Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6022282B2 - Position measurement method for moving objects - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6022282B2 - Position measurement method for moving objects - Google Patents

Position measurement method for moving objects

Info

Publication number
JPS6022282B2
JPS6022282B2 JP54076576A JP7657679A JPS6022282B2 JP S6022282 B2 JPS6022282 B2 JP S6022282B2 JP 54076576 A JP54076576 A JP 54076576A JP 7657679 A JP7657679 A JP 7657679A JP S6022282 B2 JPS6022282 B2 JP S6022282B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
slit light
slit
television camera
window
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54076576A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS561304A (en
Inventor
達也 中村
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP54076576A priority Critical patent/JPS6022282B2/en
Publication of JPS561304A publication Critical patent/JPS561304A/en
Publication of JPS6022282B2 publication Critical patent/JPS6022282B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工場や建築、造船現場等のような二次元空間
における移動体の位置及び向きを計測するのに好適な計
測装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a measuring device suitable for measuring the position and orientation of a moving body in a two-dimensional space such as a factory, building, shipbuilding site, etc.

従来、広い空間での位置計測を行うには、大きな枠組を
作ってそれに付設した目盛りを謙取るか、又は単に巻尺
やトランシットを用いて計測するのが一般的である。し
かしながら、前者にあっては計測を行うのに特別な装置
を必要とし、柔軟性に欠けると共に作業性も悪く、又後
者にあっては作業能率が悪いだけでなく、移動体の経路
を計測するのには適さない。本発明の方法は、移動体上
の簡単な計測装置によりその移動体の走行平面の三つの
スIJット光源の方向を検出して、移動体の位置及び向
きを計測できるようにしたもので、移動体の位置の三角
測量の原理に基づく計測をテレビカメラを利用して行う
に際し、そのテレビ画面中に縦長のウィンドを設定し、
移動体の走行平面に立設したスリット光源の像がそのウ
ィンド内にある状態においてス5リット検出信号が出力
させ、このスリット検出信号が出力されたときのテレビ
カメラの回転角に基づいてスリット光源の方向を計測す
ることにより、簡単で正確な計測を可能にしたことを特
徴とするものである。
Conventionally, in order to measure a position in a wide space, it is common to construct a large framework and measure scales attached to it, or simply to measure using a tape measure or transit. However, the former requires special equipment to perform measurements, which lacks flexibility and poor workability, while the latter not only has poor work efficiency but also requires a special device to measure the path of the moving object. It is not suitable for The method of the present invention enables the position and orientation of a moving object to be measured by detecting the directions of three strip light sources on the traveling plane of the moving object using a simple measuring device on the moving object. When using a television camera to measure the position of a moving object based on the principle of triangulation, a vertical window is set in the television screen,
A slit detection signal is output when the image of a slit light source installed vertically on the traveling plane of the moving body is within its window, and the slit light source is output based on the rotation angle of the television camera when this slit detection signal is output. The feature is that simple and accurate measurement is possible by measuring the direction of.

0 以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。0 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図は本発明の計測原理を概略的に示す平面的な説明
図で、移動体1が走行する工場内等の広い走行平面にX
Y座標を設定した状態を示してし、夕る。
FIG. 1 is a plan view schematically showing the measurement principle of the present invention.
It shows the state in which the Y coordinate is set, and then it turns off.

本発明においては、この二次元的空間の周辺における三
つの基準点にスリット光源A,B,Cを立設するが、第
1図はそれらの基準点をXY座際の(0、a)、(0、
0)、(b、0)に設定した場合を示すものである。な
お、このスリット光源の配置は、移動体の移動領域及び
測定精度を考慮して最適に選択される。上記各スリット
光源A,B,Cは、位置の測定精度を向上させ、また他
の環境物をスリット光源と誤認議させないために細幅の
縦スリットを通して光を導出するもので、例えば立設し
た蛍光灯の直前にその長手方向に沿うスリットを配設す
ることにより構成し、これらのうち二つのスリット光源
A及びCは単一のスリットを備えた単スリット光源とす
るが、一つのスリット光源Bは例えば近接した二つの縦
スリットを備えた二重スリット光源として、これを.単
スリット光源と識別可能にする。
In the present invention, slit light sources A, B, and C are set up at three reference points around this two-dimensional space, and in FIG. (0,
0), (b, 0). Note that the arrangement of this slit light source is optimally selected in consideration of the moving area of the moving body and measurement accuracy. Each of the slit light sources A, B, and C is designed to emit light through narrow vertical slits in order to improve position measurement accuracy and to prevent other environmental objects from being mistaken for slit light sources. It is constructed by arranging a slit along the longitudinal direction just in front of the fluorescent lamp, and two of these slit light sources A and C are single slit light sources with a single slit, but one slit light source B For example, use this as a double slit light source with two vertical slits in close proximity. Make it distinguishable from a single slit light source.

