JP3805099B2 - Reflected light identification method and apparatus, and movable body position detection apparatus using reflected light identification apparatus - Google Patents

Description

上記位置計測のとき、検出した反射光が、再帰反射体２からの反射光であるか、窓や金属パイプなどの正反射体からの反射光（ノイズ）であるかどうかを識別する必要があり、そこで再帰反射体２を次のように設けて識別している。
▲１▼バーコード型配置方式
再帰反射体を複数、バーコード状に配置して識別する。
▲２▼バーコード貼り付け方式
再帰反射体の背面、前面にバーコードを貼り、識別する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記再帰反射体の構成による反射光の識別方法では、次のような問題があった。
▲１▼バーコード型配置方式
再帰反射体の設置サイズが大きくなり、また信号処理が複雑になるという問題があった。また現在位置の計測に必要な角度情報が不正確になる恐れがあった。さらにバーコードをなす再帰反射体の隙間に反射体が存在するような状態に偶然なったときには、バーコード自身が成り立たなくなるため、エラーが発生する恐れがあった。
▲２▼バーコード貼り付け方式
再帰反射体の大きさに制限があることから、距離が離れると貼り付けられたバーコードの識別ができなくなり、反射光の識別が不能となるという恐れがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、正確で簡素で実用的な反射光識別方法とその装置、および反射光識別装置を使用した移動体の位置検出装置を提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、検出対象の反射体に対して光線を照射し、その反射光が再帰反射体からの反射光であるかどうかを識別する反射光識別方法であって、前記検出対象の反射体に対して角度の異なった複数の光線を照射し、前記複数の光線の反射光が少なくとも２以上受光されたとき、有効な受光を用いて前記再帰反射体からの反射光であると認識することを特徴とするものである。
【００１０】
上記方法により、検出対象の反射体に対して角度の異なった複数の光線を照射したとき、検出対象の反射体が再帰反射体であると、少なくとも２以上の光線の反射光はともに照射された光路に沿って戻り、これら光線の反射光が受光される。これに対して、検出対象の反射体が正反射体であると、１本の光線の反射光は照射された光路に沿って戻っても、他の光線の反射光は照射された光路に沿って戻ることはない。したがって、少なくとも２以上の光線の反射光が受光されたとき、前記再帰反射体からの反射光であると認識される。
【００１１】
また請求項２記載の発明は、検出対象の反射体に対して光線を照射し、その反射光が再帰反射体からの反射光であるかどうかを識別する反射光識別装置であって、前記検出対象の反射体に対して角度の異なった複数の光線を照射する光照射手段と、前記複数の光線の反射光を検出する光検出手段と、前記光検出手段により前記複数の光線の反射光が少なくとも２以上受光されたとき、有効な受光を用いて前記再帰反射体からの反射光であると認識する認識手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成により、検出対象の反射体に対して角度の異なった複数の光線を照射したとき、検出対象の反射体が再帰反射体であると、少なくとも２以上の光線の反射光はともに照射された光路に沿って戻り、こけら光線の反射光が受光される。これに対して、検出対象の反射体が正反射体であると、１本の光線の反射光は照射された光路に沿って戻っても、他の光線の反射光は照射された光路に沿って戻ることはない。したがって、光照射手段により照射された複数の光線の少なくとも２以上の反射光が、光検出手段により受光されたとき、認識手段により前記再帰反射体からの反射光であると認識される。
【００１３】
また請求項３記載の発明は、所定の領域内を移動する移動体の位置検出装置であって、前記領域の所定位置に、複数の再帰反射体を設け、
前記移動体に、前記回転しながら全周に渡って角度の異なった複数の光線を照射する光照射手段と、前記複数の光線の反射光を検出する光検出手段と、前記光照射手段の回転角度を検出する角度検出手段と、前記光検出手段により前記複数の光線の反射光が少なくとも２以上受光されたとき、有効な受光を用いて前記再帰反射体からの反射光であると認識する認識手段と、前記認識手段により、前記再帰反射体からの反射光であると認識されたとき、前記角度検出手段により検出される光照射手段の回転角度を記憶し、これら記憶した回転角度により、移動体の現在位置を計測する計測手段を設けた
ことを特徴とするものである。
【００１４】
