JPH0613517Y2 - 物体の通過位置検出装置 - Google Patents
物体の通過位置検出装置Info
- Publication number
- JPH0613517Y2 JPH0613517Y2 JP1988028405U JP2840588U JPH0613517Y2 JP H0613517 Y2 JPH0613517 Y2 JP H0613517Y2 JP 1988028405 U JP1988028405 U JP 1988028405U JP 2840588 U JP2840588 U JP 2840588U JP H0613517 Y2 JPH0613517 Y2 JP H0613517Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- reflecting
- detecting
- time
- passing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、所定の測定空間内を物体が通過したときに、
通過物体の経路の位置を検出する物体の通過位置検出装
置に関するものである。
通過物体の経路の位置を検出する物体の通過位置検出装
置に関するものである。
［従来の技術］ ある限られた空間に高速で物体が飛んでくるとき、物体
がその空間の内側を通過したかどうかは人間の目で判断
することが多い。
がその空間の内側を通過したかどうかは人間の目で判断
することが多い。
例えば、第６図に示すように、野球のストライクゾーン
Ｓに１００km／ｈ以上のスピードでボールＢが飛んでく
る場合、それがストライクが否かは審判の目で判断す
る。
Ｓに１００km／ｈ以上のスピードでボールＢが飛んでく
る場合、それがストライクが否かは審判の目で判断す
る。
［考案が解決しようとする課題］ この場合は正確な判断をするには高度な訓練が必要であ
り、また熟練した場合でも正確な判断は非常に難しい。
り、また熟練した場合でも正確な判断は非常に難しい。
測定空間内を通過した物体の通過位置までも検出するこ
とは更に難しい。
とは更に難しい。
従来、発光手段の光を反射手段に当て、発光手段の光を
望む位置に受光手段を配置しておき、反射手段の反射光
を受光手段が受光したかどうかにより物体の存在を光学
的に検出する装置があった。しかし、この装置では測定
空間を通過した物体の通過位置を高速にしかも正確に検
出することは難しかった。
望む位置に受光手段を配置しておき、反射手段の反射光
を受光手段が受光したかどうかにより物体の存在を光学
的に検出する装置があった。しかし、この装置では測定
空間を通過した物体の通過位置を高速にしかも正確に検
出することは難しかった。
本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、測定空間内を通過した物体の通過位置を瞬時
にしかも正確に検出できる物体の通過位置検出装置を実
現することを目的とする。
のであり、測定空間内を通過した物体の通過位置を瞬時
にしかも正確に検出できる物体の通過位置検出装置を実
現することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、 所定の測定空間内を物体が通過したときに、通過物体の
経路の位置を検出する物体の通過位置検出装置におい
て、 反射面を有し、この反射面上に測定空間が広がる反射手
段と、 この反射手段に対向して配置され、反射手段とともに測
定空間を挟み込んでいて、測定空間内に一定波長のレー
ザーパルスを発射する複数のパルス発射手段と、 各パルス発射手段毎に設けられていて、対応するパルス
発射手段から発射され測定空間内を通過し前記反射手段
で反射され再び測定空間を通過して戻ってきたレーザー
パルスを検出する複数の検出手段と、 この検出手段の検出パルスをもとに、反射手段で反射さ
れる前のレーザーパルスに欠けが生じた時刻と、反射さ
れた後のレーザーパルスに欠けが生じた時刻の差を求
め、この差の時間をもとに又はこの差の時間に発生した
レーザーパルスの個数をもとに前記通過物体の経路の反
射面からの高さを求め、各検出手段により検出した高さ
を組み合わせて通過物体の経路の位置を算出する演算部
と、を具備したことを特徴とする物体の通過位置検出装
置である。
経路の位置を検出する物体の通過位置検出装置におい
て、 反射面を有し、この反射面上に測定空間が広がる反射手
段と、 この反射手段に対向して配置され、反射手段とともに測
定空間を挟み込んでいて、測定空間内に一定波長のレー
ザーパルスを発射する複数のパルス発射手段と、 各パルス発射手段毎に設けられていて、対応するパルス
発射手段から発射され測定空間内を通過し前記反射手段
で反射され再び測定空間を通過して戻ってきたレーザー
パルスを検出する複数の検出手段と、 この検出手段の検出パルスをもとに、反射手段で反射さ
れる前のレーザーパルスに欠けが生じた時刻と、反射さ
れた後のレーザーパルスに欠けが生じた時刻の差を求
