JP2913253B2 - 物体検出方法 - Google Patents

物体検出方法

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JP2913253B2 JP1477494A JP1477494A JP2913253B2 JP 2913253 B2 JP2913253 B2 JP 2913253B2 JP 1477494 A JP1477494 A JP 1477494A JP 1477494 A JP1477494 A JP 1477494A JP 2913253 B2 JP2913253 B2 JP 2913253B2
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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は離れた位置にある物体を
光又は超音波を利用して検出する物体検出方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の物体検出方法の一例として製鋼工
場で生産される製鋼コイル(以下コイルという)を天井
クレーンで自動搬送する際に用いられるコイルの位置検
出方法を説明する。
【0003】台車によりコイルヤードに搬入されたコイ
ルを天井クレーンにより自動で吊り上げる場合、天井ク
レーンをコイルに正確に誘導するために、コイルの位置
及び大きさを正確に検出する必要がある。このためコイ
ル位置検出装置として、例えば特開平3−162395
号公報に記載の発明がある。前記発明の検出装置はレー
ザ光源と、レーザ光源のスポット光をコイルの縦又は横
方向にスキャンする2台の走査ミラーと、コイルに照射
したスポット光を撮影する2台のTVカメラからなって
おり、これ等を天井クレーン上に設置している。そして
レーザ光をコイルに向けて照射し、その反射光によりコ
イル位置を三次元位置座標に変換し、コイル位置を計算
するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記検
出方法は、屋内外を問わず実施されるものであるが、物
体測定エリア内に鳩等がコイル上面に飛来した場合には
その影響により誤測定するという問題点があった。
【0005】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、従来の欠点をカバーし、確実にコイルの位置を測定
し、信頼性の高いコイル搬送を実現させる物体検出方法
を提供するすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る物体検出方
法は、光又は超音波を物体に向けて発射する発信部と、
前記物体から反射する反射光又は反射超音波を受信する
受信部とを備えた距離計を前記物体を横切るように相対
移動させ、このときの距離計の測定データに基づいて
記物体を検出する物体検出方法であって、前記距離計の
測定データから物体の高さを算出し、物体の高さの算出
値と予め設定された基準値とを比較して、前記物体の高
さが基準外であれば、前記距離計の測定データから当該
算出値の元となった基準外の測定データを削除し、この
削除後の残りの測定データから物体の幅および隣り合う
物体間の間隔をそれぞれ算出するとともに、算出された
隣り合う物体間の間隔の値を予め設定された基準値と比
較して、前記隣り合う物体間の間隔の値が基準外であれ
ば、前記隣り合う物体の高さの値の差を算出し、高さの
値の差の算出値と予め設定された基準値とを比較し、前
記差が前記基準値以下であれば、前記隣り合う物体の各
幅の値とその間隔の値とを加算して前記隣り合う物体を
1つの物体として検出する。
【0007】また、本発明に係る物体検出方法は、より
具体的には、光又は超音波を物体に向けて発射する発信
部と、前記物体から反射する反射光又は反射超音波を受
信する受信部とを備えた距離計を前記物体を横切るよう
に相対移動させ、このときの距離計の測定データに基づ
いて前記物体を検出する物体検出方法であって、前記距
離計の測定データから物体の高さを算出し、物体の高さ
の算出値と予め設定された基準値とを比較し、前記比較
結果に基づいて、物体の高さが基準内か否かを判定し、
基準外であるときには、前記距離計の測定データから当
該算出値の元となった基準外の測定データを削除し、こ
の削除後の残りの測定データから物体の幅および隣り合
う物体間の間隔をそれぞれ算出するとともに、物体の幅
の算出値と予め設定された基準値とを比較し、前記比較
結果に基づいて、物体の幅が異常か否かを判定し、異常
であるときには、前記残りの測定データから前記算出値
の元となった異常な測定データを削除し、隣り合う物体
間の間隔の算出値と予め設定された基準値とを比較し、
