JPH01163612A - Position detector for unmanned vehicle - Google Patents

Position detector for unmanned vehicle

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JPH01163612A
JPH01163612A JP62323370A JP32337087A JPH01163612A JP H01163612 A JPH01163612 A JP H01163612A JP 62323370 A JP62323370 A JP 62323370A JP 32337087 A JP32337087 A JP 32337087A JP H01163612 A JPH01163612 A JP H01163612A
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JP
Japan
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pattern
road surface
vehicle body
signal
optical system
Prior art date
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Pending
Application number
JP62323370A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsutaka Hori
充孝 堀
Junichi Shimomura
潤一 下村
Masakatsu Nomura
昌克 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To measure the position and speed of the unmanned body with high accuracy by providing a forming device which forms a random pattern on a road surface and an optical system which picks up an image of the road surface pattern. CONSTITUTION:The forming device which forms the random pattern on the surface of a traveling path is provided at an end part of the vehicle body 10 in a traveling direction, and a recovery device which collects formed pattern generating particles is arranged at the rear end part of the vehicle body 10. The optical system 20 is so constituted that an image is formed on a line sensor through a cylinder lens in a direction parallel to the line sensor and the sensor is at the focus in a vertical direction. The pattern of the road surface is detected by a video detection part 30 through the optical system 20 and inputted to a spatial filter 40. The filter 40 detects a specific spatial frequency component from the optically random pattern of the road surface and checks the behavior with time to measure the relative movement distance and speed of the vehicle body 10 to the road surface. The filter 40 calculates the sum of products by using an input value and a set pattern and an arithmetic processing part performs arithmetic processing. Consequently, the position and speed are measured with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 本発明は、無人車の位置検出装置に係り、特に無人車の
移動距離および走行速度を検出するのに有効な無人車の
位置検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a position detection device for an unmanned vehicle, and more particularly to a position detection device for an unmanned vehicle that is effective for detecting the moving distance and traveling speed of the unmanned vehicle.

B4発明の概要 本発明は、無人走行車の車体に走行状態を検出する検出
器を設置して種々の走行状態を検出する無人車の位置検
出装置において、 前記車体に走行路面にランダムパターンを積極的に形成
するランダムパターン形成器と光学系センサを設け、該
光学系センサの検出信号を1次元の空間フィルタ手段で
処理し、その出力から車体の2次元の位置、速度を検出
することにより、検出精度に優れた無人車の位置検出装
置を得るものである。
B4 Summary of the Invention The present invention provides a position detection device for an unmanned vehicle that detects various driving conditions by installing a detector for detecting driving conditions on the body of the unmanned vehicle. By providing a random pattern generator and an optical sensor to form a random pattern, processing the detection signal of the optical sensor with a one-dimensional spatial filter means, and detecting the two-dimensional position and speed of the vehicle body from the output, The present invention provides an unmanned vehicle position detection device with excellent detection accuracy.

C1従来の技術 従来、無人搬送車などの無人走行車の自動運転にあたっ
て、走行路」−に電磁誘導線や光学式反射テープを布設
して走行ガイドを形成する方式や、車軸、計測輪にエン
コーダやタコジゴ、ネレータを取り付けて、車輪の回転
に応じたパルス又は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。
C1 Conventional technology Conventionally, in the automatic operation of unmanned vehicles such as automatic guided vehicles, methods have been used in which electromagnetic induction wires and optical reflective tape are laid down on the travel path to form travel guides, and encoders are installed on axles and measurement wheels. There is a method of measuring the speed and travel distance of an unmanned vehicle from pulses or analog voltages corresponding to the rotation of the wheels by attaching a driver, an octopus, or a nerator.

1)1発明が解決しようとする問題点 従来の種々な位置検出装置においては、路面に誘導線や
反射テープ等を布設する走行路の加工を必要とし、その
加工作業か面倒であると共に、路面の凹凸、外力等によ
るli輪のスリップや車輪の19粍により精度良い胴側
か出来なかった。
1) Problems to be Solved by the Invention In various conventional position detection devices, it is necessary to process the running path by laying guide wires, reflective tape, etc. on the road surface, which is a troublesome process and also causes damage to the road surface. Due to unevenness, slippage of the li wheel due to external forces, etc., and 19 mm of the wheel, accurate body side could not be achieved.

