JP2000266544A - 位置検知型通過センサ - Google Patents
位置検知型通過センサInfo
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- JP2000266544A JP2000266544A JP11271999A JP11271999A JP2000266544A JP 2000266544 A JP2000266544 A JP 2000266544A JP 11271999 A JP11271999 A JP 11271999A JP 11271999 A JP11271999 A JP 11271999A JP 2000266544 A JP2000266544 A JP 2000266544A
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- Japan
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- passing
- units
- passing object
- light
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】物体の通過のみならす、通過位置をも検出する
通過センサにおいて，検出領域の上下左右にセンサを配
置することなく，上下または左右のみにセンサを配置す
ることにより，物体の通過位置を検出可能な通過センサ
を実現する。 【解決手段】投受光ユニット１１を上下に２個有し，そ
の間に回帰反射板を有するセンサユニットを２個対向さ
せて物体の通過を検出する領域を形成し、物体の通過に
より遮光されて反射光の戻ってこない角度を二個以上の
センサユニットで検出しその角度から物体の通過位置を
計算で求める。
通過センサにおいて，検出領域の上下左右にセンサを配
置することなく，上下または左右のみにセンサを配置す
ることにより，物体の通過位置を検出可能な通過センサ
を実現する。 【解決手段】投受光ユニット１１を上下に２個有し，そ
の間に回帰反射板を有するセンサユニットを２個対向さ
せて物体の通過を検出する領域を形成し、物体の通過に
より遮光されて反射光の戻ってこない角度を二個以上の
センサユニットで検出しその角度から物体の通過位置を
計算で求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の領域を通過
する物体を検出する通過センサにおいて、通過物体の通
過位置をも検出することの出来る通過センサに関する。
する物体を検出する通過センサにおいて、通過物体の通
過位置をも検出することの出来る通過センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の通過センサは、図４のように、多
光軸投光器と多光軸受光器を対向させ、通過物体により
投光ビーム１６が遮光されることにより、通過物体を検
出していた。また遮光された光軸の位置から通過物体の
通過位置を検知していたが、光軸方向の通過位置が判ら
ず位置検知能力としては不完全なものであった。また、
図５のように、光軸方向の通過位置を検出する方法とし
て、図５のように多光軸投光器と多光軸受光器を水平方
向および垂直（天地）方向に配置して、通過物体の通過
位置を検知することも考えられたが、通路やコンベア等
での使用を考えても判るように、天地方向にセンサを設
置できない場合が多く実用化されていない。
光軸投光器と多光軸受光器を対向させ、通過物体により
投光ビーム１６が遮光されることにより、通過物体を検
出していた。また遮光された光軸の位置から通過物体の
通過位置を検知していたが、光軸方向の通過位置が判ら
ず位置検知能力としては不完全なものであった。また、
図５のように、光軸方向の通過位置を検出する方法とし
て、図５のように多光軸投光器と多光軸受光器を水平方
向および垂直（天地）方向に配置して、通過物体の通過
位置を検知することも考えられたが、通路やコンベア等
での使用を考えても判るように、天地方向にセンサを設
置できない場合が多く実用化されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に上下、左右にセンサを配置することなく、通過物体の
通過位置を検出できる位置検知型通過センサを提供する
ことにある。
に上下、左右にセンサを配置することなく、通過物体の
通過位置を検出できる位置検知型通過センサを提供する
ことにある。
【０００４】また、従来方法では、測定領域が広くなる
程、また小さな通過物体を検出しようとする程、光軸数
を増加させる必要があり、コストが上昇するが、本発明
では、広い測定領域の中での小さな通過物体を検知する
場合でも、コストの上昇は少ない。
程、また小さな通過物体を検出しようとする程、光軸数
を増加させる必要があり、コストが上昇するが、本発明
では、広い測定領域の中での小さな通過物体を検知する
場合でも、コストの上昇は少ない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、通過物体を２箇以上の投受光ユニットで検出
し、その各々の検出角度の交点から通過物体の通過位置
を算出する。これにより水平方向または、垂直方向の何
れかのセンサで通過位置を測定することが可能となり、
ほとんどの場所に設置できるようになる。また測定領域
