JPS61156413A - Automatic follow-up device - Google Patents

Automatic follow-up device

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Publication number
JPS61156413A
JPS61156413A JP59276797A JP27679784A JPS61156413A JP S61156413 A JPS61156413 A JP S61156413A JP 59276797 A JP59276797 A JP 59276797A JP 27679784 A JP27679784 A JP 27679784A JP S61156413 A JPS61156413 A JP S61156413A
Authority
JP
Japan
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pulse
distance
output
pulses
given
Prior art date
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Pending
Application number
JP59276797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihide Sugino
杉野 芳英
Yasuhiro Takahashi
泰博 高橋
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.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP59276797A priority Critical patent/JPS61156413A/en
Publication of JPS61156413A publication Critical patent/JPS61156413A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0255Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using acoustic signals, e.g. ultra-sonic singals

Abstract

PURPOSE:To attain the automatic follow-up control by obtaining the distance and the relative angle to a target synchronously with a fixed cycle based on the output of each wave receiver for the impulsive ultrasonic wave sent cyclically from the target and controlling a shift mechanism according to said distance and relative angle. CONSTITUTION:The impulsive ultrasonic waves (a) are delivered from a ventilator 1a of a traveling target TAG1, and a projector 1b repeats emission of light synchronously with the delivery of the waves (a). The wave receivers S2-S-2 are distributed with prescribed spaces on a horizontal straight line, for example, at the side of a robot ROB2 for reception of the waves (a) and produce wave reception output (c)-(g). These outputs are given to an RX3 and this RX3 transmits the time difference pulses (h)-(m) of the prescribed width based on a synchronizing pulse (b) given from a CPG4 which produces clock pulses CLK. The pulses (h)-(m) are applied to each counter of a counter part CUT6. Thus a counting action is started for pulses CLK according to the pulse (b), and these pulses are given to an ALU7 after conversion into each count value. Thus the pulses CLK are averaged to obtain the distance and the relative angle to the TAG1. These distance and angle are given to a control part 8.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、目標体の移動に応じ、一定距離を保って追縦
を行なうロボット等の自動装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an automatic device such as a robot that follows a target object while maintaining a fixed distance according to its movement.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近来は、展示用、産業用等に各種のロボットが開発され
、次第に各種の目的に用いられつ\あるが、先導車また
は先導員等の移動する目標体に対して自動的に追縦し、
各種物品の運搬等を行なう自動装置の必要を生じている
In recent years, various robots have been developed for exhibitions, industrial use, etc., and are gradually being used for various purposes.
There is a need for automatic equipment for transporting various items.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

したがって1本発明は、移動する目標体に対し。 Therefore, one aspect of the present invention is directed to a moving target object.

一定の距離を保ちながら自動的に追縦して移動する自動
装置を提供するものである。
The present invention provides an automatic device that automatically follows and moves while maintaining a fixed distance.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前述の問題を解決するため1本発明はつぎの手段により
構成するものとなっている。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is constructed by the following means.

すなわち、移動する目標体から一定周期により送波され
るパルス状の超音波を各個に受波する複数の受波器と、
これら各受波器の谷受波出力に基づき、一定周期と同期
して目標体との距離および相対角度を求める演算部と、
距離および相対角度に基づいて移動機構を制御し目標体
と一定距離を保つ追縦制御を行なう制御部とを備えたも
のでろる。
That is, a plurality of receivers each individually receiving pulsed ultrasonic waves transmitted from a moving target object at a constant period;
a calculation unit that calculates the distance and relative angle to the target object in synchronization with a certain period based on the valley received wave output of each of these receivers;
It may be equipped with a control section that controls the moving mechanism based on the distance and relative angle and performs tracking control to maintain a constant distance from the target object.

〔作 用〕[For production]

したがって、移動する目標体から一定周期により送波さ
れるパルス状の超音波を複数の受波器により各個に受波
し、これらの各受波出力に応じて目標体との距離および
相対角度を演算部により求め、これの結果にしたがって
制御部が移動機構を制御し、目標体に対し一定距離を保
って追縦制御を行なうものとなり、目標体の移動に応じ
て自動的に追縦移動が行なわれる。
Therefore, pulsed ultrasonic waves transmitted from a moving target at regular intervals are individually received by multiple receivers, and the distance and relative angle to the target are determined according to the received wave outputs. The control unit controls the movement mechanism according to the result, and performs tracking control while maintaining a certain distance from the target object, and the tracking movement is automatically performed according to the movement of the target object. It is done.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を示す図によって本発明の詳細な説明する
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to figures showing examples.

第1図は全構成のブロック図、第2図は第1図における
谷部の波形を示すタイミングチャートであり、移動する
目標体(以下、TAG ) 1には、送波器1aおよび
投光器1bが備えられ、送波器1aからパルス状の超音
波(−)が例えば5Qmascの一定周期t3により反
復して送波されると共に、これと同期して投光器1bも
発光を反復するものとなっている。
FIG. 1 is a block diagram of the entire configuration, and FIG. 2 is a timing chart showing waveforms at the troughs in FIG. A pulsed ultrasonic wave (-) is repeatedly transmitted from the transmitter 1a at a constant period t3 of, for example, 5Qmasc, and the projector 1b also repeatedly emits light in synchronization with this. .

一方、自動走行する自動装置としてのロボット(以下、
ROB ) 2側には、例えば水平方向の同一直線上へ
所定の間隔により配された受波器S3〜S−1が設けて
あり、これらが超音波(、)を各個に受波し、受波出力
(C)〜(g)を生ずるものとなっており、これらは受
信部(以下、 RX ) 3へ与えられ、 TAGl側
の一定周期t3と同期した同期パルス(b)およびクロ
ックパルスαXを発生するクロックパルス発生器(以下
、 CPG ) 4からの同期パルス(b)に基づき、
超音波(a)の送波から受波までの時間差t8〜1−。
On the other hand, robots (hereinafter referred to as
On the ROB) 2 side, receivers S3 to S-1 are arranged, for example, on the same straight line in the horizontal direction at predetermined intervals, and these receive the ultrasonic waves (,) individually. Wave outputs (C) to (g) are generated, and these are given to the receiving section (hereinafter referred to as RX) 3, which generates a synchronizing pulse (b) and a clock pulse αX synchronized with a constant period t3 on the TAGl side. Based on the synchronization pulse (b) from the generated clock pulse generator (hereinafter referred to as CPG) 4,
Time difference t8-1- from transmission to reception of ultrasound (a).

に応じたパルス幅の時間差パルス(h)〜←)をRX3
が送出するものとなっている。
The time difference pulse (h) ~←) with a pulse width according to RX3
is to be sent.

なお、各受波出力(c)〜(2))は、各々が所定レベ
ルL、へ達したときを受波時点としている一方、この例
では、受波器S。の前方直線上にTAGlが存在するも
のとしである。
It should be noted that each of the received wave outputs (c) to (2)) is received at the time when each reaches a predetermined level L, and in this example, the wave receiver S. It is assumed that TAGl exists on the straight line in front of .

また、TAGIがROB2の誘導制御を行なう直前には
、投光器1bの発光をROBZ側の受光器5へ与え、こ
れによってCPG4を周期t8と同期した状態にセット
するものとなっており、これ以降は、TAGlおよびC
PG4において高安定度の水晶発振器等により原発振を
行なっているため2例えば30分間の実用上支障のない
一定時間中は両者間の同期状態が維持される。
Also, immediately before TAGI performs guidance control of ROB2, the light emitted from the emitter 1b is applied to the receiver 5 on the ROBZ side, thereby setting the CPG4 in a state synchronized with the period t8. , TAGl and C
Since the original oscillation is performed in the PG4 by a highly stable crystal oscillator or the like, the synchronized state between the two is maintained for a certain period of time, for example, 30 minutes, which is not a problem in practice.

