JPH057584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、例えば自動扉の開閉装置における検
知センサーとして、人体の如き被検知体を検出し
て開閉装置を駆動させるために使用する光線式検
知器に関する。

（背景技術） 自動扉には、自動扉の近傍に人体（被検知体）
が居るか否かを検出して人体が居る場合は自動扉
を開放し、人体が居ない場合は自動扉を閉鎖する
ための光線式検知器が使用されている。この自動
扉用の光線式検知器は、変化分検知式のものと存
在検知式のものとに大きく分類することができ
る。しかし、両者にはそれぞれ次のような得失が
有る。

すなわち、変化分検知式のものは、光線式検知
器の発光部から照射される赤外線の反射光が受光
部に定常的に入射しているが、人体（被検知体）
が検知領域内に入ると反射光が増大して受光部の
受光レベルが変化するので、この変化率を検出し
て変化率が所定値以上である期間は自動扉の開放
動作をし、変化率が所定値未満である期間は自動
扉の閉鎖動作をするようにされている。

一方、存在検知式のものは、光線式検知器の発
光部から照射される赤外線の反射光が受光部に定
常的に入射しているが、人体（被検知体）が検知
領域内に入ると反射光が増大して受光部の受光レ
ベルが所定値レベル以上に成るので、受光レベル
が所定値レベル以上である期間は自動扉の開放動
作をして、受光レベルが所定値レベル未満である
期間は自動扉の閉鎖動作をするようにされてい
る。

従つて、変化分検知式のものにあつては、自動
扉近傍の環境に緩慢な変化が有つたり発光部や受
光部にドリフト等による緩慢な特性変化が有つた
りしても、自動扉を開き放しにしないと言う利点
があるものの、人体が検知領域内に有つても立ち
止まると受光レベルの変化が無くなつて自動扉が
閉鎖動作をするため、人体が挟まれる危険性があ
ると言う欠点がある。

一方、存在検知式のものにあつては、人体が検
知領域内に立ち止まつても自動扉が閉鎖動作をし
ないので人体が挟まれる危険性はないと言う利点
があるものの、自動扉近傍の環境に緩慢な変化が
有つたり発光部や受光部にドリフト等による緩慢
な特性変化が有つたりして、受光レベルが所定値
レベル以上になると、人体が検知領域内に無くて
も自動扉を開き放しにすると言う欠点がある。

（考案の目的） 本考案は上記事由に鑑みて成されたもので、例
えば自動扉の中央付近で被検知体が静止した場合
であつても挟まれる危険性がないと共に、自動扉
近傍の緩慢な環境変化やドリフト等による発光部
あるいは受光部の緩慢な特性変化が有つても、自
動扉を開き放しにすることのない光線式検知器を
提供することにある。

（考案の開示） 以下、本考案の光線式検知器の一実施例を第１
図および第２図を用いて詳細に説明する。

第１図に示すように、光線式検知器は、発光部
１と受光部２と増幅器３と変化分検知回路４とレ
ベル記憶回路５と存在検知回路６と回路切替部７
とOR回路８とタイマ回路９とリレー駆動部１０
と電源回路１２とを備えている。

発光部１は10KHz程度で点滅する赤外線を照射
するためのもので、発光素子１ａと10KHz程度の
発振回路１ｂとから構成されている。受光部２は
前記赤外線の反射光の受光レベルに応じた出力を
するもので、受光素子２ａと受光回路２ｂとから
構成されている。増幅器３は受光部２の出力を増
幅するものである。

変化分検知回路４は受光レベルの変化率が所定
値以上であるときにHigh出力するものである。
レベル記憶回路５はサンプルホールド端子５ａと
記憶レベル出力端子５ｂとを備えるもので、レベ
ル記憶回路５は、サンプルホールド端子５ａが
Highになると、サンプルホールド端子５ａが
Highになる時点の反射光の受光レベルを記憶し
て、サンプルホールド端子５ａがLowになるま
でこの記憶した受光レベルを記憶レベル出力端子
５ｂから出力し、サンプルホールド端子５ａが
Lowになると前記記憶を消去すると共に記憶レ
ベル出力端子５ｂからの出力を零レベルとするも
のである。