さらに、誤認議の防止を確実にするには、二重スリット
光源と三重スリット光源を用いることもできる。一方、
上記二次元空間を走行する移動体1は、例えば機械等を
積載して自動走行する台車として構成し、この移動体に
は、上記スリット光源の検出を行うテレビカメラ2と共
に、スリット光源の検出回路及び回転角検出回路を備え
た計測装置(第3図参照)を積載し、この計測装置によ
って移動体1から見た各スリット光源A,B,C間の角
度及びそれらのスリット光源と移動体上の基準線1との
間の角度関係を測定することにより二次元空間における
移動体1の位置(x、y)及びその向きを計測する。
Additionally, double slit light sources and triple slit light sources can also be used to ensure prevention of misidentification. on the other hand,
The movable body 1 that travels in the two-dimensional space is configured as an automatically traveling trolley loaded with, for example, machinery, and this movable body includes a television camera 2 that detects the slit light source and a detection circuit for the slit light source. and a measuring device (see Fig. 3) equipped with a rotation angle detection circuit, and this measuring device measures the angle between each slit light source A, B, and C as seen from the moving body 1, and the angle between these slit light sources and the moving body. By measuring the angular relationship between the moving body 1 and the reference line 1, the position (x, y) of the moving body 1 in the two-dimensional space and its direction are measured.

上記テレビカメラ、スリット光源検出回路及び回転角検
出回路は、以下に説明するようにそれらの1組を移動体
上に設け、テレビカメラの視野を回転させて各スリット
光源の方向を順次検出してもよいが、移動体上にその3
組を設けて各スリット光源A,B,Cに対応させ、各テ
レビカメラによってそれぞれ別個のスIJット光源を追
跡させることもできる。
The above-mentioned television camera, slit light source detection circuit, and rotation angle detection circuit are configured such that one set of them is provided on a moving body as described below, and the direction of each slit light source is sequentially detected by rotating the field of view of the television camera. Yes, but part 3 is on a moving object.
It is also possible to provide sets for each slit light source A, B, and C, with each television camera tracking a separate slit light source.

上記テレビカメラ2は、第2図に示すようにその光藤を
上方に向けて配瞳し、煩斜ミラー4及びドーププリズム
5を備えたべリスコープ3をパルスモー夕6等によって
上記光軸のまわりに回転可能とし、或いは光髄を水平に
向けてそのテレビカメラ自体をパルスモータ等により鉛
直軸のまわりに回転可能とすることもでき、このテレビ
カメラ2等の回転角は、パルスモータを使用した場合、
その駆動パルス数によって測定することができる。
As shown in FIG. 2, the television camera 2 has its pupil directed upward, and a veriscope 3 equipped with an oblique mirror 4 and a doped prism 5 is rotated around the optical axis by a pulse motor 6 or the like. Alternatively, the optical pulp can be directed horizontally and the television camera itself can be rotated around a vertical axis by a pulse motor or the like, and the rotation angle of the television camera 2 etc. is as follows when the pulse motor is used:
It can be measured by the number of driving pulses.

また、このパルスモータに代えてシンクロモータ等を用
いることもでき、この場合にはェンコーダによって回転
角を測定することになる。べリタスコープ3またはテレ
ビカメラ2に設けた針7は、それがべリスコープ等と共
に回転して移動体上に設けたホトインタラプタ8を通過
するとき、ホトィンタラプタ8における発光素子から受
光素子に至る光を遮ってパルス出力を発生させるもの0
で、このパルス出力があった時点での移動体上における
テレビカメラ2の向きを前記基準線1の向きとして移動
体1の向きを計測する。本発明における位置計測は、移
動体1の静止時におけるXY座標計測(以下、静止モー
ドと呼夕ぶ。
Further, a synchro motor or the like may be used instead of this pulse motor, and in this case, the rotation angle will be measured by an encoder. When the needle 7 provided on the veritascope 3 or television camera 2 rotates together with the veriscope and passes through the photointerrupter 8 provided on the moving object, the needle 7 transmits light from the light emitting element in the photointerrupter 8 to the light receiving element. Something that interrupts and generates a pulse output 0
Then, the direction of the moving object 1 is measured using the direction of the television camera 2 on the moving object at the time of this pulse output as the direction of the reference line 1. Position measurement in the present invention is XY coordinate measurement when the moving body 1 is stationary (hereinafter referred to as stationary mode).