上記構成により、光検出手段により少なくとも２以上の反射光を検出したとき、有効な受光を用いて再帰反射体からの反射光であると認識し、角度検出手段により検出される光照射手段の回転角度を記憶することによって、光照射手段の回転中心を中心とした各再帰反射体の配置角度が検出され、これら移動体を中心とした各再帰反射体の位置から移動体の現在位置が計測される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、移動体の周囲に、図５と同様に３個の再帰反射体が配置されているものとする。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態における反射光識別方法を実現する誘導設備を搭載した移動体の要部構成図である。
フォークリフトなどの移動体１には、誘導設備として、レーザ光線を発生するレーザ光線発生手段と、レーザ光線を平面的に全周に渡って照射する回転ミラー手段と、反射体から反射されたレーザ光線を検出する光検出手段と、移動体１の位置検出手段が設けられている。
【００１７】
図１に示すように、上記レーザ光線発生手段は、レーザ光線を垂直上方へ照射する第１半導体レーザ11およびその駆動回路12と、垂直方向からわずかな角度を傾けて設置され、後述する反射ミラーに第１半導体レーザ11のレーザ光線が照射される地点へレーザ光線を照射する第２半導体レーザ13およびその駆動回路14から構成されている。
【００１８】
この構成により、第１半導体レーザ11から、後述するハーフミラーを通って垂直上方へ第１レーザ光線ａが照射され、第２半導体レーザ13からハーフミラーを通って斜め垂直上方へ第２レーザ光線ｂが照射される。この第２レーザ光線ｂは、反射ミラーの第１レーザ光線が照射される地点へ照射される。
【００１９】
また上記回転ミラー手段は、レーザ光線ａ，ｂの通路となる垂直な筒状の導管17と、この導管17が中心下方に接続され、リング状の軸受18上に載置された筒体19と、この筒体19内に４５度の傾きで配置された、導管17から導かれたレーザ光線ａ，ｂを反射して筒体19の側面に設けた窓部20へ導く反射ミラー21と、前記導管17を中心に嵌合して導管17を回転する第１プーリー22と、ＤＣモータ23およびその駆動回路24と、ＤＣモータ23の回転軸に直結された第２プーリー25と、この第２プーリー25の回転力を第１プーリー22へ伝達するベルト26から構成されている。
【００２０】
この構成により、ＤＣモータ23が駆動回路24により駆動されると、ＤＣモータ23の回転力は第２プーリー25、ベルト26、第１プーリー22を介して導管17へ伝達され、導管17が回転し、よって筒体19とともに反射ミラー21が回転し、導管17内に照射されたレーザ光線ａ，ｂは、反射ミラー21の回転により、導管19の中心位置を中心として移動体１の全周に照射される。
【００２１】
上記レーザ光線発生手段と回転ミラー手段により、光照射手段が形成される。また上記光検出手段は、半導体レーザ11，13の上方に反射ミラー21に対向して、４５度の傾きで配置されたハーフミラー31と、このハーフミラー31により反射され、第１半導体レーザ11より出射された光路に沿って戻ってきた第１レーザ光線ａの反射光を受光する第１受光素子32およびそのアンプ33と、ハーフミラー31により反射され、第２半導体レーザ13より出射された光路に沿って戻ってきた第２レーザ光線ｂの反射光を受光する第２受光素子34およびそのアンプ35から構成されている。
【００２２】
この構成により、反射ミラー21を介して導かれた第１レーザ光線ａの反射光と第２レーザ光線ｂの反射光は、それぞれハーフミラー31により反射されて第１受光素子32と第２受光素子34へ入射され、これらの第１受光素子32と第２受光素子34の受光信号はそれぞれアンプ33，35により増幅される。
【００２３】
また上記位置検出手段は、前記導管17に連結され、導管17の回転角度を検出するエンコーダ38と、このエンコーダ38から出力されるパルス信号を加算して移動体１の進行方向を０°とする反射ミラー21の回転角度（レーザ光線の照射角度）Θを計測するミラー回転角度検出器39と、コンピュータからなる演算処理部40から構成されている。
【００２４】
演算処理部40は、ミラー回転角度検出器32から出力されたミラー回転角度Θのデータ、および上記アンプ33，35によりそれぞれ増幅された第１受光素子32と第２受光素子34の受光信号を入力し、第１受光素子32により検出された反射光が、再帰反射体２からの反射光であるか、窓や金属パイプなどの正反射体からの反射光であるかどうかを識別し、再帰反射体２からの反射光であると認識すると、検出信号毎にミラー回転角度Θを記憶し、すなわち再帰反射体２の進行方向からの角度を記憶し、これら角度より現在位置を計測する。位置検出手段は、認識手段と計測手段を兼ねている。
【００２５】
上記演算処理部40における反射光の識別方法について詳細に説明する。なお、現在位置の計測方法は従来と同様であり、説明を省略する。
