied to the light receiver determined by the laser position calculation unit and the light receiver is eliminated. As described above, a visual axis adjustment target having a drive control unit that moves the position of the light receiver together with the target board is provided.
この発明によれば、作業者が手動でターゲットのアライメント位置調整を行うことなく、ターゲットの基準軸を自動でセンサ機器の搭載機器の基軸線に一致させることができる。 According to the present invention, the reference axis of the target can be automatically matched with the base axis of the device on which the sensor device is mounted, without the operator manually adjusting the alignment position of the target.
実施の形態1.
以下に、この発明の実施の形態1に係る視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置について、図を参照しながら説明する。図1はこの発明の実施の形態1にかかる視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態1にかかる視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置は、レーザ光発生装置14と、視軸調整用ターゲット(以下、ターゲットと称する)15から構成される。ここで、ターゲット15は車両や航空機などの搭載機の前に設置され、搭載機に設置されたカメラやレーダなどの視軸を有する搭載センサ機器について、視準調整を行うために用いられる。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an automatic position adjustment device for a visual axis adjustment target according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an automatic position adjustment device for a visual axis adjustment target according to Embodiment 1 of the present invention. The visual axis adjusting target automatic position adjusting apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a laser beam generator 14 and a visual axis adjusting target (hereinafter referred to as a target) 15. Here, the target 15 is installed in front of an onboard machine such as a vehicle or an aircraft, and is used for collimation adjustment on an onboard sensor device having a visual axis such as a camera or a radar installed on the onboard machine.
レーザ光発生装置14は、レーザの点滅周波数と縦方向と横方向の強度をそれぞれ調整するレーザ強度調整部1と、レーザ強度調整部1の出力に応じた十字のラインを形成するレーザ光を発振するレーザ光源2とを有し、十字のレーザ光を放射する。レーザ光発生装置14から出力される十字のレーザ光は、その光像が縦方向線を形成するレーザ光と横方向線を形成するレーザ光とでレーザ光の放射強度が異なり、例えば、縦方向線を形成するレーザ光の放射強度が弱く、横方向線を形成するレーザ光の放射強度が強くなるようにレーザ強度が調整される。 The laser light generator 14 oscillates a laser intensity adjusting unit 1 that adjusts the flashing frequency of the laser and the intensity in the vertical and horizontal directions, and a laser beam that forms a cross line corresponding to the output of the laser intensity adjusting unit 1. A laser light source 2 that emits a cross-shaped laser beam. The cross-shaped laser beam output from the laser beam generator 14 differs in the laser beam radiation intensity between the laser beam whose optical image forms a vertical line and the laser beam that forms a horizontal line. The laser intensity is adjusted so that the radiation intensity of the laser beam forming the line is weak and the radiation intensity of the laser beam forming the lateral line is increased.
ターゲット15は、受光器3と、検出回路4と、点滅周波数判定部5と、レーザ強度判定部6と、受光位置判定部7と、レーザ位置計算部8と、移動量および方向計算部9と、駆動制御部10と、モータ11,12,13と、搭載機基軸線用ターゲット(以下、機軸用ターゲットと称する)21を構成するボードと、搭載センサ機器用ターゲット(以下、搭載機器用ターゲットと称する)22が取り付けられたボード(ターゲットボード)から構成される。機軸用ターゲット21および搭載機器用ターゲット22は、それぞれボード上に十字線が描かれており、その十字線の交点がぞれぞれの基準軸を形成する。搭載機器用ターゲット22の基準軸は、搭載センサ機器の視軸を合わせるための基準軸となる。
The target 15 includes a light receiver 3, a detection circuit 4, a blinking frequency determination unit 5, a laser
レーザ光発生装置14は予め規定された周波数で点滅するレーザ光を放射する。受光器3は複数の受光素子が十字に配置されて形成され、レーザ光発生装置14から放射されるレーザ光を受光し、受光素子毎に受光した光信号をそれぞれ電気信号に変換する。受光器3の各受光素子の配列される十字のラインは、機軸用ターゲット21のボード上に描かれた十字のラインに一致するように、機軸用ターゲット21のボード上に配置される。検出回路4は受光器3の各受光素子により得られた電気信号の出力を増幅し、出力する。点滅周波数判定部5は、検出回路4からの出力値が規定の周波数か否かを判定することで、検出回路4により検出した光が、搭載機の基準となる基軸線(以下、機軸と称する)に設置された、レーザ光発生装置14による放射か否かを判定する。 The laser light generator 14 emits laser light that blinks at a predetermined frequency. The light receiver 3 is formed by arranging a plurality of light receiving elements in a cross shape, receives the laser light emitted from the laser light generating device 14, and converts the light signal received for each light receiving element into an electric signal. The cross lines on which the light receiving elements of the light receiver 3 are arranged are arranged on the board of the axis target 21 so as to coincide with the cross lines drawn on the board of the axis target 21. The detection circuit 4 amplifies and outputs the output of the electrical signal obtained by each light receiving element of the light receiver 3. The blinking frequency determination unit 5 determines whether or not the output value from the detection circuit 4 has a specified frequency, so that the light detected by the detection circuit 4 serves as a reference axis for the mounted machine (hereinafter referred to as an axis). It is determined whether or not the light is emitted by the laser beam generator 14 installed in the above.
