JPS6197711A - 赤外線追尾ロボツトシステム - Google Patents

赤外線追尾ロボツトシステム

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JPS6197711A
JPS6197711A JP59217237A JP21723784A JPS6197711A JP S6197711 A JPS6197711 A JP S6197711A JP 59217237 A JP59217237 A JP 59217237A JP 21723784 A JP21723784 A JP 21723784A JP S6197711 A JPS6197711 A JP S6197711A
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JP
Japan
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infrared
robot
tracking
infrared light
light receiving
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Application number
JP59217237A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yajima
矢島　弘史
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0242—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using non-visible light signals, e.g. IR or UV signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Manipulator (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野〕 本発明は、目標物から放射される赤外線を検知して追尾
する赤外線追尾ロボットシステムに関する。
［従来技術とその問題点］ 近年、工業用ロボットとして種々のロボットが実用化さ
れ、また、最近では玩具用ロボットとして種々のものが
考えられている。しかして、この玩具用ロボットにおい
て、例えば転がしたボールをロボットにより追尾させる
ことが考えられる。
この追尾ロボットシステムとしては、まず、視覚システ
ムを利用して転がっているボールを認識し、その認識結
果に基づいてボニルを追掛ける方法が考えられる。しか
し、この視覚システムによりボールを認識して追掛ける
ことは非常に難しく、実用化が困難である。
［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、赤外線を放
射する目に物をロボッ１〜により追尾させ、目標物に接
近した場合はロボットを停止して目標物との衝突を防止
することができる赤外線追尾ロボットシステムを提供す
ることを目的とする。
［発明の要点〕 本発明は、目標物から放射される赤外線を検知して目標
物を追尾さけるだめの追尾用赤外線受光素子及び目標物
への近接を検知する近接検知用赤外線受光素子を追尾ロ
ボットに設けて目標物に対する追尾制御を行なわせるよ
うにしたものである。
［発明の実施例１ 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図において、１１は目標物で、その本体側面には下部に
赤外線発光素子１２が装着される。この赤外線発光素子
１２は、充分に広い発光指向性を持つものとする。また
、１３は上記目標物１１を追尾する自走式の追尾ロボッ
トで、左右に一対の車輪１４ａ、１４ｂを備え、モータ
により駆動されるようになっている。また、キャスター
（図示せず）も備えられている。そして、上記追尾ロボ
ット１３の正面には、目標物１１からの赤外線を受光す
る一対の追尾用赤外線受光素子１５ａ、１５ｂ及び近接
検知用の赤外線受光素子１６が設けられる。上記追尾用
赤外線受光素子１５ａ、１５ｂは、第２図に示すように
目標物１１の赤外線発光素子１２と同じ高さで（必ずし
も同じ＾さでなくともよい）左右平行に設けられ、先鋭
