JPH1038901A - 非接触速度計 - Google Patents
非接触速度計Info
- Publication number
- JPH1038901A JPH1038901A JP22026096A JP22026096A JPH1038901A JP H1038901 A JPH1038901 A JP H1038901A JP 22026096 A JP22026096 A JP 22026096A JP 22026096 A JP22026096 A JP 22026096A JP H1038901 A JPH1038901 A JP H1038901A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measured
- ccd
- image
- image sensor
- speed
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高精度で安価な非接触速度計を得る。
【構成】ＣＣＤエリアイメージセンサ１上にレンズ２を
介して被測定物体４の表面像を結像させＨＤ間隔をゆっ
くり変化させＣＣＤの映像出力の高周波成分が最も多く
なるＶを求める。
介して被測定物体４の表面像を結像させＨＤ間隔をゆっ
くり変化させＣＣＤの映像出力の高周波成分が最も多く
なるＶを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走行しているシート材な
どの被測定物体の速度および走行積算長を測定する速度
計に関する。
どの被測定物体の速度および走行積算長を測定する速度
計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の非接触速度計はレーザースペック
ルパターンを測定原理としたもの、ドップラー効果を測
定原理としたものなどがある。
ルパターンを測定原理としたもの、ドップラー効果を測
定原理としたものなどがある。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】本発明が解決しよう
とする課題は、従来の測定方式の難点即ち、レーザース
ペックルパターン式では精度の粗さの難点とその高価で
複雑なスペックルパターン相関判定方式の難点、ドップ
ラー効果方式では、室温補正要因による測定精度の荒さ
の難点を解消するのが課題である。また速度計は前記産
業上の利用分野で述べたシート材の生産現場では走行積
算長を算出するためのセンサとしての機能も兼ねさせる
場合が多い。なぜならばシート材の生産現場では生産高
即ち、走行積算長も重要であるためである。この場合は
速度計の出力信号を時間積分すれば走行積算表が算出で
きる訳であるが、従来技術では、非接触方式は精度が悪
く、従って図３に示すごとくはずみ車８をロール３の上
を走行している、被測定物体４の上にのせて自由回転さ
せ、１回転毎に電気パルスを発生させ、そのパルスをカ
ウントする接触式の速度計／積算走行長計が実用になっ
ている。
とする課題は、従来の測定方式の難点即ち、レーザース
ペックルパターン式では精度の粗さの難点とその高価で
複雑なスペックルパターン相関判定方式の難点、ドップ
ラー効果方式では、室温補正要因による測定精度の荒さ
の難点を解消するのが課題である。また速度計は前記産
業上の利用分野で述べたシート材の生産現場では走行積
算長を算出するためのセンサとしての機能も兼ねさせる
場合が多い。なぜならばシート材の生産現場では生産高
即ち、走行積算長も重要であるためである。この場合は
速度計の出力信号を時間積分すれば走行積算表が算出で
きる訳であるが、従来技術では、非接触方式は精度が悪
く、従って図３に示すごとくはずみ車８をロール３の上
を走行している、被測定物体４の上にのせて自由回転さ
せ、１回転毎に電気パルスを発生させ、そのパルスをカ
ウントする接触式の速度計／積算走行長計が実用になっ
ている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に被測定物体の移動を光学的にＣＣＤエリアイメージセ
ンサ上の像の移動に置き換え、ＣＣＤの出力波形を処理
して被測定物体の速度を求める。
に被測定物体の移動を光学的にＣＣＤエリアイメージセ
ンサ上の像の移動に置き換え、ＣＣＤの出力波形を処理
して被測定物体の速度を求める。
【０００５】図１に於手被測定物体４の表面の像をＣＣ
Ｄエリアイメージセンサ１上に結像させる。即ち図２に
於て代表的な撮像領域６のなかの代表的な撮像点αはＣ
ＣＤ上の結像点Ａに結像する。
Ｄエリアイメージセンサ１上に結像させる。即ち図２に
於て代表的な撮像領域６のなかの代表的な撮像点αはＣ
ＣＤ上の結像点Ａに結像する。
【０００６】図２に於て被測定物体は速度υにて走行し
ている。α点の像であるＡ点は撮像縮小率をＭとする
と、Ｖ＝υ÷Ｍである。ここでＶはＣＣＤ上のＡ点の移
動速度である。即ちＡ点はＶＤ方向に速度Ｖで移動す
る。ここでＭは図１に於て代表的な光像５で示される撮
像縮小率である。
ている。α点の像であるＡ点は撮像縮小率をＭとする
と、Ｖ＝υ÷Ｍである。ここでＶはＣＣＤ上のＡ点の移
動速度である。即ちＡ点はＶＤ方向に速度Ｖで移動す
る。ここでＭは図１に於て代表的な光像５で示される撮
像縮小率である。
【０００７】ＣＣＤエリアイメージセンサは図２に於
て、ＨＤ方向の駆動パルス間隔を可変することにより、
ＶＤ方向のＡの速度に対応する速度（本発明に於てＶＤ
スクロール速度と定義する）を可変することが出来る。
（但し１回のＶＤ内ではＨＤパルス間隔は一定）
て、ＨＤ方向の駆動パルス間隔を可変することにより、
