JP2749622B2 - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JP2749622B2 JP2749622B2 JP7278189A JP7278189A JP2749622B2 JP 2749622 B2 JP2749622 B2 JP 2749622B2 JP 7278189 A JP7278189 A JP 7278189A JP 7278189 A JP7278189 A JP 7278189A JP 2749622 B2 JP2749622 B2 JP 2749622B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走行路を移動する物体の移動量を非接触に
測定し、当該物体を所望距離だけ移動させる位置検出装
置に関する。
測定し、当該物体を所望距離だけ移動させる位置検出装
置に関する。
無人立体倉庫等においては、第５図に示すようなスタ
ッカークレーン等の移動物体（１）が走行路を自動的に
移動させられる。移動物体（１）の下側にはレール
（２）が配置され、上側にはレール（２）と平行に電源
ライン（３）が架設される。また、移動物体（１）の外
側には、移動物体（１）の走行距離を測定する位置検出
装置が装備される。
ッカークレーン等の移動物体（１）が走行路を自動的に
移動させられる。移動物体（１）の下側にはレール
（２）が配置され、上側にはレール（２）と平行に電源
ライン（３）が架設される。また、移動物体（１）の外
側には、移動物体（１）の走行距離を測定する位置検出
装置が装備される。
位置検出装置には、ロータリーエンコーダを利用した
ものや、マグネスケールを利用したもの、さらに、光学
的に走行距離を測定して位置を検出するもの等がある。
ものや、マグネスケールを利用したもの、さらに、光学
的に走行距離を測定して位置を検出するもの等がある。
ロータリーエンコーダを利用した位置検出装置には、
移動物体（１）にロータリーエンコーダを装備し、この
ロータリーエンコーダの回転軸に、床上を転動するロー
ラを固着したものや、床上に移動物体（１）の走行路に
沿ってラックを配置し、このラックと噛合するピニオン
をロータリーエンコーダの回転軸に固着したものがあ
る。上記ローラやピニオンの回転数が、ロータリーエン
コーダによって、直線距離に変換されて、移動物体
（１）の走行距離が測定され、移動物体（１）の位置が
検出される。
移動物体（１）にロータリーエンコーダを装備し、この
ロータリーエンコーダの回転軸に、床上を転動するロー
ラを固着したものや、床上に移動物体（１）の走行路に
沿ってラックを配置し、このラックと噛合するピニオン
をロータリーエンコーダの回転軸に固着したものがあ
る。上記ローラやピニオンの回転数が、ロータリーエン
コーダによって、直線距離に変換されて、移動物体
（１）の走行距離が測定され、移動物体（１）の位置が
検出される。
しかし、ローラが床上をスリップすると、誤差が生
じ、しかも、スリップが続くと、誤差が積算され、ロー
タリーエンコーダによって判断される距離と実際の走行
距離とが、大きく異なるという不具合が生ずる。また、
ラック、ピニオンを用いた場合は、急停止したときに、
飛びが生じ、同様に実際の走行距離を測定することがで
きないという不具合が生ずる。
じ、しかも、スリップが続くと、誤差が積算され、ロー
タリーエンコーダによって判断される距離と実際の走行
距離とが、大きく異なるという不具合が生ずる。また、
ラック、ピニオンを用いた場合は、急停止したときに、
飛びが生じ、同様に実際の走行距離を測定することがで
きないという不具合が生ずる。
マグネスケールを利用した位置検出装置は、硬質で長
尺なスケールに磁気記録面を形成し、このスケールと微
小な間隔を保って走行させる磁気センサを移動物体
（１）に固着したものである。
尺なスケールに磁気記録面を形成し、このスケールと微
小な間隔を保って走行させる磁気センサを移動物体
（１）に固着したものである。
磁気記録を正確に読みとるため、スケールを硬質にし
てあるが、硬質であると折れ易いという欠点がある。ま
た磁気センサは、スケールと微小な間隔を保って走行さ
