JPH11287858A - Indoor positioning system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an indoor positioning system, by which an ultrasonic wind speed indicator or the like can be positioned precisely inside a house such as inside a clean room or the like. SOLUTION: An indoor positioning system is provided with a positioning apparatus, wherein a plurality of targets A, B, C,... which are installed in a plurality of predetermined different places at the inside of a building surrounded by an inner wall surface are provided, a holding means 4b which holds the position coordinates of the respective targets A, B, C,... is provided, a laser range finder 1 which is used to measure distances up to appropriate targets out of the respective targets is provided, and a processing means 4a which computes a position inside the building on the basis of the distances up to the respective measured targets and on the basis of the held position coordinates regarding the targets is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ製造用のクリ
ーンルーム内などで、風速計などを位置決めするための
屋内位置決め装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an indoor positioning device for positioning an anemometer or the like in a clean room for manufacturing ICs.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体装置製造用のクリーンルームで
は、清浄な空気を吹き流すことによって室内を常に清浄
な状態に保っている。このようなクリーンルーム内で
は、空気の流れが正常に行われているかどうかを確認す
るために、室内の数十乃至数百の測定対象箇所にわたっ
て超音波風速計を移動させながら、各箇所における三次
元の微弱な風向・風速を測定している。特に、汚染の発
生源となる空気の滞留箇所ないしは吹き溜まりがクリー
ンルーム内の何処にも存在しないことの確認が行われ
る。この空気の滞留箇所は、極く小さなものでも見落と
すことが出来ないため、測定箇所の位置決めの分解能と
精度は極めて高い値が要求される。2. Description of the Related Art In a clean room for manufacturing semiconductor devices, clean air is constantly blown off to keep the room clean. In such a clean room, in order to check whether the air flow is normal or not, while moving the ultrasonic anemometer over several tens to several hundred measurement target locations in the room, three-dimensional We measure the weak wind direction and speed. In particular, it is confirmed that there is no stagnation or stagnation of air that is a source of contamination anywhere in the clean room. Since the location where the air stays cannot be overlooked even if it is extremely small, extremely high values are required for the resolution and accuracy of the positioning of the measurement location.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来、上述のような風
速計をクリーンルーム内の数十乃至数百の測定対象箇所
のそれぞれに位置決めするために、巻尺などの計器を使
用して内壁面からの距離を測定していた。しかしなが
ら、この巻尺を使用する位置決め方法は、二人以上の作
業者が必要になるなど労力と時間がかかるという問題が
あった。Conventionally, in order to position the anemometer as described above at each of several tens to several hundreds of measurement object locations in a clean room, an anemometer such as a tape measure is used to measure the position from the inner wall surface. The distance was being measured. However, the positioning method using the tape measure has a problem that labor and time are required, such as requiring two or more operators.

