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JPS61167887A - Ultrasonic measurement system - Google Patents

Ultrasonic measurement system

Info

Publication number
JPS61167887A
JPS61167887A JP869885A JP869885A JPS61167887A JP S61167887 A JPS61167887 A JP S61167887A JP 869885 A JP869885 A JP 869885A JP 869885 A JP869885 A JP 869885A JP S61167887 A JPS61167887 A JP S61167887A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
pulses
output
target body
receivers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP869885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihide Sugino
杉野 芳英
Yasuhiro Takahashi
泰博 高橋
Kenichi Geshi
下司 健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP869885A priority Critical patent/JPS61167887A/en
Publication of JPS61167887A publication Critical patent/JPS61167887A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To measure the accurate position of a target and to perform safe follow-up control by making a validity check on basic data based upon an output received from the target body. CONSTITUTION:Receivers S2-S-2 of a robot 2 receive an ultrasonic wave (a) from the target body 1. Light from a projector 1b is photodetected 5 to synchronize a clock pulse generator 4 with a transmitter 1a, thereby supplying time difference pulses (h)-(m) with pulse width corresponding to the time difference from the transmission of an ultrasonic wave (a) to its reception to a counter group 6. Then, clock pulses CLK begins to be counted according to synchronizing pulses (b) and respective pulse width intervals of the pulses (h)-(m) are converted into counted values of pulses CLK individually. Then, an arithmetic part 7 starts an interruption processing according to the pulses (b) and arithmetic is performed according to the pulses CLK on the basis of counted values corresponding to the receivers S2-S-2 to calculate the individual distance from the target body 1 according to the combination of couples of counted values, thereby the mean distance and the relative angle to the target body 1. Then a control part 8 judges as to run control according to the speed and angle data and the robot 2 runs according to the moving speed of the target body 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、目標体から送波される超音波を受波し、これ
によって目標体の位置等を測定する方式%式% 〔従来の技術〕 超音波を利用して目標体の位置を距離および相対角度に
より求める場合、一般に測定装置側の2ケ所から交互に
超音ylt−送波し、これに応じ目標体から生ずる反射
波を2ケ所において受波し、送波がら受波までの時間差
を各個に求め、これによって目標体との距離および相対
角度を求める方式%式% たyし、移動する目標体の位fflヲ測足しながら、a
ボット等の自動装ff1lが目標体と一定距11!?保
つて追I11を行なう場合等には、測定結果に高信頼性
を要し、従来の方式によっては、いずれかの受波状況に
誤差を生じた場合、直ちに測足値が不正確となり、必要
とする高信頼性が得られないため、少くとも3個以上の
受波器を用い、高信頼性を得る手段が本出願人の別途出
願による「超音波目標付測定装置」により提案されてい
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for receiving ultrasonic waves transmitted from a target object and measuring the position of the target object using the method [Prior art] ] When using ultrasonic waves to determine the position of a target object based on distance and relative angle, the ultrasonic waves are generally transmitted alternately from two locations on the measurement device side, and the reflected waves generated from the target object are reflected from two locations in response. The method of calculating the distance and relative angle to the target object by calculating the time difference between transmitting and receiving the waves at each point, and calculating the distance and relative angle to the target object, and while measuring the position of the moving target object, a
Automatically equipped ff1l such as a bot is at a constant distance of 11 from the target! ? When performing follow-up I11, high reliability is required for the measurement results, and depending on the conventional method, if an error occurs in any of the reception conditions, the measured value will immediately become inaccurate, and the necessary Therefore, a means to obtain high reliability using at least three receivers has been proposed in the "Ultrasonic Targeted Measurement Device" filed separately by the applicant. .

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、少くとも3個以上の受波器を用いた場合におい
ても、より高信頼性を得るには、各受波器の受波出力に
基づく基礎データが正当なものでめるか否か全判別し、
正当なもの\みを用いる必要がめり、この判別全行なう
手段が要求されるに至っている。
However, even when using at least three receivers, in order to obtain higher reliability, it is necessary to check whether the basic data based on the received wave output of each receiver is valid. determine,
It has become necessary to use legitimate information, and a means to perform all of this discrimination has become necessary.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前述の問題を解決するなめ、本発明はつぎの手段に19
構成するものとなっている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the following measures.
It is configured as follows.

すなわち、同一の目標体から送波される超音波を複数の
受波器により受波し、この各受波器の各受波出力に基づ
いて測定を行なう方式において、各受波出力に基づく基
礎データ中のいずれか1対ずつの差があらかじめ予想さ
れる値エフ小のときに正当性ろりとし、この条件を満足
しないときに正当性なしとし、各受波器毎に正当性の有
無を求め、正当性なし全所定数以上含む受波器からの基
礎データを無効にするものと叫ている。
In other words, in a method in which ultrasonic waves transmitted from the same target object are received by multiple receivers and measurements are made based on the received wave output of each receiver, the basic method is based on each received wave output. Validity is determined when the difference between any one pair in the data is the expected value F small, and validity is determined when this condition is not satisfied, and the presence or absence of validity is determined for each receiver. , it is said that the basic data from the receiver containing more than all the specified number without validity will be invalidated.

〔作 用〕[For production]

したがって、同一の目標体から自励ま九は反射により送
波される超音波を複数の受波器により受波し、この各受
波器からの各受波出力に基づく基礎データにより各種の
測定を行なう際、各基礎データ中のいずれか1対ずつの
差がめらかしめ測定条件に応じて予想される値と比較さ
れ、正当性の有無がチェックされると共に、正当性なし
とされた基礎データが所定数以上となった受波器からの
基礎データは無効として除外され、信頼すべき受取器か
らの基礎データによってのみ測定が行なわれる。
Therefore, ultrasonic waves transmitted by self-excitation and reflection from the same target body are received by multiple receivers, and various measurements are performed using basic data based on the received wave output from each receiver. When performing this, the differences between any one pair of each basic data are smoothed and compared with the expected value according to the measurement conditions, and the presence or absence of validity is checked. Basic data from receivers exceeding a predetermined number are excluded as invalid, and measurements are performed only using basic data from reliable receivers.

[1i1[!施例〕 以下、′Ji!施例を示す図によって本発明の詳細な説
明する。
[1i1[! Example] Below, 'Ji! The present invention will be explained in detail with reference to figures showing examples.

第2図は全構成のブロック図、第3図に第2図における
各部の波形を示すタイミングチャートでるり、移動する
目標体(以下、TAGlには、送波器1aおよび投光器
1bが備えられ、送波器1aからパルス状の超音波(a
)が例えば50m1lScの一定同期t、により反復し
て送波されると共に、これと同期して投光器1b  4
発元を反復するものとなっている。
FIG. 2 is a block diagram of the entire configuration, and FIG. 3 is a timing chart showing the waveforms of each part in FIG. A pulsed ultrasonic wave (a
) is repeatedly transmitted with a constant synchronization t of, for example, 50mlSc, and in synchronization with this, the light emitter 1b 4
It is a repetition of the origin.

一方、自動走行する自動装置としてのロボット(以下、
ROB)211には、例えば水平方向の同−直線上へ所
定の間隔により配された受波器S!〜82が設けてるり
、これらが超音波(a)t−各個に受波し、受波出力(
c)〜(P) Th生ずるものとなっており、これらは
受信部(以下、RX)3へ与えられ、TAGI  側の
一定同期1.と同期した同期パルス(b)およびクロッ
クパルスCLK’を発生するりaツクパルス発生器(以
下、CPG)4からの同期パルス(b)に基づき、超音
波(a)の送波から受波までの時間差t!〜t−gに応
じたパルス幅の時間差パルス(稙〜(ハ)t−RX3−
AMするものとなっている。
On the other hand, robots (hereinafter referred to as
ROB) 211 includes, for example, receivers S! arranged at predetermined intervals on the same straight line in the horizontal direction. ~82 are provided, these receive the ultrasonic wave (a) t- each individually, and the received wave output (
c) to (P) Th are generated, and these are given to the receiving section (hereinafter referred to as RX) 3, and constant synchronization 1. Based on the synchronization pulse (b) from a pulse generator (hereinafter referred to as CPG) 4 that generates a synchronization pulse (b) and a clock pulse CLK' synchronized with Time difference t! ~Time difference pulse with pulse width according to tg (稙~(c)t-RX3-
It is supposed to be AM.

