JPH0637352Y2 - 物体感知器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、無接触により物体の存在を検知する物体検
知装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、無接触により物体の存在を検知するには、赤外線
などの光線を用いたものが種々提案されている。また、
物体の移動方向を検出するためには２台の検知器を用
い、それらが干渉しないように、２台の検知器の間隔を
広くしたり、検知器の検知範囲が重ならないようにそれ
ぞれの検知器の検知方向を変えるなどの方法をとつてい
た。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、検知器の間隔を広くすると小形化ができ
なくなり、また検知方向を変えると２台の検知器の検知
性能にアンバランスが生じ確実な検知ができないという
欠点を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような欠点を解決するためにこの考案は２つの検知
器から送出するキヤリエを逆位相とし、そのキヤリヤを
同期検出するようにし、また２つの検知器から出力され
る信号の発生順序から移動方向を検出するようにしたも
のである。

〔作用〕

検知範囲に重なる部分があつても干渉を生じない。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク図である。
同図において、１は検知物体、2,3は赤外線の送受信を
行なう送受信器４は物体検知部、５は出力回路部であ
る。送受信器２はレンズ2₁，2₄、キヤリヤとして赤外線
を発光する発光ダイオード2₂、発光回路2₃、受光ダイオ
ード2₅、増幅回路2₆から構成され、送受信器３もレンズ
3₁〜増幅回路3₆まで同一の構成となつている。

物体検知部４は比較回路4₁，4₃、基準電圧発生回路4₂、
同期回路4₄，4₇、原発振回路4₅、分周回路4₆、計数回路
4₈，4₉から構成されている。比較回路4₁，4₃は入力信号
Ｓまたはが基準電圧Ｅより大きい時、出力信号S₁また
は_１を出力するようになつている。原発振回路4₅は互
いに逆位相の制御信号Ｐおよびを送出するようになつ
ている。同期回路4₄，4₇は両入力端子に供給される信号
の位相が同期した時に出力信号ｅまたはを出力するよ
うになつている。計数回路4₈，4₉は入力信号を所定数計
数した時、検知出力を送出するようになつている。

出力回路部５はスイツチ5₁、フリツプフロツプ回路5₂、
保持回路5₃、タイマ回路5₄、出力回路5₅から構成されて
いる。フリツプフロツプ回路5₂は、端子Ａに信号が供給
された後に端子Ｂに信号が供給された時に、出力信号を
発生し、一定時間経過すると初期状態にリセツトされる
ようになつている。保持回路5₃は入力信号が供給された
時点から出力信号を発生し、入力信号が供給されなくな
つた後も、所定時間だけ出力信号を保持するようになつ
ている。タイマ回路5₄は設定時間以上の期間継続して入
力信号が供給さている時、出力信号を発生するようにな
つている。

このように構成された装置の動作は次の通りである。原
発振回路4₅は周波数が10KHz程度でその位相が逆の制御
信号P,を発生しているので、発光回路2₃，3₃はその制
御信号をもとに発光ダイオード2₂，3₂に電流を供給す
る。このことにより発光ダイオード2₂，3₂は制御信号と
同期して発生する赤外線を発光し、この赤外線がレンズ
2₁，3₁を介して送信される。送信された赤外線は検知物
体１で反射されると、レンズ2₄，3₄によつて発光ダイオ
ード2₅，3₅の受光面に集められ、増幅回路2₆，3₆で増幅
され、受信信号S,として比較回路4₁，4₃に供給され
る。送受信器2,3は逆位相で駆動されているため、赤外
線は交互に発光する。

今、受信信号Ｓが第２図（ｃ）に示すような信号である
と、この信号のレベルが基準電圧Ｅよりも高い期間だ
け、比較回路4₁は第２図（ｄ）に示すような出力信号S₁
を同期回路4₄に供給する。同期回路4₄は例えば、第３図
に示すように、コンデンサＣ、抵抗Ｒ、ダイオードＤ、
ナンド回路Ｎによつて構成され、端子ａに制御信号Ｐ、
端子ｂに比較回路4₁の出力信号S₁が供給されている。こ
のため、抵抗Ｒの両端には第２図（ｅ）に示すような微
分波形が得られる。したがつて、ナンド回路Ｎの出力に
は第２図（ｆ）に示す同期信号e₀が得られ、同期回路4₇
からも同様にして第２図（ｇ）に示すような同期信号が
得られる。

