JP2006071621A - Sensor for detecting moving body - Google Patents

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Keiichi Etaka
恵一 江高
Yukitoshi Takeyama
幸利 竹山
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Kodenshi Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor for detecting moving body with a small size and low cost, capable of detection of migration of an object in a specified direction in a space, and a signal which can be utilized for the decision of the existence of the object in the space can be output. <P>SOLUTION: The photodetectors PD1 to PD3, consisting of n pieces (n is an integer larger than 2) and a signal output circuit 14 which outputs a pulse signal according to a variation of an output signal of each of the photodetectors PD1 to PD3, are mounted on a semiconductor chip. The light-receiving surface of each photodetector faces the object moving space and are arranged on a line. When the object passes near the light-receiving surface in a forward direction, the light-receiving surfaces from the first to the n-th are shaded in the order. When the photoreceiving surface of the m-th (2≤m≤n) is shaded, the pulse signal begins to be output to the output terminal OUT. Then, a light is again incident on each light-receiving surface according to the passage of the object, the output of the pulse signal is stopped, when the light being to be incident on the light-receiving surface of the p-th (2≤p≤n). The pulse signal will not be output, when the object passes in the reverse direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、所定の空間における物体の有無を判定したりその移動方向を検知したりするための移動体検知センサに関する。   The present invention relates to a moving body detection sensor for determining the presence or absence of an object in a predetermined space and detecting its moving direction.

特定方向への物体の移動を検出可能なセンサの一例として、特許文献1に記載の定方向通過検出センサがある。このセンサは、受光素子を備え、物体が通過したときにできる光量の変化を検出する2個の光量検出回路と、各光量検出回路にそれぞれ接続され、光量の変化を検出すると異なるパルス幅の信号を出力するパルス出力回路と、各パルス出力回路からの信号を比較判定して、一方向への物体の移動を検出したときにのみ信号を供給する方向弁別回路と、該方向弁別回路の信号により、各回路へ電源を供給する電源供給線の電圧を高レベルと低レベルに切り換えて検出信号とする検出出力回路とから構成されている。   As an example of a sensor capable of detecting the movement of an object in a specific direction, there is a fixed direction passage detection sensor described in Patent Document 1. This sensor has a light receiving element, and is connected to two light quantity detection circuits that detect a change in the quantity of light that can be generated when an object passes, and to each light quantity detection circuit. A pulse output circuit that outputs a signal, a direction discrimination circuit that compares and determines signals from each pulse output circuit, and supplies a signal only when movement of an object in one direction is detected, and a signal from the direction discrimination circuit The detection output circuit is configured to switch the voltage of a power supply line for supplying power to each circuit between a high level and a low level to generate a detection signal.

また、別の例として、特許文献2に記載の動き検出装置がある。この装置は、位置Aの近傍の2箇所に於ける像の強度の違いに基づく2値信号1と、位置Bの近傍の2箇所に於ける像の強度の違いに基づく2値信号2とを用い、信号1と信号2の関係に基づいて、像の動きの方向と動きの速さの少なくとも1つを求めることを特徴としている。そして、このような構成によれば、2値信号の関係に基づいて動きの方向や速度を検出するので、半導体上に集積するのが容易であるとされている。   As another example, there is a motion detection device described in Patent Document 2. This apparatus has a binary signal 1 based on the difference in image intensity at two locations near position A and a binary signal 2 based on the difference in image intensity at two locations near position B. And, based on the relationship between the signal 1 and the signal 2, at least one of the direction of motion and the speed of motion is obtained. And according to such a structure, since the direction and speed of a motion are detected based on the relationship of a binary signal, it is supposed that it is easy to integrate on a semiconductor.

また、所定の空間における物体の有無を判定するためのセンサとして、前記空間に面して配置された受光面を有するフォトトランジスタ等の受光器を備え、前記受光面に入射する光の強度が閾値以上であるか閾値未満であるかに応じて2値信号を出力するフォトインタラプタを利用するものがある。このようなセンサにおいて、物体が前記空間を通過すると、フォトインタラプタが、物体の進入により受光強度が閾値を下回った時点(遮光開始時点)から、物体の退出により受光強度が閾値まで回復した時点(入光開始時点)までの時間に相当する幅のパルスを出力する。この出力信号のパルス幅は、物体の移動速度だけでなく、物体の大きさによっても変化する。   Further, as a sensor for determining the presence or absence of an object in a predetermined space, a light receiver such as a phototransistor having a light receiving surface arranged facing the space is provided, and the intensity of light incident on the light receiving surface is a threshold value Some use a photo interrupter that outputs a binary signal depending on whether it is above or below a threshold. In such a sensor, when the object passes through the space, the photo interrupter recovers from the time when the received light intensity falls below the threshold value due to the entry of the object (light shielding start time) to the time when the received light intensity recovers to the threshold value when the object leaves A pulse having a width corresponding to the time until the light incident start time) is output. The pulse width of this output signal varies not only with the moving speed of the object but also with the size of the object.

特許文献1に記載のセンサでは、同文献の第2図に示されているように、フォトトランジスタ、抵抗、コンデンサ、コンパレータ等の素子を用いて各回路が構成されている。このような構成では、最先端の電子機器でも利用可能な小型センサを作成することが困難な場合がある。   In the sensor described in Patent Document 1, each circuit is configured by using elements such as a phototransistor, a resistor, a capacitor, and a comparator as shown in FIG. In such a configuration, it may be difficult to create a small sensor that can be used even in a state-of-the-art electronic device.

一方、特許文献2に記載の装置では、空間における物体の有無を判定することができない。理由は次の通りである。特許文献2の実施例1(特に[0027])の記載から分かるように、同文献に記載の装置は、位置Aにおける遮光開始時点(又は入光開始時点)から位置Bにおける遮光開始時点(又は入光開始時点)までの時間に相当する幅のパルスを出力する。このパルスの幅は、物体の移動速度にのみ影響される。したがって、どんな大きさの物体が通過しても、速度が同じであれば同じ幅のパルスが出力される。一方、空間における物体の有無を判定するには、先に説明したフォトインタラプタの出力信号のように、遮光開始時点及び入光開始時点の両方を特定可能な信号が必要である。ところが、特許文献2に記載の装置はこのような信号を出力するように構成されていない。したがって、同装置は、空間における物体の有無の判定には利用することができない。   On the other hand, the apparatus described in Patent Document 2 cannot determine the presence or absence of an object in space. The reason is as follows. As can be seen from the description in Example 1 of Patent Document 2 (particularly [0027]), the apparatus described in the document has the light-shielding start time at position B (or light-shielding start time at position A (or light-incidence start time)) (or A pulse having a width corresponding to the time until the light incident start time) is output. The width of this pulse is affected only by the moving speed of the object. Therefore, no matter how large an object passes, if the speed is the same, a pulse having the same width is output. On the other hand, in order to determine the presence / absence of an object in space, a signal capable of specifying both the light shielding start time and the light incident start time is required, such as the output signal of the photo interrupter described above. However, the device described in Patent Document 2 is not configured to output such a signal. Therefore, this apparatus cannot be used for determining the presence or absence of an object in space.

