JPS62282307A - Automatic direction control device - Google Patents
Automatic direction control deviceInfo
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
(産業上の利用分野)
本発明は、光または音波等の指向性をもつ波動ビームを
利用して所定の物体を遠隔の可動体の方へ自動的に向け
させるようにした自動向き制御装置に関する。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention utilizes a directional wave beam such as light or sound waves to move a predetermined object toward a remote movable body. The present invention relates to an automatic direction control device that automatically directs the direction to the direction of the object.
(従来の技術)
従来、ディスプレイやスピーカ等の静止機器を回転台に
載せて任意の方向に向かせるようにした装置構成が知ら
れている。(Prior Art) Conventionally, a device configuration is known in which a stationary device such as a display or a speaker is mounted on a rotary table and can be oriented in any direction.
一般に、そのような回転台は手動式であり、ユーザは自
分の手で直接機器を左右、上下に回して所望の向きに調
節するようになっている。Generally, such a rotating table is a manual type, and the user directly rotates the device from side to side and up and down with his/her hands to adjust the device to a desired orientation.
また、リモコンを用いて遠隔操作により機器の向きを調
節することも考えられている。このような装置では、左
右、上下の向きを指示するキーがリモコン送信器に設け
られとともに、それらのキーに対応したリモコン信号を
解読して回転台を回す解読、駆動手段が機器に設けられ
、例えばリモコン送信器の”左”キーを押すと回転台が
左側に回り、′下”キーを押すと回転台が下側に回るよ
うに構成される。It has also been considered to remotely adjust the orientation of the device using a remote control. In such a device, the remote control transmitter is provided with keys for instructing left/right and up/down directions, and the device is provided with decoding and driving means for decoding remote control signals corresponding to these keys and rotating the rotary table. For example, if you press the ``left'' key on the remote control transmitter, the rotating platform will rotate to the left, and if you press the ``down'' key, the rotating platform will rotate downward.
(発明が解決しようとする問題点)
上述のような手動式の回転台では、調節の都度ユーザが
機器のそばにいるか、あるいはそこへ行かなければなら
ず、また自分の手で機器を回さなければならないという
不便がある。(Problems to be Solved by the Invention) With the above-mentioned manual rotary table, the user must be near or go to the device each time an adjustment is made, and the user must be able to turn the device with his or her own hands. There is the inconvenience of having to do so.
また、リモコンを用いるものは、遠隔操作が可能でユー
ザは自分の手を使わずに済むが、ユーザの移動に応じて
その方へ機器を向けさせるには移動の度にキー人力しな
ければならないという不便があり、また人以外の物体、
例えばロボットの移動に追随してその方へ自動的に機器
を向けさせるようなことはできない。In addition, devices that use a remote control can be operated remotely and the user does not need to use their own hands, but in order to point the device in the direction of the user's movement, the user must manually press a key each time the user moves. There is the inconvenience of
For example, it is not possible to follow the movement of a robot and automatically point the device in that direction.
本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みてなされたもの
で、所定の物体を遠隔の可動体の方へ自動的に向けさせ
る自動向き制御装置を提供するこ七を目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an automatic orientation control device that automatically orients a predetermined object toward a remote movable body.
(問題点を解決するための手段)
上記目的を解決する本発明の構成は、所定の物体の所定
の面を遠隔の可動体の方へ自動的に向かせる自動向き制
御装置において、該物体を回転可能に支持する支持体と
;該物体の所定の面と同じ向きに取り付けられ、一定の
指向性をもつ波動ビームを放射する波動ビーム放射手段
と;該可動体に取り付けられ、波動ビーム放射手段から
の波動ビームを波動ビーム放射手段の方へ反射する再帰
性反射手段と;反射ビーム放射手段に近接して配置され
、再帰性反射手段からの波動ビームを受けたときにその
強度を電気信号に変換する波動ビーム受信手段と;反射
ビーム受信手段より得られる電気信号を基に可動体の位
置を割り出し、その方へ該物体を向けるための向き制御
信号を生成する制御手段と;向き制御信号に応動して支
持体を回転駆動する駆動手段と;を具備することを特徴
とする。(Means for Solving the Problems) The configuration of the present invention for solving the above object is to provide an automatic orientation control device that automatically orients a predetermined surface of a predetermined object toward a remote movable body. a support that rotatably supports; a wave beam emitting means that is attached in the same direction as a predetermined surface of the object and that emits a wave beam having a constant directivity; a wave beam emitting means that is attached to the movable body and that emits a wave beam with a constant directionality; a retroreflector that reflects the wave beam from the retroreflector toward the wave beam radiator; and a retroreflector that is disposed close to the reflected beam radiator and converts the intensity of the wave beam into an electrical signal when receiving the wave beam from the retroreflector. a wave beam receiving means for converting; a control means for determining the position of the movable body based on the electric signal obtained from the reflected beam receiving means and generating a direction control signal for directing the object toward the position; A drive means for rotating the support body in response to the drive means.