時間差パルス(h)〜(ホ)は、各々がカウンタ詳(以
下、CUT ) 6の各カウンタへ与えられ、こ\にお
いテ、同期ハルス(b)にしたがってクロックパルスC
LKのカウントが開始され1時間差パルス(ト))〜−
の各パルス幅期間がクロックパルスCLKのカウント値
へ各個に変換されたうえ、演算部(以下、ALU ) 
?へ与えられる。
The time difference pulses (h) to (e) are each given to each counter (hereinafter referred to as CUT) 6, and the clock pulse C is given to each counter in accordance with the synchronization pulse (b).
LK counting starts and 1 time difference pulse (g))~-
Each pulse width period of is converted into a count value of the clock pulse CLK, and then
? given to.

すると、マイクロプロセツブ等のプロセツプおよびメモ
リ等からなるALU7は、同期パルス(b)に応じて割
込処理を開始し、各受波器S、l−S−、と対応する各
カウント値に基づき、クロックパルスCLKにしたがっ
て演算を行ない、各カウント値中のいずれか1対づ\の
組み合せに応じてTAGIとの個別距離を求め、かつ、
これらを平均してTAGlとの距離を求めると共に、T
AGlとの相対角度を求め、この結果をALtJ7と同
様の制御部(以下。
Then, the ALU 7, which consists of a processor such as a microprocessor, a memory, etc., starts interrupt processing in response to the synchronization pulse (b), and performs interrupt processing based on each receiver S, l-S-, and the corresponding count value. , performs calculations according to the clock pulse CLK, and calculates the individual distance to TAGI according to any one pair combination of each count value, and
Average these to find the distance to TAGl, and
The relative angle with AGl is determined, and the result is sent to a control unit similar to ALtJ7 (hereinafter referred to as "control").

CNT)8へ与える。CNT) 8.

したがって、CNT8は、ALU7からの距離データお
よび角度データに応じて走行制御上の判断を行ない、丈
−ボ駆動回路(以下、 SDR) 9L、 9Rを介し
てプーボモータ(以下、SM ) 10L、10Rを制
御し、これらと各個に連結された左右の各動輪11L、
11Rを駆動のうえ、TAGIとの距離が例えば2mの
一定距離となる方向へ、かつ、’l’AG1の移動速度
に応じた速度によりROB2を走行させる。
Therefore, the CNT 8 makes judgments regarding travel control according to the distance data and angle data from the ALU 7, and drives the push-bo motors (hereinafter referred to as SM) 10L and 10R via length-bore drive circuits (hereinafter referred to as SDR) 9L and 9R. each of the left and right driving wheels 11L, which are controlled and individually connected to these;
11R is driven, and the ROB2 is made to travel in a direction in which the distance from TAGI is a constant distance of, for example, 2 m, and at a speed corresponding to the moving speed of 'l'AG1.

九yし、この例では、移動機構をSMI QL、 10
Rおよび動輪10L、 10Rによシ構成し、別途に所
要数の車輪を設け、動輪10L、10Hの駆動状況によ
り方向転換を行なっているが、移動機構としては、各種
のエンジン、クローラ、歩行脚等を条件にしたがって組
み合せのうえ構成し、これに応じて5DR9L、 9R
を適合するものへ置換すればよい。
In this example, the movement mechanism is SMI QL, 10
R and driving wheels 10L and 10R, and the required number of wheels are separately provided to change direction depending on the driving conditions of the driving wheels 10L and 10H, but the moving mechanism uses various engines, crawlers, and walking legs. etc. are combined and configured according to the conditions, and 5DR9L, 9R are constructed accordingly.
Just replace it with a suitable one.

また、時間差パルス(h)〜(ホ)は、受波出力(、)
〜(g)が所定レベルL、へ達したときに微分パルス状
のものを送出するものとし、これによってCUT6がカ
ウントを停止するものとしても同様である。
In addition, the time difference pulses (h) to (e) are the received wave outputs (,)
The same applies to the case where a differential pulse is sent out when .about.(g) reaches a predetermined level L, and the CUT 6 thereby stops counting.

第3図は、TAGl側のブロック図であり、高安定度の
水晶発振器等による発振器(以下、OSCT)21によ
り、例えばIMH,の原発振を行ない、これの出力をカ
ウンタ等の分周器(以下、 DVT) 22により分周
して周期t、の同期パルスとしてから、投光器1bの駆
動に適するパルス幅のパルスを発生する単安定マルチバ
イブレータ等のパルス発生器(以下、PGT)23を駆
動し、これの出力を電源の投入に応じてオンとなる凡ゲ
ートG0を介して投光器1bへ与え、周期t、による発
光を行なわせている。
FIG. 3 is a block diagram of the TAGl side, in which an oscillator (hereinafter referred to as OSCT) 21 using a highly stable crystal oscillator or the like performs the primary oscillation of, for example, IMH, and its output is sent to a frequency divider such as a counter ( After dividing the frequency by DVT (hereinafter referred to as DVT) 22 to obtain a synchronizing pulse with period t, the pulse generator (hereinafter referred to as PGT) 23, such as a monostable multivibrator, which generates a pulse with a pulse width suitable for driving the projector 1b is driven. , the output of this is applied to the light emitter 1b via the gate G0, which is turned on when the power is turned on, to cause it to emit light with a period t.

また、DvT22の出力は、PGT23と同様のPGT
24も駆動しており、これが例えば500μsecのパ
ルス幅t、を有するパルスを周期t、によシ発生し、駒
ゲートG、の一方の入力へ与えていると共に、他方の入
力には、超音波発振器(以下、880 ) 25から例
えば周波数40KH,の出力が与えられているため、こ
の出力がPGT24の出力に応じてかのゲートG、を通
過し、電力増幅器(以下、PA)26を介して送波器1
aを駆動するものとなり、これによって1周期t、のパ
ルス状超音波が反復して送波される。
In addition, the output of DvT22 is a PGT similar to PGT23.
24 is also driven, and this generates a pulse having a pulse width t of, for example, 500 μsec at a period t, and applies it to one input of the piece gate G, and the other input receives an ultrasonic wave. Since an output with a frequency of 40KH, for example, is given from the oscillator (hereinafter referred to as 880) 25, this output passes through the gate G in accordance with the output of the PGT 24, and is transmitted via the power amplifier (hereinafter referred to as PA) 26. Transmitter 1
a, thereby repeatedly transmitting pulsed ultrasonic waves with one period t.

一方、I)VT22の出力により、カウンタ等を用いた
タイマー(以下、TM)27が動作しており。
On the other hand, a timer (hereinafter referred to as TM) 27 using a counter or the like is operating based on the output of I) VT 22.

これが例えば10分間の設定時間後にタイムアツプする
と、この出力により電源制御回路(以下、PC)28が
リセットされ、各部への電源供給が自動的に切断式れる
と共に、電源投入中を表示する発光ダイオードLDも消
灯するものとなっている。
When this time-up occurs after a set time of 10 minutes, for example, this output resets the power supply control circuit (hereinafter referred to as PC) 28, automatically cuts off the power supply to each part, and lights up the light emitting diode LD to indicate that the power is on. The lights are also turned off.

なお、電源の投入は、電源スィッチSWをオンとすれば
、抵抗器R3を介して電池から印加されている電源vc
cが地絡され、これに応じてフリツプフロツプ回路等を
用いた再トリガ防止回路(以下、PTI ) 29がセ
ットされるため、この出力によりPC28が電源投入を
行なうと共に、TM27がクリアされてからスタートす
る一方、ANDゲートGlがオンへ転する。
In addition, when turning on the power, if the power switch SW is turned on, the power supply vc applied from the battery via the resistor R3 is turned on.
c is grounded, and in response, a re-trigger prevention circuit (hereinafter referred to as PTI) 29 using a flip-flop circuit etc. is set, so this output powers on the PC 28 and starts after TM27 is cleared. Meanwhile, AND gate Gl is turned on.

