JP2500224Y2 - Distance measuring device with spatial filter - Google Patents

Distance measuring device with spatial filter

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JP2500224Y2 JP7064390U JP7064390U JP2500224Y2 JP 2500224 Y2 JP2500224 Y2 JP 2500224Y2 JP 7064390 U JP7064390 U JP 7064390U JP 7064390 U JP7064390 U JP 7064390U JP 2500224 Y2 JP2500224 Y2 JP 2500224Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、空間フィルタを用いた距離測定装置に関
し、測定精度を向上させるよう改良したものである。
[Detailed Description of the Invention] A. Field of Industrial Application The present invention relates to a distance measuring device using a spatial filter, which is improved to improve the measurement accuracy.

B.考案の概要 空間フィルタを用いた距離測定装置において、路面か
らの反射光が急変する所や不規則な所では、測定精度に
誤差が生じ易い。
B. Outline of the device In a distance measuring device using a spatial filter, an error is likely to occur in the measurement accuracy when the reflected light from the road surface suddenly changes or is irregular.

そこで、相対位相差ψだけ周期のずれた荷重関数を使
用する二つの空間フィルタ演算部を設けて、同一サンプ
リング時における位相空間内での位相差Δθを求める
と、これは、誤差がないと仮定した場合には、相対位相
ψとなるはずである。
Therefore, if two spatial filter operation units that use a weight function whose period is shifted by the relative phase difference ψ are provided and the phase difference Δθ in the phase space at the same sampling time is obtained, it is assumed that there is no error. If so, the relative phase should be ψ.

しかし、実際には誤差により、位相差Δθは相対位相
差ψと一致しないので、その不一致の程度により、誤差
を推定して前回と今回のサンプリング時における位相空
間内の位相差Δφを修正するものである。
However, in reality, the phase difference Δθ does not match the relative phase difference ψ due to an error, so the error is estimated and the phase difference Δφ in the phase space at the time of the previous sampling and the current sampling is corrected according to the degree of the mismatch. Is.

これにより、反射光が一定でない所でも、測定誤差を
減少させることができる。
As a result, the measurement error can be reduced even when the reflected light is not constant.

C.従来の技術 従来、無人搬送車等の自動走行に当たって走行路上に
電磁誘導線や光学式反射テープを敷設して走行ガイドを
形成する方式や、車軸,計測輪にエンコーダやタコジェ
ネレータを取り付けて、車輪の回転に応じたパルス又ア
ナログ電圧から無人車の速度,移動距離を計測する方式
がある。
C. Conventional technology Conventionally, in automatic driving of unmanned guided vehicles, a method of laying an electromagnetic induction wire or optical reflection tape on the road to form a running guide, or attaching an encoder or tacho generator to the axle and measuring wheel There is a method of measuring the speed and moving distance of an unmanned vehicle from a pulse or analog voltage according to the rotation of the wheel.

しかしながら、これらの方式は路面に反射テープ等を
敷設する工事を必要なため走行路を変更する毎にその工
事を行わなければならず煩雑であり、また路面の凹凸,
外力によるスリップや車輪の磨耗により精度良い計測が
出来なかった。
However, these methods require the work of laying a reflective tape or the like on the road surface, and the work must be performed every time the traveling road is changed, which is complicated, and the unevenness of the road surface
Accurate measurement could not be performed due to slip due to external force and wheel wear.

このため、外部からの誘導が不要で、かつ非接触で移
動距離を計測する方法として、空間フィルタを利用した
距離測定方法が開発されている。
For this reason, a distance measuring method using a spatial filter has been developed as a method of measuring a moving distance in a non-contact manner without requiring guidance from the outside.

この空間フィルタによる距離測定方法は第3図に示す
装置構成により行われる。即ち、同図に示すように、路
面1からの反射光は光学系2を介して一次元のラインセ
ンサ(CCD)3により検出され、所定の周期でサンプリ
ングされて電気信号に変換される。光学系2,ラインセン
サ3は図示しない車体の底面に取り付けられている。ラ
インセンサ3は光学変換素子を進行方向に沿って一時元
的に配列したものであり、明暗に応じた信号が順次出力
される。
The distance measuring method using this spatial filter is performed by the apparatus configuration shown in FIG. That is, as shown in the figure, the reflected light from the road surface 1 is detected by the one-dimensional line sensor (CCD) 3 through the optical system 2, sampled at a predetermined cycle, and converted into an electric signal. The optical system 2 and the line sensor 3 are attached to the bottom surface of the vehicle body (not shown). The line sensor 3 is formed by temporarily arranging optical conversion elements along the traveling direction, and sequentially outputs signals according to light and dark.