レーザ強度判定部6では受光している光の強度が規定値よりも高いか否かを計測し、受光位置判定部7ではレーザ光を受光している受光器3の各受光素子の位置座標について判定を行う。レーザ位置計算部8は、受光位置判定部6およびレーザ強度判定部7の出力に基いて、レーザが照射されている位置を推定する。移動量および方向計算部9は、レーザ位置計算部8により推定された受光器3上でレーザが十字に照射されている位置と、十字に配置された受光器3の中心位置とが一致するように、ターゲット15を移動するための移動量および方向を計算し、出力する。駆動制御部10は、移動量および方向計算部9からの出力値に応じて、各モータを動かすための信号を生成、出力し、モータ(Elevation方向)11、モータ(Azimuth方向)12、モータ(Roll方向)13を駆動し、ターゲット15における機軸用ターゲット21の位置を移動する。これにより、ターゲット15の機軸用ターゲット21は、Elevation方向、Azimuth方向、Roll方向の3軸周りに可動することができる。
The laser
また、レーザ光発生装置14は、予め視軸が機軸と一致する方向に位置合わせ視準されており、搭載機の装着具(図示せず)に取り付けるだけで、レーザ光発生装置14の視軸が搭載機の機軸と一致するように構成されている。例えば、装着具にV字型溝を設け、装着具のV字型溝にレーザ光発生装置14の外筒を当接させることで、搭載機の機軸とレーザ光発生装置14の視軸が一致するように、装着具が搭載機に取り付けられている。すなわち、レーザ光発生装置14の視軸は、搭載機の機軸を代表するものとなっている。 In addition, the laser beam generator 14 is collimated in advance in a direction in which the visual axis coincides with the machine axis, and the visual axis of the laser beam generator 14 is simply attached to a mounting tool (not shown) of the mounting machine. Is configured to match the axis of the onboard machine. For example, the mounting tool is provided with a V-shaped groove, and the outer cylinder of the laser light generating device 14 is brought into contact with the V-shaped groove of the mounting tool so that the axis of the mounting machine coincides with the visual axis of the laser light generating device 14. As shown, the mounting tool is attached to the loading machine. That is, the visual axis of the laser beam generator 14 represents the axis of the mounting machine.
このように、この実施の形態1の視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置においては、予め機軸の方向と一致させたレーザ光発生装置14のレーザ光を、ターゲット15に設けた受光器3により受光することで、機軸と受光器3の位置を自動的に調整することができる。このため、作業者が手動でターゲット15の位置を微調整する必要が無くなり、作業の手間および時間を削減することができる。 As described above, in the automatic position adjusting device for the visual axis adjustment target according to the first embodiment, the laser light of the laser light generation device 14 that is matched with the direction of the axis in advance is received by the light receiver 3 provided on the target 15. By receiving light, the axis and the position of the light receiver 3 can be automatically adjusted. For this reason, it is not necessary for the operator to finely adjust the position of the target 15 manually, and the labor and time of the work can be reduced.
図2はターゲット15の外観例である。機軸用ターゲット21と搭載機器用ターゲット22の相対的な位置は固定され、ターゲット15に一体的に取り付けられており、各モータにより機軸用ターゲット21を移動させる際には、搭載機器用ターゲット22も一緒に移動する構成となっている。 FIG. 2 is an external view of the target 15. The relative positions of the axle target 21 and the mounted equipment target 22 are fixed and integrally attached to the target 15. When the axle target 21 is moved by each motor, the mounted equipment target 22 is also fixed. It is configured to move together.