せなければ成らないが、移動物体（１）は横揺れするた
め、実際上の使用は困難である。
てあるが、硬質であると折れ易いという欠点がある。ま
た磁気センサは、スケールと微小な間隔を保って走行さ
せなければ成らないが、移動物体（１）は横揺れするた
め、実際上の使用は困難である。
そこで、上記二種類の接触型の位置検出装置の欠点を
克服するため、非接触の光学式位置検出装置が開発され
ている。
克服するため、非接触の光学式位置検出装置が開発され
ている。
光学式位置検出装置は、例えば、長尺なガラス板に、
スリット状の金属細線を長さ方向に多数本蒸着し、移動
物体に取付けた光センサで、前記金属細線の数をカウン
トし、このカウント値によって移動物体の現在位置を検
出するものである。
スリット状の金属細線を長さ方向に多数本蒸着し、移動
物体に取付けた光センサで、前記金属細線の数をカウン
トし、このカウント値によって移動物体の現在位置を検
出するものである。
この光学式位置検出装置の精度を上げるには、金属細
線の巾を細くして、かつ、金属細線の数を増せばよい
が、金属細線は蒸着により形成するため、幅を細くする
には限界があり、また、金属細線の幅を細く形成できた
としても、塵芥が付着したときに測定誤差が生じる使用
上の不具合も生じる。
線の巾を細くして、かつ、金属細線の数を増せばよい
が、金属細線は蒸着により形成するため、幅を細くする
には限界があり、また、金属細線の幅を細く形成できた
としても、塵芥が付着したときに測定誤差が生じる使用
上の不具合も生じる。
そこで、本発明は、製作容易、耐塵性良好、さらに移
動物体の現在位置を高精度に検出することができる位置
検出装置を提供することを目的とする。
動物体の現在位置を高精度に検出することができる位置
検出装置を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、移動物体の走行路
に沿って配置され、スリットを定ピッチに穿設すること
により、スリット部の中心及び非スリット部の中心が交
互に基準点として一定ピッチで現れ、かつ、一端を０点
として設定したスケール板と、移動物体に固定され、一
端を原点とし、原点から少なくとも２箇所以上の基準点
を認識することができる長さのCCDセンサと、上記スリ
ットを通して、前記CCDセンサに平行光を投光する光源
と、上記CCDセンサの出力を二値化して、スリット部と
非スリット部を“H"信号又は“L"信号として区別する二
値化回路と原点から最初の“H"信号と“L"信号の反転部
分と次の反転部分との中間位置を検出ラインとして識別
し、この検出ラインから原点までの距離を偏位長さとし
て算出する偏位演算回路と、スケールの０点から現在検
出ラインとして検出されている基準点までの距離を基準
長さとして記憶する記憶回路と、CCDセンサの出力信号
の原点が“H"信号か“L"信号か及び反転部分の数によっ
て現在の検出パターンを認識し、前回認識したパターン
と比較して、現在認識している基準点が進行方向又は後
退方向にずれたか否かを判別し、ずれたと判断した場合
に、前回の基準長さに基準点の１ピッチ分の長さを加算
又は減算し、新たな基準長さとして、前記記憶回路に記
憶させるパターン認識回路と、上記偏位演算回路によっ
て算出された偏位長さによって、基準長さを補正して、
移動物体の現在位置として出力する補正回路とを具備し
たものである。
に沿って配置され、スリットを定ピッチに穿設すること
により、スリット部の中心及び非スリット部の中心が交
互に基準点として一定ピッチで現れ、かつ、一端を０点
として設定したスケール板と、移動物体に固定され、一
端を原点とし、原点から少なくとも２箇所以上の基準点
を認識することができる長さのCCDセンサと、上記スリ
ットを通して、前記CCDセンサに平行光を投光する光源
と、上記CCDセンサの出力を二値化して、スリット部と
非スリット部を“H"信号又は“L"信号として区別する二
値化回路と原点から最初の“H"信号と“L"信号の反転部
分と次の反転部分との中間位置を検出ラインとして識別
し、この検出ラインから原点までの距離を偏位長さとし
て算出する偏位演算回路と、スケールの０点から現在検
