JPS6177781A - 物体検知装置 - 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】 ［技術分野） 本発明は投光手段から適当な周波数で変調された光信号
を送出し、被検知物体による反射尤の位相遅れに基いて
被検知物体が検知エリア内かどうかを判別して物体検知
信号を出力するようにした物体検知！＆置に関するもの
である。

［背景技術］ 従来、この種の物体検知装置は、第４図に示すように、
適当な周波数で変調された光イボ号を投光する投光手段
１と、基帛光路Ｐ、に設けられた基準波受光手段２と、
被検知光路Ｐ２に設けられた検知波受光手段３と、両受
光手段２．３出力の位相差を検出する位相差検出手段４
と、位相差検出手段４出力を積分する積分手段５と、積
分手段５の出力レベルが所定レベルかどうかを判別して
被測定物体Ｘが検知エリア内に存在するかどうかを検出
する判別手段６とで構成されている。投光手段１は発振
回路１０と、ドライバ回路１１と、ＬＥＤよりなる発光
索子１２とで形成されており、発振回路１０にで発生さ
れる周波［０にて発光素子１２を点滅して変調された光
信号を基準光路Ｐおよび被検知光路Ｐ２に投光するよう
になっている。基準波受光手段２は、基準光路Ｐ１を通
った光すなわち基準反射板Ｙにて反射された光を受光す
る７オトダイオードよりなる受光素子２０と、受光素子
２０出力を高周波増幅する増幅回路２１と、増幅回路２
１出力を中間周波信号に変換する周波数変換回路２２と
、中間周波信号を増幅する増幅回路２３とで形成され、
検知波受光手段３は、被検知光路Ｐ２を通った光すなわ
ち被検知物体Ｘにて反射された光を受光する７オトダイ
オードよりなる受光素子３０と、受光素子３０出力を高
周波増幅する増幅回路３１と、増幅回路３１出力を中間
周波信号に変換する周波数変換回路３２と、中間周波信
号を増幅する増幅回路３３とで形成されており、中間周
波信号を得るための局部発振周波数を発生する局部発振
回路４０は両受光手段２．３に共用されている。また、
判別手段６はスレッシ３ルド回路にて形成されている。

以下、動作について第３図乃至第６図を用いて説明する
。いま、第３図に示すように被検知物体Ｘと物体検知装
置Ａとの距離がｄであり、基準反射板Ｙと物体検知信号
八との距ｓｉｄ、が照視できる場合における受光手段２
．３の出力の位相差φ（。

）は、 φ＝（２ｄ／λ）Ｘ　３６０ であり、入＝３Ｘ１０’／ｆ０であるので、φ＝　＋２
　ｄ／（３Ｘ　１０　”／ｆ。）ｌｘ　３６０＝（２ｄ
−ｆ、／３Ｘ１０”）Ｘ３６０となる。この位相差φは
光信号の変調周波数ｒ。が一定であれば第６図に示すよ
うに距離ｄに正比例するので、位相差φが検出できれば
距＠ｄが演算できることになる。なお、受光手段２．３
の周波数変換回路２２．３２において受光素子２０．３
０から出力される高周波信号を中間周波信号に変換して
いるが、基準波と被検知波の位相差φが保存されること
は言うまでもない。この位相差φは位相差検出手段４に
て検出され、積分手段５にて積分されるとともに判別手
段６にてレベルが判別され、予め設定されたスレッシタ
ルトレベル以下になったとき、すなわち近付いてくる被
検知物体Ｘが検知エリアに入ったときに物体検知信号が
出力されるようになっている。

ところで、このように位相差検出手段４出力を積分手段
５を介してレベル判別するようにした従来例において、
距離ｄに対する積分手段５出力Ｖ、は第７図に示すよう
になっており、距離ｄが大きくなって、検知限界Ｑ、（
光信号の変調周波数ｆ０にて決定される値）を過ぎると
、積分手段５出力■、は距離に正比例しなくなり、さら
に距ｔａｄが大きくなると位相差９０°に対応する出力
Ｖ、が得られるようになっている。この場合００点の右
側の範囲は雑音範囲であって、この範囲の積分手段５出
力■、は距離ｄに関する（１ｍを含んでいない、したが
って、判別手段６のスレッシミルドレベルＶｔｈが位相
差φが９０°に対応する積分手段５出力■５よりも大き
く設定される場合において、ａとβとの識別ができなく
なって誤動作が生じるという不都合があった０例えば、
最長検出可能距離を第７図に示すようにＱとした場合に
おいて、Ｑ点よりも近い被検知物体Ｘを検知したいにも
拘わらず、Ｑ点よりも遠い被検知物体Ｘをも検出してし
まうという不都合があった。そこで、最上検出距離を位
相差φが９０°を越えない範囲で検知エリアを設定して
いたが、位相差φが９０’　以上で検知限界Ｑ０までの
範囲（積分手段５出力Ｖ、が距離ｄに正比例する範囲）
の位相差検出手段４出力が有効に利用されないことにな
って、長距離の物体検知ができないという問題があった
。

