JPS58153105A - 光学式相対位置測定装置 - Google Patents
光学式相対位置測定装置Info
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- JPS58153105A JPS58153105A JP3623182A JP3623182A JPS58153105A JP S58153105 A JPS58153105 A JP S58153105A JP 3623182 A JP3623182 A JP 3623182A JP 3623182 A JP3623182 A JP 3623182A JP S58153105 A JPS58153105 A JP S58153105A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレール上を走行する移動体を所定位置に正確に
停止させる為、走行制御部に基準位置に対する移動体の
相対位置情報をフィードバック信号として送出する光学
式相対位置測定装置に関するものである。
停止させる為、走行制御部に基準位置に対する移動体の
相対位置情報をフィードバック信号として送出する光学
式相対位置測定装置に関するものである。
従来、このような走行中の移動体を所定位置に停止させ
る方法としては、所定の停止位置に機械的なストッパ機
構を設けて所定位置と移動体との位置決めを行なう方法
、及びレールにラックを切シ、これにパルスエンコーダ
をかみ合せて該エンコーダの発生するパルスを計数する
ことにより任意の基準位置から所定位置までの距離を算
出して位置決めを行なう方法があった。
る方法としては、所定の停止位置に機械的なストッパ機
構を設けて所定位置と移動体との位置決めを行なう方法
、及びレールにラックを切シ、これにパルスエンコーダ
をかみ合せて該エンコーダの発生するパルスを計数する
ことにより任意の基準位置から所定位置までの距離を算
出して位置決めを行なう方法があった。
しかしながら、上述した前者の方法では、所定位置毎に
ストッパ機構を設けねばならず、また後者の方法ではレ
ールにラックを切るなど加工が必要になり、両者共に手
数がかかり装置が高価になるという欠点があった。
ストッパ機構を設けねばならず、また後者の方法ではレ
ールにラックを切るなど加工が必要になり、両者共に手
数がかかり装置が高価になるという欠点があった。
本発明は係る従来方法の欠点を解消する為になされたも
のであり、基準位置に対する移動体の相対位置を測定し
て、その測定値を移動体の走行制御部にフィードバック
情報として入力し、移動体の位置を制御することで従来
方法のように、予めストッパ機構またはレールにラック
を設けて位置決めする必要はないことに着目してなされ
たものであり、基準位置に設けられたマークを移動体に
搭載されたマークスキャンカメラで光学的に読取ること
によシ、マークに対する移動体の相対位置を測定し、該
測定値を走行制御部にフィードバック情報として送出す
る簡易構成かつ安価な光学式相対位置測定装置を提供す
ることを目的としている０ 次に本発明の一実施例をブロック構成図たる第１図につ
いて説明する。第１図において、（１）は白地の紙（Ｆ
ｌ上の所定位置に設けられたマーク、（３）は００ Ｄ
（Ｏｈａｒｇ拳０ｕｐｐｌｅｄ Ｄｉｖｉｏｅ） ’
Ｉｌｌの一軸及びｎビットの光電素子を具え、スキャン
軸（第２図（ム）Ｒ）に沿って紙面（Ｐ）の読取り動作
を行ない、読取り動作毎に内部に存する読取り制御回路
（図示せず）が発生するｎ個のクロックパルス（８１）
を送出すると共に、光源（２）からの光の反射を受はカ
メラ視野内の面（ＩＰ）の明暗を閾値レベルに基づき内
部の２値化回路（図示せず）が変換し九２値化信号（８
２）を送出するマークスキャンカメラ、（４）はクロッ
クパルス（８１）及び２値化信号（Ｂ２）を入力し、各
暗部（例えば、第２図（ム）の（１） ＊ （１ａ ）
及び（１ｂ）） ｏ幅に応じた暗部クロックパルス（Ｂ
５）を出力する暗部クロック変換回路、（７）は１読取
りに係る前記クロックパルスの数と同数のｎをプリセッ
トしてマーク検出信号（８５）が発生するまで第１のゲ
ート（６）を介して入力されるクロックパルス（８１）
によりカウントダウンするダウンカウンタ、（８）は暗
部クロックパルス（８３）をマーク検出信号（Ｂ５）が
発生するまで第２のゲート（６）を介して入力しカウン
