JPH04255096A - 光電式侵入検知システム - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光電式侵入検知シス
テムに関し、さらに詳しくは、投光側装置と受光側装置
とを有する光電式侵入検知システムにおける受光側装置
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の光電式侵入検知システムでは、
投光側装置からの光以外の光（例えば電灯の光）の受光
によるノイズや，電灯線からの誘導ノイズ等があるため
、投光側装置からの光による本来の信号成分とノイズ成
分とを受光側装置において弁別する必要がある。

【０００３】一般的に信号成分はノイズ成分よりも信号
レベルが大きいため、両成分の信号レベルの中間的なレ
ベルに設定した基準値との比較によって上記弁別を行っ
ている。

【０００４】ところが、ほこりの付着，天候などの変化
によって、信号成分のレベルもノイズ成分のレベルも変
動するので、基準値を調節することが必要となる。

【０００５】このようにして基準値の調節を自動的に行
う従来装置としては、特開昭５８−１３９２９８号公報
に開示の装置があり、これは信号成分とノイズ成分の混
在する信号を検波・平滑した電圧値によって基準値を変
化させるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報に記
載されているように、前記電圧値は実質的にノイズ成分
によって決定され、信号成分はほとんど寄与しないこと
から、上記従来装置はノイズ成分のレベル変動には対応
しうるが、信号成分のレベル変動には実際上対応するこ
とが出来ない問題点がある。

【０００７】従って、この発明は、信号成分のレベル変
動に対しても好適に対応して基準値を自動調節できるよ
うにした光電式侵入検知システムを提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の光電式侵入検
知システムは、所定周期Ｔｐごとに所定時間Ｔｏだけ投
光する投光側装置、および、入射した光信号を電気信号
に変換するセンサ手段と，前記電気信号を所定の基準値
と比較する比較手段と，比較手段の出力の増減に基づい
て前記基準値を増減するフィードバック手段と，比較手
段の出力を所定周期Ｔｓごとにサンプリングし且つサン
プリング値をシフトするシフトレジスタ手段と，シフト
レジスタ手段の所定桁の出力を加算する加算手段とを具
備してなる受光側装置を有して構成される。

【０００９】

【作用】この発明の光電式侵入検知システムでは、信号
成分Ｓとノイズ成分Ｎとを弁別するための比較手段の基
準値を，比較手段の出力の増減をフィードバック手段で
フィードバックすることにより自動的に調節する。また
、比較手段の出力を所定時間Ｔｓごとにサンプリングし
、その値をシフトレジスタに保持し、投光側装置の投光
周期Ｔｐに同期した値ごとに加算することによって、同
期する信号に対する周波数選択特性を向上させている。 したがって、妨害などの信号に対してもより安定的に信
号検出できるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例によりこの発明を詳細に説明す
る。なお、これによりこの発明が限定されるものではな
い。図１は、この発明の一実施例の光電式侵入検知シス
テム１の構成図である。この光電式侵入検知システム１
は、投光側装置１０と、受光側装置２０とを有してなり
、光Ｌの遮断により侵入を検知するものである。

【００１１】投光側装置１０は、ドライブ手段１１によ
って発光素子１２にドライブ信号Ｄｏを与える。ドライ
ブ信号Ｄｏは、パルス幅Ｔｏ，周期Ｔｐのパルス信号で
ある（図２参照）。従って、間欠的に光Ｌが投光される
ことになる。パルス幅Ｔｏは例えば３０μＳであり、周
期Ｔｐは例えば９６０μＳである。

【００１２】受光側装置２０では、受光素子２１に入射
した光Ｌは電気信号に変換され、アンプ２２によって増
幅され電気信号Ｖｉが出力される。この電気信号Ｖｉは
、図２に示すように、光Ｌに基づくパルス幅Ｔｏ，周期
Ｔｐのパルス状の信号成分Ｓとノイズ成分Ｎとからなっ
ている。