なお、各受波出力(c)〜(P)は、各々が所足しベル
L畠へ達したときt受波時点としている一方、この例で
は、受波器Soの前方直線上にTAGlが存在するもの
としてるる。
It should be noted that each of the received wave outputs (c) to (P) is added and the time when the signal reaches the bell L is the reception time t, while in this example, TAGl exists on the straight line in front of the receiver So. I'm going to do it.

ま九、TAGl がROB2 の誘導制御を行なう直前
には、投光器1b の発光をROBZ側の受光器5へ与
え、これによってCPG4を周期tI!l  と同期し
た状態にセットするものとなっており、これ以降は、T
AGl およびCPG4において高安定度の水晶発振器
等により原発振を行なっているため、例えば30分間の
貢用上支障のない一定時間中は両者間の同期状態が維持
される。
Immediately before TAGl performs guidance control for ROB2, it applies the light emitted from the emitter 1b to the receiver 5 on the ROBZ side, thereby causing the CPG4 to cycle tI! It is to be set in synchronization with T.
Since source oscillation is performed by a highly stable crystal oscillator or the like in AGl and CPG4, a synchronized state between the two is maintained for a certain period of time, for example, 30 minutes, which does not cause any problem in usage.

時間差パルス缶)〜−は、各々がカウンタ群(以下、C
UT)6の谷カウン夛へ与えられ、こ\において、同期
パルス(b)にしたがってクロックパルスCLKのカウ
ントが一始され、時間差パルス(5)〜−の各パルス幅
期間がクロックパルスCLKのカウント値へ各個に変換
されたうえ、演算部(以下、ALIJ’ ) 7へ与え
られる。
time difference pulse can) to - are each a counter group (hereinafter referred to as C
UT) is applied to the valley counter of 6, where the clock pulse CLK is counted from beginning to end according to the synchronization pulse (b), and each pulse width period of the time difference pulses (5) to - is applied to the clock pulse CLK count. Each of the signals is converted into a value and then provided to an arithmetic unit (hereinafter referred to as ALIJ') 7.

すると、マイクロプロセッサ等のプロセッサおよびメモ
リ等からなるALU7は、同期パルス伽)に応じて割込
l&埋を開始し、各受波器S3〜s2と対応する谷カウ
ント値に基づき、クロックパルスCLKにしたがって演
算を行ない、谷カウント値中のいずれか1対ずつの組み
合せに応じてTAGlとの個別距離ヲ求め、かつ、これ
らを平均してTAG 1  との距離を求めると共に、
TAGI  との相対角度を求め、この結果’kALU
7と同様の制御部(以下、CNT)8へ与える。
Then, the ALU 7, which consists of a processor such as a microprocessor and a memory, etc., starts interrupt l&filling in response to the synchronization pulse (eg), and adjusts the clock pulse CLK based on the valley count value corresponding to each receiver S3 to s2. Therefore, calculation is performed to find the individual distances to TAG1 according to each pair of valley count values, and to average these to find the distance to TAG1,
Find the relative angle with TAGI, and as a result 'kALU
It is given to a control unit (hereinafter referred to as CNT) 8 similar to 7.

したがって、CNT8は、ALU7からの距離デ−タお
よび角度データに厄じて走行制御上の判断を行ない、サ
ーボ駆動回路(以下、5DR)9L。
Therefore, the CNT 8 makes decisions regarding travel control based on the distance data and angle data from the ALU 7, and drives the servo drive circuit (hereinafter referred to as 5DR) 9L.

9R’に介してサーボモータ(以下、SM)IOL。Servo motor (hereinafter referred to as SM) IOL via 9R'.

10R’t’制御し、これらと各個に連結された左右の
各動輪11L、11Rを駆動のうえ、TAGlとの距離
が例えば2 Inの一定距離となる方向へ、かつ、TA
G 1  の移動速度に応じた速度によ、り ROB 
2を走行させる。
10R't' control, and drive the left and right driving wheels 11L and 11R individually connected to these, and in a direction where the distance from TAGl is a constant distance of, for example, 2 In, and TA
With the speed corresponding to the moving speed of G 1,
Run 2.

たソし、この例では、移動機構’15M10L。In this example, the moving mechanism is '15M10L.

10Rおよび動輪10L、10R4Cより構成し、別途
に所要数の車#lt設け、動輪10L、10Hの駆動状
況により方向転換を行なっているが、移動機 ′構とし
ては、各種のエンジン、クローラ、歩行脚等を条件にし
たがって組み合せのうえ構成し、これに応じて5DR9
L 、9Rr適合するものへ置換〜すればよい。
It is composed of 10R and driving wheels 10L and 10R4C, and the required number of cars are separately provided, and the direction is changed depending on the driving situation of the driving wheels 10L and 10H.The moving mechanism includes various engines, crawlers, and walking wheels. The legs, etc. are combined and configured according to the conditions, and 5DR9 is constructed accordingly.
L, 9Rr may be replaced with a compatible one.

また、時間差パルス(h)〜&nlは、受波出力(c)
〜(P)が所定レベルLsへ達したときに微分パルス状
のものを送出するものとし、これによってCUT 8が
カウントを停止するものとしても同様でるる。
In addition, the time difference pulse (h) ~ &nl is the received wave output (c)
The same result can be obtained even if a differential pulse is sent out when ~(P) reaches a predetermined level Ls, thereby causing the CUT 8 to stop counting.

第4図は、TAGIIIのブロック図でめpl 高安定
度の水晶発振器等による発振器(以下、08CT) 2
1  にエフ、例えば1MHzの原発振を行ない、これ
の出力tカウンタ等の分範器(以下、DVT)22によ
り公開して周期t、の同期パルスとしてから、投光器1
b f)IjA動に適するパルス幅のパルスを発生する
単安定マルチバイブレータ等のパルス発生器(以下、P
Gt)23に駆動し、これの出力kW源の投入に応じて
オンとなるANDゲートGl’i介して投光器1bへ与
え、同期tllによる発光上行なわせている。
Figure 4 is a block diagram of TAG III.An oscillator using a highly stable crystal oscillator (hereinafter referred to as 08CT) 2
1, a source oscillation of, for example, 1 MHz is performed, and its output is released by a divider (hereinafter referred to as DVT) 22, such as a t counter, as a synchronizing pulse with a period t, and then the emitter 1
b) A pulse generator such as a monostable multivibrator that generates pulses with a pulse width suitable for IjA motion (hereinafter referred to as P
Gt) 23, and is applied to the projector 1b through an AND gate Gl'i which is turned on in response to the input of the output kW source, and is caused to emit light in synchronization with tll.

また、DVr22O出力は、PGr23 と同様のPG
t24  も駆動しており、これが例えば 500μs
ec のパルス幅tp ?有するパルスを周期t。
In addition, the DVr22O output is a PG similar to PGr23.
t24 is also driven, and this is for example 500μs
Pulse width tp of ec? A pulse with period t.

により発生し、ANDゲートG寓の一方の入力へ与えて
いると共に、他方の入力には、超音波発振器(以下、8
80)25から例えば同波数40KHzの出力が与えら
れているため、この出力がPGt24の出力、に応・じ
てANDゲー)G、’i通過し、電力増幅器(以下、P
A)28t−介して送波器1aを駆動するものとなり、
これによって、周期t8のパルス状超音波が反復して送
波される。
It is generated by an ultrasonic oscillator (hereinafter referred to as 8
80) Since the output of the same wave number 40KHz is given from PGt25, this output passes through the AND game)G,'i according to the output of PGt24, and is connected to the power amplifier (hereinafter referred to as P
A) It drives the transmitter 1a through 28t,
As a result, pulsed ultrasonic waves having a period of t8 are repeatedly transmitted.

一方、DVT22  の出力により、カウンタ等を用い
たタイマー(以下、TM)27が動作しておplこれが
例えば10分間の設定時間後にタイムアツプすると、こ
の出力により電源制御回路(以下、PC)2Bがリセッ
トされ、各部への電源供給が自動的に切断されると共に
、電源投入中を表示する発光ダイオードLDも消灯する
ものとなっている。
On the other hand, the output of the DVT 22 operates a timer (hereinafter referred to as TM) 27 using a counter, etc. If this time-up occurs after a set time of 10 minutes, for example, the power supply control circuit (hereinafter referred to as PC) 2B is reset by this output. The power supply to each part is automatically cut off, and the light emitting diode LD, which indicates that the power is being turned on, is also turned off.

なお、電源の投入は、電源スイッチ5Wt−オンとすれ
ば、抵抗器R,!介して電池から印加されている電源V
ccが地絡され、これに応じてフリツプフロツプ回路等
を用いた再トリガ防止回路(以下、RTI)29がセッ
トされるため、この出力によりPO28が電源投入を行
なうと共に、1M27がクリアされてからスタートする
一方、后のゲートGlがオンへ転する。
In addition, when turning on the power, if the power switch 5Wt- is turned on, resistors R, ! Power supply V applied from the battery via
cc is grounded, and in response, a re-trigger prevention circuit (hereinafter referred to as RTI) 29 using a flip-flop circuit etc. is set, so this output powers on PO28 and starts after 1M27 is cleared. Meanwhile, the rear gate Gl is turned on.

マタ、RTI29[、一旦セットさし\ばPC2Bがリ
セットされて電源の切断が行なわれるまで、セット状態
を維持する丸め、スイッチSWの誤操作による再トリガ
の防止が行なわれる。
Once the RTI 29 is set, the set state is maintained until the PC 2B is reset and the power is turned off to prevent re-triggering due to erroneous operation of the switch SW.

したがって、電池の消耗が必要以上に行なわれることが
阻止され、効率良く運用することができる。
Therefore, the battery is prevented from being consumed more than necessary, and efficient operation can be achieved.

第5図は、送波器1aの取付状況を示す図でろ9、囚は
側面図、田)は正面図tはy原寸にエフ示しており、台
板41上へ傾斜取付板42t−介して送波器1a が固
定され、これの指向方向は水平方向から約lθ°上向き
に足められ、ROB 2の受波器S3〜S2  と所定
距離を介して対向する関係となっている。
FIG. 5 is a diagram showing how the transmitter 1a is installed. Figure 9 shows a side view, and Figure 5 shows a front view in the original size. The transmitter 1a is fixed, and its pointing direction is set upward by about lθ° from the horizontal direction, so that it faces the receivers S3 to S2 of the ROB 2 at a predetermined distance.

また、台板41には取付穴43.44等が穿設され、移
動体への装mt容易としてるるか、人間が用いる鳩合に
は、上着の背面等へ送波器1aを突出させる透孔を穿設
すると共に、これの内面側へ台板41′を収容するポケ
ットヲ設け、これによって全体を保持するのに便利な形
状1寸法としてるる。
In addition, mounting holes 43, 44, etc. are formed in the base plate 41 to make it easy to mount it on a moving object, or for human use, the transmitter 1a is protruded from the back of a jacket, etc. A through hole is bored and a pocket for accommodating the base plate 41' is provided on the inner side of the hole, thereby providing a convenient shape and size for holding the whole.

なお、送波器1aからは、リード線45が引出され、こ
れの先趨へ図上省略したプラグが接続されており、これ
によって本体との接続が行なわれる。
Note that a lead wire 45 is drawn out from the wave transmitter 1a, and a plug (not shown in the figure) is connected to the end of the lead wire 45, thereby establishing connection with the main body.

第6図は、本体の外観をはy原寸により示し、囚は平面
図、ω)は側面図、(0は正面図でるり、軽量金属板等
により製された外筐51中へ第4図の各部および電池が
収容され、上面には角状の透孔52が穿設されたうえ、
これの内部に投光器1bの発光面が配されている。
Figure 6 shows the external appearance of the main body in y actual size, 0 is a plan view, ω is a side view, and (0 is a front view). Each part and battery are accommodated, and an angular through hole 52 is bored in the top surface.
The light emitting surface of the projector 1b is arranged inside this.

また、側面には、ノンロック形のスイッチSW1および
、これのボタンへ穿設した透孔中へ露出して発光ダイオ
ードLDが設けてるると共に、送波器1aからのプラグ
を挿入するコネクタ53が設けてるり、ねじ54等の脱
去によりカバーの取外しが自在となり、電池の交換およ
び内部の点検を行なうことができるものとなっている。
Also, on the side, a non-locking switch SW1 and a light emitting diode LD are provided which are exposed in the through hole drilled into the button of this switch, as well as a connector 53 into which a plug from the wave transmitter 1a is inserted. The cover can be removed by removing the screws 54 and the like, making it possible to replace the battery and inspect the inside.

なお、全体が小形、軽量のため、上着のポケット等へ収
容することが自在となっており、特に収容スペースを必
要としない形状に製されている。
Since the entire device is small and lightweight, it can be easily stored in a jacket pocket, etc., and is manufactured in a shape that does not require any particular storage space.

第1図は、第2図のALU7による演算状況のフローチ
ャートでるり、メモリ中の命令をプロセッサが興行し、
かつ、必要とするデータをメモリへアクセスしながら行
なわれる。
FIG. 1 is a flowchart of the calculation status by the ALU 7 in FIG.
This is also done while accessing the required data to memory.

すなわち、同期パルス(b)に応じて割込処理1工NT
” t−開始し、カウント値が安定となるまでの例えば
25m5ecとして定めた1信号整定時間待機’ 10
1 @行なってから、1人力処理“102により、CU
T6 からの各カウント値、BUSY信号、お工び、C
UT6  t−介するRX3カ為らの異常信号を取入れ
てメモリへ格納する。
In other words, interrupt processing is performed in response to the synchronization pulse (b).
” t-Start and wait for 1 signal settling time set as 25m5ec, for example, until the count value becomes stable' 10
1 After doing @, one-man processing “102”
Each count value from T6, BUSY signal, work, C
The abnormal signal from the RX3 via the UT6 is taken in and stored in the memory.

なお、異常信号に、受波器S宜〜8−2″IPらの受波
出力(e)〜(1r)が生じない鳩舎に送出され、BU
SY信号は、信号整定時間を経過してもCUT6による
カウントが継続する鳩舎に送出される。
In addition, the abnormal signal is sent to the pigeon house where the received wave outputs (e) to (1r) of the receivers S~8-2''IP etc. do not occur, and the BU
The SY signal is sent to the pigeon coop where the CUT 6 continues counting even after the signal settling time has elapsed.

ついで、異常信号に応じて1受波器異常T″11會判断
すると共に、BUSY信号に応じて’BUSY・3CH
以上T“112 ’i判断し、いずれもNOでろれば、
正常なカウント値に応じて後述の1基礎データー正当性
チエツク’ 121 t″行なったうえ、正当な基礎デ
ータのみを用いて後述の1距離・角度・演算#122t
−行々い、これらの結果を1出力処理’ 131により
CNT8  へ送出する。
Next, in response to the abnormal signal, it is determined whether the 1 receiver is abnormal T''11, and in response to the BUSY signal, 'BUSY/3CH
If you judge the above T"112'i and the answer is NO,
In accordance with the normal count value, 1 basic data correctness check '121t'' described later is performed, and 1 distance/angle/calculation #122t described later is performed using only valid basic data.
- Then, these results are sent to CNT8 by 1 output processing' 131.

たツレ、ステップ111または112 のいずれか’f
YEs となれば、◆異常処理’ 141 へ移行し、
CNT8を介して図上省略し喪表示部により警報表示を
行なうと共に、走行の停止制御等を行なう。
Either step 111 or 112
If YES, move to ◆Abnormal processing' 141,
Via the CNT 8, a warning display section (not shown in the figure) displays an alarm, and controls the stopping of the vehicle.

したがって、ステップIll、112により、受波器S
!〜s2乃至CUT 6 による5CH(チャネル)の
受信系中、3CHまでが正常でめればステツ/’121
以降が興行され、かつ、ステップ121 の隻正当性チ
ェック“ にエフ、高信頼性かつ正確な測定結果が得ら
れる。
Therefore, according to step Ill, 112, the receiver S
! ~In the 5CH (channel) reception system from s2 to CUT 6, if up to 3CH are normal, status/'121
The subsequent steps are carried out, and highly reliable and accurate measurement results are obtained in step 121, ``Vehicle Validity Check''.

なお、1正当性チエツク#に、時間差パルス伽)〜−に
よるも値が信頼すべきものか否かを判断するものであり
、後述の演算により行なわれる。
It is to be noted that in addition to the validity check #1, it is determined whether or not the value is reliable based on the time difference pulses 伪()--, and is performed by calculations to be described later.

第7図および第8図は、個別距離および個別角度を求め
る原理図でるり、第7図のとおり、受波器S8〜5−2
f:x軸上へ間隔りにより配列し、これらの各々と T
AG 1  との対向距離tl’h〜11とすれば、受
波器82〜S−2中のいずれか二つを1対とし、各々と
TAGlとの対向距離をR1,Jとしたとき、1対の受
波器の各X軸座標位置は、第8図のとおシ、D・i、D
@j として与えられ、中央の受波器8.を原点Oとし
たうえ、これとTAGlとの個別距離をRljとし、か
つ、原点0と直交するy軸とTAGlとの間隔をx6 
、 TAGlのX軸との距離をyoとすれば、ピタゴラ
スの定理から次式が成立する。
Figures 7 and 8 are principle diagrams for determining individual distances and angles.
f: Arranged on the x-axis by intervals, and each of these and T
If the opposing distance with AG 1 is tl'h~11, then if any two of the receivers 82 to S-2 are considered as a pair, and the opposing distances between each and TAGl are R1 and J, then 1 The respective X-axis coordinate positions of the paired receivers are as shown in Figure 8.
@j and the central receiver 8. is the origin O, the individual distance between this and TAGl is Rlj, and the distance between TAGl and the y-axis perpendicular to origin 0 is x6
, If the distance between TAGl and the X axis is yo, then the following equation holds true from the Pythagorean theorem.

R1”=(xo−n@ i)”+yo”  +++ +
+ ・++ ++ ++ (1)Rj”=(xo  D
・J)”+yo”  −−−・・・−(2)J j= 
°xo”+ yo”  ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・(3)このため、(1) 、 (
21式から次式が得られる。
R1”=(xo-n@i)”+yo” +++ +
+ ・++ ++ ++ (1) Rj”=(xo D
・J)”+yo” −−−・・・−(2) J j=
°xo”+yo”・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(3) For this reason, (1) , (
The following equation is obtained from equation 21.

また、(2) 、 (31式よシ次式が得られる。Also, (2), (31 equation) yields the following equation.

R”B=R,J”−(D−j)”+2(D−j)x  
・= −−(5)(5)式へ(4)式を代入すれば、 ただし、ΔR=Rj−Ri (6)式を変形すると、 ここにおいて、 また、 とすれば、(8)式は次式のものとなる。
R"B=R, J"-(D-j)"+2(D-j)x
・= −−(5) If we substitute equation (4) into equation (5), however, if we transform equation (6), ΔR=Rj−Ri, where, and if, then equation (8) becomes It becomes the following formula.

とこにおいて、ΔR−RJ−R4であるため、したがっ
て、受波器82〜S−2中のいずれか1対のものからの
時間差パルスに基づいてR1,Jを求めれば、(9)式
より個別距離R1jが求められ、これを受波器S2〜S
−、の各対毎に行なったうえ、次式によシ平均値を求め
れば、TAGlとの距離Rが正確かつ高信頼性を有する
ものとして得られる。
Here, since ΔR-RJ-R4, therefore, if R1 and J are found based on the time difference pulses from any one pair of receivers 82 to S-2, the individual The distance R1j is determined, and this is transmitted to the receivers S2 to S.
-, and then calculate the average value using the following equation, the distance R to TAGl can be obtained accurately and with high reliability.

ただし、Nは受波器S2〜S−、中の各1対ずつによっ
て求めた個別距離14jの数である。
However, N is the number of individual distances 14j determined by each pair of receivers S2 to S-.

なお、α〔式を荷重平均によシ平均値を求めるものとし
て亀岡様である。
In addition, Mr. Kameoka uses α [formula as a weighted average to obtain the average value.

一方、第8図に示す原点Oを基準としたTAGlのy軸
との個別角度θ1jは、つぎの演算によシ求められる。
On the other hand, the individual angle θ1j of TAGl with respect to the y-axis with reference to the origin O shown in FIG. 8 can be obtained by the following calculation.

すなわち、0ijは、 αυ式へ(4) 、 (51式を代入すると、ここにお
いて、 θ1j(1とすれは、 したがって、Q(1式の場合と同様にR1,RJを求め
れば、031式から角度θijが求められ、これを受波
器82〜s−2の各対毎に行々つたうえ、各々の角度を
平均することによシ、正確かつ高信頼性な相対角度θが
求められる。
In other words, 0ij is (4) to αυ formula, (Substituting formula 51, here, θ1j(1) is, Therefore, if we calculate R1 and RJ in the same way as in the case of Q(1), from formula 031 The angle θij is determined, and by performing this for each pair of receivers 82 to s-2 and averaging each angle, an accurate and highly reliable relative angle θ can be determined.

すなわち、QG式と同様に、 によシ相対角度θを求めればよい。That is, similar to the QG formula, All you have to do is find the relative angle θ.

なお、04式を荷重平均によシ平均値を求めるものとし
ても同様である。
Note that the same applies if the average value is determined by using the weighted average of Equation 04.

第9図乃至第11図は、正当性チェックの原理図であり
、第7図を前提とすれば、対向距離R2〜R−,中のい
ずれか1対をR1,Jとしたとき、第8図から、受波器
間隔1 i−J IDとJ、Jとの間には次式の関係が
存在する。
9 to 11 are diagrams of the principle of validity check. Based on FIG. From the figure, the following relationship exists between the receiver spacing 1 i-J ID and J, J.

IRs−Rjl<l i−J ID   ・・・・・・
・・・・・・Qυここにおいて、09式の等号が成立す
るのは、D・i、D−jとTAGlとが一直線上に存在
する場合であシ、変数kをO<kく1として次式の条件
を考えれば、 IRs−JI=l i−j 1D−k  ・・・・・・
・・・・・・(ハ)@式の凰、jを各々固定値としたと
き、kをパラメータとする双曲線が第9図のとおりに画
かれるものとなる。
IRs-Rjl<l i-J ID...
・・・・・・QυHere, the equality sign in equation 09 holds true only when D・i, D−j and TAGl exist on a straight line, and the variable k is O<k×1 Considering the condition of the following formula, IRs-JI=l i-j 1D-k ・・・・・・
(c) When 凰 and j in the @ expression are each set to fixed values, a hyperbola with k as a parameter is drawn as shown in FIG. 9.

また、第10図および第11図の破断線によシ示すとお
シ、TAGlの測定範囲をX軸に沿った方向をy軸に対
し一1m〜+1m、y軸に沿った方向をX軸から1〜4
mとして制約すれば、kの最大値は、原点OからTAG
Iまでの距離Rの関数となる。
In addition, as shown by the broken lines in Figures 10 and 11, the measurement range of TAGl is 1 m to 1 m from the y-axis in the direction along the 1-4
If constrained as m, the maximum value of k is from the origin O to TAG
It is a function of the distance R to I.

なお、第9図のkl+ic2は、 0<k+<k2<1  の関係である。In addition, kl+ic2 in FIG. 9 is The relationship is 0<k+<k2<1.

一方、第10図および第11図のとおjib、TAGl
の測定範囲を前述の制約に応じて定めれば、距離Rによ
シ(至)式のkが最大値となるl、jと、TAGIの座
標位置T!IT)’とは、次式のものとなる。
On the other hand, the tojib and TAGl in Figures 10 and 11
If the measurement range of is determined according to the above-mentioned constraints, then l, j, where k in the equation becomes the maximum value depending on the distance R, and the coordinate position T! of TAGI. IT)' is expressed by the following formula.

第10図の場合 、第11図の場合 (ハ)、04式では、y軸に対して対称表値をi、j。In the case of Figure 10 , in the case of Fig. 11 (c) In formula 04, the symmetrical table values with respect to the y-axis are i and j.

Txが示しておシ、かつ、Tyが等しく、kについては
同等であシ、 (1,j、Tx、Ty)=(2,11−11R”−1)
について展開すると、次式が得られる。
Tx indicates , and Ty is equal, and k is equal, (1, j, Tx, Ty) = (2, 11-11R"-1)
Expanding for , we get the following equation.

lRt  Rjl=Ih  Rt =F石石〒〒1耳 −F丁面F羽T耳 ・・・・・・(ハ)また、 2  R1 (2−1)D 3D =−(−+−’)      ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・(ハ)R2ま ただし、距離Rは最終的に求めるものであり、正当性チ
ェックの際は、第7図の各対向距離R2〜R−2中から
TAGIの測定範囲上不当でない最小値RMINを求め
、これをRの代シに用いて次式によシ演算すればよい。
lRt Rjl=Ih Rt =F stone stone〒〒〒1 ear-F tangle F wing T ear ......(c) Also, 2 R1 (2-1)D 3D =-(-+-') ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(C) R2 However, the distance R is the one to be finally determined, and when checking the validity, measure TAGI from each of the opposing distances R2 to R-2 in Fig. 7. It is sufficient to find the minimum value RMIN that is not unreasonable within the range, use this as a substitute for R, and perform calculations according to the following equation.

したがって、09式へkを導入し、かつ、許容誤差αを
考慮のうえ、受波器82〜S、中の各1対に゛よる10
組の組み合せ毎に、各対向距離中のいずれか1対ずつの
差があらかじめ予想される値よシ小か否かを次式の条件
によシチェックし、この条件を満たせば、基礎データと
しての各対向距離Ri。
Therefore, by introducing k into Equation 09 and taking into account the allowable error α, 10
For each combination of pairs, we check whether the difference between any one pair in each facing distance is smaller than the expected value in advance using the condition of the following formula, and if this condition is met, it is used as basic data. Each opposing distance Ri.

Jに正当性であシ、満たさなければ正当性なしと判断す
ることができる。
If J is not satisfied, it can be determined that there is no validity.

きはC目=0、なしのときはC1j=1の値へ変換し、
これらを次表のとおシテーブルとしてメモリへ格納のう
え、横方向の6値を合計し、これが所定数として3以上
になれば、これと対応する受波器から得た対向距離Ri
を無効とし、以降の演算に使用しないものとすることに
よ)、最終的に求める距離Rおよび相対角度θの信頼性
が確保できる。
If there is, convert it to the value of C-th = 0, if there is no, convert it to the value of C1j = 1,
Store these in the memory as a table according to the table below, add up the 6 values in the horizontal direction, and if this becomes a predetermined number of 3 or more, the facing distance Ri obtained from the corresponding receiver
By invalidating and not using it in subsequent calculations), the reliability of the distance R and relative angle θ that are finally determined can be ensured.

ただし、受波器S2〜S−2の数に応じて前表を作 ・
成し、各合計値ΣC1jの使用、不使用を定める所定値
を3・のみならず、適宜に選定するものとすればよい。
However, the previous table should be created according to the number of receivers S2 to S-2.
The predetermined value that determines whether each total value ΣC1j is used or not may be selected as appropriate, instead of only 3.

したがって、以上の正当性チェックによシ、測定位置の
高信頼性が得られると共に、確度も向上し、ROB2の
追縦制御が安全かつ正確に行なわれる。
Therefore, the above validity check makes it possible to obtain high reliability of the measured position, improve accuracy, and perform tracking control of the ROB 2 safely and accurately.

第12図は、CPG4のブロック図であシ、水晶発振器
等の安定な発振器(以下、08CR)61によシ、第4
図の08CT 21と同じく例えばI MHzのりロッ
クパルスCLKを発生し、これを第1および第2の分周
器(以下、DVR)62および63によシ各個に同一分
周比によって分周し、第4図の周期t1と同一の周期t
、を有する局部同期パルスSLおよび同期パルス寄πを
送出するものとなっておう、各DVn 62 、83は
、データの設定を行なう設定部(以下、DOT)64お
よび、ダウンカウンタ(以下、0CT)65.66なら
びにORゲート67.68によシ構成され、各々のDC
T65.66は、自己のカウント値零の出力R、C,ま
たは、スタートパルス音あるいはプリセットパルス■が
ORゲート67または68を介してロード端子りへ与え
られると、DST64からのデータをプリセットのうえ
、08CR61からのクロックパルスCLKに基づく減
算を開始するため、□スタートパルス音Tまたはプリセ
ットパルスPRK′よシ、各同期パルス°SL 、 S
YNの同期状態を設定することができるものとなってい
る。
FIG. 12 is a block diagram of the CPG4.
Similarly to the 08CT 21 in the figure, for example, an I MHz normal lock pulse CLK is generated, and this is divided by the same frequency division ratio by first and second frequency dividers (hereinafter referred to as DVR) 62 and 63, respectively. The period t is the same as the period t1 in FIG.
Each DVn 62 and 83 includes a setting section (hereinafter referred to as DOT) 64 for setting data, and a down counter (hereinafter referred to as 0CT). 65, 66 and OR gates 67, 68, each DC
T65.66 presets the data from DST64 when its own count value zero output R, C, start pulse sound or preset pulse ■ is applied to the load terminal via OR gate 67 or 68. , 08CR61 To start subtraction based on the clock pulse CLK from CR61, □ start pulse sound T or preset pulse PRK', each synchronization pulse °SL, S
It is possible to set the synchronization state of YN.

また、受光器5からの第4図に示す周期t、の発光に応
じた受光パルス■は、トリガ部(以下、TRG ) 7
1において最初の1パルスのみが選択され、これに応じ
てクロックパルスCLKと同期しかつとれの周期と同一
幅のスタート百〒がTRG71から1パルスのみ送出さ
れるため、DCT65がこれにしたがって安定に受光パ
ルス萄との同期状態へ移行するもの罠なっていると共に
、同様のトリガパルスπが受光パルス°C百に応じ反復
して送出されるものとなっておシ、スタートパルス音の
送出は、リスタートパルスR8が与えられれば、同様に
1パルスのみの送出を反復するものとなっている。
In addition, the light reception pulse (■) corresponding to the light emission with the period t shown in FIG.
1, only the first pulse is selected, and in response to this, only one pulse is sent from the TRG71 in synchronization with the clock pulse CLK and with the same width as the original period, so the DCT65 becomes stable according to this. It is a trap to move to a synchronized state with the received light pulse, and the same trigger pulse π is repeatedly sent out in response to the received light pulse °C. If the restart pulse R8 is given, the sending of only one pulse is repeated in the same way.

トリガパルス5および局部同期パルス■は、位相差検出
部(以下、PDT ) 72へ与えられており、ことに
おいて両者の位相差が検出され、位相差が所定値以内で
あれば、ロードパルスLDを1パルスのみ送出し、かつ
、トリガパルスTOと同期した検出パルス■を反復して
送出する一方、位相差が所定値を越えると、検出パルス
■を送出せず、ロードパルス■をトリガパルス荀と同期
のうえ反復して送出するものとなっている。
The trigger pulse 5 and the local synchronization pulse ■ are given to a phase difference detection section (hereinafter referred to as PDT) 72, and if the phase difference between the two is detected and the phase difference is within a predetermined value, the load pulse LD is sent. Only one pulse is sent out, and the detection pulse ■ synchronized with the trigger pulse TO is repeatedly sent out, but if the phase difference exceeds a predetermined value, the detection pulse ■ is not sent out and the load pulse ■ is used as the trigger pulse It is designed to be sent out repeatedly and synchronously.

とれらの各パルス“PDおよび葛は、DCTを主体とす
る連続検出部(以下、CD’r ) 73へ与えられ、
ロックパルスロに応じてCD773中cfzDctへ一
定値がプリセットされたうえ、検出パルス罰にしたがっ
て減算がなされ、カウント値が零になると検出完了パル
スOKおよび面を送出するものとなっておシ、検出完了
パルス沁およびロードパルス■は、入力反転形のORゲ
ー)74を介し、リスタートパルスR8としてTRG7
1へ与、tられる一方、検出完了パルスOKは、ゲート
部(以下、GAT)75へ与えられ、これをオンへ転す
るものとなっている。
Each of these pulses "PD" and "Kuzu" is given to a continuous detection section (hereinafter referred to as CD'r) 73 mainly composed of DCT,
A constant value is preset to cfzDct in the CD773 in response to the lock pulse low, and subtraction is performed according to the detection pulse penalty, and when the count value reaches zero, the detection completion pulse is sent out as OK and the surface is detected. The completion pulse and the load pulse are sent to TRG7 as a restart pulse R8 via an input inversion type OR gate) 74.
On the other hand, a detection completion pulse OK is applied to a gate section (hereinafter referred to as GAT) 75, which turns it on.

ただし、GATT5は、オンへ転じて局部同期パルス肛
を1パルスのみ通過させ、プリセットパルス■として送
出すればミつぎの検出完了パルスOKが与えられるまで
オフへ転じ、プリセットパルスnを連続的には送出し表
いものとなっている。
However, if GATT5 turns on and passes only one pulse through the local synchronization pulse, and sends it out as preset pulse ■, it will turn off until the next detection completion pulse OK is given, and preset pulse n will not be sent continuously. It is a symbol of sending out.

なお、TRG71 、 PDT72 、 CDT73に
は、電源投入に応じて生ずるイニシャルリセットパルス
IRが与えられておシ、これによって初期状態の設定が
行なわれる。
Note that the TRG 71, PDT 72, and CDT 73 are given an initial reset pulse IR that is generated in response to power-on, thereby setting the initial state.

したがって、受光パルス]が連続的に与えられても、最
初の1パルスに応じてスタートパルス■が1パルスのみ
送出され、これにしたがってDVRB2が受光パルス]
と同期状態になると共に、受光パルスLSと同期したト
リガパルスTOと局部同期パルス肛との位相差が所定値
以内であれば、1パルスのロードパルスLDによシフリ
セットされた一定値から、反復する検出パルスnに応じ
た減算がCDT73中において行なわれ、減算の完了に
したがって検出完了パルスOK、OKが送出されるため
、減算完了までの一定期間中位相差が所定値以内であシ
、受光パルス苺と局部同期パルスnとが同期状態である
ことを前提としてGATT 5がオンとなシ、プリセッ
トパルスnが送出されてDV、 63もDVR62と同
一の同期状態となシ、受光パルス口と同期した同期パル
スSYNが送出される。
Therefore, even if the received light pulse] is continuously given, only one start pulse ■ is sent out in response to the first pulse, and the DVRB2 follows the received light pulse].
If the phase difference between the trigger pulse TO synchronized with the light reception pulse LS and the local synchronization pulse is within a predetermined value, the cycle is repeated from the constant value shifted by the one-pulse load pulse LD. Subtraction corresponding to the detection pulse n is performed in the CDT 73, and a detection completion pulse OK, OK is sent out as the subtraction is completed. Assuming that the pulse strawberry and the local synchronization pulse n are in a synchronous state, when the GATT 5 is on, the preset pulse n is sent out and the DV and 63 are also in the same synchronous state as the DVR 62, and the light receiving pulse port and A synchronized synchronization pulse SYN is sent out.

このため、同期パルスSYNは、みだシにタイミングの
変化を生ぜず、これに応じて動作する第2図の各部が安
定な動作状況となる。
For this reason, the synchronizing pulse SYN does not cause any unnecessary timing changes, and the various parts shown in FIG. 2 that operate in response to this change are in stable operating conditions.

第13図はTRG71のブロック図、第14図は第13
図における各部の波形を示すタイミングチャートであり
、クロックパルスCLK(a)を基準として動作し、イ
ニシャルリセットパルス!R−に応じて各部の初期状態
が設定された後、受光パルスLS(b)が%Ll(低レ
ベル)として与えられれば、これに応じてインバータ(
以下、IN)211の出力が%H1(高レベル)となる
のにしたがい、D形の7リツプフロツプ回路(以下、F
FC)212がクロックパルス(a)の%Llから%H
Iへの立上DK応じてセットされ、出力Q(e)を% 
Hlとするため、FFC213もセットされて出力Q 
(d)を%H1とし、かつ、出力可(・)を1Llとし
て、出力(・)をトリガパルス5として送出する。
Figure 13 is a block diagram of TRG71, Figure 14 is a block diagram of TRG71, and Figure 14 is a block diagram of TRG71.
This is a timing chart showing the waveforms of each part in the figure, and operates based on the clock pulse CLK (a), and the initial reset pulse! After the initial state of each part is set according to R-, if the received light pulse LS(b) is given as %Ll (low level), the inverter (
As the output of IN) 211 becomes %H1 (high level), a D-type 7 lip-flop circuit (hereinafter referred to as F
FC) 212 from %Ll to %H of clock pulse (a)
Set in response to rising DK to I, output Q(e) is set as %
In order to set Hl, FFC213 is also set and the output Q
(d) is set to %H1, output enabled (.) is set to 1Ll, and output (.) is sent out as trigger pulse 5.

また、出力(a)はNANDゲート214へ与えられ、
これには、lN215を介してクロックパルス(&)も
与えられているため、これの% L Iに応じてNAN
Dゲ−) 214の出力(f)が% L Iへ転じたう
え、クロックパルス(1)の%Llから%HIへの立上
シにしたがって出力(f)−〇H1へ復すると、これに
よってFFC216がセットされ、出力Q(g)を1H
1とするのに応じ、NORゲート21Tの出力が%Ll
となシ、これによってFFC213,216がリセット
され、トリガパルスTOとしては、クロックパルス(1
)と同期しかつこれの周期t、と同一パルス幅のパルス
が送出され、受光パルス口に応じて以上の動作を反復す
る。
Further, the output (a) is given to the NAND gate 214,
Since this is also given a clock pulse (&) via lN215, NAN
When the output (f) of the D game) 214 changes to %L I and returns to the output (f) -〇H1 in accordance with the rise of the clock pulse (1) from %Ll to %HI, this causes FFC216 is set and output Q(g) is 1H
1, the output of the NOR gate 21T becomes %Ll.
As a result, the FFCs 213 and 216 are reset, and the trigger pulse TO is the clock pulse (1
), and a pulse having the same pulse width as this period t is sent out, and the above operation is repeated depending on the reception pulse position.

一方、イニシャルリセットパルス−の終了に応じてlN
221の出力は1LIとなっておシ、NORゲート22
2をオンとし、リスタートパルスR8(h)の通過を許
容する状態になっているが、FFC223,224はい
ずれもリセットされ、出力QU)、(転)が1Llであ
シ、入力反転形の幻のゲート225もオンとなっている
ため、トリガパルス荀を通過させ、これをlN228へ
与えて出力(4を% L Iとし、スタートパルス葺と
して送出する。
On the other hand, in response to the end of the initial reset pulse
The output of 221 becomes 1LI, and the NOR gate 22
2 is turned on and the restart pulse R8 (h) is allowed to pass, but both FFCs 223 and 224 are reset, and the output QU) and (transfer) are 1Ll, and the input is inverted. Since the phantom gate 225 is also on, the trigger pulse is passed through and is given to the IN 228 to output (4 is set as % LI and sent as a start pulse).

すると、これの送出終了に応じてFFC223がセット
され、出力(J)を%HIとするため、これにつぐクロ
ックパルス(a)の立上シにしたがってFFC224も
セットされ、出力(転)を% HIとして駒ゲート22
5をオフとすることによシ、リスタートパルス(h)が
与えられ、FFC223、224がリセットされるまで
はスタートパルス■の送出を行なわないものとなる。
Then, the FFC 223 is set in response to the end of this transmission, and in order to set the output (J) to %HI, the FFC 224 is also set in accordance with the rise of the next clock pulse (a), and the output (transfer) is set to %HI. Piece gate 22 as HI
5 is turned off, a restart pulse (h) is applied, and the start pulse (2) will not be sent until the FFCs 223 and 224 are reset.

第15図は、PDT72およびCD?73のブロック図
、第16図は第15図における各部の波形を示すタイミ
ングチャートであシ、第15図(ト)は同期状態、同図
(B)は非同期状態を示している。
FIG. 15 shows PDT72 and CD? 73, and FIG. 16 is a timing chart showing the waveforms of each part in FIG. 15. FIG. 15 (G) shows a synchronous state, and FIG. 15 (B) shows an asynchronous state.

ここにおいて、トリガパルスn(1)および局部同期パ
ルス5L(b)は、入力反転形のORゲート311へ与
えられており、いずれか早く生じた方の%LIから% 
HIへの立上シに応じてパルス発生局(以下、PGR)
 312が駆動され、リトリガブル単安定マルチバイブ
レータ等を用いたPGR312は、可変抵抗器RVの設
定に応じた時間幅1aのパルス(e)を発生し、これを
FFC313へ与える。
Here, the trigger pulse n(1) and the local synchronization pulse 5L(b) are given to an input inversion type OR gate 311, and the %LI to %LI, whichever occurs earlier, is
In response to the rise to HI, the pulse generation station (hereinafter referred to as PGR)
312 is driven, and the PGR 312 using a retriggerable monostable multivibrator or the like generates a pulse (e) with a time width 1a according to the setting of the variable resistor RV, and provides this to the FFC 313.

ただし、PGR312、FFC313、314は、イニ
シャルリセットパルスIR(j)によυ初期状態が設定
されていると共に、囚においては、時間幅1.より各パ
ルス(a) 、 (b)の位相差tdが小さく、かつ、
トリガパルスnの方が早く生じておシ、これにつぐ局部
同期パルスnによ1PGa312が再度トリガされ、パ
ルス(e)の時間幅が蔦長されている。
However, the PGR 312, FFC 313, and 314 have their initial states set by the initial reset pulse IR(j), and have a time width of 1. Therefore, the phase difference td between each pulse (a) and (b) is small, and
The trigger pulse n occurs earlier, and the subsequent local synchronization pulse n triggers the 1PGa 312 again, and the time width of the pulse (e) is lengthened.

FFC313は、パルス(、)の1Llから%Hlへの
立上シに応じてセット、リセットを反復するものとなっ
ておシ、最初のパルス(e)によリセットされると、出
力Q (d)を1Hlとするため、つぎのトリガパルス
5によってFFC314もセットされ、出力Q(・)を
%HIとし、つぎのパルス((1)によってはFFC3
13がリセットされ、これにつぐトリガパルス(1)に
応じてFFC314もリセットされ、以上の動作を反復
する。
The FFC 313 is set and reset repeatedly according to the rise of the pulse (,) from 1Ll to %Hl, and when reset by the first pulse (e), the output Q (d ) is set to 1Hl, FFC314 is also set by the next trigger pulse 5, output Q(・) is set to %HI, and the next pulse (Depending on (1), FFC314 is set to 1Hl).
13 is reset, and in response to the subsequent trigger pulse (1), the FFC 314 is also reset, and the above operation is repeated.

これらの出力(d) 、 (・)は、各々が直接、入力
反転形のANDグー) 321 、322へ与えられて
いると共に、IN 323 、324を介してANDゲ
ート321,322へ4見られており、かつ、Dのゲー
) 321 、322の各出力はNORゲート325へ
与えられているため、同ゲート325の出力は、出力(
d) 、 (・)が共に1H〃、または1LIのときに
のみ%Hlとなシ、これがNANDゲート326へ与え
られると共に、lN327によシ反転されて出力(f)
となシ、NANDゲート328へ与えられる。
These outputs (d) and (・) are each directly given to input inversion type AND gates 321 and 322, and are also sent to AND gates 321 and 322 via INs 323 and 324. Since each output of the gate 321 and 322 is given to the NOR gate 325, the output of the gate 325 is the output (
d) %Hl only when both 1H or 1LI, this is given to the NAND gate 326, inverted by 1N327 and output (f)
The output signal is then applied to a NAND gate 328.

このため、出力(f)が%HIの間はNANDゲート3
28がオンと一& J) 、lN529を介するトリガ
パルス゛(a)を通過させて出力ωとし、とれを検出パ
ルス乃として反復のうえ送出するが、NANDゲート3
26はNANDゲート328と反対の関係によυオンと
なるため、FFC313がセットされる以前のトリガパ
ルス(a)のみを通過させ、この出力(h)をロードパ
ルスLDとして送出するが、これ以降は同パルスLDの
送出を行なわない。
Therefore, while the output (f) is %HI, the NAND gate 3
When 28 is on, the trigger pulse (a) is passed through the IN529 as the output ω, and the output is repeatedly sent out as the detection pulse, but the NAND gate 3
26 is turned on due to the opposite relationship with the NAND gate 328, so only the trigger pulse (a) before the FFC 313 is set passes, and this output (h) is sent out as the load pulse LD, but after this does not send out the same pulse LD.

したがって、両パルス(a) 、 (b)の位相差td
が時間幅t、によシ定められる所定値以内であれば、以
上の状態が維持される。
Therefore, the phase difference td between both pulses (a) and (b) is
is within a predetermined value determined by the time width t, the above state is maintained.

これに対し、CB)のとおシ、時間幅t1よシも位相差
tdが大きい関係となれば、FFC313、314蝕ッ
ト、リセットが両パルス(a) 、 (b)に応じて反
復され、今度は、NANDゲート326がオンのときに
トリガパルス(a)が通過するものとなシ、ロードパル
スLDが反復して送出される反面、NANDゲ−) 3
28の出力(g)は%HIへ固定され、検出パルスPD
が送出されない。
On the other hand, if the phase difference td is large throughout CB) and the time width t1, then the FFCs 313 and 314 erode and reset are repeated in response to both pulses (a) and (b), This time, the trigger pulse (a) is passed when the NAND gate 326 is on, and while the load pulse LD is repeatedly sent out, the NAND gate 326 is on.
The output (g) of 28 is fixed to %HI, and the detection pulse PD
is not sent.

このため、位相差tdが時間幅t、を超える非同期状態
となれば、以上の状態が維持される。
Therefore, if an asynchronous state occurs in which the phase difference td exceeds the time width t, the above state is maintained.

一方、CDT73においては、入力反転形のORグー)
 411およびNORゲート412を介するイニシャル
リセットパルス(J)またはロードパルスn上応じ、D
CT 413へ、この例では「16」が一定値としてプ
リセットされ、lN414を介する検出パルスPDに応
じて減算を行ない、カウント値が零となれば%Hlの検
出完了パルスOKを送出すると共に、lN415によシ
反転した1Llの同パルスnを送出し、かつ、NORゲ
ート412を介して自からプリセットを行ない、以上の
動作を反復するものとなっている0 したがって、両パルス(a) 、 (b)の同期状態で
は、ロー下パルスLDによシブリセットされたうえ、検
出パルス殖の同期t、に応するカウント終了までの一定
時間中、同期状態が維持されれば検出完了パルスOK、
OKが送出され、非同期状態においては、ロードパルス
LDによるプリセットが反復されると共に、減算がなさ
れず、検出完了パルスOK、OKの送出が行なわれない
On the other hand, in the CDT73, the input inversion type OR
411 and NOR gate 412 depending on the initial reset pulse (J) or load pulse n, D
In this example, "16" is preset as a constant value to the CT 413, and subtraction is performed according to the detection pulse PD via the IN 414. When the count value becomes zero, a detection completion pulse OK of %Hl is sent out, and the IN 415 The above operation is repeated by sending out the same pulse n of 1Ll which has been inverted and presetting itself via the NOR gate 412. Therefore, both pulses (a) and (b ), in addition to being reset by the low lower pulse LD, if the synchronization state is maintained for a certain period of time until the end of the count corresponding to the synchronization t of the detection pulse multiplication, the detection completion pulse is OK.
OK is sent out, and in the asynchronous state, presetting by the load pulse LD is repeated, subtraction is not performed, and detection completion pulses OK and OK are not sent out.

第17図は、GATT5のブロック図であシ、局部同期
パルス肛の与えられた入力反転形のMOダグ−) 51
1 、および、lN512が縦続接続されておシ、当初
lN512の出力が% HIとなればFFC521がセ
ットされ、出力Qの% HIがlN522によシ%Ll
としてFFC523のプリセット端子PRIへ印加され
るため、これによってFFC523もセット状態となり
、出力Qを%H1,出力Qを1Llとし、瓜ゲート51
1をオフにすると共に、FFC521をリセットし、こ
の状態を保つものとなっている。
FIG. 17 is a block diagram of GATT5, which is an input inverted type MO tag provided with a local synchronization pulse (51).
1, and IN512 are connected in cascade, and initially when the output of IN512 becomes %HI, FFC521 is set, and the %HI of output Q becomes %Ll by IN522.
is applied to the preset terminal PRI of the FFC523, so the FFC523 is also set, the output Q is set to %H1, the output Q is set to 1Ll, and the melon gate 51
1 is turned off, the FFC 521 is reset, and this state is maintained.

以上の状態において、検出完了パルスOKが与えられる
と、FFC523がリセットされ、出力Qを%L11出
力互を%H1とし、ANDゲート511をオンとするた
め、これにつぐ局部同期パルスnが同ゲート511を通
過し、lN512を経てプリセットパルスnとして送出
される一方、FFC521はクリア状態が解除されてお
シ、送出したプリセットパルスnが終了し、lN512
の出力が%HIへ復するのに応じてFFC521がセッ
トされ、上述と同様にFF0523のセットを行ない、
とれによってFFC521がリセットされ、待機状態と
なる。
In the above state, when the detection completion pulse OK is given, the FFC 523 is reset, the output Q is set to %L11 and the output is set to %H1, and the AND gate 511 is turned on. 511 and is sent out as a preset pulse n via IN512, while the FFC521 is released from the clear state, the sent preset pulse n is completed, and the FFC521 is sent out as a preset pulse n.
In response to the output returning to %HI, FFC521 is set, and FF0523 is set in the same manner as described above.
Due to this, the FFC 521 is reset and enters a standby state.

したがって、プリセットパルスPRは、検出完了パルス
OKの与えられた後に、1パルスのみが送出され、再度
、検出完了パルスOKの与えられるまでは送出が行なわ
れない。
Therefore, only one preset pulse PR is sent out after the detection completion pulse OK is given, and is not sent out until the detection completion pulse OK is given again.

以上のとおシ、TAGIから送波される超音波を受波器
S!〜8.によシ直接受波し、距離および相対角度によ
る位置を測定するため、ROB2側から超音波を送波し
、これのTAGIによる反射波を受波する場合に比し、
周囲条件の変化による雑音等の影響が軽減され、受波出
力の信号対雑音比が向上し、測定状況が安定になると共
に、複数の受波器S2〜s2を用い、かつ、平均値を最
終的に用いるうえ、基礎データの正当性チェックを行な
っているため、測定値が正確かつ高信頼性となシ、追縦
制御の安全性が維持される。
As described above, the ultrasonic waves transmitted from TAGI are transmitted to the receiver S! ~8. In order to directly receive the waves and measure the position by distance and relative angle, compared to the case where the ultrasonic waves are transmitted from the ROB2 side and the reflected waves by TAGI are received,
The influence of noise caused by changes in ambient conditions is reduced, the signal-to-noise ratio of the received wave output is improved, and the measurement situation becomes stable. In addition to checking the validity of the basic data, the measured values are accurate and highly reliable, and the safety of tracking control is maintained.

ただし、受波器82〜S−2の数は条件に応じて定めれ
ばよく、各定数および時間の設定も同様であると共に、
ROB2から超音波を送波し、TAG 1がこれを反射
するものとしてもよく、各部の構成も状況にしたがった
選定が任意であシ、ロボットのみならず、自走運搬車等
の移動機能を有する各種の自動装置、あるいは、高信頼
性を要する各種用途の超音波測定へ適用してもよい等、
種々の変形が自在である。
However, the number of receivers 82 to S-2 may be determined according to the conditions, and the settings of each constant and time are also the same.
The ROB 2 may transmit ultrasonic waves and the TAG 1 may reflect the waves. The configuration of each part can be selected according to the situation. It can be applied to various automatic devices that have, or ultrasonic measurement for various purposes that require high reliability.
Various modifications are possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明によシ明らかなとおシ本発明によれば、超音
波による各種の測定が正確かつ高信頼性によシ行なわれ
、自動装置の追縦制御が安全となるほか、超音波による
各種測定を高信頼性として行なう各種の装置において一
著な効果が得られる。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, various measurements using ultrasonic waves can be carried out accurately and with high reliability, tracking control of automatic equipment can be made safe, and various measurements using ultrasonic waves can be performed with high accuracy and reliability. A remarkable effect can be obtained in various devices that perform measurements with high reliability.

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

図は本発明の実施例を示し、第1図は演算状況のフロー
チャート、第2図は全構成のブロック図、第3図は第2
図における各部の波形を示すタイミングチャート、第4
図はTAG側のブロック図、第5図はTAG側送液送波
器付状況を示す図、第6図は第5図の送波器と共に用い
る本体の外観を示す図、第7図および第8図は個別距離
および個別角度を求める原理図、第9図乃至第11図は
正当性チェックの原理図、第12図はCPGのブロック
図、第13図はTRGのブロック図、第14図は第13
図における各部の波形を示すタイミングチャート、第1
5図はPDTおよびCDTのブロック図、第16図は第
15図における各部の波形を示すタイミングチャート、
第17図はGATのブロック図である。 1・・・・TAG (目標体)、1a・・・・送波器、
1b・・・e投光器、2・・・・ROB (ロボット)
、3・・・・RX (受信部)、4・・・・CPG (
クロックパルス発生器)、5・・・・受光器、6・・・
・CUT (カウンタ群)、7−・・・ALU(演算部
)、8・・・・CNT (制御部)、R2〜R−冨+J
 、 Rj・・・・対向距離(基礎データ)、Rtj・
・・・個別距離、θiJ・・・・個別角度、S!〜S、
・拳・・受波器。 第1図 第3図 第6図 (A) (B)
The figures show an embodiment of the present invention, with Fig. 1 being a flowchart of the calculation situation, Fig. 2 being a block diagram of the entire configuration, and Fig. 3 being the second embodiment of the present invention.
Timing chart showing waveforms of each part in the figure, No. 4
The figure is a block diagram of the TAG side, Figure 5 is a diagram showing the TAG side with a liquid sending transmitter, Figure 6 is a diagram showing the appearance of the main body used with the transmitter in Figure 5, Figures 7 and Figure 8 is a diagram of the principle for determining individual distances and angles, Figures 9 to 11 are diagrams of the principle of validity checking, Figure 12 is a block diagram of CPG, Figure 13 is a block diagram of TRG, and Figure 14 is a diagram of the principle of checking validity. 13th
Timing chart showing the waveforms of each part in the figure, 1st
Figure 5 is a block diagram of the PDT and CDT, Figure 16 is a timing chart showing waveforms of each part in Figure 15,
FIG. 17 is a block diagram of GAT. 1...TAG (target object), 1a...transmitter,
1b...e floodlight, 2...ROB (robot)
, 3...RX (receiving section), 4...CPG (
clock pulse generator), 5... light receiver, 6...
・CUT (counter group), 7-...ALU (calculation unit), 8...CNT (control unit), R2~R-Fu+J
, Rj... Opposing distance (basic data), Rtj...
...Individual distance, θiJ...Individual angle, S! ~S,
・Fist・Receiver. Figure 1 Figure 3 Figure 6 (A) (B)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 同一の目標体から送波される超音波を複数の受波器によ
り受波し、該各受波器の各受波出力に基づいて測定を行
なう方式において、前記各受波出力に基づく基礎データ
中のいずれか1対ずつの差があらかじめ予想される値よ
り小のときに正当性ありとし、この条件を満足しないと
きは正当性なしとし、前記各受波器毎に正当性の有無を
求め、前記正当性なしを所定数以上含む受波器からの基
礎データを無効とすることを特徴とした超音波測定方式
In a method in which ultrasonic waves transmitted from the same target body are received by a plurality of receivers, and measurement is performed based on each received wave output of each of the receivers, basic data based on each of the received wave outputs. If the difference between any one of the pairs is smaller than the expected value, it is determined to be valid, and if this condition is not satisfied, it is determined to be not valid, and the presence or absence of validity is determined for each receiver. , an ultrasonic measurement method characterized in that basic data from a receiver that includes a predetermined number or more of invalid data is invalidated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0887324A (en) * 1994-09-16 1996-04-02 Nikko Denki Kogyo Kk Automatic guiding and tracking device
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