トアツプするアップカウンタ、（９）は該アップカウン
タ（８）のカウント値と予じめ設けられたマーク幅設定
値（Ｂ６）とを比較し、マーク幅設定値（Ｂ６）が大き
い場合にはアップカウンタ（８）にカウントリセット信
号（Ｂ４）を送出する一方、アップカウンタ（８）のカ
ウント値が大きい場合にはマーク検出信号（８５）を第
１のゲ−）（Ｉｓｌ及び第２のゲート（６）に送出する
比較回路、（至）はマーク検出信号（８５）の発生時の
アップカウンタ（８）のカウント値の半分の値を演算で
求めるマーク中心検出回路、Ｑｌ）は該マーク中心検出
回路−の値及びダウンカウンタ（７）の値を加算する加
算器であり、上述の各構成部（２）〜σ℃は移動体上に
搭載されている。
のであり、基準位置に対する移動体の相対位置を測定し
て、その測定値を移動体の走行制御部にフィードバック
情報として入力し、移動体の位置を制御することで従来
方法のように、予めストッパ機構またはレールにラック
を設けて位置決めする必要はないことに着目してなされ
たものであり、基準位置に設けられたマークを移動体に
搭載されたマークスキャンカメラで光学的に読取ること
によシ、マークに対する移動体の相対位置を測定し、該
測定値を走行制御部にフィードバック情報として送出す
る簡易構成かつ安価な光学式相対位置測定装置を提供す
ることを目的としている０ 次に本発明の一実施例をブロック構成図たる第１図につ
いて説明する。第１図において、（１）は白地の紙（Ｆ
ｌ上の所定位置に設けられたマーク、（３）は００ Ｄ
（Ｏｈａｒｇ拳０ｕｐｐｌｅｄ Ｄｉｖｉｏｅ） ’
Ｉｌｌの一軸及びｎビットの光電素子を具え、スキャン
軸（第２図（ム）Ｒ）に沿って紙面（Ｐ）の読取り動作
を行ない、読取り動作毎に内部に存する読取り制御回路
（図示せず）が発生するｎ個のクロックパルス（８１）
を送出すると共に、光源（２）からの光の反射を受はカ
メラ視野内の面（ＩＰ）の明暗を閾値レベルに基づき内
部の２値化回路（図示せず）が変換し九２値化信号（８
２）を送出するマークスキャンカメラ、（４）はクロッ
クパルス（８１）及び２値化信号（Ｂ２）を入力し、各
暗部（例えば、第２図（ム）の（１） ＊ （１ａ ）
及び（１ｂ）） ｏ幅に応じた暗部クロックパルス（Ｂ
５）を出力する暗部クロック変換回路、（７）は１読取
りに係る前記クロックパルスの数と同数のｎをプリセッ
トしてマーク検出信号（８５）が発生するまで第１のゲ
ート（６）を介して入力されるクロックパルス（８１）
によりカウントダウンするダウンカウンタ、（８）は暗
部クロックパルス（８３）をマーク検出信号（Ｂ５）が
発生するまで第２のゲート（６）を介して入力しカウン
トアツプするアップカウンタ、（９）は該アップカウン
タ（８）のカウント値と予じめ設けられたマーク幅設定
値（Ｂ６）とを比較し、マーク幅設定値（Ｂ６）が大き
い場合にはアップカウンタ（８）にカウントリセット信
号（Ｂ４）を送出する一方、アップカウンタ（８）のカ
ウント値が大きい場合にはマーク検出信号（８５）を第
１のゲ−）（Ｉｓｌ及び第２のゲート（６）に送出する
比較回路、（至）はマーク検出信号（８５）の発生時の
アップカウンタ（８）のカウント値の半分の値を演算で
求めるマーク中心検出回路、Ｑｌ）は該マーク中心検出
回路−の値及びダウンカウンタ（７）の値を加算する加
算器であり、上述の各構成部（２）〜σ℃は移動体上に
搭載されている。
上記構成を有する本発明の光学式相対位置測定装置の動
作を各部信号波形図九る篇２図（ム）〜（ｌりを参照し
て説明する。第２図（ム）に示すように、マーク（１）
及び汚点（１ａ）、 （１ｂ）がマークスキャンカメラ
（８）の視野０−ＣＬ内に位置しているとすると、マー
クスキャンカメラ（８）からは第２図（Ｂ）に示すクロ
ックパルス（Ｂ１）及び第２図（、）に示す２値化信号
（８２）。
作を各部信号波形図九る篇２図（ム）〜（ｌりを参照し
て説明する。第２図（ム）に示すように、マーク（１）
及び汚点（１ａ）、 （１ｂ）がマークスキャンカメラ
（８）の視野０−ＣＬ内に位置しているとすると、マー
クスキャンカメラ（８）からは第２図（Ｂ）に示すクロ
ックパルス（Ｂ１）及び第２図（、）に示す２値化信号
（８２）。
が送出される。この場合に、暗部クロック変換回路（４
）はこれら信号（８１）及び（８２）を入力して第２図
（１）に示すような暗部クロックパルス（８５）を出力
する。アツカクンタ（８）は、まず第２図（紛に示す第