本発明において、物体とは、ディスプレイやスピーカ等
の静止機器だけでなく、ファンや置物等所定の面の向き
の制御が必要とされる任意の物体を意味する。In the present invention, an object means not only a stationary device such as a display or a speaker, but also any object such as a fan or an ornament that requires control of the orientation of a predetermined surface.
また、可動体とは、人その他の動物やロボット等の可動
物体を意味する。Moreover, a movable body means a movable object such as a person, other animal, or robot.
(作用)
向きを制御されるべき物体側の波動ビーム放射手段から
放射された波動ビームが可動体に当たると、そこに取り
付けられた再帰性反射手段によって波動ビームは物体の
方へ反射され波動ビーム受信手段に入射して電気信号に
変換される。(Operation) When the wave beam emitted from the wave beam emitting means on the side of the object whose direction is to be controlled hits the movable object, the wave beam is reflected toward the object by the retroreflection means attached thereto, and the wave beam is received. The signal enters the means and is converted into an electrical signal.
この波動ビームは一定の指向性をもつので、波動ビーム
受信手段に入射したときの強度は可動体の位置(方向)
によって変化する。したがって、そのような変化は該電
気信号にも現れ、これを基に制御手段では適当な演算に
より可動体の位置を割り出すことかできる。しかして、
制御手段からの向き制御信号に応動して駆動手段が支持
体を回転駆動し、物体の所定の面が可動体の方を向いた
ところで物体が位置決めされる。Since this wave beam has a certain directivity, the intensity when it enters the wave beam receiving means depends on the position (direction) of the movable body.
It changes depending on. Therefore, such a change also appears in the electric signal, and based on this change, the control means can determine the position of the movable body by performing appropriate calculations. However,
The drive means rotates the support body in response to an orientation control signal from the control means, and the object is positioned when a predetermined surface of the object faces the movable body.
このように、再起性反射手段を目印としてそれを追いか
けるように、波動ビーム放射手段、再起性反射手段、波
動ビーム受信手段、制御手段、駆動手段、支持体からな
るサーボループが働いて、物体の向きが可動体の位置に
追従するような制御が行われる。In this way, the servo loop consisting of the wave beam emitting means, the recurring reflecting means, the wave beam receiving means, the control means, the driving means, and the support works to follow the object using the recurring reflecting means as a landmark. Control is performed so that the direction follows the position of the movable body.
(実施例)
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施例を説明す
る。(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明の一実施例の自動向き制御装置を適用
したディスプレイ装置を示す。この図においてディスプ
レイ10は普通のCRTディスプレイであるが、モータ
駆動式の回転台12に支持されて左右、すなわち矢印F
a、Fbの方向に回転可能になっている。FIG. 1 shows a display device to which an automatic orientation control device according to an embodiment of the present invention is applied. In this figure, the display 10 is an ordinary CRT display, but it is supported by a motor-driven rotary table 12 and can be moved from left to right, that is, by an arrow F.
It is rotatable in directions a and Fb.
さらに、ディスプレイ10の上面には画面10aと同じ
向きに、例えば赤外線発光ダイオードからなる2つの発
光素子14.16が近接して配設されるとともに、それ
ら発光素子14.18間の中心位置に例えばフォトダイ
オードからなる受光素子18が配設される。Further, on the top surface of the display 10, two light emitting elements 14.16 made of, for example, infrared light emitting diodes are disposed close to each other in the same direction as the screen 10a, and at the center position between the light emitting elements 14.18, for example. A light receiving element 18 made of a photodiode is provided.