まず、反射ミラー21の向きが、半導体レーザ11，13の並びの向きと一致するとき、図２に示すように、レーザ光線ａ，ｂは上下方向に出射される。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、レーザ光線を照射する反射ミラー21が、再帰反射体２に対向したとき、再帰反射体２は、入射した光線を正確に入射した方向に送り返す働きをすることから、受光素子32，34はともに光を検出する。これに対して、図２（ｂ）に示すように、レーザ光線を照射する反射ミラー21が、正反射体41に対向したとき、正反射体41は、入射角と垂線に対して同じ出射角で光線を反射する働きをすることから、第１受光素子32は光を検出し、第２受光素子34は光を検出しない。
【００２７】
そして、筒体19が回転して、反射ミラー21の向きが、半導体レーザ11，13の並びの向きと９０度異なると、図３に示すように、レーザ光線ａ，ｂは左右方向に出射される。
【００２８】
このときも同様に、レーザ光線を照射する反射ミラー21が、再帰反射体２に対向したとき、受光素子32，34はともに光を検出し、レーザ光線を照射する反射ミラー21が、正反射体41に対向したとき、第１受光素子32は光を検出し、第２受光素子34は光を検出しない。
【００２９】
したがって、演算処理部40はアンプ33，35を介して第１受光素子32の受光信号を入力したとき、第２受光素子34の受光信号が入力されているかを確認し、第２受光素子34の受光信号の入力を確認したとき、再帰反射体２の反射光を検出していると認識する。
【００３０】
上記誘導設備の構成により、移動体１よりレーザ光線ａ，ｂが移動体１の全周に渡って照射され、第１受光素子32の受光信号を入力したとき、第２受光素子34の受光信号が入力されているかが確認され、第２受光素子34の受光信号の入力が確認されたとき、再帰反射体２の反射光を検出していると認識され、このときの回転角度検出器31により検出されるミラー回転角度Θが記憶されることによって、移動体１を中心とした各再帰反射体２の配置角度が検出され、これら移動体１を中心とした各再帰反射体２の位置から移動体１の現在位置が計測される。移動体１は計測した現在位置に基づいて、予め設定されたルートに沿って移動する。
【００３１】
このように、再帰反射体２とその他のノイズ（窓、金属枠、パイプなどの正反射体41）を識別でき、よって外乱ノイズを除去できノイズによる位置の誤検出を防止できる。また誘導方法と組み合わせることにより、反射ノイズの影響を無くした、精度のよい正確な、そして安全な誘導を行うことができる。また、ハード的にノイズ除去が可能となり、演算処理部40における信号処理の負担を軽減することができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、２本のレーザ光線ａ，ｂを使用しているが、図４に示すように、第１半導体レーザ11を中心にして、平面的に第２半導体レーザ13とは９０度の位置に第３半導体レーザ13’を設け、この第３半導体レーザ13’用の受光素子を設け、３本のレーザ光線を使用して、反射体が再帰反射体かどうかを検出することができる。このとき、回転角度検出器39により検出できる筒体19の側面に設けた窓部20の向きにより、認識に使用する半導体レーザと受光素子の組を決めるようにすることができる。
【００３３】
図４では、移動体１から見て再帰反射体２の「左右」に近いところに正反射体41が存在したとき、偶然に両反射光を検出してしまうことを回避するために、窓部20の向きに応じて並びが一致した半導体レーザと受光素子の組を使用している（実際には、窓部20の向きが９０度換わる毎に半導体レーザと受光素子の組を換えることになる）。図４（ａ）では、窓部20の向きと並びが一致した半導体レーザ11と13を使用し、窓部20の向きが９０度回転した位置にあるときは、図４（ｂ）に示すように、窓部20の向きと並びが一致した半導体レーザ11と13’を使用している。このように、窓部20の向きに応じて並びが一致するとき、すなわち、反射ミラー21の向きが、半導体レーザの並びの向きと一致するとき、図２に示すように、上下方向に出射されるレーザ光線が使用される。したがって、移動体１から見て再帰反射体２の左右に近いところに正反射体41が存在したとき、偶然に両反射光を検出してしまうことを回避することができる。
【００３４】
また、移動体１から見て再帰反射体２の「上下」に近いところに正反射体41が存在するとき、偶然に両反射光を検出してしまうことを回避するために、窓部20の向きに応じて並びが９０度異なる半導体レーザと受光素子の組を使用すればよい。
【００３５】
このように、再帰反射体２の近いところに正反射体41があるとき、その位置に応じて、有効な受光を用いることにより（使用する半導体レーザと受光素子の組を選択することにより、あるいは使用しない半導体レーザと受光素子の組をオフとすることにより）、さらにノイズ（窓、金属枠、パイプなど）を除去することができ、識別精度を向上させることができる。
【００３６】
また３本に限らず、さらに角度を変えて照射する光線を増すこともできることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、検出対象の反射体に対して角度の異なった複数の光線を照射し、複数の光線の少なくとも２以上の反射光が受光されたかを確認することにより、再帰反射体からの反射光であるかどうかを認識でき、よってその他のノイズ（窓、金属枠、パイプなど）を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における反射光識別方法を実現する誘導設備を搭載した移動体の構成図である。