出ラインとして検出されている基準点までの距離を基準
長さとして記憶する記憶回路と、CCDセンサの出力信号
の原点が“H"信号か“L"信号か及び反転部分の数によっ
て現在の検出パターンを認識し、前回認識したパターン
と比較して、現在認識している基準点が進行方向又は後
退方向にずれたか否かを判別し、ずれたと判断した場合
に、前回の基準長さに基準点の１ピッチ分の長さを加算
又は減算し、新たな基準長さとして、前記記憶回路に記
憶させるパターン認識回路と、上記偏位演算回路によっ
て算出された偏位長さによって、基準長さを補正して、
移動物体の現在位置として出力する補正回路とを具備し
たものである。
移動物体の現在位置は、スケール板の０点から、CCD
センサの原点までの距離として算出する。この現在位置
は、記憶回路に記憶されている基準長さから偏位演算回
路で算出される偏位長さを、補正回路によって減算又は
加算することによって検出することができる。
センサの原点までの距離として算出する。この現在位置
は、記憶回路に記憶されている基準長さから偏位演算回
路で算出される偏位長さを、補正回路によって減算又は
加算することによって検出することができる。
本考案に係る一実施例を第１図乃至第４図を参照して
説明する。
説明する。
同図において、（10）は、移動物体（１）の走行路に
沿って配置された金属製のスケール板で、例えば、1.5
〔mm〕幅のスリット（11）を3.0〔mm〕の定ピッチに穿
設し、第２図及び第３図に示すように、スリット部の中
心及び非スリット部の中心に基準点（Ａ）を想定する。
また、第３図に示すように、スケール板（10）の左端を
０点（Ｏ）とし、右方向にスリット部、非スリット部と
順に、第１の基準点（A1）、第２の基準点（A2）という
ように基準点（Ａ）が1.5〔mm〕の一定ピッチに現れる
ようにする。基準点（Ａ）が一定ピッチに現れれば、ス
リット（11）の幅は一致していなくともよい。（12）
は、前記スケール板（10）を跨ぐようにして移動物体
（１）に装着する取付部材で、取付部材内に、スリット
（11）を挟んで、光源（13）とCCDセンサ（14）とを対
向させて埋設する。光源（13）からは、CCDセンサ（1
4）に向けて、平行光（Ｌ）を投光する。CCDセンサ（1
4）は、第３図に示すように、例えば、左端を原点（14
a）とし、この原点（14a）から少なくとも２箇所以上の
基準点（Ａ）を認識することができる４〔mm〕の長さと
し、内部には例えば、128個のセル〔図示せず〕が32
〔μｍ〕のピッチで封入されている。（15）は、前記CC
Dセンサ（14）からの出力を二値化して、第３図に示す
ように、例えば、スリット部を“H"信号として、非スリ
ット部を“L"信号としてそれぞれ出力する二値化回路で
ある。（16）は、前記二値化回路（15）によって二値化
された信号を入力する偏位演算回路で、第３図に示すよ
うに、原点（14a）から最初の“H"信号と“L"信号の反
転部分と次の反転部分との中間位置を検出ライン（Ｂ）
として識別し、この検出ライン（Ｂ）から原点（14a）
までの距離を偏位長さ（ｘ）として算出する。光は回折
するため、“H"信号と“L"信号との反転部がスリット
（11）のエッヂに一致していないことがあるが、光はエ
ッジ部で同様に回折するから、検出ライン（Ｂ）は正確
に特定することができ、偏位長さ（ｘ）は正確に算出さ
れる。（17）は、スケール板（10）の０点（Ｏ）から現
在検出されている検出ライン（Ｂ）までの距離を基準長
さ（ｙ）として記憶する記憶回路である。（18）は、上
記二値化回路（15）の出力信号を入力し、移動物体
（１）が移動すると、第３図（ａ）乃至（ｄ）に示すよ
うなパターン（Ｃ）を認識し、基準長さ（ｙ）を前記記
憶回路（17）に出力するパターン認識回路で、前回認識
したパターン（Ｃ）と現在認識しているパターン（Ｃ）
とを比較して、現在認識している基準点（Ａ）が進行方
向又は後退方向にずれたかを判別し、ずれたと判断した
場合に、前回の基準長さ（ｙ）に基準点（Ａ）の１ピッ
チ分の長さ（ａ）を加算又は減算し、新たな基準長さ
（ｙ）として、上記記憶回路（17）に記憶する。（19）
は、移動物体（１）の現在位置（ｚ）を算出する補正回