この問題を解決するために、光学的検出手段を用い、そ
の検出信号をもとに演算処理して無人車の走行位置、速
度、走行距離を計測することも考えられるか、この方法
では路面のパターンが適当にランタムてない場合、例え
は鏡面に近い様な床の場合等においては精度良い計測は
出来ない。
In order to solve this problem, is it possible to use optical detection means and perform calculation processing based on the detection signal to measure the traveling position, speed, and traveling distance of the unmanned vehicle? If the pattern is not properly random, for example, if the floor is almost a mirror surface, accurate measurements cannot be made.

E 問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、車体
に該車体の走行時に路面にランダムパターンを形成する
ランタムパターン形成器を設けると共に、車体の底面部
に配設され走行路面のパターンを撮取する光学系と、該
光学系により撮取した映像パターンを所定の周期でサン
プリングして映像パターン信号を得る映像検出部と、該
映像検出部の映像パターン信号と予め設定された三角関
数設定信号を乗算し、該乗算信号を積分演算して三角関
数パターン信号を得るフィルタ手段と、該フィルタ手段
の三角関数パターン信号をもとに乗算加算処理して前記
車体の移動距離信号を算出する演算処理部によって無人
車の移動距離と速度を検出する。
E. Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and includes a random pattern forming device for forming a random pattern on the road surface when the vehicle body is running. an optical system disposed on the bottom portion for photographing a pattern of a running road surface; a video detection section that samples the video pattern photographed by the optical system at a predetermined period to obtain a video pattern signal; and the video detection section. filter means for multiplying a video pattern signal by a preset trigonometric function setting signal and performing an integral operation on the multiplied signal to obtain a trigonometric function pattern signal; The moving distance and speed of the unmanned vehicle are detected by an arithmetic processing unit that calculates a moving distance signal of the vehicle body.

F 実施例 以下に本発明の実施例を図面によって説明する。F Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例に係る無人車の位置検出装置の
ブロック図であって、10は無人車の車体、12は走行
車輪、20は車体10の底面部11に配設された光学系
である。30は光学系20の映像信号を入力とする映像
検出部、40は映像検出部30の映像検出信号を入力と
する空間フィルタ、50は演算処理部で、空間フィルタ
40のフィルタ出力信号をもとに演算処理して無人車の
移動距離、速度および現在位置を算出する。これらの光
学系20.映像検出部30.空間フィルタ40および演
算処理部50によって検出処理部60か構成される。
FIG. 1 is a block diagram of a position detection device for an unmanned vehicle according to an embodiment of the present invention, in which 10 is the vehicle body of the unmanned vehicle, 12 is a running wheel, and 20 is an optical device disposed on the bottom surface 11 of the vehicle body 10. It is a system. Reference numeral 30 denotes a video detection unit that receives the video signal from the optical system 20; 40 represents a spatial filter that receives the video detection signal from the video detection unit 30; and 50 represents an arithmetic processing unit that uses the filter output signal of the spatial filter 40 as an input. Arithmetic processing is performed to calculate the distance traveled, speed, and current position of the unmanned vehicle. These optical systems 20. Video detection section 30. The spatial filter 40 and the arithmetic processing section 50 constitute a detection processing section 60 .

本発明の最も特徴とするところは、車体10の進行方向
前端部に、走行路面上にランタムパターンを形成させる
ための、ランタムパターン形成器100を配設したこと
である。また、車体10の後端部には、パターン形成器
100によって形成されたパターン発生粒子を回収する
ための、ランダムパターン回収器80か配設されている
The most distinctive feature of the present invention is that a random pattern forming device 100 is provided at the front end of the vehicle body 10 in the traveling direction to form a random pattern on the road surface. Further, a random pattern collector 80 is disposed at the rear end of the vehicle body 10 to collect pattern generation particles formed by the pattern former 100.

