JP2005227018A - Object detection sensor - Google Patents

Object detection sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2005227018A
JP2005227018A JP2004033495A JP2004033495A JP2005227018A JP 2005227018 A JP2005227018 A JP 2005227018A JP 2004033495 A JP2004033495 A JP 2004033495A JP 2004033495 A JP2004033495 A JP 2004033495A JP 2005227018 A JP2005227018 A JP 2005227018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
detection
determination section
object detection
detection sensor
Prior art date
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
Application number
JP2004033495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Takenaka
泰雅 竹中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hosiden Corp
Original Assignee
Hosiden Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hosiden Corp filed Critical Hosiden Corp
Priority to JP2004033495A priority Critical patent/JP2005227018A/en
Publication of JP2005227018A publication Critical patent/JP2005227018A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an object detection sensor capable of stable operation while preferably detecting the object without receiving affection of external light disturbance, reducing power consumption, without fluctuation of detection performance against the voltage fluctuation of a power source. <P>SOLUTION: The object detection sensor comprises a light projection means for irradiating the object with infrared rays; a light receiving means for receiving the reflected infrared rays from the irradiated object, and outputting the detection signal by photoelectrically transducing the reflected light; and a control means for controlling the light projection means and the light receiving means. Herein, the first decision interval T1 for confirming the detection pulse of the detection signal outputted by receiving the reflected light, and the object detection decision interval T8 provided successively with the first decision interval T1, and a second decision interval T28 for confirming no pulse of the detection signal by the reflected light. Thereby, the detection of the object is determined. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、物体検知センサに関し、被検知物に赤外光を照射する投光手段と、前記被検知物に当たって反射した前記赤外光の反射光を受光し、前記反射光を光電変換して前記被検知物の検知信号を出力する受光手段と、前記投光手段と前記受光手段を制御する制御手段とを備えた物体検知センサに関する。   The present invention relates to an object detection sensor, a light projecting means for irradiating a detected object with infrared light, a reflected light of the infrared light reflected by the detected object, and a photoelectric conversion of the reflected light. The present invention relates to an object detection sensor including a light receiving unit that outputs a detection signal of the object to be detected, a light projecting unit, and a control unit that controls the light receiving unit.

投光器と受光器とを組み合わせて構成された物体検知センサは、さまざまな用途に活用されている。例えば、小便器から離れた際に水を流す自動水洗便器や、手をかざした場合に蛇口から水が流れる自動水栓、人が近づいた場合に扉が開く自動ドア、入室した場合に点灯する照明装置などを制御するための物体検知用として広く活用されている。特に、近年は、環境問題に対する意識も高まり、物体検知サンサによる制御によって、電気、水道などの資源の活用を省力化する動きがさらに広がっている。   An object detection sensor configured by combining a projector and a light receiver is used in various applications. For example, an automatic flush toilet that allows water to flow when leaving the urinal, an automatic faucet that allows water to flow from a faucet when the hand is held over, an automatic door that opens when a person approaches, or lights when entering a room It is widely used for object detection for controlling lighting devices and the like. In particular, in recent years, awareness of environmental issues has increased, and there has been a further movement toward saving labor in the use of resources such as electricity and water by control using object detection sensors.

しかし、このような装置を使用する場所においては、物体検知センサの投光器以外にも、光源が存在するのが常である。太陽光や、室内の蛍光灯、白熱灯などの多様な光源が存在する。これらは、時に物体検知センサの受光器に外乱光として入射し、物体検知センサを反応させてしまう。この誤検知によって、制御した装置が誤動作を起こし、不必要な水を流したり、不要な照明を点灯させてしまう。このように、従来より、物体検知センサにとって、外乱光による誤検知が問題とされてきた。   However, in a place where such an apparatus is used, a light source is usually present in addition to the projector of the object detection sensor. There are various light sources such as sunlight, indoor fluorescent lamps, and incandescent lamps. These sometimes enter the light receiver of the object detection sensor as disturbance light and cause the object detection sensor to react. This erroneous detection causes the controlled device to malfunction, causing unnecessary water to flow or turning on unnecessary illumination. Thus, conventionally, erroneous detection due to ambient light has been a problem for object detection sensors.

また、物体検知センサはその用途より、連続的もしくは断続的に、常に継続して物体を検知する必要がある。そして、物体検知センサは、電気的に駆動されるので、その継続した動作に電気エネルギーを消費する。従って、物体検知センサ自体を省電力化することも重要な課題である。
さらに、物体検知センサは、しばしば、制御される装置とは離れた場所に設置される。例えば、自動ドアで、人の存在を検知するセンサは、ドアの上方に配置し、ドアの駆動装置や制御装置は、床下に設置することがある。
このような物体検知センサの電源には、しばしば電池が使用される。そして、電池は容量が限られたものであり、電池切れや、電池交換などのメンテナンスを考慮すると、省電力化が重要である。また、電池には、その出力電圧が時間の経過によって降下したり、温度等の環境によって変動する特性がある。従って、物体検知センサを長期間に亘って安定して動作し続けるように構成するためにも省電力化が重要である。
In addition, the object detection sensor needs to always detect an object continuously or intermittently depending on its application. Since the object detection sensor is electrically driven, the electric energy is consumed for the continuous operation. Therefore, it is an important issue to save power in the object detection sensor itself.
In addition, object detection sensors are often installed at a location remote from the device being controlled. For example, in an automatic door, a sensor that detects the presence of a person may be disposed above the door, and a door drive device or control device may be installed under the floor.
A battery is often used as a power source for such an object detection sensor. And since the capacity | capacitance of a battery is limited, considering maintenance, such as running out of a battery or battery replacement, power saving is important. In addition, the battery has a characteristic that its output voltage drops over time or fluctuates depending on the environment such as temperature. Therefore, it is important to save power in order to configure the object detection sensor so as to continue to operate stably over a long period of time.

このような課題に鑑みて、外乱光に強く、また、消費電力を抑えた物体検知センサとして、特許文献1(特開2002−48877号公報)に記載されたようなものがある。この物体検知装置では、投光器が投光を行っていない時(第1受光タイミング)と、投光を行っている時(第2受光タイミング)とに、それぞれ、受光器を駆動状態にして、第1受光タイミングでの受光結果と、第2受光タイミングでの受光結果との組み合わせに基づいて物体を検知する物体検知装置が提案されている。具体的には、第2受光タイミングで受光があったとしても、第1受光タイミングで受光があれば、外乱光の影響であると判断し、物体検知装置としては、物体なしとの出力をするように構成しているものである。
また、受光器を駆動状態にする(電源を投入する)期間と、駆動状態にしない(電源を投入しない)期間を設けて、消費電力を低減することが提案されている。
In view of such a problem, there is an object detection sensor which is strong against disturbance light and has low power consumption as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-48877). In this object detection device, when the light projector is not projecting light (first light reception timing) and when it is performing light projection (second light reception timing), the light receiver is in a driving state, respectively. There has been proposed an object detection device that detects an object based on a combination of a light reception result at one light reception timing and a light reception result at a second light reception timing. Specifically, even if light is received at the second light receiving timing, if there is light received at the first light receiving timing, it is determined that there is an influence of disturbance light, and the object detection device outputs that there is no object. It is comprised as follows.
In addition, it has been proposed to reduce power consumption by providing a period in which the optical receiver is in a driving state (turning on the power) and a period in which the light receiver is not in a driving state (not turning on the power).

