JPH0527005Y2 - - Google Patents

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JPH0527005Y2
JPH0527005Y2 JP1986056688U JP5668886U JPH0527005Y2 JP H0527005 Y2 JPH0527005 Y2 JP H0527005Y2 JP 1986056688 U JP1986056688 U JP 1986056688U JP 5668886 U JP5668886 U JP 5668886U JP H0527005 Y2 JPH0527005 Y2 JP H0527005Y2
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sensor
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、移動方向検出装置に関し、更に詳し
くは、2つの物体間の相対移動の方向を光学的に
検出する装置に関する。
従来技術とその問題点 2つの物体間の相対移動を光学的に検出する装
置としては、レーザ光を用いた装置が知られてい
る。しかし、レーザ光を用いた装置は構成が複雑
であり、コスト的にも高いという問題点を有して
いる。
そこで、たとえば、特開昭58−113762号公報に
開示のように、通常のインコヒーレントな光を用
いて移動を検出する装置が提案されている。しか
し、この装置は、測定対象面の光学像パターンを
捉えるのに多数のセグメントで構成した受光器を
要する点で構成が複雑であり、又、そのセグメン
トの配列方向によつて検出しうる移動方向が規定
され、移動方向が変わる場合の移動速度や移動方
向の検出には原理的に不向きであるという問題点
を有している。
考案の目的 本考案の目的とするところは、移動方向が変わ
つても好適にその移動方向を検出することがで
き、また、構成を簡単化することができる移動方
向検出装置を提供することにある。
考案の構成 本考案の移動方向検出装置は、移動体に設けら
れ、相対的に所定方向へ移動する測定対象面上の
一点を原点としてその光の強さを検出する原点セ
ンサ、上記原点センサと共に上記移動体に設けら
れ、前記原点より異方向に異距離に設けた複数の
測定対象面上の点を離点としてそれらの光の強さ
を検出する複数の離点センサ、上記移動体の移動
速度を検出する速度センサ、所定時刻に前記原点
センサの出力を読み込んで、そのデータを原点デ
ータとして得る原点データ手段、前記原点から各
離点までの各距離及び上記速度センサによる移動
速度から算出された前記各距離に応じた移動時間
だけ前記所定時刻より遅れた各時刻に対応する離
点センサの出力を読み込んで、そのデータを各々
離点データとして得る離点データ手段、前記原点
データと前記各離点データを比較し、最大の相関
をもつ離点データを選択する比較選択手段、およ
び選択した離点データに対応する離点センサの配
置に基づいて上記移動体の移動方向を得る方向判
定手段を具備してなることを構成上の特徴とする
ものである。
なお、上記構成要素中の「点」の概念は、ある
広がりのある領域をいうものであつて、その領域
を一体的に取り扱うので「点」と表現している。
作 用 原点センサは、点の光の強さを検出するもので
あり、検出方向を規定されない。複数の離点セン
サもまた点の光の強さを検出するものであり、検
出方向を規定されない。
各離点は原点の回りの異方向にそれぞれ設けら
れているので、原点を通る移動方向線上にあつて
且つ原点よりも移動方向について後方にある離点
に対応する離点センサ(以下、対応離点センサと
いう)は、原点センサと同じ測定対象面上の部分
を、その離点から原点までの移動を要する時間だ
け遅れた時間後に通る。
ところが、各離点は原点からそれぞれ異距離に
設けられているので、前記遅れ時間は各離点につ
いて異なるものとなる。
そこで、まず所定時刻に原点センサでデータを
得、次いで各離点についての遅れ時間の小さいも
のから順に各遅れ時間後に各離点センサでデータ
を得れば、前記対応離点センサは原点センサと同
じデータを得るはずであり、他の離点センサは原
点センサの移動部分と異なるところを通るから同
じデータを得ることはない。
したがつて、各離点センサについて得た離点デ
ータのうち、原点センサにより得た原点データと
特に強い相関を持つものを選択すれば、その離点
センサが前記対応離点センサであり、それに対応
する離点から原点を見た方向が移動方向であるこ
とが分かる。
実施例 以下、図に示す実施例に基づいて本考案を更に
詳しく説明する。ここに第1図は本考案の一実施
例の移動方向検出装置の構成ブロツク図、第2図
は測定対象面とフオトダイオードアレイの位置関
係説明図、第3図は本考案の移動方向検出装置の
原理説明図、第4図は本考案の移動方向検出装置
の他の実施例の構成ブロツク図である。なお、図
に示す実施例により本考案が限定されるものでは
ない。
第1図に示すように、移動方向検出装置1は、
フオトダイオードアレイ2と、アナログマルチプ
レクサ3と、アナロクデジタル変換回路4と、マ
イクロコンピユータ5と、デイスプレイ6と、車
速センサ7とを具備してなつている。
フオトダイオードアレイ2は、渦巻線状に並べ