ランタムパターン形成器+00は、第2図に示rように
(1′4成されている。すなわら、第2図において10
1は車体10の前輪+2.1.2を連結する車軸で、こ
の車軸101には駆動ブール102か設けられている。
The random pattern former +00 is configured as (1'4) as shown in FIG.
Reference numeral 1 denotes an axle that connects the front wheels +2.1.2 of the vehicle body 10, and a drive boule 102 is provided on this axle 101.

103は車体10の固定部(図示せず)に回転可能に支
承された回転軸、104は回転軸103に取りイ1(プ
られた被駆動プーリであって、駆動プーリ102にベル
I−]、 05を介して連結されている。106は回転
軸103に取り(=Iけられた円筒状のフルイである。
103 is a rotating shaft rotatably supported on a fixed part (not shown) of the vehicle body 10; 104 is a driven pulley pulled on the rotating shaft 103; , 05. 106 is a cylindrical sieve attached to the rotating shaft 103.

フルイ106の中に色のイ1いた粒子を入れて置き、車
軸101と連動して回転するフルイの目から粒子が路面
にこほれ落ち、ランタムなパターンを路面に描く。フル
イの目の形はランタムな形状とし、ランタムなパターン
を描いた粒子は吸引式等のランタムパターン回収器80
によって回収する。
Particles of different colors are placed in a sieve 106, and the particles fall onto the road surface from the eyes of the sieve, which rotates in conjunction with the axle 101, drawing a random pattern on the road surface. The eye shape of the sieve is a random shape, and particles with a random pattern are collected using a suction type or other random pattern collector 80.
Recover by.

第3図に示すように、映像検出部30はラインセンサ3
1.読出回路32およびアナログ/ディジタル変換器(
A/D変換器)33によって構成されている。空間フィ
ルタ40は掛算部41a。
As shown in FIG. 3, the video detection section 30 includes a line sensor 3
1. Readout circuit 32 and analog/digital converter (
A/D converter) 33. The spatial filter 40 is a multiplication unit 41a.

41b、パターン設定部42a、42b、積分演算部4
3a、43bによって構成されている。
41b, pattern setting sections 42a, 42b, integral calculation section 4
3a and 43b.

演算処理部50はローパスフィルタ51.a、51b、
三角関数演算部525位相演算部53.和算部54.掛
算部55.微分演算部56および回転軌跡演算部(m演
算部)70によって構成されている。m演算部70は、
第4図に示すように、正弦波信号演算部71a、7]、
b、掛算部72a。
The arithmetic processing unit 50 includes a low-pass filter 51 . a, 51b,
Trigonometric function calculation unit 525 phase calculation unit 53. Wasa calculation section 54. Multiplication section 55. It is composed of a differential calculation section 56 and a rotation locus calculation section (m calculation section) 70. The m calculation unit 70 is
As shown in FIG. 4, sine wave signal calculation units 71a, 7],
b, multiplication section 72a;

72b、前回値保持部であるデータ保持部73a〜73
G、和算部74a、74bによって構成されている。
72b, data holding units 73a to 73 which are previous value holding units;
G, and summation units 74a and 74b.

第6図は光学系20の具体的な構成例を示すもので、第
6図において、21は路面80からの反射光を受光する
シリンターレンズ、22はコリメートレンズである。ま
た、第7図は光学系の他の例を示すもので、路面80の
反射光をコリメートレンズ22でシリンダーレンズ23
に集束するものである。
FIG. 6 shows a specific example of the configuration of the optical system 20. In FIG. 6, 21 is a cylinder lens that receives reflected light from the road surface 80, and 22 is a collimator lens. Further, FIG. 7 shows another example of the optical system, in which the reflected light from the road surface 80 is reflected by the collimating lens 22 and the cylinder lens 23.
It is something that focuses on.

次に、上記構成の位置検出装置の動作について説明する
Next, the operation of the position detection device having the above configuration will be explained.