特開2002−48877号公報(段落番号[0006]〜[0010]、[0041]、[0055]、図4、図5)JP 2002-48877 A (paragraph numbers [0006] to [0010], [0041], [0055], FIGS. 4 and 5)

しかし、特許文献1において提案された構成では、検知位置に物体がない状態で、第1受光タイミングでは外乱光が無く、第2受光タイミングでは外乱光が入射したような場合では、やはり、誤った検知をしてしまうことになる。すなわち、単に2種類の受光タイミングを有しているのみで、正規の反射光と外乱光とを区別することは困難であるといえる。また、駆動状態と非駆動状態とを設けることで消費電力は低減できるが、長期使用での電池の消耗による電源電圧の変化によって生じる検知性能の低下などは、解消できていない。従って、長期間に亘って物体検知センサの感度、例えば、検知距離の一定化などの安定性を確保しているとは言えないものである。   However, in the configuration proposed in Patent Document 1, there is no disturbance light at the first light reception timing and no disturbance light is incident at the second light reception timing in the state where there is no object at the detection position. It will be detected. That is, it can be said that it is difficult to distinguish between regular reflected light and disturbance light only by having two kinds of light reception timings. In addition, although the power consumption can be reduced by providing a driving state and a non-driving state, a decrease in detection performance caused by a change in power supply voltage due to battery consumption during long-term use cannot be eliminated. Accordingly, it cannot be said that the sensitivity of the object detection sensor, for example, stability such as a constant detection distance is secured over a long period of time.

本発明の目的は、上記問題点に鑑みて、外乱光の影響を受けることなく良好に物体を検知し、消費電力を低減し、電源電圧変動等に対しても検知性能が変動せず、安定して動作することができる物体検知センサを提供する点にある。   In view of the above problems, the object of the present invention is to detect an object satisfactorily without being affected by ambient light, reduce power consumption, and the detection performance does not fluctuate even when the power supply voltage fluctuates. Therefore, it is an object to provide an object detection sensor capable of operating in the same manner.

[第一特徴構成]
上記の目的を達成するため、本発明に係る第一特徴構成は、反射光を受光して出力された検知信号のパルスを確認する第一判断区間と、前記第一判断区間に連続して設けられ、前記反射光による前記検知信号のパルスが存在しないことを確認する第二判断区間とからなる物体検知判定区間によって、被検知物の検知を判定する点にある。
[First feature configuration]
In order to achieve the above object, a first characteristic configuration according to the present invention is provided continuously with a first determination section for receiving a reflected light and confirming a pulse of a detection signal output and the first determination section. The detection of the detected object is determined by an object detection determination section including a second determination section for confirming that there is no pulse of the detection signal due to the reflected light.

[第一特徴構成の作用効果]
本発明に係る第一特徴構成によれば、投受光によって検知信号を得る第一判断区間と、それに連続した第二判断区間とを連続して成る物体検知判定区間を設けて、第一判断区間では、被検知物体からの反射光による検知信号のパルスの存在を確認し、第二判断区間では、前記反射光による前記検知信号のパルスが存在しないことを確認し、両区間の判断結果によって被検知物体の検知判定を行うこととしたので、外乱光の影響を受けることなく良好に物体検知できる物体検知センサを得ることができるという効果が得られる。また、赤外光を照射しない第二判断区間には、投光手段への通電を停止できるので、低消費電力化が図れるという効果も得られる。
[Effects of first feature configuration]
According to the first characteristic configuration of the present invention, an object detection determination section is provided in which a first determination section for obtaining a detection signal by light projection and reception and a second determination section continuous thereto are provided, and the first determination section In the second judgment section, it is confirmed that there is no pulse of the detection signal due to the reflected light from the object to be detected, and it is confirmed that there is no pulse of the detection signal due to the reflected light. Since the detection determination of the detected object is performed, an effect that an object detection sensor that can detect an object satisfactorily without being affected by disturbance light can be obtained. In addition, since the energization to the light projecting means can be stopped in the second determination section in which the infrared light is not irradiated, an effect that the power consumption can be reduced is also obtained.

第一判断区間における赤外光の照射期間中は、常時点灯状態ではなく、点灯期間/消灯期間が混在する。すなわち、被検知物体が存在した場合に、照射した赤外光による反射光が存在する期間と、存在しない期間とが第一判断区間中に存在する。反射光が存在しないと検知信号は初期状態で出力される。反射光が存在すると、反射光を受光して検知信号が有効状態で出力される。再び、反射光がなくなると検知信号は初期状態に戻るので、有効状態の検知信号はパルスとして出力される。第一判断区間中では、このパルスの存在を確認すると共に、赤外光の消灯期間中には、検知信号が初期状態であることも確認する。初期状態でなければ、外乱光に起因するものと判断することができる。このように第一判断区間中で初期状態と、検知パルスの存在を確認する。
また、第二判断区間では、赤外光は照射されないので、反射光は存在しない。従って、第二判断区間中に受光し、検知信号のパルスが出力されたとすれば、それは外乱光に起因すると判断することができる。ここで、第一判断区間中での消灯期間よりも第二判断区間の時間を長くすれば、外乱光に起因する検知信号を検出する確立を高くすることができる。
During the infrared light irradiation period in the first determination section, the lighting period / light-out period are mixed, not the always-on state. That is, when the detected object exists, a period in which reflected light from the irradiated infrared light exists and a period in which there is no light exist in the first determination section. If there is no reflected light, the detection signal is output in the initial state. If there is reflected light, the reflected light is received and the detection signal is output in an effective state. When the reflected light disappears again, the detection signal returns to the initial state, so that the detection signal in the valid state is output as a pulse. During the first determination interval, the presence of this pulse is confirmed, and it is also confirmed that the detection signal is in the initial state during the infrared light extinguishing period. If it is not the initial state, it can be determined that it is caused by disturbance light. In this way, the initial state and the presence of the detection pulse are confirmed in the first determination section.
In the second determination section, no infrared light is irradiated, so there is no reflected light. Therefore, if light is received during the second determination section and a pulse of the detection signal is output, it can be determined that it is caused by disturbance light. Here, if the time in the second determination section is made longer than the turn-off period in the first determination section, it is possible to increase the probability of detecting a detection signal caused by disturbance light.

[第二特徴構成]
本発明に係る第二特徴構成は、上述した第一特徴構成に加えて、第一判断区間に前記検知信号のパルスが複数あり、複数のパルスの並びによって前記被検知物の検知を判定する点にある。
[Second feature configuration]
In the second feature configuration according to the present invention, in addition to the first feature configuration described above, there are a plurality of pulses of the detection signal in the first determination section, and the detection of the detected object is determined by the arrangement of the plurality of pulses. It is in.