１番目の暗部クロックパルス（Ｂ５）、すなわち、汚点
（１ａ）の幅に応じたパルスを受け、該パルス数をカウ
ントする。このアップカウンタ（８）のカウント動作終
了時（ｔ工）には、比較回路（９）はアップカウンタ、
（８）のカウント値をマーク幅設定値Ｘと比較する。
）はこれら信号（８１）及び（８２）を入力して第２図
（１）に示すような暗部クロックパルス（８５）を出力
する。アツカクンタ（８）は、まず第２図（紛に示す第
１番目の暗部クロックパルス（Ｂ５）、すなわち、汚点
（１ａ）の幅に応じたパルスを受け、該パルス数をカウ
ントする。このアップカウンタ（８）のカウント動作終
了時（ｔ工）には、比較回路（９）はアップカウンタ、
（８）のカウント値をマーク幅設定値Ｘと比較する。
第２図（ム）に示すように、汚点（１ａ）の幅はマーり
（１）の幅に満たないのでアップカウンタ（１）のカウ
ント値はマーク幅設定値！より小さく、それ故、比較回
路（９）からはカウントリセット信号（Ｂ４）が出力さ
れて、アップカウンタ（８）のカウント値はリセットさ
れる。
（１）の幅に満たないのでアップカウンタ（１）のカウ
ント値はマーク幅設定値！より小さく、それ故、比較回
路（９）からはカウントリセット信号（Ｂ４）が出力さ
れて、アップカウンタ（８）のカウント値はリセットさ
れる。
次に、アップカウンタ（８）に第２図（Ｅ）に示す第２
番目の暗部クロックパルス（Ｂ５）が入力された場合を
考えると、汚点（１ｂ）の幅はマーク（１）の幅に満た
ないので、第１番目の暗部クロックパルスが入力された
場合と同様にカウント動作終了時のカウント値はマーク
幅設定値！より小さく、それ故、比較回路（９）からは
カウントリセット信号（Ｂ４）が出力されてアップカウ
ンタ（８）のカウント値はリセットされる。
番目の暗部クロックパルス（Ｂ５）が入力された場合を
考えると、汚点（１ｂ）の幅はマーク（１）の幅に満た
ないので、第１番目の暗部クロックパルスが入力された
場合と同様にカウント動作終了時のカウント値はマーク
幅設定値！より小さく、それ故、比較回路（９）からは
カウントリセット信号（Ｂ４）が出力されてアップカウ
ンタ（８）のカウント値はリセットされる。
しかして、第２図（１ｃ）に示す第５番目の暗部クロッ
クパルス（８Ｓ ）、すなわち、マーク（１）の幅に応
するパルスが７ツプカウンタ〈８）に入力してカウント
されると、カウント動作終了時（ｔ、）におけるカウン
ト値ｙはマーク幅設定値Ｘより大きくなり、比較回路（
９）からはマーク検出信号（８５）が出力される。
クパルス（８Ｓ ）、すなわち、マーク（１）の幅に応
するパルスが７ツプカウンタ〈８）に入力してカウント
されると、カウント動作終了時（ｔ、）におけるカウン
ト値ｙはマーク幅設定値Ｘより大きくなり、比較回路（
９）からはマーク検出信号（８５）が出力される。
譲１のゲート（６）及び第２のゲート（６）は該マーク
検出信号（８５）の入力を受けて閉じるので、ダウンカ
ウンタ（７）及びアップカウンタ（８）はそれぞれカウ
ント動作を停止し、カウント値を保持する。なお、該カ
ウント保持時点ｔ、におけるダウンカウンタ（７）の値
Ｍは、＃Ｉ２図（Ｄ）に示すようにカメラの基準線Ｇか
らマーク（１）の右端までの船離に応するものであり、
アップカウンタ（８）の値ｙは第２図（１） Ｋ示すよ
うにマーク（１）の両端間の距離に応するものである。
検出信号（８５）の入力を受けて閉じるので、ダウンカ
ウンタ（７）及びアップカウンタ（８）はそれぞれカウ
ント動作を停止し、カウント値を保持する。なお、該カ
ウント保持時点ｔ、におけるダウンカウンタ（７）の値
Ｍは、＃Ｉ２図（Ｄ）に示すようにカメラの基準線Ｇか
らマーク（１）の右端までの船離に応するものであり、
アップカウンタ（８）の値ｙは第２図（１） Ｋ示すよ
うにマーク（１）の両端間の距離に応するものである。
そしてまた、ダウンカウンタ（テ）及びアップカウンタ
（８）のカウント動作が終了すると、マーク中心検出回
路（至）はアップカウンタ（８）の保持値たるマーり（
１）の両端間の距離に応する値ｙを部分して、マ一り（
１）の中心から端までの距離に応する値Ｍ／２を求め、
次に加算回路回はこの値Ｍ／２に％ダウンカウンタ（γ
）の保持値たるカメラ基準−Ｇからマーク（１）の右端
までの距離に応する値０Ｍを、加算し出力するのである
。これにより外部装置例えば、移動体の走行制御部（図
示せず）にはカウント値ｍ閤Ｍ ＋ （Ｎ／２）がフィ
