角度检测系统以及角度检测方法技术方案

本发明专利技术涉及角度检测系统以及角度检测方法。提供能够对处于远程的测定对象物的角度进行测定的技术。角度检测系统(90)具备安装于测定对象物(14)的编码器图案部(13)以及测量装置(50)，编码器图案部(13)具备圆柱形状的基座(13A)以及设置于该基座(13A)的外周侧面而表示周向相对于规定的基准方向(RD)的角度的编码器图案(13B)，测量装置(50)具备：光学地取得编码器图案(13B)所示的信息的信息取得部(55)；以及基于信息运算出测量装置(50)相对于基准方向(RD)的角度的运算控制部(64)。基准方向(RD)的角度的运算控制部(64)。基准方向(RD)的角度的运算控制部(64)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】角度检测系统以及角度检测方法


[0001]本专利技术涉及角度检测系统以及角度检测方法，更详细地说涉及在测量中使用的角度检测系统以及角度检测方法。

技术介绍

[0002]以往，作为测定绝对角度的角度检测装置而已知有绝对编码器。(例如，参照专利文献1)。在装置所内置的圆盘上设置符合格雷编码、M系列编码的规则的狭缝等刻度、即所谓的绝对编码器图案，通过图像传感器等受光对狭缝照射的光的像，并根据由图像传感器得到的像来运算角位置。
[0003]在这样的角度检测装置中，对与圆盘同轴地连接的输入轴相对于圆盘的旋转位移对应的角位置。因此，需要在测定对象物上直接安装具备圆盘、发光元件、受光元件以及控制部的角度检测装置主体来进行测定。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平05－172588号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]但是，在测量的现场，有时想要对处于远程的测定对象物的角度进行测定。例如，在建设等的现场想要对钢架等部件进行远程操作而设置为指定的方向的情况等。因此，要求提出能够对处于远程的测定对象物的角度进行测定的角度检测装置的提出。
[0009]本专利技术是鉴于所述情况而进行的，其目的在于提供能够对处于远程的测定对象物的角度进行测定的技术。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的一个方式的角度检测系统为，具备安装于测定对象物的编码器图案部、以及测量装置，该角度检测系统的特征在于，上述编码器图案部具备圆柱形状的基座以及具备安装于该基座的外周侧面而表示周向相对于规定的基准方向的角度的角度信息部的编码器图案，上述测量装置具备：信息取得部，光学地取得上述编码器图案所示的信息；以及运算控制部，基于上述信息，运算上述测量装置相对于上述基准方向的角度θ
T
。
[0012]在上述方式中还优选为，上述角度信息部通过将两种色彩的区域沿着周向配置在编码器图案部的外周侧面，由此来表示位图案，上述运算控制部沿着周向读取上述编码器图案，并将读取结果转换为位图案，根据上述图案的读取结果来确定上述编码器图案的中央位置，将以该中央位置为中央的规定区域所包含的上述位图案与预先设定的位图案与角度的相关进行对比，由此运算出角度。
[0013]此外，在上述方式中还优选为，上述编码器图案部具备表示上述编码器图案部的
宽度的宽度信息部，上述运算控制部从由上述信息取得部取得的上述信息中提取上述宽度信息部的信息，确定上述宽度信息部的中央位置，将上述宽度信息部的中央位置作为上述编码器图案部的中央位置，将以该中央位置为中央的规定区域所包含的上述位图案与预先设定的位图案与角度的相关进行对比，由此运算出角度。
[0014]此外，在上述方式中还优选为，上述测定对象物相对于上述基准方向在周向上以规定的角度θ
B
安装，上述运算控制部基于上述规定的角度(θ
B
)以及上述测量装置相对于上述基准方向的角度(θ
T
)，运算出上述测定对象物相对于上述测量装置的角度(θ)。
[0015]此外，在上述方式中还优选为，上述测定对象物相对于上述编码器图案部安装为能够围绕上述编码器图案部的中心轴转动，上述测定对象物具备能够测定上述规定的角度的旋转角测定器以及通信部，上述测量装置构成为能够与通信部进行通信。
[0016]此外，在上述方式中还优选为，上述运算控制部具备读取修正部，该读取修正部将表示上述位图案的编码器图案除以缩小率，由此将圆柱形状的编码器图案以在平面上展开的方式进行修正，上述缩小率是根据上述编码器图案部在直径方向上离中心位置的距离之比而预先设定的。
[0017]此外，在上述方式中还优选为，上述信息取得部是将上述编码器图案所示的信息作为图像来取得的摄像机。
[0018]此外，在上述方式中还优选为，上述信息取得部是如下的扫描仪：向上述编码器图案发出扫描光，对来自上述编码器图案的反射光进行受光并作为受光量分布而取得上述编码器图案所示的信息。