な受光指向角θを持っている。この場合、赤外線受光素
子１５ａ、１５ｂの指向エリアＥ！、Ｅ２は、第２図に
示すように一部重なるようにしている。また、上記近接
検知用の赤外線受光素子１６は、追尾ロボット１３の正
面上部において、斜め下方向の受光指向性を持つように
設けられる。この場合、赤外線受光素子１６の前方には
第４図に示すように遮光板１７を設け、第３図に示すよ
うに赤外線受光素子１６の前方向に対する受光エリア、
つまり、目標物１１に対する近接検知エリアＥ３を規制
すると共に、近接検知距１１Ｌを設定している。
第５図は上記第３図に対する斜視図を示したものである
。
しかして、上記目標物１１及び追尾ロボット１３には、
第６図に示す電子回路が設けられる。第６図において、
２１は目標物１１に設けられる変調回路で、この変調回
路２１により赤外線発光素子１２の駆動電圧をパルス状
に変調している。
一方、追尾ロボット１３には、追尾用赤外線受光素子１
５ａ、１５ｂ及び近接検知用赤外線受光素子１６の出力
信号をそれぞれ増幅して検出する増幅・検出回路２２ａ
　、２２ｂ、２２ｃを設けている。これらの増幅・検出
回路２２ａ　、　２２ｂ　１２２ｃは、上記変調回路２
１の変調周波数に同調したバンドパスフィルタを織え、
赤外線発光素子１２からの赤外線を検出する。そして、
上記増幅・検出回路２２ａ　、　２２ｂの出力信号は、
それぞれＡ／Ｄ変換器２３ａ、２３ｂへ送られ、信号レ
ベルに応じて４ビツトのデータに変換されて制御回路２
４へ送られる。また、上記増幅・検出回路２２Ｇの出力
信号は、コンパレータ２５により受光又は非受光の２値
に分けられ、上記制御回路２４へ送られる。この制御回
路２４は、上記Ａ　、／Ｄ変検器２３ａ、２３ｂ及びコ
ンパレータ２５からの信号に従ってモータ駆動回路２６
ａ、２６ｂに制御指令を送り、左モータ２７ａ１右モー
タ２７ｂを駆動制御する。そして、これらのモータ２７
ａ　、　２７ｂにより上記左右の車輪１４ａ、１４ｂが
回転駆動される。
次に上記実施例の動作を説明する。目標物１１は、変調
回路２１により赤外線発光素子１２の駆動電圧を変調し
、赤外線発光素子１２からパルス状の赤外線を放射させ
る。一方、追尾ロボット１３は、第７図（ａ）に示すよ
うに赤外線発光素子１２からの赤外線が追尾用赤外線受
光素子１５ａ、１５ｂに入射する位置までロボット本体
を旋回させる。赤外線受光素子１５ａ、１５ｂは赤外線
発光素子１２からの赤外線を受光すると、その受光信号
を増幅・検出回路２２ａ、２２ｂへ出力する。これらの
増幅・検出回路２２ａ　、　２２ｂは、赤外線受光素子
１５ａ、１５ｂからの信号を増幅すると共に、バンドパ
スフィルタにより特定の赤外線変調周波数信号を取出し
、Ａ／Ｄ変換器２３ａ、２３ｂへ出力する。Ａ　、、ｚ
　ｏ変換器２３ａ１２３ｂは、増幅・検出回路２２ａ　
、　２２ｂの出力信号をその信号レベルに応じて４ビツ
トのデジタル信号に変換し、制御回路２４へ出力する。
この制御回路２４は、Ａ　、−’　Ｄ変換器２３ａ、２
３ｂから０）Ｇ号に応じてモータ駆動回路２６ａ、２７
ｂを制御し、左の赤外線受光素子１５ａの出力が右の赤
外線受光素子＋５ｂより大きい時は第７図（１））に示
すように左旋回しながら航進し、右の赤外線受光素子１
５ｂの出力が左の赤外線受光素子１５ａより大きい時は
第７図（Ｃ）に示すように右旋回しながら前進する。追
尾ロボット１３は以上の動作を繰返し、赤外線受光素子
１５ａ、１５ｂの出力が同じになるようにモータ２７ａ
　、　２７ｂを制御して第８図（ａ）に示すように目標
物１１に近付いてい（。そして、第８図（ｂ）に示すよ
うに追尾ロボット１３が近接検知距離りの範囲まて目標
物１１に近付くと、赤外線発光素子１２からの赤外線が
近接検知用赤外線受光素子１６により検知され、その検
知信号が増幅・検出回路２２ｃを介してコンパレータ２
５へ送られる。このコンパレータ２５は、増幅・検出回
路２２ｃから赤外線の検知信号が送られてくると、受光
信号を制御回路２４へ出力する。制御回路２４は、コン
パレータ２５から受光信号が送られてくると、モータ駆
動回路２６ａ、２６ｂに停止指令を送り、モータ駆！Ｉ
Ｉ向路２６ａ　、２７ｂを停止させる。このようにして
追尾ロボット１３は、目標物１１に一定の距離まで接近
すると、赤外線受光素子１６によりその状態を検知して
停止する。