また、RTI29は、一旦セントされ\ばPC28がリ
セットされて電源の切断が行なわれるまで、セット状態
を維持するため、スイッチSWの誤操作による再トリガ
の防止が行なわれる。
Furthermore, once the RTI 29 is sent, it remains set until the PC 28 is reset and the power is turned off, thereby preventing re-triggering due to erroneous operation of the switch SW.

したがって、電池の消耗が必要以上に行なわれることが
阻止され、効率良く運用することができる。
Therefore, the battery is prevented from being consumed more than necessary, and efficient operation can be achieved.

第4図は、送波器1aの取付状況を示す図であり、囚は
側面図、(B)は正面図をはソ原寸により示しており、
台板41上へ傾斜取付板42を介して送波器1&が固定
され、これの指向方向は水平方向から約10  上向き
に定められ、ROB2の受波器S、〜S−,と所定距離
を介して対向する関係となっている。
FIG. 4 is a diagram showing the mounting situation of the transmitter 1a, where (B) is a side view, (B) is a front view and (B) is an actual size diagram.
The transmitter 1& is fixed onto the base plate 41 via the inclined mounting plate 42, and its pointing direction is set approximately 10 degrees upward from the horizontal direction, and is spaced a predetermined distance from the receivers S, ~S-, of ROB2. The relationship is that they are facing each other.

また、台板41には取付穴43.44等が穿設され、移
動体への装着を容易としであるが、人間が用いる場合に
は、上着の背面等へ送波器1aを突出させる透孔を穿設
すると共に、これの内面側へ台板41を収容するポケッ
トを設け、これによって全体を保持するのに便利な形状
、寸法としである。
In addition, mounting holes 43, 44, etc. are formed in the base plate 41 to facilitate mounting on a moving body, but when used by a human, the transmitter 1a should be protruded from the back of a jacket, etc. A through hole is provided, and a pocket for accommodating the base plate 41 is provided on the inner side of the hole, so that the shape and size are convenient for holding the entire body.

なお、送波器1aからは、リード線45が引出され、こ
れの先端へ図上省略したプラグが接続されており、これ
によって本体との接続が行なわれる。
Note that a lead wire 45 is drawn out from the wave transmitter 1a, and a plug (not shown in the figure) is connected to the tip of the lead wire 45, thereby establishing connection with the main body.

第5図は、本体の外観をはy原寸により示し、囚は平面
図、(B)は側面図、(0は正面図であり、軽量金属板
等により製された外筺51中へ第3図の各部および電池
が収容され、上面には角状の透孔52が穿設されたうえ
、これの内部に投光器1bの発光面が配されている。
Fig. 5 shows the external appearance of the main body in y actual size, 0 is a plan view, (B) is a side view, and (0 is a front view. Each part shown in the figure and a battery are accommodated, and an angular through hole 52 is bored in the upper surface, and the light emitting surface of the projector 1b is arranged inside this hole.

また、側面には、ノンロック形のスイッチSW、および
、これのボタンへ穿設した透孔中へ露出して発光ダイオ
ードLDが設けであると共に、送波器1aからのプラグ
を挿入するコネクタ53が設けてあり、ねじ54等の脱
去によりカバーの取外しが自在となり、゛電池の交換お
よび内部の点検を行なうことができるものとなっている
Also, on the side, a non-locking switch SW and a light emitting diode LD are provided which are exposed in a through hole drilled into the button of the switch SW, and a connector 53 into which a plug from the wave transmitter 1a is inserted. The cover can be freely removed by removing the screws 54, etc., making it possible to replace the battery and inspect the inside.

なお、全体が小形、軽量のため、上着のポケット等へ収
容することが自在となっており、特に収容スペースを必
要としない形状に製されている。
Since the entire device is small and lightweight, it can be easily stored in a jacket pocket, etc., and is manufactured in a shape that does not require any particular storage space.

第6図は、ALU7による演算状況のフローチャートで
あり、メモリ中の命令をプロセツプが実行し、かつ、必
要とするデータをメモリへアクセスしながら行なわれる
FIG. 6 is a flowchart of the operation performed by the ALU 7, in which the process executes instructions in the memory and accesses necessary data to the memory.

すなわち、同期パルス(b)に応じて割込処理“INT
″を開始し、カウント値が安定となるまでの例えば25
mm5+eとして定めた“信号整定時間待機”101を
行なってから、“入力処理゛102により、cty”r
sからの各カウント値、BUSY信号、および、CUT
6を介する加からの異常信号を取入れてメモリへ格納す
る。
That is, the interrupt processing “INT
For example, 25 seconds until the count value becomes stable.
After performing “signal settling time standby” 101 defined as mm5+e, “cty” r is performed by “input processing” 102.
Each count value from s, BUSY signal, and CUT
6 and stores it in the memory.

なお、異常信号は、受波器S、〜S−3からの受波出力
(C)〜(g)が生じない場合に送出され、 BUSY
信号は、信号整定時間を経過してもCUT6によるカウ
ントが継続する場合に送出される。
Note that the abnormal signal is sent when the received wave outputs (C) to (g) from the receivers S and S-3 do not occur, and the abnormal signal is BUSY.
The signal is sent when the CUT 6 continues counting even after the signal settling time has elapsed.

ついで、異常信号に応じて“受波器異常?”111を判
断すると共に、BUSY信号に応じて“BUSY・3C
H以上?”112を判断し、いずれもNoであれば、正
常なカウント値に応じて後述の“基礎データ・正当性チ
ェック”121を行なったうえ、正当な基礎データのみ
を用いて後述の“距離・角度・演算” 122を行ない
、これらの結果を“出力処理” 131によりCNT8
へ送出する。
Next, in response to the abnormal signal, "Receiver abnormality?" 111 is determined, and in response to the BUSY signal, "BUSY・3C" is determined.
More than H? ” 112, and if both are No, perform the “Basic data/validity check” 121 described below according to the normal count value, and perform the “Distance/Angle check” described later using only valid basic data.・Perform operations” 122 and output these results to CNT8 through “output processing” 131.
Send to.

たソし、ステップ111または112のいずれかソπS
となれば、“異常処理”141へ移行し、X8を介して
図上省略した表示部により警報表示を行なうと共に、走
行の停止制御等を行なう。
Then, in either step 111 or 112, πS
If so, the process moves to "abnormality processing" 141, where a warning is displayed on a display section (not shown in the figure) via X8, and control to stop the vehicle running is performed.

したがって、ステップ111.112により、受波器S
、〜s、  乃至CUT 6による5CH(チャネル)
の受信系中、3CHまでが正常であればステップ121
以降が実行され、かつ、ステップ121の“正当性チェ
ック”により、高信頼性かつ正確な測定結果が得られる
Therefore, according to steps 111 and 112, the receiver S
, ~s, ~5CH (channel) by CUT 6
If up to 3 channels in the receiving system are normal, step 121
The following steps are executed, and a highly reliable and accurate measurement result is obtained by the "validity check" in step 121.

なお、“正当性チェック゛は、時間差パルス(ト))〜
に)による各値が信頼すべきものか否かを判断するもの
であり、後述の演算により行なわれる。
Note that the “validity check” is based on the time difference pulse (g)
This is to judge whether each value according to ) is reliable or not, and is performed by calculations described later.

第7図および第8図は、個別距離および角度を求める原
理図であり、第7図のとおり、受波器S、〜S−3をX
軸上へ間隔りにより配列し、これらの各々とTAGlと
の対向距離をR8〜Ll  とすれば、受波器S、〜5
−1l  中のいずれか二つを1対とし、各々とTAG
lとの対向距離をR1,Rjとしたとき、1対の受波器
の各X軸座標位置は、第8図のとおり、D−i 、D−
jとして与えられ、中央の受波器S。を原点Oとしたう
え、これとTAGlとの個別距離をR−Bとし、かつ、
原点0と直交するy軸とTAGlとの間隔をX。、TA
GlのX軸との距離をy。とすれば、ピタゴラスの定理
から次式が成立する。
Figures 7 and 8 are principle diagrams for determining individual distances and angles.As shown in Figure 7, receivers S, ~S-3 are
If they are arranged at intervals on the axis and the facing distance between each of them and TAGl is R8~Ll, then the receivers S, ~5
-1l Any two of them are considered as a pair, and each and TAG
When the facing distance from the receiver is R1, Rj, the respective X-axis coordinate positions of the pair of receivers are D-i, D- as shown in FIG.
j and the central receiver S. is the origin O, and the individual distance between this and TAGl is R-B, and
The distance between the y-axis perpendicular to the origin 0 and TAGl is X. , T.A.
The distance between Gl and the X axis is y. Then, the following equation holds from the Pythagorean theorem.