[第二特徴構成の作用効果]
本発明に係る第二特徴構成によれば、上述した第一特徴構成に加えて、第一判断区間における検知信号のパルスが複数あるようにして物体を検知するようにしたので、さらに外乱光の影響を受けることなく良好に物体を検知することができる物体検知センサを得ることができる。
第一判断区間における赤外光の照射期間中の、点灯期間/消灯期間の遷移を複数回行い、第一判断区間中の検知信号のパルスが複数回出力されるようにすることで、より外乱光に強くすることができる。すなわち、第一判断区間中に複数個の検知信号のパルスと、パルス間の初期状態とを確認し、さらにそれに連続した第二判断区間中の検知信号の初期状態とを確認して、より正確に判断することが可能となる。従って、外乱光の影響を排除し、飛躍的に誤検知の少ない物体検知センサを提供することが可能となる。
[Effects of the second feature configuration]
According to the second feature configuration of the present invention, in addition to the first feature configuration described above, the object is detected by having a plurality of pulses of the detection signal in the first determination section. An object detection sensor that can detect an object satisfactorily without being affected can be obtained.
By making the transition of the lighting period / extinguishing period multiple times during the infrared light irradiation period in the first judgment section, the detection signal pulse in the first judgment section is output multiple times, so that more disturbance Can be strong against light. That is, the plurality of detection signal pulses and the initial state between the pulses are confirmed during the first determination interval, and the detection signal initial state during the second determination interval is further confirmed. It becomes possible to judge. Therefore, it is possible to provide an object detection sensor that eliminates the influence of disturbance light and dramatically reduces false detections.

[第三特徴構成]
本発明に係る第三特徴構成は、上述した第一特徴構成および第二特徴構成に加えて、第一判断区間および第二判断区間のうち、少なくとも何れか一方を二つ以上含んで、物体検知判定区間を構成してある点にある。
[Third feature configuration]
In addition to the first feature configuration and the second feature configuration described above, the third feature configuration according to the present invention includes at least one of the first judgment section and the second judgment section, and includes object detection. It is in the point which comprises the judgment area.

[第三特徴構成の作用効果]
本発明に係る第三特徴構成によれば、上述した第一特徴構成および第二特徴構成に加えて、第一判断区間および第二判断区間のうち、少なくとも何れか一方を二つ以上含んで、物体検知判定区間を構成したので、さらに外乱光の影響をなくし、良好に物体を検知することができる物体検知センサを得ることができる。
例えば、第一判断区間を2区間設け、その間に第二判断区間を設けて物体検知判定区間を構成するようにすることで、規則的な外乱光が存在しても、良好に外乱光を検出してより正確に判断することが可能である。従って、飛躍的に誤検知の少ない物体検知センサを提供することが可能となるのである。
[Effects of third feature configuration]
According to the third feature configuration according to the present invention, in addition to the first feature configuration and the second feature configuration described above, at least one of the first determination section and the second determination section includes two or more, Since the object detection determination section is configured, it is possible to obtain an object detection sensor that can eliminate the influence of disturbance light and can detect an object satisfactorily.
For example, by providing two first judgment sections and a second judgment section between them to form the object detection judgment section, disturbance light can be detected well even if regular disturbance light exists. It is possible to judge more accurately. Therefore, it is possible to provide an object detection sensor that dramatically reduces false detections.

[第四特徴構成]
本発明に係る第四特徴構成は、上述した第一特徴構成から第三特徴構成に加えて、投光手段により照射される赤外光の光度を一定に保つための定電流制御部を備えた点にある。
[Fourth feature configuration]
The fourth feature configuration according to the present invention includes a constant current control unit for keeping the intensity of infrared light irradiated by the light projecting means constant in addition to the first feature configuration to the third feature configuration described above. In the point.

[第四特徴構成の作用効果]
本発明に係る第四特徴構成によれば、上述した第一特徴構成から第三特徴構成に加えて、投光手段により照射される赤外光の光度を一定に保つための定電流制御部を備えたので、電源電圧が変動した場合でも照射する赤外線の光度を一定に保つことが可能となり、安定して動作する物体検知センサを提供することができる。また、用途に応じて物体検知センサの検出距離を変更したい場合には、定電流制御部の抵抗定数を変更するだけで対応することができ、且つ、変更後も安定動作が可能である。
[Effects of fourth feature configuration]
According to the fourth feature configuration of the present invention, in addition to the first feature configuration to the third feature configuration described above, the constant current control unit for keeping the luminous intensity of the infrared light irradiated by the light projecting means constant. Thus, even when the power supply voltage fluctuates, it is possible to keep the intensity of the infrared rays to be irradiated constant and to provide an object detection sensor that operates stably. Further, when it is desired to change the detection distance of the object detection sensor according to the application, it can be dealt with only by changing the resistance constant of the constant current control unit, and stable operation is possible even after the change.

さらに、本発明における物体検知センサでは、制御手段によって、実際に稼動が必要なときにのみ、投光部、受光部を動作させている。また、投光部、受光部がともに非稼動で、制御手段においても検知データの判断等の処理を行っていない時には、最小限の機能だけを残して、制御手段自身も動作を停止させるようにしている。例えば、タイマー回路だけを残してクロックを停止するスリープ状態に移行させる等の処置をしている。従って、物体検知センサ全体として、低消費電力化が実現できるという効果も得られる。
このように、本発明によれば、外乱光の影響を受けることなく良好に物体を検知し、消費電力を低減し、電源電圧変動等に対しても検知性能が変動せず、安定して動作することができる物体検知センサを提供することができる。
Furthermore, in the object detection sensor according to the present invention, the light projecting unit and the light receiving unit are operated by the control means only when actual operation is required. In addition, when both the light projecting unit and the light receiving unit are inactive and the control unit is not performing processing such as determination of detection data, the control unit itself stops operation with only a minimum function. ing. For example, measures such as shifting to a sleep state in which only the timer circuit is left and the clock is stopped are taken. Therefore, the effect that low power consumption can be realized as the whole object detection sensor is also obtained.
As described above, according to the present invention, an object can be detected satisfactorily without being affected by ambient light, power consumption can be reduced, and the detection performance does not fluctuate even when the power supply voltage fluctuates. It is possible to provide an object detection sensor that can be used.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1に本発明における物体検知センサの概略回路構成図を示す。物体検知センサ100は、コントロール部2、投光部3、受光部4、および不図示の光学系部品や、筐体部品などにより構成されている。そして、投光部3、受光部4をコントロール部2により制御して、検知信号を得る。得られた検知信号をコントロール部2で判断して、被検知物体1の有無を検知する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic circuit configuration diagram of an object detection sensor according to the present invention. The object detection sensor 100 includes a control unit 2, a light projecting unit 3, a light receiving unit 4, and optical system parts (not shown), housing parts, and the like. And the light projection part 3 and the light-receiving part 4 are controlled by the control part 2, and a detection signal is obtained. The control unit 2 determines the obtained detection signal and detects the presence or absence of the detected object 1.

コントロール部2の主要構成物は、制御装置CPU1である。制御装置CPU1は、ASICなどの論理回路で構成しても良いが、本実施例ではマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称す)を用いている。投光部3の主要構成物は、発光素子LED1で、本例では赤外発光ダイオード(以下、赤外LEDと称す)を用いている。受光部4の主要構成物は、受光素子IC1である。本例では、光電変換素子としてフォトダイオードを内蔵したフォトICを用いている。制御装置CPU1は、ポート端子P0、P1、P3より出力する信号により、発光素子LED1と受光素子IC1とを制御し、得られた検知信号をポート端子P2より取り込んで、被検知物体1の有無を検知する。   The main component of the control unit 2 is a control device CPU1. The control device CPU1 may be composed of a logic circuit such as an ASIC, but in this embodiment, a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) is used. The main component of the light projecting unit 3 is a light emitting element LED1, and in this example, an infrared light emitting diode (hereinafter referred to as infrared LED) is used. The main component of the light receiving unit 4 is a light receiving element IC1. In this example, a photo IC including a photodiode is used as the photoelectric conversion element. The control device CPU1 controls the light emitting element LED1 and the light receiving element IC1 by signals output from the port terminals P0, P1, and P3, takes in the obtained detection signal from the port terminal P2, and determines the presence or absence of the detected object 1. Detect.