なお、空間における物体の有無は、特許文献1に記載のセンサを使っても判定することはできない。これは、同センサが実際には10ms程度のパルスしか出力することができないという事情による。この程度の幅のパルスでは、通過する物体のカウント程度の処理なら実行可能であるが、その物体が空間にまだ存在しているか、それとも完全に通過してしまっているかを判定することはできない。   Note that the presence or absence of an object in space cannot be determined using the sensor described in Patent Document 1. This is due to the fact that the sensor can actually output only a pulse of about 10 ms. With a pulse of this width, it is possible to execute processing that is about the count of passing objects, but it is not possible to determine whether the object still exists in space or has passed completely.

特開平3-84464号公報(第2図)JP-A-3-84464 (Fig. 2) 特許第3546296号公報(第3頁17〜20行目、第4頁2〜13行目)Japanese Patent No. 3546296 (page 3, lines 17-20, page 4, lines 2-13)

本発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、所定の空間における特定方向への物体の移動を検知することができるとともに、従来のフォトインタラプタと同様に、前記空間における物体の有無の判定に利用可能な信号を出力することができ、しかも小型且つ低コストの移動体検知センサを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to detect the movement of an object in a specific direction in a predetermined space and to detect a conventional photo interrupter. Similarly, it is an object to provide a small and low-cost moving body detection sensor that can output a signal that can be used to determine the presence or absence of an object in the space.

上記課題を解決するために成された第1発明に係る移動体検知センサは、所定の空間における物体の所定方向への移動を検知する移動体検知センサにおいて、
前記所定方向に沿って配列され、前記空間に面する受光面をそれぞれ有するn個の受光器(ただし、nは2以上の整数)、及び、各受光器の出力信号の変化に応じてパルス信号を出力する信号出力回路を備え、
前記受光器及び信号判定回路は半導体チップ上に実装されていること、及び、
前記信号出力回路は、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、物体の入口側に最も近い1番目の受光器から物体の出口側のm番目(但し2≦m≦n)の受光器まで順に生じたときに、前記パルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記1番目の受光器からp(但し2≦p≦n)番目の受光器まで順に生じたときに、前記パルス信号の出力を終了する一方、
前記受光器の出力信号の変化が前記順序とは逆に前記出口側のn番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときには前記パルス信号を出力しないように構成されていること、
を特徴としている。
A moving body detection sensor according to a first aspect of the invention made to solve the above-described problem is a moving body detection sensor that detects movement of an object in a predetermined space in a predetermined direction.
N light receivers arranged along the predetermined direction and having light receiving surfaces facing the space (where n is an integer of 2 or more), and a pulse signal according to a change in the output signal of each light receiver A signal output circuit that outputs
The light receiver and the signal determination circuit are mounted on a semiconductor chip; and
The signal output circuit is
The change in the output signal of the light receiver from the first level to the second level is m-th (where 2 ≦ m ≦ n) from the first light receiver closest to the object entrance side to the object exit side. When the light receiving device sequentially occurs, the output of the pulse signal is started, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the light receiving device is changed from the first light receiving device to p ( However, when the 2 ≦ p ≦ n) photoreceivers occur in order, the output of the pulse signal is terminated,
When the change in the output signal of the photoreceiver occurs in the order from the nth photoreceiver on the exit side to the first photoreceiver in the reverse order, the pulse signal is not output. ,
It is characterized by.

また上記課題を解決するために成された第2発明に係る移動体検知センサは、所定の空間における物体の所定方向及びその逆方向への移動を検知する移動体検知センサにおいて、
前記所定方向に沿って配列され、前記空間に面する受光面をそれぞれ有するn個の受光器(ただし、nは2以上の整数)、及び、各受光器の出力信号の変化に応じてパルス信号を出力する、第1及び第2の出力端を有する信号出力回路を備え、
前記受光器及び信号判定回路は半導体チップ上に実装されていること、及び、
前記信号出力回路は、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、物体の入口側に最も近い1番目の受光器から物体の出口側のm番目(但し2≦m≦n)の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端にパルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記1番目の受光器からp(但し2≦p≦n)番目の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端へのパルス信号の出力を終了する一方、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、前記順序とは逆に、前記出口側のn番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときに、前記第2の出力端にパルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記n番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときに、前記第2の出力端へのパルス信号の出力を終了するように構成されていること、
を特徴としている。
A moving body detection sensor according to the second invention made to solve the above-mentioned problems is a moving body detection sensor for detecting movement of an object in a predetermined space in a predetermined direction and the opposite direction thereof.
N light receivers arranged along the predetermined direction and having light receiving surfaces facing the space (where n is an integer of 2 or more), and a pulse signal according to a change in the output signal of each light receiver And a signal output circuit having first and second output terminals,
The light receiver and the signal determination circuit are mounted on a semiconductor chip; and
The signal output circuit is
The change in the output signal of the light receiver from the first level to the second level is m-th (where 2 ≦ m ≦ n) from the first light receiver closest to the object entrance side to the object exit side. When the light receiving device occurs in order, the output of the pulse signal is started at the first output terminal, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the light receiving device is the first level. The output of the pulse signal to the first output terminal is terminated when the light receiving device sequentially occurs from the light receiving device to the p (where 2 ≦ p ≦ n) light receiving device.
When the change from the first level to the second level of the output signal of the photoreceiver occurs in the order from the nth photoreceiver on the outlet side to the first photoreceiver in the opposite order. In addition, the output of the pulse signal is started at the second output terminal, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the photoreceiver changes from the nth photoreceiver to the first level. Configured to end the output of the pulse signal to the second output end when it occurs in order toward the light receiver,
It is characterized by.

さらにまた上記課題を解決するために成された第3発明に係る移動体検知センサは、所定の空間における物体の所定方向への移動を検知する移動体検知センサにおいて、
前記所定方向に沿って配列され、前記空間に面する受光面をそれぞれ有するn個の受光器(ただし、nは2以上の整数)、及び、各受光器の出力信号の変化に応じて出力端にパルス信号を出力する信号出力回路を備え、
前記受光器及び信号判定回路は半導体チップ上に実装されていること、及び、
前記信号出力回路は、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、物体の入口側に最も近い1番目の受光器から物体の出口側のm番目(但し2≦m≦n)の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端にパルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記1番目の受光器からp(但し2≦p≦n)番目の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端へのパルス信号の出力を終了する一方、
前記受光器の出力信号の変化が前記順序とは逆に、前記出口側のn番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときには、外部よりリセット信号が与えられる又はそれに相当するリセットが実行されるまで前記出力端の信号レベルを固定するように構成されていること、
を特徴としている。
Furthermore, the moving body detection sensor according to the third aspect of the present invention, which has been made to solve the above problem, is a moving body detection sensor that detects movement of an object in a predetermined space in a predetermined direction.
N light receivers (where n is an integer of 2 or more) arranged along the predetermined direction and each having a light receiving surface facing the space, and an output terminal according to a change in an output signal of each light receiver Equipped with a signal output circuit that outputs a pulse signal,
The light receiver and the signal determination circuit are mounted on a semiconductor chip; and
The signal output circuit is
The change in the output signal of the light receiver from the first level to the second level is m-th (where 2 ≦ m ≦ n) from the first light receiver closest to the object entrance side to the object exit side. When the light receiving device occurs in order, the output of the pulse signal is started at the first output terminal, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the light receiving device is the first level. The output of the pulse signal to the first output terminal is terminated when the light receiving device sequentially occurs from the light receiving device to the p (where 2 ≦ p ≦ n) light receiving device.
When a change in the output signal of the photoreceiver occurs in the order from the nth photoreceiver on the outlet side to the first photoreceiver in the reverse order, a reset signal is given from the outside or corresponds to it. It is configured to fix the signal level of the output terminal until reset is executed,
It is characterized by.