【０００４】特に、クリーンルームの内壁面との距離は
この内壁面に下ろした垂線の長さとして計測されるが、
この内壁面に垂線を下ろす作業は、内壁面の一部を一辺
とする長方形を形成することにより行われる。しかしな
がら、この長方形を形成する作業は、クリーンルーム内
に各種のＩＣ処理装置を設置した後は、内壁面の多くが
設置済みのＩＣ処理装置によって隠されてしまうため適
用できず、作業が一層煩雑になると共に精度も低下する
という問題があった。従って、本発明の目的は、クリー
ンルーム内などの屋内で風速計などを容易かつ正確に位
置決めできる屋内位置決め装置を提供することにある。[0004] In particular, the distance to the inner wall surface of the clean room is measured as the length of a perpendicular line dropped on the inner wall surface.
The operation of lowering the perpendicular to the inner wall surface is performed by forming a rectangle having a part of the inner wall surface as one side. However, the work of forming this rectangle cannot be applied after the various IC processing devices are installed in the clean room because many of the inner wall surfaces are hidden by the installed IC processing devices, and the work becomes more complicated. As a result, there is a problem that the accuracy decreases. Therefore, an object of the present invention is to provide an indoor positioning device that can easily and accurately position an anemometer or the like indoors such as in a clean room.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の屋内位置決め装
置は、内壁面で囲まれた建物の内部の予め定められた異
なる複数の箇所に配置される複数の標的と、前記各標的
の位置座標を保持する保持手段、前記各標的のうち適宜
なものまでの距離を測定するためのレーザ距離計、及
び、この測定された各標的までの距離とこれら標的に関
する前記保持中の位置座標とからこの建物内における位
置を算定する処理手段を備えた位置決め装置とを備えて
いる。According to the present invention, there is provided an indoor positioning device comprising: a plurality of targets arranged at a plurality of predetermined different places inside a building surrounded by an inner wall; and position coordinates of each of the targets. Holding means for holding the target, a laser range finder for measuring the distance to an appropriate one of the respective targets, and the distance to each of the measured targets and the position coordinates of the held target related to these targets. And a positioning device having processing means for calculating a position in the building.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、上記標的は建物の内壁面の上若しくは天井の一方又
は双方に設置されており、さらに具体的には、異なる二
つ以上の内壁面の上や、一つの内壁面の上に設置されて
いる。According to a preferred embodiment of the present invention, the target is placed on one or both of an inner wall surface and a ceiling of a building, and more specifically, two or more different targets. It is installed on the inner wall surface or on one inner wall surface.

【０００７】[0007]

【実施例】図１は本発明の一実施例の室内位置決めシス
テムを構成する位置決め装置の構成を示す機能ブロック
図である。この位置決め装置は、レーザ距離計１、距離
表示パネル２、データ用インターフェイス回路３、パー
ソナルコンピュータ４、キーボード５及び表示パネル６
を備え、超音波風速計７と一体的に図示しない三脚など
の枠体の上に組み立てられている。位置計算用パーソナ
ルコンピュータ４は、位置計算手段４ａと標的位置座標
保持メモリ４ｂとを備えている。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a positioning device constituting an indoor positioning system according to one embodiment of the present invention. The positioning device includes a laser distance meter 1, a distance display panel 2, a data interface circuit 3, a personal computer 4, a keyboard 5, and a display panel 6.
And is assembled integrally with the ultrasonic anemometer 7 on a frame such as a tripod (not shown). The position calculation personal computer 4 includes a position calculation means 4a and a target position coordinate holding memory 4b.

【０００８】パーソナルコンピュータ４の標的位置座標
保持メモリ４ｂには、図中点線で囲んだ枠内に例示する
ように、室内位置決めが行われるＩＣ製造用クリーンル
ームの内壁面や天井などの予め定められた複数の箇所に
設置される複数の標的の三次元座標（Ｘi ，Ｙi ，Ｚi
），ｉ＝ａ，ｂ，ｃ・・・が保持されている。In the target position coordinate holding memory 4b of the personal computer 4, as shown in a frame surrounded by a dotted line in the figure, a predetermined area such as an inner wall surface or a ceiling of an IC manufacturing clean room in which room positioning is performed. Three-dimensional coordinates (Xi, Yi, Zi) of a plurality of targets set at a plurality of locations
), I = a, b, c...

【０００９】図１の位置決め装置は、図２に例示するよ
うに、壁面の随所にＩＣ処理装置が配置されたクリーン
ルームＣＲ内において、風速を測定しようとする室内の
各箇所を位置決めする。このクリーンルームＣＲ内の内
壁面上の所定の箇所には、４個の標的Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが
設置されている。各標的は、入射したレーザビームの一
部を入射方向に反射させるための細かな乱反射面や、入
射したレーザビームの多くの部分を入射方向に反射させ
るための三角錐群から成る反射面などを有している。As shown in FIG. 2, the positioning device shown in FIG. 1 positions each location in the room where the wind speed is to be measured in a clean room CR in which an IC processing device is arranged everywhere on a wall surface. Four targets A, B, C, and D are installed at predetermined locations on the inner wall surface in the clean room CR. Each target has a fine irregular reflection surface to reflect a part of the incident laser beam in the incident direction, a reflecting surface consisting of a group of triangular pyramids to reflect many parts of the incident laser beam in the incident direction, etc. Have.