ラインセンサ3からの出力信号Pは読出回路4を通過
し、A/D変換器6でデジタル信号のCCDデータに変換され
た後、空間フィルタ演算部5に入力される。空間フィル
タ演算部5はこの出力信号を所定範囲内で積分すること
により、光学的にランダムな周波数から構成される反射
光から任意の周波数成分を抽出し、その時空列的な変化
から、第4図に示す位相空間において移動距離に対応す
るベクトルを求めるものである。即ち、N画素からなる
ラインセンサ3からのCCDデータDi(i=1,2,・・・
N)は荷重関数Si(i=1,2,・・・N)と共に読み込
まれて、添字の等しいものの積が順次N回加えられるこ
とにより積和演算が行われ、積和値bnが求められる。
ここで、荷重関数Siとは第5図にに示すように、正弦
波関数とハニング関数との積のことである。この正弦波
関数はラインセンサの長さLの中にn個の波数を有する
もので、以下その波長p(=L/n)をフイルタピッチと
よぶ。
The output signal P from the line sensor 3 passes through the read circuit 4, is converted into CCD data of a digital signal by the A / D converter 6, and then is input to the spatial filter calculation unit 5. The spatial filter calculation unit 5 integrates this output signal within a predetermined range to extract an arbitrary frequency component from the reflected light composed of optically random frequencies, and from the temporal and temporal change, the fourth frequency component is extracted. The vector corresponding to the moving distance is obtained in the phase space shown in the figure. That is, CCD data D i (i = 1, 2, ...) From the line sensor 3 consisting of N pixels.
N) is read together with the weighting function S i (i = 1, 2, ... N), and products of equal subscripts are sequentially added N times to perform a product-sum operation to obtain a product-sum value b n. Desired.
Here, the weight function S i is the product of the sine wave function and the Hanning function, as shown in FIG. This sine wave function has n wave numbers in the length L of the line sensor, and its wavelength p (= L / n) is hereinafter referred to as a filter pitch.

次に、荷重関数Ci(i=1,2,・・・N)が読み込ま
れると、CCDデータDi(i=1,2,・・・N)との間で、
添字の等しいものの積が順次N回加えられることにより
積和演算が行われ、積和値anが求められる。ここで、
荷重関数Ciとは第5図にに示すように、余弦波関数と
ハニング関数との積のことである。
Next, when the weighting function C i (i = 1,2, ... N) is read, between the CCD data D i (i = 1,2, ... N),
Product of equal subscript product-sum operation is performed by the added successively N times, Sekiwachi a n is obtained. here,
The weighting function C i is the product of the cosine wave function and the Hanning function, as shown in FIG.

更に、積和値an,bnはサンプリング毎に求められるの
で、前回のサンプリングの積和値をan-1,bn-1とし、今
回のサンプリングの積和値をan,bnとすることにする。
このようにすると、積和値an-1,bn-1、an,bnを二次元
の座標とする位相空間内における各サンプリング時での
ベクトルA1.A2は第4図のように示される。従って、前
回と今回のサンプリング間における位相差Δφは位相差
演算部7で次式のように求められる。
Further, since the product sum values a n and b n are obtained for each sampling, the product sum value of the previous sampling is set to a n−1 and b n−1, and the product sum value of this sampling is a n and b n. I will decide.
By doing so, the vector A 1 .A 2 at each sampling time in the phase space in which the product sum values a n-1 , b n-1 , a n , b n are two-dimensional coordinates is shown in FIG. As shown. Therefore, the phase difference Δφ between the previous sampling and the current sampling is calculated by the phase difference calculating unit 7 as the following equation.

