JP2009216677A - Reflecting sensor - Google Patents
Reflecting sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009216677A JP2009216677A JP2008063590A JP2008063590A JP2009216677A JP 2009216677 A JP2009216677 A JP 2009216677A JP 2008063590 A JP2008063590 A JP 2008063590A JP 2008063590 A JP2008063590 A JP 2008063590A JP 2009216677 A JP2009216677 A JP 2009216677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared light
- light receiving
- light emitting
- infrared
- elements
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば自動ドアの無目部分もしくは天井部分取り付けられて、その出入り口付近の床面を監視エリアとする赤外線を利用した反射型センサに関し、さらに詳しく言えば、上記監視エリアに存在する物体(人)を、その位置情報を含めて精度良く検出する技術に関するものである。 The present invention relates to a reflection type sensor using infrared rays, for example, attached to an invisible part or a ceiling part of an automatic door and using a floor near the entrance and exit as a monitoring area, and more specifically, an object existing in the monitoring area. The present invention relates to a technique for accurately detecting (person) including its position information.
自動ドアセンサには、超音波式、重量を検知する踏圧マット式および光学式(反射型)などがあり、それぞれ一長一短であるが、監視エリアを明確に設定し得ること、また、製品価格が比較的安価であることから、赤外線を用いた反射型センサが一般的に多く採用されている。 Automatic door sensors include the ultrasonic type, the pressure mat type that detects weight, and the optical type (reflective type). Each has advantages and disadvantages, but the monitoring area can be set clearly, and the product price is relatively low. In general, many reflective sensors using infrared rays are employed because of their low cost.
図7に例えば自動ドア用途としての反射型センサの第1従来例を示す。この自動ドア用反射型センサ1Cにおいては、送信側としての赤外線発光素子21を有する発光部20と、受信側としての赤外線受光素子31を有する受光部30とを備えており、赤外線を介して送受信が行われる。
FIG. 7 shows a first conventional example of a reflection type sensor for use as an automatic door, for example. The automatic
発光部20と受光部30は、図示しない例えば自動ドアの無目部分もしくは天井付近に配置される筐体10内の回路基板11に並置され、筐体10内にはさらに、発光部側20と受光部30側のそれぞれに対応する第1レンズ系22と、第2レンズ系32が備えられている。
The
この第1従来例では、発光側の第1レンズ系22と受光側の第2レンズ系32には、それぞれ単眼レンズ22a,32aが用いられており、また、赤外線発光素子21,赤外線受光素子31ともに4素子(赤外線発光素子21a〜21d,赤外線受光素子31a〜31d)としている。なお、各赤外線発光素子21a〜21dを区別する必要がない場合には、その参照符号を21とし、同様に、各赤外線受光素子31a〜31dを区別する必要がない場合には、その参照符号を31とする。
In the first conventional example,
赤外線発光素子21a〜21d,赤外線受光素子31a〜31dともに回路基板11上に横一列(図7において左右方向)に等間隔に実装されており、自動ドアの出入り口近傍の床面を監視エリアAとして、赤外線発光素子21a〜21dから第1レンズ系22を介して監視エリアA上に赤外線スポット光SPa〜SPdが一列状態に照射される。なお、赤外線発光素子21a〜21dの実線図示の各光軸には、参照符号23a〜23dを付している。
The infrared
これに対して、赤外線受光素子31a〜31dは、鎖線図示の各光軸33a〜33dが監視エリアA上で赤外線発光素子21a〜21dの各光軸23a〜23dと一致するように、その素子間隔および/または第2レンズ系32の傾きなどが調整される。
On the other hand, the infrared
これにより、赤外線発光素子21a〜21dによる各赤外線スポット光SPa〜SPdと、赤外線受光素子31a〜31dのスポット状の受光領域RPa〜RPdとが重なり合い、赤外線発光素子21aから出射される赤外線が赤外線受光素子31aに受光され、同様にして、21bと31b,21cと31c,21dと31dとの間で、それぞれ赤外線の授受が行われる。
Thereby, each infrared spot light SPa-SPd by the infrared
図7に示す例では、説明の便宜上、赤外線発光素子21a〜21dと赤外線受光素子31a〜31dの一列分のみの組を示しているが、実際の監視エリアAにおいては、図8に示すように、自動ドアの出入り口近傍の床面に、多列の監視エリアA1〜A4が設定される(例えば、特許文献1参照)。
In the example shown in FIG. 7, for convenience of explanation, a set of only one row of the infrared
監視エリアA内に、物体(人や小動物、その他に荷台等が含まれるが、以下の説明では「人」を想定する)が存在する場合と非存在の場合とで、各赤外線受光素子31a〜31dでの受光量が変化するため、制御部では、その受光量の変化に基づいてドアエンジン(ともに図示しない)を駆動させてドアの開閉を制御する。
In the monitoring area A, each infrared
ところで、監視エリアA内における人の存在,非存在の判断のみならず、最近では、監視エリアAから赤外線スポット光単位での画素的な情報を得て、例えば監視エリアA内における人の位置を検知したり、自動ドアに対する人の接近・離反を判断したり、また、各種のノイズによる誤作動を防止することが行われている。 By the way, not only the presence / absence determination of a person in the monitoring area A, but recently, pixel-like information in the infrared spot light unit is obtained from the monitoring area A, for example, the position of the person in the monitoring area A is determined. Detecting, judging the approaching / leaving of a person with respect to an automatic door, and preventing malfunction due to various noises are performed.