この実施の形態1による視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置は以上のように構成され、次のように動作する。
まず、図3のフローチャートに示すように、搭載機手前の機軸の延長上にターゲット15を設置する(ステップ51)。このとき、搭載センサ機器の視軸の概ね延長上にターゲット15の搭載機器用ターゲット22が設置されように、目視によりある程度の荒い位置調整を行っておく。
次に、機軸にレーザ発生装置14を設置し、縦方向と横方向で強度の異なる十字のラインを形成するレーザ光をパルスで放射する(ステップ52)。
The visual axis adjusting target automatic position adjusting apparatus according to the first embodiment is configured as described above and operates as follows.
First, as shown in the flowchart of FIG. 3, the target 15 is installed on the extension of the axle before the mounting machine (step 51). At this time, the rough adjustment of the position is made to some extent by visual observation so that the target 22 for the mounted device of the target 15 is installed on the extension of the visual axis of the mounted sensor device.
Next, the laser generator 14 is installed on the axis, and laser light that forms cross lines having different intensities in the vertical and horizontal directions is emitted in pulses (step 52).
ターゲット15の受光器3はレーザ光を受光し(ステップ53)、照射された照度に応じた振幅の信号出力を検出回路4より出力する(ステップ54)。
検出回路4から出力された信号は、点滅周波数判定部5において周波数を計測し、規定された周波数で無い場合は、機軸上のレーザ発生装置14からのレーザでは無いと判定される。
一方、当該計測周波数が規定された周波数である場合には、機軸側で放射されたレーザ光であると判定され、レーザ強度判定部6に検出回路4からの出力信号が送られる(ステップ55)。
The light receiver 3 of the target 15 receives the laser beam (step 53), and outputs a signal output having an amplitude corresponding to the irradiated illuminance from the detection circuit 4 (step 54).
The signal output from the detection circuit 4 measures the frequency in the blinking frequency determination unit 5, and when it is not the prescribed frequency, it is determined that the laser is not from the laser generator 14 on the axle.
On the other hand, when the measurement frequency is a prescribed frequency, it is determined that the laser beam is emitted on the axis side, and an output signal from the detection circuit 4 is sent to the laser intensity determination unit 6 (step 55). .
レーザ強度判定部6では、点滅周波数判定部5から入力された信号の振幅(信号強度)を規定された振幅と比較して大きいかどうかを判定する(ステップ56)。レーザ強度判定部6は、規定された振幅(閾値)よりも大きい場合、受光器3におけるレーザ光を受光している受光素子の座標及び受光した信号強度を記録し、次の受光位置判定部7の判定を行う。
The laser
受光位置判定部7では、レーザ強度判定部6で記録された受光器3におけるレーザ光を受光している受光素子の素子座標を元に、レーザ光を受光している受光素子(信号強度が閾値よりも大きい素子)が受光器3における十字の中央の受光素子以外に存在するか否かを判定する(ステップ56)。
当該判定により受光器3の中央の受光素子以外に存在していることが判明した場合、レーザ位置計算部8にて、以下で説明するステップ58から60を実施した後、ステップ53に戻り同様な動作を繰り返す。
また、当該判定により受光器3の中央の受光素子のみ受光していることが判明した場合は、レーザ位置計算部8にて、ステップ61に移行する。
The light receiving
If it is determined by the determination that there is an element other than the light receiving element at the center of the light receiver 3, the laser
If it is determined by the determination that only the center light receiving element of the light receiver 3 is receiving light, the
ステップ58において、受光器3の中央の受光素子以外の受光素子がレーザ光を受光している場合で、かつ受光している受光素子の数が2つ以下の場合は、レーザ位置計算部8は受光している受光素子の座標を移動量および方向計算部9へ出力する。
In step 58, when the light receiving elements other than the light receiving element at the center of the light receiver 3 receive the laser beam and the number of light receiving elements received is two or less, the laser
移動量および方向計算部9は、受光器3にて受光しているレーザ光の十字の中央の位置が、十字に配置された受光器3の中央位置(中央の受光素子の位置)へ近づく方向へ移動するように、駆動制御部10へ信号を出し、駆動制御部10はモータ(Elevation方向)11およびモータ(Azimuth方向)12を指示された方向へ駆動させる(ステップ59、60)。 The movement amount and direction calculation unit 9 is a direction in which the center position of the cross of the laser beam received by the light receiver 3 approaches the center position of the light receiver 3 arranged in the cross (position of the center light receiving element). The drive control unit 10 drives the motor (Elevation direction) 11 and the motor (Azimuth direction) 12 in the directions indicated (steps 59 and 60).