ここで、移動距離x0と上記位相差Δφとは比例関係
にあり、その比例定数はフィルタピッチp(=L/n)と
2πとの比となるので、移動距離x0と速度Vとは次の
ように求められる。
Here, the moving distance x 0 and the phase difference Δφ are in a proportional relationship, and the proportional constant is the ratio of the filter pitch p (= L / n) to 2π, so that the moving distance x 0 and the velocity V are It is requested as follows.

但し、1サンプリング間における位相差は1回転以内
とする。
However, the phase difference during one sampling is within one rotation.

従って、その後、累算器8により位相差Δφが総和さ
れ、乗算器9,10により(p/2π)が積算されて、それぞ
れ移動距離x0、速度Vが求められる。
Therefore, thereafter, the phase difference Δφ is summed up by the accumulator 8 and (p / 2π) is accumulated by the multipliers 9 and 10 to obtain the moving distance x 0 and the velocity V, respectively.

D.考案が解決しようとする課題 上術したように空間フィルタを使用した距離測定装置
は、非接触、且つ高精度な測定が可能であるといった特
徴を有する。
D. Problems to be Solved by the Invention As described above, the distance measuring device using the spatial filter is characterized by non-contact and highly accurate measurement.

しかし、実際には路面からの反射光が急変する所や不
規則となる所では、移動距離の検出精度が低下する問題
があった。
However, in reality, there is a problem that the accuracy of detecting the moving distance is lowered in a place where the reflected light from the road surface suddenly changes or becomes irregular.

即ち、空間フィルタを使用した距離測定装置では、無
人搬送車が移動することにより、ラインセンサ3の測定
範囲から外れる領域と、新たにその測定範囲となる領域
とがあり、それらの領域に含まれる空間周波数成分の分
布が等しいことを前提として移動距離を検出している
が、実際にはその分布が異なるのである。
That is, in the distance measuring device using the spatial filter, there are an area outside the measurement range of the line sensor 3 and a new area within the measurement range due to the movement of the automatic guided vehicle, and these areas are included in these areas. The moving distance is detected on the assumption that the distributions of the spatial frequency components are equal, but the distributions are actually different.

この為、この分布の差が位相差の演算の誤差となって
現れ、移動距離の検出精度の低下に結びついていたので
ある。
Therefore, this difference in distribution appears as an error in the calculation of the phase difference, which leads to a decrease in the detection accuracy of the moving distance.

そこで、本考案者等は、路面からの反射光が一定でな
い場合であっても、比較的検出精度の良い移動距離測定
装置を既に考案し、出願しているが(実願昭63-145969
号,特願平1-289980号)、それでも精度向上に限界が合
った。
Therefore, the present inventors have already devised and applied for a moving distance measuring device with relatively high detection accuracy even when the reflected light from the road surface is not constant (Japanese Patent Application No. 63-145969).
No. 1-289980), but the accuracy improvement still has its limits.

本考案は、上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、路面からの反射光が急変する所でも不規則な所でも
精度の良い移動距離の検出のできる移動距離測定装置を
提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to provide a moving distance measuring device capable of detecting a moving distance with high accuracy even in a place where reflected light from a road surface suddenly changes or in an irregular place. It is what

F.課題を解決するための手段及び作用 本考案では、空間フィルタ演算部として一定の相対位
相差ψだけ周期のずれた荷重関数を使用する二つの空間
フィルタ演算部を設けると共に位相差演算部として二つ
の空間フィルタ演算部により抽出された周波数の信号に
基づいてそれぞれ位相空間内の位相差Δφ1,Δφ2を演
算する二つの位相差演算部とを設けた。
F. Means and Actions for Solving the Problems In the present invention, as the spatial filter calculation unit, two spatial filter calculation units that use the load function whose period is deviated by the constant relative phase difference ψ are provided and the phase difference calculation unit is used. Two phase difference calculation units for calculating the phase differences Δφ 1 and Δφ 2 in the phase space based on the frequency signals extracted by the two spatial filter calculation units were provided.