め、この差の時間をもとに又はこの差の時間に発生した
レーザーパルスの個数をもとに前記通過物体の経路の反
射面からの高さを求め、各検出手段により検出した高さ
を組み合わせて通過物体の経路の位置を算出する演算部
と、を具備したことを特徴とする物体の通過位置検出装
置である。
［実施例］ 以下、図面を用いて本考案を説明する。
第１図は本考案にかかる装置の原理図である。
図で、１は測定空間Ｓ内に周期τ、波長λのレーザーパ
ルスＰＡ（↓が１個のパルスに相当する）を発射するパ
ルス発射手段、２は測定空間Ｓ内を通過したレーザーパ
ルスＰＡを測定空間Ｓ内に反射する反射手段、３は反射
手段２で反射されたパルスＰＢ（↑が１個のパルスに相
当する）を検出する検出手段、４は検出手段３の検出パ
ルスの配列をもとに測定空間Ｓ内を物体が通過したか否
かを判断するとともに、通過した場合は通過経路の位置
を算出する演算部、５は演算部４の演算結果を表示する
表示部、６はパルス発射手段１の駆動や演算部４の演算
を制御する制御部である。
ルスＰＡ（↓が１個のパルスに相当する）を発射するパ
ルス発射手段、２は測定空間Ｓ内を通過したレーザーパ
ルスＰＡを測定空間Ｓ内に反射する反射手段、３は反射
手段２で反射されたパルスＰＢ（↑が１個のパルスに相
当する）を検出する検出手段、４は検出手段３の検出パ
ルスの配列をもとに測定空間Ｓ内を物体が通過したか否
かを判断するとともに、通過した場合は通過経路の位置
を算出する演算部、５は演算部４の演算結果を表示する
表示部、６はパルス発射手段１の駆動や演算部４の演算
を制御する制御部である。
このような装置で、第２図に示すように測定空間Ｓ内を
物体Ｍがｘ方向に移動して通過すると、反射手段２で反
射される前のパルスＰＡのうちＰＡ１と、反射された後
のパルスのうちＰＢ１は物体Ｍにより通常のパルスの経
路外に突き飛ばされる。従ってこの部分だけパルスが欠
けた配列になる。物体が過ぎ去った後は、再び等間隔で
パルスが配列される。
物体Ｍがｘ方向に移動して通過すると、反射手段２で反
射される前のパルスＰＡのうちＰＡ１と、反射された後
のパルスのうちＰＢ１は物体Ｍにより通常のパルスの経
路外に突き飛ばされる。従ってこの部分だけパルスが欠
けた配列になる。物体が過ぎ去った後は、再び等間隔で
パルスが配列される。
検出手段３は時間の経過に従ってパルスを検出していく
が、パルスＰＡ１とＰＢ１は検出されない。すなわち、
検出手段３の検出信号は第３図に示すように、時刻ｔＡ
とｔＢでパルスに欠けが生じる。２つの欠けの間にある
パルスは、通過物体から反射手段２までと、反射手段２
から通過物体までの間に配列されたパルスである。パル
スは一定周期で発生するため、正常なパルスの間隔は一
定になる。従って、パルスが欠けた２つの時刻の差ｔ＝
ｔＡ−ｔＢは、物体Ｍと反射手段２の距離ｈの２倍に応
じたものになる。
が、パルスＰＡ１とＰＢ１は検出されない。すなわち、
検出手段３の検出信号は第３図に示すように、時刻ｔＡ
とｔＢでパルスに欠けが生じる。２つの欠けの間にある
パルスは、通過物体から反射手段２までと、反射手段２
から通過物体までの間に配列されたパルスである。パル
スは一定周期で発生するため、正常なパルスの間隔は一
定になる。従って、パルスが欠けた２つの時刻の差ｔ＝
ｔＡ−ｔＢは、物体Ｍと反射手段２の距離ｈの２倍に応
じたものになる。
光速をｃとすると、λ＝ｃ×τがパルス波長になり、こ
の値が距離測定の分解能になる。例えば、τ＝１０-10
［ｓ］とすれば、ｃ＝３×１０10［cm／ｓ］より、分解
能は３［cm］となる。このため、２００［ＭHz］で発射
手段１を駆動すれば、３［cm］の精度で通過物体の高さ
方向の位置を検出できる。
の値が距離測定の分解能になる。例えば、τ＝１０-10
［ｓ］とすれば、ｃ＝３×１０10［cm／ｓ］より、分解
能は３［cm］となる。このため、２００［ＭHz］で発射
手段１を駆動すれば、３［cm］の精度で通過物体の高さ
方向の位置を検出できる。
高さｈを計測するには、時間ｔ内に検出されたパルスの
個数αをカウントし、 ｈ＝λ×α×（１／２） から算出してもよい。また、時間ｔをもとにすれば、α
＝ｔ／τより、 ｈ＝λ×（ｔ／τ）×（１×２） から算出してもよい。
個数αをカウントし、 ｈ＝λ×α×（１／２） から算出してもよい。また、時間ｔをもとにすれば、α
＝ｔ／τより、 ｈ＝λ×（ｔ／τ）×（１×２） から算出してもよい。
この場合、通過物体の移動速度が十分速く、発射パルス
と反射パルスを同時に付き飛ばすものとする。
と反射パルスを同時に付き飛ばすものとする。
このようなパルス発射手段と検出手段を１組にし、これ
らを平面的に複数組並べ、各組で検出した高さｈの値を
組合せれば、３次元的に物体の通過を検出できる。
らを平面的に複数組並べ、各組で検出した高さｈの値を
組合せれば、３次元的に物体の通過を検出できる。
次に、本考案にかかる装置の具体的な構成を説明する。
第４図及び第５図は本考案にかかる装置の一実施例の構
成図であり、第４図は検出部、第５図は回路部の構成を