【００１０】レーザ距離計１が、作業者の操作によって
ＩＣ処理装置で遮蔽されておらず見通しのきくいくつか
の標的に向けられる。このレーザ距離計１は、パルス状
のレーザビームを一定の周期で壁面に向けて放射し、壁
面で反射されて戻って来たレーザビームを受光し、レー
ザビームの放射から反射ビームの受光までの所要時間の
半分の値を検出し、これにレーザビームの伝播時間、す
なわち光速を乗算することにより、このレーザ距離計、
すなわち位置決め装置と壁面との距離を算定する。The laser range finder 1 is aimed at a number of targets that are not shielded by an IC processing device and are clearly visible by an operator. This laser range finder 1 emits a pulsed laser beam toward a wall surface at a constant period, receives a laser beam reflected back from the wall surface, and receives a laser beam from the emission of the laser beam to the reception of the reflected beam. By detecting the value of half the required time and multiplying it by the propagation time of the laser beam, that is, the speed of light, this laser distance meter,
That is, the distance between the positioning device and the wall surface is calculated.

【００１１】レーザ距離計１の測定値は、距離表示パネ
ル２に表示されると共に、データ用インターフェイス回
路３を介してパーソナルコンピュータ４に転送される。
この位置決め装置の操作者は、壁面上に設置された最寄
りの標的のうち見通しがきくいくつかのものを選択し、
これらにレーザビームを照射する。操作者は、距離表示
パネル２に表示中の測定値が妥当な値であることを確認
すると、この測定値の取り込みをパーソナルコンピュー
タ４に指令する。これと前後して、作業者は上記取り込
みデータがどの標的までの距離であるかを示す情報とし
て標的Ａ〜Ｄの識別子をキーボード５からパーソナルコ
ンピュータ４に入力する。The measured values of the laser distance meter 1 are displayed on the distance display panel 2 and transferred to the personal computer 4 via the data interface circuit 3.
The operator of the positioning device selects some of the closest targets on the wall that are visible,
These are irradiated with a laser beam. When the operator confirms that the measured value displayed on the distance display panel 2 is an appropriate value, the operator instructs the personal computer 4 to take in the measured value. Before or after this, the operator inputs the identifiers of the targets A to D from the keyboard 5 to the personal computer 4 as information indicating to which target the captured data is.

【００１２】操作者は、上記標的までの距離の測定を複
数の標的について実行する。図２の例では、３個の標的
Ａ，Ｂ，Ｄまでの距離Ｒa ，Ｒb ，Ｒd の測定が行われ
る。位置計算手段４ａは、上記距離の測定値Ｒa ，Ｒb
，Ｒd と、標的位置保持メモリ４ｂから読出した各標
的の位置座標から、各標的を中心とし、各測定値を半径
とする次のような３個の球面 を設定し、各球面の交点を算定することにより、レーザ
距離計１の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、すなわち、位置決め装
置の二次元位置（Ｘ，Ｙ）を算定し、表示パネル６に表
示する。The operator measures the distance to the target for a plurality of targets. In the example of FIG. 2, the distances Ra, Rb, and Rd to the three targets A, B, and D are measured. The position calculating means 4a calculates the measured values of the distances Ra and Rb.
, Rd, and the position coordinates of each target read from the target position holding memory 4b, the following three spherical surfaces each having the center at each target and each measurement value as a radius: Is calculated, and the intersection (X, Y, Z) of the laser distance meter 1, that is, the two-dimensional position (X, Y) of the positioning device is calculated by calculating the intersection of each spherical surface, and displayed on the display panel 6. I do.

