JPH07198326A - 光線位置検出センサ - Google Patents
光線位置検出センサInfo
- Publication number
- JPH07198326A JPH07198326A JP5334429A JP33442993A JPH07198326A JP H07198326 A JPH07198326 A JP H07198326A JP 5334429 A JP5334429 A JP 5334429A JP 33442993 A JP33442993 A JP 33442993A JP H07198326 A JPH07198326 A JP H07198326A
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号処理が簡単でかつ装置自体の製造コスト
が安い位置検出センサを提供する。 【構成】 並列配置された複数個のフォトダイオード４
と、これら各フォトダイオード４にそれぞれ接続される
とともに、その増幅率が順次変化された電流−電圧変換
増幅器11と、これら各電流−電圧変換増幅器11で得られ
た増幅電圧を加算する増幅電圧加算回路12と、上記各フ
ォトダイオード４で受光された光量を電圧信号に変換す
るとともにこれらの電圧を加算して基準電圧を求める基
準電圧加算回路14と、この基準電圧加算回路14で得られ
た光量電圧で上記増幅電圧を除算する除算回路16と、こ
の除算回路16で得られた信号値に基づき受光位置を検出
する検出回路17とから構成したものである。
が安い位置検出センサを提供する。 【構成】 並列配置された複数個のフォトダイオード４
と、これら各フォトダイオード４にそれぞれ接続される
とともに、その増幅率が順次変化された電流−電圧変換
増幅器11と、これら各電流−電圧変換増幅器11で得られ
た増幅電圧を加算する増幅電圧加算回路12と、上記各フ
ォトダイオード４で受光された光量を電圧信号に変換す
るとともにこれらの電圧を加算して基準電圧を求める基
準電圧加算回路14と、この基準電圧加算回路14で得られ
た光量電圧で上記増幅電圧を除算する除算回路16と、こ
の除算回路16で得られた信号値に基づき受光位置を検出
する検出回路17とから構成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動走行する移
動体をレーザ光線などを使用して誘導する際に、移動体
側に設けられて、照射されるレーザ光線の受光位置を検
出するための光線位置検出センサに関するものである。
動体をレーザ光線などを使用して誘導する際に、移動体
側に設けられて、照射されるレーザ光線の受光位置を検
出するための光線位置検出センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ光線などの照射位置を検出
するための光線位置検出センサとしては、例えばＣＣＤ
（チャージ・カップルド・デバイス）などを使用したも
のや、ＰＳＤ（ポジション・センシティブ・デバイス）
を使用したものがある。
するための光線位置検出センサとしては、例えばＣＣＤ
（チャージ・カップルド・デバイス）などを使用したも
のや、ＰＳＤ（ポジション・センシティブ・デバイス）
を使用したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したＣＣ
ＤやＰＳＤなどを使用したセンサによると、広範囲な検
出域をカバーする必要がある場合には、大きな素子、ま
たは受光レンズが必要となり、現実的には、センサの製
作が不可能となる。
ＤやＰＳＤなどを使用したセンサによると、広範囲な検
出域をカバーする必要がある場合には、大きな素子、ま
たは受光レンズが必要となり、現実的には、センサの製
作が不可能となる。
【０００４】また、ＣＣＤを使用して広範囲な検出を行
い得るようにする場合には、信号処理が複雑になるとい
う問題があり、さらにレンズを使用して、受光範囲を大
きくすると、角度の影響を大きく受けたり、また装置自
体が高価になってしまうという問題が生じる。
い得るようにする場合には、信号処理が複雑になるとい
う問題があり、さらにレンズを使用して、受光範囲を大
きくすると、角度の影響を大きく受けたり、また装置自
体が高価になってしまうという問題が生じる。
【０００５】そこで、本発明は上記問題を解消し得る光
線位置検出センサを提供することを目的とする。
線位置検出センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の光線位置検出センサは、並列配置された複
数個のフォトダイオードと、これら各フォトダイオード