ナンド回路Ｎの一方の端子には第２図（ａ）に示す制御
信号Ｐが供給されているので、このナンド回路Ｎは０〜
πの期間に他方の端子に信号が供給された時に出力信号
を発生する。端子ｂに供給される信号S₁は制御信号Ｐに
基づいて発生するが、各回路の伝播遅延時間による遅延
があるため、制御信号Ｐより遅れ、第２図（ｄ）に示す
ように必らず時間T₁だけ遅れる。このため微分波形も
（ｅ）に示すように制御信号Ｐより時間T₁だけ遅れた時
点から発生し、この微分波形がナンド回路Ｎのスレシホ
ールドレベル以上の時間T₂だけ（ｆ）に示すように出力
信号が発生する。このように受信信号の前縁を微分した
信号を用いているので、同期検出が行なわれるのは０〜
πの期間のうち、T₂の期間だけであるから、外来雑音の
排除能力に優れている。なお、信号S₁の後縁の微分波形
は、ダイオードＤでクランプし、送出されないようにし
ている。このように構成することによつて送受信器2,3
を接近させても、相互に干渉をおこすことはない。

同期回路4₄，4₇の出力信号は計数回路4₈，4₉に供給され
所定数、例えば16個カウントされると、そこから検知信
号が出力される。この検知信号は、検知物体１が例えば
第１図の矢印方向に走行していると、計数回路4₈から先
に発生し、次に計数回路4₉から発生し、その後は分周回
路4₆の出力信号によつてリセツトされる。そしてスイツ
チ5₁が図の位置にあれば、フリツプフロツプ回路5₂の端
子Ａに先ず信号が供給され、次いで端子Ｂに信号が供給
されるので、フリツプフロツプ回路5₂は出力信号を出力
回路5₅に供給する。検知物体の走行方向が逆方向の時、
フリツプフロツプ5₂は端子A,Bに供給される信号の順序
が逆になるのでこのままでは出力信号を発生しないが、
スイツチ5₁を切換えることにより出力信号を発生するよ
うになる。このように、物体検知部４の出力信号をもと
に、物体が存在したことまたは、その物体の移動方向が
判定できる。

なお、計数回路4₈，4₉は分周回路4₆から供給される信号
によつて周期的に初期状態にリセツトされ、フリツプフ
ロツプ回路5₂は所定時間後に初期状態にリセツトされる
ので、続々と通過する検知物体も検出することができ
る。

次に、検知物体１が送受信機2,3の前で停止した場合の
動作について説明する。この場合は計数回路4₈，4₉の出
力信号が周期的に発生するので、保持回路5₃の出力が継
続する。そして、この信号がタイマ5₄の動作時間以上継
続した時点で、タイマ回路5₄は出力信号を出力回路5₅に
供給するので、物体の検知が行なわれる。

したがつて、移動物体でも、送受信器2,3の前に止つて
いる物体でも検出でき、移動物体については移動方向も
検出できる。

なお、以上の実施例は検知物体１において反射される赤
外線を検出する方法であるが、道路の反対側に反射率の
高い反射板を設け、この反射板から赤外線が反射されて
いる時は検知物体１が存在せず、検知物体１によつて反
射板で反射されてくる赤外線が遮断された時、検知物体
が存在するという判断を行なうこともできる。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案は、２つの送受信器から発
生するキヤリエの位相を逆にしたので、送受信器を接近
させても全く干渉をおこさず、このため小形に構成で
き、しかも検知器から出力される信号の発生順序から物
体の移動方向を検出を確実に行なえるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク図、第２図
は同期回路の各部波形図、第３図は同期回路の一例を示
す回路図である。 １……検知物体、2,3……送受信器、４……物体検知
部、５……出力回路部、4₄，4₇……同期回路、4₅……原
発振回路、5₂……フリツプフロツプ回路、5₃……保持回
路、5₄……タイマ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の送受信器（２）と、第２の送受信器
   （３）と、物体検知部（４）と、出力回路部（５）とか
   ら構成され、 第１の送受信器と第２の送受信器は、所定距離離間して
   置かれ、それぞれ独立に送信したキャリヤが反射されて
   きた信号を検出したときに受信信号に発生するものであ
   り、 物体検知部は、送信されるキャリヤが互いに逆位相とな
   るように第１及び第２の送受信器を制御する制御信号を
   発生するとともに、受信信号の前縁微分波形が制御信号
   発生中に検出されたときに第１の送受信器と第２の送受
   信器に分けて検知出力を発生するものであり、 出力回路部は、前記検知出力の発生順序によって物体の
   移動方向を判定することを特徴とする物体感知器