JPH1183480A - Apparatus for measuring position, apparatus for recognizing proceeding direction of moving body, and apparatus for marking movement - Google Patents
Apparatus for measuring position, apparatus for recognizing proceeding direction of moving body, and apparatus for marking movementInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、平面上におい
て、基準点の位置に基づいて位置計測を行なう位置計測
装置及び該装置を用いた移動体進行方向認識装置並びに
移動マーキング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position measuring device for performing position measurement on a plane based on the position of a reference point, a moving body traveling direction recognizing device using the device, and a moving marking device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、目標の位置を計測するためには、
目標までの距離を求めることによって、目標の位置を決
定する手法や、移動する目標を基準として、目標の位置
を決定する手法等が知られている。前者の例としては、
例えば、２台のＣＣＤカメラをある距離だけ離して設置
し、それぞれのカメラの画面上における結像位置の違い
から、目標までの距離を求めることによって、目標の位
置を定めるようにした測距装置が、特開平４−２７６５
８５号公報に開示されている。また、後者の例として
は、例えば、移動中に撮像手段によって、領域周辺に配
置されたランドマークを検出したとき、移動範囲の終端
を判定する。そして、ランドマークを別の位置に移動さ
せたのち、再び移動中にこれを検出したとき、移動範囲
の終端を判定する動作を繰り返すことによって、所定領
域内を移動する移動装置が、特開平３−１９１４０４号
公報に開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, to measure the position of a target,
There are known a method of determining the position of the target by obtaining a distance to the target, and a method of determining the position of the target based on the moving target. As an example of the former,
For example, a distance measuring device in which two CCD cameras are set apart from each other by a certain distance, and a distance to a target is determined from a difference in an image forming position on a screen of each camera, thereby determining a target position. Is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 85 discloses this. As an example of the latter, for example, when a landmark arranged around the area is detected by the imaging unit during movement, the end of the movement range is determined. Then, when the landmark is moved to another position, and when the landmark is detected again during the movement, the operation of determining the end of the movement range is repeated, whereby the moving device that moves within the predetermined area is disclosed in No. 191404.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の測距装置では、目標までの距離のみを計測している
ので、２次元での位置計測が不可能であり、また、距離
の計測に２台のＣＣＤカメラを使用するので、装置が大
型化するという欠点があった。また、上記従来の移動装
置では、位置計測のための基準点が固定でなく、また移
動軌跡から位置計測を行なっていたので、基準点の移動
が正確でなかったり、又は移動開始点の位置と移動距離
とが正確に求められなかった場合は、位置計測が不正確
になるという欠点があった。この発明は、上述の事情に
鑑みてなされたものであって、２次元の位置計測が可能
であるとともに、装置が小型であり、また、固定された
基準点の位置のみに基づいて、位置計測を正確に行なう
ことが可能な位置計測装置及び該装置を用いた移動体進
行方向認識装置並びに移動マーキング装置を提供するこ
とを目的としている。However, in the above-described conventional distance measuring device, only the distance to the target is measured, so that it is impossible to measure the position in two dimensions. Since a single CCD camera is used, there is a disadvantage that the apparatus becomes large. Further, in the above-described conventional moving device, the reference point for position measurement is not fixed, and the position is measured from the movement trajectory, so that the movement of the reference point is not accurate, or the position of the movement start point and If the moving distance is not accurately obtained, there is a disadvantage that the position measurement becomes inaccurate. The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of two-dimensional position measurement, has a small device, and has a position measurement based only on the position of a fixed reference point. It is an object of the present invention to provide a position measurement device capable of accurately performing the position measurement, a moving body traveling direction recognition device using the device, and a movement marking device.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明に係る位置計測装置は、少なく
とも３つの基準点を含む平面上における位置計測点の位
置を求める位置計測装置であって、ＣＣＤカメラと、該
ＣＣＤカメラを搭載し、該平面と垂直な軸によって回転
する回転機構と、該回転機構の角度基準方向からの回転
角度を検出する角度検出器と、前記ＣＣＤカメラの画面
内において基準点を検出するとともに、該基準点と画面
中心とのずれ角を検出する画像処理部と、該ずれ角と前
記回転機構の回転角度とを加算することによって、各基
準点の前記角度基準方向からのずれ角を算出し、いずれ
かの基準点と隣接する基準点についての前記ずれ角の差
によって前記位置計測点から該両基準点を見込む角度を
求める処理を、任意の２つの基準点の異なる組み合わせ
からなる２組の基準点対について行なって、各基準点対
ごとに求められた角度と、該各基準点対を形成する２つ
の基準点間の距離とから前記位置計測点の位置を求める
信号処理部とを備えてなることを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a position measuring apparatus for determining a position of a position measuring point on a plane including at least three reference points. A CCD camera, a rotation mechanism mounted with the CCD camera, and rotated by an axis perpendicular to the plane, an angle detector for detecting a rotation angle of the rotation mechanism from an angle reference direction, and a CCD camera. By detecting a reference point in the screen, an image processing unit that detects a deviation angle between the reference point and the center of the screen, and adding the deviation angle and the rotation angle of the rotation mechanism, thereby obtaining the reference point. A process of calculating a shift angle from an angle reference direction, and calculating an angle in which both reference points are viewed from the position measurement point based on a difference between the shift angles with respect to any of the reference points and an adjacent reference point is optional. The position is determined based on the angle obtained for each pair of reference points and the distance between the two reference points forming each pair of reference points, performed on two pairs of reference points composed of different combinations of the two reference points. A signal processing unit for determining the position of the measurement point.