このような画素的な情報を得るには、制御部では、赤外線発光素子21a〜21dを所定の順序にしたがって交代的に走査駆動しながら、赤外線受光素子31a〜31dから出力されるすべての受光信号(受光部30の受光レベル)を監視するようにしている。
In order to obtain such pixel-like information, the control unit alternately scans and drives the infrared
これにより、例えば、赤外線発光素子21bの点灯時に受光部30の受光レベルが所定の閾値を超えた場合には、赤外線スポット光SPbの位置に人がいると判断できる。
Thereby, for example, when the light receiving level of the
しかしながら、上記第1従来例では、監視エリアAを図7において左右方向に広げようとする場合には、それに応じて発光部20側,受光部30側ともに素子数を増やさなければならず、その分、コストアップになる、という問題がある。
However, in the first conventional example, when the monitoring area A is to be expanded in the horizontal direction in FIG. 7, the number of elements must be increased on both the
素子数を削減する方法として、レンズ系に分割レンズ(複眼レンズ)を用いる方法が知られている。図9にレンズ系に分割レンズを採用した第2従来例に係る例えば自動ドア用途の反射型センサ1Dを示す。なお、この第2従来例の説明において、上記第1従来例と実質的に同一の構成要素には同じ参照符号を用いる。
As a method for reducing the number of elements, a method using a split lens (compound eye lens) in a lens system is known. FIG. 9 shows a
この自動ドア用反射型センサ1Dでは、一例として、発光部20,受光部30ともに2素子(赤外線発光素子21a,21b;赤外線受光素子31a,31b)とし、これに伴って、発光側の第1レンズ系22と受光側の第2レンズ系32に、それぞれ分割比「2」の2分割レンズ22b,32bを用いている。
In this automatic door
これによれば、図9において2分割レンズ22b,32bの各左側レンズ部分をL,各右側レンズ部分をRとして、発光部20内の一方の赤外線発光素子21aから出射される赤外線は2分割レンズ22bにより光軸23aLの赤外光と光軸23aRの赤外光とに分割され、赤外線発光素子21aから監視エリアAに2つの赤外線スポット光SPaL,SPaRが照射される。
According to this, in FIG. 9, each left lens portion of the two-divided
同様にして、発光部20内の他方の赤外線発光素子21bから出射される赤外線は2分割レンズ22bにより光軸23bLの赤外光と光軸23bRの赤外光とに分割され、赤外線発光素子21bから監視エリアAに2つの赤外線スポット光SPbL,SPbRが照射される。
Similarly, the infrared light emitted from the other infrared
これに対して、受光部30側の一方の赤外線受光素子31aの光軸(受光軸)は、2分割レンズ32bにより2つの光軸33aL,33aRに分割され、これら各光軸33aL,33aRは監視エリアA上で、赤外線発光素子21aの各光軸23aL,23aRと一致するように調整される。なお、各光軸の位置調整(位置合わせ)は、例えばレンズ系の傾きや移動により行うことができる。
On the other hand, the optical axis (light receiving axis) of one infrared
これにより、赤外線受光素子31aは、2つの受光領域RPaL,RPaRを持ち、これら各受光領域RPaL,RPaRが監視エリアA上で赤外線発光素子21aによる赤外線スポット光SPaL,SPaRと重ねられる。
Accordingly, the infrared
同様に、受光部30側の他方の赤外線受光素子31bの光軸は、2分割レンズ32bにより2つの光軸33bL,33bRに分割され、これら各光軸33bL,33bRは監視エリアA上で、赤外線発光素子21bの各光軸23bL,23bRと一致するように調整される。
Similarly, the optical axis of the other infrared
これにより、赤外線受光素子31bは、2つの受光領域RPbL,RPbRを持ち、これら各受光領域RPbL,RPbRが監視エリアA上で赤外線発光素子21bによる赤外線スポット光SPbL,SPbRと重ねられる。
Thereby, the infrared
このように、第2従来例に係る自動ドア用反射型センサ1Dによれば、一方の赤外線発光素子21aから出射される赤外線は2つの赤外光に分割されて監視エリアAに照射され、それぞれの反射光が一方の赤外線受光素子31aにて受光される。
Thus, according to the
また、他方の赤外線発光素子21bから出射される赤外線は2つの赤外光に分割されて監視エリアAに照射され、それぞれの反射光が他方の赤外線受光素子31bにて受光されることになるため、上記第1従来例と比べて、素子数が半分でありながら同一面積の監視エリアAを上記第1従来例と同数の赤外線スポット光で、すなわち同じ信頼性のもとで監視することができる。
In addition, the infrared light emitted from the other infrared
しかしながら、第2従来例では、上記第1従来例のように各赤外線スポット光単位での検知ができない、という問題がある。 However, in the second conventional example, there is a problem that detection in units of each infrared spot light cannot be performed as in the first conventional example.
すなわち、赤外線発光素子21a,21bを交代的に点灯させたとしても、赤外線発光素子21aからは2つのの赤外線スポット光SPaL,SPaRが同時に照射され、また、赤外線発光素子21bからは2つのの赤外線スポット光SPbL,SPbRが同時に照射される。