光学系20は第6図、第7図に示すように、シリンダー
レンズ21.24によってラインセンサ31と平行な方
向については該ラインセンサ31上に結像し、垂直な方
向に対してはラインセンサ31が焦点になるようにレン
ズ系か構成されている。光学系20の映像信号はそれぞ
れ映像検出部=8− 30で検出され、空間フィルタ40に入力される。
As shown in FIGS. 6 and 7, the optical system 20 forms an image on the line sensor 31 in a direction parallel to the line sensor 31 using a cylinder lens 21.24, and focuses an image on the line sensor 31 in a direction perpendicular to the line sensor 31. The lens system is constructed so that point 31 is the focal point. The video signals of the optical system 20 are detected by video detection sections 8 to 30, respectively, and input to the spatial filter 40.

空間フィルタ40は路面の光学的にランダムなパターン
から特定の空間的な周波数成分を検出し、その時間的な
挙動を調べることにより路面との相対的な車体の移動距
離と速度を計測する。
The spatial filter 40 detects a specific spatial frequency component from an optically random pattern on the road surface, and measures the moving distance and speed of the vehicle body relative to the road surface by examining its temporal behavior.

概略的には、第3図に示すように、路面80のパターン
を光学系20を介して映像検出部30によって検出し、
その出力を空間フィルタ40に入力する。空間フィルタ
40においては入力値と、予め計算し、予め設定して置
いた設定パターンを用いて積和演算を行う。ここでは、
正弦波パターンを用いている。設定パターンは、映像検
出部30のラインセンサ31の素子数とピッチで決まる
周期分のデータを持っている。空間フィルタの出力を演
算処理部50て演算処理して車の移動距R11を算出し
、この移動距離を時間で微分して速度を求める。また、
車の動きに比へて充分小さい周期で位置を検出するとき
は、2つの検出処理部の1周期での移動距離測定値の差
から車の方向の変化を求め、その変化の平均値でその期
間を走行したものとして車体の位置を求める。
Generally speaking, as shown in FIG. 3, a pattern on a road surface 80 is detected by an image detection section 30 via an optical system 20,
The output is input to the spatial filter 40. The spatial filter 40 performs a sum-of-products operation using the input value and a setting pattern calculated and set in advance. here,
It uses a sine wave pattern. The setting pattern has data for a period determined by the number of elements and pitch of the line sensor 31 of the video detection section 30. The output of the spatial filter is processed by the arithmetic processing unit 50 to calculate the moving distance R11 of the car, and this moving distance is differentiated with respect to time to find the speed. Also,
When detecting the position at a cycle that is sufficiently small compared to the movement of the car, the change in the direction of the car is calculated from the difference between the measured distances traveled in one cycle by the two detection processing units, and the average value of the changes is used to calculate the change in the direction of the car. The position of the vehicle body is determined based on the assumption that the vehicle has traveled during the period.

さらに詳しくは、第3図に示すように、路面80の映像
信号を光学系20を介して映像検出部30に入力する。
More specifically, as shown in FIG. 3, a video signal of the road surface 80 is input to the video detection section 30 via the optical system 20.

映像検出部30においてはラインセンサ31がその映像
を検出し、その映像検出信号を続出回路32が読み出し
、その映像検出信号をA/D変換して空間フィルタ40
に入力する。
In the video detection unit 30, the line sensor 31 detects the video, the video detection signal is read out by the output circuit 32, and the video detection signal is A/D converted and sent to the spatial filter 40.
Enter.

空間フィルタ40においては、掛算部41aで映像検出
部30からの映像検出信号とパターン設定部42aの正
弦波パターン設定信号を掛は合わせると共に、掛算部4
. ]、 bで映像検出信号とパターン設定部42bの
余弦波パターン設定信号を掛は合わせる。さらに第1の
掛算部4 ]、 aの掛算信号を積分演算部438で積
分しその積分信号aを出力すると共に、掛算部41bの
摺・算信号を第2の積分演算部431〕で積分し、その
積分信号すを出ツJする。
In the spatial filter 40, the video detection signal from the video detection section 30 and the sine wave pattern setting signal from the pattern setting section 42a are multiplied by the multiplication section 41a, and the multiplication section 4
.. ], b, the video detection signal and the cosine wave pattern setting signal of the pattern setting section 42b are multiplied together. Further, the first multiplication section 4] integrates the multiplication signal of a in an integral calculation section 438 and outputs the integrated signal a, and integrates the sliding/multiplication signal of the multiplication section 41b in a second integral calculation section 431]. , outputs its integral signal.

