JP2001021650A - 位置検知型通過センサ - Google Patents
位置検知型通過センサInfo
- Publication number
- JP2001021650A JP2001021650A JP11226789A JP22678999A JP2001021650A JP 2001021650 A JP2001021650 A JP 2001021650A JP 11226789 A JP11226789 A JP 11226789A JP 22678999 A JP22678999 A JP 22678999A JP 2001021650 A JP2001021650 A JP 2001021650A
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- JP
- Japan
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- light
- sensor
- sensors
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- reflected
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】物体の通過および、通過位置をもを検出するセ
ンサにおいて、検出領域を構造物で囲んで構成するので
はなく、光ビームを走査するなどの手段により検出領域
を構成し、設置したことで、邪魔にならないセンサを実
現する。 【解決手段】 センサユニット２個を所定の間隔をおい
て設置し、両方のセンサの投光ビームをオーバーラップ
させて検出エリアを構成する。投光ビームが、通過物体
により拡散反射される光を受光し、そのときの角度とセ
ンサ間の距離から通過点を求める。
ンサにおいて、検出領域を構造物で囲んで構成するので
はなく、光ビームを走査するなどの手段により検出領域
を構成し、設置したことで、邪魔にならないセンサを実
現する。 【解決手段】 センサユニット２個を所定の間隔をおい
て設置し、両方のセンサの投光ビームをオーバーラップ
させて検出エリアを構成する。投光ビームが、通過物体
により拡散反射される光を受光し、そのときの角度とセ
ンサ間の距離から通過点を求める。
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位置検知型センサ
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位置検知型センサ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の通過センサで、比較的広い通過検
出検出エリアを有するものとして、光電スイッチを重ね
た、いわゆる、エリアセンサがあるが、通過位置の検出
は、一般に必要とされていないが、一軸だけ可能であ
る。通過位置を二次元で検出可能なものとして、図５
の、通過位置検知型センサがある。これは、投光ビーム
を走査する投光部と、投光ビームの反射光を投光と同軸
で受光する受光部とを有するユニットを２個と、回帰反
射板とから、棒状のセンサを構成し、このセンサを二個
対向させて検出エリアを構成する。通過物体の無いとき
は、投光ビームは相手かたの回帰反射板によって反射さ
れ、受光部は反射される光を受光している。通過物体に
よって遮光されることで、物体の通過と通過位置を検出
するものである。（例えば、特願平１１−１１２７１９
参照）
出検出エリアを有するものとして、光電スイッチを重ね
た、いわゆる、エリアセンサがあるが、通過位置の検出
は、一般に必要とされていないが、一軸だけ可能であ
る。通過位置を二次元で検出可能なものとして、図５
の、通過位置検知型センサがある。これは、投光ビーム
を走査する投光部と、投光ビームの反射光を投光と同軸
で受光する受光部とを有するユニットを２個と、回帰反
射板とから、棒状のセンサを構成し、このセンサを二個
対向させて検出エリアを構成する。通過物体の無いとき
は、投光ビームは相手かたの回帰反射板によって反射さ
れ、受光部は反射される光を受光している。通過物体に
よって遮光されることで、物体の通過と通過位置を検出
するものである。（例えば、特願平１１−１１２７１９
参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通過位置を二次元で検
出可能な従来の方式では、回帰反射板を使用するため、
反射光をＳ／Ｎ比良く受光でき、広い検出エリアを構成
できるなどの利点がある反面、用途によっては、センサ
ポールが邪魔になったり、設置や固定が面倒であるなど
の問題点があった。また、センサポールやその固定金
具、投受光ユニットが一対のセンサに４個必要であるな
どコストが高くなるなどの問題点もあった。本発明は、
上記の欠点を取り除き、回帰反射板を必要とせず、２個
のセンサユニットのみで構成できる、安価で設置の容易
な、位置検知型通過センサを提供することを目的として
いる。
出可能な従来の方式では、回帰反射板を使用するため、
反射光をＳ／Ｎ比良く受光でき、広い検出エリアを構成
できるなどの利点がある反面、用途によっては、センサ
ポールが邪魔になったり、設置や固定が面倒であるなど
の問題点があった。また、センサポールやその固定金
具、投受光ユニットが一対のセンサに４個必要であるな
どコストが高くなるなどの問題点もあった。本発明は、
上記の欠点を取り除き、回帰反射板を必要とせず、２個
のセンサユニットのみで構成できる、安価で設置の容易
な、位置検知型通過センサを提供することを目的として
いる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】図３のように、２個を所
定の間隔をおいて設置し、両方のセンサの投光ビームを
オーバーラップさせて検出エリアを構成する。投光ビー
ムが通過物体により反射される光を受光し、そのときの
角度とセンサ間の距離から通過点を求める。
定の間隔をおいて設置し、両方のセンサの投光ビームを
オーバーラップさせて検出エリアを構成する。投光ビー
ムが通過物体により反射される光を受光し、そのときの
角度とセンサ間の距離から通過点を求める。
【０００５】
【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は、センサユニットの主要部である、投
受光ユニットの機構部を示す平面図である。図におい
て、１はレーザダイオードとコリメートレンズからなる
投光部で、レーザダイオードから発せられた光は、平行
光線となり出射される。この光は、図４の投光回路によ
り所定の周波数で変調されている。出射された投光ビー
ムは、ミラー２、３で折り曲げられ、光ビーム走査器４
のミラーによって、扇状に走査され、センサユニットの
外部へ出射される。この投光ビームは、通過物体に当た
ると拡散反射され、その一部は、光ビーム走査器４のミ
ラーに戻って来る。図において、太い実線は投光ビーム
を、点線は通過物体に当たり反射された光の一部が、光
ビーム走査器４のミラー、受光レンズ５を通過して受光
素子６に至り、電気信号に変換される径路を示す。投光
と受光は、同一ミラーで行われ、同軸であるため、受光
の視野は狭く、外乱光の影響を受けにくい受光が可能と
なっている。受光素子６の前には、投光されるレーザ光
を通過させる光学的バンドパスフイルターが、また、受
光素子からの電気信号にたいしては、レーザ光を変調し
た周波数を通過させる電気的バンドパスフイルターが、
配置され所定の信号を識別する。
詳述する。図１は、センサユニットの主要部である、投
受光ユニットの機構部を示す平面図である。図におい
て、１はレーザダイオードとコリメートレンズからなる
投光部で、レーザダイオードから発せられた光は、平行
光線となり出射される。この光は、図４の投光回路によ
り所定の周波数で変調されている。出射された投光ビー
ムは、ミラー２、３で折り曲げられ、光ビーム走査器４
のミラーによって、扇状に走査され、センサユニットの
外部へ出射される。この投光ビームは、通過物体に当た
ると拡散反射され、その一部は、光ビーム走査器４のミ
ラーに戻って来る。図において、太い実線は投光ビーム
を、点線は通過物体に当たり反射された光の一部が、光
ビーム走査器４のミラー、受光レンズ５を通過して受光
素子６に至り、電気信号に変換される径路を示す。投光
と受光は、同一ミラーで行われ、同軸であるため、受光
の視野は狭く、外乱光の影響を受けにくい受光が可能と
なっている。受光素子６の前には、投光されるレーザ光
を通過させる光学的バンドパスフイルターが、また、受
光素子からの電気信号にたいしては、レーザ光を変調し
た周波数を通過させる電気的バンドパスフイルターが、
配置され所定の信号を識別する。
【０００６】通過物体が無い場合、反射光は無いか、あ
っても、速くの物体からのものであり、受光量は距離の
二乗に反比例して減衰するため、ごく微弱な反射光とな
り、受光レベルが低く、通過物体と識別できる。この受
光時の角度を、センサ制御部のマイコンが角度検知器か
らの出力信号を受け、メモリに記憶する。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、位置検出用ダイオード（ＰＳ
Ｄ）を利用する方式等種々の方式があるが、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。
っても、速くの物体からのものであり、受光量は距離の
二乗に反比例して減衰するため、ごく微弱な反射光とな
り、受光レベルが低く、通過物体と識別できる。この受
光時の角度を、センサ制御部のマイコンが角度検知器か
らの出力信号を受け、メモリに記憶する。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、位置検出用ダイオード（ＰＳ
Ｄ）を利用する方式等種々の方式があるが、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３により、位置検出の方法にについ
て説明する。上記のセンサ７Ａと７Ｂは、所定の間隔Ｄ
をおいて左右に配置される。２台のセンサユニットから
出射される投光ビームの、オーバーラップする範囲が、
通過物体の位置を検出できる検出エリアを構成する。図
３では、斜線の部分である。ここに、通過物体が無けれ
ば、センサユニット７Ａと７Ｂには、投光ビームの反射
光は、受光されない。、通過物体８が図３に示すよう
に、検出エリアに存在する時は、センサユニット７Ａ
は、光ビームの投光角度θ１で、通過物体からの反射光
を受光する。同様に、センサユニット７Ｂにおいては、
光ビームの投光角度がθ２のとき、通過物体からの、反
射光を受光する。このようにして得られた、θ１とθ２
のデータおよび、Ｄ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、このセンサを使用する
には、投光ビームを反射する壁のようなものが、近くに
あってはならない。
て説明する。上記のセンサ７Ａと７Ｂは、所定の間隔Ｄ
をおいて左右に配置される。２台のセンサユニットから
出射される投光ビームの、オーバーラップする範囲が、
通過物体の位置を検出できる検出エリアを構成する。図
３では、斜線の部分である。ここに、通過物体が無けれ
ば、センサユニット７Ａと７Ｂには、投光ビームの反射
光は、受光されない。、通過物体８が図３に示すよう
に、検出エリアに存在する時は、センサユニット７Ａ
は、光ビームの投光角度θ１で、通過物体からの反射光
を受光する。同様に、センサユニット７Ｂにおいては、
光ビームの投光角度がθ２のとき、通過物体からの、反
射光を受光する。このようにして得られた、θ１とθ２
のデータおよび、Ｄ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、このセンサを使用する
には、投光ビームを反射する壁のようなものが、近くに
あってはならない。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、以上説明したよう
に、、運搬や設置が簡単にできる、通過物体の通過位置