That is, even if the infrared
したがって、例えば赤外線発光素子21aの点灯時に、これと対をなす赤外線受光素子31aの受光レベルがドア開の閾値レベルを超えたとしても、赤外線スポット光SPaL,SPaRのいずれかで人が検知されたかまでは判断できない。
Therefore, for example, when the infrared
したがって、本発明の課題は、赤外線を利用した反射型センサにおいて、各赤外線スポット光単位での検知を可能にしつつ、素子数を削減できるようにすることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to enable the detection of each infrared spot light unit and reduce the number of elements in a reflective sensor using infrared rays.
上記課題を解決するため、本発明は、赤外線発光素子を含む発光部および赤外線受光素子を含む受光部と、上記赤外線発光素子に駆動信号を出力するとともに、上記赤外線受光素子から出力される受光信号に基づいて制御用信号を生成する制御部とを備え、所定の床面を監視エリアとして、上記発光部より発光側の第1レンズ系を介して上記監視エリアに複数の赤外線スポット光を所定の配列で照射し、上記各赤外線スポット光の上記監視エリアからの反射光を受光側の第2レンズ系を介して上記受光部で受光する反射型センサにおいて、上記発光部側における上記赤外線発光素子の個数をm1、上記発光側の第1レンズ系の分割比をn1(m1,n1は1以上の正の整数)とし、上記受光部側における上記赤外線受光素子の個数をm2、上記受光側の第2レンズ系の分割比をn2(m2,n2は1以上の正の整数。ただし、m1≠m2,n1≠n2)として、上記赤外線発光素子の個数m1および上記発光側の第1レンズ系の分割比n1と、上記赤外線受光素子の個数m2および上記受光側の第2レンズ系の分割比n2との関係を、m1×n1=m2×n2(ただし、n1>n2でのn1/n2,n1<n2でのn2/n1の各除算値が割り切れる場合、および上記各除算値が割り切れないときでもn1,n2に1以外の公約数が存在する場合を除く)とすることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention provides a light emitting unit including an infrared light emitting element, a light receiving unit including an infrared light receiving element, a drive signal to the infrared light emitting element, and a light receiving signal output from the infrared light receiving element. And a control unit that generates a control signal based on a predetermined floor surface as a monitoring area, and a plurality of infrared spot lights are transmitted to the monitoring area through the first lens system on the light emission side from the light emitting unit. In a reflective sensor that irradiates in an array and receives reflected light from the monitoring area of each infrared spot light by the light receiving unit through the second lens system on the light receiving side, the infrared light emitting element on the light emitting unit side The number is m1, the division ratio of the first lens system on the light emitting side is n1 (m1, n1 is a positive integer of 1 or more), and the number of the infrared light receiving elements on the light receiving side is m2. The division ratio of the second lens system on the light receiving side is n2 (m2, n2 are positive integers of 1 or more, provided that m1 ≠ m2, n1 ≠ n2), and the number m1 of the infrared light emitting elements and the first light emitting side first. The relationship between the division ratio n1 of the lens system and the number m2 of the infrared light receiving elements and the division ratio n2 of the second lens system on the light receiving side is expressed as m1 × n1 = m2 × n2 (where n1 / N1> n2) (where n2 / n1 <n2 where n2 / n1 <n2 is divisible, and n1 and n2 have a common divisor other than 1 even when each of the divided values is not divisible)) Yes.