発光素子14.16は交互にパルス駆動されてパルス状
の赤外線RQa、RQbを時分割式に繰り返して放射す
るようになっている。これらの赤外線RQa、RQbは
、それぞれ第4図に示すような指向特性をもつ。すなわ
ち、その光出力は光軸のところで最大で、そこから角度
的に遠ざかるにつれて一定の割合で減少するような特性
である。The light emitting elements 14 and 16 are alternately driven in pulses so as to repeatedly emit pulsed infrared rays RQa and RQb in a time-sharing manner. These infrared rays RQa and RQb each have directional characteristics as shown in FIG. In other words, the optical output is maximum at the optical axis, and decreases at a constant rate as it moves angularly away from there.
再び第1図において、ディスプレイ10の前方は本実施
例の可動体としての人間20が位置し、その人間20の
前部、例えば胸ポケットには再帰性反射材22が行けら
れている。この再帰性反射材22は、例えばガラスピー
ズをプラスチックシートに埋め込んだ構成で、入射光を
光源の方向にまっすぐ戻す再帰性反射効果を有する。Referring again to FIG. 1, in front of the display 10 is a human being 20 as a movable object of this embodiment, and a retroreflective material 22 is placed in the front of the human being 20, for example in the chest pocket. This retroreflector 22 has a configuration in which, for example, glass beads are embedded in a plastic sheet, and has a retroreflection effect that returns incident light straight in the direction of the light source.
したがって、人間20が図示のようにディスプレイ10
の方を向くと、発光素子14.18からの赤外線RQa
、RQbが再帰性反射材22に入射し、そこからの反射
光RQa’、RQb’は発光素子14.16の方へ戻さ
れて受光素子18に入射しそこで光の強度または出力に
対応した電気信号に変換される。そして、後述するよう
に、信号処理系、制御系の働きにより駆動モータが作動
して回転台12を回転駆動し、ディスプレイ10の画面
10aが人間20を向くようになっている。Therefore, when a person 20 uses the display 10 as shown in the figure,
Infrared rays RQa from light emitting elements 14.18
, RQb enters the retroreflector 22, and the reflected lights RQa' and RQb' from there are returned to the light emitting element 14.16 and enter the light receiving element 18, where they receive electricity corresponding to the intensity or output of the light. converted into a signal. As will be described later, the drive motor is activated by the functions of the signal processing system and control system to rotate the rotary table 12 so that the screen 10a of the display 10 faces the person 20.
第2図は、この自動向き制御装置のンステム構成を示す
。FIG. 2 shows the system configuration of this automatic orientation control device.
発光素子14.16は、発光素子駆動回路24により交
互にパルス駆動され、これにより受光素子18は可動体
20の再帰性反射材22からのパルス状赤外線反射光R
Qa’、RQb’を交互に受けてそれぞれの光強度La
、Lbに対応した電圧信号E a、E bを時分割的に
発生する。これらの電圧信号Ea、Ebは、サンプリン
グ回路28でサンプリングされたのちA/D変換器28
でディジタル信号Da、Dbに変換され位置検出演算部
30に与えられる。The light emitting elements 14 and 16 are alternately pulse-driven by the light emitting element driving circuit 24, so that the light receiving element 18 receives pulsed infrared reflected light R from the retroreflector 22 of the movable body 20.
By receiving Qa' and RQb' alternately, the respective light intensities La
, Lb are generated in a time-division manner. These voltage signals Ea and Eb are sampled by a sampling circuit 28 and then sent to an A/D converter 28.
The signals are converted into digital signals Da and Db and provided to the position detection calculation section 30.
位置検出演算部30は、ディジタル演算回路もしくはマ
イクロコンピュータで構成されてよく、ディジタル信号
D a、D bに基づいて次式より可動体20の位置を
算出する。The position detection calculation section 30 may be composed of a digital calculation circuit or a microcomputer, and calculates the position of the movable body 20 from the following equation based on the digital signals D a and D b.
P= (Da −Db ) / (Da +Db )
”・・・・・・(1)この式は次式と等価である。P= (Da − Db) / (Da + Db)
”...(1) This equation is equivalent to the following equation.