示したものである。これらの図で、第１図と同一のもの
は同一符号を付ける。
成図であり、第４図は検出部、第５図は回路部の構成を
示したものである。これらの図で、第１図と同一のもの
は同一符号を付ける。
パルス発射手段１１〜１４と検出手段３１〜３４は反射
手段２の４隅に対向配置されている。
手段２の４隅に対向配置されている。
制御部６で、６１はパルス発射手段１１〜１４の駆動を
制御するパルス制御回路である。
制御するパルス制御回路である。
演算部４で、４１１〜４１４は検出手段３１〜３４の検
出パルスに欠けが生じたとき、欠けが生じた時刻の間の
時間ｔまたは時間ｔの間に検出されたパルスの個数を測
定する測定手段、４２１〜４２４は測定手段４１１〜４
１４の検出信号をもとに、式または式を用いて通過
物体の軌道の反射手段２からの高さｈを算出する位置算
出手段である。
出パルスに欠けが生じたとき、欠けが生じた時刻の間の
時間ｔまたは時間ｔの間に検出されたパルスの個数を測
定する測定手段、４２１〜４２４は測定手段４１１〜４
１４の検出信号をもとに、式または式を用いて通過
物体の軌道の反射手段２からの高さｈを算出する位置算
出手段である。
４３は高速動作する演算ユニットであり、位置算出手段
４２１〜４２４から送られてきた値と、コントローラ６
２により記憶手段６３から読み出したデータを比較し、
物体が測定領域を本当に通過したか否かを判断する。
４２１〜４２４から送られてきた値と、コントローラ６
２により記憶手段６３から読み出したデータを比較し、
物体が測定領域を本当に通過したか否かを判断する。
使用環境によっては、測定空間内を物体が通過しなくて
もノイズ等により検出パルスが欠ける場合がある。この
ため、使用環境に応じて物体が通過しない場合の検出パ
ルスの標準パターンを用意しておく必要がある。また、
物体が測定空間を対角状に横切った場合、測定空間のへ
りを通過した場合等における検出パルスの標準パターン
を用意しておいた方がより適切な判断ができる。記憶手
段６３から読み出されるデータはこのような標準パター
ンのデータである。
もノイズ等により検出パルスが欠ける場合がある。この
ため、使用環境に応じて物体が通過しない場合の検出パ
ルスの標準パターンを用意しておく必要がある。また、
物体が測定空間を対角状に横切った場合、測定空間のへ
りを通過した場合等における検出パルスの標準パターン
を用意しておいた方がより適切な判断ができる。記憶手
段６３から読み出されるデータはこのような標準パター
ンのデータである。
この演算ユニット４３では、上述した標準パターンを用
いてノイズあるいは外乱によるパルスの欠けを検出でき
る。
いてノイズあるいは外乱によるパルスの欠けを検出でき
る。
４４は演算結果を経由させて表示部５に与える外部出力
手段である。この演算結果は表示されると同時に、記憶
手段６３に記憶され、記憶情報は次回の測定で判断基準
として演算ユニット４３に再び提供される。
手段である。この演算結果は表示されると同時に、記憶
手段６３に記憶され、記憶情報は次回の測定で判断基準
として演算ユニット４３に再び提供される。
このような装置で、第４図に示すように、通過物体Ｍが
パルス発射手段１１，１３と検出手段３１，３３のパル
ス経路を通過すると、検出手段３１と３３の検出パルス
に欠けが生じ、測定手段４１１と４１３はそれぞれの時
間ｔを測定し、位置算出手段４２１と４２３は時間ｔか
ら通過経路の高さｈ１とｈ３を算出する。演算ユニット
４３は高さｈ１とｈ３を記憶手段６３からの読出しデー
タと比較し、物体が本当に測定空間内を通過したか否か
を判断する。そして、高さｈ１とｈ３の値が妥当な値で
あれば、演算ユニット４３は物体が測定空間を対角状に
通過したと判断し、このことを表示部５に表示させると
同時にこのときの検出パルスを記憶手段６３に記憶さ
せ、次回以降の判断基準にする。
パルス発射手段１１，１３と検出手段３１，３３のパル
ス経路を通過すると、検出手段３１と３３の検出パルス
に欠けが生じ、測定手段４１１と４１３はそれぞれの時
間ｔを測定し、位置算出手段４２１と４２３は時間ｔか
ら通過経路の高さｈ１とｈ３を算出する。演算ユニット
４３は高さｈ１とｈ３を記憶手段６３からの読出しデー
タと比較し、物体が本当に測定空間内を通過したか否か
を判断する。そして、高さｈ１とｈ３の値が妥当な値で
あれば、演算ユニット４３は物体が測定空間を対角状に
通過したと判断し、このことを表示部５に表示させると
同時にこのときの検出パルスを記憶手段６３に記憶さ
せ、次回以降の判断基準にする。
なお、パルス発射手段と検出手段の組は反射手段の４隅
以外の位置に配置されていてもよい。
以外の位置に配置されていてもよい。
［効果］ 本考案によれば、測定空間にレーザーパルスを当て、通
過物体によりレーザーパルスに欠けが生じたときに、反
射前のレーザーパルスに欠けが生じた時刻と、反射後の
レーザーパルスに欠けが生じた時刻の差を求め、この差
の時間が、（通過物体の反射面からの高さ）×２に比例