を検出する小型のセンサを実現できた。さらに、下記の
ような効果も得られている。
に、、運搬や設置が簡単にできる、通過物体の通過位置
を検出する小型のセンサを実現できた。さらに、下記の
ような効果も得られている。
【０００９】２ｋＨｚの共振型高速光走査器を使用した
例では、、光走査角度４０度で、一対のセンサを、５メ
ートルの間隔で設置し、図３の検出範囲を秒速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、数センチメートル以内の誤差で検出することが
出来た。
例では、、光走査角度４０度で、一対のセンサを、５メ
ートルの間隔で設置し、図３の検出範囲を秒速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、数センチメートル以内の誤差で検出することが
出来た。
【００１０】この、位置検知型通過センサを、適当な間
隔で二台以上使用すれば、通過物体の飛翔方向、径路や
速度を知ることが可能であり、野球やゴルフの練習用な
ど、種々の応用が考えられる。
隔で二台以上使用すれば、通過物体の飛翔方向、径路や
速度を知ることが可能であり、野球やゴルフの練習用な
ど、種々の応用が考えられる。
【図１】投受光ユニットの平面図である。
【図２】投受光ユニットの側面図である。
【図３】本センサの設置例および位置検出方法の説明図
ある。
ある。
【図４】センサユニットの制御部を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】従来例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA34 AA67 BB15 DD02 FF05 FF09 FF12 FF24 GG06 HH04 HH12 JJ01 JJ08 JJ15 KK01 LL22 LL61 MM02 MM16 PP22 UU06 5J084 AA02 AA04 AA10 AB17 AD03 AD07 BA03 BA11 BA43 BA47 BA49 BA60 BB02 BB20 BB40
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザビームを走査する手段と、走査し
たレーザ光が物体に当たり反射される光を、投光ビーム
と同軸で受光し電気信号に変換する受光部と、投光ビー
ムの走査角度をリアルタイムで出力する角度検出器を、
主たる要素として構成するセンサユニットを、二個、所
定の距離をおいて対向させ、両センサの走査されるレー
ザビームが、オーバーラップする範囲が検出エリアであ
る位置検知型通過センサにおいて、二個のセンサユニッ
トが通過物体から、投光ビームの反射光を受光したとき
の角度データと、二個のセンサ間の距離から、その交点
を、通過物体の通過位置として検出することを、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 |
|---|---|---|---|
| JP11226789A JP2001021650A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 位置検知型通過センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11226789A JP2001021650A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 位置検知型通過センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021650A true JP2001021650A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16850651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11226789A Pending JP2001021650A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 位置検知型通過センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001021650A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103206967A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | 联想(北京)有限公司 | 一种确定传感器设置位置的方法及装置 |
| CN111521281A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-11 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 红外测温系统及其测温方法 |
-
1999
- 1999-07-06 JP JP11226789A patent/JP2001021650A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103206967A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | 联想(北京)有限公司 | 一种确定传感器设置位置的方法及装置 |
| CN111521281A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-11 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 红外测温系统及其测温方法 |
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Legal Events
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