第1乃至第3発明に係る移動体検知センサはいずれも、受光面における受光強度が所定の閾値以上のときは第1のレベルの信号を出力し、該閾値未満のときは第2のレベルの信号を出力する受光器をn個(ただし、nは2以上の整数)備えている。これらの受光器は、物体の通過方向に沿って配列されており、その受光面は物体が通過する空間(以下、検知空間と呼ぶ)に面している。   Any of the moving body detection sensors according to the first to third inventions outputs a first level signal when the light receiving intensity on the light receiving surface is equal to or higher than a predetermined threshold value, and when the received light intensity is lower than the threshold value, the second level signal is output. There are n light receivers for outputting signals (where n is an integer of 2 or more). These light receivers are arranged along the passing direction of the object, and the light receiving surface faces a space (hereinafter referred to as a detection space) through which the object passes.

この移動体検知センサにおいて、物体が検知空間を通過すると、各受光器の受光面への入射光がその物体により次々に遮られる。入射光が遮られると、受光器の受光強度が閾値未満となり、その出力信号が第1のレベルから第2のレベルに変化する。このような出力信号の変化が、物体の通過に従って、1番目の受光器からn番目の受光器まで順に発生する。そして、その中でm番目の受光器の出力信号の変化が生じると、信号出力回路がパルス信号の出力を開始する。mはnと等しくてもよいが、2以上であればnより小さくてもよい。   In this moving body detection sensor, when an object passes through the detection space, incident light on the light receiving surface of each light receiver is blocked by the object one after another. When the incident light is blocked, the received light intensity of the light receiver becomes less than the threshold value, and the output signal thereof changes from the first level to the second level. Such a change in the output signal occurs sequentially from the first light receiver to the nth light receiver as the object passes. When a change in the output signal of the m-th photoreceiver occurs, the signal output circuit starts outputting the pulse signal. m may be equal to n, but may be smaller than n as long as it is 2 or more.

また、前記のような出力信号の変化が生じた後、物体が受光器の受光面の近傍を完全に通過すると、受光器の受光強度が閾値以上となり、その出力信号が第2のレベルから第1のレベルに復帰する。このような出力信号の復帰が、物体の通過に従って、1番目の受光器からn番目の受光器まで順に発生する。その中でp番目の受光器の出力信号の復帰が生じると、信号出力回路がパルス信号の出力を終了する。pはm又はnと等しくてもよいが、2以上であればnより小さくてもよい。こうした動作は第1乃至第3発明に係る移動体検知センサに共通の動作である。一方、物体が検知空間を逆方向に通過したときの動作は第1乃至第3発明に係る移動体検知センサでそれぞれ相違する。   Further, after the change of the output signal as described above occurs, when the object passes completely near the light receiving surface of the light receiver, the light receiving intensity of the light receiver becomes equal to or higher than the threshold value, and the output signal is changed from the second level to the second level. Return to level 1. Such a return of the output signal occurs sequentially from the first light receiver to the nth light receiver as the object passes. When the output signal of the p-th photoreceiver is restored, the signal output circuit finishes outputting the pulse signal. p may be equal to m or n, but may be smaller than n as long as it is 2 or more. Such an operation is common to the moving body detection sensor according to the first to third inventions. On the other hand, the operation when the object passes through the detection space in the opposite direction is different between the moving body detection sensors according to the first to third inventions.

第1発明に係る移動体検知センサでは、物体が検知空間を逆方向に通過したとき、受光器の出力信号の変化は逆順(すなわち、n番目の受光器から1番目の受光器に向かう順)に生じる。この場合、信号出力回路はパルス信号を出力しない。   In the moving body detection sensor according to the first invention, when the object passes through the detection space in the reverse direction, the change of the output signal of the light receiver is in reverse order (that is, the order from the nth light receiver toward the first light receiver). To occur. In this case, the signal output circuit does not output a pulse signal.

第2発明に係る移動体検知センサでは、信号出力回路は、上述の如く物体が検知空間を所定方向に通過した際にパルス信号を発生させるのと同様の回路を、物体が検知空間を逆方向に通過する(つまり受光器の出力信号の変化が逆順に生じる)際にもパルス信号を発生させるために有している。物体が検知空間を所定方向に通過する際に発生されたパルス信号は第1の出力端から出力されるが、物体が検知空間を逆方向に通過する際に発生されたパルス信号は第1の出力端とは別の第2の出力端から出力される。   In the moving body detection sensor according to the second aspect of the invention, the signal output circuit is a circuit similar to that for generating a pulse signal when the object passes through the detection space in a predetermined direction as described above, and the object moves in the reverse direction in the detection space. To generate a pulse signal even when it passes through (that is, the change in the output signal of the light receiver occurs in the reverse order). The pulse signal generated when the object passes through the detection space in the predetermined direction is output from the first output end, but the pulse signal generated when the object passes through the detection space in the reverse direction is the first pulse signal. It is output from a second output terminal different from the output terminal.

また第3発明に係る移動体検知センサでは、信号出力回路は、物体が検知空間を逆方向に通過したとき、受光器の出力信号の変化が逆順に生じたことを検知すると出力端の信号レベルを論理0又は1に固定する。そして、外部よりリセット信号が与えられるか、或いは例えば電源が再投入される等、リセット信号の供給に相当するリセットが実行されるまでその状態を保持する。   In the moving body detection sensor according to the third aspect of the invention, when the signal output circuit detects that the change in the output signal of the light receiver has occurred in the reverse order when the object passes through the detection space in the reverse direction, the signal level at the output end is detected. Is fixed to logic 0 or 1. The state is maintained until a reset signal is given from the outside or a reset corresponding to the supply of the reset signal is executed, for example, the power is turned on again.