【００１３】電気信号Ｖｉは、第１のコンパレータ２３
において基準値Ｖｃと比較され、２値化信号Ｖ１となる
。 この２値化信号Ｖ１は、加算器２５およびシフトレジス
タ２４に入力される。また、フィルタ回路２６を介して
第１のコンパレータ２３にフィードバックされている。 フィルタ回路２６は、第１のコンパレータ２３の２値化
信号Ｖ１を分圧，平滑化してコンパレータ２３に基準電
圧Ｖｃを与えている。２値化信号Ｖ１は、クロック信号
ＣＫの周期Ｔｓごとにシフトレジスタ２４にサンプリン
グされ、シフトされる。周期Ｔｓは例えばＴｏ／４であ
る。 そこで、シフトレジスタ２４の第ｎ桁目の値は、現時刻
よりもｎＴｓ時間前の時刻における２値化信号Ｖ１の値
をあらわしている。

【００１４】加算器２５は、ｎＴｓの値が信号成分の周
期Ｔｐの整数倍となるシフトレジスタ２４の桁を少なく
とも１以上含むように選んだシフトレジスタの所定桁の
出力を加算するものであり、図１の実施例では、第１２
８桁（ｎＴｓ＝Ｔｐ）と、第２５６桁（ｎＴｓ＝２Ｔｐ
）と，……，第１０２４桁（ｎＴｓ＝８Ｔｐ）とが選ば
れて、現時刻の２値化信号Ｖ１と共に加算されている。 加算器出力Ｖｓは、第２のコンパレータ２７に入力され
、その基準値Ｖｒと比較されて、出力Ｖｏを得ている。

【００１５】第２のコンパレータ２７の出力Ｖｏは、判
定回路２８に接続されている。判定回路２８は、ＴＰ＋
ΔＴ時間以内にパルス信号が入力されなければ、異常検
知信号を出力する回路である。

【００１６】次に、図３〜図５を参照して作動を説明す
る。まず、図３に示すように、電気信号Ｖｉの信号成分
Ｓとノイズ成分Ｎとが標準的レベルにある時に、それら
の間のレベル（好ましくは、ノイズ成分Ｎの波高値より
わずかに上のレベル）に基準値Ｖｃが定まるようにフィ
ルタ回路２６の定数を設定する。このとき、第１のコン
パレータ２３の出力する２値化信号Ｖ１は、信号成分Ｓ
のみを含んだパルス信号である。なお、２値化信号Ｖ１
の最高値は入力信号Ｖｉの平均値より充分大きいものと
する。

【００１７】次に、図４に示すように、信号成分Ｓのレ
ベルが何らかの原因で下がったとし、基準値Ｖｃ以下に
なったときには、２値化信号Ｖ１は「０」になる。する
と、フィルタ回路２６は前のレベルを維持できなくなり
、基準値Ｖｃが低下する。この結果、基準値Ｖｃが再び
信号成分Ｓのレベル以下になった時に安定するので、前
記図３の状態に戻ることになる。

【００１８】次に、図５に示すように、ノイズ成分Ｎの
レベルが何らかの原因で上がったとし、基準値Ｖｃ以上
になったときには、２値化信号Ｖ１が「１」になる。こ
のためコンパレータ２３の出力Ｖ１は、光Ｌがない時刻
でも「０」にならなくなる。すると、フィルタ回路２６
は前のレベルを維持できなくなり、基準値Ｖｃが上昇す
る。この結果、基準値Ｖｃが再びノイズ成分のレベル以
上になった時に安定するので、前記図３の状態に戻るこ
とになる。