ここで、上記位相差Δφ1,Δφ2は、空間周波数成分
の分布に変化があるため、一般に一致しない、また、二
つの空間フィルタ演算部により同一サンプリング時にお
いて抽出された二つの信号を二次元の座標とする位相空
間でのベクトルの位相差Δθを演算すると、この位相差
Δθは相対位相差ψに一般に一致しない。
Here, the phase differences Δφ 1 and Δφ 2 generally do not match because there is a change in the distribution of spatial frequency components, and the two signals extracted at the same sampling time by the two spatial filter operation units are two-dimensional. When the phase difference Δθ of the vector in the phase space that is the coordinate of is calculated, this phase difference Δθ generally does not match the relative phase difference ψ.

そこで、この位相差Δφと相対位相差ψの相違に応じ
て、前記位相差Δφ1,Δφ2の何れか一方を修正する修
正位相差演算部を設けたのである。
Therefore, a correction phase difference calculation unit is provided to correct either one of the phase differences Δφ 1 and Δφ 2 according to the difference between the phase difference Δφ and the relative phase difference ψ.

これにより、空間周波数成分の分布に変化があっても
精度の良い移動距離、速度の演算が可能となる。
As a result, even if the distribution of the spatial frequency component changes, it is possible to accurately calculate the moving distance and the velocity.

F.実施例 以下、本考案について、図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。尚、前述した実施例と同一部分には同
一符号、添字を付して説明を省略する。
F. Embodiment Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. The same parts as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and suffixes and the description thereof will be omitted.

第1図に本考案の第1の実施例を示す。同図に示すよ
うに本実施例は二種類の空間フィルタ演算部5a,5b、位
相差演算部7a,7bを設けると共に相対位相演算部11,修正
位相差演算部12a,12b等を設けたものである。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the present embodiment is provided with two types of spatial filter operation units 5a, 5b, phase difference operation units 7a, 7b, and a relative phase operation unit 11, modified phase difference operation units 12a, 12b, etc. Is.

空間フィルタ演算部5a,5bは、同一周期で位相が相対
的に位相差ψだけ異なる荷重関数を使用するものであ
り、ここでは相対位相差ψとしてπ/4とした。即ち、第
6図(a)に示される空間フィルタ演算部5aの荷重関数
に比較して、同図(b)に示す空間フィルタ演算部5bの
荷重関数は位相がπ/4だけずれている。そして、空間フ
ィルタ演算部5aにより演算された積和値をそれぞれan.
bnとし、空間フィルタ演算部5bにより演算された積和値
をcn.dnとした。積和値an.bnは前回値an-1.bn-1と共
に位相差演算部7aに、積和値cn.dnは前回値cn-1.bn-1
と共に位相差演算部7bに入力され、それぞれ下式に従
い、それぞれ位相差Δφ1.φ2を演算する。
The spatial filter operation units 5a and 5b use weighting functions whose phases are relatively different by the phase difference ψ in the same cycle, and here, the relative phase difference ψ is set to π / 4. That is, as compared with the weighting function of the spatial filter calculating section 5a shown in FIG. 6A, the phase of the weighting function of the spatial filter calculating section 5b shown in FIG. 6B is shifted by π / 4. Then, the computed sum of product value by the spatial filter operation portion 5a respectively a n.
b n, and the sum of products calculated by the spatial filter calculation unit 5b is c n .d n . Sekiwachi a n .b n is the phase difference calculation unit 7a with the preceding value a n-1 .b n-1 , Sekiwachi c n .d n is the preceding value c n-1 .b n-1
Are input to the phase difference calculator 7b together with the phase difference Δφ 1 . Calculate φ 2 .

このように演算された位相差Δφ1.φ2は、空間周波
数の分布の変化がなければ、第2図に示すように一致す
るはずであるが、一般に、空間周波数の分布に変化が有
るので一致しないことが多い。
The phase difference Δφ 1 . φ 2 should match as shown in FIG. 2 if there is no change in the distribution of spatial frequency, but in general, there is a change in the distribution of spatial frequency, so there are many cases where they do not match.

一方、積和値の前回値an-1.bn-1,cn-1.dn-1は相対位
相差演算部11に入力され、下式のように位相差Δθが演
算される。
On the other hand, the previous value of the sum of products a n-1 .b n-1 , c n-1 .d n-1 is input to the relative phase difference calculation unit 11, and the phase difference Δθ is calculated as in the following equation. .