以下、各部の詳細な動作を説明する。
検知位置10に被検知物体1がある場合、制御装置CPU1のポート端子P0、P1から出力される信号で制御された発光素子LED1から投光された赤外光5は、被検知物体1を照射する。投光された赤外光5は被検知物体1に当たって反射し、反射光6となって受光素子IC1に入射する。本実施例の場合は、反射光は、正反射(鏡面反射)光が主たる光軸となるように不図示の光学系の設計がなされる。もちろん、物体検知センサの用途に応じて拡散反射光を用いるように光軸設計しても良いし、両方を用いるような構成を取ることもできる。受光素子IC1は、受光タイミングに合わせて制御装置CPU1のポート端子P3から出力される信号で駆動されている。受光素子IC1に入射した反射光6は、受光素子IC1に内蔵された高速動作が可能なPINフォトダイオード(フォトダイオードの一種)によって光電変換される。その後、電流−電圧変換、増幅、比較器による2値化などの信号処理がなされて、検知信号を有効パルス(例えば、Low状態のパルス)として出力する。検知位置10に被検知物体1がない場合は、反射光6がないので、受光素子IC1から検知信号は無効状態(例えばHigh状態)のまま出力される。検知信号は、制御装置CPU1のポート端子P2に入力され、制御装置CPU1内で被検知物体1の有無を判定する。
The detailed operation of each part will be described below.
When the detected object 1 is present at the detection position 10, the infrared light 5 projected from the light emitting element LED 1 controlled by a signal output from the port terminals P 0 and P 1 of the control device CPU 1 irradiates the detected object 1. To do. The projected infrared light 5 strikes the object to be detected 1 and is reflected, becomes reflected light 6 and enters the light receiving element IC1. In the case of the present embodiment, the optical system (not shown) is designed so that the reflected light is the main optical axis of the regular reflection (specular reflection) light. Of course, the optical axis may be designed so that diffusely reflected light is used according to the application of the object detection sensor, or a configuration using both is also possible. The light receiving element IC1 is driven by a signal output from the port terminal P3 of the control device CPU1 in accordance with the light receiving timing. The reflected light 6 incident on the light receiving element IC1 is photoelectrically converted by a PIN photodiode (a kind of photodiode) that is built in the light receiving element IC1 and capable of high speed operation. Thereafter, signal processing such as current-voltage conversion, amplification, and binarization by a comparator is performed, and the detection signal is output as an effective pulse (for example, a pulse in a low state). When there is no object 1 to be detected at the detection position 10, since there is no reflected light 6, the detection signal is output from the light receiving element IC1 in an invalid state (for example, a high state). The detection signal is input to the port terminal P2 of the control device CPU1, and the presence or absence of the detected object 1 is determined in the control device CPU1.

以下、図2のタイミングチャートを用いて、より詳細に動作を説明する。
制御装置CPU1のポート端子P0からは、図2の波形21に示す連続パルス信号(バースト波)が出力される。波形21のバースト波は、リモコン用に使用される周波数である33kHz〜40kHzが好適である。本実施例では38kHz、デューティー50%で、期間T1において出力される。期間T2においては、出力停止状態のLow状態(以下、L状態と称す)に制御される。ここで、前記期間T1は、投光期間あるいは第一判断区間、前記期間T2は、非投光期間と称することとする。
Hereinafter, the operation will be described in more detail with reference to the timing chart of FIG.
A continuous pulse signal (burst wave) shown in the waveform 21 of FIG. 2 is output from the port terminal P0 of the control device CPU1. The burst wave of the waveform 21 is preferably 33 kHz to 40 kHz, which is a frequency used for a remote control. In this embodiment, the signal is output in the period T1 with 38 kHz and a duty of 50%. In the period T2, the output is controlled to be in a low state (hereinafter referred to as an L state). Here, the period T1 is referred to as a light projection period or a first determination section, and the period T2 is referred to as a non-light projection period.

制御装置CPU1のポート端子P0から出力された波形21のバースト波は、ベース電流を制限する抵抗R1を介してトランジスタTR1のベースに入力される。トランジスタTR1は、赤外LEDである発光素子LED1の投光を制御するスイッチング素子である。波形21のバースト波がHigh状態(以下、H状態と称す)で、後述する波形22がL状態の時に、トランジスタTR1はオンし、発光素子LED1が点灯する。   The burst wave of the waveform 21 output from the port terminal P0 of the control device CPU1 is input to the base of the transistor TR1 via the resistor R1 that limits the base current. The transistor TR1 is a switching element that controls light projection of the light emitting element LED1 that is an infrared LED. When the burst wave of the waveform 21 is in a high state (hereinafter referred to as an H state) and a waveform 22 described later is in an L state, the transistor TR1 is turned on and the light emitting element LED1 is lit.

発光素子LED1のアノード端子は、電源ラインVccに、カソード端子は、トランジスタTR1のコレクタ端子に接続されている。トランジスタTR1のエミッタ端子は、赤外LEDに流す電流を制御する抵抗R2を介して制御装置CPU1のポート端子P1へ接続されている。すなわち、電源ラインVccより、発光素子LED1、トランジスタTR1、抵抗R2、制御装置CPU1のポート端子P1へと直列の経路を成す。トランジスタTR1がオンの状態で、前記ポート端子P1がL状態となると、前記直列の経路に抵抗R2によって制御される電流が流れて発光素子LED1が点灯する。トランジスタTR1がオンの状態であっても前記ポートP1端子がH状態になると、電流が流れず、発光素子LED1は点灯しない。   The anode terminal of the light emitting element LED1 is connected to the power supply line Vcc, and the cathode terminal is connected to the collector terminal of the transistor TR1. The emitter terminal of the transistor TR1 is connected to the port terminal P1 of the control device CPU1 via a resistor R2 that controls the current flowing through the infrared LED. That is, a series path is formed from the power supply line Vcc to the light emitting element LED1, the transistor TR1, the resistor R2, and the port terminal P1 of the control device CPU1. When the transistor TR1 is on and the port terminal P1 is in the L state, a current controlled by the resistor R2 flows through the series path, and the light emitting element LED1 is lit. Even if the transistor TR1 is on, if the port P1 terminal is in the H state, no current flows and the light emitting element LED1 is not lit.

このように、投光部3は、制御装置CPU1のポート端子P0、P1の出力で発光素子LED1の点灯/消灯を管理することによって制御されている。制御部CPU1のポート端子P1からは、波形22に示すような信号が出力される。すなわち、前記ポート端子P1は、投光期間(第一判断区間)T1中に設けられた期間T3、T5、T7の各期間、L状態のアクティブ状態となる。この期間を、実投光期間と呼ぶ。期間T4、T6の各期間は、H状態の非アクティブ状態となる。この期間を投光休止期間と呼ぶ。本実施例においては、期間T3、T4、T5、T6、T7は、それぞれ600μsずつに制御されている。   As described above, the light projecting unit 3 is controlled by managing lighting / extinguishing of the light emitting element LED1 by the output of the port terminals P0 and P1 of the control device CPU1. A signal as shown by the waveform 22 is output from the port terminal P1 of the control unit CPU1. That is, the port terminal P1 is in the L state active state during each of the periods T3, T5, and T7 provided during the light projection period (first determination section) T1. This period is called an actual light projection period. The periods T4 and T6 are inactive in the H state. This period is called a light projection suspension period. In the present embodiment, the periods T3, T4, T5, T6, and T7 are each controlled by 600 μs.

