JPH04104080A

JPH04104080A - 移動体センサー

Info

Publication number: JPH04104080A
Application number: JP2221798A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Nishimoto; 育夫西本; Shosaku Maeda; 前田　昌作
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1992-04-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「発明の対象技術分野」この発明は移動する被検出物体を光学的に検出する技術
に係り、とくに、検出器は投光部を有さずもっばら被検
出物体からの光を捕えることにより移動する被検出物体
を検出する技術に関する。

「従来技術とその問題点」一般に第２図に示すように検出装置に投光部がなく、か
つ被検出物体５をレンズ系１を介して受光面上に結像さ
せる方式は、被検出物体５が発光体であるばあいを除き
、環境光か被検出物体５に当たり、この被検出物体によ
って反射した光が受光部２に入射し、この出力か電子回
路部３により処理され、これによって検出器４は被検出
物体が移動したことを検出する。

そして被検出物体５が動かないばあいは、環境光の強度
か一定である限り、検出器４に入射する光量は時間に関
して一定である。被検出物体５が動くばあい、この被検
出物体か無限に大きい無地の平板なと、特殊なばあいを
除き、検出器４に入射する光の量か時間的に変化するの
で、光量検出素子を受光面に配すると、光量の時間的な
変化により移動体を検出することかできる。

この方法は極めて簡単であるが、光学的なノイズが大き
く実用化されてない。つまり、被検出物体か動くことに
より起こる受光面上の光量変化が極めて少なく、被検出
物体が動く以外の受光面上の光量変化と比べ区別ができ
ない。もっとも大きな光学的なノイズの１つが螢光灯な
どの交流光ノイズである。

これに対して、たとえば受光面上に２Ｎ個に分割された
受光素子を配し、これを交互にプラス端子、マイナス端
子に接続し、プラス端子、マイナス端子に集められた信
号の差の信号を作り、この差の信号のうち、商用周波数
すなわち５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚより十分低い周波数
成分を取り出すことにより、螢光灯などの交流光の影響
を取り除（方法がある。

第６図に示すものはその方法を具体的に表したもので、
２Ｎ個に分割された受光素子２１．２２、・・・２ｎを
交互に、互いに異なる２つの端子すなわち加算回路１０
ａ、１０ｂにそれぞれ接続し、この二つの端子を電流−
電圧変換回路１１に接続し、ざらに差動増幅器１２、周
波数フィルタ１３、比較回路１６、出力回路１７に順次
接続する。

この方法によれば、たとえば、所定の明るさの場所の歩
行者を検出することは可能である。すなわち、均等に入
射する光が時間的に変化しても、２つの信号には差が生
じない。被検出物体が移動すると、受光面上の被検出物
体の像か動き、２つの信号に差が生じるので、この２つ
の信号の差により移動体が検出できる。この方式は、受
光面上に明るさが移動するときだけ信号変化が起こるの
で、光ノイズが前記方法に比べ改善でき、それだけ感度
を高くすることができる。

この方法において広い範囲を検出範囲とするためには、
受光部を構成する受光素子の分割数を多くし、レンズ系
を広角にする方法がある。この方法によれば、１つの検
出器である程度の広い領域を検出範囲とすることはでき
るが、広い範囲を受光面に結像させるので、それだけ受
光面上の像が小さくなりそれに応じて、受光面上の動き
が縮小され、小さな受光面上の動きを検出するためには
分割された個々の受光素子の大きさを小さくし、受光素
子の分割数を多くすることか必要きなる。

このような受光素子は、通常この目的のために設したり
、あるいは少ない分割数の受光素子を多数受光面に配列
するなどの手段が必要である。

また検出領域を複数に分割し各領域に個々に検出器を使
う方法もある。

「発明の目的」この発明は、少ない分割数の受光素子で広い検出範囲を
有する移動体センサーを実現するものでその発明を実施
するに当り、必要とする部品点数を増加することなしに
行えるようにするものである。