以上のように、第1発明に係る移動体検知センサは、物体が所定の空間を特定の方向に通過した場合にのみパルス信号を出力し、逆の方向に通過した場合には信号を出力しない。また第2発明に係る移動体検知センサは、物体が所定の空間を特定の方向に通過した場合にパルス信号を第1の出力端に出力し、逆の方向に通過した場合にはパルス信号を別の第2の出力端に出力する。さらにまた第3発明に係る移動体検知センサは、物体が所定の空間を特定の方向に通過した場合にパルス信号を出力端に出力し、逆の方向に通過した場合にはその出力端の信号レベルを固定してしまいリセットされるまで解除しない。したがって、このようなセンサは、特定方向への物体の移動を選択的に検知したい場合に好適に利用できる。   As described above, the moving body detection sensor according to the first invention outputs a pulse signal only when an object passes through a predetermined space in a specific direction, and does not output a signal when the object passes in the opposite direction. . The moving body detection sensor according to the second aspect of the invention outputs a pulse signal to the first output terminal when an object passes through a predetermined space in a specific direction, and outputs a pulse signal when the object passes in the opposite direction. Output to another second output terminal. Furthermore, the moving body detection sensor according to the third aspect of the invention outputs a pulse signal to the output end when an object passes through a predetermined space in a specific direction, and outputs a signal at the output end when the object passes in the opposite direction. It will not be released until the level is fixed and reset. Therefore, such a sensor can be suitably used when it is desired to selectively detect the movement of an object in a specific direction.

また、上記第1乃至第3発明に係る移動体検知センサでは、前記信号出力回路が出力するパルスの幅は、1番目からm番目までの全ての受光器に対して入射光の遮断が発生した時点(遮光開始時点)より、1番目からp番目全ての受光器に対して光が再び入射するようになった時点(入光開始時点)までの時間に対応する。即ち、物体が到来したときの遮光開始時点及び物体が通過したときの入光開始時点の両方が特定されているから、上記パルス信号に基づいて、検知空間における物体の有無を判定することが可能である。   In the moving body detection sensor according to the first to third aspects of the invention, the width of the pulse output from the signal output circuit is such that incident light is blocked for all the first to m-th photoreceivers. This corresponds to the time from the point in time (light shielding start point) to the point in time at which light is incident again on all the first to pth light receivers (light incident start point). That is, since both the light blocking start time when the object arrives and the light incident start time when the object passes are specified, it is possible to determine the presence or absence of the object in the detection space based on the pulse signal. It is.

また、第1乃至第3発明に係る移動体検知センサは、m個又はp個の受光器の出力信号が所定の順序で変化/復帰しなければ前記パルス信号を出力しない。したがって、例えば、全ての受光器への入射光が同時に遮られたり、あるいは全ての受光器への光の入射が同時に再開されたりしても、パルス信号は出力されない。これは、第1乃至第3発明に係る移動体検知センサが外乱光に対する高い耐性を有することを意味するとともに、物体の特定方向への移動の態様が異常であることを検知できることを意味する。   The moving body detection sensor according to the first to third inventions does not output the pulse signal unless the output signals of m or p light receivers change / return in a predetermined order. Therefore, for example, even if the incident light to all the light receivers is blocked simultaneously or the light incidence to all the light receivers is restarted at the same time, no pulse signal is output. This means that the moving body detection sensor according to the first to third inventions has high resistance to disturbance light, and it can be detected that the movement of the object in a specific direction is abnormal.

また、第1乃至第3発明に係る移動体検知センサは、受光器及び信号出力回路を半導体チップ上に実装する構成を採用しているため、センサの小型化及び低コスト化が可能である。また、特定方向の物体の移動の検知及び所定空間における物体の有無の判定に必要な信号がチップ1個だけで得られるようになる。   Moreover, since the moving body detection sensor according to the first to third inventions employs a configuration in which the light receiver and the signal output circuit are mounted on the semiconductor chip, the sensor can be reduced in size and cost. Further, a signal necessary for detecting the movement of an object in a specific direction and determining the presence / absence of an object in a predetermined space can be obtained with only one chip.

また、第2発明に係る移動体検知センサによれば、物体が特定方向と逆方向に移動したことも検知できるので、例えば、本来特定方向へのみ移動する筈の物体がそれに反した動きをしていることを検知することができる。また、往復運動するような物体の移動をそれぞれ検知できるので、第1発明に係る移動体検知センサよりもさらに幅広い用途に利用できる。   In addition, according to the moving body detection sensor of the second invention, it is possible to detect that the object has moved in the direction opposite to the specific direction. For example, an eagle object that originally moves only in the specific direction moves against it. Can be detected. Moreover, since the movement of the object that reciprocates can be detected, it can be used for a wider range of applications than the moving body detection sensor according to the first invention.

また、第3発明に係る移動体検知センサによれば、物体が特定方向と逆方向に移動したときにそれ以降のセンサとしての動作が禁止されるので、例えば、本来特定方向へのみ移動する筈の物体がそれに反した動きをしたとき、次に物体が特定方向へと移動してもこれに応答しないようにすることができる。   Further, according to the moving body detection sensor of the third invention, when the object moves in the direction opposite to the specific direction, the subsequent operation as a sensor is prohibited. When the object moves in the opposite direction, it can be prevented from responding to the next movement of the object in a specific direction.

〔実施例1〕
まず第1発明に係る移動体検知センサの一実施例(実施例1)について、図面を参照して説明する。図1は実施例1による移動体検知センサを示す外観図である。この実施例1の移動体検知センサ1(以下、単にセンサ1と呼ぶ)は、3個の受光面10A〜10Cが一列に配列された受光領域10を有する半導体チップ12を備えている。半導体チップ12上には、受光領域10の近傍を受光面10Aから受光面10Cに向かう方向(以下、これを順方向と言い、それと反対方向を逆方向と言う)に物体が通過したときにパルス信号を出力する信号出力回路14が実装されている。
[Example 1]
First, an example (Example 1) of a moving body detection sensor according to the first invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view showing a moving body detection sensor according to the first embodiment. The moving body detection sensor 1 of the first embodiment (hereinafter simply referred to as sensor 1) includes a semiconductor chip 12 having a light receiving region 10 in which three light receiving surfaces 10A to 10C are arranged in a line. A pulse is generated when an object passes on the semiconductor chip 12 in the direction from the light receiving surface 10A toward the light receiving surface 10C (hereinafter referred to as the forward direction and the opposite direction as the reverse direction). A signal output circuit 14 for outputting a signal is mounted.

図2は、信号出力回路14の構成例を示す論理回路図である。この例では、3個の受光器PD1〜PD3、3個の増幅器AMP1〜AMP3、3個の比較器CMP1〜CMP3、2個のイクスクルーシブOR(XOR)ゲートXOR1、XOR2、1個のNORゲートNOR及び3個のT型フリップフロップFF1〜FF3が図2に示すように結線されている。そして、3個の受光器PD1〜PD3の受光面が図1の受光面10A〜10Cとなっており、フリップフロップFF3の正転(Q)出力がこの信号出力回路14の出力端(OUT)となっている。   FIG. 2 is a logic circuit diagram showing a configuration example of the signal output circuit 14. In this example, three light receivers PD1 to PD3, three amplifiers AMP1 to AMP3, three comparators CMP1 to CMP3, two exclusive OR (XOR) gates XOR1, XOR2, and one NOR gate The NOR and the three T-type flip-flops FF1 to FF3 are connected as shown in FIG. The light receiving surfaces of the three light receivers PD1 to PD3 are the light receiving surfaces 10A to 10C in FIG. 1, and the normal rotation (Q) output of the flip-flop FF3 is connected to the output terminal (OUT) of the signal output circuit 14. It has become.