ＶＤ方向のＡの速度に対応する速度（本発明に於てＶＤ
スクロール速度と定義する）を可変することが出来る。
（但し１回のＶＤ内ではＨＤパルス間隔は一定）
【０００８】図４に於て上段の波形図はＶＤスクロール
速度が被測定物体の走行速度に一致させた場合（即ちＶ
Ｄ１＝Ｖ）のＣＣＤの映像出力である。図４に於て下段
の波形図はＶＤスクロール速度が被測定物体の走行速度
と異なる場合（即ちＶＤ２≠Ｖ）のＣＣＤの映像出力で
ある。
速度が被測定物体の走行速度に一致させた場合（即ちＶ
Ｄ１＝Ｖ）のＣＣＤの映像出力である。図４に於て下段
の波形図はＶＤスクロール速度が被測定物体の走行速度
と異なる場合（即ちＶＤ２≠Ｖ）のＣＣＤの映像出力で
ある。
【０００９】図４に於て上段の波形は下段の波形に比べ
て高周波成分が多い。逆に言えば下段の波形は上段の波
形に比べて光学的にボケている（即ち光学的な鮮明さが
ない）。これは走行している電車から窓外を眺めている
場合に、併走している電車があった場合に、その併走し
ている電車の速度が自分の乗っている電車の速度に偶然
一致した場合に、眼には光学的なボケがなく鮮明に相手
の電車の像が見えるのと同じ事情である。
て高周波成分が多い。逆に言えば下段の波形は上段の波
形に比べて光学的にボケている（即ち光学的な鮮明さが
ない）。これは走行している電車から窓外を眺めている
場合に、併走している電車があった場合に、その併走し
ている電車の速度が自分の乗っている電車の速度に偶然
一致した場合に、眼には光学的なボケがなく鮮明に相手
の電車の像が見えるのと同じ事情である。
【００１０】図１のＣＣＤエリアイメージセンサ１に１
−１の電力線及び制御線で電力及び制御信号を供給しＣ
ＣＤの映像出力をＣＣＤ映像出力線１−２で映像処理回
路１−３にてハイパス波形処理して速度υを決定する。
ハイパスは図２に於て代表的な撮像領域６について平均
処理する。
−１の電力線及び制御線で電力及び制御信号を供給しＣ
ＣＤの映像出力をＣＣＤ映像出力線１−２で映像処理回
路１−３にてハイパス波形処理して速度υを決定する。
ハイパスは図２に於て代表的な撮像領域６について平均
処理する。
【００１１】図２に示す如くＣＣＤエリアイメージセン
サはセンサ部が碁盤目状のセンサ配置しており、代表的
には水平方向（ＨＤ方向）に７６８画票程度、垂直方向
（ＶＤ方向）に４８０画票程度の格子配列をしている。
サはセンサ部が碁盤目状のセンサ配置しており、代表的
には水平方向（ＨＤ方向）に７６８画票程度、垂直方向
（ＶＤ方向）に４８０画票程度の格子配列をしている。
【００１２】ＶＤスクロール速度を変えるには、図４に
示すごとくＨＤ１、ＨＤ２のようにＨＤ間隔をゆっくり
変えれば良い。
示すごとくＨＤ１、ＨＤ２のようにＨＤ間隔をゆっくり
変えれば良い。
【００１３】
【作用】スクロール速度ＶＤと被測定物体のＣＣＤ上の
走行速度Ｖとの差が大きく異なる程、ＣＣＤ映像の高周
波成分は少くなる。この作用を利用して常時ＶＤをυＶ
プラスマイナスアルファ（アルファは適当に定めた定
数）の範囲で常時可変して、常時Ｖ値をよこぎるように
すれば、本発明では被測定物体のυを決定できる作用を
有する。
走行速度Ｖとの差が大きく異なる程、ＣＣＤ映像の高周
波成分は少くなる。この作用を利用して常時ＶＤをυＶ
プラスマイナスアルファ（アルファは適当に定めた定
数）の範囲で常時可変して、常時Ｖ値をよこぎるように
すれば、本発明では被測定物体のυを決定できる作用を
有する。
【００１４】
【実施例】実施例について図１を参照して説明する。被
測定物体４の表面に焦点を合せたレンズ２により、ＣＣ
Ｄ１に発生する映像信号を映像処理回路１−３でハイパ
スフィルター処理する。最も高周波成分が多い時のＶか
ら被測定物体の走行速度υを決定する。またυを積分す
れば積算走行長が求まる。
測定物体４の表面に焦点を合せたレンズ２により、ＣＣ
Ｄ１に発生する映像信号を映像処理回路１−３でハイパ
スフィルター処理する。最も高周波成分が多い時のＶか
ら被測定物体の走行速度υを決定する。またυを積分す
れば積算走行長が求まる。
【００１５】なお（ＣＣＤエリアイメージセンサ）＋
（レンズ）＋（映像処理回路）の組は図１に於ては１組
であるが２組以上併設して精度の向上、あるいはυ決定
の時間間隔（測定ピッチ間隔〜即ち測定周期）の短縮等
に役立てて良いのは当然である。
（レンズ）＋（映像処理回路）の組は図１に於ては１組
であるが２組以上併設して精度の向上、あるいはυ決定
の時間間隔（測定ピッチ間隔〜即ち測定周期）の短縮等
に役立てて良いのは当然である。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、高精度かつ非接触式の速度計を提供できる。
またレーザースペックルパターン回路等高価な部品を含
まないので、安価で非接触式の速度計を提供できる。ま
た図１に於てロール３の回転７−１とシート速度の間の
ロールのすべりも無関係に速度が測定できる。
いるので、高精度かつ非接触式の速度計を提供できる。
またレーザースペックルパターン回路等高価な部品を含
まないので、安価で非接触式の速度計を提供できる。ま
た図１に於てロール３の回転７−１とシート速度の間の
ロールのすべりも無関係に速度が測定できる。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】ＣＣＤエリアイメージセンサの本発明との関連
を示す図である。
を示す図である。
【図３】従来方式の一例の模式図である。
【図４】ＣＣＤ映像出力の説明図である。
