JPH11281315A - Reflected light discriminating method and its apparatus, and position detecting apparatus of moving object which uses the reflected light discriminating apparatus - Google Patents

Reflected light discriminating method and its apparatus, and position detecting apparatus of moving object which uses the reflected light discriminating apparatus

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JPH11281315A
JPH11281315A JP10085251A JP8525198A JPH11281315A JP H11281315 A JPH11281315 A JP H11281315A JP 10085251 A JP10085251 A JP 10085251A JP 8525198 A JP8525198 A JP 8525198A JP H11281315 A JPH11281315 A JP H11281315A
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reflected light
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和志 平岡
Yoichiro Nakamura
陽一郎 中村
Yoshihiro Iso
好博 井漕
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洋敏 下田
Kazunari Oyoshi
一成 大吉
Hisatoshi Narasaki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflected light discriminating method which is accurate, simple and practical. SOLUTION: A reflecting body as a detection object is irradiated with two laser beams (a), (b) different in incidence angle, from semiconductor lasers 11, 13. When reflected lights of the two laser lights (a), (b) are received by passive elements 32, 34, the reflected lights from a retroreflection body 2 are discriminated. By this method, the retroreflection body 2 can be discriminated from other noise (regular reflection bodies 41 such as a window, a metal frame and a pipe). External disturbance noise can be eliminated and erroneous detection due to noise can be prevented in a laser induction system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、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
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflected light discriminating method for discriminating whether or not light is reflected from a retroreflector, an apparatus therefor, and a moving object position detecting device using the reflected light discriminating device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、所定座標に配置された3個の再帰
反射体を使用して移動体の現在位置を計測する方式が知
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a method of measuring a current position of a moving body using three retroreflectors arranged at predetermined coordinates.

【0003】再帰反射体は、立方体の1つの角を切り取
ったように互いに直交する3つの平らな反射面で構成さ
れる三角錐形のプリズムからなり、入射した光線を3つ
の面で反射させた後、正確に入射した方向に送り返す働
きをする。また再帰反射体として、三角錐型のプリズム
を複数敷きつめたようにシート状に加工したものも使用
されている。このシート状の再帰反射体は縦長にして使
用されることが多い。
The retroreflector consists of a triangular pyramid prism composed of three flat reflecting surfaces orthogonal to each other as if one corner of a cube was cut off, and the incident light was reflected by the three surfaces. Later, it works to send it back exactly in the direction of incidence. Further, as a retroreflector, a triangular pyramid-shaped prism processed into a sheet shape as if laid out in plural is also used. This sheet-shaped retroreflector is often used in a vertically long state.

【0004】上記移動体の現在位置の計測方法を図5に
より説明する。移動体1の所定位置を中心として、平面
的に回転する回転体から光線を発射して全周を走査し、
所定の3ヵ所{A点(X1 ,Y1 )、B点(X2 ,
Y2 )、C点(X3 ,Y3 )}に配置された再帰反
射体2からの反射光を入力したときの前記回転体の回転
角度を検出することにより行われる。
A method of measuring the current position of the moving object will be described with reference to FIG. A light beam is emitted from a rotating body that rotates two-dimensionally around a predetermined position of the moving body 1 to scan the entire circumference,
Predetermined three places: point A (X1, Y1), point B (X2,
Y2), and the rotation angle of the rotator when the reflected light from the retroreflector 2 arranged at the point C (X3, Y3)} is input is detected.

【0005】図5において、ψは移動体1のX軸からの
姿勢角度、L12はA点−B点間の距離、L13はA点−C
点間の距離、Θ1 はA点を検出したときの回転角度、
Θ2はB点を検出したときの回転角度、Θ3 はC点を検
出したときの回転角度、ε1はA点を原点としたB点の
X軸からの角度、ε2 はA点を原点としたB点−C点
間の角度である。
In FIG. 5, ψ is the attitude angle of the moving body 1 from the X axis, L12 is the distance between points A and B, and L13 is the points A and C.
The distance between points, 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 of point B from the X axis with point A as the origin, and ε2 is B with point A as the origin. It is the angle between point-C.

【0006】移動体1の位置(Xv,Yv)と姿勢角度
ψは次の式(1)〜(10)により求められる。(詳細
は、「システムと制御」第29巻第8号(1985)p.553
〜560参照。) Xv=X1 +k・(Q2 −Q1 ) …(1) Yv=Y1 −k・(P2 −P1 ) …(2) ψ=π−Θ1 +tan-1{(Yv−Y1 )/(Xv−X1 )} …(3 ) k=2(P1 ・Q2 −P2 ・Q1 ) /{(P2 −P1 )2 +(Q2 −Q1 )2 } …(4 ) P1 =L12・sin(α−ε1 )/2sinα …(5) Q1 =L12・cos(α−ε1 )/2sinα …(6) P2 =L13・sin(α+ε1 +ε2 )/2sinβ …(7) Q2 =−L13・cos(α+ε1 +ε2 )/2sinβ …(8) α=Θ1 −Θ2 …(9) β=Θ1 −Θ3 …(10) 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。 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。 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。
The position (Xv, Yv) and attitude 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.
See ~ 560. ) Xv = X1 + kQ (Q2−Q1) (1) Yv = Y1−kP (P2−P1) (2) ψ = π− { 1 + tan −1 } (Yv−Y1) / (Xv−X1) } ... (3) k = 2 (P1 · Q2 -P2 · Q1) / {(P2 -P1) 2 + (Q2 -Q1) 2} ... (4) P1 = L12 · sin (α-ε1) / 2sinα ... (5) Q1 = L12 · cos (α−ε1) / 2 sinα (6) P2 = L13 · sin (α + ε1 + ε2) / 2sinβ (7) Q2 = −L13 · cos (α + ε1 + ε2) / 2sinβ (8) α = Θ1−Θ2 (9) β = Θ1−Θ3 (10) In the above position measurement, the reflected light detected is a retroreflector 2.
It is necessary to identify whether the light is reflected light from the camera or reflected light (noise) from a regular reflector such as a window or a metal pipe. Therefore, the retroreflector 2 is provided as follows and identified. I have. Bar code type arrangement method A plurality of retroreflectors are arranged in a bar code and identified. Barcode pasting method A barcode is pasted on the back and front of the retroreflective body for identification.

【0007】[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。 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。 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。
However, the method of identifying reflected light by the above-described retroreflector has the following problems. Bar code type arrangement method There is a problem that the installation size of the retroreflector becomes large and signal processing becomes complicated. In addition, the angle information necessary for measuring the current position may be inaccurate. Furthermore, when the reflector accidentally exists in the gap between the retroreflectors forming the barcode, the barcode itself is not satisfied, and there is a possibility that an error may occur. Barcode pasting method Because the size of the retroreflector is limited, it becomes impossible to identify the pasted barcode when the distance is long,
There is a fear that the reflected light cannot be identified.

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an accurate, simple, and practical reflected light discriminating method and apparatus, and a mobile object position detecting apparatus using the reflected light discriminating apparatus.

【0009】[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。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 irradiates a light beam to a reflector to be detected, and the reflected light is reflected from a retroreflector. A reflected light identification method for identifying whether or not
A plurality of light beams having different angles are applied to the reflector to be detected, and when at least two or more reflected lights of the plurality of light beams are received, reflected light from the retroreflector is used using effective light reception. Is recognized.

【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。
According to the above method, when a plurality of light beams having different angles are radiated to the reflector to be detected, and if the reflector to be detected is a retroreflector, at least two reflected light beams are reflected. The light returns along the irradiated optical path, and the reflected light of these light rays is received. On the other hand, if the reflector to be detected is a specular reflector, the reflected light of one ray returns along the illuminated optical path, while the reflected light of another ray follows the illuminated optical path. Never return. Therefore, when reflected light of at least two or more light rays is received, it is recognized as reflected light from the retroreflector.

【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。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a reflected light discriminating apparatus for irradiating a light beam on a reflector to be detected and discriminating whether or not the reflected light is a reflected light from a retroreflector. A light irradiating unit that irradiates a plurality of light beams having different angles to the reflector to be detected, a light detecting unit that detects reflected light of the plurality of light beams, and a light detecting unit that detects the reflected light of the plurality of light beams. When at least two or more reflected lights are received, a recognizing means for recognizing the reflected light from the retroreflector using effective light reception is provided.

【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。
According to the above configuration, when a plurality of light beams having different angles are irradiated on the reflector to be detected, if the reflector to be detected is a retroreflector, at least two reflected light beams are reflected. The light returns along the illuminated light path, and reflected light of these light beams is received. On the other hand, if the reflector to be detected is a specular reflector, the reflected light of one ray returns along the illuminated optical path, while the reflected light of another ray follows the illuminated optical path. Never return. Therefore, when at least two 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】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。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a position of a moving body which moves within a predetermined area, wherein a plurality of retroreflectors are provided at predetermined positions of the area, and
Light irradiating means for irradiating a plurality of light beams having different angles over the entire circumference while rotating, light detecting means for detecting reflected light of the plurality of light rays, and an angle for detecting a rotation angle of the light irradiating means Detecting means; and recognizing means for recognizing as 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; By means, when it is recognized as reflected light from the retroreflector, the rotation angle of the light irradiation means detected by the angle detection means is stored, and the current position of the moving body is determined by the stored rotation angles. It is characterized in that a measuring means for measuring is provided.

【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。
According to the above arrangement, when at least two or more reflected lights are detected by the light detecting means, the reflected light is recognized as reflected light from the retroreflector by using effective light reception, and the light irradiation detected by the angle detecting means is detected. By storing the rotation angle of the means, the arrangement angle of each retroreflector about the center of rotation of the light irradiation means is detected, and the current position of the moving body is determined from the position of each retroreflector about these moving bodies. Is measured.

【0015】[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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It is assumed that three retroreflectors are arranged around the moving body as in FIG.

【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。
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a moving body equipped with guidance equipment for implementing a reflected light identification method according to an embodiment of the present invention. The movable body 1 such as a forklift is provided with a laser beam generating means for generating a laser beam, a rotating mirror means for irradiating the laser beam over the entire circumference in a plane, and a laser beam reflected from the reflector as guidance equipment. And a position detecting means of the moving body 1 are provided.

【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。
As shown in FIG. 1, the laser beam generating means is installed at a slight angle from the vertical direction with a first semiconductor laser 11 and a drive circuit 12 for irradiating the laser beam vertically upward. A second semiconductor laser 13 for irradiating a laser beam to a point where the laser beam of the first semiconductor laser 11 irradiates the reflecting mirror to be irradiated, and a driving circuit 14 for the second semiconductor laser 13.

【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。
With this configuration, the first semiconductor laser 11 irradiates the first laser beam a vertically upward through a half mirror to be described later, and the second semiconductor laser 13 obliquely vertically raises the second laser beam through the half mirror. The laser beam b is applied. The second laser beam b is applied to a point of the reflecting mirror where the first laser beam is applied.

【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。
The rotating mirror means comprises a vertical cylindrical conduit 17 serving as a path for the laser beams a and b,
Is connected below the center, and a cylindrical body 19 mounted on a ring-shaped bearing 18 and laser beams a and b guided from the conduit 17 and arranged in the cylindrical body 19 at an inclination of 45 degrees are connected to each other. A reflecting mirror 21 for reflecting and guiding to a window 20 provided on the side surface of the cylindrical body 19, and a first pulley fitted around the conduit 17 to rotate the conduit 17
22, a DC motor 23 and a drive circuit 24 thereof, a second pulley 25 directly connected to a rotation shaft of the DC motor 23,
Belt that transmits the torque of pulley 25 to first pulley 22
It consists of 26.

【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。
With this configuration, the DC motor 23
When driven by 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. The laser beams a and b which have been rotated and applied to the inside of the conduit 17 are applied to the entire periphery of the moving body 1 around the center position of the conduit 19 due to the rotation of the reflection mirror 21.

【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。
Light irradiation means is formed by the laser beam generating means and the rotating mirror means. The light detecting means includes a half mirror 31 disposed above the semiconductor lasers 11 and 13 so as to face the reflection mirror 21 at an inclination of 45 degrees. The half mirror 31 reflects the light from the first semiconductor laser 11. First laser beam a returned along the emitted optical path
Light receiving element 32 for receiving the reflected light of the
And the second semiconductor laser reflected by the half mirror 31
It comprises a second light receiving element 34 for receiving the reflected light of the second laser beam b returning along the optical path emitted from 13 and an amplifier 35 thereof.

【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。
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 respectively reflected by the half mirror 31 to be connected to the first light receiving element 32 and the first light receiving element 32. The light is incident on the second light receiving element 34, and the light receiving signals of the first light receiving element 32 and the second light receiving element 34 are amplified by the amplifiers 33 and 35, respectively.

【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。
The position detecting means is connected to the conduit 17 and detects an angle of rotation of the conduit 17.
A mirror rotation angle detector 39 for adding a pulse signal output from the encoder 38 to measure a rotation angle (irradiation angle of a laser beam) の of the reflection mirror 21 that makes the traveling direction of the moving body 1 0 °; And an arithmetic processing unit 40.

【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。
The arithmetic processing unit 40 includes a mirror rotation angle detector 32
Of the mirror rotation angle Θ output from the first light receiving element 32 amplified by the amplifiers 33 and 35, respectively.
And the light receiving signal of the second light receiving element 34
It is determined whether or not the reflected light detected by (1) is reflected light from the retroreflector 2 or reflected light from a regular reflector such as a window or a metal pipe. When it is recognized that there is, 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 detecting means serves as both the recognizing means and the measuring means.

【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。
A method of identifying reflected light in the arithmetic processing unit 40 will be described in detail. The method of measuring the current position is the same as the conventional method, and the description is omitted. First, when the direction of the reflection mirror 21 matches the direction of the arrangement of the semiconductor lasers 11 and 13, the laser beams a and b are emitted in the vertical direction as shown in FIG.

【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。
As shown in FIG. 2A, when the reflecting mirror 21 for irradiating the laser beam faces the retroreflector 2,
The retroreflector 2 functions to send the incident light beam back exactly in the incident direction, so that both the light receiving elements 32 and 34 detect the light. On the other hand, as shown in FIG. 2B, the reflection mirror 21 for irradiating the laser beam is
, The regular reflector 41 functions to reflect light rays at the same exit angle with respect to the incident angle and the perpendicular, so that the first
The light receiving element 32 detects light, and the second light receiving element 34 does not detect light.

【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。
Then, the cylindrical body 19 rotates and the reflecting mirror 21
Is different from the direction of the arrangement of the semiconductor lasers 11 and 13 by 90 degrees, the laser beams a and b are emitted in the left-right direction as shown in FIG.

【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。
In this case, similarly, when the reflecting mirror 21 for irradiating the laser beam faces the retroreflector 2, both the light receiving elements 32 and 34 detect light, and the reflecting mirror 21 for irradiating the laser beam is When facing the regular reflector 41, the first light receiving element 32 detects light, and the second light receiving element 34 does not detect light.

【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。
Therefore, the arithmetic processing unit 40 includes the amplifiers 33 and 35
When the light receiving signal of the first light receiving element 32 is inputted through the, it is confirmed whether the light receiving signal of the second light receiving element 34 is inputted,
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.

【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。
With the configuration of the above-mentioned guidance equipment, laser beams a and b are irradiated from the moving body 1 over the entire circumference of the moving body 1,
When the light receiving signal of the first light receiving element 32 is input, it is confirmed whether the light receiving signal of the second light receiving element 34 is input, and when the input of the light receiving signal of the second light receiving element 34 is confirmed, the retroreflector 2 Is detected, and the mirror rotation angle Θ detected by the rotation angle detector 31 at this time is stored, so that the arrangement angle of each of the retroreflectors 2 around the moving body 1 is determined. Is detected, and the current position of the moving body 1 is measured from the positions of the respective retroreflectors 2 around the moving body 1. The moving body 1 moves along a preset route based on the measured current position.

【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。
As described above, the retroreflector 2 and other noises (the regular reflector 41 such as a window, a metal frame, and a pipe) can be distinguished, so that disturbance noise can be removed and erroneous position detection due to the noise can be prevented. In addition, by combining with the guidance method, accurate, accurate, and safe guidance can be performed without the influence of the reflection noise. In addition, noise can be removed in hardware, and the load of signal processing on the arithmetic processing unit 40 can be reduced.

【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。
In this embodiment, two laser beams a and b are used. However, as shown in FIG.
13 is provided with a third semiconductor laser 13 '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 determine whether the reflector is a retroreflector. Can be detected. At this time, the combination of the semiconductor laser and the light receiving element used for recognition can be determined based on the direction of the window 20 provided on the side surface of the cylinder 19 that can be detected by the rotation angle detector 39.

【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。
In FIG. 4, the retroreflector 2 as viewed from the moving body 1
When the specular reflector 41 exists near the "left and right" of
In order to avoid accidentally detecting both reflected lights, a set of semiconductor lasers and light receiving elements that are aligned in accordance with the direction of the window 20 is used (actually, the Each time the direction changes by 90 degrees, the combination of the semiconductor laser and the light receiving element is changed). In FIG. 4A, when the semiconductor lasers 11 and 13 whose alignment is aligned with the direction of the window 20 are used, and when the direction of the window 20 is at a position rotated by 90 degrees, as shown in FIG. In addition, the semiconductor laser whose orientation matches the direction of the window 20
I use 11 and 13 '. As described above, when the arrangement is in accordance with the direction of the window 20, that is, when the direction of the reflection mirror 21 is in agreement with the arrangement of the semiconductor lasers, the light is emitted in the vertical direction as shown in FIG. A laser beam is used. Therefore, when viewed from the moving body 1, the retroreflector 2
When the specular reflector 41 is present near the left and right of the image, it is possible to avoid accidentally detecting both reflected lights.