図3は、物体が受光面の前方近傍を順方向に通過したときに信号出力回路14の内部で発生する各種信号及びセンサ1の出力信号を示すタイムチャート、図4は、物体が受光面の前方近傍を順方向に通過したときの受光面に対する物体の位置とセンサ1の出力との関係を示すタイムチャート、図5は、物体が受光面の前方近傍を逆方向に通過したときの受光面に対する物体の位置とセンサ1の出力との関係を示すタイムチャートである。   FIG. 3 is a time chart showing various signals generated in the signal output circuit 14 and the output signal of the sensor 1 when the object passes in the forward direction in the vicinity of the front side of the light receiving surface, and FIG. FIG. 5 is a time chart showing the relationship between the position of the object relative to the light receiving surface and the output of the sensor 1 when passing in the forward direction in the forward direction. FIG. 5 shows the light receiving surface when the object passes in the reverse direction near the front of the light receiving surface. 6 is a time chart showing the relationship between the position of the object and the output of the sensor 1 with respect to.

図4に示すように、物体が受光領域10の前方近傍を順方向に通過すると、受光面10Aから受光面10Cまで順に入射光が遮られる。そして、受光領域10の中の半分以上の範囲で入射光が遮断されると(図4の時点t1)、パルス信号の出力が開始される(つまり出力端OUTの信号レベルは「0」から「1」に変化する)。その後、物体の移動に従い、再び受光面10Aから順に光が入射するようになる。そして、受光領域10の中の半分以上の範囲で再び光が入射するようになると(図4の時点t2)、パルス信号の出力が停止される(つまり出力端OUTの信号レベルは「1」から「0」に変化する)。   As shown in FIG. 4, when an object passes in the forward direction in the vicinity of the front of the light receiving region 10, incident light is blocked in order from the light receiving surface 10 </ b> A to the light receiving surface 10 </ b> C. When the incident light is blocked in a range of more than half of the light receiving region 10 (time t1 in FIG. 4), the output of the pulse signal is started (that is, the signal level of the output terminal OUT is changed from “0” to “ 1 ”). Thereafter, as the object moves, light again enters the light receiving surface 10A in order. When light is incident again in a range of more than half of the light receiving region 10 (time t2 in FIG. 4), the output of the pulse signal is stopped (that is, the signal level of the output terminal OUT is changed from “1”). Changes to "0").

逆に、図5に示すように、物体が各受光面の前方近傍を逆方向(即ち、受光面10Cから受光面10Aに向かう方向)に通過したときには、パルス信号は出力されず、出力端OUTの信号レベルは「0」に維持される。また、受光面10A〜10Cに同時に光が入射したり、あるいは同時に遮光されたりした場合にも、パルス信号は出力されない。   Conversely, as shown in FIG. 5, when the object passes in the reverse direction (that is, the direction from the light receiving surface 10C toward the light receiving surface 10A) in the vicinity of the front of each light receiving surface, no pulse signal is output and the output terminal OUT Is maintained at “0”. Further, no pulse signal is output even when light is incident on the light receiving surfaces 10A to 10C at the same time or is simultaneously shielded.

図3を参照して図2の信号出力回路14の動作を説明すると、物体の移動に伴い3個の受光器PD1〜PD3の出力信号は順番に「1」になるから、同じ順番で「0」になる。したがって、2個のXORゲートXOR1、XOR2の出力は物体の通過開始時と通過終了時との両方に出現する。フリップフロップFF1、FF2及びNORゲートにより、XOR1、XOR2の出力が連続で且つ順番に発生したことを検知し、そしてその検知信号であるフリップフリップFF2の正転(Q)出力をフリップフロップFF3を通すことにより、順方向に物体が通過した際に「1」となるような出力信号を得る。一方、物体が逆方向に通過した場合には、XOR1、XOR2の出力変化の順番が上記順方向時とは異なるため、フリップフリップFF2の正転(Q)出力が「1」とはならず、出力端よりパルス信号は出力されない。   The operation of the signal output circuit 14 of FIG. 2 will be described with reference to FIG. 3. Since the output signals of the three light receivers PD1 to PD3 sequentially become “1” as the object moves, “0” in the same order. "become. Therefore, the outputs of the two XOR gates XOR1 and XOR2 appear both at the start and end of passage of the object. It is detected by the flip-flops FF1, FF2 and the NOR gate that the outputs of XOR1 and XOR2 are generated in succession and in order, and the normal rotation (Q) output of the flip-flop FF2 which is the detection signal is passed through the flip-flop FF3. As a result, an output signal that becomes “1” when the object passes in the forward direction is obtained. On the other hand, when the object passes in the reverse direction, the output change order of XOR1 and XOR2 is different from that in the forward direction, so the forward (Q) output of the flip flip FF2 does not become “1”. No pulse signal is output from the output terminal.

このタイミングを詳しく見ると、パルス信号の出力は2番目の受光器PD2が遮光された時点で開始され、その後、再び受光器PD2に光が入射するようになった時点で停止される。このことから、この実施例1の構成は、第1発明において受光器の個数nを3とし、m及びpを2としたものである。もちろん、nは最低2にすることが可能である。また、回路構成を変更することにより、m=p=nとすることも容易に行える。その場合には、物体により受光領域のほぼ全面が遮光されたときに出力端よりパルス信号の出力が開始され、物体が通過して受光領域のほぼ全面に光が当たるようになったときにパルス信号が終了する。   Looking at this timing in detail, the output of the pulse signal is started when the second light receiver PD2 is shielded from light, and then stopped when the light again enters the light receiver PD2. From this, the configuration of the first embodiment is such that the number n of light receivers is 3 and m and p are 2 in the first invention. Of course, n can be at least 2. In addition, m = p = n can be easily achieved by changing the circuit configuration. In that case, the output of the pulse signal is started from the output end when almost the entire light receiving area is shielded by the object, and the pulse is emitted when the object passes and the light hits almost the entire surface of the light receiving area. The signal ends.

以上のように、センサ1のパルス信号は順方向に物体が通過した場合にのみ出力されるため、同信号に基づいて物体の移動方向を検知することができる。また、出力されるパルス信号は、入射光が遮断された時点(遮光開始時点)より再び光が入射するようになった時点(入光開始時点)までの時間幅を以て出力される。したがって、この信号に基づいて、受光領域10の近傍における物体の有無を判定することができる。   As described above, since the pulse signal of the sensor 1 is output only when the object passes in the forward direction, the moving direction of the object can be detected based on the signal. Further, the output pulse signal is output with a time width from the time when the incident light is blocked (light shielding start time) to the time when the light comes again (light entering start time). Therefore, the presence or absence of an object in the vicinity of the light receiving region 10 can be determined based on this signal.

〔実施例2〕
次に第2発明に係る移動体検知センサの一実施例(実施例2)について、図面を参照して説明する。この実施例2の移動体検知センサの外観は図示しないが、基本的には図1に示した実施例1と同様であり、受光領域10内に配列された受光面が4個、つまり受光面10A〜10Dである点のみが異なる。
[Example 2]
Next, an example (Example 2) of the moving body detection sensor according to the second invention will be described with reference to the drawings. Although the external appearance of the moving body detection sensor of the second embodiment is not shown, it is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 and has four light receiving surfaces arranged in the light receiving region 10, that is, the light receiving surface. Only the point of 10A to 10D is different.