レーザ位置計算部8は、レーザ光の中心が受光器3の中心に対しずれていることで受光器3の中央の受光素子以外の素子がレーザ光を受光している場合であって、かつ受光している受光素子の数が例えば3つの場合は、図4に示す方法でレーザ光が照射されている位置を推定する(ステップ58)。図4では、レーザ光発生装置14から出力される十字のレーザ光の縦方向線のレーザ光放射強度が弱く、横方向線のレーザ光放射強度が強く、かつレーザ光の縦方向線が受光器3の受光素子の十字線に対して20度程度傾斜している様子を示している。以下、この推定方法について図4を用いて更に説明する。
The laser
受光したレーザ光の強度が同一の点となる、図4の丸(1)の点と丸(2)の点を結ぶ直線Aを以下の式1により求める。この直線Aは、レーザ光強度が強い例えば横方向線のレーザを示しており、丸(1)および丸(2)の点は、十字の受光器3の中で十字のレーザ光が結像したところの受光素子位置を示している。 A straight line A connecting the points of the circle (1) and the circle (2) in FIG. 4 at which the received laser beams have the same intensity is obtained by the following equation (1). This straight line A indicates a laser having a strong laser beam intensity, for example, a horizontal line. The circles (1) and (2) are formed by the cross laser beam in the cross light receiver 3. The light receiving element position is shown.
また、図4の丸(1)および図の丸(2)の点とは異なる、レーザ光の強度を検出した丸(3)の点を通り、かつ直線Aと直行する直線Bの式を以下の式2により求める。この直線Bは、レーザ光強度が弱い例えば縦方向線のレーザを示しており、丸(3)の点は、十字の受光器3の中で十字のレーザ光が結像したところの受光素子位置を示している。 Also, the equation of a straight line B passing through the point of the circle (3) where the intensity of the laser beam is detected, which is different from the points of the circle (1) and the circle (2) in FIG. It calculates | requires by Formula 2 of. The straight line B indicates a laser having a low laser beam intensity, for example, a vertical line, and the dot (3) indicates the position of the light receiving element where the cross laser beam is imaged in the cross receiver 3. Is shown.
レーザ位置計算部8は、直線Aと直線Bの交点座標となる図4の点丸(4)(xc,yc)の座標を求め、その座標をレーザ光の十字の交点座標とする。レーザ位置計算部8は図4の点丸(4)の座標を移動量および方向計算部9に出力する。
The
移動量および方向計算部9は、レーザ位置計算部8から得たレーザ光の十字の交点座標が受光器3の中心位置となるように、ターゲット15の機軸用ターゲット21の移動量および移動方向を計算して出力する。駆動制御部10はモータ(Elevation方向)11およびモータ(Azimuth方向)12を指示された方向へ駆動する(ステップ59、60)。
The movement amount and direction calculation unit 9 determines the movement amount and movement direction of the axis target 21 of the target 15 so that the cross point coordinates of the cross of the laser beam obtained from the laser
ターゲット15の機軸用ターゲット21を、各モータによって移動量および方向計算部9により指示された方向へ移動させることにより、受光器3の中央の受光素子のみがレーザ光を受光する状態となった場合、レーザ位置計算部8は中央の受光素子の座標を出力する。
ここで、受光器3の中央の受光素子のみが受光している旨の出力を受けた移動量および方向計算部9は、以下の式(3)によりRoll方向の回転角度θを計算し出力する。
When the axis target 21 of the target 15 is moved in the direction instructed by the movement amount and direction calculation unit 9 by each motor, so that only the center light receiving element of the light receiver 3 receives the laser beam. The
Here, the movement and direction calculation unit 9 that has received the output indicating that only the light receiving element at the center of the light receiver 3 receives light calculates and outputs the rotation angle θ in the Roll direction by the following equation (3). .
駆動制御部10は、モータ(Roll方向)13を回転角度θだけ回転させて、ターゲット15の機軸用ターゲット21を回す(ステップ65)。 The drive control unit 10 rotates the motor (Roll direction) 13 by the rotation angle θ and rotates the axis target 21 of the target 15 (step 65).
最後に、ステップ66にて、受光器3の全ての受光素子がレーザ光を受光していることを確認し、受光していない素子が存在する場合は全ての受光素子がレーザ光を受光するように、繰り返し式(3)により回転角度θを順次計算して、ターゲット15の機軸用ターゲット21をRoll方向へ回転させる。 Finally, in step 66, it is confirmed that all the light receiving elements of the light receiver 3 receive the laser beam. If there are elements that do not receive the light, all the light receiving elements receive the laser light. In addition, the rotation angle θ is sequentially calculated by the iterative formula (3), and the axis target 21 of the target 15 is rotated in the Roll direction.