このようにして演算された位相差Δθn-1は、空間周
波数の分布に変化がなければ、第2図に示すように上記
相対位相差ψであるπ/4に一致するはずであるが、実際
には空間周波数の分布に変化があるので、上記相対位相
差ψに一致しないことが多い。
The phase difference Δθ n-1 calculated in this way should agree with π / 4 which is the relative phase difference ψ as shown in FIG. 2, unless the spatial frequency distribution changes. In practice, the spatial frequency distribution changes, so that it often does not match the relative phase difference ψ.

そこで、この位相差Δθn-1の相対位相差ψであるπ/
4に対する比で、上記位相差Δφ1.φ2を修正する為、
この位相差Δθn-1及び上記位相差Δφ1.φ2は修正位
相差演算部12a,12bに入力される。修正位相差演算部12
a,12bでは、下式に従い位相差Δφを修正する。
Therefore, π / which is the relative phase difference ψ of this phase difference Δθ n-1
The phase difference Δφ 1 . To correct φ 2 ,
This phase difference Δθ n-1 and the phase difference Δφ 1 . φ 2 is input to the modified phase difference calculation units 12a and 12b. Modified phase difference calculator 12
In a and 12b, the phase difference Δφ is corrected according to the following equation.

ここで、何方の位相差Δφを使用するかは、コンパレ
ータ13で比較して位相差Δφ1が正の場合は、上のΔφ
を使用し、逆に位相差Δφ1が零又は負の時は、下のΔ
φを使用する。これは、第2図に示すように位相空間内
で、前回値an-1.bn-1,cn-1.dn-1の間にあるΔφ1又は
Δφ2に基づいて演算するためである。尚、Δφ1とΔφ
2の符号は一致するので、コンパレータ13でΔφ1に代え
てΔφ2を使用しても良い。
Here, which phase difference Δφ is to be used is determined by comparing with the comparator 13 and when the phase difference Δφ 1 is positive,
If the phase difference Δφ 1 is zero or negative, the lower Δ
Use φ. This is calculated on the basis of Δφ 1 or Δφ 2 between the previous values a n-1 .b n-1 and c n-1 .d n-1 in the phase space as shown in FIG. This is because. Note that Δφ 1 and Δφ
Since the signs of 2 match, Δφ 2 may be used in the comparator 13 instead of Δφ 1 .

このように修正位相差演算部12a,12bで修正された位
相差Δφは、その後、累算器8、図示しない乗算器を経
て、移動距離、速度が演算される。
The phase difference Δφ thus corrected by the correction phase difference calculation units 12a and 12b is then subjected to the moving distance and speed through the accumulator 8 and a multiplier (not shown).

上記構成を有する本実施例の移動距離測定装置は第7
図のフローチャートに従って実施される。
The moving distance measuring apparatus of the present embodiment having the above configuration is the seventh
It is implemented according to the flowchart of the figure.

即ち、空間フィルタ演算部5a,5bにより積和値an.
bn、cn.dnが演算され、その後上述した式に基づいて位
相差演算部7a,7b、相対位相差演算部11によりΔθn-1
Δθ1.Δφ2が演算される。
That is, the product sum value a n .
b n , c n .d n are calculated, and then Δθ n- 1..n is calculated by the phase difference calculation units 7a and 7b and the relative phase difference calculation unit 11 based on the above-described formula.
Δθ 1 . Δφ 2 is calculated.

次いで、コンパレータ13によりΔφ1.Δφ2が零と比
較され、これより大きい場合と、小さい場合で区別して
位相差Δφを演算し、累算することにより移動距離を演
算する。累算せずに、移動速度を演算するようにしても
良い。
Then, by the comparator 13, Δφ 1 . When Δφ 2 is compared with zero, the phase difference Δφ is calculated by distinguishing between the case where it is larger and the case where it is smaller, and the moving distance is calculated by accumulating. The moving speed may be calculated without accumulating.