【０００５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明に係る位置計測装置であって、前記回転機構
が、前記信号処理部からの角度指令値に基づくモータの
回転によって指定角度回転するように構成されているこ
とを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the position measuring device according to the first aspect of the present invention, wherein the rotation mechanism rotates the motor by a rotation of a motor based on an angle command value from the signal processing unit. It is characterized by being configured to rotate.
【０００６】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の発明に係る位置計測装置であって、前記画像
処理部が、前記ＣＣＤカメラの画面内における基準点か
ら画面中心までのＣＣＤ出力の画素数と該ＣＣＤカメラ
の画角とから、前記基準点と画面中心とのずれ角を検出
することを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided the position measuring device according to the first or second aspect of the present invention, wherein the image processing unit is configured to measure a distance from a reference point in the screen of the CCD camera to the center of the screen. The shift angle between the reference point and the center of the screen is detected from the number of pixels of the CCD output and the angle of view of the CCD camera.
【０００７】また、請求項４記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の発明に係る位置計測装置であって、前記
信号処理部が、角度指令値に応じて前記回転機構を回転
させるとともに、前記画像処理部からの画像処理データ
によって、前記基準点をＣＣＤカメラの画面内に捉えた
ことを認識したとき、前記回転機構の回転を停止させる
ことを特徴としている。[0007] The invention according to claim 4 is based on claim 1,
4. The position measurement device according to claim 2 or 3, wherein the signal processing unit rotates the rotation mechanism according to an angle command value, and sets the reference point based on image processing data from the image processing unit. When it is recognized that the image is captured in the screen of the CCD camera, the rotation of the rotation mechanism is stopped.
【０００８】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２，３又は４記載の発明に係る位置計測装置であって、
前記信号処理部が、前記基準点対を構成する両基準点を
結ぶ線分を底辺とし、頂角が前記求められた角度である
三角形に外接する２つの円の交点として、前記位置計測
点の位置を求めるように構成されていることを特徴とし
ている。[0008] The invention described in claim 5 is based on claim 1,
A position measuring device according to the invention described in 2, 3, or 4, wherein
The signal processing unit has a line segment connecting the two reference points forming the reference point pair as a base, and an apex angle is an intersection of two circles circumscribing a triangle that is the obtained angle. It is characterized by being configured to obtain a position.
【０００９】また、請求項６記載の発明に係る移動体進
行方向認識装置は、任意の移動体に搭載されて、該移動
体の現在位置を計測するための請求項１，２，３，４又
は５記載の位置計測装置と、該位置計測装置によって計
測された計測結果に基づいて、当該移動体の進行方向を
認識する進行方向判定部とを備えてなることを特徴とし
ている。The moving object traveling direction recognizing device according to the present invention is mounted on an arbitrary moving object and measures the current position of the moving object. Or a position measuring device according to 5, and a traveling direction determining unit that recognizes a traveling direction of the moving body based on a measurement result measured by the position measuring device.
【００１０】また、請求項７記載の発明に係る移動マー
キング装置は、任意の移動体に搭載されて、該移動体の
現在位置を計測するための請求項１，２，３，４又は５
記載の位置計測装置と、該位置計測装置によって計測さ
れた前記移動体の現在位置が、予め設定された設定位置
と略一致したとき、マーキング動作の実行を指示するマ
ーキング制御部と、該指示に応じて所定のマーキング動
作を行なうマーキング装置とを備えてなることを特徴と
している。The moving marking device according to the present invention is mounted on an arbitrary moving body and measures the current position of the moving body.
When the current position of the moving object measured by the position measuring device described above and the position measured by the position measuring device substantially coincides with a preset position, a marking control unit that instructs execution of a marking operation, and And a marking device for performing a predetermined marking operation in response to the request.
【００１１】[0011]
【作用】この発明の構成では、ＣＣＤカメラの画面上の
ずれ角と回転機構の回転角とから、基準点の角度基準方
向からのずれ角を求める処理を、各基準点ごとに行なう
とともに、隣接する２つの基準点間のずれ角の差から、
位置計測点からこの基準点対を見込む角度を求める処理
を２組の基準点対について行ない、得られた角度と基準
点間の距離とから、位置計測点の位置を求めるようにし
たので、固定した基準点に基づく、２次元での位置計測
が可能であるとともに、１台のＣＣＤカメラのみを使用
するので、装置の小型化が可能な位置計測装置を実現で
きる。According to the structure of the present invention, a process of obtaining a shift angle of the reference point from the angle reference direction from the shift angle on the screen of the CCD camera and the rotation angle of the rotating mechanism is performed for each reference point, From the difference in the shift angle between the two reference points
The process of obtaining the angle at which the reference point pair is expected from the position measurement point is performed for two pairs of reference points, and the position of the position measurement point is obtained from the obtained angle and the distance between the reference points. Since two-dimensional position measurement can be performed based on the reference points thus determined and only one CCD camera is used, a position measurement device that can be downsized can be realized.