)、及び移動体の走行時におけるスリット光源の方向と
移動体上の基準線1の方向との間の相対角の連続した計
測(以下、移動モードと呼ぶ。)からなり、これらの計
測によって移動体に静止状態において自己の位置を確認
させ、次いで予め与0えた経路に沿って自動走行させる
ものである。第3図は上記静止モード及び移動モードの
計測を行う計測装置の回路構成を示すものであり、これ
に基づいて以下に静止モード及び移動モードにおける計
測方法について詳述する。タ 前述したように、テレビ
カメラ及び計測装置は、その1組だけを利用し、或いは
それらの3組を利用することもできるが、これらの場合
に実質的に同一の回路構成を用いて計測を行うことがで
きるため、ここではまずテレビカメラ及び計測装0層の
1組だけを用いる場合を第3図の回路構成と共に説明し
、その後に3組の場合について付言する。
), and successive measurements of the relative angle between the direction of the slit light source and the direction of the reference line 1 on the moving object (hereinafter referred to as the moving mode) when the moving object is moving. The system allows the body to confirm its own position in a stationary state, and then automatically moves along a pre-given route. FIG. 3 shows a circuit configuration of a measuring device that performs measurements in the stationary mode and moving mode, and based on this, the measuring method in the stationary mode and moving mode will be described in detail below. As mentioned above, it is possible to use only one set of the television camera and measuring device, or to use three sets thereof, but in these cases, measurements can be performed using substantially the same circuit configuration. Therefore, the case where only one set of the television camera and the measurement equipment layer 0 is used will be explained here together with the circuit configuration of FIG. 3, and then the case where three sets are used will be additionally described.

まず、静止モードにおいては、上記パルスモータ等の駆
動モータにより1個のテレビカメラが一夕方向に一定速
度で回転せしめられ、テレビカメラの出力であるビデオ
信号は、アナログ回路において適切な閥値と比較するこ
とにより、スリット光源A,B,Cに対応した出力をも
つ矩形波の輝度信号に変換される。
First, in the stationary mode, one television camera is rotated at a constant speed in the direction of rotation by a drive motor such as the above-mentioned pulse motor, and the video signal that is the output of the television camera is adjusted to an appropriate threshold value in an analog circuit. By comparison, it is converted into a rectangular wave luminance signal having outputs corresponding to the slit light sources A, B, and C.

なお、上記アナログ回路には、閥値を最適な値に設定す
るための調節用つまみを具備させる。上記アナログ回路
からの垂直及び水平同期信号が加えられるウィンド・ゲ
ート回路は、第4図に示すように、テレビ画面9に縦長
のウィンド10を設定し、このウィンド10に対応して
ゲート回路を開くことによりウィンド信号を出力するも
ので、具体的には第5図に例示するような回路構成とす
ることができる。
Note that the analog circuit is provided with an adjustment knob for setting the threshold value to an optimal value. The window gate circuit to which the vertical and horizontal synchronization signals from the analog circuit are applied sets a vertically elongated window 10 on the television screen 9 and opens the gate circuit corresponding to this window 10, as shown in FIG. This outputs a window signal, and specifically, the circuit configuration can be as shown in FIG. 5.

第5図に示すウィンド・ゲート回路は、第4図に示すよ
うに垂直方向には128本目の走査線から8本、水平方
向には25僕等分して左から128個目の1区分にウィ
ンド10を設定する場合を示すものである。
The wind gate circuit shown in Fig. 5 is divided into 8 scanning lines from the 128th scanning line in the vertical direction and 25 in the horizontal direction, as shown in Fig. 4. This shows a case where the window 10 is set.