図6は実施例2のセンサにおける信号出力回路24の構成例を示す論理回路図であり、図7は物体が受光面の前方近傍を順方向及び逆方向に通過したときに信号出力回路24の内部で発生する各種信号及びセンサ1の出力信号を示すタイムチャートである。   FIG. 6 is a logic circuit diagram showing a configuration example of the signal output circuit 24 in the sensor of the second embodiment. FIG. 7 shows the signal output circuit 24 when an object passes in the forward and reverse directions near the front of the light receiving surface. It is a time chart which shows the various signals which generate | occur | produce inside, and the output signal of the sensor 1. FIG.

この信号出力回路24は、4個の受光器PD1〜PD4、4個の増幅器AMP1〜AMP4、4個の比較器CMP1〜CMP4、2個のXORゲートXOR1、XOR2、1個のNORゲートNOR及び6個のT型フリップフロップFF1〜FF6が図6に示したように結線されており、フリップフロップFF3の正転(Q)出力が第1出力端OUTA、フリップフロップFF6の正転(Q)出力が第2出力端OUTBとなっている。このうち、フリップフロップFF4〜FF6を除く論理回路は、受光器、増幅器、比較器がそれぞれ3個から4個に増加しているという相違はあるものの、基本的な動作は実施例1と同様であり、物体が順方向に通過する際に第1出力端OUTAにパルス信号が出力され、物体が逆方向に通過する際にはパルス信号は出されず「0」を維持する。   The signal output circuit 24 includes four light receivers PD1 to PD4, four amplifiers AMP1 to AMP4, four comparators CMP1 to CMP4, two XOR gates XOR1, XOR2, one NOR gate NOR and 6 The T-type flip-flops FF1 to FF6 are connected as shown in FIG. 6, the normal (Q) output of the flip-flop FF3 is the first output terminal OUTA, and the normal (Q) output of the flip-flop FF6 is This is the second output terminal OUTB. Among these, the logic circuit except the flip-flops FF4 to FF6 has the same basic operation as that of the first embodiment although there is a difference that the number of light receivers, amplifiers, and comparators is increased from three to four. When the object passes in the forward direction, a pulse signal is output to the first output terminal OUTA, and when the object passes in the reverse direction, no pulse signal is output and maintains “0”.

この実施例2の構成は、XORゲートXOR1、XOR2、NORゲートNOR、フリップフロップFF1、FF2、FF3から構成される順方向移動検知回路のほかに、フリップフロップFF4、FF5、FF6から構成される逆方向移動検知回路を備える点が特徴である。図6で明らかなように、逆方向移動検知回路は順方向移動検知回路における3個のフリップフロップFF1、FF2、FF3による回路構成と同じであり、フリップフロップFF4、FF5の入力パルス(C)がフリップフロップFF1、FF2とは入れ替えられている点のみが異なる。それにより、この逆方向移動検知回路は順方向移動検知回路とは逆の動作、即ち、物体が逆方向に通過する際に第2出力端OUTBにパルス信号を出力し、物体が順方向に通過する際にはパルス信号を出さずに「0」を維持する。   The configuration of the second embodiment is the reverse of the forward movement detection circuit composed of XOR gates XOR1, XOR2, NOR gate NOR, flip-flops FF1, FF2, and FF3, and flip-flops FF4, FF5, and FF6. It is characterized in that it includes a direction movement detection circuit. As apparent from FIG. 6, the backward movement detection circuit has the same circuit configuration as the three flip-flops FF1, FF2, and FF3 in the forward movement detection circuit, and the input pulses (C) of the flip-flops FF4 and FF5 are the same. Only the flip-flops FF1 and FF2 are replaced. As a result, the backward movement detection circuit operates in the reverse manner to the forward movement detection circuit, that is, when the object passes in the reverse direction, a pulse signal is output to the second output terminal OUTB, and the object passes in the forward direction. When this is done, "0" is maintained without outputting a pulse signal.

上記実施例1による移動体検知センサでは、物体が順方向に通過したことを検知することは可能であるものの、物体が逆方向に通過したこと自体は検知できないが、この実施例2による移動体検知センサによれば、物体が順方向に通過したことと物体が逆方向に通過したこととを、それぞれ独立に検知することができる。それにより、例えば物体が逆方向に通過することが異常事態であるような場合に、その異常を検知して適切な対処を行うことができる。   Although the moving body detection sensor according to the first embodiment can detect that the object has passed in the forward direction, it cannot detect that the object has passed in the reverse direction, but the moving body according to the second embodiment can be detected. According to the detection sensor, it is possible to independently detect that the object has passed in the forward direction and that the object has passed in the reverse direction. Thereby, for example, when it is an abnormal situation that an object passes in the reverse direction, it is possible to detect the abnormality and take appropriate measures.

〔実施例3〕
次に第3発明に係る移動体検知センサの一実施例(実施例3)について、図面を参照して説明する。図8は実施例3のセンサにおける信号出力回路34の構成例を示す論理回路図であり、図9及び図10は物体が受光面の前方近傍を順方向及び逆方向に通過したときに信号出力回路34の内部で発生する各種信号及びセンサ1の出力信号を示すタイムチャートである。なお、図10のタイムチャートは図9のタイムチャートに時間的に連続するものと考えることができる。
Example 3
Next, an example (Example 3) of the moving body detection sensor according to the third invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a logic circuit diagram showing a configuration example of the signal output circuit 34 in the sensor of the third embodiment. FIGS. 9 and 10 show signal output when an object passes in the forward and reverse directions in the vicinity of the front side of the light receiving surface. 3 is a time chart showing various signals generated inside a circuit 34 and output signals of the sensor 1. Note that the time chart of FIG. 10 can be considered to be temporally continuous with the time chart of FIG.

この信号出力回路34は、4個の受光器PD1〜PD4、4個の増幅器AMP1〜AMP4、4個の比較器CMP1〜CMP4、2個のXORゲートXOR1、XOR2、1個のNORゲートNOR、2個のANDゲートAND1、AND2、1個のORゲートOR、1個のNANDゲートNAND、及び5個のT型フリップフロップFF1〜FF5が図8に示したように結線されており、NANDゲートNANDの出力が出力端OUTとなっている。また、外部からリセット信号を供給するリセット端子RSTが設けられている。   The signal output circuit 34 includes four light receivers PD1 to PD4, four amplifiers AMP1 to AMP4, four comparators CMP1 to CMP4, two XOR gates XOR1, XOR2, one NOR gate NOR, The AND gates AND1, AND2, one OR gate OR, one NAND gate NAND, and five T-type flip-flops FF1 to FF5 are connected as shown in FIG. The output is the output terminal OUT. Further, a reset terminal RST for supplying a reset signal from the outside is provided.