存在検知回路６は、反射光の受光レベルと前記
記憶レベル出力端子５ｂから出力されるレベルと
を比較して、反射光の受光レベルが前記記憶レベ
ル出力端子５ｂから出力されるレベルよりも高い
期間のみHigh出力するものである。回路切替部
７はHigh入力されるとスイツチ７ａをオンする
ものであり、記憶レベル出力端子５ｂからの出力
が零レベルであるときには、増幅器３からの出力
が存在検知回路６に入力されないようにしてい
る。

OR回路８は変化分検知回路４の出力と存在検
知回路６の出力とのORを出力するものである。
タイマ回路９はOR回路８の出力がHighに成ると
同時にHigh出力するものの、OR回路８の出力が
Lowに成つた場合は３秒程度遅れてLow出力す
るようにされている。リレー駆動部１０はタイマ
回路９の出力を受けて自動扉Ａの開閉装置（図示
せず）に接点出力するものである。電源回路１２
は各回路に電源を供給するためのものである。

以上説明した光線式検知器の各部は次のように
接続されている。すなわち、受光部２は増幅器３
の入力に接続されている。増幅器３の出力は変化
分検知回路４の入力とレベル記憶回路５の入力と
スイツチ７ａの一方とにそれぞれ接続されてい
る。スイツチ７ａの他方は存在検知回路６の入力
に接続されている。変化分検知回路４の出力と存
在検知回路６の出力とはOR回路８のそれぞれの
入力に接続されている。OR回路８の出力はタイ
マ回路９の入力に接続されている。タイマ回路９
の出力はリレー駆動部１０とレベル記憶回路５の
サンプルホールド端子５ａと回路切替部７の入力
とにそれぞれ接続されている。レベル記憶回路５
の記憶レベル出力端子５ｂは存在検知回路６の比
較基準レベル入力端子６ａに接続されている。

上述のように構成された光線式検知器は、発光
部１からの赤外線が自動扉Ａの近傍を照射すると
共に自動扉Ａの近傍からの反射光が受光部２に入
射するように設置されて次のように動作する。

すなわち、被検知体に相当する人体Ｍが検知領
域内を通過しない定常状態では、発光部１からの
赤外線は壁や床等に当たり一定の反射光が受光部
２に入射する。しかし、検知領域内に第２図ａの
ように人体Ｍが入ると、照射される赤外線が人体
Ｍで反射するので受光部２の受光量が増大する。
すると、増幅器３の出力（受光レベル）は、例え
ば第２図ｂのような変化としてあらわれる。

この増幅器３の出力は変化分検知回路４に入力
される。ところで、増幅器３の出力（受光レベ
ル）が第２図ｂのような場合の変化率は図２ｃの
ようになる。そして、変化分検知回路４は増幅器
３の出力の変化率が所定値L₀以上であればHigh
出力するようにされているので時点t₁で第２図ｄ
のようなパルスを出力する。すると、OR回路８
の一方の入力が一瞬Highに成るのでOR回路８は
一瞬Highを出力する。すると、変化分検知回路
４のHigh出力に対しては、タイマ回路９はOR回
路８のHigh出力を３秒程度間延びさせた第２図
ｅのような出力をする。そして、タイマ回路９の
出力がHighに成ると、リレー駆動部１０は自動
扉Ａの開閉装置（図示せず）に接点出力をするの
で自動扉Ａは開放動作を開始する。

また、タイマ回路９の出力がHighに成つた時
点t₁に、レベル記憶回路５のサンプルホールド端
子５ａと回路切替部７とにHighが入力する。す
ると、レベル記憶回路５はサンプルホールド端子
５ａがHighに成つた時点t₁の増幅器３の出力レ
ベル（受光レベル）L₁を記憶して、その記憶レ
ベルL₁を存在検知回路６の比較基準レベル入力
端子６ａに出力する。また、タイマ回路９の出力
がHighに成つた時点t₁に、回路切替部７はスイ
ツチ７ａをオンする。