この回路においては、垂直同期信号によってDフリツプ
フロツプ(1)がセットされ、水平同期信号の数がカウ
ンタ(N)において計数されて、128カウントしたと
きにそのカウンタからのゲート入力信号(1)が論理1
となり、次いで8カウントしたとき、即ち136本目の
走査線の水平同期信号をカウントしたときにDフリップ
フロップ(1)及びカウンタ(1)がリセットされる。
なお、DフリツプフロツプはCkの入力の立下りでD入
力のデータがセットされるタイプのフリツプフロツプで
ある。一方、Dフリツプフロツプ(0)は水平同期信号
によりセットされ、一走査線を25飴等分するような周
期をもつ発振器からのクロックの数がカウンタ(V)で
計数され、128個目のクロックの計数によりカウン夕
(V)からのゲート入力信号(0)が論理1となり、次
のクロックでDフリツプフロツプ(0)及びカウンタ(
V)がリセットされてゲート入力信号(ロ)が論理0と
なる。
In this circuit, a D flip-flop (1) is set by a vertical synchronization signal, the number of horizontal synchronization signals is counted in a counter (N), and when the count reaches 128, the gate input signal (1) from the counter becomes a logic 1
Then, when 8 counts have been made, that is, when the horizontal synchronizing signal of the 136th scanning line has been counted, the D flip-flop (1) and the counter (1) are reset.
Note that the D flip-flop is a type of flip-flop in which data at the D input is set at the falling edge of the Ck input. On the other hand, the D flip-flop (0) is set by the horizontal synchronizing signal, and the counter (V) counts the number of clocks from the oscillator with a period that divides one scanning line into 25 pieces. Due to counting, the gate input signal (0) from the counter (V) becomes logic 1, and at the next clock, the D flip-flop (0) and the counter (
V) is reset and the gate input signal (b) becomes logic 0.

そして、このゲート入力信号(n)及び前記ゲート入力
信号(1)が共に論理1の場合にウィンド信号が論理1
として出力される。このウィンド・ゲート回路において
は、カウンタ(V)における計数値の変更により、単ス
リット光源の輝度信号に対する幅の狭い単スリット用ウ
ィンド信号と、二重スリット光源の輝度信号に対するや
や幅の広い二重スljット用ウィンド信号が出力される
When this gate input signal (n) and the gate input signal (1) are both logic 1, the window signal is logic 1.
is output as In this wind gate circuit, by changing the count value in the counter (V), a narrow single-slit window signal is generated for the luminance signal of the single-slit light source, and a slightly wider double-width signal is generated for the luminance signal of the double-slit light source. A slot window signal is output.

第3図におけるアナログ回路から出力される矩形波の輝
度信号は、スリット中心検出回路に加えられ、この検出
回路においてある幅をもった上記矩形波の中心が検出さ
れる。
The rectangular wave luminance signal output from the analog circuit in FIG. 3 is applied to a slit center detection circuit, and this detection circuit detects the center of the rectangular wave having a certain width.

なお「 このスリット中心検出回路は測定精度を向上さ
せるためのもので、スリット光源に対して矩形波の幅が
十分に細い場合には必要とせず、その場合には矩形波の
端によって検出すればよい。上記スリット中心検出回路
は、発振回路からのパルス及びその2倍の周波数を有す
るパルスをそれぞれ計数するカゥンタを利用して矩形波
の中心検出を行うもので、その矩形波の中心に対応する
パルスが出力される。このパルスは、単スリット用ウィ
ンド信号により開かれるアンドゲート(1)に加えられ
、単スリットウインド内に上記スリット光源の中心が入
ったときに、スリット光源が検出されたものとして上記
パルスがァンドゲート(1)を通してカウンタ(1)に
送られる。カウンタ(1)及びそれに接続した比較回路
(1)は、多数決回路を構成するもので、ウインドに含
まれる走査線の大多数においてスリット中心検出回路か
らのパルス出力があった場合、即ち連続してアンドゲー
ト(1)からパルスが送られてきた場合に、それを比較
回路(1)において検出し、その比較回路(1)の出力
である単スリット検出信号により最終的に単スリット光
源が検出されたものとする。また、二重スリット光源の
検出には、アナログ回路から出力される上記輝度信号を
上記二重スリット用ウインド信号により開かれるアンド
ゲート(D)を通じてカウンタ(D)に送り、単スリッ
トの場合と同様にして比較回路(0)の出力により二重
スリット光源が検出されたものとする。
This slit center detection circuit is intended to improve measurement accuracy, and is not necessary if the width of the rectangular wave is sufficiently narrow relative to the slit light source. Good. The above slit center detection circuit detects the center of a rectangular wave by using a counter that counts pulses from an oscillation circuit and pulses having twice the frequency of the oscillation circuit, and detects the center of the rectangular wave. A pulse is output.This pulse is added to the AND gate (1) which is opened by the single slit window signal, and when the center of the slit light source is within the single slit window, the slit light source is detected. The above pulse is sent to the counter (1) through the band gate (1).The counter (1) and the comparator circuit (1) connected to it constitute a majority circuit, and the majority of the scanning lines included in the window When there is a pulse output from the slit center detection circuit, that is, when pulses are continuously sent from the AND gate (1), it is detected in the comparator circuit (1), and the comparator circuit (1) It is assumed that the single slit light source is finally detected by the output single slit detection signal.In addition, in order to detect the double slit light source, the above luminance signal output from the analog circuit is used as the above double slit window signal. It is assumed that a double slit light source is detected by the output of the comparator circuit (0) in the same manner as in the case of a single slit.