従って、制御装置CPU1は、600μsのインターバルをおいて、600μsの間、周波数略38kHz、デューティー50%のバースト波で発光素子LED1を3回発光させるように制御する。発光素子LED1が点灯している状態をH状態、消灯している状態をL状態として、発光素子LED1の投光状態を示した波形が、波形23である。すなわち、期間T3、T5、T7とほぼ同時である期間T13、T15、T17に、赤外光5が検知位置10に向かってパルス照射され、期間T4、T6とほぼ同時である期間T14、T16には、赤外光5は照射されない。   Therefore, the control device CPU1 controls the light emitting element LED1 to emit light three times with a burst wave having a frequency of about 38 kHz and a duty of 50% for 600 μs with an interval of 600 μs. A waveform 23 is a waveform showing a light projection state of the light emitting element LED1, where the light emitting element LED1 is in the H state and the light emitting element LED1 is in the L state. That is, in the periods T13, T15, and T17 that are almost simultaneously with the periods T3, T5, and T7, the infrared light 5 is pulsed toward the detection position 10 and in the periods T14 and T16 that are almost simultaneously with the periods T4 and T6. Is not irradiated with infrared light 5.

発光ダイオードは、順方向電流を流すことによって発光する。また、照射する光の光度は、順方向電流の大きさによって決まる。順方向電流が大きくなると照射される赤外光の光度も上昇し、逆に小さくなると、光度は低下する。抵抗R2は、赤外LEDである発光素子LED1に流す順方向電流を定めるための抵抗器である。しかし、電源の仕様が変更された場合や、電源に電池を使用していて、劣化や環境変化が起こった場合などで、電源ラインVccの電圧が変動することがある。そうすると、それに応じて抵抗R2によって定められる順方向電流も変化してしまう。発光素子LED1の光度が変化すると、反射光6の光度も変化するので、その結果として受光素子IC1での受光感度にも影響を与える。例えば、光度上昇によって設計当初の検出距離11が伸びて過度に反応したり、逆に、光度低下によって検出距離11が縮まって、反応しなくなったりするなどの影響がある。その結果、物体検知センサとして誤検知や未検知を誘発する可能性が高くなってしまう。   The light emitting diode emits light by passing a forward current. In addition, the intensity of light to be irradiated is determined by the magnitude of the forward current. When the forward current increases, the intensity of the irradiated infrared light also increases. Conversely, when the forward current decreases, the intensity decreases. The resistor R2 is a resistor for determining a forward current that flows through the light emitting element LED1 that is an infrared LED. However, the voltage of the power supply line Vcc may fluctuate when the specification of the power supply is changed or when a battery is used as the power supply and deterioration or environmental change occurs. As a result, the forward current determined by the resistor R2 also changes accordingly. When the luminous intensity of the light emitting element LED1 changes, the luminous intensity of the reflected light 6 also changes. As a result, the light receiving sensitivity of the light receiving element IC1 is also affected. For example, the detection distance 11 at the initial stage of the design increases due to the increase in luminous intensity and reacts excessively, and conversely, the detection distance 11 contracts due to the decrease in luminous intensity and stops responding. As a result, the possibility of inducing false detection or non-detection as an object detection sensor increases.

そこで、本実施例においては、電源ラインVccの電圧変化に依存せず、抵抗R2で定められる順方向電流を一定にするように、トランジスタTR2を用いて、定電流回路7を構成している。トランジスタTR2は、ベース−エミッタ間の電位VBEを一定に保つことで、抵抗R2の両端の電位を一定に保つので、抵抗R2を流れる順方向電流Iは、式1で示される一定値に保たれる。
I=VBE/R2 ・・・(式1)
Therefore, in this embodiment, the constant current circuit 7 is configured by using the transistor TR2 so that the forward current determined by the resistor R2 is constant without depending on the voltage change of the power supply line Vcc. The transistor TR2 keeps the base-emitter potential VBE constant, thereby keeping the potential at both ends of the resistor R2 constant. Therefore, the forward current I flowing through the resistor R2 is kept at a constant value expressed by Equation 1. Be drunk.
I = V BE / R2 (Formula 1)

このように、順方向電流Iは、抵抗R2のみに依存して設定可能である。従って、電源電圧に対する順方向電流の安定度の向上を図るのみでなく、取り付け場所などに応じて、本物体検知センサの検出距離を変えたいような場合でも容易に対応することができるようになる。製品のラインナップとして、検出距離の異なる物体検知センサを製造するとしても、基本構造は共通化できる。もちろん、可変抵抗器を実装しておいて、調整後に可動部を固定しても良い。このように、検出距離の変更に対しては柔軟で、且つ、環境変動には強いものに構成できるので、本物体検知センサの使用用途を広げることも可能となるのである。   Thus, the forward current I can be set depending only on the resistor R2. Therefore, not only the stability of the forward current with respect to the power supply voltage is improved, but also the case where the detection distance of the object detection sensor is to be changed according to the installation location can be easily handled. Even when manufacturing object detection sensors with different detection distances as a product lineup, the basic structure can be shared. Of course, a variable resistor may be mounted and the movable part may be fixed after adjustment. In this way, since it can be configured to be flexible with respect to changes in the detection distance and to be resistant to environmental fluctuations, it is possible to broaden the usage of the object detection sensor.

次に受光部4の動作について説明する。受光部4の主要構成物である受光素子IC1の駆動は、制御装置CPU1のポート端子P3からの出力信号でトランジスタTR3をスイッチングすることにより制御される。制御方法に関しては後述する。受光素子IC1は、光電変換素子としてのPINフォトダイオード、および、フォトダイオードからの光電流を電流−電圧変換して増幅するアンプ、バンドパスフィルタ(以下、BPFと称す)、復調器、積分器、2値化出力するための比較器などからなる内部回路を有している。BPFは、38kHzを中心周波数とする周波数特性を有している。38kHzのバースト波によって投光された光の反射光6によって光電変換された物体検知信号は、BPFによってノイズ成分等を除去され、後段の積分器に入力される。積分器によって積分された後、比較器によって一定のしきい値で2値化信号にパルス化されて、受光素子IC1から出力される。   Next, the operation of the light receiving unit 4 will be described. Driving of the light receiving element IC1, which is a main component of the light receiving unit 4, is controlled by switching the transistor TR3 with an output signal from the port terminal P3 of the control device CPU1. The control method will be described later. The light receiving element IC1 includes a PIN photodiode as a photoelectric conversion element, an amplifier that amplifies the photocurrent from the photodiode by current-voltage conversion, a bandpass filter (hereinafter referred to as BPF), a demodulator, an integrator, It has an internal circuit consisting of a comparator for binary output. BPF has frequency characteristics with a center frequency of 38 kHz. From the object detection signal photoelectrically converted by the reflected light 6 of the light projected by the 38 kHz burst wave, noise components and the like are removed by the BPF and input to the integrator at the subsequent stage. After being integrated by the integrator, it is pulsed into a binarized signal at a constant threshold by the comparator and output from the light receiving element IC1.