にそれぞれ接続されるとともに、その増幅率が順次変化
された電流−電圧変換増幅器と、これら各電流−電圧変
換増幅器で得られた増幅電圧を加算する増幅電圧加算回
路と、上記各フォトダイオードで受光された光量を電圧
信号に変換するとともにこれらの光量電圧を加算して基
準電圧を求める基準電圧加算回路と、この基準電圧加算
回路で得られた光量電圧で上記増幅電圧を除算する除算
回路と、この除算回路で得られた信号値に基づき受光位
置を検出する検出回路とから構成したものである。
め、本発明の光線位置検出センサは、並列配置された複
数個のフォトダイオードと、これら各フォトダイオード
にそれぞれ接続されるとともに、その増幅率が順次変化
された電流−電圧変換増幅器と、これら各電流−電圧変
換増幅器で得られた増幅電圧を加算する増幅電圧加算回
路と、上記各フォトダイオードで受光された光量を電圧
信号に変換するとともにこれらの光量電圧を加算して基
準電圧を求める基準電圧加算回路と、この基準電圧加算
回路で得られた光量電圧で上記増幅電圧を除算する除算
回路と、この除算回路で得られた信号値に基づき受光位
置を検出する検出回路とから構成したものである。
【０００７】
【作用】上記の構成によると、光線が入射されたフォト
ダイオードから、その位置に応じた増幅率でもって電圧
が出力されるとともに加算され、そしてこの加算された
増幅電圧を、受光したフォトダイオードの光量に応じか
つ加算された光量電圧で除算することにより、受光位置
を示す位置信号が求められる。
ダイオードから、その位置に応じた増幅率でもって電圧
が出力されるとともに加算され、そしてこの加算された
増幅電圧を、受光したフォトダイオードの光量に応じか
つ加算された光量電圧で除算することにより、受光位置
を示す位置信号が求められる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図１０に基
づき説明する。本実施例においては、工場内で所定の走
行経路に沿って自動走行する搬送台車の誘導に使用され
るレーザ光線の受光位置を検出するための光線位置検出
センサについて説明する。
づき説明する。本実施例においては、工場内で所定の走
行経路に沿って自動走行する搬送台車の誘導に使用され
るレーザ光線の受光位置を検出するための光線位置検出
センサについて説明する。
【０００９】図１および図２に示すように、搬送台車
（図示せず）に設けられる光線位置検出センサ１は、搬
送台車から立設された支持棒２に取り付けられた受光板
３と、この受光板３に例えば水平方向で左右に一列に並
べて配置された複数個のフォトダイオード４と、このフ
ォトダイオード４から得られた受光信号に基づき、その
受光位置を検出する検出回路部５とから構成されてい
る。
（図示せず）に設けられる光線位置検出センサ１は、搬
送台車から立設された支持棒２に取り付けられた受光板
３と、この受光板３に例えば水平方向で左右に一列に並
べて配置された複数個のフォトダイオード４と、このフ
ォトダイオード４から得られた受光信号に基づき、その
受光位置を検出する検出回路部５とから構成されてい
る。
【００１０】また、この光線位置検出センサ１は、搬送
台車の走行経路に中心からのずれを検出するために、例
えば左右にそれぞれ１０個づつ（勿論、１０個づつに限
定されるものではなく、その配置個数は受光範囲に応じ
て適宜増減し得るものである）フォトダイオード４Ａ，
４Ｂが設けられるとともに、これら左右のフォトダイオ
ード４Ａ，４Ｂからの両信号の差を考慮するようにして
いる。
台車の走行経路に中心からのずれを検出するために、例
えば左右にそれぞれ１０個づつ（勿論、１０個づつに限
定されるものではなく、その配置個数は受光範囲に応じ
て適宜増減し得るものである）フォトダイオード４Ａ，
４Ｂが設けられるとともに、これら左右のフォトダイオ
ード４Ａ，４Ｂからの両信号の差を考慮するようにして
いる。
【００１１】すなわち、この検出回路部５は、１０個の
右側フォトダイオード４Ａ（Ｐ1 〜Ｐ10の記号にて示
す）にそれぞれ接続されるとともに、その増幅率Ｋ1 〜
Ｋ10が順次比例して大きくなるように設定された右側電
流−電圧変換増幅器１１（１１Ａ）と、この各電流−電
圧変換増幅器１１Ａで得られた増幅電圧を加算する右側
増幅電圧加算回路１２（１２Ａ）と、１０個の左側フォ
トダイオード４Ｂ（Ｑ1〜Ｑ10の記号にて示す）にそれ
ぞれ接続されるとともに、その増幅率Ｋ1 〜Ｋ10（右側
の増幅率と同じ値にされている）が順次比例して大きく
なるように設定された左側電流−電圧変換増幅器１１
（１１Ｂ）と、この各電流−電圧変換増幅器１１Ｂで得