【図２】同反射光識別方法の説明図である。
【図３】同反射光識別方法の説明図である。
【図４】他の実施の形態における反射光識別方法を実現する誘導設備の説明図である。
【図５】レーザ誘導設備による位置測定の説明図である。
【符号の説明】
１ 移動体
２ 再帰反射体
11，13，13’ 半導体レーザ
17 導管
19 筒体
20 窓部
21 反射ミラー
22，25 プーリー
23 ＤＣモータ
26 ベルト
31 ハーフミラー
32，34 受光素子
38 エンコーダ
39 回転角度検出器
40 演算処理部
ａ 第１レーザ光線
ｂ 第２レーザ光線
Ａ，Ｂ，Ｃ 再帰反射体の設置位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflected light identification method for identifying whether or not the reflected light is from a retroreflector, an apparatus therefor, and a position detection apparatus for a moving body using the reflected light identification apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method of measuring the current position of a moving body using three retroreflectors arranged at predetermined coordinates is known.
[0003]
A retroreflector consists of a triangular pyramid prism composed of three flat reflecting surfaces that are orthogonal to each other as if one corner of a cube is cut off. It works to send it back in the direction of incident light. A retroreflector that is processed into a sheet shape like a plurality of triangular pyramid prisms is used. This sheet-like retroreflector is often used in a vertically long form.
[0004]
A method of measuring the current position of the moving body will be described with reference to FIG.
A light beam is emitted from a rotating body that rotates in a plane around a predetermined position of the moving body 1 to scan the entire circumference, and predetermined three points {A point (X1, Y1), B point (X2, Y2), This is performed by detecting the rotation angle of the rotating body when the reflected light from the retroreflector 2 arranged at the point C (X3, Y3)} is input.
[0005]
In FIG. 5, ψ is the attitude angle of the moving body 1 from the X axis, L12 is the distance between point A and point B, L13 is the distance between point A and point C, and Θ1 is the rotation angle when point A is detected. , Θ2 is the rotation angle when point B is detected, Θ3 is the rotation angle when point C is detected, ε1 is the angle from point B with respect to the X axis, and ε2 is based on point A This is the angle between point B and point C.
