JPH054079U - 近接探知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でパルスの生成を必要としない全
方位に対し探知可能な近接探知装置を得る。 【構成】 連続発光のレーザー光発振器１と、二枚のミ
ラー４、５を回転軸に取付けたモーター３と、狭視野の
レーザー光検出器とを各光軸、回転軸が一致するように
配置する。レーザー光の放射方向をモーター３に取り付
けたミラー４により高速で回転させ、同じ回転軸に取付
けたもうひとつのミラー５により狭視野のレーザー光検
出器７の視野方向も同様に回転させている。さらに各光
軸は同一平面上を方位をずらして回転するようにしてい
るので、この方位の差の分だけ回転に要する時間と光が
往復に要する時間が同じ距離に物体があるときだけ、放
射されたレーザー光の反射波を検出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、移動体等における接近障害物の検出又は特定監視エリアへの進入 物体の検出等を行う、レーザー光を用いた非接触型の近接探知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図６は従来の近接探知装置を示す構成図である。図において、１７はタイミン グ発生器、１８はこのタイミング発生器によりコントロールされる特定のタイミ ングにパルス状の例えば光、電波、超音波等の送出波を発生するパルス発生器、 １９はこのパルス状の送出波を特定の方向にだけ放射させるアンテナ等の送波器 、２０はこれの反射波を拾う指向性の高い受波器、２１は増幅器、２２はパルス 放射から一定時間後に増幅器からの受信信号が一定レベル以上かを判定する判定 器である。

【０００３】 従来の近接探知装置は上記のように構成され、送波器からパルス状の送出波を 特定の方位に放射し、そのビーム内に物体があれば反射して一部が受波器に戻っ てくる。この反射波の有無と放射からの時間差を計測することにより特定の位置 の物体の存在を探知していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来の近接探知装置では、送出波をパルス状にしなければならな い、反射波を送出時を避けて観測しなければならない、送出から検出までの時間 を計測または制御しなければならない、基本的に探知方向は一方向であり全方向 の探知を実現するためには大がかりな機構を必要とするなどシステムが複雑にな るという問題があった。

【０００５】 この考案は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、簡単な機構 と定常的な送出波と単純な検出回路により全方位の探知を可能とする近接探知装 置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る近接探知装置においては、連続発光のレーザー光発振器と、モ ーターの回転軸に取付けた二枚のミラーと、狭視野のレーザー光検出器とを各光 軸、回転軸が一致するように配置したものである。

【０００７】 また、モーターに軸の回転角を計測するエンコーダを取付け、ラッチ回路によ り近接物体検出時のミラーの角度を保持するものである。

【０００８】 また、上記のエンコーダからの角度と角度設定器に設定している値とを比較し 一致信号を出力する複数の比較器と、この一致信号によりレーザー光発振器の発 振をコントロールする制御器とをもつものである。

【０００９】 また、上記の比較器からの一致信号により、レーザー光検出器からの出力をコ ントロールするゲート回路をもつものである。

【００１０】

【作用】

この考案では、レーザー光の放射方向をモーターに取り付けたミラーにより高 速で回転させ、同じ回転軸に取付けたもうひとつのミラーにより狭視野のレーザ ー光検出器の視野方向も同様に回転させている。さらに各光軸は同一平面上を方 位をずらして回転するようにしているので、この方位の差の分だけ回転に要する 時間と光が往復に要する時間が同じ距離に物体があるときだけ、放射されたレー ザー光の反射波を検出することになる。

【００１１】 また、ミラーの方位を計測し反射波を検出したときの方位を保持することによ り検知した方位を得ることができる。

【００１２】 また、ミラーの方位を計測してその値を比較し特定の範囲にあるときだけレー ザー光を放射するように制御することにより、不必要な方向へレーザー光を放射 しなくなる。

【００１３】 また、ミラーの方位を計測してその値を比較し特定の範囲にあるときだけレー ザー光を検出するように制御することにより、不必要な方向の探知を抑止できる 。

【００１４】

【実施例】

実施例１． 図１はこの考案の一実施例を示す構成図である。１はレーザー光発振器、２は 放射されたレーザー光、３はモーター、４、５はモーターの回転軸に取付けられ 回転軸に対して４５度の傾きの反射面をもつミラー、６は反射光、７は狭視野の レーザー光検出器、８はこの検出器により一定レベル以上の検出があったかを判 定する判定器、９は探知信号である。レーザー光発振器１の光軸、回転軸、レー ザー光検出器７の光軸は一直線上に配置されている。

【００１５】 前記のように構成された近接探知装置においてはレーザー光はミラー４により 回転軸に対し垂直方向に曲げられる。ミラー４はモーター３により回転しており レーザー光２の放射方向も回転軸に垂直な面内で回転する。同様にミラー５を介 してレーザー光検出器７の視野も回転軸に垂直な面内で回転する。図５はこの二 つの回転光軸の関係を示したものである。２３は回転中心、２４はレーザー光ビ ーム、２５は検出器視野、２６はレーザー光の光軸、２７は検出器視野の光軸で ある。

【００１６】 レーザー光の光軸２６は検出器視野の光軸２７と方向が僅かにずらしてある。 例えばこの光軸の差を０．２度とし回転速度を１０００回転／秒とすると、レー ザー光を放射した方向に検出器の視野が向くまでに０．５６マイクロ秒かかり、 この間に光は約１６７メートル進むことになる。またレーザー光ビームの広がり と検出器視野の大きさを考慮すると、例えば前記の例でそれぞれの巾を０．１度 とした場合ビームの反射の一部が視野の一部に入る範囲はレーザー光放射後０． １度から０．３度回転する間であるから光の進む距離は８３メートルから２５０ メートルということになる。したがって、この例の装置では装置から最大限４２ メートルから１２５メートルの範囲にレーザー光を反射する物体があるときのみ これを検出し、それ以外の距離にあるものは検出しないことになる。

【００１７】 実施例２． 図２は実施例１に対し、ミラー４の方向を計測するエンコーダ１０を付加した 場合の一実施例の構成図である。この例では判定器８の出力でエンコーダ１０の データを保持するようにしているので、探知した方向も得ることができる。

【００１８】 実施例３． 図３は実施例１に対し、ミラー４の方向を計測するエンコーダ１０を付加した 場合の別の実施例の構成図である。この例では二つの角度設定器１３をもちエン コーダ１０のデータを二つの比較器１４で比較し発振制御器１５でミラーの方向 を設定した範囲の時だけレーザー光を放射するようにしているので、不必要な方 向へレーザー光を出さないようにできる。

【００１９】 実施例４． 図４は実施例１に対し、ミラー４の方向を計測するエンコーダ１０を付加した 場合のさらに別の実施例の構成図である。この例でも二つの角度設定器１３をも ちエンコーダ１０のデータを二つの比較器１４で比較しゲート回路１６でミラー の方向が設定した範囲の時だけ反射レーザー光を検出するようにしているので、 不必要な方向の物体の探知をしないようにできる。

【００２０】 ところで上記の説明では、各光軸は回転軸に垂直としているがある程度の傾き があっても同様の効果が得られるのは明らかである。

【００２１】

【考案の効果】 この考案は以上説明したように、パルスの生成やタイミングのコントロールが 不要なので、簡単な構成と回路で実現でき装置が安価にできる。

【００２２】 また、レーザー光を回転させるので全方位の探知が可能である。

【００２３】 また、ミラーの方位を計測するだけで簡単に探知方位を得られる。

【００２４】 またミラーの方位を計測することによりレーザー光の放射範囲を簡単にコント ロールできる。

【００２５】 また、ミラーの方位を計測することにより探知範囲を簡単に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１を示す構成図である。

【図２】この考案の実施例２を示す構成図である。

【図３】この考案の実施例３を示す構成図である。

【図４】この考案の実施例４を示す構成図である。

【図５】この考案のレーザー光と検出器視野の関係を示
す図である。

【図６】従来の近接探知装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ レーザー光発振器 ３ モーター ４ ミラー ５ ミラー ７ 狭視野レーザー光検出器 ８ 判定器 １０ エンコーダ １１ ラッチ回路 １３ 角度設定器 １４ 比較器 １５ 発振制御器 １６ ゲート回路

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光発振器と、このレーザー光の
   光軸に回転軸を一致させたモーターと、前記モーターの
   回転軸の両端に固定された二つのミラーと、前記モータ
   ーの回転軸に光軸を一致させた狭視野のレーザー光検出
   器とを備えたことを特徴とする近接探知装置。
2. 【請求項２】 回転軸の回転角信号を生成するエンコー
   ダと、このエンコーダからの出力の値をホールドするラ
   ッチ回路とを備えたことを特徴とする請求項第１項記載
   の近接探知装置
3. 【請求項３】 回転軸の回転角信号を生成するエンコー
   ダと、設定された回転角を保持する二つの角度指令器
   と、この角度指令器からの角度信号と前記エンコーダか
   らの角度信号とを比較し両者の一致信号を出力する二つ
   のコンパレータと、このコンパレータからの信号により
   レーザー光の発光を制御する制御器とを備えたことを特
   徴とする請求項第１項記載の近接探知装置。
4. 【請求項４】 回転軸の回転角信号を生成するエンコー
   ダと、設定された回転角を保持する二つの角度指令器
   と、この角度指令器からの角度信号と前記エンコーダか
   らの角度信号とを比較し両者の一致信号を出力する二つ
   のコンパレータと、このコンパレータからの信号により
   レーザー光検出器の出力を制御する回路とを備えたこと
   を特徴とする請求項第１項記載の近接探知装置。