すると、存在検知回路６は増幅器３からの入力
と比較基準レベル入力端子６ａに入力されている
記憶レベルL₁とを比較して、記憶レベルL₁より
増幅器３からの入力の方が高い期間はHighを出
力する。つまり、第２図ｂに示すT₁期間のみ
High出力することになる。すると、OR回路８の
他方の入力がHighに成るのでOR回路８はHigh
を出力する。従つて、存在検知回路６のHigh出
力に対しては、タイマ回路９は該High出力を３
秒程度間延びさせた第２図ｆのような出力をす
る。

従つて、変化分検知回路４と存在検知回路６と
の出力が入力されているOR回路８の出力を受け
たタイマ回路９の出力は、第２図ｅと第２図ｆと
のORを取つたものと成り、タイマ回路９の出力
で駆動するリレー駆動部１０の接点出力は第２図
ｇに示すものと成る。そして、第２図ｇに示す接
点オン期間T₂では自動扉Ａは開放動作をし、接
点オフ期間では閉鎖動作をする。

以上のようにしてタイマ回路９の出力が時点t₂
でHigh→Lowに成ると、自動扉Ａは閉鎖動作を
行うと共に、レベル記憶回路５のサンプルホール
ド端子５ａと回路切替部７の入力とがそれぞれ
Lowに成る。すると、レベル記憶回路５は今ま
で記憶していた記憶レベルL₁を消去すると共に
記憶レベル出力端子５ｂからの出力を零レベルと
する。また、時点t₂で、回路切替部７はスイツチ
７ａをオフする。従つて、時点t₂以後は、増幅器
３から存在検知回路６への入力は零レベルであ
り、存在検知回路６の比較基準レベル入力端子６
ａも零レベルであるから、存在検知回路６は
High出力することは無くなる。そして、再び、
光線式検知器は、次の人体Ｍが検知領域内を通過
することを監視する待機状態（定常状態）に戻
る。

以上述べたことから明らかのように、この光線
式検知器は、まず、変化分検知器回路４で検知領
域内に人体Ｍが入つて自動扉Ａに接近しつつある
ことを受光レベルの増大する変化率によつて検知
する。その後初めて存在検知回路６の検知機能が
有効に成つて、存在検知回路６は変化分検知回路
４が自動扉Ａに接近しつつある人体Ｍを検知した
その時点の受光レベルL₁を基準にして人体Ｍの
有無を判断するのである。

しかも、自動扉Ａ近傍の環境に緩慢な変化が有
る場合や、検知領域内に人体Ｍが入るときの速度
あるいは動き方の異なる場合等にあつては、記憶
レベルL₁は変化分検知回路４のHigh出力のタイ
ミングによつてその都度異なつたレベルに成る。
この記憶レベルすなわち存在検知回路６の比較基
準レベルがその都度異なつたレベルになることが
この考案の重要な点である。

従つて、自動扉Ａの１回の開閉動作の前後を含
めた短時間で考えると、人体Ｍが検知領域内の中
央位置近傍に居る時間の受光レベルは記憶レベル
L₁よりも必ず高いレベルになる。また、人体Ｍ
が検知領域内から脱出した時点の受光レベルは、
必ず記憶レベルL₁よりも低いレベルに成る。

従つて、人体Ｍが自動扉Ａの中央付近（検知領
域内の略中央）で立ち止まつても、存在検知回路
６は必ずHigh出力を維持して自動扉Ａの開放動
作をする。また、人体Ｍが検知領域内から脱出す
れば、存在検知回路６は必ずLow出力して自動
扉Ａの閉鎖動作をする。