P= (La −Lb ) / (La +Lb )
”−・・・(2)すなわち、可動体20が発光素子16
よりも発光素子14に近いとき、したがって第1図にお
いてはディスプレイ10からみて可動体(人間)20が
左側に寄っているとき、(1)式の値Pは正でその絶対
値は可動体(人間)20が左側に寄っていればいるほど
大きくなる。また逆に、ディスプレイ10からみて可動
体(人間)20が右側に寄っているとき、(1)式の値
Pは負でその絶対値は可動体(人間)20が右側に寄っ
ていればいるほど大きくなる。P= (La −Lb) / (La +Lb)
”- (2) That is, the movable body 20 is the light emitting element 16
When the movable body (person) 20 is closer to the light emitting element 14 than the display 10 in FIG. 1, the value P of equation (1) is positive and its absolute value is The closer the human) 20 is to the left, the larger it becomes. Conversely, when the movable body (human) 20 is closer to the right side when viewed from the display 10, the value P in equation (1) is negative, and its absolute value is The larger it becomes.
位置検出演算部30で得られた値Pは、D/A変換器3
2によりアナログ信号Spに変換されてから誤差信号と
してモータ駆動回路34に供給される。しかして、駆動
回路34では入力信号Spを増幅して誤差信号を小さく
するような駆動信号MDを駆動モータ36に供給する。The value P obtained by the position detection calculation section 30 is transferred to the D/A converter 3.
2, the signal is converted into an analog signal Sp and then supplied to the motor drive circuit 34 as an error signal. The drive circuit 34 supplies the drive motor 36 with a drive signal MD that amplifies the input signal Sp and reduces the error signal.
これにより、例えば第3図(イ)に示すようにCRTデ
ィスプレイ10からみて可動体20が左側に寄っている
ときには、回転台12を左(矢印Fa)の方に回動させ
るような方向にモー タ36が回転するようになってい
る。また、逆に第3図(0)に示すように可動体20が
右側に寄っているときには、回転台12を右(矢印Fb
)の方に回動させるような方向にモータ36が回転する
ようになっている。そして第3図(()、(a)の点線
10′で示すようにディスプレイ10の画面10aが可
動体20(より正確には再帰性反射材22)と真正面に
対向したところでモータ36の回転、したがって回転台
12の回転が停止するようになっている。As a result, when the movable body 20 is on the left side when viewed from the CRT display 10 as shown in FIG. 36 is adapted to rotate. Conversely, when the movable body 20 is closer to the right side as shown in FIG.
) The motor 36 is configured to rotate in a direction that causes the rotation to occur. Then, when the screen 10a of the display 10 directly faces the movable body 20 (more precisely, the retroreflector 22) as shown by the dotted line 10' in FIGS. 3(a) and 3(a), the motor 36 rotates. Therefore, the rotation of the rotary table 12 is stopped.
なお、ディスプレイ10の向きを固定してお(場合には
、可動体20から再帰性反射材22を取り外したり、あ
るいはそれに無反射性または乱反射性のカバーを被せる
等して自動向き制御装置の動作を停止させるようにして
よい。また、上述した実施例の回転台12は左右方向に
のみ回転可能に構成されていたが、上下に回転するよう
に構成することも可能であり、その場合には上下方向の
可動体位置を検出するための発光素子、受光素子および
信号処理系、駆動系を設ければよい。Note that if the orientation of the display 10 is fixed (in some cases, the retroreflective material 22 is removed from the movable body 20, or a non-reflective or diffuse reflective cover is placed over it, etc.), the automatic orientation control device cannot operate. In addition, although the rotary table 12 of the above-described embodiment was configured to be rotatable only in the left and right directions, it is also possible to configure it to rotate up and down. A light emitting element, a light receiving element, a signal processing system, and a drive system may be provided for detecting the position of the movable body in the vertical direction.
また、可動体20は人間に限らず、ロボット等の他の可
動物体も可能である。そして、再帰性反射材22の大き
さや形状も任意に選択可能であり例えば可動体のほぼ全
面に亘って取り付けてもよい。さらに、赤外線以外にも
一定の指向性をもつ波動ビーム、例えば音波等も使用可
能である。Further, the movable body 20 is not limited to a human being, but may also be another movable object such as a robot. The size and shape of the retroreflector 22 can also be selected arbitrarily, and for example, it may be attached over almost the entire surface of the movable body. Furthermore, in addition to infrared rays, wave beams with certain directivity, such as sound waves, can also be used.