[0006]
The position (Xv, Yv) and posture angle ψ of the moving body 1 are obtained by the following equations (1) to (10). (For details, see “Systems and Control” Vol. 29, No. 8 (1985), p. 553-560.
reference. )

In the above position measurement, it is necessary to identify whether the detected reflected light is reflected light from the retroreflector 2 or reflected light (noise) from a regular reflector such as a window or a metal pipe. Therefore, the retroreflector 2 is provided and identified as follows.
(1) Barcode type arrangement method A plurality of retroreflectors are arranged and identified in the form of a barcode.
(2) Bar code pasting method A bar code is pasted and identified on the back and front of the retroreflector.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method for identifying reflected light by the configuration of the retroreflector has the following problems.
(1) Bar code type arrangement method There is a problem that the installation size of the retroreflector is increased and the signal processing is complicated. In addition, the angle information necessary for measuring the current position may be inaccurate. Furthermore, when a situation occurs in which the reflector exists in the gap between the retroreflectors forming the bar code, the bar code itself does not hold, and an error may occur.
(2) Bar code pasting method The retroreflector is limited in size, so that the pasted bar code cannot be identified when the distance is long, and there is a risk that the reflected light cannot be identified. .
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an accurate, simple, and practical reflected light identification method and apparatus, and a movable body position detection apparatus using the reflected light identification apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a reflected light that irradiates a light beam to a reflector to be detected and identifies whether the reflected light is a reflected light from a retroreflector. In the identification method, a plurality of light beams having different angles are irradiated on the reflector to be detected, and when the reflected light of the plurality of light beams is received at least two or more, the recursion is performed using effective light reception. It is characterized by recognizing the reflected light from the reflector.
[0010]
When a plurality of light beams having different angles are irradiated on the reflector to be detected by the above method, if the reflector to be detected is a retroreflector, the reflected light of at least two or more light beams is irradiated together. Returning along the optical path, the reflected light of these rays is received. On the other hand, if the reflector to be detected is a regular reflector, the reflected light of one light beam returns along the irradiated optical path, but the reflected light of the other light beam follows the irradiated optical path. Never come back. Therefore, when reflected light of at least two or more light rays is received, it is recognized as reflected light from the retroreflector.
[0011]
The invention according to claim 2 is a reflected light identification device that irradiates a light beam to a reflector to be detected and identifies whether or not the reflected light is reflected light from a retroreflector. Light irradiating means for irradiating a plurality of light beams with different angles to a target reflector, light detecting means for detecting reflected light of the plurality of light beams, and reflected light of the plurality of light beams by the light detecting means When at least two or more light is received, a recognition unit is provided that recognizes the reflected light from the retroreflector using effective light reception.
[0012]
With the above configuration, when a plurality of light beams having different angles are irradiated to the reflector to be detected, if the reflector to be detected is a retroreflector, the reflected light of at least two or more light beams is irradiated together. It returns along the optical path, and the reflected light of the light is received. On the other hand, if the reflector to be detected is a regular reflector, the reflected light of one light beam returns along the irradiated optical path, but the reflected light of the other light beam follows the irradiated optical path. Never come back. Therefore, when at least two or more reflected lights of the plurality of light beams irradiated by the light irradiation means are received by the light detection means, the recognition means recognizes the reflected light from the retroreflector.
[0013]
The invention according to claim 3 is a position detection device for a moving body that moves within a predetermined area, and a plurality of retroreflectors are provided at a predetermined position of the area,
Light irradiation means for irradiating the movable body with a plurality of light beams having different angles over the entire circumference while rotating, light detection means for detecting reflected light of the plurality of light beams, and rotation of the light irradiation means An angle detecting means for detecting an angle, and a recognition for recognizing the reflected light from the retroreflector using effective light reception when at least two reflected lights of the plurality of light beams are received by the light detecting means. Means and the recognizing means store the rotation angle of the light irradiating means detected by the angle detecting means when the light is recognized as being reflected from the retroreflector, and move according to the stored rotation angle. A measuring means for measuring the current position of the body is provided.