【００１３】本実施例の位置決め装置は、前述したよう
に三脚上に取付けられており、この三脚の頂部には超音
波風速計７も取り付けられている。このため、クリーン
ルーム内の位置決めが終了すると直ちに超音波風速計７
による風速の測定が開始される。The positioning device of this embodiment is mounted on a tripod as described above, and an ultrasonic anemometer 7 is also mounted on the top of the tripod. For this reason, immediately after positioning in the clean room is completed, the ultrasonic anemometer 7 is used.
Measurement of the wind speed is started.

【００１４】図３は、本発明の屋内位置決めシステムの
他の実施例の構成を示す屋内立面図である。この実施例
の屋内位置決めシステムでは、位置決め装置の構成は図
１に示すものと同一であるが、２個の標的Ａ，Ｂが内壁
面ではなく天井に設置されている。また、この実施例の
位置決めシステムでは、レーザ距離計１の床面からの高
さｈが固定されている。この実施例においても、図２の
ように内壁面上に標的を設置する場合と同様に、操作者
により、標的ＡとＢのそれぞれまでの距離の測定と、各
距離の測定値Ｒａ，Ｒｂと標的の識別子のパーソナルコ
ンピュータ４への取り込みが行われる。FIG. 3 is an indoor elevation view showing the configuration of another embodiment of the indoor positioning system of the present invention. In the indoor positioning system of this embodiment, the configuration of the positioning device is the same as that shown in FIG. 1, but two targets A and B are installed not on the inner wall but on the ceiling. In the positioning system of this embodiment, the height h of the laser distance meter 1 from the floor is fixed. In this embodiment as well, similarly to the case where the target is set on the inner wall surface as shown in FIG. 2, the operator measures the distance to each of the targets A and B, and obtains the measured values Ra and Rb of each distance. The target identifier is taken into the personal computer 4.

【００１５】パーソナルコンピュータ４の位置計算手段
４ａは、標的Ａを中心とする半径Ｒａの球面と、標的Ｂ
を中心とする半径Ｒｂの球面と、高さｈの水平面との交
点をレーザ距離計１の二次元座標（Ｘ，Ｙ）、従って位
置決め測定の二次元座標（Ｘ，Ｙ）を算定する。The position calculation means 4a of the personal computer 4 includes a spherical surface having a radius Ra around the target A and a target B
The two-dimensional coordinates (X, Y) of the laser range finder 1 and thus the two-dimensional coordinates (X, Y) of the positioning measurement are calculated at the intersection of the spherical surface having a radius Rb centered on the horizontal axis and the height h.

【００１６】標的を天井に設置する図３の実施例は、内
壁面上に設置する図２の実施例に比べて、標的がクリー
ンルーム内に設置したＩＣ製造装置などによって遮られ
難くなるため、設置すべき標的の個数が少なくてと済む
という利点がある。In the embodiment shown in FIG. 3 in which the target is installed on the ceiling, the target is less likely to be interrupted by an IC manufacturing apparatus installed in a clean room than in the embodiment shown in FIG. There is an advantage that the number of targets to be performed is small.

【００１７】また、超音波風速計と一体に構成する場合
を例にとって本発明の屋内位置決め装置の構成と動作を
説明した。しかしながら、この屋内位置決め装置を超音
波風速計などの関連の機器とは別個に、あるいは一部を
入替え可能に構成することもできる。The configuration and operation of the indoor positioning apparatus according to the present invention have been described by taking as an example a case where the apparatus is integrally formed with an ultrasonic anemometer. However, the indoor positioning device may be configured so that it can be replaced separately from a related device such as an ultrasonic anemometer or a part thereof.

【００１８】さらに、標的の三次元位置を保持メモリ内
にく保持させる構成を例示したが、各標的を天井などに
設置する場合や、内壁面の一定の高さの箇所に設置する
場合などは、高さの情報を標的ごとに保持する代わり
に、各標的に共通の情報として一つだけ保持する構成と
することができる。Furthermore, the configuration in which the three-dimensional position of the target is held in the holding memory is exemplified. However, when each target is installed on a ceiling or the like, or when it is installed at a fixed height on the inner wall surface, etc. Instead of holding the height information for each target, only one piece of information may be held as common information for each target.