前記比較結果に基づいて、隣り合う物体間の間隔が異常
か否かを判定し、異常であるときには、前記隣り合う物
体の高さの差を算出し、高さの差の算出値と予め設定さ
れた基準値とを比較し、前記高さの差が前記基準値以下
であるときには、前記隣り合う物体の各幅の値とその間
隔の値とを加算して前記隣り合う物体を1つの物体とし
て検出するとしてもよい。
【0008】
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明に使用する物体検出方法(以下本
発明方法という)の正常動作時を説明する正面図、図2
は図1におけるコイルの検出値例示図、図3は異物体の
存在時を説明する正面図、図4は図3におけるコイル検
出値例示図、図5は本発明方法の動作を説明するフロー
チャートである。
【0010】以下の説明において検出対象とする物体は
前記と同様にコイルとする。本発明方法に使用される装
置は天井クレーン20、レーザ距離計30、演算装置4
0からなっている。
【0011】図1に示すように、コイル10、11は台
車12に載置されてコイルヤードに搬入され、天井クレ
ーン20により自動的に台車12上から吊り上げられ
る。
【0012】天井クレーン20の横方向をY、これに垂
直な走査方向をX(但し図示せず)、高さ方向をZとす
る。台車12上のコイル10、11は中心軸を略Y方向
に向けた状態で台車12の中心軸線上に並置され、それ
ぞれが台車12上に位置決め固定されている。天井クレ
ーン20はX方向に走行するガーダ21、Y方向に横行す
るクラブ22、Z方向に上下するコイル吊り具23によ
り構成されている。
【0013】距離計30は例えばレーザ距離計であっ
て、クラブ22に下方をコイル10、11に向けて取り
付けられている。前記レーザ距離計30は投光部31、
受光部33を有しており、演算装置40に電気接続され
ている。
【0014】投光部31は下方に向けてレーザ光321
を投光し、受光部33はコイル10、11からの反射光
322を受光する。演算装置40はマイコンを内蔵して
おり、前記レーザ光321と反射光322との交わる角
度により三角測量方式を用い、各反射点までの距離を演
算するようになっている。
【0015】台車12に載置されたコイル10、11の
位置を測定するには、まずレーザ距離計30の測定アリ
ア内に台車12を搬入する。ついでコイル10、11を
レーザ光321が完全に順次通過するようにレーザ距離
計30を図1に示すY方向に移動させる。前記移動はク
ラブ22を横行させることによってレーザ光321が台
車12上を走査する。
【0016】この走査によって得られたコイル10、1
1までの距離分布データは演算装置40のメモリに蓄え
られる。図2はコイル10、11及び台車12に対して
得られたメモリの中の距離分布データを示す。図2にお
いて横軸は走査距離を、縦軸はコイルの高さZmを示
す。
【0017】図1において投光部31から台車12まで
の距離Lは一定であるので、投光部31と反射対象物で
あるコイルまでの距離、例えば、コイル11上面までの
距離をLmとすると、コイル11の高さZmはZm=L
−Lmにより算出される。
【0018】ここに前記距離分布データとして台車12
の後端、コイル10、コイル10とコイル11との間隔
1 、コイル11、台車12の前端の高さの測定値をZ
1、Zm2 、Zm3 、Zm4 、Zm5 とする。前記測
定値Zm1 、Zm3 、Zm5はいずれも略零となる。
【0019】図2において測定値Zm1 、Zm3 の一部
51、52は、レーザ光321による台車12からの反
射光322がコイル10又はコイル11の端部に当たる
ため影となった部分で、当該部分の距離測定ができない
ことになる。
【0020】ここに測定値Zm1 〜Zm5 に対し、予め
設定した基準値Z1、Z2を用い Zm1 〜Zm5 ≦Z1 またZm1 〜Zm5 ≧Z2 となるデータはコイル検出に無関係であるため距離分布
データより削除すると、コイルデータは残りの測定値Z
2 、Zm4 となる。
【0021】そして測定値Zm2 、Zm4 に対応するコ
イル10、11の外径D1、D2およびコイル幅W1、
W2が容易に求められる。また図外のエンコーダ等でレ
ーザ距離計30の位置を測定しておけば、各コイル1
0、11の中心座標も容易に計算可能であり、各コイル
の間隔S1も計算できる。
【0022】図3は図1において物体検出中に鳩等の異
物50が測定エリア内に飛来した場合を示している。投
光部31より投光したレーザ光321は異物50を照射
し、受光部33は異物50によって反射された反射光3
23を受光する。
【0023】ここに図1と同じ機能、動作を示すものに
は同一の符号を用い、異物50の影響を受けた部分の符
号を下記とする。即ち、コイル11の左端面と異物50
との間隔をW3、この間の計測値をZm6 、異物50の