このように、本実施例では相対位相差演算部11により
求められた位相差Δθと相対位相差ψの相違により、位
相差Δφ1.Δφ2を修正するので、入射する光の空間周
波数成分が急変するところ、不規則な所であっても比較
的精度の良い移動距離、速度の演算が可能である。
As described above, in the present embodiment, the difference in phase difference Δθ 1 and the relative phase difference ψ obtained by the relative phase difference calculation unit 11 causes the phase difference Δφ 1 . Since Δφ 2 is corrected, it is possible to calculate the moving distance and the velocity with relatively high accuracy even when the spatial frequency component of the incident light changes abruptly and at irregular places.

例えば、第8図に測定結果を示すように、入射する光
の空間周波数成分が急変するところでは、位相差演算部
11により演算されたΔθはπ/4に一致せず、この為、位
相差演算部7a,7bで演算されたΔφ1.Δφ2は大きくバ
ラついて、エンコーダにより測定した移動距離と一致し
ていないが、修正位相差演算部11により修正されたΔφ
はエンコーダによる測定結果と良く一致している。
For example, as shown in the measurement result of FIG. 8, the phase difference calculation unit is used at a place where the spatial frequency component of the incident light suddenly changes.
The calculated Δθ does not match the [pi / 4 by 11, Therefore, [Delta] [phi 1 that is computed phase difference calculation unit 7a, at 7b. Δφ 2 greatly varies and does not match the moving distance measured by the encoder, but Δφ corrected by the correction phase difference calculation unit 11
Is in good agreement with the measurement result by the encoder.

尚、第8図の測定結果は、ベルトコンベアを回転移動
させながら、その表面を本実施例の移動距離測定装置で
測定したものである。
The measurement results in FIG. 8 are obtained by measuring the surface of the belt conveyor with the moving distance measuring apparatus according to the present embodiment while rotating the belt conveyor.

C.考案の効果 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本考
案は空間フィルタ演算部により抽出された二つの信号の
直流成分を除去するハイパスフィルタを設けたので、走
行路面からの反射光を検出する光検出素子或いはその光
学系に塵や傷等が存在して正弦波信号,余弦波信号に直
流成分が重畳しても、ハイパスフィルタにより直流成分
が除去され、位相空間内でベクトルが原点を離れて回転
することがなく、測定誤差を減少させることが出来る。
C. Effect of the Invention As described above in detail based on the embodiments, the present invention is provided with the high-pass filter that removes the DC components of the two signals extracted by the spatial filter calculation unit, so Even if dust or scratches are present on the photodetection element that detects the reflected light or its optical system and the DC component is superimposed on the sine wave signal and the cosine wave signal, the DC component is removed by the high-pass filter, and in the phase space Since the vector does not rotate away from the origin, measurement error can be reduced.