「発明の梗概」この発明は、レンズ系と受光素子の間に鏡を設け、受光
素子の像をつくることにより、受光素子を受光面に複数
配列したものと等価としたものである。

「実施例」以下図によってこの発明の一実施例について説明する。

なお、第図と同一の部分についてはその説明を省略する
。

すなわち第１図において、受光部２は受光面６上に配設
される。そしてレンズ系ｌと受光面６の間には鏡面７か
配設される。

第２図においてホルダー８はその断面が矩形の筒状に形
成され、その一端にはレンズ系１か設けられ、またその
他端には受光体２が固定される。

この受光体は受光面６上に配設され、かつ複数たとえば
２つに分割された受光素子２１．２２により構成される
。なお、このような構成を有する受光体は第８図に示す
回路の受光体２として用いられる。したがってその回路
構成についてはすでに述べたのでここでは省略する。

またホルダー８の内面には導電性を有する金属メツキ層
９が施され、これによって鏡面７が形成される。なお、
第３図に示すものは金属メツキ層９をホルダー８の内面
においでたがいに対向する壁面に施し、これによって錆
面７を形成したものである。この図の構成における受光
体２と錆面７との関係は第４図に示すようになる。した
かって受光体２を中心に考えたとき、鏡面７上には受光
体２の像が複数個、一つの線に沿って、横方向に無限に
写ることになる。すなわち受光素子の像が増えることに
より、この受光素子を受光面６上に複数個配設したもの
と実質的に等価となる。したがって検出器４としての検
出範囲が拡大されることになる。なお、このばあい高い
感度を有する方向は図において縦方向である。また受光
体２を第３図の状態から９０度回転すれば、高い感度を
有する方向は図において横方向となる。

また第５図に示すものはホルダー８の内面においてその
全周にわたって金属メツキ層９を施したもので、このば
あいの受光体の像は第６図に示すように２次元的すなわ
ちマトリクス状に展開され、その感度の高い方向は図に
おいて立て方向となる。

さらに第７図に示すものはホルダー８の内面のおいて３
つの面にわたって金属メツキ層９を施したもので、この
ばあいの受光体２の像は第８図に示すように横方向に無
限、縦方向に２段となり、その高感度方向は図において
縦方向となる。

一方第９図に示すものは３つの鏡面で受光体２を囲んだ
ものである。すなわちホルダー８の断面形状を３角形と
し、その内面に金属メツキ層９を施したもので、これは
第１０図に示すように受光体２か満華錆状に展開され、
すなわち受光体２が等価的に、２次元的に１２０度ずつ
回転しながら配列されたものとなり、どの方向にも同等
の感度特性を有する検出器となる。

なお、錆面７の配置を適宜変化させることにより、その
配置に応して、受光体２の像とその感度の方向を任意に
設定することができる。

また鏡面７を形成する金属メツキ層９は受光体２を電気
的にシールドするためのシールド層として利用される。

なお、この発明は以下の態様によって実施される。

（１）レンズ系を介して被検出物体からの光を受光面に
結像させ、この受光面に、複数に分割された受光素子を
配設し、上記レンズ系と上記受光面との間に鏡面を設け
、上記複数に分割された受光素子からの信号により被検
出物体の移動を検知する。

（２）レンズ系を介して被検出物体の像を受光面に結像
させ、この受光面に、複数に分割された受光素子を配設
し、上記レンズ系と上記受光面との間に鏡面を設け、上
記複数に分割された受光素子からの信号により上記被検
出物体の移動を検知し、かつ上記鏡面は、たがいに対向
する面を有する。

（３）レンズ系を介して被検出物体からの光を受光面に
結像させ、この受光面に、複数に分割された受光素子を
配設し、上記レンズ系と上記受光面との間に鏡面を設け
、この鏡面は３つの面によりコの字状に形成し、上記複
数に分割された受光素子からの信号により上記被検出物
体の移動を検知する。

（４）レンズ系を介して被検出物体からの光を受光面に
結像させ、この受光面には、複数に分割された受光素子
を配設し、上記レンズ系と上記受光面との間を鏡面で囲
み、上記複数に分割された受光素子からの信号により上
記被検出物体の移動を検知する。

（５）レンズ系と、このレンズ系により被検出物体から
の光を結像させる受光面と、この受光面上に設けられ、
かつ複数に分割された受光素子と、この受光素子の出力
により上記被検出物体の移動を検知する電子回路と、上
記レンズ系と上記受光面との間に鏡面を設け、この鏡面
はたがいに対向する。

（６）レンズ系と、このレンズ系により被検出物体から
の光を結像させる受光面と、この受光面上に設けられ、
かつ複数に分割された受光素子と、この受光素子の出力
により上記被検出物体の移動を検知する電子回路と、上
記レンズ系と上記受光面との間に鏡面を設け、この鏡面
は３つの面によりコの字状に形成され、かつ上記受光素
子を囲んでいる。