【００１２】また、この発明の別の構成では、移動体上
に上記の位置計測装置を搭載して、移動体の走行中に、
位置計測装置によって計測された位置の軌跡の示す方向
から移動体の進行方向を求めるようにしたので、２次元
での移動体の進行方向の認識が可能な、移動体進行方向
認識装置を実現できる。Further, in another configuration of the present invention, the above-described position measuring device is mounted on a moving body, and the moving body moves while traveling.
Since the traveling direction of the moving object is obtained from the direction indicated by the locus of the position measured by the position measuring device, a moving object traveling direction recognition device capable of two-dimensionally recognizing the traveling direction of the moving object can be realized. .
【００１３】また、この発明のさらに別の構成では、移
動体上に上記の位置計測装置とマーキング装置とを搭載
して、位置計測装置によって計測された位置が設定位置
と略一致したとき、マーキング装置によって平面上にマ
ーキングを行なうようにしたので、平面上の指定位置に
自動的にマーキングを行なう、移動マーキング装置を実
現できる。In still another configuration of the present invention, the position measuring device and the marking device are mounted on a moving body, and when the position measured by the position measuring device substantially matches the set position, the marking is performed. Since marking is performed on a plane by the apparatus, a moving marking apparatus that automatically performs marking at a specified position on the plane can be realized.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行なう。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である位置計測装置の電
気的構成を示すブロック図、図２は、同装置における位
置計測の概念図、図３は、基準点と位置計測点との位置
関係を説明する図である。この例の位置計測装置２０
は、図１に示すように、ＣＣＤカメラ１と、回転機構２
と、パルスモータ３と、角度検出器４と、画像処理部５
と、信号処理部６とから概略構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be made specifically using an embodiment. First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a position measuring device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of position measurement in the device, and FIG. It is a figure explaining the positional relationship with a position measurement point. Position measuring device 20 of this example
Is a CCD camera 1 and a rotation mechanism 2 as shown in FIG.
, Pulse motor 3, angle detector 4, image processing unit 5
And a signal processing unit 6.
【００１５】上記ＣＣＤカメラ１は、内部にＣＣＤ（ch
arge coupled device、電荷結合素子）を有し、画像を
画素ごとに分解し、電気信号に変換して、画像信号とし
て出力する。回転機構２は、ＣＣＤカメラ１を内部に組
み込まれていて、垂直軸の廻りに回転可能に構成されて
いる。パルスモータ３は、信号処理部６からの角度指令
値に応じて、回転機構２を回転させる。角度検出器４
は、回転機構２の回転角度を検出して、角度モニタ値８
として出力する。画像処理部５は、ＣＣＤカメラ１から
の原画像データ９から、画面中心と基準点とのずれ角を
検出して、画像処理データ１０として出力する。信号処
理部６は、角度検出器４からの角度モニタ値と、画像処
理部５からの画像処理データと、各基準点の位置の情報
とから、本装置から各基準点までの距離を算出し、自装
置の位置を求める。The CCD camera 1 has a CCD (ch) inside.
arge coupled device), which decomposes an image for each pixel, converts it into an electric signal, and outputs it as an image signal. The rotation mechanism 2 incorporates the CCD camera 1 therein, and is configured to be rotatable around a vertical axis. The pulse motor 3 rotates the rotation mechanism 2 according to an angle command value from the signal processing unit 6. Angle detector 4
Detects the rotation angle of the rotation mechanism 2 and calculates the angle monitor value 8
Output as The image processing unit 5 detects a deviation angle between the center of the screen and the reference point from the original image data 9 from the CCD camera 1 and outputs the detected angle as image processing data 10. The signal processing unit 6 calculates a distance from the apparatus to each reference point from the angle monitor value from the angle detector 4, the image processing data from the image processing unit 5, and information on the position of each reference point. Then, the position of the own device is obtained.
【００１６】次に、図１及び図２を参照して、この例の
位置計測装置の動作について説明する。任意平面上の基
準となる３点Ａ，Ｂ，Ｃにポール等を設置して、これを
基準点とする。ここで、各基準点は固定であり、各基準
点間の距離は既知であるとする。また、位置計測点（自
装置の位置）は、平面上、Ｐ点にあったとする。信号処
理部６からの角度指令値７に応じて、パルスモータ３が
回転することによって、回転機構２が回転する。これに
よって、回転検出器４からの角度モニタ値８が変化する
とともに、回転機構２に搭載されたＣＣＤカメラ１から
の原画像データ９が次第に変化する。画像処理部５は、
原画像データから画像認識を行なって、画面中におい
て、ポール１００からなる基準点を捜索する。Next, the operation of the position measuring device of this embodiment will be described with reference to FIGS. A pole or the like is installed at three points A, B, and C serving as references on an arbitrary plane, and these are used as reference points. Here, it is assumed that each reference point is fixed and the distance between each reference point is known. Further, it is assumed that the position measurement point (the position of the own device) is at point P on the plane. When the pulse motor 3 rotates in accordance with the angle command value 7 from the signal processing unit 6, the rotation mechanism 2 rotates. Accordingly, the angle monitor value 8 from the rotation detector 4 changes, and the original image data 9 from the CCD camera 1 mounted on the rotation mechanism 2 gradually changes. The image processing unit 5
Image recognition is performed from the original image data, and a reference point including the pole 100 is searched on the screen.
【００１７】画像処理部５において、図２に示す基準点
Ａが最初に検出されたことを、画像処理データ１０によ
って認識したとき、信号処理部６は、回転機構２の回転
を一旦停止する。また、画像処理部５は、画面中心と基
準点中心とのずれ角（以下、画面内ずれ角という）を算
出して、画像処理データ１０として出力する処理を行な
う。画面内ずれ角は、ＣＣＤカメラ１における画面中心
から基準点中心までの画素数と、カメラの画角とから、
算出することができる。信号処理部６では、このように
して求められた画面内ずれ角と、そのときの角度検出器
４からの回転角度とを加算することによって、角度基準
方向に対する、基準点Ａのずれ角θ１を算出する。When the image processing unit 5 recognizes from the image processing data 10 that the reference point A shown in FIG. 2 has been first detected, the signal processing unit 6 temporarily stops the rotation of the rotating mechanism 2. Further, the image processing unit 5 performs a process of calculating a shift angle between the center of the screen and the center of the reference point (hereinafter, referred to as an in-screen shift angle) and outputting it as image processing data 10. The deviation angle in the screen is calculated from the number of pixels from the center of the screen to the center of the reference point in the CCD camera 1 and the angle of view of the camera.
Can be calculated. The signal processing unit 6 adds the deviation angle in the screen obtained in this way and the rotation angle from the angle detector 4 at that time to determine the deviation angle θ1 of the reference point A with respect to the angle reference direction. calculate.
【００１８】同様の処理を、各基準点Ｂ，Ｃに対して順
次行なって、角度基準方向に対する、各基準点Ｂ，Ｃの
ずれ角θ２，θ３を求める。次に信号処理部６は、各ず
れ角θ１，θ２，θ３から、本装置が、基準点Ａ，Ｂか
らなる基準点対と、基準点Ｂ，Ｃからなる基準点対を見
込む角θ４，θ５を、次式によって算出する。 θ４＝θ２−θ１ …（１） θ５＝θ３−θ２ …（２） 信号処理部６では、このようにして求められた角度θ
４，θ５と、基準点Ａ，Ｂ間の距離Ｌ１１、基準点Ｂ，
Ｃ間の距離Ｌ１２とから、位置計測点Ｐの位置を求め
る。The same processing is sequentially performed on each of the reference points B and C to determine the deviation angles θ2 and θ3 of each of the reference points B and C with respect to the angle reference direction. Next, the signal processing unit 6 determines, based on the shift angles θ1, θ2, θ3, the angle θ4, θ5 at which the present apparatus looks at a reference point pair consisting of the reference points A, B and a reference point pair consisting of the reference points B, C. Is calculated by the following equation. θ4 = θ2−θ1 (1) θ5 = θ3−θ2 (2) The signal processing unit 6 determines the angle θ thus obtained.
4, θ5, the distance L11 between the reference points A and B, the reference point B,
From the distance L12 between C, the position of the position measurement point P is obtained.
【００１９】次に、図３を参照して、角度θ４，θ５
と、距離Ｌ１１，Ｌ１２とから、位置計測点の位置を求
める手段について説明する。図３において、基準点Ａ，
Ｂと位置計測点Ｐとについて考えると、位置計測点Ｐ
は、線分ＡＢ（長さＬ１１）を底辺とし、頂角がθ４で
ある三角形ＡＢＰの外接円Ｑ１の周上にある。同様に、
基準点Ｂ，Ｃと位置計測点Ｐとについては、位置計測点
Ｐは、線分ＢＣ（長さＬ１２）を底辺とし、頂角がθ５
である三角形ＢＣＰの外接円Ｑ２の周上にある。したが
って、三角形ＡＢＰ，ＢＣＰから円Ｑ１，Ｑ２を決定
し、両円Ｑ１，Ｑ２の交点を求めることによって、位置
計測点Ｐの位置を決定することができ、さらに、位置計
測点Ｐの位置が決定されたとき、これと基準点Ａ，Ｂ，
Ｃの位置とから、各基準点Ａ，Ｂ，Ｃまでの距離Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３を決定することができる。Next, referring to FIG. 3, the angles θ4, θ5
Means for obtaining the position of the position measurement point from the distances L11 and L12 will be described. In FIG. 3, reference points A,
Considering B and the position measurement point P, the position measurement point P
Is on the circumference of a circumscribed circle Q1 of a triangle ABP having a line segment AB (length L11) as a base and a vertex angle of θ4. Similarly,
Regarding the reference points B and C and the position measurement point P, the position measurement point P has a line segment BC (length L12) as a base and a vertex angle of θ5.
Is on the circumference of the circumscribed circle Q2 of the triangle BCP. Therefore, by determining the circles Q1 and Q2 from the triangles ABP and BCP and determining the intersection of the two circles Q1 and Q2, the position of the position measurement point P can be determined, and further, the position of the position measurement point P is determined. When this is done, this and the reference points A, B,
Distance L1 from the position of C to each of the reference points A, B, C
L2 and L3 can be determined.
【００２０】上記の説明は、基準点が３つの場合につい
て行なったが、基準点が４つの場合につても同様の処理
を行なうことによって、位置計測点の位置を決定するこ
とができる。ただしこの場合は、上記した基準点が３つ
の場合とは多少異なる処理が必要となる。すなわち、２
つの円が交わる際の交点は、一般に２つ生じる。上記し
た基準点が３つの場合は、位置計測点でない交点は、２
つの三角形ＡＢＰ，ＢＣＰが共有する基準点Ｂと一致す
るので、容易に判別できる。一方、基準点が４つの場合
は、位置計測点でない交点が基準点以外の点に生じる。
この場合は、求められた点に対して、再度、前述のずれ
角θ１，θ２，θ３等の計測を行なって、前に求められ
た値と異なるとき、位置計測点でない交点として判別す
ることが可能である。Although the above description has been made for the case where there are three reference points, the same processing is performed for the case where there are four reference points, so that the position of the position measurement point can be determined. However, in this case, processing slightly different from the case where the number of reference points is three is required. That is, 2
In general, two intersections occur when two circles intersect. If there are three reference points, the intersection that is not a position measurement point is 2
Since the three triangles ABP and BCP coincide with the common reference point B, it can be easily determined. On the other hand, when there are four reference points, intersections that are not position measurement points occur at points other than the reference points.
In this case, the obtained points are measured again for the deviation angles θ1, θ2, θ3, and the like, and if they differ from the previously obtained values, they can be determined as intersections that are not position measurement points. It is possible.
【００２１】このように、この例の構成によれば、３つ
以上の基準点を含む平面上における、位置計測点の位置
を、基準点の位置をもとに、求めることができる。As described above, according to the configuration of this example, the position of the position measurement point on the plane including three or more reference points can be obtained based on the positions of the reference points.
【００２２】◇第２実施例 図４は、この発明の第２実施例である移動体進行方向認
識装置の構成を示すブロック図である。この第２実施例
は、上記した第１実施例の位置計測装置２０を、移動体
２１上に搭載するとともに、移動制御部２２と、進行方
向判定部２３とを設けて構成されている。Second Embodiment FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a moving body traveling direction recognizing device according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the position measuring device 20 of the first embodiment is mounted on a moving body 21, and a movement control unit 22 and a traveling direction determination unit 23 are provided.
【００２３】移動体２１は、図４に示すように、転向装
置２４と走行装置２５とを有し、転向装置２４によって
転向しながら、走行装置２５によって走行することがで
きるように構成されている。移動制御部２２は、転向装
置２４と走行装置２５とを制御して、移動体２１を指定
経路で走行させる。進行方向判定部２３は、位置計測装
置２０からの位置の情報を用いて、移動体２１の進行方
向を判定する。As shown in FIG. 4, the moving body 21 has a turning device 24 and a traveling device 25, and is configured to be able to travel by the traveling device 25 while being turned by the turning device 24. . The movement control unit 22 controls the turning device 24 and the traveling device 25 to cause the moving body 21 to travel on the designated route. The traveling direction determination unit 23 determines the traveling direction of the moving body 21 using the position information from the position measurement device 20.
【００２４】次に、図４を参照して、この例の移動体進
行方向認識装置の動作について説明する。移動制御部２
２は、内部的に予め設定された指令、又は外部からの指
令に基づいて、転向装置２４を制御して移動体２１を転
向させるとともに、走行装置２５を制御して移動体２１
を走行状態にすることによって、移動体２１を基準点を
含む平面上で、指定経路によって走行させる。この際、
位置計測装置２０は、所定時間間隔又は所定走行距離間
隔で、第１実施例と同様にして、自己位置を計測する。
進行方向判定部２３は、最近の連続する複数回の位置計
測によって求められた自己位置の軌跡の示す方向から、
基準点を含む平面上における移動体２１の進行方向を認
識する。Next, the operation of the moving body traveling direction recognizing device of this embodiment will be described with reference to FIG. Movement control unit 2
2 controls the turning device 24 to turn the moving body 21 based on an internally preset command or an external command, and controls the traveling device 25 to
Is set in the traveling state, thereby moving the moving body 21 on the plane including the reference point along the designated route. On this occasion,
The position measuring device 20 measures its own position at a predetermined time interval or at a predetermined traveling distance interval in the same manner as in the first embodiment.
The traveling direction determining unit 23 calculates the traveling direction from the direction indicated by the trajectory of the self-position obtained by a plurality of recent consecutive position measurements.
The traveling direction of the moving body 21 on a plane including the reference point is recognized.
【００２５】このように、この例の構成によれば、３つ
以上の基準点を含む平面上における、移動体の進行方向
を、基準点の位置をもとに、認識することができる。As described above, according to the configuration of this example, the traveling direction of the moving body on a plane including three or more reference points can be recognized based on the positions of the reference points.
【００２６】◇第３実施例 図５は、この発明の第３実施例である移動マーキング装
置の構成を示すブロック図である。この第３実施例は、
上述した第１実施例の位置計測装置２０を移動体２１上
に搭載するとともに、移動制御部２２と、マーキング装
置２６と、マーキング制御部２７とを設けて構成されて
いる。Third Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a mobile marking device according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment,
The position measuring device 20 of the first embodiment described above is mounted on a moving body 21 and includes a movement control unit 22, a marking device 26, and a marking control unit 27.
【００２７】移動制御部２２は、第２実施例で説明され
たものと同じである。マーキング装置２６は、移動体２
１上に搭載されていて、マーキング制御部２７の制御に
応じて、走行平面上に所定のマーキングを行なう。マー
キング制御部２７は、位置計測装置２０で計測された移
動体２１の位置が、（図示せぬ設定手段によって）予め
設定された設定位置であったとき、マーキング装置２６
におけるマーキング動作の実行を指示する。The movement control unit 22 is the same as that described in the second embodiment. The marking device 26 includes the moving body 2
1 and performs predetermined marking on the traveling plane under the control of the marking control unit 27. When the position of the moving body 21 measured by the position measuring device 20 is a preset position (set by a not-shown setting unit), the marking control unit 27
To execute the marking operation in.
【００２８】次に、図５を参照して、上記構成のの移動
マーキング装置の動作について説明する。移動制御部２
２は、第２実施例の場合と同様に、移動体２１を基準点
を含む平面上で、指定経路によって走行させる。マーキ
ング制御部２７は、移動体２１について、内部的に予め
設定された指令、又は外部からの指令に基づいて設定さ
れた位置と、位置計測装置２０によって計測された位置
とが一致したとき、マーキング装置２６にマーキング動
作の実行を指示する。マーキング装置２６は、マーキン
グ動作の実行を指示されたとき、走行平面上に塗料等に
よって、所定のマークを印字する等の、所定のマーキン
グ動作を行なう。Next, with reference to FIG. 5, the operation of the mobile marking device having the above-described configuration will be described. Movement control unit 2
2 moves the moving body 21 on the plane including the reference point along the designated route, as in the case of the second embodiment. The marking control unit 27 performs marking when the position of the mobile unit 21 that is set based on an internally preset command or an external command matches the position measured by the position measurement device 20. The device 26 is instructed to execute a marking operation. When instructed to perform the marking operation, the marking device 26 performs a predetermined marking operation such as printing a predetermined mark on the traveling plane with a paint or the like.
【００２９】このように、この例の構成によれば、３つ
以上の基準点を含む平面上において、指定位置に、所定
のマーキングを行なうことができる。As described above, according to the configuration of this example, a predetermined marking can be performed at a designated position on a plane including three or more reference points.
【００３０】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、この発明
の位置計測装置、移動体進行方向認識装置及び移動マー
キング装置は、その全部または一部が、ハードウエア構
成であっても、又はソフトウエア構成であっても良い。
この発明の一部（例えば画像処理部５、信号処理部６、
移動制御部２２、進行方向判定部２３及びマーキング制
御部２７）は、ＣＰＵ（中央処理装置）と、作業領域を
持つメモリと、プログラム及びデータを記憶するメモリ
と、入出力部等からなる構成によって、ソフトウエアの
処理によって、所要の動作を行なわせる態様が好適であ
る。この際、移動制御部２２及びマーキング制御部２７
における内部的に予め設定される指令は、上記のメモリ
のデータとして設定することができる。Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there may be design changes within the scope of the present invention. Even this is included in the present invention. For example, the position measuring device, the moving body traveling direction recognizing device, and the moving marking device of the present invention may have a hardware configuration or a software configuration in whole or in part.
A part of the present invention (for example, the image processing unit 5, the signal processing unit 6,
The movement control unit 22, the traveling direction determination unit 23, and the marking control unit 27) have a configuration including a CPU (central processing unit), a memory having a work area, a memory for storing programs and data, an input / output unit, and the like. It is preferable that the required operation is performed by software processing. At this time, the movement control unit 22 and the marking control unit 27
Can be set as data in the memory described above.
【００３１】また、これらに対する外部からの指令は、
操作装置を介して手動で与えても良く、又は、遠隔制御
によって外部から与えるようにしても良い。この場合の
遠隔制御の方法としては、電波、光、音波、超音波、低
周波誘導、ケーブル等の任意の通信媒体を介する制御を
用いることができる。Also, external commands for these are:
It may be provided manually via an operating device, or may be provided externally by remote control. As a remote control method in this case, control via any communication medium such as radio waves, light, sound waves, ultrasonic waves, low-frequency induction, and cables can be used.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の位置計
測装置によれば、任意の平面上での位置を、少なくとも
３つの基準点をもとに計測するので、正確な位置計測を
行なうことができるとともに、１台の撮像装置のみを使
用するので、装置を小型化できる。As described above, according to the position measuring apparatus of the present invention, a position on an arbitrary plane is measured based on at least three reference points, so that accurate position measurement can be performed. Since only one imaging device is used, the size of the device can be reduced.
【００３３】また、この発明の移動体進行方向認識装置
によれば、任意の平面上における移動体の進行方向を、
少なくとも３つの基準点をもとに計測した位置に基づい
て決定するので、２次元での移動体の進行方向を、正し
く認識することができる。According to the moving body traveling direction recognizing device of the present invention, the traveling direction of the moving body on an arbitrary plane is determined by:
Since the determination is made based on the positions measured based on at least three reference points, the traveling direction of the moving object in two dimensions can be correctly recognized.
【００３４】さらに、この発明の移動マーキング装置に
よれば、任意の平面上において、少なくとも３つの基準
点をもとに計測した位置に基づいて、マーキングを行な
うので、平面上の指定位置に正しくマーキングを行なう
ことができる。Further, according to the moving marking device of the present invention, marking is performed on an arbitrary plane based on positions measured based on at least three reference points, so that marking can be correctly performed at a designated position on the plane. Can be performed.
【図１】この発明の第１実施例である位置計測装置の電
気的構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a position measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同装置における位置計測の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of position measurement in the same device.
【図３】基準点と位置計測点との位置関係を説明する図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between a reference point and a position measurement point.
【図４】この発明の第２実施例である移動体進行方向認
識装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a moving body traveling direction recognition device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】この発明の第３実施例である移動マーキング装
置の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a moving marking device according to a third embodiment of the present invention.
１ ＣＣＤカメラ ２ 回転機構 ３ パルスモータ ４ 角度検出器 ５ 画像処理部 ６ 信号処理部 ７ 角度指令値 １０ 画像処理データ ２０ 位置計測装置 ２１ 移動体 ２２ 移動制御部 ２３ 進行方向判定部 ２４ 転向装置 ２５ 走行装置 ２６ マーキング装置 ２７ マーキング制御部 Ａ，Ｂ，Ｃ 基準点 Ｐ 位置計測点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CCD camera 2 Rotating mechanism 3 Pulse motor 4 Angle detector 5 Image processing part 6 Signal processing part 7 Angle command value 10 Image processing data 20 Position measuring device 21 Moving body 22 Movement control part 23 Progress direction judging part 24 Turning device 25 Running Device 26 Marking device 27 Marking control unit A, B, C Reference point P Position measurement point
Claims (7)
おける位置計測点の位置を求める位置計測装置であっ
て、 ＣＣＤカメラと、 該ＣＣＤカメラを搭載し、該平面と垂直な軸によって回
転する回転機構と、 該回転機構の角度基準方向からの回転角度を検出する角
度検出器と、 前記ＣＣＤカメラの画面内において基準点を検出すると
ともに、該基準点と画面中心とのずれ角を検出する画像
処理部と、 該ずれ角と前記回転機構の回転角度とを加算することに
よって、各基準点の前記角度基準方向からのずれ角を算
出し、いずれかの基準点と隣接する基準点とについての
前記ずれ角の差によって前記位置計測点から該両基準点
を見込む角度を求める処理を、任意の２つの基準点の異
なる組み合わせからなる２組の基準点対について行なっ
て、各基準点対ごとに求められた角度と、該各基準点対
を形成する両基準点間の距離とから前記位置計測点の位
置を求める信号処理部とを備えてなることを特徴とする
位置計測装置。1. A position measuring device for determining a position of a position measuring point on a plane including at least three reference points, comprising: a CCD camera; and a rotation mounted on the CCD camera and rotated by an axis perpendicular to the plane. A mechanism, an angle detector for detecting a rotation angle of the rotation mechanism from an angle reference direction, and an image for detecting a reference point in the screen of the CCD camera and detecting a shift angle between the reference point and the center of the screen. A processing unit, calculating a shift angle of each reference point from the angle reference direction by adding the shift angle and the rotation angle of the rotation mechanism, and calculating a shift angle of any of the reference points and an adjacent reference point. By performing a process of obtaining an angle in which the two reference points are viewed from the position measurement points based on the difference between the shift angles, two sets of reference point pairs each including a different combination of two arbitrary reference points are performed. A position processing unit comprising: a signal processing unit that obtains a position of the position measurement point from an angle obtained for each reference point pair and a distance between both reference points forming each of the reference point pairs. apparatus.