被検知物体1が検知位置10に存在した場合、期間T13、T15、T17において投光された赤外光5の反射光6は、受光素子IC1へ入射して、上記の信号処理を施された後、波形24に示すようなパルスを出力する。すなわち、期間T13、T15、T17において投光された赤外光5によって被検知物体1が検知されたことを、期間T23、T25、T27に出力されるL状態のパルスd0、d2、d4が示している。波形24で示される検知信号は、制御装置CPU1のポート端子P2に接続されており、非検知状態では、H状態になっている。制御装置CPU1は、前記ポート端子P2に入力される信号の状態によって、検知状態を知ることになる。   When the detected object 1 exists at the detection position 10, the reflected light 6 of the infrared light 5 projected in the periods T13, T15, and T17 is incident on the light receiving element IC1 and subjected to the signal processing described above. Thereafter, a pulse as shown in the waveform 24 is output. That is, the L state pulses d0, d2, and d4 output in the periods T23, T25, and T27 indicate that the detected object 1 is detected by the infrared light 5 projected in the periods T13, T15, and T17. ing. The detection signal indicated by the waveform 24 is connected to the port terminal P2 of the control device CPU1, and is in the H state in the non-detection state. The control device CPU1 knows the detection state from the state of the signal input to the port terminal P2.

一方、投光休止期間T14(T4)、T16(T6)に対応する受光時の期間T24、T26時、および投光期間T1の前後には、H状態(初期状態)が現れている。このH状態も含めると、前記ポート端子P2では、波形24のようにd0、d1、d2、d3、d4、d5の6種の信号状態を認めることができる。制御部CPU1では、d0〜d4までの信号波形が、波形24のように予定されたH状態、L状態で前記ポート端子P2に入力されたことで、投光信号に応じた正規の反射光データが検出されたと判定できる。この判定に際しては、各パルスの変化点をエッジ検出しても良いし、各パルスの期間を制御部CPU1内で計測してパルス形状と期間の両方をもって判断しても良い。
ここで、太陽光、白熱灯、蛍光灯等の外乱光を検知してしまった場合は、本来H状態でなければならないd1、d3にL状態が検出され、外乱光による検知であるとして正規の反射光によるデータと区別できる。その結果、物体検知センサとしての誤検知を除外することが可能となる。
On the other hand, the H state (initial state) appears at light receiving periods T24 and T26 corresponding to the light emission suspension periods T14 (T4) and T16 (T6), and before and after the light projection period T1. Including this H state, at the port terminal P2, six types of signal states d0, d1, d2, d3, d4, and d5 can be recognized as shown by the waveform 24. In the control unit CPU1, since the signal waveforms from d0 to d4 are input to the port terminal P2 in the planned H state and L state as shown by the waveform 24, normal reflected light data corresponding to the light projection signal is input. Can be determined to be detected. In this determination, the change point of each pulse may be detected at the edge, or the period of each pulse may be measured in the control unit CPU1 and determined by both the pulse shape and the period.
Here, when disturbance light such as sunlight, incandescent lamp, fluorescent lamp, etc. has been detected, the L state is detected in d1 and d3, which should be originally in the H state, and the detection is normal due to the disturbance light. It can be distinguished from data by reflected light. As a result, it is possible to exclude erroneous detection as an object detection sensor.

各パルスの期間を制御部CPU1内で計測する場合について以下に説明する。制御部CPU1では、例えば10μsごとにポート端子P2が、H状態であるかL状態であるかを観測する。そして、例えば、40回以上L状態を検出すると、d0(d2、d4)のようなパルスが出力された状態であると判定する。本実施例では、バースト波を600μsの期間連続して出力し投光している(波形23)。40回の検出に要する時間は400μsであるので、この期間に対応する出力を良好に観測することが可能である。また、d1(d3)については、同様に10μsごとに観測し、H状態が40回以上あることを判定基準にしても良いし、逆に決められた回数以上のL状態を観測すれば、外乱光によるノイズと判定しても良い。   A case where the period of each pulse is measured in the control unit CPU1 will be described below. The control unit CPU1 observes whether the port terminal P2 is in the H state or the L state every 10 μs, for example. For example, when the L state is detected 40 times or more, it is determined that a pulse such as d0 (d2, d4) has been output. In this embodiment, burst waves are continuously output and projected for a period of 600 μs (waveform 23). Since the time required for 40 detections is 400 μs, the output corresponding to this period can be observed well. Similarly, d1 (d3) is observed every 10 μs, and it may be determined that the H state is 40 times or more. On the contrary, if the L state is observed more than the determined number, the disturbance You may determine with the noise by light.

さらに好適には、d0〜d4までの信号波形に加えて、d5が予定した期間T28以上の時間H状態であることを条件とするとさらにノイズ(外乱光)に強くなり、誤検知を減じることができる。すなわち、d5の期間を長く取ることによって、仮にd0、d2、d4に合致するような外乱光であっても、d5での不一致によって除外することができる。この期間T28を先の第一判断区間(期間T1に相当)と区別するために、第二判断区間と呼ぶこととする。実際の検知方法としては、期間T28(第二判断区間)において、H状態であることを第一判断区間と同様に観測しても良いし、逆にL状態でないことを観測しても良い。例えば10μsごとにポート端子P2を観測し、80回以上H状態を観測するようにしても良いし、20μsごとに観測して、40回以上H状態を観測するようにしても良い。観測のタイミングと期間は任意に設定可能である。   More preferably, in addition to the signal waveforms from d0 to d4, if d5 is in the H state for a period of time T28 or longer, it is more resistant to noise (disturbance light), and false detection can be reduced. it can. In other words, by taking a long period of d5, even disturbance light that matches d0, d2, and d4 can be excluded due to a mismatch in d5. In order to distinguish this period T28 from the previous first determination section (corresponding to the period T1), it will be referred to as a second determination section. As an actual detection method, in the period T28 (second determination section), it may be observed that the state is in the H state similarly to the first determination section, or conversely, it may be observed that the state is not in the L state. For example, the port terminal P2 may be observed every 10 μs and the H state may be observed 80 times or more, or may be observed every 20 μs and the H state may be observed 40 times or more. The timing and period of observation can be set arbitrarily.

このように、複数の信号パターンによって判断することで、より確実な検知が可能となるのである。すなわち下記によって制御装置CPU1は検出を判断する。
1.第一判断区間(期間T1)と第二判断区間(期間T28)とで物体検知判定区間(期間T8)を構成する。
2.第一判断区間と第二判断区間は連続して設ける。
3.第一判断区間に同期した受光タイミングでの受光データd0、d1、d2、d3、d4が、所定パターンで検出されること。
4.第二判断区間に外乱光によるノイズ成分が検出されないこと。
Thus, more reliable detection is possible by making a determination based on a plurality of signal patterns. That is, the control device CPU1 determines the detection based on the following.
1. The first determination section (period T1) and the second determination section (period T28) constitute an object detection determination section (period T8).
2. The first judgment section and the second judgment section are provided continuously.
3. The light reception data d0, d1, d2, d3, d4 at the light reception timing synchronized with the first determination section is detected in a predetermined pattern.
4). No noise component due to ambient light is detected in the second judgment interval.