以上のように、この実施の形態1によれば、レーザ発生装置14によって照射されるレーザ光を、機軸用ターゲット21として使用している受光器3で受光し、その照度および受光器3の受光素子の素子座標を用いて、レーザ光の位置を推定し、モータにより受光器3の位置を移動させて、十字に照射されるレーザ光の位置と同じく十字に配置された受光器3の位置を一致させることで、機軸とターゲット15の機軸用ターゲット21の位置を自動で調整し、作業者が手動で位置の微調整を行うことなく、短時間で機軸とターゲット15の機軸用ターゲット21の位置を一致させることができる。また、機軸用ターゲット21と搭載機器用ターゲット22は一体的に結合しているので、機軸と機軸用ターゲット21の位置を一致させることで、搭載機器用ターゲット22が機軸と平行になるように設定が行われることとなる。 As described above, according to the first embodiment, the laser light emitted by the laser generator 14 is received by the light receiver 3 used as the axle target 21, and its illuminance and light reception by the light receiver 3. Using the element coordinates of the element, the position of the laser beam is estimated, the position of the light receiver 3 is moved by a motor, and the position of the light receiver 3 arranged in the cross is the same as the position of the laser light irradiated on the cross. By matching, the position of the axis 21 and the axis target 21 of the target 15 is automatically adjusted, and the position of the axis 21 and the axis target 21 of the target 15 can be quickly adjusted without manual fine adjustment of the position. Can be matched. In addition, since the target 21 for the axle and the target 22 for the mounted equipment are integrally coupled, the position of the target 20 for the equipment is set to be parallel to the axis of the equipment by matching the positions of the target 21 for the axle and the target for the axle. Will be performed.
すなわち、実施の形態1による視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置は、視軸を有するセンサ機器が設置された搭載機器の基軸線上に配置され、十字形のレーザ光線を出力するレーザ発光装置14と、上記センサ機器の視軸を合わせるための基準軸を提供するターゲットボード(搭載機器用ターゲット22)と、当該ターゲットボードに固定された複数の受光素子が十字状に配列されてなる受光器3と、受光器3におけるレーザ光を受光した受光素子の位置に基いて、受光器3に照射されるレーザ光の位置を求めるレーザ位置計算部8と、レーザ位置計算部8により求められた受光器3に照射されるレーザ光の位置と受光器3との位置ずれがなくなるように、上記ターゲットボードとともに受光器3の位置を移動させる駆動制御部10とを有した視軸調整用ターゲットとを備えたものである。
In other words, the visual axis adjustment target automatic position adjustment device according to the first embodiment is arranged on the base axis of the mounted device on which the sensor device having the visual axis is installed, and outputs a cross-shaped laser beam 14. A target board (mounted device target 22) that provides a reference axis for matching the visual axis of the sensor device, and a light receiver 3 in which a plurality of light receiving elements fixed to the target board are arranged in a cross shape. And a
具体的には、視軸を有するセンサ機器を搭載する機体の機軸と一致するように、レーザ光を時間に対してパルス状に放射するレーザ光源2と、空間的に縦と横で放射強度が異なる十字のラインを形成するようにレーザ光の放射強度を調整するレーザ強度調整部1を有したレーザ光発生装置14と、縦横に十字のラインを形成するように複数の受光素子が並べて配置されてレーザ光発生装置14から放射されるレーザ光を受光する受光器3が設けられた機軸用ターゲット21と、受光器3の各受光素子からの出力値が入力されて、当該出力値が規定された周期的どおりに点滅を繰り返していることをする点滅周波数判定部5と、前記の周期どおりに点滅しているレーザ光を受光した受光素子の受光位置を出力する受光位置判定部6と、前記で出力された位置にある受光素子が受光している光の強度(照度)を規定された値と比較して高いか否かを計測するレーザ強度判定部7と、前記のレーザ光の受光位置およびその照度計測の出力値を用いて、前記レーザ光発生装置14から放射された十字のレーザ光が照射されている位置(レーザ光照射位置)を推定するレーザ位置計算部8と、前記レーザ光照射位置計算の出力値を用いて、受光素子の位置をAzimuth、Elevation、Roll方向に移動させて十字に放射されるレーザ光照射位置を、十字に配置された受光素子の位置に一致させるための移動量および移動方向を計算する移動量および方向計算部9と、前記の移動量および方向計算結果によりAzimuth、Elevation、Roll方向へモータを動作させるための駆動制御部10と、前記の駆動制御により受光器の位置をAzimuth、Elevation、Roll方向に移動させるモータ11,12,13と、搭載するセンサ機器に対応した搭載機器用ターゲットとを備えて、視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置が構成される。これによって、作業者の手動での機軸用ターゲット21の位置の微調整を必要とすることなく、機軸用ターゲット21を自動で機軸に一致させることができる。