路で、この補正回路（19）が、前記記憶回路（17）に記
憶されている基準長さ（ｙ）から、上記偏位演算回路
（16）によって算出される偏位長さ（ｘ）を減算又は加
算して現在位置（ｚ）を検出する。
沿って配置された金属製のスケール板で、例えば、1.5
〔mm〕幅のスリット（11）を3.0〔mm〕の定ピッチに穿
設し、第２図及び第３図に示すように、スリット部の中
心及び非スリット部の中心に基準点（Ａ）を想定する。
また、第３図に示すように、スケール板（10）の左端を
０点（Ｏ）とし、右方向にスリット部、非スリット部と
順に、第１の基準点（A1）、第２の基準点（A2）という
ように基準点（Ａ）が1.5〔mm〕の一定ピッチに現れる
ようにする。基準点（Ａ）が一定ピッチに現れれば、ス
リット（11）の幅は一致していなくともよい。（12）
は、前記スケール板（10）を跨ぐようにして移動物体
（１）に装着する取付部材で、取付部材内に、スリット
（11）を挟んで、光源（13）とCCDセンサ（14）とを対
向させて埋設する。光源（13）からは、CCDセンサ（1
4）に向けて、平行光（Ｌ）を投光する。CCDセンサ（1
4）は、第３図に示すように、例えば、左端を原点（14
a）とし、この原点（14a）から少なくとも２箇所以上の
基準点（Ａ）を認識することができる４〔mm〕の長さと
し、内部には例えば、128個のセル〔図示せず〕が32
〔μｍ〕のピッチで封入されている。（15）は、前記CC
Dセンサ（14）からの出力を二値化して、第３図に示す
ように、例えば、スリット部を“H"信号として、非スリ
ット部を“L"信号としてそれぞれ出力する二値化回路で
ある。（16）は、前記二値化回路（15）によって二値化
された信号を入力する偏位演算回路で、第３図に示すよ
うに、原点（14a）から最初の“H"信号と“L"信号の反
転部分と次の反転部分との中間位置を検出ライン（Ｂ）
として識別し、この検出ライン（Ｂ）から原点（14a）
までの距離を偏位長さ（ｘ）として算出する。光は回折
するため、“H"信号と“L"信号との反転部がスリット
（11）のエッヂに一致していないことがあるが、光はエ
ッジ部で同様に回折するから、検出ライン（Ｂ）は正確
に特定することができ、偏位長さ（ｘ）は正確に算出さ
れる。（17）は、スケール板（10）の０点（Ｏ）から現
在検出されている検出ライン（Ｂ）までの距離を基準長
さ（ｙ）として記憶する記憶回路である。（18）は、上
記二値化回路（15）の出力信号を入力し、移動物体
（１）が移動すると、第３図（ａ）乃至（ｄ）に示すよ
うなパターン（Ｃ）を認識し、基準長さ（ｙ）を前記記
憶回路（17）に出力するパターン認識回路で、前回認識
したパターン（Ｃ）と現在認識しているパターン（Ｃ）
とを比較して、現在認識している基準点（Ａ）が進行方
向又は後退方向にずれたかを判別し、ずれたと判断した
場合に、前回の基準長さ（ｙ）に基準点（Ａ）の１ピッ
チ分の長さ（ａ）を加算又は減算し、新たな基準長さ
（ｙ）として、上記記憶回路（17）に記憶する。（19）
は、移動物体（１）の現在位置（ｚ）を算出する補正回
路で、この補正回路（19）が、前記記憶回路（17）に記
憶されている基準長さ（ｙ）から、上記偏位演算回路
（16）によって算出される偏位長さ（ｘ）を減算又は加
算して現在位置（ｚ）を検出する。
本考案に係る位置検出装置は以上のように構成され、
次に、現在位置（Ｚ）、即ち、スケール板（10）の０点
（Ｏ）からCCDセンサ（14）原点（14a）までの距離の測
定手段について説明する。
次に、現在位置（Ｚ）、即ち、スケール板（10）の０点
（Ｏ）からCCDセンサ（14）原点（14a）までの距離の測
定手段について説明する。
移動物体（１）が移動すると、CCDセンサ（14）は、
スリット（11）を通して、光源（13）から平行光（Ｌ）
を受光して、二値化回路（15）によって、第３図（ａ）
乃至（ｄ）に示すような４種類のみの限定されたパター
ン（Ｃ）を出力する。第３図（ａ）に示す第１のパター
ン（C1）は、原点（14a）が“L"信号で、２箇所の反転
部分を有する。第２図（ｂ）に示す第２のパターン
（C2）は、原点（14a）が“L"信号で、３個所の反転部