[0014]
With the above configuration, when at least two or more reflected lights are detected by the light detection means, the light detection means recognizes the reflected light from the retroreflector using effective light reception and rotates the light irradiation means detected by the angle detection means. By storing the angle, the arrangement angle of each retroreflector centered on the rotation center of the light irradiation means is detected, and the current position of the mobile body is measured from the position of each retroreflector centered on these mobile bodies. The
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It is assumed that three retroreflectors are arranged around the moving body as in FIG.
[0016]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a moving body equipped with guidance equipment for realizing a reflected light identification method according to an embodiment of the present invention.
The moving body 1 such as a forklift has a laser beam generating means for generating a laser beam, a rotating mirror means for irradiating the laser beam over the entire circumference as a guide facility, and a laser beam reflected from the reflector. And a light detecting means for detecting the position of the moving body 1 are provided.
[0017]
As shown in FIG. 1, the laser beam generating means is installed at a slight angle with respect to the first semiconductor laser 11 and its driving circuit 12 for irradiating the laser beam vertically upward, and a reflection mirror described later. The second semiconductor laser 13 irradiates the laser beam to the point where the laser beam of the first semiconductor laser 11 is irradiated, and its drive circuit 14.
[0018]
With this configuration, the first laser beam a is irradiated from the first semiconductor laser 11 vertically upward through a half mirror, which will be described later, and the second laser beam b is obliquely vertically upward from the second semiconductor laser 13 through the half mirror. Is irradiated. This second laser beam b is applied to the point where the first laser beam of the reflecting mirror is irradiated.
[0019]
The rotating mirror means includes a vertical cylindrical conduit 17 serving as a path for the laser beams a and b, and a cylindrical body 19 mounted on a ring-shaped bearing 18 with the conduit 17 connected to the lower center. The reflection mirror 21 disposed in the cylinder 19 at an inclination of 45 degrees and reflecting the laser beams a and b guided from the conduit 17 to the window 20 provided on the side surface of the cylinder 19; A first pulley 22 that fits around the conduit 17 and rotates the conduit 17, a DC motor 23 and its drive circuit 24, a second pulley 25 that is directly connected to the rotating shaft of the DC motor 23, and this second pulley The belt 26 is configured to transmit 25 rotational forces to the first pulley 22.
[0020]
With this configuration, when the DC motor 23 is driven by the drive circuit 24, the rotational force of the DC motor 23 is transmitted to the conduit 17 via the second pulley 25, the belt 26, and the first pulley 22, and the conduit 17 rotates. Therefore, the reflecting mirror 21 is rotated together with the cylindrical body 19, and the laser beams a and b irradiated into the conduit 17 are irradiated to the entire circumference of the moving body 1 around the central position of the conduit 19 by the rotation of the reflecting mirror 21. Is done.
[0021]
A light irradiation means is formed by the laser beam generating means and the rotating mirror means. The light detecting means is disposed above the semiconductor lasers 11 and 13 so as to face the reflecting mirror 21 and is disposed at an inclination of 45 degrees, and is reflected by the half mirror 31 and is reflected by the first semiconductor laser 11. The first light receiving element 32 that receives the reflected light of the first laser beam a that has returned along the emitted light path, the amplifier 33 thereof, and the light reflected by the half mirror 31 and emitted from the second semiconductor laser 13. The second light receiving element 34 that receives the reflected light of the second laser beam b that has returned along with the amplifier 35 thereof.
[0022]
With this configuration, the reflected light of the first laser beam a and the reflected light of the second laser beam b guided through the reflecting mirror 21 are reflected by the half mirror 31, respectively, so that the first light receiving element 32 and the second light receiving element are reflected. The light receiving signals of the first light receiving element 32 and the second light receiving element 34 are amplified by amplifiers 33 and 35, respectively.
[0023]
The position detecting means is connected to the conduit 17 and adds an encoder 38 for detecting the rotation angle of the conduit 17 and a pulse signal output from the encoder 38 to set the traveling direction of the moving body 1 to 0 °. It comprises a mirror rotation angle detector 39 for measuring the rotation angle (laser beam irradiation angle) Θ of the reflection mirror 21 and an arithmetic processing unit 40 comprising a computer.