[0019]此外，在上述方式中还优选为，上述编码器图案部进一步具备反射目标，上述测量装置是如下的测量装置：向上述反射目标发出测距光，对来自上述反射目标的反射光进行受光而对上述反射目标进行测距，并且对反射目标进行测角，上述运算控制部基于上述反射目标的测距数据来识别上述编码器图案。
[0020]此外，在上述方式中还优选为，上述编码器图案部进一步具备反射目标，上述测量装置是如下的测量装置：向上述反射目标发出测距光，对来自上述反射目标的反射光进行受光而对上述反射目标进行测距，并且对反射目标进行测角，上述运算控制部基于上述反射目标的测角数据来设定上述周向的读取方向。
[0021]此外，本专利技术的另一个方式的角度检测方法为，使用编码器图案部和测量装置来检测角度，该编码器图案部具备圆柱形状的基座以及配置于该基座的外周侧面而表示周向相对于规定的基准方向的角度的编码器图案，该测量装置具备信息取得部，该角度检测方法的特征在于，(a)将上述编码器图案部沿编码器图案部的周向以规定的角度安装于上述测定对象物，(b)上述信息取得部作为图案信息而光学地取得上述编码器图案所示的信息，(c)基于通过(b)取得的图案信息，运算出上述测量装置的相对于上述基准方向的角度。
[0022]此外，在本说明书中，用语“编码器图案”是具有将基准点设为0
°
的角度信息的图形。该图形不仅包括能够通过自然光检测出的图形，也可以包括能够通过偏振光检测出的图形。
[0023]此外，在本说明书中，用语“编码器图案的基准方向”意味着编码器图案的0
°
的方向。
[0024]此外，在本说明书中，用语“测量装置的相对于编码器图案的基准方向的方向角
(周向的角度)”，意味着“将编码器图案部的中心与测量装置连结的直线相对于编码器图案的0
°
的方向之间的角度”，该角度是能够通过读取编码器图案而得到的值。
[0025]专利技术的效果
[0026]根据上述构成，能够测定处于远程的测定对象物的角度。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的第一实施方式的角度检测系统以及具备该角度检测系统的测量系统的构成框图。
[0028]图2是具备相同方式的角度检测系统的测量系统的外观概略图。
[0029]图3是上述测量系统的计测模块的立体图。
[0030]图4中的(a)是相同方式的角度检测系统的编码器图案部的放大立体图，(b)是将该编码器图案部的编码器图案切开而平面地展开后的图(省略一部分)。
[0031]图5是上述计测模块的平面图。
[0032]图6是上述测量系统对测定点的测定动作的流程图。
[0033]图7是使用了相同方式的角度检测系统的角度检测的流程图。
[0034]图8中的(a)是由相同方式的角度检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种角度检测系统，具备：安装于测定对象物的编码器图案部、以及测量装置，其特征在于，上述编码器图案部具备：圆柱形状的基座、以及具备设置于该基座的外周侧面而表示周向相对于规定的基准方向的角度的角度信息部的编码器图案，上述测量装置具备：信息取得部，光学地取得上述编码器图案所示的信息；以及运算控制部，基于上述信息，运算上述测量装置相对于上述基准方向的角度θ
T
。2.如权利要求1所述的角度检测系统，其特征在于，上述角度信息部通过将两种色彩的区域沿着周向配置在编码器图案部的外周侧面，由此来表示位图案，上述运算控制部沿着周向读取上述编码器图案，并将读取结果转换为位图案，根据上述图案的读取结果来确定上述编码器图案的中央位置，将以该中央位置为中央的规定区域所包含的上述位图案与预先设定的位图案与角度的相关进行对比，由此运算出角度。3.如权利要求2所述的角度检测系统，其特征在于，上述编码器图案部具备表示上述编码器图案部的宽度的宽度信息部，上述运算控制部从由上述信息取得部取得的上述信息中提取上述宽度信息部的信息，确定上述宽度信息部的中央位置，将上述宽度信息部的中央位置作为上述编码器图案部的中央位置，将以该中央位置为中央的规定区域所包含的上述位图案与预先设定的位图案与角度的相关进行对比，由此运算出角度。4.如权利要求1～3任一项所述的角度检测系统，其特征在于，上述测定对象物相对于上述基准方向在周向上以规定的角度θ
B
安装，上述运算控制部基于上述规定的角度θ
B
以及上述测量装置相对于上述基准方向的角度θ
T
，运算出上述测定对象物相对于上述测量装置的角度θ。5.如权利要求1～4任一项所述的角度检测系统，其特征在于，上述测定对象物相对于上述编码器图案部安装为能够围绕上述编码器图案部的中心轴转动，上述测定对象物具备能够测定上述规定的角度的旋转角测定器以及通信部，上述测量装置构成为能够与通...

【专利技术属性】
技术研发人员：安富敏，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：