【００１９】さらに、クリーンルーム内における超音波
風速計の位置決めに利用する場合を例にとって本発明を
説明した。しかしながら、倉庫などの建物内を走行する
搬送装置や、コンクリート壁面で囲まれた屋根なしの集
積所や作業場内を自動走行する搬送装置の位置決めなど
に本発明を利用することができる。Further, the present invention has been described by taking as an example a case where it is used for positioning an ultrasonic anemometer in a clean room. However, the present invention can be used for the positioning of a transport device that travels in a building such as a warehouse or a transport device that automatically travels in an accumulation place or a workplace without a roof surrounded by concrete wall surfaces.

【００２０】また、人手で操作する場合を例にとって本
発明の位置決め装置を説明した。しかしながら、遠隔操
縦や完全自動式で動作する作業用ロボットや搬送用ロボ
ットの位置決めや走行制御などに本発明を利用する場合
などは、本発明の屋内位置決め装置の動作も、これらの
ロボットと同様に遠隔操縦や完全自動式で行わせること
もできる。Further, the positioning device of the present invention has been described by taking as an example the case of manual operation. However, when the present invention is used for positioning or traveling control of a work robot or a transfer robot that operates remotely or in a fully automatic manner, the operation of the indoor positioning device of the present invention is similar to those of these robots. Remote control and fully automatic operation can also be performed.

【００２１】[0021]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の屋
内位置決めシステムは、建物の内部の所定の箇所に配置
された各標的の位置座標の保持手段、各標的のうち適宜
なものまでの距離を測定するためのレーザ距離計、及
び、この測定された各標的までの距離と各標的の保持中
の位置座標とから建物内における位置を算定する処理手
段を備えた位置決め装置を備える構成であるから、クリ
ーンルーム内などの屋内で風速計などを容易かつ正確に
位置決めできるという利点がある。As described above in detail, the indoor positioning system according to the present invention is a means for holding the position coordinates of each target arranged at a predetermined position inside the building, and for the appropriate one of the targets. A configuration including a laser range finder for measuring the distance, and a positioning device including processing means for calculating a position in the building from the measured distance to each target and the position coordinates of each target while the target is held. Therefore, there is an advantage that an anemometer or the like can be easily and accurately positioned indoors such as in a clean room.

【００２２】本発明の屋内位置決め装置は、超音波や電
波の代わりに波長の短いレーザビームを使用する構成で
あるから、極めて高精度の位置決めが可能になり、クリ
ーンルーム内の空気の滞留箇所の有無を探索するための
超音波風速計の位置決めにおいて必要な高い分解能と精
度を実現できる。Since the indoor positioning apparatus of the present invention uses a laser beam having a short wavelength instead of an ultrasonic wave or a radio wave, it is possible to perform extremely high-precision positioning, and to determine whether or not there is an air stagnation in the clean room. The high resolution and accuracy required for positioning of the ultrasonic anemometer for searching for can be realized.

【００２３】また、本発明の好適な実施の形態によれ
ば、各標的は天井や、内壁面の適宜な箇所に設置できる
ので、設置した標的がＩＣ製造装置などによって遮蔽さ
れることが起こり難くなり、設置すべき標的の個数が低
減できるという利点がある。Further, according to the preferred embodiment of the present invention, since each target can be installed at an appropriate place on the ceiling or the inner wall surface, it is difficult for the installed target to be shielded by an IC manufacturing apparatus or the like. Therefore, there is an advantage that the number of targets to be set can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例の超音波風速計と一体化され
た屋内位置決め装置の構成を示す機能ブロック図であ
る。FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an indoor positioning device integrated with an ultrasonic anemometer according to one embodiment of the present invention.

【図２】上記実施例による位置決めの一例を説明するた
めの室内平面図である。FIG. 2 is a plan view of a room for explaining an example of positioning according to the embodiment.