【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。
When the specular reflector 41 is located near the “up and down” of the retroreflector 2 as viewed from the moving body 1, in order to avoid accidentally detecting both reflected lights,
A set of a semiconductor laser and a light receiving element whose arrangement differs by 90 degrees depending on the direction of the window 20 may be used.

【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。
As described above, when the regular reflector 41 is located near the retroreflector 2, the effective light reception is used according to the position (selection of the combination of the semiconductor laser and the light receiving element to be used). Or by turning off a combination of a semiconductor laser and a light receiving element that is not used), and noise (a window, a metal frame, a pipe, or the like) can be further removed, and the identification accuracy can be improved.

【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。
It is needless to say that the number of rays to be irradiated is not limited to three but can be increased by changing the angle.

【0037】[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。
As described above, according to the present invention, the reflector to be detected is irradiated with a plurality of light beams having different angles, and it is determined whether at least two or more reflected lights of the plurality of light beams have been received. By confirming, it is possible to recognize whether or not the light is reflected from the retroreflector, so that other noise (window,
Metal frames, pipes, etc.) can be removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a configuration diagram of a moving object equipped with guidance equipment for implementing a reflected light identification method according to an embodiment of the present invention.

【図2】同反射光識別方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the reflected light identification method.

【図3】同反射光識別方法の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the reflected light identification method.

【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。
FIG. 4 is an explanatory diagram of guidance equipment for realizing a reflected light identification method according to another embodiment.

【図5】レーザ誘導設備による位置測定の説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of position measurement by a laser guiding facility.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Moving body 2 Retroreflector 11, 13, 13 'Semiconductor laser 17 Conduit 19 Cylindrical body 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 unit a First laser beam b Second laser beam A, B, C Installation position of retroreflector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 陽一郎 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 井漕 好博 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 下田 洋敏 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 大吉 一成 大阪府大阪市西区京町堀1丁目15番10号 東洋運搬機株式会社内 (72)発明者 楢崎 久俊 大阪府大阪市西区京町堀1丁目15番10号 東洋運搬機株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoichiro Nakamura 1-7-89 Minami Kohoku, Suminoe-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Hitachi Zosen Corporation (72) Inventor Yoshihiro Igaki Minami-Kohoku, Suminoe-ku, Osaka-shi, Osaka 1-7-89 Inside Hitachi Zosen Corporation (72) Inventor Hirotoshi Shimoda 1-7-89 Minami Kohoku, Suminoe-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Inside Hitachi Zosen Corporation (72) Inventor Kazunari Daiyoshi Nishi-ku, Osaka City, Osaka Prefecture (15) Inventor Hisatoshi Narazaki 1-15-10, Kyomachibori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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反射光
識別方法。
1. A reflected light discriminating method for irradiating a light beam on a reflector to be detected and identifying whether or not the reflected light is a reflected light from a retroreflector, wherein the reflector to be detected is provided. Irradiating a plurality of light beams having different angles to each other, and when at least two or more reflected light beams of the plurality of light beams are received, recognizes the reflected light from the retroreflective body using effective light reception. A reflected light identification method.
【請求項2】 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反射光識別装置。
2. A reflected light discriminating device for irradiating a light beam to a reflector to be detected and identifying whether or not the reflected light is a reflected light from a retroreflector, wherein the reflector to be detected is provided. Light irradiating means for irradiating a plurality of light rays having different angles with respect to light; light detecting means for detecting reflected light of the plurality of light rays; and at least two or more reflected lights of the plurality of light rays are received by the light detecting means. A reflected light identifying device that recognizes the reflected light from the retroreflector by using the effective light reception when the reflected light is detected.
【請求項3】 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移動体の位置検出装置。
3. A position detecting device for a moving body moving in a predetermined area, wherein a plurality of retroreflectors are provided at predetermined positions in the area, and the moving body is rotated over the entire circumference while rotating. Light irradiating means for irradiating a plurality of light beams having different angles, light detecting means for detecting reflected light of the plurality of light rays, angle detecting means for detecting a rotation angle of the light irradiating means, and the light detecting means When at least two or more reflected lights of the plurality of light beams are received, a recognition unit that recognizes that the reflected light is a reflection light from the retroreflective body using effective light reception; When it is recognized that the reflected light is the reflected light, the rotation angle of the light irradiation means detected by the angle detection means is stored, and the measurement means for measuring the current position of the moving object is provided based on the stored rotation angles. Features Device for detecting a position of a moving body that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101420625B1 (en) * 2012-05-02 2014-07-17 인천대학교 산학협력단 Driving system of automatic guided vehicle and method of the same

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