分を有する。第２図（ｃ）に示す第３のパターン（C3）
は、原点（14a）が“H"信号で、２箇所の反転部分を有
する。第２図（ｄ）に示す第４のパターン（C4）は、原
点（14a）が“H"信号で、３箇所の反転部分を有する。
第２図（ｅ）に示すパターン（Ｃ）は、第２図（ａ）に
示す第１のパターン（C1）と同じである。
スリット（11）を通して、光源（13）から平行光（Ｌ）
を受光して、二値化回路（15）によって、第３図（ａ）
乃至（ｄ）に示すような４種類のみの限定されたパター
ン（Ｃ）を出力する。第３図（ａ）に示す第１のパター
ン（C1）は、原点（14a）が“L"信号で、２箇所の反転
部分を有する。第２図（ｂ）に示す第２のパターン
（C2）は、原点（14a）が“L"信号で、３個所の反転部
分を有する。第２図（ｃ）に示す第３のパターン（C3）
は、原点（14a）が“H"信号で、２箇所の反転部分を有
する。第２図（ｄ）に示す第４のパターン（C4）は、原
点（14a）が“H"信号で、３箇所の反転部分を有する。
第２図（ｅ）に示すパターン（Ｃ）は、第２図（ａ）に
示す第１のパターン（C1）と同じである。
移動物体（１）の現在位置（Ｚ）は、この４種類の限
定されたパターン（Ｃ）によって、次のようにして検出
する。移動物体（１）が進行方向〔図面において右方
向〕に移動して、CCDセンサ（14）の原点（14a）がスケ
ール板（10）の０点（Ｏ）に一致した状態から、第３図
（ａ）に示すように、第１のパターン（C1）の検出ライ
ン（B1）が第１の基準点（A1）を検出するまで移動した
とする。このときの移動物体（１）の現在位置（z1）
は、記憶回路（17）に記憶されている基準長さ（y1）か
ら、偏位演算回路（16）で算出された偏位長さ（x1）を
減算した値だけ、スケール板（10）の０点（Ｏ）から進
行方向にずれた位置として認識できる。
定されたパターン（Ｃ）によって、次のようにして検出
する。移動物体（１）が進行方向〔図面において右方
向〕に移動して、CCDセンサ（14）の原点（14a）がスケ
ール板（10）の０点（Ｏ）に一致した状態から、第３図
（ａ）に示すように、第１のパターン（C1）の検出ライ
ン（B1）が第１の基準点（A1）を検出するまで移動した
とする。このときの移動物体（１）の現在位置（z1）
は、記憶回路（17）に記憶されている基準長さ（y1）か
ら、偏位演算回路（16）で算出された偏位長さ（x1）を
減算した値だけ、スケール板（10）の０点（Ｏ）から進
行方向にずれた位置として認識できる。
移動物体（１）が進行方向にさらに移動すると、第２
図（ｂ）に示すように、偏位長さ（x2）が短くなった第
２のパターン（C2）が出力される。第２のパターン
（C2）の検出ライン（B2）は、第１のパターン（C1）の
検出ライン（B1）と同じく、第１の基準点（A1）を検出
している。従って、現在位置（z2）は、上記と同様に、
基準長さ（y2）から偏位長さ（x1）を減算した値とから
検出することができる。移動物体（１）がさらに進行方
向に移動すると第２図（ｃ）に示すような第３の出力パ
ターン（C3）が出力される。第３の出力パターン（C3）
の検出ライン（B3）は第２の基準点（A2）を検出し、パ
ターン認識回路（18）は、前記第２の出力パターン
（C2）の検出した第１の基準点（A1）から進行方向にず
れたことを判別して、前記基準長さ（y2）に１ピッチ分
の長さ（ａ）を加算した新たな基準長さ（y3）を記憶回
路（19）に記憶させる。従って、現在位置（z3）は、新
たな基準長さ（y3）から新たな偏位長さ（x1）を減算し
た値から検出することができる。このようにして、パタ
ーン認識回路（18）がパターン（Ｃ）を認識して、基準
長さ（ｙ）に１ピッチ分の長さ（ａ）を加減したり、し
なかったりすることによって、現在位置（ｚ）を検出す
ることができる。
図（ｂ）に示すように、偏位長さ（x2）が短くなった第
２のパターン（C2）が出力される。第２のパターン
（C2）の検出ライン（B2）は、第１のパターン（C1）の
検出ライン（B1）と同じく、第１の基準点（A1）を検出
している。従って、現在位置（z2）は、上記と同様に、