R13=(xo−D−1)8+yo″・・・・・・(1
)Rj2=(xo−D−j)2+yo′10101.(
2)Rlj ” xo’ ” )’o”       
・・・・・・(3)このため、(1) 、 (2+式か
ら次式が得られる。
R13=(xo-D-1)8+yo''...(1
)Rj2=(xo-D-j)2+yo'10101. (
2) Rlj ” xo' ” )'o”
......(3) Therefore, the following equation is obtained from the equations (1) and (2+).

また、(2) 、 +31式より次式が潜られる。Also, the following equation can be derived from equation (2) and +31.

R”1j=R″j(I)j)” + 2(I)j)x 
 ” (5)(5)式へ(4)式を代入すれば。
R"1j=R"j(I)j)" + 2(I)j)x
” (5) If we substitute equation (4) into equation (5).

4−n11.!−4−0,、IQs たソし、ΔR”Rj−R1 (6)式を変形すると。4-n11. ! -4-0,,IQs Tasoshi, ΔR"Rj-R1 Transforming equation (6):

こ\において、 また。In this, Also.

とすれば、18)式は次式のものとなる。Then, equation 18) becomes the following equation.

こ\において、ΔR=Rj−R1であるため、したがっ
て、受波器S、〜s−3中のいずれか1対のものからの
時間差パルスに基づいてR1,Rjを求めれば、19)
式より個別距*aijが求められ、これを受波器82〜
s−3の各対振に行なったうえ1次式により平均値を求
めれば、TAGlとの距離Rが正確かつ高信頼性を有す
るものとして得られる。
In this case, ΔR=Rj-R1, so if R1 and Rj are found based on the time difference pulses from any one pair of receivers S, ~s-3, then 19)
The individual distance *aij is obtained from the formula, and this is sent to the receiver 82~
If the average value is calculated using a linear equation after each vibration of s-3, the distance R to TAGl can be obtained accurately and with high reliability.

たソし、Nは受波器S、〜S−,中の各1対づ\によっ
て求めた個別距離R1jの数である。
Here, N is the number of individual distances R1j determined by each pair of receivers S, ~S-,.

なお、(11式を荷重平均により平均値を求めるものと
しても同様である。
Note that the same effect can be obtained even if the average value is obtained by weighted averaging of Equation 11.

一方、第8図に示す原点Oを基準としたTAGlのy軸
との相対角度θijは、つぎの演算により求められる。
On the other hand, the relative angle θij of TAGl with respect to the y-axis with respect to the origin O shown in FIG. 8 is determined by the following calculation.

すなわち、θijは、 (11)式へt41 、 (51式を代入すると、・・
・・・・(12) こ\において、 θ1j<<1とすれば。
In other words, θij is t41, (substituting equation 51 into equation (11),...
...(12) In this\, if θ1j<<1.

・・・・・(13) したがって、t1c式の場合と同様にR1,Rjを求め
れば、(13)式から角度θijが求められ、これを受
波器S、〜S−3の各対振に行なったうえ、各々の角度
を平均することにより、正確かつ高信頼性な相対角度θ
が求められる。
...(13) Therefore, if R1 and Rj are found in the same way as in the case of the t1c formula, the angle θij is found from the formula (13), and this is calculated from each of the counter vibrations of the receivers S and ~S-3. By averaging each angle, accurate and reliable relative angle θ can be obtained.
is required.

すなわち、 (11式と同様に、 により相対角度θを求めればよい。In other words, (Similar to formula 11, The relative angle θ can be found by

なお、(14)式を荷重平均により平均値を求めるもの
としても同様である。
Note that the same effect can be obtained by calculating the average value using weighted averaging in equation (14).

第9図乃至第11図は、正当性チェックの原理図であり
、第7図を前提とすれば、対向距離R2〜丸、中のいず
れか1対をR1,Rjとしたとき、第8図から、受波器
間隔+t−jlDとR1,Rjとの間には次式の関係が
存在する。
FIGS. 9 to 11 are diagrams of the principle of validity checking. Based on FIG. 7, if any pair of opposing distances R2 to R2 to circle and inside are R1 and Rj, then FIG. Therefore, the following relationship exists between the receiver spacing +t-jlD and R1, Rj.

l R1−Rjl≦I i−j ID     ・・・
・・(21)こ\において、(21)式の等号が成立す
るのは、D−i、D−j 、!: TAGIとが一直線
上に存在する場合であり、変数kをO≦に≦1として次
式の条件を考えれば、 I Rs −RjI = It−jlD−k   ・・
・・(22)(22)式のi、jを各々固定値としたと
き、kをパラメータとする双曲線が第9図のとおりに画
かれるものとなる。
l R1-Rjl≦I i-j ID...
...(21) In this \, the equality sign in equation (21) holds true for D-i, D-j,! : This is the case where TAGI and TAGI exist on a straight line, and considering the condition of the following formula with variable k being O≦≦1, I Rs −RjI = It−jlD−k ・・
(22) When i and j in equation (22) are each set to fixed values, a hyperbola with k as a parameter is drawn as shown in FIG.

また、第10図および第11図の破断線により示すとお
り、TAGlの測定範囲をX軸に沿った方向をy軸に対
し一1m〜+1m、y軸に沿った方向をX軸から1〜4
mとして制約すれば、にの最大値は。
In addition, as shown by the broken lines in Figures 10 and 11, the measurement range of TAGl is 1 m to +1 m from the y axis in the direction along the X axis, and 1 to 4 m from the X axis in the direction along the y axis.
If we constrain it as m, the maximum value of is.

原点OからTAGlまでの距離Rの関数となる。It is a function of the distance R from the origin O to TAGl.

なお、第9図のに1.に、は。In addition, in Figure 9, 1. for.

0<k、<k!<1の関係である。0<k,<k! The relationship is <1.

一方、第10図および第11図のとおり、 TAGlの
測定範囲を前述の制約に応じて定めれば、距離Rにより
(22)式のkが最大値となるl、jと。
On the other hand, as shown in FIGS. 10 and 11, if the measurement range of TAGl is determined according to the above-mentioned constraints, k in equation (22) becomes the maximum value l, j due to distance R.

TAGIの座標位置Tx、Tyとは、次式のものとなる
The coordinate positions Tx and Ty of TAGI are expressed by the following equation.

第10図の場合 第11図の場合 (23)、(24)式では、y軸に対して対称な値をi
In the case of Fig. 10 In the case of Fig. 11 In equations (23) and (24), the value symmetric with respect to the y axis is i
.

j + Tzが示しており、かつ、Tyが等しく、kに
ついては同等でおり。
j + Tz are shown, Ty are equal, and k is equal.

(’l+T’z、Ty)=(2+1+ t、ffπ)に
ついて展開すると、次式が得られる。
When ('l+T'z, Ty)=(2+1+t, ffπ) is expanded, the following equation is obtained.

IR,−RjしR2−R工 ・・・・(25) また。IR, -Rj and R2-R engineering ...(25) Also.

R2−R。R2-R.

(2−1)D たyし、距離Rは最終的に求めるものであり、正当性チ
ェックの際は、第7図の各対向距離R2〜L2中からT
AGlの測定範囲上不当でない最小値RytI Nを求
め、これをRの代りに用いて次式によりkt−演算すれ
ばよい。
(2-1)D However, the distance R is ultimately determined, and when checking the validity, T
The minimum value RytIN that is not unreasonable within the measurement range of AGl may be determined, and this value may be used in place of R to perform kt-calculation using the following equation.