幅をS2、異物50の平均計測値をZm7 、異物50通
過後のコイル11の右端面との間隔をW4、この間の計
測値をZm8 とする。
【0024】前記に準じ Zm1 〜Zm8 ≦Z1 またZm1 〜Zm8 ≧Z2 を削除すると、コイルデータはZm2 、Zm6 、Zm8
となり、各コイル10、11の外径てD1、D3、D
4、各コイル幅W1、W3、W4、コイル間隔S1、S
2が容易に求められる。この場合、間隔S2は異物によ
り生じたものであり、ノイズとして削除する必要があ
る。
【0025】前記ノイズ削除方法を図5を参照して説明
する。図中Sはステップを示す。 レーザ距離計30が距離テータ採取後、演算装置がメ
モリの探索を行い(S1)、コイルが存在するか否かの
選定を行う。 コイルが存在すれば基準値Z1、Z2を上下に越える
データの有無を判断する(S3)。コイルが存在しない
場合にはS7に進む。
【0026】基準値Z1、Z2を越えるデータがある
場合、そのデータを除く(S4)。前記基準値Z1、Z
2を越えるデータがない場合、次にコイル外径、コイル
幅等をもとめ(S5)、続いてコイル間隔を計算する
(S6)。
【0027】前記ステップS2において、コイルが存
在しない場合も含め、引続きメモリの検索を行い、メモ
リ探索完了か否かを確認し(S7)、探索が完了してい
ない場合はステップS1に戻る。探索を完了した場合、
まずコイル幅が正常か否かを判断する(S8)。 コイル幅が異常に狭い場合(NO)は、例えば電子ノ
イズによる影響とみなしてデータより削除する(S
9)。
【0028】コイル幅が正常である場合(YES)
は、隣り合うコイル間隔が正常か否かを判断する(S1
0)。コイル間隔が異常に狭い場合には、隣り合うコイ
ルの外径差の絶対値Δdを計算する(S11)。
【0029】前記絶対値ΔDと予め設定した基準値C
を比較し(S12)、ΔD≦Cの場合にはコイル幅を修
正する(S13)。なお、前記コイル幅の修正は隣り合
うコイルの幅および間隔を加算して求める。図4図示例
のコイル11においては、修正後のコイル幅は(W3+
S2+W4)である。
【0030】前記ステップS10においてコイル間隔
が正常である場合はステップS14に進む。 全てのコイルに対して以上の計算が終了すると、計算
結果の出力を行い、図外の上位のコンピュータへの通信
を行って(S14)、終了する。
【0031】なお本実施例においては、三角測量方式の
レーザ距離計を用いたものを示したが、レーザ光の反射
時間を計測することにより物体までの距離を測定する方
式の距離計を用いてもよい。またレーザ光に限らず、他
の超音波等を用いてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
に係る物体検出方法の場合、距離計の測定データから物
体の高さを算出し、物体の高さの算出値と予め設定され
た基準値とを比較して、前記物体の高さが基準外であれ
ば、前記距離計の測定データから当該算出値の元となっ
た基準外の測定データをノイズ等の不要データであると
して削除する。このノイズ等の不要データを削除後の残
りの測定データから物体の幅および隣り合う物体間の間
隔をそれぞれ算出するとともに、算出された隣り合う物
体間の間隔の値を予め設定された基準値と比較して、前
記隣り合う物体間の間隔の値が基準外であれば、前記隣
り合う物体の高さの値の差を算出し、高さの値の差の算
出値と予め設定された基準値とを比較する。前記差が前
記基準値以下であれば、前記隣り合う物体間の間隔であ
ると見なされていた部分はノイズが混入されていたため
に隣り合う物体間の間隔であると見なされていたに過ぎ
ないので、前記隣り合う物体であると見なしていたもの
は、1つの物体であるとして検出した。この際、1つの
物体であるとして検出したものの幅は、前記隣り合う物
体であると見なしていたものの各幅の値とその間隔の値
とを加算してノイズの影響を取り除いて算出する。
方、本発明の請求項2に係る物体検出方法の場合、距離
計の測定データから物体の高さを算出し、物体の高さの
算出値と予め設定された基準値とを比較し、前記比較結
果に基づいて、物体の高さが基準内か否かを判定し、基
準外であるときには、前記距離計の測定データから当該
算出値の元となった基準外の測定データをノイズ等の不
要データであるとして削除する。このノイズ等の不要デ
ータを削除後の残りの測定データから物体の幅および隣
り合う物体間の間隔をそれぞれ算出するとともに、物体
の幅の算出値と予め設定された基準値とを比較し、前記
比較結果に基づいて、物体の幅が異常か否かを判定す
る。異常であるときには、前記残りの測定データから前
記算出値の元となった異常な測定データを電子ノイズ等
であるとして削除する。隣り合う物体間の間隔の算出値
と予め設定された基準値とを比較し、前記比較結果に基