基準長さ（y2）から偏位長さ（x1）を減算した値とから
検出することができる。移動物体（１）がさらに進行方
向に移動すると第２図（ｃ）に示すような第３の出力パ
ターン（C3）が出力される。第３の出力パターン（C3）
の検出ライン（B3）は第２の基準点（A2）を検出し、パ
ターン認識回路（18）は、前記第２の出力パターン
（C2）の検出した第１の基準点（A1）から進行方向にず
れたことを判別して、前記基準長さ（y2）に１ピッチ分
の長さ（ａ）を加算した新たな基準長さ（y3）を記憶回
路（19）に記憶させる。従って、現在位置（z3）は、新
たな基準長さ（y3）から新たな偏位長さ（x1）を減算し
た値から検出することができる。このようにして、パタ
ーン認識回路（18）がパターン（Ｃ）を認識して、基準
長さ（ｙ）に１ピッチ分の長さ（ａ）を加減したり、し
なかったりすることによって、現在位置（ｚ）を検出す
ることができる。
基準長さ（ｙ）に１ピッチ分の長さ（ａ）を加減する
か、しないかを第４図を参照して説明する。第１のパタ
ーン（C1）から第２のパターン（C2）に変化したとき、
及び、第３のパターン（C3）から第４のパターン（C4）
に変化したとき、及び、それらの逆のときは、記憶回路
（17）に記憶されている基準長さ（ｙ）を変更しない。
第２のパターン（C2）から第３のパターン（C3）に変化
したとき、及び、第４のパターン（C4）から第１のパタ
ーン（C1）に変化したときは、変化後の基準長さ（yn）
は、変化前の基準長さ（yn−１）に１ピッチ分の長さ
（ａ）を加算した値とする。逆に、第１のパターン
（C1）から第４のパターン（C4）に変化したとき、及
び、第３のパターン（C3）から第２のパターン（C2）に
変化したときは、移動物体（１）が後退しており、検出
パターン（Ｂ）が検出する基準点（Ａ）は、スケール板
（10）の０点に近い方にずれたと判別し、変化後の基準
長さ（yn）は変化前の基準長さ（yn−１）から１ピッチ
分の長さ（ａ）を減算した値ととる。
か、しないかを第４図を参照して説明する。第１のパタ
ーン（C1）から第２のパターン（C2）に変化したとき、
及び、第３のパターン（C3）から第４のパターン（C4）
に変化したとき、及び、それらの逆のときは、記憶回路
（17）に記憶されている基準長さ（ｙ）を変更しない。
第２のパターン（C2）から第３のパターン（C3）に変化
したとき、及び、第４のパターン（C4）から第１のパタ
ーン（C1）に変化したときは、変化後の基準長さ（yn）
は、変化前の基準長さ（yn−１）に１ピッチ分の長さ
（ａ）を加算した値とする。逆に、第１のパターン
（C1）から第４のパターン（C4）に変化したとき、及
び、第３のパターン（C3）から第２のパターン（C2）に
変化したときは、移動物体（１）が後退しており、検出
パターン（Ｂ）が検出する基準点（Ａ）は、スケール板
（10）の０点に近い方にずれたと判別し、変化後の基準
長さ（yn）は変化前の基準長さ（yn−１）から１ピッチ
分の長さ（ａ）を減算した値ととる。
ところで、CCDセンサ（14）は、例えば、４〔mm〕の
幅内に128個のセル〔図示せず〕が32〔μｍ〕のピッチ
で封入されているから、例えば、偏位長さ（x1）が1.93
〔mm〕で、基準長さ（y1）が2.25〔mm〕というように判
断することができ、このとき、現在位置（z1）は、
（z1）＝（y1）−（x1）より、スケール板（10）のＯ点
から0.32〔mm〕進行方向〔図面において右方向〕にずれ
た位置であることが判る。従って、スリット（11）の幅
及び基準点（Ａ）の間隔が1.5〔mm〕であっても、現在
位置（ｚ）は0.01〔mm〕のオーダで検出することができ
る。
幅内に128個のセル〔図示せず〕が32〔μｍ〕のピッチ
で封入されているから、例えば、偏位長さ（x1）が1.93
〔mm〕で、基準長さ（y1）が2.25〔mm〕というように判
断することができ、このとき、現在位置（z1）は、
（z1）＝（y1）−（x1）より、スケール板（10）のＯ点
から0.32〔mm〕進行方向〔図面において右方向〕にずれ
た位置であることが判る。従って、スリット（11）の幅
及び基準点（Ａ）の間隔が1.5〔mm〕であっても、現在