したがって、(21)式へkを導入し、かつ、許容誤差
αを考慮のうえ、受波器82〜S−2中の各1対による
10組の各組み合せ毎に、次式の条件をチェックし、こ
の条件を満たせば、基礎データとしての各対向距離R1
,Rjに正当性あり、肩だ名なければ正当性なしと判断
することができる。
Therefore, by introducing k into equation (21) and taking into account the tolerance α, check the conditions of the following equation for each of the 10 combinations of each pair of receivers 82 to S-2. However, if this condition is satisfied, each facing distance R1 as basic data
, Rj have validity, but if there is no nickname, it can be determined that there is no validity.

l R1−Rjl < l i −j l D ”k+
α  ・・・・・・(28)また、  (28)式のチ
ェックを行ない、正当性ありのときはC1j=O1なし
のときはCB =1の値へ変換し、これらを次六のとお
りテーブルとしてメモリへ格納のうえ、横方向の各位を
合計し、これが3以上となれば、これと対応する受波器
から得た対向距離R,を無効とし、以降の演算に使用し
ないものとすることにより、最終的に求める距離Rの信
頼性が確保できる。
l R1-Rjl < l i -j l D ”k+
α ・・・・・・(28) Also, check the formula (28), and if it is valid, convert it to the value of CB = 1 if C1j = O1 is not present, and convert these to the value of CB = 1 as shown in the table below. After storing it in the memory as , and summing up each position in the horizontal direction, if this is 3 or more, the facing distance R obtained from the corresponding receiver is invalidated and it is not used in subsequent calculations. As a result, the reliability of the distance R that is finally determined can be ensured.

たソし、受波器S2〜S−2の数に応じて前表を作成し
、各合計値ΣC1jの使用、不使用を定める限界値を3
のみならず、適宜に選定するものとすればよい。
Then, create the above table according to the number of receivers S2 to S-2, and set the limit value for determining the use or non-use of each total value ΣC1j by 3.
In addition to this, it may be selected as appropriate.

したがって1以上の正当性チェックにより、測定距離の
高信頼性が得られると共に、確度も向上し、ROB2の
追縦制御が安全かつ正確に行なわれる。
Therefore, by performing one or more validity checks, high reliability of the measured distance can be obtained, accuracy is also improved, and tracking control of the ROB 2 is performed safely and accurately.

第12図は、CPG4のブロック図であり、水晶発振器
等の安定な発振器(以下、08CR)61により、第3
図の08CT21と同じく例えばIMH,のクロックパ
ルスCLKを発生し、これを第1および第2の分周器(
以下、 DVR) 62および63により各個に同一分
周比によって分周し、第3図の周期t、と同一の周期t
、を有する局部同期パルスπおよび同期パルス謡を送出
するものとなっており、各D′vR62,63は、デー
タの設定を行なう設定部(以下、DST ) 64およ
び、ダウンカウンタ(以下、DcT)65,66ならび
ニoRケート67.68に!り構成され、各#(7)D
CT65.66は、自己のカウント値零の出力R,C1
または。
FIG. 12 is a block diagram of the CPG4, in which a stable oscillator (hereinafter referred to as 08CR) 61 such as a crystal oscillator provides
Like the 08CT21 shown in the figure, a clock pulse CLK of, for example, IMH is generated, and this is sent to the first and second frequency dividers (
Hereinafter, DVR) 62 and 63 divide the frequency by the same frequency division ratio, and the period t is the same as the period t in FIG. 3.
, and each D'vR 62, 63 includes a setting section (hereinafter referred to as DST) 64 for setting data, and a down counter (hereinafter referred to as DcT). 65, 66 and Nior Kate 67.68! Each #(7)D
CT65.66 has its own count value zero output R, C1
or.

スタートパルスST 6るいはプリセットパルスPRが
ORゲート67または68を介してロード端子りへ与え
られると、 DST64からのデータをプリセットのう
え、08cR61からのクロックパルスCLKに基づく
減算を開始するため、スタートパルス“ST”またはプ
リセットパルスPRにより、各同期パルスSL、8YN
  の同期状態を設定することができるものとなってい
る。
When start pulse ST6 or preset pulse PR is applied to the load terminal via OR gate 67 or 68, data from DST64 is preset and subtraction is started based on clock pulse CLK from 08cR61. Each synchronization pulse SL, 8YN by pulse “ST” or preset pulse PR
It is possible to set the synchronization status of.

また、受光器5からの第3図に示す周期t3の発光に応
じた受光パルス口は、トリガ部(以下。
Further, the light receiving pulse opening corresponding to the light emission with the period t3 shown in FIG.

TRG ) 71において最初の1パルスのみが選択さ
れ、これに応じてクロックパルスCLKと同期しかつこ
れの周期と同一幅のスタートパルス“計−カTRG71
から1パルスのみ送出されるため、DCT65がこれに
したがって安定に受光パルス“苺−との同期状態へ移行
するものになっていると共に、同様のトリガパルス覇が
受光パルス口に応じ反復して送出されるものとなってお
り、スタートパルスSTの送出は、リスタートパルスR
8が与えられ\ば、同様に1パルスのみの送出を反復す
るものとなっている。
Only the first pulse is selected in TRG) 71, and a start pulse "total pulse" which is synchronized with the clock pulse CLK and has the same width as the period of the clock pulse CLK is accordingly selected.
Since only one pulse is sent out from the beginning, the DCT 65 stably shifts to a synchronized state with the received light pulse "Ichigo", and the same trigger pulse is repeatedly sent out in response to the received light pulse. The sending of the start pulse ST is based on the restart pulse R.
If 8 is given, similarly, only one pulse is sent out repeatedly.

トリガパルス朽および局部同期パルス■は、位相差検出
部(以下、 PDT ) 72へ与えられており、こ\
において両者の位相差が検出され、位相差が所定値以内
でろれば、ロードパルス田ヲ1パルスのみ送出し、かつ
、トリガパルス下δと同期した検出パルス而を反復して
送出する一方、位相差が所定値を超えると、検出パルス
函を送出せず、ロードパルス…をトリガパルス〒δと同
期のうえ反復して送出するものとなっている。
The trigger pulse and the local synchronization pulse (■) are given to the phase difference detection section (hereinafter referred to as PDT) 72.
, the phase difference between the two is detected, and if the phase difference is within a predetermined value, only one pulse of the load pulse field is sent out, and the detection pulse synchronized with the trigger pulse bottom δ is repeatedly sent out. When the phase difference exceeds a predetermined value, the detection pulse box is not sent out, and the load pulse is repeatedly sent out in synchronization with the trigger pulse 〒δ.

これらの各パルスEおよび扇は、 DCTを主体とする
連続検出部(以下、CDT ) 73へ与えられ、ロー
ドパルスmに応じてCDT73中のDCTヘ一定値がプ
リセットされたうえ、検出パルス爾にしたがって減算が
なされ、カウント値が零になると検出完了パルスOKお
よび厘を送出するものとなっており、検出完了パルス面
およびロードパルスLDは、入力反転形のORゲート7
4を介し、リスタートパルスR8としてTRG71へ与
えられる一方、検出完了パルスOKは、ゲート部(以下
、GAT ) 75へ与えられ、これをオンへ転するも
のとなっている。
These pulses E and fans are applied to a continuous detection unit (hereinafter referred to as CDT) 73 mainly consisting of DCT, and a constant value is preset to the DCT in CDT 73 according to the load pulse m, and the detection pulses are Therefore, the subtraction is performed, and when the count value becomes zero, the detection completion pulse OK and LD are sent out, and the detection completion pulse surface and the load pulse LD are input to the input inversion type OR gate 7
4 is applied to the TRG 71 as a restart pulse R8, while a detection completion pulse OK is applied to a gate section (hereinafter referred to as GAT) 75 to turn it on.