演算処理部50においては、積分信号をローパスフィル
タ51aに通して信号Saを得ると共に、積分信号S2
をローパスフィルタ51. bに通して信号sbを得る
。信号Saとsbはそれぞれ三角関数演算部52と回転
軌跡演算部(m演算部)70に入力される。三角関数演
算部52は信号Saとsbをもとに演算し、出力p −
arctan (S b/Sa)を算出する。位相演算
部53は入力ρと初期位相φをもとに(ρ−φ)/2π
を算出スル。
In the arithmetic processing unit 50, the integral signal is passed through a low-pass filter 51a to obtain a signal Sa, and an integral signal S2 is obtained.
A low pass filter 51. b to obtain signal sb. The signals Sa and sb are input to the trigonometric function calculation section 52 and the rotation locus calculation section (m calculation section) 70, respectively. The trigonometric function calculation unit 52 performs calculations based on the signals Sa and sb, and outputs p −
Arctan (S b/Sa) is calculated. The phase calculation unit 53 calculates (ρ−φ)/2π based on the input ρ and the initial phase φ.
Calculate it.

m演算部70では、第4図に示す如く、信号Saが正弦
波信号演算部71. aを通して掛算部72aとデータ
保持部73aに導かれ、信号sbは正弦波信号演算部7
1bを通して和算部74bとデータ保持部73bに導か
れる。掛算部72bはデータ保持部73aからの前回の
サンプリング値と現在のサンプリング値を乗算する。和
算部74は現在のサンプリング値とデータ保持部73b
の前回のサンプリング値を和算する。掛算部72bは掛
算部72aの乗算値と和算部74bの和算値とを乗算し
、和算部74aは掛算部72bの現在の乗算値とデータ
保持部73cによる前回値を加算してm信号を出力する
In the m calculation unit 70, as shown in FIG. 4, the signal Sa is input to the sine wave signal calculation unit 71. a to the multiplication unit 72a and the data holding unit 73a, and the signal sb is guided to the sine wave signal calculation unit 7
1b, it is guided to the summation section 74b and the data holding section 73b. The multiplication unit 72b multiplies the previous sampling value from the data holding unit 73a by the current sampling value. The summation unit 74 stores the current sampling value and the data holding unit 73b.
The previous sampled values of are summed. The multiplication unit 72b multiplies the multiplication value of the multiplication unit 72a and the summation value of the summation unit 74b, and the summation unit 74a adds the current multiplication value of the multiplication unit 72b and the previous value obtained by the data holding unit 73c to obtain m. Output a signal.

さらに演算処理部50においては、第3図に示ず如く、
和算部54かm演算部70のm信号と位相演算部53の
位相信号を和算し、この和算部54の加算値と空間フィ
ルタのピッチ(周期)Pを掛は算して移動距離を算出す
ると共に、この移動距離信号を微分演算部56に入力し
て速度を算出する。
Furthermore, in the arithmetic processing section 50, as shown in FIG.
The m signal of the summation unit 54 or the m calculation unit 70 and the phase signal of the phase calculation unit 53 are summed, and the added value of the summation unit 54 is multiplied by the pitch (period) P of the spatial filter to calculate the moving distance. At the same time, this moving distance signal is input to the differential calculation section 56 to calculate the speed.

空間フィルタの出力は、第5図に示すように、位相平面
上を小の動きに従って回転する。それ故、走行距離は次
式によって算出される。
The output of the spatial filter rotates on the phase plane according to a small movement, as shown in FIG. Therefore, the traveling distance is calculated by the following formula.

Xo−(2πm+ρ−P)/nK=mxP+(ρ−φ)
/2πP  −(5)但し、mは原点を中心にした軌跡
の回転数(反時計方向を正とする)、Xoは移動距離、
Pは空間フィルタのピッチ(周期)、ρ−arctan
 (S b/Sa)、0≦p < 2π、  P = 
ρ1. = O(初期値)である。
Xo-(2πm+ρ-P)/nK=mxP+(ρ-φ)
/2πP - (5) where m is the number of rotations of the trajectory around the origin (counterclockwise is positive), Xo is the distance traveled,
P is the pitch (period) of the spatial filter, ρ-arctan
(S b/Sa), 0≦p<2π, P=
ρ1. = O (initial value).