[0024]
The arithmetic processing unit 40 receives the data of the mirror rotation angle Θ output from the mirror rotation angle detector 32 and the light reception signals of the first light receiving element 32 and the second light receiving element 34 amplified by the amplifiers 33 and 35, respectively. Then, it is identified whether the reflected light detected by the first light receiving element 32 is reflected light from the retroreflector 2 or reflected light from a regular reflector such as a window or a metal pipe. When the reflected light from the body 2 is recognized, the mirror rotation angle Θ is stored for each detection signal, that is, the angle from the traveling direction of the retroreflector 2 is stored, and the current position is measured from these angles. The position detection unit serves as a recognition unit and a measurement unit.
[0025]
A method of identifying reflected light in the arithmetic processing unit 40 will be described in detail. The method for measuring the current position is the same as the conventional method, and the description thereof is omitted.
First, when the direction of the reflection mirror 21 coincides with the direction of the alignment of the semiconductor lasers 11 and 13, the laser beams a and b are emitted in the vertical direction as shown in FIG.
[0026]
As shown in FIG. 2A, when the reflecting mirror 21 that irradiates the laser beam faces the retroreflector 2, the retroreflector 2 functions to send the incident light back in the direction in which it is accurately incident. Therefore, the light receiving elements 32 and 34 both detect light. On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the reflection mirror 21 for irradiating the laser beam faces the regular reflector 41, the regular reflector 41 has the same emission angle with respect to the incident angle and the perpendicular. The first light receiving element 32 detects light, and the second light receiving element 34 does not detect light.
[0027]
Then, when the cylindrical body 19 rotates and the direction of the reflection mirror 21 is 90 degrees different from the direction in which the semiconductor lasers 11 and 13 are arranged, the laser beams a and b are emitted in the left-right direction as shown in FIG. The
[0028]
Similarly, when the reflection mirror 21 that irradiates the laser beam faces the retroreflector 2, the light receiving elements 32 and 34 both detect the light, and the reflection mirror 21 that irradiates the laser beam becomes the regular reflector. When facing 41, the first light receiving element 32 detects light and the second light receiving element 34 does not detect light.
[0029]
Therefore, when the arithmetic processing unit 40 inputs the light reception signal of the first light receiving element 32 through the amplifiers 33 and 35, the arithmetic processing unit 40 checks whether the light reception signal of the second light receiving element 34 is input. When the input of the received light signal is confirmed, it is recognized that the reflected light of the retroreflector 2 is detected.
[0030]
Due to the configuration of the guidance facility, when the laser beam a, b is irradiated from the moving body 1 over the entire circumference of the moving body 1 and the light receiving signal of the first light receiving element 32 is input, the light receiving signal of the second light receiving element 34 is received. When the input of the light receiving signal of the second light receiving element 34 is confirmed, it is recognized that the reflected light of the retroreflector 2 is detected, and the rotation angle detector 31 at this time detects it. By storing the detected mirror rotation angle Θ, the arrangement angle of each retroreflector 2 around the moving body 1 is detected and moved from the position of each retroreflector 2 around the moving body 1. The current position of the body 1 is measured. The moving body 1 moves along a preset route based on the measured current position.
[0031]
In this way, the retroreflector 2 and other noises (regular reflectors 41 such as windows, metal frames, and pipes) can be distinguished, so that disturbance noise can be removed and position misdetection due to noise can be prevented. Further, by combining with a guidance method, accurate and accurate guidance with no influence of reflected noise can be performed. Also, noise can be removed in hardware, and the burden of signal processing in the arithmetic processing unit 40 can be reduced.
[0032]
In this embodiment, two laser beams a and b are used. However, as shown in FIG. 4, the first semiconductor laser 11 is the center and the second semiconductor laser 13 is planar. A third semiconductor laser 13 'is provided at a position of 90 degrees, a light receiving element for the third semiconductor laser 13' is provided, and three laser beams are used to detect whether the reflector is a retroreflector. Can do. At this time, the combination of the semiconductor laser and the light receiving element used for recognition can be determined by the orientation of the window portion 20 provided on the side surface of the cylindrical body 19 that can be detected by the rotation angle detector 39.