たyし、GATT5は、オンへ転じて局部同期パルスS
Lを1パルスのみ通過させ、プリセットパルスPRとし
て送出すれば、つぎの検出完了パルスOKが与えられる
までオフへ転じ、プリセットパルスPRを連続的には送
出しないものとなっている。
However, GATT5 turns on and generates the local synchronization pulse S.
If only one pulse of L is passed through and sent out as a preset pulse PR, it will turn off until the next detection completion pulse OK is given, and the preset pulse PR will not be sent out continuously.

なお、TRG71 、 PDT72 、 CDT73 
 には、電源投入に応じて生ずるイニ7ヤルリセットパ
ルスー「Kが与えられており、これによって初期状態の
設定が行なわれる。
In addition, TRG71, PDT72, CDT73
An initial reset pulse "K" which is generated in response to power-on is applied to the controller, and the initial state is set by this pulse.

したがって、受光パルス−LS”が連続的に与えられて
も、最初の1パルスに応じてスタートパルス評が1パル
スのみ送出され、これにしたがってDVR62が受光パ
ルスmと同期状態になると共に、受光パルスτ「と同期
したトリガパルス■と局部同期パルスπとの位相差が所
定値以内であれば、1パルスのロードパルス百によりプ
リセットされた一定値から、反復する検出パルス茄に応
じた減算がCDT73中において行なわれ、減算の完了
にしたがって検出完了パルスOK、OKが送出されるた
め、減算完了までの一定期間中位相差が所定値以内であ
り、受光パルス百と局部同期パルスSLとが同期状態で
あることを前提としてGATT5がオンとなり、プリセ
ットパルスPRが送出されてDvR63もDvR62と
同一の同期状態となり、受光パルス口と同期した同期パ
ルスSYNが送出される。
Therefore, even if the received light pulse -LS'' is continuously given, only one start pulse is sent in response to the first pulse, and accordingly the DVR 62 becomes synchronized with the received light pulse m, and the received light pulse If the phase difference between the trigger pulse ■ synchronized with τ and the local synchronization pulse π is within a predetermined value, the CDT73 will subtract from the constant value preset by one load pulse 100 according to the number of repeated detection pulses. Since the detection completion pulse OK and OK are sent when the subtraction is completed, the phase difference is within a predetermined value during a certain period until the subtraction is completed, and the received light pulse and the local synchronization pulse SL are in a synchronous state. Assuming that, the GATT 5 is turned on, the preset pulse PR is sent out, the DvR 63 is brought into the same synchronized state as the DvR 62, and the synchronization pulse SYN synchronized with the light receiving pulse port is sent out.

このため、同期パルスSYNは、みだりにタイミングの
変化を生ぜず、これに応じて動作する第1図の各部が安
定な動作状況となる。
For this reason, the synchronization pulse SYN does not cause any unnecessary timing changes, and the various parts shown in FIG. 1 that operate in response to this change are in stable operating conditions.

第13図は’l’RG71のブロック図、第14図は第
13図における各部の波形を示すタイミングチャートで
あり、クロックパルスCLK(a)を基準として動作し
、イニシャルリセットパルス了R(m)に応じて各部の
初期状態が設定された後、受光パルスLS(b)が“L
”(低レベル)として与えられ\ば、これに応じてイン
バータ(以下、IN) 211の出力が“H′°(高レ
ベル)となるのにしたがい、D形のフリップフロップ回
路(以下、FFC) 212がクロックパルス(1)の
L”°から“)INへの立上りに応じてセットされ、出
力Q(e)を“H”とするため、FFC213もセット
されて出力Q(d)を“H”としかつ、出力Q(e)を
“L”として、出力(、)をトリガパルスTOとして送
出する。
FIG. 13 is a block diagram of 'l'RG71, and FIG. 14 is a timing chart showing the waveforms of each part in FIG. After the initial state of each part is set according to
” (low level), the output of the inverter (hereinafter referred to as IN) 211 becomes “H'° (high level), and accordingly, a D-type flip-flop circuit (hereinafter referred to as FFC) 212 is set in response to the rise of the clock pulse (1) from L"° to ")IN, and in order to make the output Q(e) "H", the FFC 213 is also set and makes the output Q(d) "H". ”, the output Q(e) is set to “L”, and the output (,) is sent out as the trigger pulse TO.

また、出力(d)はNANDゲート214へ与えられ、
これには、  lN215を介してクロックパルス(、
)も与えられているため、これのL11に応じてNAN
Dゲート214の出力(f)が“Lo”へ転じたうえ、
クロックパルス(a)のLllから“H″への立上りに
したかって出力(f)が“Hllへ復すると、これによ
ってFFC216がセットされ、出力Q(g)を“H”
とするのに応じて、NORゲート217の出力が“I、
IIとなり。
Further, the output (d) is given to the NAND gate 214,
This includes clock pulses (,
) is also given, so depending on L11 of this, NAN
The output (f) of the D gate 214 changes to “Lo”, and
When the output (f) returns to "Hll" at the rising edge of the clock pulse (a) from Lll to "H", the FFC 216 is set and the output Q(g) goes "H".
Accordingly, the output of the NOR gate 217 becomes “I,
It becomes II.

これによってFFC213、216がリセットでれ、ト
リガパルス而としては、クロックパルス(、)と同期し
かつ、これの周期tc と同一パルス幅のパルスが送出
され、受光パルス扇に応じて以上の動作を反復する。
This resets the FFCs 213 and 216, and as a trigger pulse, a pulse that is synchronized with the clock pulse (,) and has the same pulse width as the clock pulse (,) is sent out, and the above operations are performed depending on the received light pulse fan. repeat.

一方、イニシャルリセットパルス(m)の終了に応じて
lN221の出力は“LITとなっており、NORゲー
ト222をオンとし、リスタートパルスRs(h)の通
過を許容する状態になっているが、 FFC213゜2
24はいずれもリセットされ、出力Q(j)、(k)が
′L”であり、入力反転形のにΦゲート225もオンと
なっているため、トリガパルス〒6を通過させ、これを
lN226へ与えて出力<1>を“Lllとし、スター
トパルスSTとして送出する。
On the other hand, in response to the end of the initial reset pulse (m), the output of the IN221 becomes "LIT", turning on the NOR gate 222 and allowing the passage of the restart pulse Rs (h). FFC213゜2
24 are all reset, the outputs Q(j) and (k) are 'L', and the input inversion type Φ gate 225 is also on, so the trigger pulse 〒6 is passed through, and this is input to lN226. The output <1> is set to "Lll" and sent as a start pulse ST.

すると、これの送出終了に応じてFFC223,がセッ
トされ、出力(j)を“H”とするため、これにつぐク
ロックパルス(a)の立上りにしたがってFFC224
もセットされ、出力(k)をH”としてかのゲ−) 2
25をオフとすることにより、リスタートパルス(h)
が与えられ、FFC223,224がリセットされるま
ではスタートパルス■の送出を行なわないものとなる。
Then, in response to the completion of the transmission, the FFC 223 is set, and in order to set the output (j) to "H", the FFC 224 is set according to the rising edge of the next clock pulse (a).
is also set, and the output (k) is set to H''.) 2
By turning off 25, the restart pulse (h)
The start pulse (2) will not be sent until the FFCs 223 and 224 are reset.

第15図は、PDT72およびCDT73のブロック図
、第16図は第15図における各部の波形を示すタイミ
ングチャートであり、第15図(4)は同期状態、同図
(B)は非同期状態を示している。
FIG. 15 is a block diagram of the PDT 72 and CDT 73, and FIG. 16 is a timing chart showing the waveforms of each part in FIG. 15. FIG. 15 (4) shows a synchronous state, and FIG. ing.