さらに、この二重スリット光源は単スリット光源として
も検出されるので、二重スリット光源における二つのス
リット光源についての比較回路(1)からの出力のうち
最初の出力(テレビカメラが右回転の場合左側のスリッ
ト光源についての出力)と比較回路(0)の出力とのア
ンドをとることによって二重スリット検出信号を得、一
度二重スリット光源が検出されたならば、二重スリット
光源が完全にウィンドの外に移動するまで一定時間検出
を禁止して、二重スリット光源を単スリット光源として
譲って検出するのを防ぐ。単スリット検出信号及び二重
スリット検出信号は垂直同期信号に同期して出力され、
それぞれフリツプフロツプ(1)及びフリップフロツプ
(0)に記憶され、その後、カゥンタ(1)及びカウン
タ(0)は垂直同期信号によってリセットされる。
Furthermore, since this double slit light source is also detected as a single slit light source, the first output from the comparison circuit (1) for the two slit light sources in the double slit light source (if the TV camera is rotating clockwise) A double slit detection signal is obtained by ANDing the output for the left slit light source) with the output of the comparator circuit (0), and once the double slit light source is detected, the double slit light source is completely detected. Detection is prohibited for a certain period of time until the device moves out of the window to prevent the double slit light source from being detected as a single slit light source. The single slit detection signal and double slit detection signal are output in synchronization with the vertical synchronization signal,
They are stored in flip-flop (1) and flip-flop (0), respectively, and then counter (1) and counter (0) are reset by the vertical synchronization signal.

このようなスリット光源の検出においては、上記スリッ
ト中心検出回路を設けて、その検出回路においてスリッ
ト光源の中心に対応するパルスを発生させ、またウィン
ド10の幅をできるだけ小さくし、さらに必要に応じて
テレビカメラに望遠レンズを用いることにより、回転す
るテレビカメラによるスリット光源の検出時点について
の測定精度、即ち角度検出精度を高めることができる。
In detecting such a slit light source, the above-mentioned slit center detection circuit is provided, the detection circuit generates a pulse corresponding to the center of the slit light source, the width of the window 10 is made as small as possible, and the width of the window 10 is made as small as possible. By using a telephoto lens for the television camera, it is possible to improve the accuracy of measurement of the point in time when the rotating television camera detects the slit light source, that is, the accuracy of angle detection.

モータパルスゲート回路は、ホトインタラプタの出力、
上記単スリット検出信号及び二重スリット検出信号に基
づいてアンドゲート(m)(N)を制御し、駆動モータ
としてのパルスモ−夕に対する駆動パルスの分配を行う
と共に、そのパルスをアップダウンカウンタに入力する
もので、静止モードの場合にはアンドゲート(m)のみ
を開いて駆動モータに発振回路からの駆動パルスを送り
、前述したように駆動モータを一方向に等速度で回転さ
せる。さらに、アップダウンカゥンタは、上記ホトィン
タラプタの出力、単スリット検出信号及び二重スリット
検出信号により直接的に、或いはモータパルスゲート回
路を介して制御されるが、この静止モードにおいては二
重スリット光源が検出された時点から角度計測を開始す
るので、二重スリット検出信号によってアップダウンカ
ウンタをリセットして計数を開始させ、ホトィンタラプ
タの出力及び単スリット検出信号によってそのカウンタ
の内容をコンピュータに転送し、四つ目のスリット光源
の検出即ち再び二重スリット光源を検出した時点でカゥ
ソタを停止させて上記データ転送及びリセットを行うと
同時に駆動モータを停止させる。
The motor pulse gate circuit outputs the photointerrupter,
The AND gates (m) and (N) are controlled based on the single slit detection signal and double slit detection signal, and the drive pulses are distributed to the pulse motor as the drive motor, and the pulses are input to the up/down counter. In the stationary mode, only the AND gate (m) is opened and a drive pulse from the oscillation circuit is sent to the drive motor, causing the drive motor to rotate at a constant speed in one direction as described above. Further, the up/down counter is controlled directly by the output of the photointerrupter, the single slit detection signal and the double slit detection signal, or via a motor pulse gate circuit, but in this static mode, the double slit light source Since the angle measurement starts from the moment when is detected, the up/down counter is reset by the double slit detection signal to start counting, and the contents of the counter are transferred to the computer by the output of the photointerrupter and the single slit detection signal. When the fourth slit light source is detected, that is, when the double slit light source is detected again, the cursor is stopped, the data transfer and reset are performed, and the drive motor is stopped at the same time.