Ｅ発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、検知限界までの長距離の物体検知が
可能な物体検知装置を提供することにある。

［発明の開示１ （実施例） 第１図は本発明一実施例を示すものであり、従来例と同
様の物体検知装置Ａにおいて、検知波受光手段３出力が
検知限界レベル以下になったことを判別するレベル判別
手段７と、レベル判別手段出カフが得られたときに物体
検知信号が出力されないようにするゲート手段８とを設
けたものであリ、レベル判別手段７は信号レベル検出回
路７ａと、スレッシッルド回路７ｂにて形成され、ゲー
ト手ｙ、８は判別手段６およびレベル判別手＃５１．７
の出力が入力されるＡＮＤ回路にて形成されている。

なお、実施例にあっては、受光手段３の増幅回路３３の
前段でレベル検出を行っているが、後段で行っても良い
。

いま、本発明にあっては、レベル判別手段７によって受
光手段３の周波ｒ＆変換回路３２から出力される中間周
波信号の信号レベル（距離ｄに逆比例する）が所定の検
知限界レベル以下かどうかを判別しており、検知限界レ
ベル以下のときすなわち被検知物体Ｘが位相差φが距離
ｄに正比例する限界値である検出限界Ｑ０よりも遠くに
ある場合に、レベル判別手段７出力がＬレベルになる。

これによってゲート手段８が閉じられて判別手段６から
物体検知信号が出力されても、その物体検知信号を出力
しないようにしている。したがって、判別手段６のスレ
７シヨルドレベルＶｔｈヲｉＩ６＜して第２図に示すよ
うに最長検出可能距離Ｑを検知限界Ｑ。近くに設定した
）７５合にあっても、肢検知物体Ｘが雑音範囲（Ｑ、点
の右側）にあるときの積分手段５出力Ｖｓ（例えば、α
）による誤動作が防止され、検知限界Ｑ。までの長距離
の物体検知が可能な物体検知装置１７Ａが得られること
になる。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、適当な周波数で変調された光信
号を送出する投光手段と、基準光路に設けられた基準波
受光手段と、被検知光路に設けられた検知披受光手段と
、両受光手段出力の位相差を検出する位相差検出手段と
、位相差検出手段出力を積分する積分手段と、積分手段
出力に基いて被検知物体が検知エリア内に存在するかど
うかを判別して物体検知信号を出力する判別手段とより
なる物体検知装置において、検知波受光手段出力が検知
限界レベル以下になったこ−とを判別するレベル判別手
段と、レベル判別手段出力が得られたときに物体検知信
号が出力されないようにするゲート手段とを設けたので
、判別手段のスレツシクルドレベルを高くして最長検出
可能距離を検知限１葦近（に設定した場合にあってら、
液検知物体力ｆ帷音範囲にあるときの積分手段出力によ
る誤動作が防止され、検知限界までの長距離の物体検知
力Ｃ可能な物体検知装置が得られるとν１う効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロック回路図、第２図は同
上の動作説明図、第３図は従来例のプロ・ンク回路図、
ｆＢ４図乃至ｔｊ１１７図は同上の動作説明図である。 １は投光手段、２は基準波受光手段、３は検知波受光手
段、４は位相差検出手段、５は積分手段、６は判別手段
、７はレベル判別手段、８はゲート手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）適当な周波数で変調された光信号を送出する投光
   手段と、基準光路に設けられた基準波受光手段と、被検
   知光路に設けられた検知波受光手段と、両受光手段出力
   の位相差を検出する位相差検出手段と、位相差検出手段
   出力を積分する積分手段と、積分手段出力に基いて被検
   知物体が検知エリア内に存在するかどうかを判別して物
   体検知信号を出力する判別手段とよりなる物体検知装置
   において、検知波受光手段出力が検知限界レベル以下に
   なったことを判別するレベル判別手段と、レベル判別手
   段出力が得られたときに物体検知信号が出力されないよ
   うにするゲート手段とを設けたことを特徴とする物体検
   知装置。