本発明において、上記発光側の第1レンズ系に分割比1の単眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記m1個の赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、上記m2個の赤外線受光素子から出力される受光信号を監視する。 In the present invention, when a monocular lens having a division ratio of 1 is used for the first lens system on the light emitting side, the control unit alternately scans and drives the m1 infrared light emitting elements in a predetermined order, and the m2 The light reception signal output from each infrared light receiving element is monitored.
本発明において、上記受光側の第2レンズ系に分割比1の単眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記m1個の赤外線発光素子を同時に駆動するとともに、上記m2個の赤外線受光素子から出力される各受光信号を監視する。 In the present invention, when a monocular lens having a division ratio of 1 is used for the second lens system on the light receiving side, the control unit simultaneously drives the m1 infrared light emitting elements and outputs from the m2 infrared light receiving elements. Each received light signal is monitored.
本発明において、上記赤外線発光素子の個数m1および上記赤外線受光素子の個数m2がともに2以上であり、かつ、上記発光側の第1レンズ系および上記受光側の第2レンズ系にそれぞれ分割比2以上の複眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記m1個の各赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、上記m2個の各赤外線受光素子から出力される受光信号を個別的に監視する。 In the present invention, the number m1 of the infrared light emitting elements and the number m2 of the infrared light receiving elements are both 2 or more, and the split ratio is 2 for each of the first lens system on the light emitting side and the second lens system on the light receiving side. When the above compound eye lens is used, the control unit alternately scans and drives the m1 infrared light emitting elements in a predetermined order, and individually receives the light reception signals output from the m2 infrared light receiving elements. Monitor.
本発明によれば、発光部側における赤外線発光素子の個数をm1、発光側の第1レンズ系の分割比をn1(m1,n1は1以上の正の整数)とし、受光部側における赤外線受光素子の個数をm2、受光側の第2レンズ系の分割比をn2(m2,n2は1以上の正の整数。ただし、m1≠m2,n1≠n2)として、赤外線発光素子の個数m1および発光側の第1レンズ系の分割比n1と、赤外線受光素子の個数m2および受光側の第2レンズ系の分割比n2との関係を、m1×n1=m2×n2(ただし、n1>n2でのn1/n2,n1<n2でのn2/n1の各除算値が割り切れる場合、および各除算値が割り切れないときでもn1,n2に1以外の公約数が存在する場合を除く)とすることにより、上記第1従来例に比べて発光部側もしくは受光部側の素子数を半分以下に減らすことができる。 According to the present invention, the number of infrared light emitting elements on the light emitting unit side is m1, the division ratio of the first lens system on the light emitting side is n1 (m1 and n1 are positive integers of 1 or more), and infrared light reception on the light receiving unit side. Assuming that the number of elements is m2 and the division ratio of the second lens system on the light receiving side is n2 (m2, n2 are positive integers of 1 or more, where m1 ≠ m2, n1 ≠ n2), the number of infrared light emitting elements m1 and light emission The relationship between the division ratio n1 of the first lens system on the side, the number m2 of infrared light receiving elements, and the division ratio n2 of the second lens system on the light reception side is expressed as m1 × n1 = m2 × n2 (where n1> n2 n1 / n2, n1 <n2 when each division value of n2 / n1 is divisible, and even when each division value is not divisible, there is a case where a common divisor other than 1 exists in n1, n2). Compared to the first conventional example, the light emitting part side Alternatively, the number of elements on the light receiving unit side can be reduced to half or less.