位置（ｚ）は0.01〔mm〕のオーダで検出することができ
る。
このようにして移動物体（１）の現在位置（ｚ）を0.
01〔mm〕のオーダで検出し、移動物体（１）が所望の距
離だけ走行したと判断すると、移動物体（１）の駆動源
〔図示せず〕を停止させる信号を出力する。
01〔mm〕のオーダで検出し、移動物体（１）が所望の距
離だけ走行したと判断すると、移動物体（１）の駆動源
〔図示せず〕を停止させる信号を出力する。
尚、スケール板（10）の０点（Ｏ）は、例えば、2.5
〔mm〕幅のスリット〔以下、基準スリットという〕を1.
8〔ｍ〕ごとに穿設し、この基準スリットの左側エッヂ
に設定することができる。移動物体（１）が何10〔ｍ〕
も走行するときに、０点（Ｏ）が1.8〔ｍ〕ごとに更新
されるため、移動物体（１）が急激に移動して、スリッ
ト（11）を検出し損う等の誤差が生じても、この誤差が
積算されることはない。基準スリットを穿設するとき
は、通過した基準スリットの数を記憶し、この数と基準
スリットの間隔を掛けた値に基準長さ（ｙ）加算し、こ
こから偏位長さ（ｘ）を減算することにより、現在位置
（ｚ）を検出することができる。
〔mm〕幅のスリット〔以下、基準スリットという〕を1.
8〔ｍ〕ごとに穿設し、この基準スリットの左側エッヂ
に設定することができる。移動物体（１）が何10〔ｍ〕
も走行するときに、０点（Ｏ）が1.8〔ｍ〕ごとに更新
されるため、移動物体（１）が急激に移動して、スリッ
ト（11）を検出し損う等の誤差が生じても、この誤差が
積算されることはない。基準スリットを穿設するとき
は、通過した基準スリットの数を記憶し、この数と基準
スリットの間隔を掛けた値に基準長さ（ｙ）加算し、こ
こから偏位長さ（ｘ）を減算することにより、現在位置
（ｚ）を検出することができる。
以上は本発明に係る一実施例を説明したもので、本発
明はこの実施例に限定することなく本発明の要旨内にお
いて設計変更することができ、例えば、CCDセンサの原
点をCCDセンサの反対側の端部に設定するときは、補正
回路は減算ではなく加算する。
明はこの実施例に限定することなく本発明の要旨内にお
いて設計変更することができ、例えば、CCDセンサの原
点をCCDセンサの反対側の端部に設定するときは、補正
回路は減算ではなく加算する。
本発明によれば、スリットの幅を比較的大きく穿設す
るため、スケール板の製作が容易で製作費の低廉化を図
ることができる。また、スリットの幅が大きいと塵芥が
スリット内に詰まることがなくなり、誤測定を解消する
ことができる。また非接触に測定するため、振動の影響
を受けることなく、正確に位置を検出することができ
る。さらにCCDセンサで測定するため、0.01〔mm〕オー
ダの高精度な位置を検出することが可能になる。
るため、スケール板の製作が容易で製作費の低廉化を図
ることができる。また、スリットの幅が大きいと塵芥が
スリット内に詰まることがなくなり、誤測定を解消する
ことができる。また非接触に測定するため、振動の影響
を受けることなく、正確に位置を検出することができ
る。さらにCCDセンサで測定するため、0.01〔mm〕オー
ダの高精度な位置を検出することが可能になる。
第１図は本発明に係る位置検出装置の一部概略斜視図を
含む回路構成図、第２図は検出部の部分断面図、第３図
はスケール板とCCDセンサとの位置関係によって変化す
るCCDセンサの出力パターン図、第４図は第３図のパタ
ーン間の変動と基準長さの変化との関係を示した図であ
る。 第５図は位置検出装置を適用する一例としての移動物体
の概略斜視図である。 （１）……移動物体、（10）……スケール板、 （11）……スリット、（13）……光源、 （14）……CCDセンサ、（14a）……原点、 （15）……二値化回路、（16）……偏位演算回路、 （17）……記憶回路、 （18）……パターン認識回路、 （19）……補正回路、（Ａ）……基準点、 （Ｂ）……検出ライン、（Ｃ）……パターン、 （Ｌ）……平行光、（Ｏ）……０点、 （ｘ）……偏位長さ、（ｙ）……基準長さ、 （ｚ）……現在位置。
含む回路構成図、第２図は検出部の部分断面図、第３図
はスケール板とCCDセンサとの位置関係によって変化す