られた増幅電圧を加算する左側増幅電圧加算回路１２
（１２Ｂ）と、これら増幅電圧加算回路１２Ａ，１２Ｂ
で加算された出力電圧を互いに減算する減算回路１３
と、上記右側の各フォトダイオード４Ａで受光された光
量を一定の増幅率ｋでもって電圧に変換するとともにこ
れらの光量電圧を全て加算して基準電圧を求める右側基
準電圧加算回路１４（１４Ａ）と、上記左側の各フォト
ダイオード４Ｂで受光された光量を一定の増幅率ｋでも
って電圧に変換するとともにこれらの光量電圧を全て加
算して基準電圧を求める左側基準電圧加算回路１４（１
４Ｂ）と、これら両基準電圧加算回路１４Ａ，１４Ｂで
得られた基準光量電圧を加算する光量電圧加算回路１５
と、この光量電圧加算回路１５で得られた光量電圧で上
記減算回路１３で得られた出力電圧を除算する除算回路
１６と、この除算回路１６で得られた除算信号値に基づ
き受光位置を検出する検出回路１７とから構成されてい
る。
右側フォトダイオード４Ａ（Ｐ1 〜Ｐ10の記号にて示
す）にそれぞれ接続されるとともに、その増幅率Ｋ1 〜
Ｋ10が順次比例して大きくなるように設定された右側電
流−電圧変換増幅器１１（１１Ａ）と、この各電流−電
圧変換増幅器１１Ａで得られた増幅電圧を加算する右側
増幅電圧加算回路１２（１２Ａ）と、１０個の左側フォ
トダイオード４Ｂ（Ｑ1〜Ｑ10の記号にて示す）にそれ
ぞれ接続されるとともに、その増幅率Ｋ1 〜Ｋ10（右側
の増幅率と同じ値にされている）が順次比例して大きく
なるように設定された左側電流−電圧変換増幅器１１
（１１Ｂ）と、この各電流−電圧変換増幅器１１Ｂで得
られた増幅電圧を加算する左側増幅電圧加算回路１２
（１２Ｂ）と、これら増幅電圧加算回路１２Ａ，１２Ｂ
で加算された出力電圧を互いに減算する減算回路１３
と、上記右側の各フォトダイオード４Ａで受光された光
量を一定の増幅率ｋでもって電圧に変換するとともにこ
れらの光量電圧を全て加算して基準電圧を求める右側基
準電圧加算回路１４（１４Ａ）と、上記左側の各フォト
ダイオード４Ｂで受光された光量を一定の増幅率ｋでも
って電圧に変換するとともにこれらの光量電圧を全て加
算して基準電圧を求める左側基準電圧加算回路１４（１
４Ｂ）と、これら両基準電圧加算回路１４Ａ，１４Ｂで
得られた基準光量電圧を加算する光量電圧加算回路１５
と、この光量電圧加算回路１５で得られた光量電圧で上
記減算回路１３で得られた出力電圧を除算する除算回路
１６と、この除算回路１６で得られた除算信号値に基づ
き受光位置を検出する検出回路１７とから構成されてい
る。
【００１２】次に、上記位置検出回路部５の動作につい
て説明する。例えば、受光板３の右側にレーザ光線が照
射された場合には、右側の幾つかのフォトダイオード４
Ａにその受光した光量に応じた電流が発生し［図３のグ
ラフにその関係を示す（ａ点の出力信号を示す）］、フ
ォトダイオード４Ａの位置に応じて所定の増幅率Ｋk で
増幅された増幅電圧信号がそれぞれ出力される［図４の
グラフにその関係を示す（ｂ点の出力信号を示す）］。
て説明する。例えば、受光板３の右側にレーザ光線が照
射された場合には、右側の幾つかのフォトダイオード４
Ａにその受光した光量に応じた電流が発生し［図３のグ
ラフにその関係を示す（ａ点の出力信号を示す）］、フ
ォトダイオード４Ａの位置に応じて所定の増幅率Ｋk で
増幅された増幅電圧信号がそれぞれ出力される［図４の
グラフにその関係を示す（ｂ点の出力信号を示す）］。
【００１３】次に、これら各所定の増幅率Ｋk で増幅さ
れた増幅電圧信号が増幅電圧加算回路１２Ａで加算され
た後［図５のグラフに受光位置と加算電圧との関係を示
す（ｃ点の出力信号を示す）、また図６に左側のフォト
ダイオード４Ｂにレーザ光線が入った場合のグラフを同
様に示す］、減算回路１３に入力されて、両側のフォト
ダイオード４Ａ，４Ｂから得られた加算増幅電圧の差が
出力される［図７のグラフに受光位置と減算されされた
電圧との関係を示す（ｄ点の出力信号を示す）、なお図
７中には、光量が強い場合と、弱い場合とを示す］。
れた増幅電圧信号が増幅電圧加算回路１２Ａで加算され
た後［図５のグラフに受光位置と加算電圧との関係を示
す（ｃ点の出力信号を示す）、また図６に左側のフォト
ダイオード４Ｂにレーザ光線が入った場合のグラフを同
様に示す］、減算回路１３に入力されて、両側のフォト
ダイオード４Ａ，４Ｂから得られた加算増幅電圧の差が
出力される［図７のグラフに受光位置と減算されされた
電圧との関係を示す（ｄ点の出力信号を示す）、なお図
７中には、光量が強い場合と、弱い場合とを示す］。
【００１４】一方、各基準電圧加算回路１４Ａ，１４Ｂ