また、本発明にしたがって向きを制御される物体は上述
したディスプレイに限定されるものではなく、スピーカ
、ファン、置物、展示物等、種々の物体が可能である。Further, the object whose orientation is controlled according to the present invention is not limited to the above-mentioned display, but may be various objects such as a speaker, a fan, an ornament, an exhibit, etc.
(発明の効果)
以上のように、本発明によれば、再帰性反射手段を取り
付けた可動体の位置に追随させて所定の物体を自動的に
その可動体の位置の方に向けさせることができるので、
従来の手動式やリモコン式で煩わしかった人的方向操作
が不要となる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to automatically direct a predetermined object toward the position of the movable body by following the position of the movable body to which the retroreflection means is attached. Because you can
It eliminates the need for human direction control, which was troublesome with conventional manual and remote control systems.
第1図は、本発明の一実施例による自動向き制御装置を
適用したディスプレイ装置を示す斜視図第2図は、上記
自動向き制御g Kの/ステム構成を示すブロック図、
第3図は、上記自動向き制御装置の作用を説明するため
の略平面図、および
第4図は、上記実施例で使用される発光素子から放射さ
れる赤外線の指向特性を示す図である。
10・・・・CRTディスプレイ、 10a・・・・
画面、12・・・・回転台、 14.16・・・・発
光素子、 18・・・・受光素子、 20・・・・可
動体(人間)、 22・・・・再帰性反射材、 30・
・・・可動体位置演算部、 34・・・・モータ駆動回
路、 36・・・・駆動モータ。FIG. 1 is a perspective view showing a display device to which an automatic orientation control device according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram showing the stem configuration of the automatic orientation control gK. A schematic plan view for explaining the operation of the automatic orientation control device, and FIG. 4 are diagrams showing the directivity characteristics of infrared rays emitted from the light emitting elements used in the above embodiment. 10...CRT display, 10a...
Screen, 12... Turntable, 14. 16... Light emitting element, 18... Light receiving element, 20... Movable body (human), 22... Retroreflective material, 30・
. . . Movable body position calculation unit, 34 . . . Motor drive circuit, 36 . . . Drive motor.
Claims (1)
向かせる自動向き制御装置において、前記物体を回転可
能に支持する支持体と、 前記物体に前記所定の面と同じ向きに取り付けられ、一
定の指向性をもつ波動ビームを放射する波動ビーム放射
手段と、 前記可動体に取り付けられ、前記波動ビーム放射手段か
らの前記波動ビームを前記波動ビーム放射手段の方へ反
射する再帰性反射手段と、 前記反射ビーム放射手段に近接して配置され、前記再帰
性反射手段からの前記波動ビームを受けたときにその強
度を電気信号に変換する波動ビーム受信手段と、 前記反射ビーム受信手段より得られる前記電気信号を基
に前記可動体の位置を割り出し、その方へ前記物体の所
定の面を向けるための向き制御信号を生成する制御手段
と、 前記向き制御信号に応動して前記支持体を回転駆動する
駆動手段と、 を具備することを特徴とする自動向き制御装置。[Scope of Claims] An automatic orientation control device that automatically orients a predetermined surface of a predetermined object toward a remote movable body, comprising: a support that rotatably supports the object; a wave beam emitting means that is attached in the same direction as the surface and emits a wave beam having a constant directivity; and a wave beam emitting means that is attached to the movable body and directs the wave beam from the wave beam emitting means toward the wave beam emitting means. a wave beam receiving means disposed close to the reflected beam emitting means and converting the intensity of the wave beam into an electrical signal when receiving the wave beam from the retroreflecting means; control means for determining the position of the movable body based on the electric signal obtained from the reflected beam receiving means and generating a direction control signal for directing a predetermined surface of the object toward the position; An automatic orientation control device comprising: a drive means for rotationally driving the support body in response.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61126534A JPS62282307A (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Automatic direction control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61126534A JPS62282307A (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Automatic direction control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62282307A true JPS62282307A (en) | 1987-12-08 |
Family
ID=14937580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61126534A Pending JPS62282307A (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Automatic direction control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62282307A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006042913A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Olympus Corp | Image observation apparatus |
US20100122278A1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-13 | Alfred Xueliang Xin | Method and an automated direction following system |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61126534A patent/JPS62282307A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8121666B2 (en) | 2004-07-30 | 2012-02-21 | Olympus Corporation | Image observation apparatus |
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