次に、受光素子IC1の駆動制御方法について説明する。
受光素子IC1は、物体検知判定区間(期間T8)の間、駆動していれば良い。従って、制御部CPU1が判定演算をしている期間や、前記第二判断区間終了後から次の第一判断区間までの間などでは、駆動せずに電源を落としていても良い(期間T9に相当)。
この制御は、制御装置CPU1のポート端子P3の出力でトランジスタTR3をスイッチングすることによって実行される。すなわち、ポート端子P3の波形25がL状態の期間T8では、PNP接合のトランジスタTR3がオン状態となり、電源ラインVccから受光素子IC1に電源を供給する。逆に、H状態の期間T9では、トランジスタTR3はオフ状態となり、電源の供給を停止するようにしている。図1中の抵抗R4は、ポート端子P3の出力がL状態ではない時に、ベース電圧を電源ラインVccのレベルに保ち、確実にトランジスタTR3をオフさせるためのプルアップ抵抗である。抵抗R5は、ベース電流を制限するための制限抵抗で、抵抗R3は負荷抵抗である。また、コンデンサC1は、受光素子IC1の電源を安定化させるためのバイパスコンデンサである。
Next, a drive control method for the light receiving element IC1 will be described.
The light receiving element IC1 only needs to be driven during the object detection determination section (period T8). Accordingly, the power may be turned off without driving during a period when the control unit CPU1 is performing a determination calculation or between the end of the second determination section and the next first determination section (in a period T9). Equivalent).
This control is executed by switching the transistor TR3 with the output of the port terminal P3 of the control device CPU1. That is, in the period T8 when the waveform 25 of the port terminal P3 is in the L state, the PNP junction transistor TR3 is turned on, and power is supplied from the power supply line Vcc to the light receiving element IC1. On the other hand, in the period T9 in the H state, the transistor TR3 is turned off and the supply of power is stopped. A resistor R4 in FIG. 1 is a pull-up resistor for keeping the base voltage at the level of the power supply line Vcc and surely turning off the transistor TR3 when the output of the port terminal P3 is not in the L state. The resistor R5 is a limiting resistor for limiting the base current, and the resistor R3 is a load resistor. The capacitor C1 is a bypass capacitor for stabilizing the power supply of the light receiving element IC1.

一方、制御部CPU1は、物体検知判定区間T8、および受光素子IC1からの出力を受けて内部処理を行う期間T11、およびその他の内部処理を行う間(以上の期間を合わせて稼動期間T12とする)以外の期間T10(スリープ期間)は、内部タイマーだけを有効にして休止状態に移行する(波形26)。制御装置CPU1への電源投入後の初期化処理以降は、スリープ期間T10と稼動期間T12とを繰り返し行うことで、継続的な物体検知を行えるようにしている。物体検知センサの検知対象物や、設置場所、制御対象などによって、期間T10、T12は、任意に決定することが可能である。このように制御することで、継続的に物体検知を行うと共に、非検知期間中の消費電力を限りなくゼロに近くなるようにしている。また、物体検知センサ全体としても、制御部CPU1に加えて、発光素子LED1は、非投光期間T2中は電源をオフし、受光素子IC1は、受光待ち受け期間外T9の間は電源をオフするように制御されており、必要な期間だけ電力消費が発生するようにしているので、低消費電力化が実現できるのである。   On the other hand, the control unit CPU1 receives the output from the object detection determination section T8, the light receiving element IC1 and performs an internal process, and the period during which other internal processes are performed (the above period is combined as an operation period T12). During a period T10 (sleep period) other than (), only the internal timer is enabled and a transition is made to a dormant state (waveform 26). After the initialization process after the power supply to the control device CPU1, the sleep period T10 and the operation period T12 are repeatedly performed so that continuous object detection can be performed. The periods T10 and T12 can be arbitrarily determined depending on the detection target of the object detection sensor, the installation location, the control target, and the like. By controlling in this way, the object detection is continuously performed, and the power consumption during the non-detection period is made as close to zero as possible. As for the entire object detection sensor, in addition to the control unit CPU1, the light emitting element LED1 is turned off during the non-light projection period T2, and the light receiving element IC1 is turned off during the period T9 outside the light reception waiting period. Thus, power consumption is generated only during a necessary period, so that low power consumption can be realized.

[別実施の形態]
これまでに述べた説明では、第一判断区間T1において、ポート端子P1による実投光期間(L状態)を3回設け、これに対応した受光信号に基づく信号判定パターンで物体検知を判定するようにした。この実投光期間の回数を増加して、ポート端子P0に現れる検知信号のパターンをd0、d1、・・・、d8、・・・と増やすことも可能である。検知信号のパターンを増やすことで、偶発的な外乱光による誤反応を捕らえる確立が高まり、耐ノイズ性を高めることができる。また、600μsとして説明した1回の投光有効期間を短くし、逆に回数を増やせば、検出時間のトータルには影響を与えずに検知信号のパターンを増やすことも可能である。
[Another embodiment]
In the above description, in the first determination section T1, the actual light projection period (L state) by the port terminal P1 is provided three times, and object detection is determined by the signal determination pattern based on the received light signal corresponding thereto. I made it. It is also possible to increase the number of actual light projection periods and increase the detection signal patterns appearing at the port terminal P0 as d0, d1,..., D8,. By increasing the number of detection signal patterns, the probability of catching erroneous reactions due to accidental disturbance light is increased, and noise resistance can be improved. If the effective light projection period described as 600 μs is shortened and the number of times is increased, the number of detection signal patterns can be increased without affecting the total detection time.

本例では、物体検知判定区間での判定基準として、第一判断区間T1に連続して設けてある第二判断区間T28に外乱光によるノイズ成分が検出されないことを例示した。つまり、一定間隔のパルス(波形24のd0〜d4に相当)を観測した後に、一定期間のH状態(波形24のd5に相当)を観測するような信号判定パターンを用いて説明したが、これに限ることはなく他のパターンを用いることもできる。例えば、物体検知判定区間での判定パターンを2回の第一判断区間と1回の第二判断区間とで構成しても良い。具体的には、図3に示すように一定間隔のパルスを観測(波形30のd0〜d2に相当)し、その後、一定期間のH状態を観測(波形30のd3に相当)し、さらにその後、一定間隔のパルス(波形30のd4、d5、d6に相当)を観測するような信号判定パターンを用いることも可能である。   In this example, as a determination criterion in the object detection determination section, it is exemplified that noise components due to disturbance light are not detected in the second determination section T28 that is provided continuously to the first determination section T1. In other words, the description has been given using the signal determination pattern in which the pulse is observed at regular intervals (corresponding to d0 to d4 of the waveform 24) and then the H state (corresponding to d5 of the waveform 24) is observed for a certain period. Other patterns can be used without being limited to the above. For example, the determination pattern in the object detection determination section may be composed of two first determination sections and one second determination section. Specifically, as shown in FIG. 3, pulses at regular intervals are observed (corresponding to d0 to d2 of the waveform 30), and then the H state for a certain period is observed (corresponding to d3 of the waveform 30), and thereafter It is also possible to use a signal determination pattern that observes pulses at regular intervals (corresponding to d4, d5, and d6 of the waveform 30).