で得られた基準電圧が、光量電圧加算回路１５で加算さ
れて光量電圧が得られる［図８のグラフにこの受光量に
よる電流と加算された電圧との関係を示す（ｅ点の出力
信号を示す）］。
で得られた基準電圧が、光量電圧加算回路１５で加算さ
れて光量電圧が得られる［図８のグラフにこの受光量に
よる電流と加算された電圧との関係を示す（ｅ点の出力
信号を示す）］。
【００１５】そして、この光量電圧が除算回路１６に入
力され、ここで減算回路１３からの出力電圧が光量電圧
により除算されて位置信号が求められて［図９のグラフ
に受光位置と位置信号との関係を示す（ｆ点の出力信号
を示す）］、位置信号が出力される。なお、この位置信
号は、図１０に示すように、左右に配置されたフォトダ
イオード４Ａ，４Ｂの中心からの距離ｓを表している。
力され、ここで減算回路１３からの出力電圧が光量電圧
により除算されて位置信号が求められて［図９のグラフ
に受光位置と位置信号との関係を示す（ｆ点の出力信号
を示す）］、位置信号が出力される。なお、この位置信
号は、図１０に示すように、左右に配置されたフォトダ
イオード４Ａ，４Ｂの中心からの距離ｓを表している。
【００１６】このような検出回路部５を設けたことによ
り、フォトダイオード４Ａ，４Ｂを複数個並列に設ける
だけで、例えばレーザ光線の受光位置を、簡単な構成で
かつ正確に検出することができる。
り、フォトダイオード４Ａ，４Ｂを複数個並列に設ける
だけで、例えばレーザ光線の受光位置を、簡単な構成で
かつ正確に検出することができる。
【００１７】また、フォトダイオードの増設は容易であ
るため、簡単に、任意の大きさのセンサを製作すること
ができる。さらに、集光レンズなどを必要としないた
め、角度の影響を受けることはあまり無い。
るため、簡単に、任意の大きさのセンサを製作すること
ができる。さらに、集光レンズなどを必要としないた
め、角度の影響を受けることはあまり無い。
【００１８】なお、上記実施例においては、フォトダイ
オードを左右に分けるとともに、具体的には、右側のフ
ォトダイオードに入射された場合について説明したが、
例えば左右フォトダイオードの両方に入射した場合に
は、上述した減算回路が機能することになる。
オードを左右に分けるとともに、具体的には、右側のフ
ォトダイオードに入射された場合について説明したが、
例えば左右フォトダイオードの両方に入射した場合に
は、上述した減算回路が機能することになる。
【００１９】また、上記実施例の構成においては、左右
の各フォトダイオードから得られた増幅電圧の加算され
た加算増幅電圧を互いに減算させて、その中心からの位
置を求めるような構成としたが、例えば複数個のフォト
ダイオードを、左右に分けずに、一端側を基準にして位
置を求めるようにしてもよい。
の各フォトダイオードから得られた増幅電圧の加算され
た加算増幅電圧を互いに減算させて、その中心からの位
置を求めるような構成としたが、例えば複数個のフォト
ダイオードを、左右に分けずに、一端側を基準にして位
置を求めるようにしてもよい。
【００２０】この場合、増幅率は一端側から他端側に向
かって順次増加するような値に設定され、またこの場合
には、左右におけるフォトダイオードから得られた増幅
電圧をそれぞれ加算した後、互いに減算するといった手
順を省くことができる。
かって順次増加するような値に設定され、またこの場合
には、左右におけるフォトダイオードから得られた増幅
電圧をそれぞれ加算した後、互いに減算するといった手
順を省くことができる。
【００２１】さらに、上記実施例においては、複数個の
フォトダイオードを、水平方向に一列に配置したが、例
えば上下方向に一列、または水平方向に配列されたフォ
トダイオード群を上下に複数列配置することもできる。
勿論、この場合、上下方向における位置検出は、左右の
位置検出と同様の検出方法により求められる。
フォトダイオードを、水平方向に一列に配置したが、例
えば上下方向に一列、または水平方向に配列されたフォ
トダイオード群を上下に複数列配置することもできる。
勿論、この場合、上下方向における位置検出は、左右の
位置検出と同様の検出方法により求められる。
【００２２】ところで、上記実施例においては、移動体
の一例として、工場内で荷物を搬送する搬送台車に適用
した場合について説明したが、例えば工場外での作業
車、高速道路上での作業車、港湾設備・空港設備などに
おける作業車、または船舶などの各種移動体に設置され
る位置検出センサに適用し得る。
の一例として、工場内で荷物を搬送する搬送台車に適用
した場合について説明したが、例えば工場外での作業
車、高速道路上での作業車、港湾設備・空港設備などに