することを利用して通過物体の経路の位置を検出してい
る。これによって、測定空間を通過した物体の通過位置
を高速にしかも正確に検出することができる。
過物体によりレーザーパルスに欠けが生じたときに、反
射前のレーザーパルスに欠けが生じた時刻と、反射後の
レーザーパルスに欠けが生じた時刻の差を求め、この差
の時間が、（通過物体の反射面からの高さ）×２に比例
することを利用して通過物体の経路の位置を検出してい
る。これによって、測定空間を通過した物体の通過位置
を高速にしかも正確に検出することができる。
第１図は本考案にかかる装置の原理図、第２図及び第３
図は第１図の装置の動作説明図、第４図及び第５図は本
考案にかかる装置の一実施例の構成図、第６図は従来に
おける通過物体の検出のしかたの説明図である。 １１〜１４……パルス発射手段、２……反射手段、３１
〜３４……検出手段、４……演算部、Ｓ……測定空間、
Ｍ……物体。
図は第１図の装置の動作説明図、第４図及び第５図は本
考案にかかる装置の一実施例の構成図、第６図は従来に
おける通過物体の検出のしかたの説明図である。 １１〜１４……パルス発射手段、２……反射手段、３１
〜３４……検出手段、４……演算部、Ｓ……測定空間、
Ｍ……物体。
Claims (1)
- 【請求項１】所定の測定空間内を物体が通過したとき
に、通過物体の経路の位置を検出する物体の通過位置検
出装置において、 反射面を有し、この反射面上に測定空間が広がる反射手
段と、 この反射手段に対向して配置され、反射手段とともに測
定空間を挟み込んでいて、測定空間内に一定波長のレー
ザーパルスを発射する複数のパルス発射手段と、 各パルス発射手段毎に設けられていて、対応するパルス
発射手段から発射され測定空間内を通過し前記反射手段
で反射され再び測定空間を通過して戻ってきたレーザー
パルスを検出する複数の検出手段と、 この検出手段の検出パルスをもとに、反射手段で反射さ
れる前のレーザーパルスに欠けが生じた時刻と、反射さ
れた後のレーザーパルスに欠けが生じた時刻の差を求
め、この差の時間をもとに又はこの差の時間に発生した
レーザーパルスの個数をもとに前記通過物体の経路の反
射面からの高さを求め、各検出手段により検出した高さ
を組み合わせて通過物体の経路の位置を算出する演算部
と、を具備したことを特徴とする物体の通過位置検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988028405U JPH0613517Y2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 物体の通過位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988028405U JPH0613517Y2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 物体の通過位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01135382U JPH01135382U (ja) | 1989-09-18 |
| JPH0613517Y2 true JPH0613517Y2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=31251739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988028405U Expired - Lifetime JPH0613517Y2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 物体の通過位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613517Y2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013072999A1 (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 富士通株式会社 | 電子装置、携帯端末及び速度計測方法 |
| JPWO2013072999A1 (ja) * | 2011-11-14 | 2015-04-02 | 富士通株式会社 | 電子装置、携帯端末及び速度計測方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52473A (en) * | 1975-05-20 | 1977-01-05 | Koito Ind Co Ltd | System for photoelectrically detcting objects |
| JPS5930079A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式車両感知器 |