が大きくなっても、小さな通過物体を検出する場合で
も、投受光ユニットの数は増えず、反射板のサイズが大
きくなるだけなのでコストの上昇は少ない。
ために、通過物体を２箇以上の投受光ユニットで検出
し、その各々の検出角度の交点から通過物体の通過位置
を算出する。これにより水平方向または、垂直方向の何
れかのセンサで通過位置を測定することが可能となり、
ほとんどの場所に設置できるようになる。また測定領域
が大きくなっても、小さな通過物体を検出する場合で
も、投受光ユニットの数は増えず、反射板のサイズが大
きくなるだけなのでコストの上昇は少ない。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施例に基づいて詳
述する。図１において、レーザダイオード１から発せら
れた光は、コリメートレンズ２で平行光線に変換され、
ハーフミラー５を通過した後、光ビーム走査器３のミラ
ーで扇状に走査され、投受光ユニット１１の外部へ出射
される。この投光ビーム８は、測定領域を構成する他方
のセンサユニット内の回帰反射板１０で反射され、光ビ
ーム走査器３のミラーに戻って来る。その後ハーフミラ
ー５で反射され、受光レンズ６により受光素子７に集光
される。投光ビームが通過物体に当たると反射光は激減
し通過物体を検出できる。このときの角度を角度検知器
４の出力としてセンサは記憶する。角度検知器として
は，光ビーム走査器のミラーの角度を検出するもので、
静電容量式，電磁式，位置検出光ダイオード（ＰＳＤ）
を利用する方式等種々の方式が考えられるが，検出速
度，精度、コストなど要求される仕様にあったものを採
用すれば良い。
述する。図１において、レーザダイオード１から発せら
れた光は、コリメートレンズ２で平行光線に変換され、
ハーフミラー５を通過した後、光ビーム走査器３のミラ
ーで扇状に走査され、投受光ユニット１１の外部へ出射
される。この投光ビーム８は、測定領域を構成する他方
のセンサユニット内の回帰反射板１０で反射され、光ビ
ーム走査器３のミラーに戻って来る。その後ハーフミラ
ー５で反射され、受光レンズ６により受光素子７に集光
される。投光ビームが通過物体に当たると反射光は激減
し通過物体を検出できる。このときの角度を角度検知器
４の出力としてセンサは記憶する。角度検知器として
は，光ビーム走査器のミラーの角度を検出するもので、
静電容量式，電磁式，位置検出光ダイオード（ＰＳＤ）
を利用する方式等種々の方式が考えられるが，検出速
度，精度、コストなど要求される仕様にあったものを採
用すれば良い。
【０００７】次に図２により位置検出の方法にについて
説明する。上記の投受光ユニット１１を図２に示すよう
に、上下に所定の間隔で配置する。回帰反射板１０は２
台の投受光ユニットに対して共通に使われている。ここ
で、通過物体１３が無ければ、投受光ユニット（１）、
（２）では、走査された光ビームは回帰反射板１０によ
って反射され反射光は連続して受光されるが、通過物体
１３が走査領域に存在する時は、投受光ユニット（１）
の光ビームはθ１で通過物体１３に遮られ、反射光は投
受光ユニット（１）に戻らない。同様に、投受光ユニッ
ト（２）においては、光ビームはθ２で通過物体１３に
遮られ、反射光は投受光ユニット（２）に戻らない。こ
のように得られたθ１とθ２のデータを用いれば、通過
物体の位置はその交点として算出できる。但し、この図
の構成では、測定領域は投受光ユニット（１）と投受光
ユニット（２）の光ビームの両方が走査する三角形の範
囲に限定される。
説明する。上記の投受光ユニット１１を図２に示すよう
に、上下に所定の間隔で配置する。回帰反射板１０は２
台の投受光ユニットに対して共通に使われている。ここ
で、通過物体１３が無ければ、投受光ユニット（１）、
（２）では、走査された光ビームは回帰反射板１０によ
って反射され反射光は連続して受光されるが、通過物体
１３が走査領域に存在する時は、投受光ユニット（１）
の光ビームはθ１で通過物体１３に遮られ、反射光は投
受光ユニット（１）に戻らない。同様に、投受光ユニッ
ト（２）においては、光ビームはθ２で通過物体１３に
遮られ、反射光は投受光ユニット（２）に戻らない。こ
のように得られたθ１とθ２のデータを用いれば、通過
物体の位置はその交点として算出できる。但し、この図
の構成では、測定領域は投受光ユニット（１）と投受光
ユニット（２）の光ビームの両方が走査する三角形の範
囲に限定される。
【０００８】図２は、説明の便宜上簡略化してあるが，
実際の構成は，図３に示すように、投受光ユニット二個
と回帰反射板が筐体に収められセンサユニット１２を構
成する。このセンサユニット二個を対向させて設置し，
投光ビームが相手方の回帰反射板に当たるよう光軸の調
整を行う。投受光ユニットは図３正面図の斜線で示すよ
うに、それぞれ重複するように作られているため、通過
物体に対し不感帯はなく、略センサユニットに挟まれた
領域が検出エリアとなる。通過位置の検出は、領域１３
では投受光ユニット（１）および（３）が通過物体を検
出するように、検出領域内のどこでも必ず二個以上の投
受光ユニットで通過物体の角度を検出できるため、計算
で求めることができる。
実際の構成は，図３に示すように、投受光ユニット二個
と回帰反射板が筐体に収められセンサユニット１２を構
成する。このセンサユニット二個を対向させて設置し，