発光側の第1レンズ系に分割比1の単眼レンズを用いる場合には、m1個の赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、m2個の赤外線受光素子から出力される受光信号を監視することにより、上記第1従来例と同じく、各赤外線スポット光単位での検知が可能となる。 When a monocular lens having a division ratio of 1 is used for the first lens system on the light emission side, m1 infrared light emitting elements are alternately scanned and driven in a predetermined order, and light received from the m2 infrared light receiving elements is received. By monitoring the signal, detection can be performed in units of each infrared spotlight as in the first conventional example.
また、受光側の第2レンズ系に分割比1の単眼レンズを用いる場合には、m1個の赤外線発光素子を同時に駆動するとともに、m2個の赤外線受光素子から出力される各受光信号を監視することにより、上記第1従来例と同じく、各赤外線スポット光単位での検知が可能となる。 When a monocular lens having a division ratio of 1 is used for the second lens system on the light receiving side, m1 infrared light emitting elements are simultaneously driven and each light receiving signal output from the m2 infrared light receiving elements is monitored. As a result, as in the first conventional example, detection in units of each infrared spot light is possible.
また、赤外線発光素子の個数m1および赤外線受光素子の個数m2がともに2以上であり、かつ、発光側の第1レンズ系および受光側の第2レンズ系にそれぞれ分割比2以上の複眼レンズを用いる場合には、m1個の各赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、m2個の各赤外線受光素子から出力される受光信号を個別的に監視することにより、上記第1従来例と同じく、各赤外線スポット光単位での検知が可能となる。 The number m1 of the infrared light emitting elements and the number m2 of the infrared light receiving elements are both 2 or more, and compound eye lenses having a division ratio of 2 or more are used for the first lens system on the light emitting side and the second lens system on the light receiving side, respectively. In this case, the m1 infrared light emitting elements are alternately scanned and driven in a predetermined order, and the light receiving signals output from the m2 infrared light receiving elements are individually monitored, whereby the first conventional technique described above. As in the example, detection can be performed in units of each infrared spot light.
次に、図1ないし図6により、本発明のいくつかの実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る反射型センサの構成を示す模式図、図2は第1実施形態における制御部を示す模式図、図3は本発明の第2実施形態に係る反射型センサの構成を示す模式図、図4は第2実施形態における制御部を示す模式図、図5は本発明の第3実施形態に係る反射型センサの発光部側および受光部側の構成を示す模式図、図6は本発明の第4実施形態に係る反射型センサの発光部側および受光部側の構成を示す模式図である。 Next, several embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a reflective sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a control unit in the first embodiment, and FIG. 3 is a reflection according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing a control unit in the second embodiment. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the light emitting unit side and the light receiving unit side of the reflective sensor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the light emitting unit side and the light receiving unit side of the reflective sensor according to the fourth embodiment of the present invention.
なお、本発明の反射型センサは、自動ドアの開閉制御用のほかに、例えば特定の建物,部屋もしくは場所に対する入退出者(物体)の検知やその人数を計数する場合などにも用いることができるが、以下に説明する各実施形態では、いずれも用途を自動ドアの開閉制御用としている。また、この実施形態の説明において、先の図7および図9で説明した上記従来例と実質的に同一の構成要素には、それと同じ参照符号を用いる。 The reflective sensor according to the present invention can be used not only for automatic door opening / closing control, but also for detecting an entry / exit person (object) with respect to a specific building, room or place and counting the number of persons. However, in each of the embodiments described below, the application is used for automatic door opening / closing control. Further, in the description of this embodiment, the same reference numerals are used for constituent elements that are substantially the same as those of the conventional example described above with reference to FIGS.
まず、図1および図2により、本発明の第1実施形態に係る反射型センサ1Aについて説明する。この第1実施形態は請求項1,2に対応している。
First, a
この自動ドア用反射型センサ1Aでは、赤外線受光素子31の個数をm2、受光側の第2レンズ系32の分割比をn2として、発光側の第1レンズ系22に分割比1の単眼レンズ22aを用い、赤外線発光素子21の個数をm2×n2とし、かつ、制御部12にて、m2×n2個の赤外線発光素子21を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、m2個の赤外線受光素子31から出力される受光信号を常時監視する。
In the automatic door
図1の例では、発光部20の赤外線発光素子21を4素子(赤外線発光素子21a〜21d)とし、これに対して、受光部30の赤外線受光素子31を2素子(赤外線受光素子31a,31b)とし、発光側の第1レンズ系22に単眼レンズ22aを用い、受光側の第2レンズ系32に分割比「2」の2分割レンズ(複眼レンズ)32bを用いている。
In the example of FIG. 1, the infrared
制御部12には、CPU(中央演算処理ユニット)もしくはマイクロコンピュータなどが用いられてよい。制御部12は、赤外線発光素子21に駆動信号を出力するとともに、赤外線受光素子31から出力される受光信号と所定の閾値とを比較して自動ドアの開閉信号を生成する。
The
なお、図示されていないが、赤外線受光素子31から出力される受光信号は、A/D変換器を介して制御部12に入力され、また、赤外線発光素子21に対する駆動信号は、発光ドライバ回路に与えられる。
Although not shown, the light reception signal output from the infrared
赤外線発光素子21a〜21d、赤外線受光素子31a,31dは、ともに回路基板11上に横一列(図1において左右方向)に所定の間隔で実装されており、赤外線発光素子21a〜21dから第1レンズ系22の単眼レンズ22aを介して監視エリアA上に赤外線スポット光SPa〜SPdが一列状態に照射される。なお、参照符号23a〜23dは赤外線発光素子21a〜21dの各光軸である。
The infrared
これに対して、受光部30側の一方の赤外線受光素子31aの光軸(受光軸)は、2分割レンズ32bにより2つの光軸33aL,33aRに分割され、これら各光軸33aL,33aRは監視エリアA上で、赤外線発光素子21a,21cの各光軸23a,23cと一致するように調整される。なお、各光軸の位置調整(位置合わせ)は、例えばレンズ系の傾きや移動により行うことができる。
On the other hand, the optical axis (light receiving axis) of one infrared
これにより、赤外線受光素子31aは、2つの受光領域RPaL,RPaRを持ち、これら各受光領域RPaL,RPaRが、監視エリアA上でそれぞれ赤外線発光素子21cによる赤外線スポット光SPcと赤外線発光素子21aによる赤外線スポット光SPaと重ねられる。
Thereby, the infrared
同様に、受光部30側の他方の赤外線受光素子31bの光軸は、2分割レンズ32bにより2つの光軸33bL,33bRに分割され、これら各光軸33bL,33bRは監視エリアA上で、赤外線発光素子21b,21dの各光軸23b,23dと一致するように調整される。
Similarly, the optical axis of the other infrared
これにより、赤外線受光素子31bは、2つの受光領域RPbL,RPbRを持ち、これら各受光領域RPbL,RPbRが、監視エリアA上でそれぞれ赤外線発光素子21dによる赤外線スポット光SPdと赤外線発光素子21bによる赤外線スポット光SPbと重ねられる。
Thereby, the infrared
これにより、赤外線発光素子21a,21cから出射される赤外光は、ともに一方の赤外線受光素子31aにて受光され、赤外線発光素子21b,21dから出射される赤外光は、ともに他方の赤外線受光素子31bにて受光される。
Thereby, both infrared light emitted from the infrared
図2に示すように、制御部12は、各赤外線発光素子21a〜21dに対して駆動信号を出力し、各赤外線発光素子21a〜21dを順次交代的に駆動する。これにより、各赤外線発光素子21a〜21dは、例えば21a→21b→21c→21d→21a…のようにサイクリック的に点灯する。
As shown in FIG. 2, the
また、制御部12は、各赤外線受光素子31a,31bから出力される受光信号を受光部30全体の受光信号として常時監視し、あらかじめ設定されているドア開の閾値と比較する。
Moreover, the
これによれば、例えば赤外線発光素子21bの点灯時に、受光部30の受光レベルが閾値を超えた場合には、赤外線発光素子21bによる赤外線スポット光SPbの位置に人が侵入したと判断することができる。
According to this, for example, when the light receiving level of the
この第1実施形態では、上記したように、赤外線受光素子31の個数をm2、受光側の第2レンズ系32の分割比をn2として、赤外線発光素子21の数がm2×n2個と決められることから、例えば赤外線受光素子31が3個で、受光側の第2レンズ系32に3分割レンズが用いられる場合には、赤外線発光素子21の数は9個となる。
In the first embodiment, as described above, the number of the infrared