るCCDセンサの出力パターン図、第４図は第３図のパタ
ーン間の変動と基準長さの変化との関係を示した図であ
る。 第５図は位置検出装置を適用する一例としての移動物体
の概略斜視図である。 （１）……移動物体、（10）……スケール板、 （11）……スリット、（13）……光源、 （14）……CCDセンサ、（14a）……原点、 （15）……二値化回路、（16）……偏位演算回路、 （17）……記憶回路、 （18）……パターン認識回路、 （19）……補正回路、（Ａ）……基準点、 （Ｂ）……検出ライン、（Ｃ）……パターン、 （Ｌ）……平行光、（Ｏ）……０点、 （ｘ）……偏位長さ、（ｙ）……基準長さ、 （ｚ）……現在位置。
Claims (1)
- 【請求項１】移動物体の走行路に沿って配置され、スリ
ットを定ピッチに穿設することにより、スリット部の中
心及び非スリット部の中心が交互に基準点として一定ピ
ッチで現れ、かつ、一端を０点として設定したスケール
板と、 移動物体に固定され、一端を原点とし、原点から少なく
とも２箇所以上の基準点を認識することができる長さの
CCDセンサと、 上記スリットを通して、前記CCDセンサに平行光を投光
する光源と、 上記CCDセンサの出力を二値化して、スリット部と非ス
リット部を“H"信号又は“L"信号として区別する二値化
回路と 原点から最初の“H"信号と“L"信号の反転部分と次の反
転部分との中間位置を検出ラインとして識別し、この検
出ラインから原点までの距離を偏位長さとして算出する
偏位演算回路と、 スケールの０点から現在検出ラインとして検出されてい
る基準点までの距離を基準長さとして記憶する記憶回路
と、 CCDセンサの出力信号の原点が“H"信号か“L"信号か及
び反転部分の数によって現在のパターンを認識し、前回
認識したパターンと比較して、現在認識している基準点
が進行方向又は後退方向にずれたか否かを判別し、ずれ
たと判断した場合に、前回の基準長さに基準点の１ピッ
チ分の長さを加算又は減算し、新たな基準長さとして、
前記記憶回路に記憶させるパターン認識回路と、 上記偏位演算回路によって算出された偏位長さによっ
て、基準長さを補正して、移動物体の現在位置として出
力する補正回路とを具備したことを特徴とする位置検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7278189A JP2749622B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7278189A JP2749622B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02249914A JPH02249914A (ja) | 1990-10-05 |
| JP2749622B2 true JP2749622B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=13499274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7278189A Expired - Fee Related JP2749622B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749622B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012247346A (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-13 | Jfe Steel Corp | 長尺材の測長方法及び装置 |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP7278189A patent/JP2749622B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02249914A (ja) | 1990-10-05 |
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