１………ＣＣＤエリアイメージセンサ １−１…電力線及び制御線 １−２…ＣＣＤ映像出力線 １−３…映像処理回路 ２………レンズ ３………ロール ４………被測定物体 ５………代表的な光線 ６………代表的な撮像領域 ７………被測定物体の走行を示す矢印 ７−１…ロールの回転を示す矢印 ８………はずみ車 α………代表的な撮像点 Ａ………結像点
Claims (2)
- 【請求項１】被測定物体の表面像をＣＣＤエリアイメー
ジセンサ上に結像させ、ＣＣＤの水平周期パルス間隔を
ゆっくり変化させ、ＣＣＤの映像信号出力を波形処理し
て、その処理結果から、被測定物体の移動速度を決定す
ることを特徴とした非接触速度計。 - 【請求項２】前記請求項１於て、波形処理が、ハイパス
フィルター処理を含む波形処理であることを特徴とした
非接触速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22026096A JPH1038901A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 非接触速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22026096A JPH1038901A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 非接触速度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038901A true JPH1038901A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16748403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22026096A Pending JPH1038901A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 非接触速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1038901A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1619154A2 (de) | 2004-07-12 | 2006-01-25 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Synchronisation eines Arbeitstaktes einer Einrichtung mit einem Bewegungsablauf eines entlang einer Bewegungsbahn bewegten Materials sowie Verfahren zur Verwendung dieser Vorrichtung |
| JP2006208381A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Xerox Corp | シートの動きを監視するための光学マウス・センサ |
| JP2010055064A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Ricoh Co Ltd | 速度検出装置及び多色画像形成装置 |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP22026096A patent/JPH1038901A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1619154A2 (de) | 2004-07-12 | 2006-01-25 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Synchronisation eines Arbeitstaktes einer Einrichtung mit einem Bewegungsablauf eines entlang einer Bewegungsbahn bewegten Materials sowie Verfahren zur Verwendung dieser Vorrichtung |
| DE102004033660B4 (de) * | 2004-07-12 | 2008-03-13 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Ermittlung einer von einem bewegten Material entlang einer Bewegungsbahn zurückgelegten Strecke |
| JP2006208381A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Xerox Corp | シートの動きを監視するための光学マウス・センサ |
| JP2010055064A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Ricoh Co Ltd | 速度検出装置及び多色画像形成装置 |
| US8587774B2 (en) | 2008-08-01 | 2013-11-19 | Ricoh Company, Ltd. | Velocity detecting device and multi-color image forming apparatus |
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