ードバック情報として入力され、鋏走行制御部ではこの
フィードバック情報を用いて移動体の走行制御を行なっ
て移動体を正確な所定位置に停止させ得るのである。
（８）のカウント動作が終了すると、マーク中心検出回
路（至）はアップカウンタ（８）の保持値たるマーり（
１）の両端間の距離に応する値ｙを部分して、マ一り（
１）の中心から端までの距離に応する値Ｍ／２を求め、
次に加算回路回はこの値Ｍ／２に％ダウンカウンタ（γ
）の保持値たるカメラ基準−Ｇからマーク（１）の右端
までの距離に応する値０Ｍを、加算し出力するのである
。これにより外部装置例えば、移動体の走行制御部（図
示せず）にはカウント値ｍ閤Ｍ ＋ （Ｎ／２）がフィ
ードバック情報として入力され、鋏走行制御部ではこの
フィードバック情報を用いて移動体の走行制御を行なっ
て移動体を正確な所定位置に停止させ得るのである。
なお、マーク（１）中心からカメラの基準１１ｉｉ！Ｇ
までの距離自体は、カメラ視野ａ−ｅＬの距離をｂとお
くと、視野全体に応するクロックパルス数はｎであるの
で、 （ｍ−Ｌ）／ｎで表わされる。
までの距離自体は、カメラ視野ａ−ｅＬの距離をｂとお
くと、視野全体に応するクロックパルス数はｎであるの
で、 （ｍ−Ｌ）／ｎで表わされる。
以上説明した本発明の実施例においてはマーク中心検出
回路−を示しているが、ダウンカウンタ（７）及びアッ
プカウンタ（８）を共に逆２進コードのものを使用する
ことによりアップカウンタ（８）のカウント値のビット
シフトでマーク中心検出回路−と同様な機能を達成でき
るので該検出回路翰を省略することも可能であり、更に
上述の加算回路ａυもマイコン勢の外部計算機に置き換
えることも可能であり、それ故、回路構成を簡単にして
移動体搭載部分を減少し得る。また、上記実施例におい
てはカメラの視野の端を基準としてマーク中心までの距
離を＃１定しているが、カメラの中心（光軸）を基準に
測定し得ることも明らかである。
回路−を示しているが、ダウンカウンタ（７）及びアッ
プカウンタ（８）を共に逆２進コードのものを使用する
ことによりアップカウンタ（８）のカウント値のビット
シフトでマーク中心検出回路−と同様な機能を達成でき
るので該検出回路翰を省略することも可能であり、更に
上述の加算回路ａυもマイコン勢の外部計算機に置き換
えることも可能であり、それ故、回路構成を簡単にして
移動体搭載部分を減少し得る。また、上記実施例におい
てはカメラの視野の端を基準としてマーク中心までの距
離を＃１定しているが、カメラの中心（光軸）を基準に
測定し得ることも明らかである。
以上のように、本発明の光学式相対位置測定装置によれ
ば、移動体上に搭載されたマークスキャンカメラで基準
位置に設けられたマークを読取ることにより、所定位置
とカメラの相対位置、換言すれば所定位置と移動体との
相対位置が簡単に測定できるので、移動体の走行制御部
に容易にフィードバックをかけ得、ストツノく機構、レ
ールのラック等を用いずに簡単構成で移動体の停止位置
制御を正確に行なうことができ、装置が安価になり等実
用上着しい効果を有する。
ば、移動体上に搭載されたマークスキャンカメラで基準
位置に設けられたマークを読取ることにより、所定位置
とカメラの相対位置、換言すれば所定位置と移動体との
相対位置が簡単に測定できるので、移動体の走行制御部
に容易にフィードバックをかけ得、ストツノく機構、レ
ールのラック等を用いずに簡単構成で移動体の停止位置
制御を正確に行なうことができ、装置が安価になり等実
用上着しい効果を有する。
第１図は本発明による光学式相対位置測定装置の一実施
例を示すブロック構成図、第２図（ム）〜（１）は第１
図構成に係る各部の信号波形図である。 （１）・Φマーク （２）・拳光源（８）・拳
マークスキャンカメラ （４）・・暗部クロック変換回路 （６１１（６）・・ムＮＤゲート （テ）・・ダウンカウンタ （８）・・アツプカウンタ （９）・・比較回路 （至）・・マーク中心検出回路 αＪ・・加算回路 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − ε Ｘ
例を示すブロック構成図、第２図（ム）〜（１）は第１
図構成に係る各部の信号波形図である。 （１）・Φマーク （２）・拳光源（８）・拳