逆に言えば、例えば赤外線発光素子21を6個使用する場合、受光側の第2レンズ系32に2分割レンズを使用するならば、赤外線受光素子31の個数は3個でよく、また、受光側の第2レンズ系32に3分割レンズを使用するならば、赤外線受光素子31の個数は2個でよいことになる。
In other words, for example, if six infrared
次に、図3および図4により、本発明の第2実施形態に係る自動ドア用反射型センサ1Bについて説明する。この第2実施形態は請求項1,3に対応している。
Next, referring to FIG. 3 and FIG. 4, the automatic door
この自動ドア用反射型センサ1Bでは、赤外線発光素子21の個数をm1、発光側の第1レンズ系22の分割比をn1として、受光側の第2レンズ系32に分割比1の単眼レンズ32aを用い、赤外線受光素子31の個数をm1×n1とし、かつ、制御部12にて、m1個の赤外線発光素子21を同時に駆動するとともに、m1×n1個の赤外線受光素子31から出力される各受光信号を好ましくは所定の順序で交代的に走査監視する。
In the automatic door
図3の例では、発光部20の赤外線発光素子21を2素子(赤外線発光素子21a,21b)とし、これに対して、受光部30の赤外線受光素子31を4素子(赤外線受光素子31a〜31d)とし、発光側の第1レンズ系22に2分割レンズ22bを用い、受光側の第2レンズ系32に単眼レンズ32aを用いている。
In the example of FIG. 3, the infrared
赤外線発光素子21a,21b、赤外線受光素子31a〜31dは、ともに回路基板11上に横一列(図1において左右方向)に所定の間隔で実装されており、発光部20内の一方の赤外線発光素子21aから出射される赤外線は2分割レンズ22bにより光軸23aLの赤外光と光軸23aRの赤外光とに分割され、赤外線発光素子21aから監視エリアAに2つの赤外線スポット光SPaL,SPaRが照射される。
The infrared
同様にして、発光部20内の他方の赤外線発光素子21bから出射される赤外線は2分割レンズ22bにより光軸23bLの赤外光と光軸23bRの赤外光とに分割され、赤外線発光素子21bから監視エリアAに2つの赤外線スポット光SPbL,SPbRが照射される。
Similarly, the infrared light emitted from the other infrared
これに対して、赤外線受光素子31a〜31dは、鎖線図示の各光軸33a〜33dが監視エリアA上で赤外線発光素子21a,21bのそれぞれ2分割された各光軸23aR,23bR,23aL,23bLと一致するように、その素子間隔および/または第2レンズ系32の単眼レンズ32aの傾きなどが調整される。
In contrast, the infrared
これにより、赤外線発光素子21a,21bによる各赤外線スポット光SPaR,SPbR,SPaL,SPbLと、赤外線受光素子31a〜31dのスポット状の受光領域RPa〜RPdとが重なり合い、赤外線発光素子21aから出射される赤外線が赤外線受光素子31a,31cに受光され、赤外線発光素子21bから出射される赤外線が赤外線受光素子31b,31dに受光される。
Thereby, each infrared spot light SPaR, SPbR, SPaL, SPbL by the infrared
図4に示すように、この自動ドア用反射型センサ1Bにおいて、制御部12は、2つの赤外線発光素子21a,21bに対して同時に駆動信号与え、各赤外線発光素子21a,21bを同時に点灯させる。
As shown in FIG. 4, in this automatic door
これに対して、受光部30の各赤外線受光素子31a〜31dから出力される受光信号は、制御部12に個別的に入力される。制御部12では、各赤外線受光素子31a〜31dごとに個別的に入力される受光信号を所定の順序、例えば31a→31b→31c→31d→31a…のようにサイクリック的に走査監視する。
On the other hand, the light receiving signals output from the infrared
これによれば、例えば赤外線受光素子31bの走査時に、その受光レベルがドア開の閾値を超えた場合には、赤外線受光素子31bの受光領域RPb(赤外線スポット光SPbRに対応)の位置に人が侵入したと判断することができる。
According to this, for example, when the light receiving level exceeds the door opening threshold during scanning of the infrared
なお、赤外線受光素子31a〜31dから出力される各受光信号を上記のようにサイクリック的に走査監視することなく、個別的に監視することによっても、赤外線スポット光単位で監視することができる。
In addition, it is possible to monitor each received light signal output from the infrared
この第2実施形態では、上記したように、赤外線発光素子21の個数をm1、発光側の第1レンズ系22の分割比をn1として、赤外線受光素子31の数がm1×n1個と決められることから、例えば赤外線発光素子21が3個で、発光側の第1レンズ系22に3分割レンズが用いられる場合には、赤外線受光素子21の数は9個となる。
In the second embodiment, as described above, the number of infrared