投光ビームが相手方の回帰反射板に当たるよう光軸の調
整を行う。投受光ユニットは図３正面図の斜線で示すよ
うに、それぞれ重複するように作られているため、通過
物体に対し不感帯はなく、略センサユニットに挟まれた
領域が検出エリアとなる。通過位置の検出は、領域１３
では投受光ユニット（１）および（３）が通過物体を検
出するように、検出領域内のどこでも必ず二個以上の投
受光ユニットで通過物体の角度を検出できるため、計算
で求めることができる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、以上説明したように天
地方向にセンサを配置することなく、通過物体の通過位
置を検出することができ、下記のような効果も得られ
た。
地方向にセンサを配置することなく、通過物体の通過位
置を検出することができ、下記のような効果も得られ
た。
【００１０】共振型高速光走査器を使用した例では、２
メートル×４メートルの検出範囲で秒速５０メートルで
通過する直径１０センチメートルの球体の通過位置を数
センチメートルの精度で検出することが出来た。また、
測定領域の拡大に対するコストの増加分は、回帰反射板
とセンサユニットの筐体の寸法の変更のみで非常に少な
くて済む。
メートル×４メートルの検出範囲で秒速５０メートルで
通過する直径１０センチメートルの球体の通過位置を数
センチメートルの精度で検出することが出来た。また、
測定領域の拡大に対するコストの増加分は、回帰反射板
とセンサユニットの筐体の寸法の変更のみで非常に少な
くて済む。
【００１１】この位置検知型通過センサを適当な間隔で
二台使用すれば、通過物体の飛翔方向や速度を知ること
も可能であり種々の用途が考えられる。
二台使用すれば、通過物体の飛翔方向や速度を知ること
も可能であり種々の用途が考えられる。
【図１】本発明の投受光ユニットの概略図
【図２】通過物体の位置検出の原理図
【図３】センサユニット２台による通過位置検出知型セ
ンサの構成図
ンサの構成図
【図４】従来例
【図５】同上の別の例の説明図
１ レーザダイオード ２ コリメートレンズ ３ 光ビーム走査器 ４ 角度検知器 ５ ハーフミラー ６ 受光レンズ ７ 受光素子 ８ 投光ビーム ９ 反射光 １０ 回帰反射板 １１ 投受光ユニット １２ センサユニット １３ 通過物体 １４ 多光軸投光器 １５ 多光軸受光器
Claims (2)
- 【請求項１】 投受光ユニット（１１）二個と回帰反射
板（１０）を主たる要素として構成されるセンサユニッ
ト（１２）を二個対向させ，その間を検出エリアとする
通過センサにおいて，二個以上の投受光ユニットが通過
物体によって遮光されたときの角度データから、通過物
体の通過位置を検出することを特徴とする位置検知型通
過センサ。 - 【請求項２】各センサユニットが受け持つ検出領域を、
重複させることにより，検出の不感帯を無くしたことを
特徴とする位置検知型通過センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11271999A JP2000266544A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 位置検知型通過センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11271999A JP2000266544A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 位置検知型通過センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266544A true JP2000266544A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=14593819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11271999A Pending JP2000266544A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 位置検知型通過センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266544A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009288182A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Stanley Electric Co Ltd | 物体検出システム、物体検出方法及び受光装置 |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP11271999A patent/JP2000266544A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009288182A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Stanley Electric Co Ltd | 物体検出システム、物体検出方法及び受光装置 |
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