カウンタ(m)は二重スリット検出信号によってリセツ
トされ、単スリット検出信号及びホトィンタラフ。
The counter (m) is reset by the double slit detection signal, the single slit detection signal and the photointerrough.

タの出力によってカウントアップされ、またフリツプフ
ロツプ(m)はホトインタラプタの出力によってセット
され、単スリット検出信号によってリセツトされるもの
で、これらの出力はアップダウンカウンタのデータが二
重スリットから教えて何個目のデータか、及びそれがホ
トィンタラプタの出力か否かを示し、これらはアップダ
ウンカウンタの内容と共にコンピュータに転送される。
而して、コンピュータにおいては、アップダウンカウン
タの計数データとして与えられるパルス数により第1図
における角度a,〜a4を計算し、さらにミ角測量の原
理に基づいて移動体1の現在位置の座標x,yを計算す
ると共に、移動体の向きの方向余弦;、りを計算し、適
宜表示する。
The flip-flop (m) is set by the output of the photointerrupter and reset by the single slit detection signal. data and whether it is the output of the photo interrupter or not, and these are transferred to the computer together with the contents of the up/down counter.
Then, the computer calculates the angles a, to a4 in FIG. 1 using the number of pulses given as the count data of the up-down counter, and further calculates the coordinates of the current position of the moving object 1 based on the principle of angle measurement. In addition to calculating x and y, the direction cosine of the direction of the moving object is calculated and displayed as appropriate.

このようにして、静止モードにおける移動体の座標及び
向きの計測を行った後、移動体は移動モ−ドーこよって
所定の経路に沿って自動走行させる。
After measuring the coordinates and orientation of the moving object in the stationary mode in this manner, the moving object is automatically moved along a predetermined route in the moving mode.

この移動モードにおいては、二重スリット光源の検出を
禁止して前記比較回路(1)から出力される単スリット
検出信号のみを用い、また前記ウィンドゲート回路によ
って設定される単スリット用ウィンド10の幅は第6図
のテレビ画面9に示すように中心から一方へ拡がったも
のとする。
In this movement mode, detection of the double slit light source is prohibited and only the single slit detection signal output from the comparison circuit (1) is used, and the width of the single slit window 10 set by the wind gate circuit is As shown in the television screen 9 in FIG. 6, it is assumed that the image spreads from the center to one side.

静止モードの終りにおいては、上述したところから明ら
かなように、テレビカメラが二重スリット光源に向いた
状態になり、従って二重スリット光源の像は第6図のテ
レビ画面のほぼ中央にある。移動モ−ド‘こおいては、
比較回路(1)からの単スリット検出信号によってその
二重スリット光源を追跡し、二重スリット光源の方向に
対する移動体の向きの角度の増減分として、アップダウ
ンカウンタの内容を用いながら移動体を走行させる。即
ち、上記スリット光源の像がウィンド10内にあって単
スリット検出信号が出力されたときには、モータパルス
ゲート回路においてスリット光源の像がウィンド10内
をテレビ画面の中央に移動するように駆動モータを駆動
すべく、アンドゲート(m)を開いて駆動パルスを駆動
モータに送り、逆に、ウィンドー0内にスリット光源の
像がなく、単スリット検出信号が出力されないときには
、モータパルスゲート回路においてスリット光源を逆方
向に移動させるためにアンドゲート(N)を開いてモー
タを逆方向に駆動し、これによってテレビカメラは常に
スリット光源の方向を中心に往復して回動し、その間の
アンドゲート(m)(W)からの駆動パルスはアップダ
ウンカウンタにおいて加減算され、その間のアップダウ
ンカゥンタにおける計数データがコンピュータに転送さ
れて移動体の向きが計算される。
At the end of the stationary mode, as is clear from the foregoing, the television camera will be pointing at the dual slit light source, so that the image of the dual slit light source will be approximately in the center of the television screen in FIG. In the movement mode,
The double-slit light source is tracked by the single-slit detection signal from the comparison circuit (1), and the moving object is tracked using the contents of the up-down counter as the increment/decrement of the angle of the moving object with respect to the direction of the double-slit light source. Let it run. That is, when the image of the slit light source is within the window 10 and a single slit detection signal is output, the motor pulse gate circuit operates the drive motor so that the image of the slit light source moves within the window 10 to the center of the television screen. To drive, the AND gate (m) is opened and a drive pulse is sent to the drive motor. Conversely, when there is no image of the slit light source within window 0 and no single slit detection signal is output, the motor pulse gate circuit detects the slit light source. In order to move the slit light source in the opposite direction, the AND gate (N) is opened and the motor is driven in the opposite direction, so that the TV camera always rotates back and forth around the direction of the slit light source, and the AND gate (N) is moved in the opposite direction. ) (W) are added and subtracted in the up-down counter, and the counting data in the up-down counter during that time is transferred to a computer to calculate the direction of the moving body.

1組のテレビカメラ及び計測装置のみを用いる場合には
、二重スリット光源に対する移動体の向きが検出される
のみであるため、速度計等による走行速度に関する情報
を併用して、移動体の時々刻々の位置及び方向に関する
x、y、f、刀がコンピュータにおいて積分により計算
され、これが予め設定した経略に沿っているか杏かによ
りステアリングの制御が行われる。
When only one set of television camera and measuring device is used, only the orientation of the moving object with respect to the double slit light source is detected, so information regarding the running speed from a speedometer etc. is also used to detect the moving object's timing. The computer calculates the x, y, f, and katana regarding the momentary position and direction, and the steering is controlled depending on whether the calculated values follow a preset course or not.

次に、テレビカメラ及び計測装置の3組を用いる場合、
静止モードにおいては前記カウンタ(皿)及びフリツプ
フロツプ(m)を用い、コンピュータを通じてモータパ
ルスゲート回路に制御信号を送ることにより、第1の計
測装置は二重スリット光源の次の単スリット光源を検出
したときに駆動モータを停止させ、第2の計測装置はそ
の次の単スリット光源を検出したときに駆動モータを停
止させ、第3の計測装置はその次の二重スリット光源を
検出したときに駆動モータを停止させ、三角測量の原理
により、x、y、f、りが計算される。
Next, when using three sets of television cameras and measuring devices,
In the stationary mode, the first measuring device detected the single-slit light source next to the double-slit light source by using the counter (dish) and flip-flop (m) and sending control signals to the motor pulse gate circuit through the computer. The second measurement device stops the drive motor when the next single-slit light source is detected, and the third measurement device starts the drive motor when it detects the next double-slit light source. The motor is stopped and x, y, f, and ri are calculated by the principle of triangulation.

また、移動モードでは、それぞれの計測装置は、前記1
組の計測装置のみを用いる場合と全く同様に、それぞれ
のスリット光源を追跡し、やはり三角測量の原理に基づ
き時々刻々のx、y、f、刀を計算する。
In addition, in the mobile mode, each measuring device
Just as when using only one set of measuring devices, each slit light source is tracked and the momentary x, y, f, and digits are calculated, again based on the principle of triangulation.

このように3組の計測装置を用いた場合には、1組の計
測装置を用いる場合に比して、移動モー日こおける積分
による累積誤差がない点で有利である。
When three sets of measuring devices are used in this way, there is an advantage over the case where one set of measuring devices is used in that there is no cumulative error due to integration in the moving mode.

以上に詳述したように、本発明の方法によれば、簡単な
計測装置によって移動体の静止状態における位置及び向
きを計測できると共に、移動体のその後の走行時におい
てもその計測装置を利用して位置及び方向を簡単に計測
することができ、移動体の自動走行制御のための位置計
測に極めて有効である。
As detailed above, according to the method of the present invention, it is possible to measure the position and orientation of a moving object in a stationary state using a simple measuring device, and the measuring device can also be used when the moving object is subsequently traveling. The position and direction of the vehicle can be easily measured, making it extremely effective for position measurement for automatic travel control of moving objects.

また、本発明においては、移動体の走行平面に立設した
スリット光源をテレビカメラによってと0らえ、その像
がテレビ画面中に設定した縦長の細いウィンド内にある
状態におけるテレビカメラの向きからスリット光源の方
向を計測するため、簡単な装置によって正確な位置及び
向きの計測を行うことができる。
In addition, in the present invention, a slit light source installed vertically on the traveling plane of a moving object is captured by a television camera, and the direction of the television camera is determined when the image is within a vertically long thin window set on the television screen. Since the direction of the slit light source is measured, accurate position and orientation measurements can be made with a simple device.

タ図面の簡単な説明 第1図は本発明の計測原理についての説明図、第2図は
スリット光源を検出するテレビカメラの駆動機構等につ
いての構成図、第3図は本発明に基づく計測を行う計測
装置のブロック構成図、第0 4図及び第6図はテレビ
画面に設定するウィンドについての説明図、第5図はウ
ィンド・ゲート回路のブロック構成図である。
Brief explanation of the data drawings Figure 1 is an explanatory diagram of the measurement principle of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of the drive mechanism etc. of the television camera that detects the slit light source, and Figure 3 is an illustration of the measurement principle based on the present invention. FIGS. 04 and 6 are explanatory diagrams of a window set on a television screen, and FIG. 5 is a block diagram of a wind gate circuit.