第8図1第9図は上述の動作フローを示すもので、第8
図は空間フィルタ40の演算フロー、第9図は演算処理
部50の演算フローである。
Figure 8 and Figure 9 show the above-mentioned operation flow.
The figure shows the calculation flow of the spatial filter 40, and FIG. 9 shows the calculation flow of the calculation processing section 50.

第8図に示すように、ステップS1でラインセンサ(C
CD)の出力をA/D変換して空間フィルタに入力する
。空間フィルタにおいては、ステップS2に示す如く、
窓関数データ1として正弦2/&(sin)パターンを
読み込み、この正弦波パターンとCCD出力の積和演算
を実行する(ステップS3)。次に、ステップS4に示
すように、窓関数データ2として余弦波(cO8)パタ
ーンを読み込み、この余弦波パターンとCCD出力の積
和演算を行う(ステップS5)。そして、ステップS6
に示すように、ステップ81〜S5の動作をCCDの素
子数例えば20 /1.8回繰り返す。
As shown in FIG. 8, in step S1, the line sensor (C
CD) is A/D converted and input to the spatial filter. In the spatial filter, as shown in step S2,
A sine 2/& (sin) pattern is read as window function data 1, and a product-sum operation of this sine wave pattern and the CCD output is executed (step S3). Next, as shown in step S4, a cosine wave (cO8) pattern is read as window function data 2, and a product-sum operation of this cosine wave pattern and the CCD output is performed (step S5). And step S6
As shown in the figure, the operations of steps 81 to S5 are repeated 1.8 times per the number of CCD elements, for example, 20.

第9図に示すように、演算処理部においては空間フィル
タの出力信号aとbをそれぞれ1次元のローパスフィル
タに通しくステップS7.S8)、ステップS9に示す
如く、位相平面」二軌跡か第一象現と第四象現の間を移
る回数を、第四象現から第一象現に移る方向を正として
、数えてm演算を実行する。次に、ステップS ]、 
Oに示すように、ρ= arctan (S b/ S
 a )を0≦ρ〈2πの範囲で計算して位相演算を実
行し、ステップSllに示ずように、m−P+(ρ−P
)/2π・Pを算出して距離演算を実行すると共に、ス
テップS12に示すように距離を微分して速度演算を実
行する。
As shown in FIG. 9, in the arithmetic processing section, the output signals a and b of the spatial filter are passed through a one-dimensional low-pass filter at step S7. S8), as shown in step S9, count the number of times the phase plane moves between the first and fourth quadrants, taking the direction of movement from the fourth quadrant to the first quadrant as positive, and calculate m. Execute. Next, step S ],
As shown in O, ρ= arctan (S b/S
a) in the range of 0≦ρ<2π to perform phase calculation, and as shown in step Sll, m-P+(ρ-P
)/2π·P and executes a distance calculation, and at the same time, as shown in step S12, the distance is differentiated and a speed calculation is executed.

第10図は本発明の他の実施例を示し、演算処理部とし
てマイクロコンピュータ90を用いたものである。マイ
クロコンピュータ90は中央処理部(CPU)91. 
 ランダムアクセスメモリ92゜リートオンリメモリ(
ROM)93およびバス94によって構成されている。
FIG. 10 shows another embodiment of the present invention, in which a microcomputer 90 is used as the arithmetic processing section. The microcomputer 90 includes a central processing unit (CPU) 91.
Random access memory 92° read only memory (
ROM) 93 and a bus 94.

前述のように路面のパターンを光学系を介してCCDに
よって検出し、その出力をA/D変換器を通してマイク
ロコンピュータ90に入力し、その値と、予め計算して
ROM93に格納しておいた設定パターンをもとに、前
述の如き演算処理を実行する。
As mentioned above, the road surface pattern is detected by the CCD via the optical system, and its output is inputted to the microcomputer 90 through the A/D converter, and its value and settings previously calculated and stored in the ROM 93 are Based on the pattern, the arithmetic processing described above is executed.