そして、その後、目標物１１が移動して赤外線発光素子
１２が近接検知エリアＥ３の外に出ればコンパレータ２
５から制御回路２４へ非受光信号が送られるので、制御
回路２４はモータ駆動回路２６ａ、２６ｂに動作指令を
送り、上記した動作を行なって目標物１１を追尾する。
［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、目標物に設けられ
た赤外線発光素子から出力される赤外線を検知して追尾
する赤外線追尾ロボットシステムにおいて、目標物を追
尾させるための追尾用赤外線発光素子と共に、目標物へ
の近接を検知する近接検知用赤外線受光素子を追尾ロボ
ットに設けて目標物に対する追尾制御を行なわせるよう
にしたので、特定の目標物を識別して追尾できると共に
、目標物に接近した場合はロボットを停止して目標物と
の衝突を防止することができる。また、赤外線を利用し
てロボットの誘導を行なっているので、目標物からの誘
導信号を人が感知できず、この為あたかも無誘導のよう
にみえ、見る人に大きな興味を抱かせることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は赤外線
追尾ロボットシステムを説明するための図、第２図は追
尾ロボットおける追尾用赤外線受光素子の受光エリアを
示す図、第３図は追尾ロボットにおける近接検知用赤外
線受光素子の近接検知エリアを示す図、Ｍ４図は上記近
接検知用赤外線受光素子の配設状態を示す図、第５図は
上記第３図に対応する部分の斜視図、第６図は追尾シス
テムの電子回路を示すブロック図、第７図（ａ）〜（Ｃ
）は赤外線追尾ロボットの目標物追尾動作を説明するた
めの図、第８図（ａ）（ｂ）は追尾ロボットが目標物に
接近した場合の動作を説明する為の図である。 １１・・・目標物、１２・・・赤外線発光素子、１３・
・・追尾ロボット、１４ａ　、　１４ｂ−・・車輪、１
５ａ、１５　ｂ　・・・赤外線受光素子、１６・・・近
接検知用赤外線受光素子、１７・・・遮光板、２１・・
・変調回路、２２ａ〜２２ｃ・・・増幅・検出回路、２
３ａ　、２３ｂ・・・Ａ／Ｄ変換器、２４・・・制御回
路、２５・・・コンパレータ、２６ａ、２６ｂ・・・モ
ータ駆動回路、２７ａ　、２７ｂ　−・−Ｅ　−タ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第４図 第５図 第７図 （ａ）　　　　　　（ｂ） １フ （Ｃ）

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）目標物に設けられた赤外線発光素子から発光され
    る赤外線を検知して追尾する赤外線追尾ロボットシステ
    ムにおいて、ロボット本体に設けられ、上記目標物を追
    尾するための追尾用赤外線受光素子と、この赤外線受光
    素子の受光信号に従つてロボットを目標物に向かって走
    行させる手段と、上記ロボット本体に設けられ、上記目
    標物に所定の距離まで近接したことを検知する近接検知
    用赤外線受光素子と、この赤外線受光素子の受光信号に
    よりロボットの走行を停止する手段とを具備したことを
    特徴とする赤外線追尾ロボットシステム。
  2. （２）上記目標物には上記赤外線発光素子を本体の側方
    下部に配設し、追尾ロボットには正面に一対の上記追尾
    用赤外線受光素子を配設すると共に上記近接検知用赤外
    線受光素子を正面上部に配設したことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の赤外線追尾ロボットシステム。
  3. （３）上記追尾ロボットにおける近接検知用赤外線受光
    素子は、遮光板によつてその受光面の一部を遮蔽して近
    接検知エリアを制限し、目標物に対する近接検知距離を
    所望の値に設定するようにしたことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の赤外線追尾ロボットシステム。
JP59217237A 1984-10-18 1984-10-18 赤外線追尾ロボツトシステム Pending JPS6197711A (ja)

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