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

第1図は本考案の一実施例にかかる空間フィルタ距離測
定装置の構成を示すブロック図、第2図は位相空間内の
ベクトルの回転を示すグラフ、第3図は空間フィルタを
使用した従来の距離測定装置を示すブロック図、第4図
は位相空間内のベクトルの回転を示すグラフ、第5図は
空間フィルタ演算に使用される荷重関数のグラフ、第6
図は本考案に使用される位相差ψのある荷重関数を示す
グラフ、第7図は本考案の一実施例に係るフローチャー
ト、第8図は測定結果を示すグラフである。 図面中、 1は路面、2は光学系、3はラインセンサ、4は読出回
路、5,5a,5bは空間フィルタ演算部、6はA/D変換器、7,
7a,7bは位相差演算部、8は累算器、9,10は乗算器、11
は相対位相差演算部、12a,12bは修正位相差演算部、13
はコンパレータである。
FIG. 1 is a block diagram showing the construction of a spatial filter distance measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing the rotation of a vector in a phase space, and FIG. 3 is a conventional diagram using a spatial filter. FIG. 4 is a block diagram showing a distance measuring device, FIG. 4 is a graph showing rotation of a vector in a phase space, FIG. 5 is a graph of a weighting function used for spatial filter calculation, and FIG.
FIG. 7 is a graph showing a load function having a phase difference .psi. Used in the present invention, FIG. 7 is a flow chart according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a graph showing measurement results. In the drawings, 1 is a road surface, 2 is an optical system, 3 is a line sensor, 4 is a readout circuit, 5, 5a and 5b are spatial filter arithmetic units, 6 is an A / D converter, 7,
7a and 7b are phase difference calculators, 8 is an accumulator, 9 and 10 are multipliers, 11
Is a relative phase difference calculator, 12a and 12b are modified phase difference calculators, 13
Is a comparator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−266606(JP,A) 特開 平2−278312(JP,A) 特開 昭58−3483(JP,A) 特開 昭62−112069(JP,A) 特公 昭61−36161(JP,B2) 特公 平4−67613(JP,B2) 特公 昭61−43641(JP,B2) 実公 平6−50728(JP,Y2) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-1-266606 (JP, A) JP-A-2-278312 (JP, A) JP-A 58-3483 (JP, A) JP-A 62- 112069 (JP, A) JP 61-36161 (JP, B2) JP 4-67613 (JP, B2) JP 61-43641 (JP, B2) JP 6-50728 (JP, Y2)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項1】入射した光を電気信号に変換する光電変換
素子と、該光電変換素子から所定周期でサンプリングし
て順に出力する読出回路と、該読出回路からサンプリン
グ毎に順に出力される電気信号に正弦波、余弦波を荷重
関数として別々に掛け合わせて所定範囲内で積分するこ
とにより、任意の周波数成分を抽出する空間フィルタ演
算部と、該空間フィルタ演算部により抽出された二つの
信号を二次元の座標とするベクトルの位相平面上での原
点を中心とする前回と今回のサンプリング時との間の位
相差Δφを演算する位相差演算部と、前記位相差演算部
により求められた位相差に比例する移動距離を演算する
距離演算部とを有する空間フィルタによる距離測定装置
において、前記空間フィルタ演算部として一定の相対位
相差ψだけ周期のずれた荷重関数を使用する二つの空間
フィルタ演算部を設けると共に前記位相差演算部として
二つの空間フィルタ演算部により抽出された周波数の信
号に基づいてそれぞれ位相空間内の位相差Δφ1,Δφ2
を演算する二つの位相差演算部とを設け、前記二つの空
間フィルタ演算部により同一サンプリング時において抽
出された二つの信号を二次元の座標とする位相空間での
ベクトルの位相差Δθを演算する相対位相演算部を設
け、該相対位相演算部により求められた位相差Δθが前
記相対位相差ψに一致しないときには、当該位相差Δθ
により前記位相差Δφ1又はΔφ2の何れかを修正する修
正位相差演算部を設けて、該修正位相差演算部により修
正された位相差Δφにより移動距離を演算することを特
徴とする空間フィルタによる距離測定装置。
1. A photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal, a readout circuit for sampling the photoelectric conversion element at a predetermined cycle and sequentially outputting the electric signal, and an electric signal sequentially output for each sampling from the readout circuit. The sine wave and the cosine wave are separately multiplied as a weighting function and integrated within a predetermined range, and a spatial filter operation unit for extracting an arbitrary frequency component and two signals extracted by the spatial filter operation unit A phase difference calculation unit that calculates the phase difference Δφ between the previous time and the current sampling time centered on the origin on the phase plane of the vector that is two-dimensional coordinates, and the position calculated by the phase difference calculation unit. In a distance measuring device using a spatial filter having a distance calculating section for calculating a moving distance proportional to a phase difference, the spatial filter calculating section has a constant relative phase difference ψ without a cycle. The phase difference [Delta] [phi 1 of each phase space on the basis of the signal of the frequency extracted by two spaces filter calculation unit as the phase difference calculation unit provided with two spatial filter operation unit that uses the weighting function was, [Delta] [phi 2
And two phase difference calculation units for calculating the phase difference Δθ of a vector in a phase space having two-dimensional coordinates of two signals extracted at the same sampling time by the two spatial filter calculation units. A relative phase calculation unit is provided, and when the phase difference Δθ obtained by the relative phase calculation unit does not match the relative phase difference ψ, the phase difference Δθ
A spatial filter characterized in that a correction phase difference calculation unit for correcting either the phase difference Δφ 1 or Δφ 2 is provided, and the moving distance is calculated by the phase difference Δφ corrected by the correction phase difference calculation unit. Distance measuring device by.
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