られた離点フオトダイオードP1,…,Pi,…,Px
と、その中心に設けられた原点フオトダイオード
Ppとを有している。
各離点フオトダイオードPiの位置を、原点フオ
トダイオードPpからの距離liと所定方向を基準と
する角度θiで表せば、 li=Δl・i+lp θi=Δθ・i となる。なお、基準方向に原点フオトダイオード
Ppからlpの距離にとつた仮想の基準点を第1図に
Qで表している。
アナログマルチプレクサ3は、セレクト信号S
が与えられると、前記フオトダイオードアレイ2
の各フオトダイオードPp〜Pxの出力信号のうち
セレクトされたものを出力する。
アナロクデジタル変換回路4は、前記アナログ
マルチプレクサ3から出力されるアナログ信号を
デジタル信号に変換するものである。
デジタル信号のビツト数は、例えば1ビツト〜
8ビツト程度でよい。例えば、1ビツトの場合に
は、各フオトダイオードPp〜Pxで捉えた光の強
さを「明」と「暗」の2段階に分けるだけであ
り、具体的には比較回路を用いることができる。
1ビツトより多いものとする場合には、検出した
光の強さを「明」から「暗」まで3段階以上に分
けることができ、具体的にはA/Dコンバータを
用いることができる。
マイクロコンピユータ5は、まず原点フオトダ
イオードPpをセレクトし、前記アナロクデジタル
変換回路4から出力されるデジタル信号を読み込
み、原点データエリアRpに記憶する。
つぎに、車速センサ7により車速vを得、その
車速vに基づいて各離点フオトダイオードPiにつ
いて遅れ時間Tiを各々計算し、各遅れ時間Tiが経
過する毎にその離点フオトダイオードPiをセレク
トし、前記アナロクデジタル変換回路4から出力
されるデジタル信号を読み込み、各離点データエ
リアRiに記憶する。
遅れ時間Tiは次式により算出する。
Ti=K1・li/v (ここで、K1・l1は測定対象面上における距離
riであり、従つてTiはその離点から原点までの移
動時間を意味している。) 全離点フオトダイオードP1〜Pxについてデー
タを得ると、次に、原点データエリアRpと各離
点データエリアRiの内容(Ri)の相関を計算し、
最大の相関を持つ離点データエリアRi naxに対
応する離点フオトダイオードPi naxの配置に基
づいて移動方向を判定する。
デイスプレイ6は、マイクロコンピユータ5か
らの出力に基づいて、移動速度vと移動方向を表
示する。
次に、第2図及び第3図を参照し、上記移動方
向検出装置1の作動をさらに詳細に説明する。説
明の都合上、この移動方向検出装置1は自動車に
搭載されており、矢印α方向に移動しているもの
とする。
第2図は或る時刻t0における状態を示すもの
で、原点フオトダイオードP0は地面Gの地点A
の光の強さを検出しており、第i離点フオトダイ
オードPiは地点Aより距離riだけ離れた地点Bi
光の強さを検出している。Lはレンズであり、こ
れにより前記K1が定まる。
第3図に示すように、時刻t0において、マイク
ロコンピユータ5は、原点フオトダイオードP0
をセレクトし、短い周期τでデータを4回読み込
んで、原点データ「1234」を原点データエリア
R0に得る。ここで、「1234」は、地面Gの地点A
からα方向に4τvの長さまでの地表部分の明暗の
パターンである。
次に、時刻t0より遅れ時間T1だけ後の時刻t1
(=t0+T1)に、離点フオトダイオードP1をセレ
クトし、短い周期τでデータを4回読み込んで、
離点データ列「9857」を原点データエリアR1
得る。ここで、「9857」は、離点フオトダイオー
ドP1に対応する地面Gの地点B1からα方向に4τv
の長さまでの地表部分の明暗パターンである。
同様に、時刻t0より遅れ時間Tiだけ後の時刻ti
(=t0+Ti)に、離点フオトダイオードPiをセレ
クトし、短い周期τでデータを4回読み込んで、
離点データ列を原点データエリアRiに得ること
を、i=xまで繰り返す。
次に、マイクロコンピユータ5は、原点データ
列R0と各離点データ列R1〜Rxの相関値をそれぞ
れ演算する。
この相関演算は、例えば2つのデータ列の各ビ
ツトについて排他的論理和をとり、その結果とし
て「1」となつたビツトの数を相関値とするもの
が挙げられる。
次いで、各離点データ列について得た相関値の
うち最大のものを選択し、その相関値に対応する
離点フオトダイオードの番号Pi naxを得る。
たとえば、第3図に示す場合であると、相関値
の最大のものを持つ離点フオトダイオードの番号
としてはP4が読みだされる。
次に、マイクロコンピユータ5は、その離点フ
オトダイオードP4の配置から自動車の進行方向
を判定し、これをデイスプレイ6で表示する。す
なわち、α方向が表示される。
上記のように移動方向が得られれば、再び最初
の作動に戻り同じことを繰り返し、移動方向の更
新を行う。
上記実施例の移動方向検出装置1は、360度の
範囲にわたり移動方向を検出できるものであつた
が、離点フオトダイオードを半周分のみ設けれ
ば、180度の範囲にわたつて移動方向を検出でき
ることとなる。このような場合は、前方への移動
だけを検出対象とする場合が具体例として挙げら
れる。また、移動方向が狭い角度でしか変わらな
いものは、それに相当する角度分だけ離点フオト
ダイオードを設ければよい。
第4図は、本考案の他の実施例の移動方向検出
装置10を示すものである。
この移動方向検出装置10では、所定時刻t0
原点フオトダイオードPpの出力値をサンプルホー
ルド回路8にサンプルホールドし、それより各遅
れ時間Tiだけ後の時刻tiに各離点フオトダイオー
ドPiをセレクトして、アナログマルチプレクサ3
から差動アンプ9に出力し、サンプルホールド回
路8の出力値との差をアナロクデジタル変換回路
4を介して読み込み、その差の最小となつた離点
フオトダイオードPi nioの配置から移動方向を判
定する。
考案の効果 本考案によれば、移動体に設けられ、相対的に
所定方向へ移動する測定対象面上の一点を原点と
してその光の強さを検出する原点センサ、上記原
点センサと共に上記移動体に設けられ、前記原点
より異方向に異距離に設けた複数の測定対象面上
の点を離点としてそれらの光の強さを検出する複
数の離点センサ、上記移動体の移動速度を検出す
る速度センサ、所定時刻に前記原点センサの出力
を読み込んで、そのデータを原点データとして得
る原点データ手段、前記原点から各離点までの各
距離及び上記速度センサによる移動速度から算出
された前記各距離に応じた移動時間だけ前記所定
時刻より遅れた各時刻に対応する離点センサの出
力を読み込んで、そのデータを各々離点データと
して得る離点データ手段、前記原点データと前記
各離点データを比較し、最大の相関をもつ離点デ
ータを選択する比較選択手段、および選択した離
点データに対応する離点センサの配置に基づいて
上記移動体の移動方向を得る方向判定手段を具備
してなることを特徴とする移動方向検出装置が提
供され、これにより相対移動する物体間において
相対移動の方向を好適に検知することができる。
また、その際には複雑な演算は必要とされず、単
にどの離点センサからのデータが原点センサから
のデータに最も近似するかを比較するのみで移動
方向を判定することができるので、簡単な構成に
より実施できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例の移動方向検出装置
の構成ブロツク図、第2図は測定対象面とフオト
ダイオードアレイの位置関係説明図、第3図は本
考案の移動方向検出装置の原理説明図、第4図は
本考案の移動方向検出装置の他の実施例の構成ブ
ロツク図である。 符号の説明、1……移動方向検出装置、2……
フオトダイオードアレイ、3……アナログマルチ
プレクサ、4……アナログデジタル変換回路、5
……マイクロコンピユータ、6……デイスプレ
イ、7……車速センサ、8……サンプルホールド
回路、9……差動アンプ、Pp……原点フオトダイ
オード、P1〜Px……離点フオトダイオード、Rp
……原点データエリア、R1〜Rx……離点データ
エリア。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 (a) 移動体に設けられ、相対的に所定方向へ
    移動する測定対象面上の一転を原点としてそ
    の光の強さを検出する原点センサ、 (b) 上記原点センサと共に上記移動体に設けら
    れ、前記原点より異方向に異距離に設けた複
    数の測定対象面上の点を離点としてそれらの
    光の強さを検出する複数の離点センサ、 (c) 上記移動体の移動速度を検出する速度セン
    サ、 (d) 所定時刻に前記原点センサの出力を読み込
    んで、そのデータを原点データとして得る原
    点データ手段、 (e) 前記原点から各離点までの各距離及び上記
    速度センサによる移動速度から算出された前
    記各距離に応じた移動時間だけ前記所定時刻
    より遅れた各時刻に対応する離点センサの出
    力を読み込んで、そのデータを各々離点デー
    タとして得る離点データ手段、 (f) 前記原点データと前記各離点データを比較
    し、最大の相関をもつ離点データを選択する
    比較選択手段、および (g) 選択した離点データに対応する離点センサ
    の配置に基づいて上記移動体の移動方向を得
    る方向判定手段 を具備してなることを特徴とする移動方向検出装
    置。 2 複数の離点センサが、渦巻線状に配列されて
    なる実用新案登録請求の範囲第1項に記載の移
    動方向検出装置。
JP1986056688U 1986-04-15 1986-04-15 Expired - Lifetime JPH0527005Y2 (ja)

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JPS62168471U JPS62168471U (ja) 1987-10-26
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60196675A (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 Japan Electronic Ind Dev Assoc<Jeida> レ−ザスペツクル速度計

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JPS62168471U (ja) 1987-10-26

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