こ\において、トリガパルスTO(a)および局部同期
パルス5t(b)は、入力反転形のORゲート311へ
与えられており、いずれか早く生じた方の“Lllから
“H”への立上りに応じてパルス発生器(以下、PGR
) 312が駆動され、リトリガブル単安定マルチバイ
ブレータ等を用いたPGR312は、可変抵抗器RVの
設定に応じた時間幅t、のパルス(c)を発生し、これ
をFFC313へ与える。
In this case, the trigger pulse TO (a) and the local synchronization pulse 5t (b) are given to an input inversion type OR gate 311, and the rising edge from "Lll" to "H" whichever occurs earlier Depending on the pulse generator (hereinafter referred to as PGR)
) 312 is driven, and the PGR 312 using a retriggerable monostable multivibrator or the like generates a pulse (c) with a time width t according to the setting of the variable resistor RV, and provides this to the FFC 313.

たソし、PG、、312 、 FFC313,314は
、イニシャルリセットパルスIR(j)により初期状態
が設定されていると共に、(A)においては1時間幅t
&より各パルス(a)、(b)の位相差tdが小さく、
かつ、トリガパルス覇の方が早く生じており、これにつ
ぐ局部同期パルス−肛−によりPGB312 が再度ト
リガされ、パルス(C)の時間幅が延長されている。
The initial state of PG, 312, FFC 313, 314 is set by the initial reset pulse IR(j), and in (A), the initial state is set to 1 time width t.
&, the phase difference td between each pulse (a) and (b) is small,
Moreover, the trigger pulse pulse occurs earlier, and the PGB 312 is triggered again by the local synchronization pulse that follows it, and the time width of the pulse (C) is extended.

FFC513は、パルス(C)の“Lllから“「への
立上りに応じてセット、リセットを反復するものとなっ
ており、最初のパルス(C)によりセットされると、出
力Q(d)を′H″とするため、つぎのトリガパルス五
によってFFC314もセットされ、出力Q(e)を“
Hllとし、つぎのパルス(C)によってはFFC31
3がリセットされ、これにつぐトリガノくルス(、)に
応じてFFC314もリセットされ、以上の動作を反復
する。
The FFC513 is designed to repeat setting and resetting in response to the rising edge of the pulse (C) from "Lll" to "". When set by the first pulse (C), the FFC513 outputs the output Q(d). In order to set the output Q(e) to "H", the FFC314 is also set by the next trigger pulse 5, and the output Q(e) is set to "H".
Hll, and FFC31 depending on the next pulse (C).
3 is reset, the FFC 314 is also reset in response to the subsequent trigger pulse (,), and the above operation is repeated.

これらの出力(d)、(e)は、各々が直接、入力反転
形のANDゲート321.322へ与えられていると共
に、  IN 323,324を介してかのゲート32
1,322へ与えられており、かつ、MΦゲー) 32
1,322の各出力はNORゲート325へ与えられて
いるため、同ゲート325の出力は、出力(d)、(e
)が共に“Hll、またはLllのときにのみ′H”と
なり、これがNANDゲート326へ与えられると共に
、lN327によシ反転されて出力(f)となり、NA
NDゲート328へ与えられる。
These outputs (d) and (e) are each directly fed to the AND gates 321 and 322 of inverted input type, and are also fed to the gate 32 via INs 323 and 324.
1,322 and MΦge) 32
Since each output of 1,322 is given to the NOR gate 325, the output of the same gate 325 is output (d), (e
) becomes 'H' only when both are "Hll" or "Lll", and this is given to the NAND gate 326, and is inverted by the IN327 to become the output (f), and the NA
Provided to ND gate 328.

このため、出力(f)が“H″の間はNANDゲート3
28がオンとなり、lN329を介するトリガパルス(
a)を通過させて出力(g)とし、これを検出パルスP
Dとして反復のうえ送出するが、NANDゲート326
はNANDゲート328と反対の関係によりオンとなる
ため、FFC313がセットされる以前のトリガパルス
(、)のみを通過させ、この出力(h)をロードパルス
LDとして送出するが、これ以降は同パルス扇の送出を
行なわない。
Therefore, while the output (f) is "H", the NAND gate 3
28 is turned on, trigger pulse (
a) and output (g), which is the detection pulse P.
It is sent out after repetition as D, but the NAND gate 326
is turned on due to the opposite relationship with the NAND gate 328, so only the trigger pulse (,) before the FFC 313 is set passes, and this output (h) is sent out as the load pulse LD, but after this, the same pulse The fan is not sent out.

したがって、両パルス(a)t(b)の位相差t、1が
時間幅t、により定められる所定値以内であれば、以上
の状態が維持される。
Therefore, as long as the phase difference t,1 between the pulses (a) and t(b) is within a predetermined value determined by the time width t, the above state is maintained.

これに対し、(B)のとおり時間幅t1を小さく設定す
れば、位相差t、がこれを超えるものとなり、FFC3
13,314のセット、リセットが両パルス(a)。
On the other hand, if the time width t1 is set small as shown in (B), the phase difference t exceeds this, and the FFC3
13,314 set and reset are both pulses (a).

(b)に応じて反復され、今度は、NAND/AP’)
326がオンのときにトリガパルス(a)が通過するも
のとなり、ロードパルスロが反復して送出される反面、
NANDゲート328の出力(g)は“R”へ固定され
、検出パルス■が送出されない。
(b) is repeated according to NAND/AP')
When 326 is on, the trigger pulse (a) passes, and the load pulse low is repeatedly sent out, but on the other hand,
The output (g) of the NAND gate 328 is fixed to "R", and the detection pulse (2) is not sent out.

このため、位相差tdが時間幅t1を超える非同期状態
となれば1以上の状態が維持される。
Therefore, if the phase difference td becomes an asynchronous state exceeding the time width t1, the state of 1 or more is maintained.

一方、CDT73においては、入力反転形のORゲート
411およびNORゲート412を介するイニシャルリ
セットパルス(j)またはロードパルスτ百に応じ、D
CT413へ、この例では「16」が一定値と、してプ
リセットされ、lN414を介する検出パルスPDに応
じて減算を行ない、カウント値が零となれば“rの検出
完了パルスOKを送出すると共に、lN415により反
転した“L”の同パルス面を送出し、かつ、NORゲー
ト412を介して自から    ゛プリセットを行ない
1以上の動作を反復するものとなっている。
On the other hand, in the CDT 73, the D
In this example, "16" is preset to the CT413 as a constant value, and subtraction is performed according to the detection pulse PD via the IN414, and when the count value reaches zero, it sends out the "r detection completion pulse OK" and , IN 415 sends out the same pulse plane of "L" inverted, and it self presets via the NOR gate 412 to repeat one or more operations.

したがって、′両パルス(、)、(b)の同期状態では
Therefore, 'in the synchronous state of both pulses (,), (b).

ロードパルスLDによシブリセットされたうえ。In addition to being reset by the load pulse LD.

検出パルスPDの周期t、に応するカウント終了までの
一定時間中、同期状態が維持され\ば検出完了パルスO
K、OKが送出され、非同期状態においては、ロードパ
ルス…によるプリセットが反復されると共に、減算がな
されず、検出完了パルスOK、OKの送出が行なわれな
い。
If the synchronization state is maintained for a certain period of time until the end of counting corresponding to the period t of the detection pulse PD, the detection completion pulse O
K and OK are sent out, and in the asynchronous state, presetting by load pulses... is repeated, subtraction is not performed, and detection completion pulses OK and OK are not sent out.

第17図は、 GATT5のブロック図であり、局部同
期パルス[の与えられた入力反転形の腕ゲート511、
および、lN512が縦続接続されており、当初lN5
12の出力が“H”となればFFC521がセット嘔れ
、出力Qの“HllがlN522により′L′。
FIG. 17 is a block diagram of the GATT5, in which an input inverted arm gate 511 given a local synchronization pulse,
and lN512 are connected in cascade, and initially lN5
When the output of No. 12 becomes "H", the FFC 521 is set and the "Hll" of the output Q becomes 'L' by the IN522.