おける作業車、または船舶などの各種移動体に設置され
る位置検出センサに適用し得る。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、フ
ォトダイオードを使用して、レーザ光線などの光線の位
置を検出することができ、したがってＣＣＤやＰＳＤな
どを使用した場合に比べて、信号処理が簡単になるとと
もに、装置自体も安価となる。
ォトダイオードを使用して、レーザ光線などの光線の位
置を検出することができ、したがってＣＣＤやＰＳＤな
どを使用した場合に比べて、信号処理が簡単になるとと
もに、装置自体も安価となる。
【図１】本発明の一実施例における光線位置検出センサ
の要部正面図である。
の要部正面図である。
【図２】同実施例における光線位置検出センサの概略構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３】同実施例における検出回路部の途中における信
号状態を示すグラフである。
号状態を示すグラフである。
【図４】同実施例における検出回路部の途中における信
号状態を示すグラフである。
号状態を示すグラフである。
【図５】同実施例における検出回路部の途中における信
号状態を示すグラフである。
号状態を示すグラフである。
【図６】同実施例における検出回路部の途中における信
号状態を示すグラフである。
号状態を示すグラフである。
【図７】同実施例における検出回路部の途中における信
号状態を示すグラフである。
号状態を示すグラフである。
【図８】同実施例における検出回路部の途中における信
号状態を示すグラフである。
号状態を示すグラフである。
【図９】同実施例における検出回路部の途中における信
号状態を示すグラフである。
号状態を示すグラフである。
【図１０】同実施例における検出回路部から出力される
位置信号を具体的に示す模式図である。
位置信号を具体的に示す模式図である。
１ 光線位置検出センサ ４ フォトダイオード ５ 検出回路部 １１ 電流−電圧変換増幅器 １２ 増幅電圧加算回路 １３ 減算回路 １４ 基準電圧加算回路 １５ 光量電圧加算回路 １６ 除算回路 １７ 検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】並列配置された複数個のフォトダイオード
と、これら各フォトダイオードにそれぞれ接続されると
ともに、その増幅率が順次変化された電流−電圧変換増
幅器と、これら各電流−電圧変換増幅器で得られた増幅
電圧を加算する増幅電圧加算回路と、上記各フォトダイ
オードで受光された光量を電圧信号に変換するとともに
これらの光量電圧を加算して基準電圧を求める基準電圧
加算回路と、この基準電圧加算回路で得られた光量電圧
で上記増幅電圧を除算する除算回路と、この除算回路で
得られた信号値に基づき受光位置を検出する検出回路と
から構成したことを特徴とする光線位置検出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334429A JPH07198326A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光線位置検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334429A JPH07198326A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光線位置検出センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198326A true JPH07198326A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18277283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5334429A Pending JPH07198326A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光線位置検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07198326A (ja) |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5334429A patent/JPH07198326A/ja active Pending
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