【００１９】結局のところ、信号成分Ｓのレベルの低下
およびノイズ成分Ｎのレベルの上昇に対応して基準値Ｖ
ｃを自動的に調節できることになる。

【００２０】次に、第１のコンパレータ２３の２値化信
号Ｖ１は、加算器２５に入力されシフトレジスタ２４の
周期Ｔｐの整数倍前の２値化信号Ｖ１が加算され加算器
出力Ｖｓとして出力される。この実施例では、第１２８
桁と，第２５６桁と，第３８４桁と，第５１２桁と，第
６４０桁と，第７６８桁と，第８９２桁と，第１０２４
桁とが現時刻の２値化信号Ｖ１に加算される。これによ
り、同期信号と非同期信号のレベル差が拡大され、その
加算器出力Ｖｓが第２のコンパレータ２７に入力される
。そこで、第２のコンパレータ２７の基準値Ｖｒを適当
なレベルに設定すれば同期している信号成分Ｓの検出が
容易に行えることになる。判定回路２８は、周期Ｔｐで
規則的に第２のコンンパレータの出力パルスＶｏが入力
されることで異常検知信号を出力しない。

【００２１】侵入者が光Ｌを遮断すると、当初は第２の
コンパレータ２７からパルス信号が出力されなくなるの
で、判定回路２８が異常検知信号を出力する。ところが
、上述のように基準値Ｖｃの低下を生じるため、やがて
はノイズ成分によって第１のコンパレータ２３が２値化
信号Ｖ１を出力するようになる。しかし、ノイズ成分に
よるパルス信号は不規則であるため、必ずパルス間の時
間がＴＰ＋ΔＴ以上となる状態が出現し、やはり異常検
知信号が出力されることになる。侵入者が居なくなって
光Ｌが入射されるようになると、等価的に図５の状態を
経て図３の状態に復帰する。

【００２２】以上の説明から理解されるように、電気信
号Ｖｉのノイズ成分Ｎにウエイトが片寄ることなく、信
号成分Ｓにも同等のウエイトがかけられて基準値Ｖｃが
自動調節され、かつシフトレジスタと加算器により信号
成分Ｓとノイズ成分Ｎのレベル差が拡大されるため、よ
り好適に信号成分Ｓとノイズ成分Ｎを弁別できるように
なる。

【００２３】

【発明の効果】この発明の光電式侵入検知システムによ
れば、信号成分Ｓとノイズ成分Ｎとを弁別するための基
準値の自動調節を、信号成分のレベルの低下とノイズ成
分のレベルの上昇の両方に対応して行うことが出来るよ
うになる。また、同期信号に対する周波数選択特性にす
ぐれているため、妨害などの信号に対してもより安定的
に信号検出をおこなうことができる。従って、システム
の信頼性を向上することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光電式侵入検知システムの一実施例
の要部ブロック図。

【図２】図１に示す光電式侵入検知システムの各部の信
号波形図。

【図３】信号成分とノイズ成分のレベルが標準的な状態
における信号波形図。

【図４】信号成分のレベルが低下した状態における信号
波形図。

【図５】ノイズ成分が上昇した状態における信号波形図
。

【符号の説明】

１　　　　　　光電式侵入検知システム１０　　　　投
光装置 １２　　　　発光素子 ２０　　　　受光装置 ２１　　　　受光素子 ２２　　　　アンプ ２３　　　　第１のコンパレータ ２４　　　　シフトレジスタ ２５　　　　加算器 ２６　　　　フィルタ回路 ２７　　　　第２のコンパレータ ２８　　　　判定回路 Ｌ　　　　　　光 Ｖｉ　　　　　電気信号 Ｖｃ　　　　　基準値 Ｖ１　　　　　２値化信号 Ｖｓ　　　　　加算器出力信号 Ｖｒ　　　　　基準値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　投光側装置と受光側装置とを有する光
   電式侵入検知システムにおいて、投光側装置が所定周期
   Ｔｐごとに所定時間Ｔｏだけ投光するものであり、受光
   側装置が、入射した光信号を電気信号に変換するセンサ
   手段と、前記電気信号を所定の基準値と比較する比較手
   段と、比較手段の出力の増減に基づいて前記基準値を増
   減するフィードバック手段と、比較手段の出力を所定周
   期Ｔｓごとにサンプリングし且つサンプリング値をシフ
   トするシフトレジスタ手段と、シフトレジスタ手段の所
   定桁の出力を加算する加算手段とを具備してなるもので
   あることを特徴とする光電式侵入検知システム。