| JPS62116286A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Sharp Corp | 光変調型検出装置 |
-
1988
- 1988-03-03 JP JP1988028405U patent/JPH0613517Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013072999A1 (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 富士通株式会社 | 電子装置、携帯端末及び速度計測方法 |
| JPWO2013072999A1 (ja) * | 2011-11-14 | 2015-04-02 | 富士通株式会社 | 電子装置、携帯端末及び速度計測方法 |
| US9229023B2 (en) | 2011-11-14 | 2016-01-05 | Fujitsu Limited | Electronic apparatus, mobile terminal, and velocity measuring method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01135382U (ja) | 1989-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5926780A (en) | System for measuring the initial velocity vector of a ball and method of use | |
| US6821211B2 (en) | Sport swing analysis system | |
| US5833549A (en) | Sports trainer and game | |
| US5803823A (en) | Method and apparatus to determine object striking instrument movement conditions | |
| US5501463A (en) | Method and apparatus to determine object striking instrument movement conditions | |
| US3864030A (en) | Eye position measuring technique | |
| US5882204A (en) | Football interactive simulation trainer | |
| US5481355A (en) | Flying spherical body measuring apparatus | |
| GB2072519A (en) | Golf training and practice apparatus | |
| EP0554978A2 (en) | Monitoring system to measure flight characteristics of moving sports object | |
| JPS615860A (ja) | 野球の投球成績を評価する装置 | |
| JP2014500078A5 (ja) | ||
| US5614823A (en) | Apparatus and method for measuring head speed and opening angle using six sensors arranged in a rectangular format | |
| US4652121A (en) | Moving body measuring instrument | |
| KR101527255B1 (ko) | 단일 광원과 평면 센서부를 이용하여 물체의 물리량을 측정하는 방법 및 이를 이용하는 가상 골프 시스템 | |
| JPH0613517Y2 (ja) | 物体の通過位置検出装置 | |
| US5393974A (en) | Method and apparatus for detecting the motion variation of a projectile | |
| JPH07112048A (ja) | 移動体捕捉装置 | |
| US5871215A (en) | Arrow location apparatus | |
| JP2541428B2 (ja) | 飛翔球体計測装置 | |
| JP2865557B2 (ja) | 球状物体の速度及び位置同時測定装置とその測定方法 | |
| JPS6010562B2 (ja) | ボ−ル等の通過位置検出装置 | |
| JPH0698959A (ja) | 球体の飛翔計測装置 | |
| SU1672377A1 (ru) | Способ измерени скорости движени проводника с током | |
| KR20020059003A (ko) | 골프게임 시뮬레이터 |