【図３】上記実施例による位置決めの他の例を説明する
ための室内平面図である。FIG. 3 is a plan view of a room for explaining another example of positioning according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ レーザ距離計 ２ 距離表示パネル ４ パーソナルコンピュータ 4a 位置計算手段 4b 標的位置座標保持メモリ ７ 超音波風速計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser range finder 2 Distance display panel 4 Personal computer 4a Position calculating means 4b Target position coordinate holding memory 7 Ultrasonic anemometer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】内壁面で囲まれた建物の内部の予め定めら
れた異なる複数の箇所に配置される複数の標的と、 前記各標的の位置座標を保持する保持手段、前記各標的
のうち適宜なものまでの距離を測定するためのレーザ距
離計、及び、この測定された各標的までの距離とこれら
標的に関する前記保持中の位置座標とから前記建物内に
おける位置を算定する処理手段を備えた位置決め装置
と、 を備えたことを特徴とする屋内位置決めシステム。1. A plurality of targets arranged at a plurality of predetermined different places inside a building surrounded by an inner wall surface, holding means for holding position coordinates of each of the targets, and an appropriate one of the targets And a processing means for calculating a position in the building from the measured distances to the respective targets and the held position coordinates of the targets with respect to the targets. An indoor positioning system, comprising: a positioning device. 【請求項２】請求項１において、 前記標的は前記建物の異なる二つ以上の内壁面の上に設
置されたことを特徴とする屋内位置決めシステム。2. The indoor positioning system according to claim 1, wherein the target is installed on at least two different inner walls of the building. 【請求項３】請求項１において、 前記標的は前記建物の一つの内壁面の上に設置されたこ
とを特徴とする屋内位置決めシステム。3. The indoor positioning system according to claim 1, wherein the target is set on one inner wall surface of the building. 【請求項４】請求項１において、 前記標的は前記建物の天井に設置されたことを特徴とす
る屋内位置決めシステム。4. The indoor positioning system according to claim 1, wherein the target is installed on a ceiling of the building. 【請求項５】請求項１乃至４のそれぞれにおいて、 前記建物は半導体集積回路製造用のクリーンルームであ
り、前記各手段はこのクリーンルーム内の風速を測定す
る超音波風速計と一体に構成されたことを特徴とする屋
内位置決め装置。5. The apparatus according to claim 1, wherein said building is a clean room for manufacturing a semiconductor integrated circuit, and said means are integrally formed with an ultrasonic anemometer for measuring a wind speed in said clean room. An indoor positioning device characterized by the above-mentioned. 【請求項６】請求項１乃至５のそれぞれにおいて、 前記各手段は遠隔制御により又は自動的に走行する車両
に搭載されると共に、前記レーザ距離計による距離の測
定と前記処理手段による位置決めは遠隔制御により又は
自動的に行われることを特徴とする屋内位置決め装置。6. The apparatus according to claim 1, wherein each of the means is mounted on a vehicle which travels by remote control or automatically, and the distance measurement by the laser distance meter and the positioning by the processing means are remote. An indoor positioning device characterized by being controlled or automatically. 【請求項７】壁面で囲まれた空間の内部の予め定められ
た異なる複数の箇所に配置される複数の標的と、 前記各標的の位置座標を保持する保持手段、前記各標的
のうち適宜なものまでの距離を測定するためのレーザ距
離計、及び、この測定された各標的までの距離とこれら
標的に関する前記保持中の位置座標とからレーザ距離計
の前記空間内における位置を算定する処理手段を備えた
位置決め装置と、 を備えたことを特徴とする空間内位置決めシステム。7. A plurality of targets arranged at a plurality of predetermined different places inside a space surrounded by a wall, holding means for holding position coordinates of each of the targets, and an appropriate one of the targets. Laser range finder for measuring a distance to an object, and processing means for calculating a position of the laser range finder in the space from the measured distance to each target and the held position coordinates of the targets. A positioning device comprising: and a positioning system in a space, comprising: