JPH0545587U - 光線式検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光線式検知装置の投光器と受光器の設置距離
に応じた最適な受光感度を、自動調整により得て安定し
た検知動作を得る。 【構成】 受光器内部の増幅後の信号レベルに応じたデ
ジタル信号の各ビットに対応する並列出力で増幅器の入
力の分圧抵抗を制御し、受光信号のレベルを所定の値に
自動的に固定させるものであり、信号レベル記憶手段と
リセット用スイッチを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パルス変調光を発する投光器と、このパルス変調光を受ける受光器 とで構成される光線式検知装置の受光器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の検知装置は、投光器と受光器を所定の距離だけ離して設置するもので あり、投光器から受光器に達するパルス変調光の強さは雨や霧等の気象条件や、 装置のパルス変調光を透過させる窓部の汚れによる減衰を考慮し、余裕を持った 値としてある。例えば、１００ｍの距離を警戒する装置の場合でも、受光器側の 受光信号レベルが最大時の１／１００まで減衰しても検知信号を発しない程度に するのが一般的である。この種の装置は、所定の警戒距離よりも短い距離で設置 されることもあるため、必要以上に受光レベルが上昇するのを防ぐ目的で自動利 得制御回路（ＡＧＣ）を用いて制御していた。 このＡＧＣを使用した受光レベル調整では、被検知物体がパルス変調光をしゃ 断した場合でも地面等の反射によるわずかな光の回り込みにより、受光器側のパ ルス変調光が完全にゼロとならないため、ある時定数を持たせ、急激な受光レベ ルの減少をもって検知出力とする様な信号処理を行なわせていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の受光レベル制御方式では、所定の警戒距離より短い距離で設置した場合 被検知物体の通過は検出できるが、この物体が投光器と受光器との間で停止した 場合、受光レベルが少しでも残ると一定時間後自動的にレベルが上昇し、検知出 力のしきい値を上まわり、警戒状態（しゃ光物体が無いのと同じ状態）となって しまうという不都合があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

受光素子と、これに続く増幅部との間に分圧抵抗器による信号レベル調整手段 を設け、分圧抵抗器の一方を可変抵抗器とし、これを変化させることで信号レベ ルを調整することが可能であるが、この可変抵抗器の代わりに複数の並列接続し た固定抵抗器を用い、これらを選択して電流を流すようにすることで可変抵抗器 を調整するのと同様の結果を得ることができる。 本考案はこの点に着目し、複数の並列接続された抵抗器群の他端にＣＰＵで制 御された並列のデジタル信号出力手段を接続し、増幅後の受光信号レベルに応じ たデジタル信号の各ビット出力でこれらの抵抗器に電流を選択的に流し、増幅部 の入力信号を制御し、結果として増幅後の信号レベルを一定に保つ様にしたもの である。

【０００５】

【実施例】

図１は本考案の光線式検知装置の構成を示したブロック図である。投光器Ｔか ら受光器に向けて発射されたパルス変調光Ｐは、放物面反射鏡等の光学系（図示 省略）により、焦点に配置されたホトダイオード１に集められ、電気信号に変換 され、信号レベル調整手段２へ送られる。ここでレベル調整された信号は増幅部 ３で増幅され直流信号変換部４で直流信号となり、後段の出力部１０へと送られ る。出力部１０では信号レベルを基準値と比較し、基準値を下まわる信号が来た 時に出力信号として外部へ送り出す。

【０００６】 直流信号変換部４からの信号は出力部１０へ送られるとともに、Ａ／Ｄ変換手 段５へ送られ、ここでデジタル信号に変換される。このデジタル信号の各ビット の状態に対応した複数の出力がデジタル信号出力手段８から出される。この出力 により信号レベル調整手段２の分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ６がそれぞれ回路のグランドレ ベルと接続されＲ１〜Ｒ６の合成抵抗とＲ０の分圧比によって増幅部３の入力信 号の大きさが決定される。本実施例では８ビットのデジタル信号のうち上位６ビ ットを使用した。信号レベル記憶手段９には調整後の信号レベルが記憶されてい る。スイッチ７は受光器のカバーの本体からの脱着に応じて作動し、Ａ／Ｄ変換 手段５、デジタル信号出力手段８、信号レベル記憶手段９の動きを制御するＣＰ Ｕ６に対し、リセット信号を与える。信号レベル調整手段２の中のＣとＬによっ て構成された並列共振回路は、受光素子１に太陽光等の強い外乱光が入射したと きに受光素子の出力電圧が飽和状態に至るのを防止する働きをし、共振周波数を 投光器から来るパルス変調光Ｐの変調周波数に同調させてある。

【０００７】 以上の構成において、投光器Ｔと受光器を設置する際の手順に従い、信号レベ ルの調整過程をさらに詳しく述べる。 所定の距離を隔てて設置された投光器Ｔと受光器は内部にある光学系の向きの 調整（光軸調整）を行い、受光レベルが最大値となる様に設定される。この時、 投光器Ｔと受光器のカバーは取り外されており、受光器本体内に設けたスイッチ ７はこのカバーの取り外しとともに作動し、受光器内部の増幅部は最大の増幅度 となっている。光軸調整を行なった後、カバーを取り付けるとスイッチ７が反転 し、ＣＰＵ６にリセット信号が入力される。ここでＣＰＵ６はデジタル信号出力 手段８からＡ／Ｄ変換手段５に応じた出力を出す様に制御し、信号レベル調整手 段２の分圧抵抗が変化し、増幅後の出力信号があらかじめ設定された値になるま で調整される。信号レベルが所定値で安定した後、信号レベル記憶手段９にこの レベルが記憶される。

【０００８】 この状態で仮に電源供給が止まっても内部に記憶保持用のバッテリーを備えて おけば電源供給が再開された時に停電前の状態まで自動的にセットすることがで きる。この設定後の状態はスイッチ７が作動するまで、つまり受光器のカバーが 取り外されるまで維持される。従って、所定の警戒距離よりも短い距離で使用し ても、その距離における最適な感度余裕度に利得が固定化されているため、あら ゆる遮光条件下でも確実に検知することが可能となった。設定しようとする受光 レベル及びＲ０、Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値は光線式検知装置の最大設置距離等の条件 により決定される。信号レベルの調整手順はＣＰＵ６の制御プログラムにより実 行される。

【０００９】

【考案の効果】

本考案の光線式検知装置は投光器と受光器の光軸を調整し、カバーを取り付け るだけで自動的に最適な受光レベルに設定される。調整後の受光レベルは、地面 の反射により受光器に入射するパルス変調光だけでは警戒状態とならない程度に なっているので被検知物体の通過及び光軸上での停止を確実に検出できるように なった。増幅後の出力に応じたデジタル信号で、そのビット数に応じた分解能で 細かく制御されるので、時間と共に変化することの無い正確なレベル設定ができ る。また、一度設定した後はその状態を記憶させることができるので停電があっ ても再調整の必要がない。 このように本考案により、パルス変調光を高い余裕度を持って受け、なおかつ 必要以上のレベルで入射するパルス変調光による従来の欠点を除去でき、安定し た光線式検知装置が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光線式検知装置のブロック図。

【符号の説明】

１ ホトダイオード ２ 信号レベル調整手段 ３ 増幅部 ４ 直流信号変換部 ５ Ａ／Ｄ変換手段 ６ ＣＰＵ ７ スイッチ ８ デジタル信号出力手段 ９ 信号レベル記憶手段 １０ 出力部 Ｔ 投光器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パルス変調光を発する投光器と、このパルス変調光を受
   ける受光器とで構成され、受光器側に達するこのパルス
   変調光が途絶えたことを検出して物体の通過を検知する
   光線式検知装置の受光器において、受光素子と、分圧抵
   抗による信号レベル調整手段と、増幅部と、直流信号変
   換部と、出力部とをこの順番に接続し、前記直流信号変
   換部からの信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段
   と、このデジタル値をパラレルに出力するデジタル信号
   出力手段と、デジタル値を記憶する記憶手段と、これら
   の各手段を制御する電子制御手段を設け、前記信号レベ
   ル調整手段の分圧抵抗器の一方を並列接続した複数の抵
   抗器で構成し、これらの複数の抵抗器の一端をデジタル
   信号出力手段に接続し、直流信号変換部から得られる信
   号レベルに応じて分圧抵抗の比率を制御し、出力部へは
   常に一定の値の信号が送られる構成としたことを特徴と
   する光線式検知装置。