マークスキャンカメラ （４）・・暗部クロック変換回路 （６１１（６）・・ムＮＤゲート （テ）・・ダウンカウンタ （８）・・アツプカウンタ （９）・・比較回路 （至）・・マーク中心検出回路 αＪ・・加算回路 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − ε Ｘ
Claims (1)
- レール上を走行する移動体と離間して配設して所定位置
に設けられたマークと該移動体との相対距離を検出すべ
く該移動体上に搭載され、マーク設置面に対向するカメ
ラ視野内の明暗を光源よりの光のマーク設置面からの反
射量に基づいて読取り閾値レベルに基づき２値化した２
値化信号を送出すると共に、該読取り毎に設定個数のク
ロックパルスを送出するマークスキャンカメラと、該読
取りに係るクロックパルスの設定個数がプリセットされ
て、マーク検出信号が発生するまで前記クロックパルス
によりカウントダウンしマーク端からカメラ視野内の基
準１ｍまでの距離を検出するダウンカウンタと、前記ク
ロックパルス及び前記２値化信号を入力し各暗部の幅に
応じた暗部クロックパルスを出力する暗部クロック変換
回路と、咳暗部クロックパルスをマーク検出信号が発生
するまで入力してカウントアツプし各暗部の幅を検出す
るアップカウンタと、該アップカウンタのカウント値と
予め設定されているマーク幅設定値とを比較し該マーク
幅設定値が大きい場合には諌アップカウンタにカウント
リセット信号を送出する一方、アップカウンタのカウン
ト値が大きい場合には前記マーク検出信号を発生する比
較回路と、腋マーク検出信号発生時の前記アップカウン
タのカウント値に基づきマーク中心からマーク端までの
゛距離を算出するマーク中心検出回路と、皺マーク中心
検出回路の値及び前記ダウンカウンタの値を加算してマ
ーク中心からカメラ視野内の基準−責での距離を算出す
る加算器とから構成されたことを時機とする光学式相対
位置測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3623182A JPS58153105A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 光学式相対位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3623182A JPS58153105A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 光学式相対位置測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58153105A true JPS58153105A (ja) | 1983-09-12 |
| JPS6232404B2 JPS6232404B2 (ja) | 1987-07-14 |
Family
ID=12463992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3623182A Granted JPS58153105A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 光学式相対位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58153105A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61102807U (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-30 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0291310U (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-19 |
-
1982
- 1982-03-08 JP JP3623182A patent/JPS58153105A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61102807U (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232404B2 (ja) | 1987-07-14 |
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