この実施例3において、XORゲートXOR1、XOR2、NORゲートNOR、フリップフロップFF1、FF2、FF3から構成される順方向移動検知回路の動作は実施例2における順方向移動検知回路と全く同一である。この実施例3の構成では、上記順方向移動検知回路に加えて、ANDゲートAND1、AND2、ORゲートOR、NANDゲートNAND、フリップフロップFF4、FF5から成る異常(逆方向移動)検知回路が設けられている。図9に示すように、物体が順方向に移動する際に、異常検知回路においてフリップフロップFF5の正転(Q)出力は「0」に維持される。したがって、出力端OUTにはフリップフロップFF3の反転(Qバー)出力の反転が出力され、それによってパルス信号が現れる。   In the third embodiment, the operation of the forward movement detection circuit including the XOR gates XOR1 and XOR2, the NOR gate NOR, the flip-flops FF1, FF2, and FF3 is exactly the same as the forward movement detection circuit in the second embodiment. In the configuration of the third embodiment, in addition to the forward movement detection circuit, an abnormality (reverse movement) detection circuit including AND gates AND1, AND2, OR gate OR, NAND gate NAND, flip-flops FF4 and FF5 is provided. ing. As shown in FIG. 9, when the object moves in the forward direction, the normal rotation (Q) output of the flip-flop FF5 is maintained at “0” in the abnormality detection circuit. Therefore, the inversion (Q bar) output of the flip-flop FF3 is output to the output terminal OUT, whereby a pulse signal appears.

それと反対に物体が逆方向に移動する際には、異常検知回路においてフリップフロップFF5の正転(Q)出力は「1」に変化し、物体が通過し終えても「1」が維持される。そのため、NANDゲートNANDにより出力端OUTの信号レベルは「1」に固定され、図10に示すように、それ以降、物体が順方向に通過しても出力端OUTの信号レベルは「1」に固定されたままで先に説明したようなパルス信号は出力されない。したがって、出力端OUTの信号レベルを監視することにより、一度でも物体が逆方向に通過したことがあるか否かを判断することができる。この状態を解除するには、リセット端子RSTにパルス信号を供給する。それにより、フリップフロップFF3、FF5がリセットされるため、図10に示すように、物体が順方向に通過したときにパルス信号を出力することができるように復帰する。   On the other hand, when the object moves in the opposite direction, the forward rotation (Q) output of the flip-flop FF5 changes to “1” in the abnormality detection circuit, and “1” is maintained even after the object has passed. . Therefore, the signal level of the output terminal OUT is fixed to “1” by the NAND gate NAND. As shown in FIG. 10, the signal level of the output terminal OUT is set to “1” even if the object passes thereafter in the forward direction. The pulse signal as described above is not output while being fixed. Therefore, by monitoring the signal level of the output terminal OUT, it can be determined whether or not the object has passed in the reverse direction even once. To release this state, a pulse signal is supplied to the reset terminal RST. As a result, the flip-flops FF3 and FF5 are reset, so that the pulse signal can be output when the object passes in the forward direction as shown in FIG.

このように実施例3による移動体検知センサによれば、物体が逆方向に通過したことを一旦検知すると、それ以降、リセットが為されるまで出力を固定し、物体が順方向に通過したことに対して応答しないようにすることができる。   As described above, according to the moving body detection sensor according to the third embodiment, once it is detected that the object has passed in the reverse direction, the output is fixed until the reset is performed and the object has passed in the forward direction. Can be made to not respond.

以上、第1乃至第3発明に係る移動体検知センサの一実施例について説明したが、上記実施例はあくまで一例に過ぎず、他にも本発明の精神及び範囲内で様々な実施例が考えられる。例えば、上記実施例では3個又は4個の受光器を使用したが、信号出力回路の構成を適宜変更することにより、5個以上の受光器を用いて上記のようなパルス信号を出力するセンサや、2個の受光器のみで上記のようなパルス信号を出力するセンサを構成することも可能である。即ち、第1乃至第3発明におけるnは2以上の整数でありさえすればよく、m、pは2以上でn以下の整数でありさえすればよい。また、信号出力回路の構成も一例であって、同様の機能を達成するために適宜論理回路を変形できることは当然である。   As mentioned above, although one Example of the mobile body detection sensor which concerns on 1st thru | or 3rd invention was described, the said Example is only an example to the last, and various Example can also be considered within the mind and scope of this invention. It is done. For example, in the above embodiment, three or four light receivers are used. However, by appropriately changing the configuration of the signal output circuit, a sensor that outputs the above pulse signals using five or more light receivers. It is also possible to configure a sensor that outputs a pulse signal as described above using only two light receivers. That is, in the first to third inventions, n only needs to be an integer of 2 or more, and m and p need only be integers of 2 or more and n or less. The configuration of the signal output circuit is also an example, and it is natural that the logic circuit can be modified as appropriate in order to achieve the same function.

第1発明に係る移動体検知センサの一実施例を示す外観図。The external view which shows one Example of the mobile body detection sensor which concerns on 1st invention. 図1に示した移動体検知センサの信号出力回路の構成例を示す論理回路図。FIG. 2 is a logic circuit diagram illustrating a configuration example of a signal output circuit of the moving object detection sensor illustrated in FIG. 1. 図2に示した信号出力回路の内部で発生する各種信号及びセンサの出力信号を示すタイムチャート。The time chart which shows the various signals which generate | occur | produce inside the signal output circuit shown in FIG. 2, and the output signal of a sensor. 物体が受光面の近傍を順方向に通過したときの物体の位置とセンサの出力との関係を示すタイムチャート。The time chart which shows the relationship between the position of an object and the output of a sensor when an object passes the vicinity of the light-receiving surface in the forward direction. 物体が受光面の近傍を逆方向に通過したときの物体の位置とセンサの出力との関係を示すタイムチャート。The time chart which shows the relationship between the position of an object and the output of a sensor when an object passes the vicinity of the light-receiving surface in the reverse direction. 第2発明の一実施例による移動体検知センサの信号出力回路の構成例を示す論理回路図。The logic circuit figure which shows the structural example of the signal output circuit of the mobile body detection sensor by one Example of 2nd invention. 図6に示した信号出力回路の内部で発生する各種信号及びセンサの出力信号を示すタイムチャート。7 is a time chart showing various signals generated in the signal output circuit shown in FIG. 6 and sensor output signals. 第3発明の一実施例による移動体検知センサの信号出力回路の構成例を示す論理回路図。The logic circuit figure which shows the structural example of the signal output circuit of the mobile body detection sensor by one Example of 3rd invention. 図8に示した信号出力回路の内部で発生する各種信号及びセンサの出力信号を示すタイムチャート。9 is a time chart showing various signals generated in the signal output circuit shown in FIG. 8 and sensor output signals. 図8に示した信号出力回路の内部で発生する各種信号及びセンサの出力信号を示すタイムチャート。9 is a time chart showing various signals generated in the signal output circuit shown in FIG. 8 and sensor output signals.