（７）レンズ系と、このレンズ系により被検出物体から
の光を結像させる受光面と、この受光面上に設けられ、
かつ複数に分割された受光素子と、この受光素子の出力
により上記被検出物体の移動を検知する電子回路と、上
記レンズ系と上記受光面との間に鏡面を設け、この鏡面
は筒状に形成され、かつ上記受光素子を囲むように配設
される（８）レンズ系と、このレンズ系により被検出物
体からの光を結像させる受光面と、この受光面上に設け
られ、かつ複数に分割された受光素子と、この受光素子
の出力により上記被検出物体の移動を検知する電子回路
と、上記レンズ系と上記受光素子との間に設けられ、両
者の相対位置を決めるホルダーと、このホルダーの内面
の少なくとも１部が鏡面である。

（９）レンズ系と、このレンズ系により被検出物体から
の光を結像させる受光面と、この受光面上に設けられ、
かつ複数に分割された受光素子と、この受光素子の出力
により上記被検出物体の移動を検知する電子回路と、上
記レンズ系と上記受光素子との間に設けられ、両者の相
対位置を決めるホルダーと、このホルダーの内面に設け
られた鏡面を備え、この鏡面の少なくとも一部が導電性
を有する。

「発明の効果」この発明は上述のように受光体２を複数に分割された受
光素子により構成するとともに、その受光体とレンズ系
との間に鏡面を設けているので２分割受光素子など汎用
の受光素子を使用して、１次元、２次元空間的に広い空
間を検出範囲とでき、また鏡面の形状を変えることによ
り、検出感度の方向を変えることができる。これにより
、１方向にのみ高い感度を有するだけでなく、平面的に
どの方向にも高い感度を有する検出器を実現することか
できる。

さらにレンズ系と受光体の相対位置を定めるホルダーを
使用しこの３つの部品でサブアセンブリとすることが製
造上有益である。このばあいホルダーの内面を金属メツ
キ層により金属鏡面に仕上げることにより、この鏡面を
作業工程をとくに増加することなしに形成することがで
きる。

また、受光体およびその周辺は、電気的なノイズの影響
を受けやすいので電気的シールドが必要である。この機
能は、上記金属メツキ層による鏡面をアースすることで
、何らの部品増加無しに行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における移動体センサーを示す構成図
、第２図は第１図における要部の側断面図、第３図は第
２図の２−２線に沿って切断し、これを矢印方向に見た
縦断面図、第４図は第３図における受光体の像を示す状
態図、第５図は鏡面の第２実施例を示す縦断面図、第６
図は第５図における受光体の像を示す状態図、第７図は
鏡面の第３の実施例を示す縦断面図、第８図は第７図に
おける受光体の像を示す状態図、第９図は鏡面の第４の
実施例を示す縦断面図、第１０図は第９図における受光
体の像を示す状態図、第１１図は一般の移動体センサー
を示す構成図、第１２図は第１１図における移動体セン
サーのブロック図である。１・・・・レンズ系２・・・・受光体３・・・・電子回路部４・・・・検出器５・・・・被検出物体６・・・・受光面７・・・・鏡面８・・・・ホルダー９・・・・金属メツキ層１０・・・加算回路１１・・・電流−電圧変換回路１２・・・差動増幅回路１３・・・周波数フィルタ１４・・・増幅回路１５・・・ローパスフィルタ１６・・・判定回路１７・・・出力回路１８・・・表示回路特許出願人　山武ハネウェル株式会社　　−１、ミ）代理人　　弁理士　田澤博昭　外２名　　　゛にす［１ｉｉＩＩ２　図ｍ３１！ｌａ　　　、４■ ２（日　　　日　　　日　　　日　　　日〜２第８図第　　７　　図　　　２へ一日　　　日　　　日　　　
日　　　日〜２ｍ１Ｃ図

Claims

【特許請求の範囲】

　被検出物体を結像させるレンズ系と、このレンズ系に
より被検出物体からの光を結像させる受光面と、上記受
光面上に配設され、複数に分割された受光素子と、この
受光素子の出力により移動する被検出物体の移動を検知
する電子回路と、上記レンズ系と上記受光素子との間に
鏡面を形成したことを特徴とする移動体センサー。