従つて、上述した光線式検知器にあつては、背
景技術で述べたところの変化分検知式の得失と存
在検知式の得失との利点のみを合わせ持つた光線
式検知器に成る。つまり、以上述べた光線式検知
器を用いることによつて、自動扉Ａの中央付近で
静止している人体Ｍが自動扉Ａで挟まれる危険性
はなくなる。また、自動扉Ａの近傍の環境に緩慢
な変化が有つても、ドリフト等で発光部１や受光
部２の緩慢な特性変化が有つても、変化分検知回
路４が動作しない限り存在検知回路６も動作せ
ず、且つ、短時間で考えれば人体Ｍが検知領域を
脱出したときの受光レベルは記憶レベルL₁より
も必ず低いレベルに成るので、自動扉Ａを開き放
しにすることもないのである。

なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はなく、自動扉の開閉装置における検知センサー
以外の用途として、防犯装置、電気機械装置の安
全装置、来客報知装置等に使用しても良い。

また、上記実施例のタイマ回路９は、存在検知
回路６のHigh出力を間延びさせることで人体Ｍ
が検知領域内から脱出したからと言つて即座に自
動扉Ａを閉鎖動作させるのではなく、開放時間を
やや延長して人体Ｍが自動扉Ａで挟まれる危険性
を更に軽減するためのものであり、必ずしも必要
なものではなく省略しても良い。

リレー駆動部１０は、自動扉Ａの開閉装置（図
示せず）への信号伝達のための接点出力をするた
めのものであり、もしも自動扉Ａの開閉装置（図
示せず）がOR回路８の出力を直接受け駆動でき
るものであるならばリレー駆動部１０は省略して
も良い。レベル記憶回路５は存在検知回路６のた
めに必要なものであつて存在検知回路６に含めて
も良い。

更に、レベル記憶回路５のサンプルホールド端
子５ａがLowで、レベル記憶回路５が存在検知
回路６の比較基準レベル入力端子６ａに記憶レベ
ルを出力していない場合は、存在検知回路６は
High出力しないようにされていれば、スイツチ
７ａは常時オンさせておいて回路切替部７を省略
しても良い。

（考案の効果） 上述したように本考案の光線式検知器によれ
ば、変化分検知した後に存在検知に切り替えて、
しかも、存在検知はこの切り替わつた時点の受光
レベルを基準にして被検知体の有無を検知してい
るので、自動扉近傍の環境に緩慢な変化が有つて
も、ドリフト等で発光部や受光部の緩慢な特性変
化が有つても自動扉を開き放しにすることはな
く、また、自動扉に使用して自動扉の中央付近で
被検知体が静止しているときでも自動扉の開放を
維持することとなつて、自動扉の閉鎖によつて被
検知体が挟まれることはなく、自動扉の開閉装置
における検知センサー等の用途として最適な光線
式検知器が提供できると言う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の光線式検知器の一実施例を示
す回路ブロツク図、第２図は本考案の光線式検知
器の一実施例の各部の動作を示す波形図である。 １……発光部、２……受光部、４……変化分検
知回路、５……レベル記憶回路、６……存在検知
回路、８……OR回路、Ｍ……被検知体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発光部と受光部と変化分検知回路とレベル記憶
   回路と存在検知回路とOR回路とを備える光線式
   検知器であつて、発光部は光線を照射するもので
   あり、受光部は前記発光部が照射する光線の反射
   光を受光して受光レベルに応じた出力をするもの
   であり、変化分検知回路は前記受光部の受光レベ
   ルに所定値以上の変化率のあるときはOR回路に
   High出力するものであり、レベル記憶回路は前
   記OR回路の出力がHighに成る時点の前記受光部
   の受光レベルを記憶すると共に前記OR回路の出
   力がLowに成ると記憶を消去するものであり、
   存在検知回路は前記受光部の受光レベルが前記レ
   ベル記憶回路の記憶している記憶レベルを超えて
   いる期間は前記OR回路にHigh出力するものであ
   り、前記OR回路の出力を該光線式検知器の検知
   出力としたことを特徴とする光線式検知器。