また、信号判定パターンを1種類に限定する必要もなく、複数の信号判定パターンを用いて検知するようにしても良い。投光のパルス制御は、制御部CPU1で実施しており、投光のパルス制御に対応して、検知信号の判断パターンを用いれば良いので、制御部CPU1に大きな負担をかけることなく、柔軟な判定パターンを用いることが可能である。   Further, it is not necessary to limit the signal determination pattern to one type, and detection may be performed using a plurality of signal determination patterns. The light emission pulse control is performed by the control unit CPU1, and it is only necessary to use a detection signal determination pattern corresponding to the light projection pulse control. A determination pattern can be used.

以上説明したように、外乱光の影響を受けることなく良好に物体を検知し、消費電力を低減し、電源電圧変動等に対しても検知性能が変動せず、安定して動作することができる物体検知センサを提供することができる。   As described above, it is possible to detect an object satisfactorily without being affected by ambient light, reduce power consumption, and operate stably without fluctuation in detection performance even with respect to power supply voltage fluctuations, etc. An object detection sensor can be provided.

本発明の物体検知センサの回路構成を示す概略図Schematic showing the circuit configuration of the object detection sensor of the present invention 本発明の物体検知センサの回路動作を示す概略タイミングチャートSchematic timing chart showing the circuit operation of the object detection sensor of the present invention 本発明の物体検知信号パターンの別実施形態の例Example of another embodiment of the object detection signal pattern of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

CPU1 制御装置
LED1 発光素子
IC1 受光素子
1 被検知物
2 コントロール部
3 投光部
4 受光部
5 投光された赤外光
6 反射光
7 定電流回路
10 検出位置
11 検出距離
100 物体検知センサ
T1 第一判断区間
T8 物体検知判定区間
T28 第二判断区間
CPU 1 Control device LED 1 Light emitting element IC 1 Light receiving element 1 Object to be detected 2 Control unit 3 Light projecting unit 4 Light receiving unit 5 Projected infrared light 6 Reflected light 7 Constant current circuit 10 Detection position 11 Detection distance 100 Object detection sensor T1 First One judgment section T8 Object detection judgment section T28 Second judgment section

Claims (4)

被検知物に赤外光を照射する投光手段と、
前記被検知物に当たって反射した前記赤外光の反射光を受光し、前記反射光を光電変換して前記被検知物の検知信号を出力する受光手段と、
前記投光手段と前記受光手段を制御する制御手段とを備えた物体検知センサにおいて、
前記反射光を受光して出力された前記検知信号のパルスを確認する第一判断区間と、
前記第一判断区間に連続して設けられ、前記反射光による前記検知信号のパルスが存在しないことを確認する第二判断区間とからなる物体検知判定区間によって、
前記被検知物の検知を判定する物体検知センサ。
A light projecting means for irradiating the detected object with infrared light;
A light receiving means for receiving reflected light of the infrared light reflected upon the object to be detected, photoelectrically converting the reflected light and outputting a detection signal of the object to be detected;
In the object detection sensor comprising the light projecting means and the control means for controlling the light receiving means,
A first determination section for receiving the reflected light and confirming a pulse of the detection signal output;
By the object detection determination section, which is provided continuously with the first determination section, and which includes a second determination section for confirming that there is no pulse of the detection signal due to the reflected light,
An object detection sensor for determining detection of the detection object.
前記第一判断区間に前記検知信号のパルスが複数あり、
前記複数のパルスの並びによって前記被検知物の検知を判定する請求項1に記載の物体検知センサ。
There are a plurality of pulses of the detection signal in the first determination section,
The object detection sensor according to claim 1, wherein the detection of the detection object is determined based on the arrangement of the plurality of pulses.
前記第一判断区間および前記第二判断区間のうち、少なくとも何れか一方を二つ以上含んで、前記物体検知判定区間を構成してある請求項1または2に記載の物体検知センサ。   The object detection sensor according to claim 1 or 2, wherein at least one of the first determination section and the second determination section is included to constitute the object detection determination section. 前記投光手段により照射される前記赤外光の光度を一定に保つための定電流制御部を備えた請求項1乃至3いずれか一項に記載の物体検知センサ。   The object detection sensor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a constant current control unit configured to maintain a constant luminous intensity of the infrared light irradiated by the light projecting unit.
JP2004033495A 2004-02-10 2004-02-10 Object detection sensor Pending JP2005227018A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004033495A JP2005227018A (en) 2004-02-10 2004-02-10 Object detection sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004033495A JP2005227018A (en) 2004-02-10 2004-02-10 Object detection sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005227018A true JP2005227018A (en) 2005-08-25

Family

ID=35001860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004033495A Pending JP2005227018A (en) 2004-02-10 2004-02-10 Object detection sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005227018A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133898A (en) * 2008-12-08 2010-06-17 Oki Semiconductor Co Ltd Light quantity measuring device
JP2010136890A (en) * 2008-12-11 2010-06-24 Olympia:Kk Pinball game machine
JP2013185997A (en) * 2012-03-08 2013-09-19 Sharp Corp Human body detection device and heating cooker using the same
JP2021523432A (en) * 2018-05-18 2021-09-02 バルブ コーポレーション Power management for optical position tracking devices
CN114260207A (en) * 2021-12-28 2022-04-01 上海中商网络股份有限公司 Product flow direction determining device and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133898A (en) * 2008-12-08 2010-06-17 Oki Semiconductor Co Ltd Light quantity measuring device
JP2010136890A (en) * 2008-12-11 2010-06-24 Olympia:Kk Pinball game machine
JP2013185997A (en) * 2012-03-08 2013-09-19 Sharp Corp Human body detection device and heating cooker using the same
JP2021523432A (en) * 2018-05-18 2021-09-02 バルブ コーポレーション Power management for optical position tracking devices
JP7326328B2 (en) 2018-05-18 2023-08-15 バルブ コーポレーション Power Management for Optical Position Tracking Devices
CN114260207A (en) * 2021-12-28 2022-04-01 上海中商网络股份有限公司 Product flow direction determining device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8638036B2 (en) Wake-up of light sensor in a lighting system
US8040239B2 (en) Lighting control system
JP6014291B2 (en) Detection in the area
JP5491247B2 (en) Proximity sensor using optical sensor
JP3454360B2 (en) Photoelectric sensor
JP2010272311A (en) Lighting device
JP2005227018A (en) Object detection sensor
JP2016197583A (en) Led driving control system
JP5154308B2 (en) lighting equipment
JP2006234526A (en) Optical signal switching device, lighting device, and wiring accessories
JP4735217B2 (en) Two-wire load control device
JP2007324812A (en) Body-reflective sensor device and lighting apparatus with it
CN115561826A (en) Proximity detection circuit and proximity sensor
JP4134125B2 (en) Automatic switch with 2-wire human body detection sensor
US20230044169A1 (en) Lighting apparatus with microwave induction
KR101210900B1 (en) Led light dimming method
JP3760713B2 (en) Lighting control device
CN218587372U (en) Intelligent night lamp
CN212163779U (en) Light-operated synchronous circuit of LED lamp and LED lamp
CN211240202U (en) Light detection circuit of LED lamp and LED lamp
CN110933817A (en) Light detection circuit and method for LED lamp and LED lamp
JPH0651061A (en) Object sensing device
US11304281B2 (en) Intelligent dusk detection for automatic light controller
KR20150021284A (en) Method and apparatus for controlling lihgt
JP2001345187A (en) Luminaire with automatic light control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070510

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070517

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071004