[0033]
In FIG. 4, in order to avoid accidentally detecting both reflected lights when the regular reflector 41 exists near the “left and right” of the retroreflector 2 when viewed from the moving body 1, A combination of a semiconductor laser and a light receiving element whose arrangement is matched according to the direction of 20 is used (actually, the pair of the semiconductor laser and the light receiving element is changed every time the direction of the window portion 20 is changed by 90 degrees. ). In FIG. 4A, when the semiconductor lasers 11 and 13 having the same alignment as the direction of the window 20 are used and the direction of the window 20 is at a position rotated by 90 degrees, as shown in FIG. In addition, the semiconductor lasers 11 and 13 ′ having the same orientation and alignment as the window portion 20 are used. In this way, when the alignment is matched according to the orientation of the window portion 20, that is, when the orientation of the reflection mirror 21 is coincident with the orientation of the semiconductor lasers, as shown in FIG. A laser beam is used. Therefore, when the regular reflector 41 is present near the left and right of the retroreflector 2 when viewed from the moving body 1, it is possible to avoid accidentally detecting both reflected lights.
[0034]
In addition, when the regular reflector 41 exists near the “upper and lower” positions of the retroreflector 2 when viewed from the moving body 1, in order to avoid accidentally detecting both reflected lights, What is necessary is just to use the group of the semiconductor laser and light receiving element from which arrangement | sequence differs 90 degree | times according to direction.
[0035]
Thus, when the specular reflector 41 is near the retroreflector 2, depending on the position, by using effective light reception (by selecting a pair of semiconductor laser and light receiving element to be used, or Further, noise (window, metal frame, pipe, etc.) can be removed and the identification accuracy can be improved.
[0036]
Needless to say, the number of rays to be irradiated is not limited to three and can be further changed at different angles.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by irradiating a plurality of light beams having different angles to the reflector to be detected, and confirming whether at least two or more reflected lights of the plurality of light beams are received, It can be recognized whether or not the light is reflected from the retroreflector, and thus other noises (window, metal frame, pipe, etc.) can be removed.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a moving body equipped with guidance equipment for realizing a reflected light identification method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the reflected light identification method.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the reflected light identification method.
FIG. 4 is an explanatory diagram of guidance equipment for realizing a reflected light identification method according to another embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of position measurement by a laser guidance facility.
[Explanation of symbols]
1 moving body 2 retroreflector
11, 13, 13 'semiconductor laser
17 conduit
19 Tube
20 Window
21 Reflection mirror
22, 25 pulley
23 DC motor
26 belt
31 Half mirror
32, 34 Light receiving element
38 Encoder
39 Rotation angle detector
40 Arithmetic processing part a 1st laser beam b 2nd laser beam A, B, C Installation position of retroreflector

Claims (3)

A method of identifying reflected light by irradiating a reflector to be detected with light and identifying whether the reflected light is reflected from a retroreflector,
When a plurality of light beams having different angles are irradiated to the reflector to be detected, and at least two or more reflected lights of the plurality of light beams are received, the reflected light from the retroreflector using effective light reception And a reflected light identification method. A reflected light identification device that irradiates a light beam to a reflector to be detected and identifies whether the reflected light is a reflected light from a retroreflector,
Light irradiating means for irradiating a plurality of light beams having different angles to the reflector to be detected;
A light detecting means for detecting reflected light of the plurality of light rays;
Recognizing means for recognizing the reflected light from the retroreflector using effective light reception when at least two or more reflected lights of the plurality of light rays are received by the light detecting means. Reflected light identification device. A position detection device for a moving body that moves within a predetermined area,
A plurality of retroreflectors are provided at predetermined positions in the region,
In the moving body,
A light irradiation means for irradiating a plurality of light beams having different angles over the entire circumference while rotating,
A light detecting means for detecting reflected light of the plurality of light rays;
An angle detection means for detecting a rotation angle of the light irradiation means;
Recognizing means for recognizing the reflected light from the retroreflector using effective light reception when at least two or more reflected lights of the plurality of light beams are received by the light detecting means;
When the recognizing means recognizes the reflected light from the retroreflector, the rotation angle of the light irradiating means detected by the angle detecting means is stored, and the current rotation of the moving object is stored by the stored rotation angle. A position detection apparatus for a moving body, characterized in that a measuring means for measuring a position is provided.

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