としてFFC523のプリセット端子PRIへ印加式れ
るため、これによってF’FC523もセット状態とな
り、出力Qを“Hll、出力ζを“L“とじ、ANDゲ
ート511をオフにすると共に、 FFC521をリセ
ットし、この状態を保つものとなっている。
is applied to the preset terminal PRI of the FFC523, so the F'FC523 also enters the set state, sets the output Q to "Hll", sets the output ζ to "L", turns off the AND gate 511, and resets the FFC521. This state is maintained.

以上の状態において、検出完了パルスOKが与えられる
と、FFC313がリセットされ、出力Qを″L°°、
出力Qt−″H1lとし、腕ゲート511をオンとする
ため、これにつぐ局部同期パルスπが同ゲート511を
通過し、  lN512を経てプリセットパルスPRと
して送出される一方、FFC521はクリア状態が解除
されており、送出したプリセットパルス■が終了し、 
 lN512の出力が“「へ復するのに応じてFFC5
21がセットされ、上述と同様にFFC523のセット
を行ない、これによってFFC521がリセットされ、
待機状態となる。
In the above state, when the detection completion pulse OK is given, the FFC313 is reset and the output Q is set to "L°°".
In order to turn on the output Qt-''H1l and turn on the arm gate 511, the subsequent local synchronization pulse π passes through the same gate 511 and is sent out as the preset pulse PR via IN512, while the clear state of the FFC 521 is released. The preset pulse sent out has finished, and
In response to the output of IN512 returning to "", FFC5
21 is set, and the FFC 523 is set in the same way as described above, thereby resetting the FFC 521.
It will be in a standby state.

したがって、プリセットパルス面は、検出完了パルスO
Kの与えられた後に、1パルスのみが送出され、再度、
検出完了パルスOKの与えられるまでは送出が行なわれ
ない。
Therefore, the preset pulse plane is the detection completion pulse O
After K is given, only one pulse is sent out and again,
Sending is not performed until the detection completion pulse OK is given.

以上のとおり、TAGlから送波される超音波を受波器
S、〜S−,により直接受波し、距離および角度を測定
するため、ROB2側から超音波を送波し、これのTA
Glによる反射波を受波する場合に比し1周囲条件の変
化による雑音等の影響が軽減され、受波出力の信号対雑
音比が向上し、測定状況が安定になると共に、複数の受
波器S、I−S−。
As described above, in order to directly receive the ultrasonic waves transmitted from TAGl by the receivers S, ~S-, and measure the distance and angle, the ultrasonic waves are transmitted from the ROB2 side, and the TA of this
Compared to the case of receiving reflected waves from GL, the influence of noise due to changes in ambient conditions is reduced, the signal-to-noise ratio of the received wave output is improved, the measurement situation becomes stable, and multiple reception waves can be received. Vessel S, I-S-.

を用いているため、測定値が正確かつ高信頼性となり、
追縦制御の安全性が維持される。
, the measured values are accurate and highly reliable.
The safety of tracking control is maintained.

たソし、受波器S、〜S、の数は条件に応じて定めれば
よく、各定数および時間の設定も同様であると共に、各
部の構成も状況にしたがった選定が任意であり、ロボッ
トのみならず、自走運搬車等の移動機能を有する各種の
自動装置へ適用してもよい等、種々の変形が自在である
However, the number of receivers S, ~S, can be determined according to the conditions, and the settings of each constant and time are the same, and the configuration of each part can be arbitrarily selected according to the situation. Various modifications are possible, such as application not only to robots but also to various automatic devices having a movement function such as self-propelled transport vehicles.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明により明らかなとおり本発明によれば、TA
Gの移動に応する追縦制御が正確かつ高信頼性により行
なわれ、自動装置の追縦状況が安全となり、先導車、先
導員等に対して一定距離を保ちながら自動的に追縦する
自動装置が実現し、展示用ロボット、自走運搬車等の自
動装置として顕著な効果が得られる。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, TA
Tracking control corresponding to the movement of the vehicle is performed accurately and with high reliability, making the tracking situation of the automatic device safe, and automatically tracking the lead vehicle, leader, etc. while maintaining a certain distance. The device has been realized and has remarkable effects as an automatic device for exhibition robots, self-propelled transport vehicles, etc.

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

図は本発明の実施例を示し、第1図は全構成のブロック
図、第2図は第1図における各部の波形を示すタイミン
グチャート、第3図はTAG側のブロック図、第4図は
TAG側送波器の取付状況を示す図、第5図は第4図の
送波器と共に用いる本体の外観を示す図、第6図は演算
状況のフローチャート、@?図および第8図は個別距離
および角度を求める原理図、第9図乃至第11図は正当
性チェックの原理図、第12図はCPGのブロック図、
第13図はTRGのブロック図、第14図は第13図に
おける各部の波形を示すタイミングチャート、第15図
はPDTおよびCDTのブロック図、第16図は第15
図における各部の波形を示すタイミングチャート、第1
7図はGATのブロック図である。 1・・・・TAG (目標体)、1a ・・・・送波器
、 1b  ・・・・投光器、2・・・・ROB (ロ
ボット)、3・・・・RX (受信部)、4・・・・C
PG (クロックパルス発生器)、5・・・・受光器、
6・−−−CUT(カウンタ群)、7−−・・g(演算
部)、8・・・・CNT(制御部)、10L、 10R
・・・・SM (ブーボモータ)、11L。 11R・・・・動輪、S、〜S−,・・・・受波器、R
・・・・距離、θ・・・・相対角度。 特許出願人  山武ハネウェル株式会社代理人 山川数
置(eジ為2名) 第5図 (A) 第6図 搭9図
The figures show an embodiment of the present invention, Fig. 1 is a block diagram of the entire configuration, Fig. 2 is a timing chart showing waveforms of each part in Fig. 1, Fig. 3 is a block diagram of the TAG side, and Fig. 4 is a block diagram of the entire configuration. Figure 5 is a diagram showing the installation status of the TAG side transmitter, Figure 5 is a diagram showing the appearance of the main body used with the transmitter in Figure 4, Figure 6 is a flowchart of the calculation status, @? Figures 9 and 8 are principle diagrams for determining individual distances and angles, Figures 9 to 11 are principle diagrams of validity checking, and Figure 12 is a block diagram of CPG.
13 is a block diagram of the TRG, FIG. 14 is a timing chart showing waveforms of each part in FIG. 13, FIG. 15 is a block diagram of the PDT and CDT, and FIG. 16 is a block diagram of the 15
Timing chart showing the waveforms of each part in the figure, 1st
FIG. 7 is a block diagram of GAT. 1...TAG (target object), 1a...transmitter, 1b...emitter, 2...ROB (robot), 3...RX (receiving unit), 4... ...C
PG (clock pulse generator), 5... light receiver,
6...CUT (counter group), 7...g (calculation unit), 8...CNT (control unit), 10L, 10R
...SM (Bubo Motor), 11L. 11R...Driving wheel, S, ~S-,...Receiver, R
...Distance, θ...Relative angle. Patent Applicant: Yamatake Honeywell Co., Ltd. Agent: Kazuyoshi Yamakawa (2 e-ji Tame) Figure 5 (A) Figure 6 Tower Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 移動する目標体から一定周期により送波されるパルス状
の超音波を各個に受波する複数の受波器と、該各受波器
の各受波出力に基づき前記一定周期と同期して前記目標
体との距離および相対角度を求める演算部と、前記距離
および相対角度に基づいて移動機構を制御し前記目標体
と一定距離を保つ追縦制御を行なう制御部とを備えたこ
とを特徴とする追縦自動装置。
a plurality of receivers that individually receive pulsed ultrasonic waves transmitted from a moving target object at a fixed period; The vehicle is characterized by comprising: a calculation section that calculates the distance and relative angle to the target object; and a control section that controls the movement mechanism based on the distance and relative angle to perform tracking control to maintain a constant distance from the target object. automatic tracking device.
JP59276797A 1984-12-28 1984-12-28 Automatic follow-up device Pending JPS61156413A (en)

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Cited By (4)

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