角度指令値に基づくモータの回転によって指定角度回転
するように構成されていることを特徴とする請求項１記
載の位置計測装置。2. The position measuring device according to claim 1, wherein said rotation mechanism is configured to rotate by a specified angle by rotation of a motor based on an angle command value from said signal processing unit.
画面内における基準点から画面中心までのＣＣＤ出力の
画素数と該ＣＣＤカメラの画角とから、前記基準点と画
面中心とのずれ角を検出することを特徴とする請求項１
又は２記載の位置計測装置。3. The image processing unit according to claim 1, wherein a shift angle between the reference point and the center of the screen is determined from a number of pixels of the CCD output from the reference point to the center of the screen in the screen of the CCD camera and an angle of view of the CCD camera. 2. The method according to claim 1, wherein
Or the position measuring device according to 2.
前記回転機構を回転させるとともに、前記画像処理部か
らの画像処理データによって、前記基準点をＣＣＤカメ
ラの画面内に捉えたことを認識したとき、前記回転機構
の回転を停止させることを特徴とする請求項１，２又は
３記載の位置計測装置。4. The method according to claim 1, wherein the signal processing unit rotates the rotation mechanism according to an angle command value, and captures the reference point in a screen of a CCD camera based on image processing data from the image processing unit. The position measuring device according to claim 1, wherein the rotation of the rotating mechanism is stopped when the position is recognized.
する両基準点を結ぶ線分を底辺とし、頂角が前記求めら
れた角度である三角形に外接する２つの円の交点とし
て、前記位置計測点の位置を求めるように構成されてい
ることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の位置
計測装置。5. The signal processing unit according to claim 1, wherein a line segment connecting the two reference points forming the reference point pair is a base, and an apex angle is an intersection of two circles circumscribing the triangle which is the obtained angle. 5. The position measuring apparatus according to claim 1, wherein said position measuring point is configured to determine a position of said position measuring point.
現在位置を計測するための請求項１，２，３，４又は５
記載の位置計測装置と、 該位置計測装置によって計測された計測結果に基づい
て、当該移動体の進行方向を認識する進行方向判定部と
を備えてなることを特徴とする移動体進行方向認識装
置。6. A mobile terminal mounted on an arbitrary moving body for measuring a current position of the moving body.
A moving object traveling direction recognizing device, comprising: a position measuring device according to claim 1; and a traveling direction determining unit that recognizes a traveling direction of the moving object based on a measurement result measured by the position measuring device. .
現在位置を計測するための請求項１，２，３，４又は５
記載の位置計測装置と、 該位置計測装置によって計測された前記移動体の現在位
置が、予め設定された設定位置と略一致したとき、マー
キング動作の実行を指示するマーキング制御部と、 該指示に応じて所定のマーキング動作を行なうマーキン
グ装置とを備えてなることを特徴とする移動マーキング
装置。7. A system according to claim 1, which is mounted on an arbitrary moving body and measures a current position of the moving body.
And a marking control unit that instructs execution of a marking operation when a current position of the moving object measured by the position measurement device substantially matches a preset position. And a marking device for performing a predetermined marking operation in accordance with the moving marking device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23977297A JPH1183480A (en) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | Apparatus for measuring position, apparatus for recognizing proceeding direction of moving body, and apparatus for marking movement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23977297A JPH1183480A (en) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | Apparatus for measuring position, apparatus for recognizing proceeding direction of moving body, and apparatus for marking movement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183480A true JPH1183480A (en) | 1999-03-26 |
Family
ID=17049682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23977297A Pending JPH1183480A (en) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | Apparatus for measuring position, apparatus for recognizing proceeding direction of moving body, and apparatus for marking movement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183480A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373127C (en) * | 2005-03-08 | 2008-03-05 | 亚洲光学股份有限公司 | Lens eccentric measuring method and its system |
| JP2011227073A (en) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Saxa Inc | Three-dimensional position measuring device |
| US8098280B2 (en) | 2006-08-28 | 2012-01-17 | Fujitsu Limited | Moving object locating device, moving object locating method, and computer product |
| JP2015113230A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | ニチユ三菱フォークリフト株式会社 | Unmanned forklift |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP23977297A patent/JPH1183480A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373127C (en) * | 2005-03-08 | 2008-03-05 | 亚洲光学股份有限公司 | Lens eccentric measuring method and its system |
| US8098280B2 (en) | 2006-08-28 | 2012-01-17 | Fujitsu Limited | Moving object locating device, moving object locating method, and computer product |
| JP2011227073A (en) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Saxa Inc | Three-dimensional position measuring device |
| JP2015113230A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | ニチユ三菱フォークリフト株式会社 | Unmanned forklift |
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