JPS61228302A - 探知装置 - Google Patents

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】 く技術分野〉 本発明は、カラーセンサを用いて特定色の対象物の方向
もしくは距離を検出する探知装置に関する。

〈従来技術〉 作業ロボットの中には、特定色の対象物を扱うものがあ
り、このような作業ロボットに対しては、該特定色の対
象物の方向や距離を探知する探知装置を装備することが
望ましい。

しかして、特定色の対象物を検出する手段としてはカラ
ーセンサがあるが、該カラーセンサは、入射光の波長に
応じたレベルの検出信号を出力するものであって、原理
的には、一般のフォトセンサとは異なり、その出力レベ
ルは入射光の強さに依存しない。しかしながら、実際の
入射光は、種々の波長が混じり合ったもので、外光や背
景の変化により、その各波長成分が微妙に変化する。た
とえば、外光の変化に応じて対象物の明度が低下したり
、対象物に影ができたりしたときは、入射光の各波長成
分が一律に減少するのではなく、入射光の各波長成分が
互いに異なる割合で減少し波長成分どうしの割合が変化
するのである。カラーセンサはこのような変化に敏感で
あって、入射光が変化すると、その影響を強く受けて出
力が大幅に変動し、特定色の対象物を正確に検出するこ
とができなくなる。

そのため、従来、カラーセンサを用いて計測を行なう場
合は、一定照度を維持するように管理された光源のもと
て計測を行なう必要があり、周囲の明かるさが微妙に変
化する屋外でカラーセンサを特定色の対象物を探知する
のに使用したり、屋外用の探知装置にカラーセンサを使
用することは到底考えられなかった。

〈発明の目的〉 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって
、カラーセンサへの外乱の影響を可及的減少させ、該カ
ラーセンサにより屋外でも支障なく正確に特定色の対象
物を探知をすることができるようにすることを目的とす
る。

〈発明の構成〉 ところで、カラーセンサには、検出出力の絶対値は外乱
により大きく変化するものの、同一条件のもとでは特定
色の対象物に対応する検出出力は、その対象物の大きさ
および距離にほぼ比例するという性質がある。

本発明は、上記の目的を達成するために、カラーセンサ
の前記の性質を利用して探知装置を構成したものであっ
て、すなわち、カラーセンサの検出範囲内に探知装置本
体と所定間隔をおいて配設され所定の大きさで基準色を
有する基準体と、前記カラーセンサから出力される基準
体に対応した基準検出信号をしきい値とし、この基準検
出信号と対象物に対応する対象検出信号とを比較してそ
の比較出力を実検出信号として出力する比較手段とを備
えて探知装置を構成したものである。

〈実施例〉 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は本発明探知装置の構成図であって、該探
知装置は、探知装置本体ｌ内に検出部２と制御部３とを
備えている。

前記探知装置本体ｌには、特定色の対象物Ｍを検出する
際の基準となる基準体４が付設されている。該基準体４
は所定の大きさで、かつ特定色を有し、後述するカラー
センサ９　ａ、　９　ｂの検出範囲内で探知装置本体ｌ
から所定間隔ｄをおいた位置に配設されている。５は該
基準体４を支持する支持部材である。

前記検出部２は、ミラー６　ａ、　６　ｂおよびレンズ
７　ａ、　７　ｂからなる左右一対の光学系８　ａ、　
８　ｂと、各光学系８　ａ、　８　ｂを通じて入射する
入射光を受ける左右一対のカラーセンサ９　ａ、　９　
ｂと、前記各ミラー　６　ａ、　６　ｂの角度を変える
左右一対のステッピングモータ１０ａ、ｌＯｂと、各カ
ラーセンサ９　ａ、　９　ｂの出力を増幅する左右一対
の増幅器１１ａ、ｌｌｂと、両槽幅器１１ａ、ｌｌｂの
増幅出力をデジタル化して制御部３に送出するインター
フェース１２とを有する。このインターフェース１２に
は以下に説明する信号判別回路１３が含まれている。