符号の説明Explanation of symbols

1…移動体検知センサ
10…受光領域
10A〜10C…受光面
12…半導体チップ
14、24、34…信号出力回路
PD1〜PD4…受光器
AMP1〜AMP4…増幅器
CMP1〜CMP4…比較器
FF1〜FF6…T型フリップフロップ
XOR1、XOR2…イクスクルーシブORゲート
AND1、AND2…ANDゲート
NAND…NANDゲート
NOR…NORゲート
OR…ORゲート
OUT、OUTA、OUTB…出力端
RST…リセット端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Moving body detection sensor 10 ... Light-receiving region 10A-10C ... Light-receiving surface 12 ... Semiconductor chip 14, 24, 34 ... Signal output circuit PD1-PD4 ... Light receiver AMP1-AMP4 ... Amplifier CMP1-CMP4 ... Comparator FF1-FF6 ... T-type flip-flops XOR1, XOR2 ... Exclusive OR gates AND1, AND2 ... AND gate NAND ... NAND gate NOR ... NOR gate OR ... OR gates OUT, OUTA, OUTB ... Output terminal RST ... Reset terminal

Claims (3)

所定の空間における物体の所定方向への移動を検知する移動体検知センサにおいて、
前記所定方向に沿って配列され、前記空間に面する受光面をそれぞれ有するn個の受光器(ただし、nは2以上の整数)、及び、各受光器の出力信号の変化に応じてパルス信号を出力する信号出力回路を備え、
前記受光器及び信号判定回路は半導体チップ上に実装されていること、及び、
前記信号出力回路は、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、物体の入口側に最も近い1番目の受光器から物体の出口側のm番目(但し2≦m≦n)の受光器まで順に生じたときに、前記パルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記1番目の受光器からp(但し2≦p≦n)番目の受光器まで順に生じたときに、前記パルス信号の出力を終了する一方、
前記受光器の出力信号の変化が前記順序とは逆に前記出口側のn番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときには前記パルス信号を出力しないように構成されていること、
を特徴とする移動体検知センサ。
In a moving body detection sensor that detects movement of an object in a predetermined space in a predetermined direction,
N light receivers arranged along the predetermined direction and having light receiving surfaces facing the space (where n is an integer of 2 or more), and a pulse signal according to a change in the output signal of each light receiver A signal output circuit that outputs
The light receiver and the signal determination circuit are mounted on a semiconductor chip; and
The signal output circuit is
The change in the output signal of the light receiver from the first level to the second level is m-th (where 2 ≦ m ≦ n) from the first light receiver closest to the object entrance side to the object exit side. When the light receiving device sequentially occurs, the output of the pulse signal is started, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the light receiving device is changed from the first light receiving device to p ( However, when the 2 ≦ p ≦ n) photoreceivers occur in order, the output of the pulse signal is terminated,
When the change in the output signal of the photoreceiver occurs in the order from the nth photoreceiver on the exit side to the first photoreceiver in the reverse order, the pulse signal is not output. ,
A moving body detection sensor.
所定の空間における物体の所定方向及びその逆方向への移動を検知する移動体検知センサにおいて、
前記所定方向に沿って配列され、前記空間に面する受光面をそれぞれ有するn個の受光器(ただし、nは2以上の整数)、及び、各受光器の出力信号の変化に応じてパルス信号を出力する、第1及び第2の出力端を有する信号出力回路を備え、
前記受光器及び信号判定回路は半導体チップ上に実装されていること、及び、
前記信号出力回路は、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、物体の入口側に最も近い1番目の受光器から物体の出口側のm番目(但し2≦m≦n)の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端にパルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記1番目の受光器からp(但し2≦p≦n)番目の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端へのパルス信号の出力を終了する一方、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、前記順序とは逆に、前記出口側のn番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときに、前記第2の出力端にパルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記n番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときに、前記第2の出力端へのパルス信号の出力を終了するように構成されていること、
を特徴とする移動体検知センサ。
In a moving body detection sensor for detecting movement of an object in a predetermined space in a predetermined direction and the opposite direction thereof,
N light receivers arranged along the predetermined direction and having light receiving surfaces facing the space (where n is an integer of 2 or more), and a pulse signal according to a change in the output signal of each light receiver And a signal output circuit having first and second output terminals,
The light receiver and the signal determination circuit are mounted on a semiconductor chip; and
The signal output circuit is
The change in the output signal of the light receiver from the first level to the second level is m-th (where 2 ≦ m ≦ n) from the first light receiver closest to the object entrance side to the object exit side. When the light receiving device occurs in order, the output of the pulse signal is started at the first output terminal, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the light receiving device is the first level. The output of the pulse signal to the first output terminal is terminated when the light receiving device sequentially occurs from the light receiving device to the p (where 2 ≦ p ≦ n) light receiving device.
When the change from the first level to the second level of the output signal of the photoreceiver occurs in the order from the nth photoreceiver on the outlet side to the first photoreceiver in the opposite order. In addition, the output of the pulse signal is started at the second output terminal, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the photoreceiver changes from the nth photoreceiver to the first level. Configured to end the output of the pulse signal to the second output end when it occurs in order toward the light receiver,
A moving body detection sensor.
所定の空間における物体の所定方向への移動を検知する移動体検知センサにおいて、
前記所定方向に沿って配列され、前記空間に面する受光面をそれぞれ有するn個の受光器(ただし、nは2以上の整数)、及び、各受光器の出力信号の変化に応じて出力端にパルス信号を出力する信号出力回路を備え、
前記受光器及び信号判定回路は半導体チップ上に実装されていること、及び、
前記信号出力回路は、
前記受光器の出力信号の第1のレベルから第2のレベルへの変化が、物体の入口側に最も近い1番目の受光器から物体の出口側のm番目(但し2≦m≦n)の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端にパルス信号の出力を開始し、その後、前記受光器の出力信号の第2のレベルから第1のレベルへの変化が、前記1番目の受光器からp(但し2≦p≦n)番目の受光器まで順に生じたときに、前記第1の出力端へのパルス信号の出力を終了する一方、
前記受光器の出力信号の変化が前記順序とは逆に、前記出口側のn番目の受光器から1番目の受光器に向かって順に生じたときには、外部よりリセット信号が与えられる又はそれに相当するリセットが実行されるまで前記出力端の信号レベルを固定するように構成されていること、
を特徴とする移動体検知センサ。
In a moving body detection sensor that detects movement of an object in a predetermined space in a predetermined direction,
N light receivers (where n is an integer of 2 or more) arranged along the predetermined direction and each having a light receiving surface facing the space, and an output terminal according to a change in an output signal of each light receiver Equipped with a signal output circuit that outputs a pulse signal,
The light receiver and the signal determination circuit are mounted on a semiconductor chip; and
The signal output circuit is
The change in the output signal of the light receiver from the first level to the second level is m-th (where 2 ≦ m ≦ n) from the first light receiver closest to the object entrance side to the object exit side. When the light receiving device occurs in order, the output of the pulse signal is started at the first output terminal, and then the change from the second level to the first level of the output signal of the light receiving device is the first level. The output of the pulse signal to the first output terminal is terminated when the light receiving device sequentially occurs from the light receiving device to the p (where 2 ≦ p ≦ n) light receiving device.
When a change in the output signal of the photoreceiver occurs in the order from the nth photoreceiver on the outlet side to the first photoreceiver in the reverse order, a reset signal is given from the outside or corresponds to it. It is configured to fix the signal level of the output terminal until reset is executed,
A moving body detection sensor.
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