Specifically, the laser light source 2 that emits a laser beam in a pulse shape with respect to time so as to coincide with the axis of the airframe on which the sensor device having the visual axis is mounted, and the radiation intensity in the vertical and horizontal directions are spatially A laser light generator 14 having a laser intensity adjusting unit 1 that adjusts the radiation intensity of laser light so as to form different cross lines, and a plurality of light receiving elements are arranged side by side so as to form cross lines vertically and horizontally. The axis target 21 provided with the light receiver 3 that receives the laser light emitted from the laser light generator 14 and the output value from each light receiving element of the light receiver 3 are input to define the output value. A blinking frequency determination unit 5 that repeats blinking according to the periodicity, a light receiving
1 レーザ強度調整部、2 レーザ光源、3 受光器、4 検出回路、5 点滅周波数判定部、6 レーザ強度判定部、7 受光位置判定部、8 レーザ位置計算部、9 移動量および方向計算部、10 駆動制御部、11 モータ(Azimuth方向)、12 モータ(Elevation方向)、13 モータ(Roll方向)、14 レーザ光発生装置、15 ターゲット、21 機軸用ターゲット、22 搭載機器用ターゲット(ターゲットボード)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser intensity adjustment part, 2 Laser light source, 3 Light receiver, 4 Detection circuit, 5 Flashing frequency determination part, 6 Laser intensity determination part, 7 Light receiving position determination part, 8 Laser position calculation part, 9 Movement amount and direction calculation part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive control part, 11 Motor (Azimuth direction), 12 Motor (Elevation direction), 13 Motor (Roll direction), 14 Laser beam generator, 15 Target, 21 Axes target, 22 Onboard equipment target (target board)
Claims (2)
上記センサ機器の視軸を合わせるための基準軸を提供するターゲットボードと、当該ターゲットボードに固定され複数の受光素子が十字状に配列されてなる受光器と、上記受光器におけるレーザ光を受光した受光素子の位置に基いて、上記受光器に照射されるレーザ光の位置を求めるレーザ位置計算部と、レーザ位置計算部により求められた受光器に照射されるレーザ光と上記受光器との位置ずれがなくなるように、上記ターゲットボードとともに上記受光器の位置を移動させる駆動制御部と、を有した視軸調整用ターゲットと、
を備えた視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置。 A laser emitting device that is arranged on a base axis of a mounted device in which a sensor device having a visual axis is installed, and outputs a cross-shaped laser beam;
A target board that provides a reference axis for aligning the visual axis of the sensor device, a light receiver that is fixed to the target board and in which a plurality of light receiving elements are arranged in a cross shape, and a laser beam received by the light receiver Based on the position of the light receiving element, a laser position calculation unit for determining the position of the laser light irradiated on the light receiver, and the position of the laser light irradiated on the light receiver calculated by the laser position calculation unit and the light receiver A visual axis adjustment target having a drive control unit that moves the position of the light receiver together with the target board so as to eliminate deviation,
A device for automatically adjusting the position of a visual axis adjustment target.
上記駆動制御部は、上記レーザ位置計算部により求められた回転角に基いて、上記ターゲットボードとともに上記受光器の位置を回転させる駆動制御部を備えた請求項1記載の視軸調整用ターゲットの自動位置調整装置。 The laser position calculation unit obtains the rotation angle of the laser light irradiated to the light receiver relative to the light receiver based on the position of the light receiving element that has received the laser light in the light receiver,
2. The visual axis adjustment target according to claim 1, wherein the drive control unit includes a drive control unit that rotates the position of the light receiver together with the target board based on the rotation angle obtained by the laser position calculation unit. Automatic positioning device.
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-
2010
- 2010-03-08 JP JP2010050546A patent/JP2011185712A/en active Pending
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AT519675A4 (en) * | 2017-03-30 | 2018-09-15 | Egon Doeberl | position sensor |
AT519675B1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-09-15 | Egon Doeberl | position sensor |
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