該信号判別回路１３は、第２図のブロック図に示すよう
に、カラーセンサ９　ａ、　９　ｂから出力される基準
体４に対応した基準検出信号ＳＯと対象物Ｍに対応する
対象検出信号Ｓｍとを比較する比較手段１４と、この比
較手段１４への各検出信号Ｓｏ、Ｓｍの入力タイミング
を調整するバシファ回路１５．１６とからなり、前記比
較手段１４は基準検出信号ＳＯをしきい値として、この
基準検出信号Ｓｏと対象検出信号５ｆｆｌとを比較し、
対象検出信号Ｓｍがしきい値を越えた場合に、特定色を
検出したことを示す実検出信号Ｓａを出力するようにな
っている。この信号判別回路１３は専用の回路素子で構
成してもよいし、インターフェース１２中のＣＰＵおよ
びＲＡＭを利用して、プログラムにより該信号判別回路
１３の機能を果たすようにしてもよい。

第１図に戻って、前記制御部３は、インターフェース１
２から実検出信号を導入して特定色の対象物Ｍの方向等
を識別する論理判断回路１７と、該論理判断回路１７の
出力に対応してステッピングモータ１０ａ、ｌｏｂに所
要の駆動信号を出力するモータ制御回路１８とを有する
。

上記の構成において、ミラー６　ａ、　６　ｂの角度変
化に伴ないカラーセンサ９　ａ、　９　ｂがその検出範
囲の全域にわたって走査し、これによって検出範囲内に
特定色の対象物Ｍがあれば、その存在が検出され、その
ときの各ミラー６　ａ、　６　ｂの角度から対染物Ｍの
方向や距離が算出される。この場合、外光が変化しても
、また対象物Ｍの背景が変化しても、特定色の対象物Ｍ
の存在を示す検出信号は、これらの外乱に影響されない
。

すなわち、対象物Ｍの探知を行なう場合は、これに前後
して基準体４を走査し、基準体４からの入射光を受光し
、基準体４に対応する基準検出信号Ｓｏを得る。基準体
４も対象物Ｍもほぼ同一の条件下にあるとみなすことが
できるから、外乱により対象物Ｍからの入射光の波長成
分が変化した場合は、基準体４からの入射光の波長成分
も同様に変化するとみなすことができる。この基準体４
に対応する基準検出信号Ｓｏが比較手段１４においてし
きい値となり、該比較手段１４でこの基準検出信号Ｓｏ
と対象物Ｍに対応する対象検出信号Ｓｍとが比較され、
対象検出信号Ｓｍがしきい値を越えた場合に、特定色を
検出したことを示す実検出信号Ｓａが出力される。外乱
により対象検出信号Ｓｍの出力レベルが変動している場
合は、基準検出信号Ｓｏの出力レベルも同様に変動して
いるから、対象検出信号Ｓｍの変動分は、基準検出信号
Ｓｏの変動分により取り除かれる形となり、比較手段１
４からは、対象物Ｍに正確に対応した検出信号が出力す
ることになる。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、外乱により出力レベル
が変動している対象検出信号は、これと同様に出力レベ
ルが変動している基準検出信号をしきい値としてこの基
準検出信号と比較されるから、対象検出信号の変動分が
基準検出信号の変動分によって除去されることになり、
これによって外乱の影響が取り除かれ、特定色の対象物
の存在が正確に検出される。そのため、従来カラーセン
・すを用いた計測のように、一定の光源のもとて計測を
行なう必要がなく、屋外での使用が可能となる。したが
って、屋外で作業する作業ロボット、たとえば草刈りロ
ボットにおいて特定色の対象物を探知する装置として使
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明探知装置の構成図、第２図はその信号判
別回路のブロック図である。 ｌ・・・探知装置本体、２・・・検出部、３・・・制御
部、４・・・基準体、９　ａ、　９　ｂ・・・カラーセ
ンサ、１３・・・信号判別回路、１４・・・比較手段、
ＳＯ・・・基準検出信号、Ｓｍ・・・対象検出信号、Ｓ
ａ・・・実検出信号。 出願人　　ヤンマーディーゼル株式会社代理人　　弁理
士　　岡　１）和　秀 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラーセンサを用いて特定色の対象物の方向もし
   くは距離を検出する探知装置であって、カラーセンサの
   検出範囲内に探知装置本体と所定間隔をおいて配設され
   所定の大きさで基準色を有する基準体と、前記カラーセ
   ンサから出力される基準体に対応した基準検出信号をし
   きい値としこの基準検出信号と対象物に対応する対象検
   出信号とを比較してその比較出力を実検出信号として出
   力する比較手段とを備えたことを特徴とする探知装置。