G9発明の効果 本発明は、以上の如く、車体に該車体の走行時に走行路
面上にランタムパターンを形成するランダムパターン形
成器と光学系センサを設け、該光学系センサの検出信号
を1次元のフィルタ手段で処理し、その出力から車体の
走行距離と速度を検出するようにしたから、誘導線1反
射テープ等の走行路の加工か不要にして、非接触で計測
することかでき、路面の凹凸や外力等によるスリップや
車輪の摩耗の影響を受けず精度良い位置、速度の計測が
出来る。
G9 Effects of the Invention As described above, the present invention provides a vehicle body with a random pattern former and an optical system sensor that form a random pattern on the road surface when the vehicle body runs, and detects the detection signal of the optical system sensor in one dimension. Since the traveling distance and speed of the vehicle body are detected from the output of the filter means, there is no need to process the travel path such as using reflective tape on the guide line 1, and measurement can be performed without contact with the road surface. It is possible to measure position and speed with high accuracy without being affected by slippage caused by unevenness or external force, or wheel wear.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による位置検出装置のブロック線図、第
2図はランダムパターン形成器の斜視図、第3図は本発
明の実施例による検出処理部の詳細を示すブロック図、
第4図は回転軌跡演算部のブロック図、第5図は回転軌
跡演算部の回転軌跡図、第6図および第7図はそれぞれ
光学系の構成図、第8図は空間フィルタの演算フロー図
、第9図は演算処理部の演算フロー図、第10図は検出
処理部の他の実施例を示すブロック図である。 10・・車体、11 ・車体の底面部、20・・光学系
、30・映像検出部、40 空間フィルタ、50 演算
処理部、60・・検出処理部、100・・ランダムパタ
ーン形成器。
FIG. 1 is a block diagram of a position detection device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a random pattern generator, and FIG. 3 is a block diagram showing details of a detection processing section according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a block diagram of the rotation trajectory calculation section, Fig. 5 is a rotation trajectory diagram of the rotation trajectory calculation section, Figs. 6 and 7 are configuration diagrams of the optical system, respectively, and Fig. 8 is a calculation flow diagram of the spatial filter. , FIG. 9 is a calculation flow diagram of the calculation processing section, and FIG. 10 is a block diagram showing another embodiment of the detection processing section. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10.. Vehicle body, 11. Bottom surface part of vehicle body, 20.. Optical system, 30. Image detection section, 40. Spatial filter, 50. Arithmetic processing section, 60.. Detection processing section, 100.. Random pattern former.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)車体の底面部に配設され走行路面のパターンを撮
取する光学系と、該光学系により撮取した映像パターン
を所定の周期でサンプリングして映像パターン信号を得
る映像検出部と、該映像検出部の映像パターン信号と予
め設定された三角関数設定信号を乗算し、該乗算信号を
積分演算して三角関数パターン信号を得るフィルタ手段
と、該フィルタ手段の三角関数パターン信号をもとに乗
算加算処理して前記車体の移動距離信号を算出する演算
処理部と、前記車体に設けられ該車体の走行に応じて前
記走行路面上にランダムパターンを形成するランダムパ
ターン形成器によって構成したことを特徴とする無人車
の位置検出装置。
(1) an optical system disposed on the bottom of the vehicle body that captures the pattern of the road surface; an image detection section that samples the image pattern captured by the optical system at a predetermined period to obtain an image pattern signal; filter means for multiplying the video pattern signal of the video detection section by a preset trigonometric function setting signal and performing an integral operation on the multiplied signal to obtain a trigonometric function pattern signal; an arithmetic processing unit that calculates a moving distance signal of the vehicle body by performing multiplication and addition processing; and a random pattern forming device that is provided on the vehicle body and forms a random pattern on the traveling road surface in accordance with the travel of the vehicle body. An unmanned vehicle position detection device featuring:
JP62323370A 1987-12-21 1987-12-21 Position detector for unmanned vehicle Pending JPH01163612A (en)

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