づいて、隣り合う物体間の間隔が異常か否かを判定し、
異常であるときには、前記隣り合う物体の高さの差を算
出する。高さ の差の算出値と予め設定された基準値とを
比較し、前記高さの差が前記基準値以下であるときに
は、前記隣り合う物体間の間隔であると見なされていた
部分はノイズが混入されていたために隣り合う物体間の
間隔であると見なされていたに過ぎないので、前記隣り
合う物体であると見なしていたものは、1つの物体であ
るとして検出した。この際、1つの物体であるとして検
出したものの幅は、前記隣り合う物体であると見なして
いたものの各幅の値とその間隔の値とを加算してノイズ
の影響を取り除いて算出する。
【0033】従って、データ採取時に異物等によってノ
イズが混入した場合でも、物体位置演算中にそのノイズ
を削除し、正常な物体位置演算ができるので、確実にコ
イルの位置を測定し、信頼性の高いコイル搬送が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る図面であって、本発明方法の正常
動作時を説明する正面図である。
【図2】図1におけるコイルの検出値例示図である。
【図3】図1において異物体の存在時を説明する正面図
である。
【図4】図3におけるコイル検出値例示図である。
【図5】本発明方法の動作を説明するフローチャートで
ある。
【符号の説明】
10、11 コイル 12 台車 20 天井クレーン 21 ガーダ 22 クラブ 23 コイル吊り具 30 距離計 31 投光部 33 受光部 40 演算装置 50 異物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 21/00 - 21/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光又は超音波を物体に向けて発射する発
    信部と、前記物体から反射する反射光又は反射超音波を
    受信する受信部とを備えた距離計を前記物体を横切るよ
    うに相対移動させ、このときの距離計の測定データに基
    づいて前記物体を検出する物体検出方法であって、前記
    距離計の測定データから物体の高さを算出し、物体の高
    さの算出値と予め設定された基準値とを比較して、前記
    物体の高さが基準外であれば、前記距離計の測定データ
    から当該算出値の元となった基準外の測定データを削除
    し、この削除後の残りの測定データから物体の幅および
    隣り合う物体間の間隔をそれぞれ算出するとともに、算
    出された隣り合う物体間の間隔の値を予め設定された基
    準値と比較して、前記隣り合う物体間の間隔の値が基準
    外であれば、前記隣り合う物体の高さの値の差を算出
    し、高さの値の差の算出値と予め設定された基準値とを
    比較し、前記差が前記基準値以下であれば、前記隣り合
    う物体の各幅の値とその間隔の値とを加算して前記隣り
    合う物体を1つの物体として検出するようにしたことを
    特徴とする物体検出方法。
  2. 【請求項2】 光又は超音波を物体に向けて発射する発
    信部と、前記物体から反射する反射光又は反射超音波を
    受信する受信部とを備えた距離計を前記物体を横切るよ
    うに相対移動させ、このときの距離計の測定データに基
    づいて前記物体を検出する物体検出方法であって、前記
    距離計の測定データから物体の高さを算出し、物体の高
    さの算出値と予め設定された基準値とを比較し、前記比
    較結果に基づいて、物体の高さが基準内か否かを判定
    し、基準外であるときには、前記距離計の測定データか
    ら当該算出値の元となった基準外の測定データを削除
    し、この削除後の残りの測定データから物体の幅および
    隣り合う物体間の間隔をそれぞれ算出するとともに、物
    体の幅の算出値と予め設定された基準値とを比較し、前
    記比較結果に基づいて、物体の幅が異常か否かを判定
    し、異常であるときには、前記残りの測定データから前
    記算出値の元となった異常な測定データを削除し、隣り
    合う物体間の間隔の算出値と予め設定された基準値とを
    比較し、前記比較結果に基づいて、隣り合う物体間の間
    隔が異常か否かを判定し、異常であるときには、前記隣
    り合う物体の高さの差を算出し、高さの差の算出値と予
    め設定された基準値とを比較し、前記高さの差が前記基
    準値以下であるときには、前記隣り 合う物体の各幅の値
    とその間隔の値とを加算して前記隣り合う物体を1つの
    物体として検出するようにしたことを特徴とする物体検
    出方法。
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