1・・・・・・移動体、2・・・・・・テレビカメラ、
9・・・・・・ナレビ画面、10・・・・・・ウインド
、A,B,C・・・・・・スタリット光源。
1...Moving object, 2...TV camera,
9... Navigation screen, 10... Window, A, B, C... Starit light source.

第1図 第2図 第3図 第4図 第6図 第5図Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 6 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 移動体の走行平面の周辺における三つの基準点にそ
れぞれ細幅の縦スリツトを通して光を導出するスリツト
光源を、それらのうちの一つを他のスリツトと識別可能
なものとして立設し、上記走行平面を走行する移動体上
に、スリツト光源の検出を行うテレビカメラと共に、そ
のテレビカメラに接続されるスリツト光源検出回路及び
回転角検出回路を備えた計測装置を積載し、移動体の座
標計測に際して、テレビカメラの視野を回転させ、上記
スリツト光源検出回路において、スリツト光源に対応し
たビデオ信号とテレビ画面中に設定した縦長のウインド
に対応するウインド信号とに基づいて、スリツト光源に
対応する出力がウインド内にあるときにスリツト検出信
号を出力させ、上記回転角検出回路において、スリツト
検出信号が出力されたときのテレビカメラ回転角に基づ
き、移動体上の基準線と上記各スリツト光源の方向との
角度関係を計測して、コンピユータにより移動体の位置
座標及び向きを計測することを特徴とする移動体におけ
る位置計測方法。
1 Slit light sources that emit light through narrow vertical slits are erected at three reference points around the traveling plane of the moving body, one of which is distinguishable from the other slits, and the above-mentioned A television camera for detecting a slit light source and a measuring device equipped with a slit light source detection circuit and a rotation angle detection circuit connected to the television camera are mounted on a moving object traveling on a running plane to measure the coordinates of the moving object. At this time, the field of view of the television camera is rotated, and the slit light source detection circuit detects an output corresponding to the slit light source based on the video signal corresponding to the slit light source and the window signal corresponding to the vertically long window set on the television screen. A slit detection signal is output when the slit detection signal is within the window, and the rotation angle detection circuit detects the direction of the reference line on the moving body and each of the slit light sources based on the rotation angle of the television camera when the slit detection signal is output. 1. A method for measuring a position of a moving body, the method comprising: measuring the angular relationship between the moving body and the position coordinates and direction of the moving body using a computer.
JP54076576A 1979-06-18 1979-06-18 Position measurement method for moving objects Expired JPS6022282B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54076576A JPS6022282B2 (en) 1979-06-18 1979-06-18 Position measurement method for moving objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54076576A JPS6022282B2 (en) 1979-06-18 1979-06-18 Position measurement method for moving objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS561304A JPS561304A (en) 1981-01-09
JPS6022282B2 true JPS6022282B2 (en) 1985-06-01

Family

ID=13609075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54076576A Expired JPS6022282B2 (en) 1979-06-18 1979-06-18 Position measurement method for moving objects

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6022282B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61170612A (en) * 1985-01-25 1986-08-01 Takenaka Komuten Co Ltd Automatic surveying instrument for shielding machine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS561304A (en) 1981-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6137569A (en) Survey instrument
KR930004881B1 (en) Inter-vehicle distance detection device
JP2006242755A (en) Surveying system
EP3460396A1 (en) Survey system
JPS6215479A (en) Auto tracking distance measuring device
JP4223634B2 (en) Surveying equipment
JPS6022282B2 (en) Position measurement method for moving objects
JPS592956B2 (en) Curve tracing device
JPS6227406B2 (en)
JPH0527041B2 (en)
JPS6132690B2 (en)
JPH02232511A (en) Tracking type vehicle-distance measuring apparatus
EP4345415B1 (en) Survey system
JP2858678B2 (en) Shape measuring device
US20240110784A1 (en) Surveying instrument and survey system
JPH0255797B2 (en)
JPS60120408A (en) Position correcting device
JPS63124911A (en) Automatic collimating device
JPS60161093A (en) Method of detecting obstacle
SU1221491A1 (en) Arrangement for measuring plane angles of polygonal prisms
JPH11257943A (en) Measuring apparatus for dimension of running car
JPS62134516A (en) Range finding method
JP2930389B2 (en) Moving object distance measuring device
JPS58201019A (en) Device for displaying current position of moving body
KR930003505B1 (en) Method of setting work origin of robot