逆に言えば、例えば赤外線受光素子31を6個とする場合、発光側の第1レンズ系22に2分割レンズを使用するならば、赤外線発光素子21の数は3個でよく、また、発光側の第2レンズ系22に3分割レンズを使用するならば、赤外線発光素子21の数は2個でよいことになる。
In other words, for example, when the number of the infrared
次に、図5,図6により、本発明の第3実施形態および第4実施形態に係る自動ドア用反射型センサについて説明する。この第3実施形態および第4実施形態は、いずれも請求項1,4に対応している。なお、図5,図6においては、便宜的に発光部20と受光部30とを図(a),(b)に分けて図解し、また、作図の都合上、上記第1,第2実施形態で説明した筐体、回路基板、制御部等はその図示を省略している。
Next, referring to FIGS. 5 and 6, a reflective sensor for an automatic door according to a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention will be described. Both the third embodiment and the fourth embodiment correspond to
図5(a),(b)を参照して、第3実施形態では、発光部20の赤外線発光素子21を2素子(赤外線発光素子21a,21b)とし、発光側の第1レンズ系22に分割比「3」の3分割レンズ(複眼レンズ)22cを用い、これに対して、受光部30の赤外線受光素子31を3素子(赤外線受光素子31a〜31c)とし、受光側の第2レンズ系32に分割比「2」の2分割レンズ(複眼レンズ)32bを用いている。
With reference to FIGS. 5A and 5B, in the third embodiment, the infrared
図5(a)に示すように、発光部20内の一方の赤外線発光素子21aから出射される赤外線は、3分割レンズ22cにより3分割され、監視エリアAに赤外線発光素子21aによる3つの赤外線スポット光SPaが照射される。
As shown in FIG. 5A, the infrared light emitted from one infrared
同様にして、他方の赤外線発光素子21bから出射される赤外線も、3分割レンズ22cにより3分割され、監視エリアAに赤外線発光素子21bによる3つの赤外線スポット光SPbが照射される。
Similarly, the infrared light emitted from the other infrared
このようにして、2つの赤外線発光素子21a,21bにより、監視エリアAに6つの赤外線スポット光が照射されることになるが、この場合、好ましくは赤外線発光素子21aによる赤外線スポット光SPaと赤外線発光素子21bによる赤外線スポット光SPbが、図5(a)において、左からSPb→SPaの順に交互に並ぶようにする。
In this way, six infrared spot lights are irradiated to the monitoring area A by the two infrared
これに対して、図5(b)に示すように、受光部30内の赤外線受光素子31aは、その光軸が2分割レンズ32bにより2分割されるため、監視エリアAに2つの受光領域RPaを持つことになる。
On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), the infrared
同様に、赤外線受光素子31b,31cの各光軸も2分割レンズ32bにより2分割されるため、赤外線受光素子31bは、監視エリアAに2つの受光領域RPbを持ち、赤外線受光素子31cも、監視エリアAに2つの受光領域RPcを持つことになる。
Similarly, since the optical axes of the infrared
このようにして、監視エリアAに3つの赤外線受光素子31a〜31cによる6つの受光領域が設定されるが、図5(b)において、赤外線受光素子31a〜31cの並び順を左から31a→31b→31cとした場合、それらの受光領域の並び順を好ましくは左からRPc→RPb→RPa→RPc→RPb→RPaとして、赤外線スポット光列SPb→SPa→SPb→SPa→SPb→SPaとそれぞれ重なり合うようにする。この第3実施形態における赤外線スポット光と受光領域との対応関係を次の表1に示す。
In this way, six light receiving areas by the three infrared
これから分かるように、一方の赤外線発光素子21aから出射された赤外線スポット光SPaは、受光領域RPb,RPc,Rpaにそれぞれ照射され、その反射光が各赤外線受光素子31a〜31cにて受光される。
As can be seen, the infrared spot light SPa emitted from one infrared
同じく、他方の赤外線発光素子21bから出射された赤外線スポット光SPbも、受光領域RPc,RPa,Rpbにそれぞれ照射され、その反射光が各赤外線受光素子31a〜31cにて受光される。
Similarly, the infrared spot light SPb emitted from the other infrared
しかしながら、表1に示す赤外線スポット光と受光領域との組み合わせにおいて、同じ組み合わせが存在しないため、赤外線発光素子21a,21bを交互に駆動し、赤外線受光素子31a〜31cから出力される受光信号を個別的に監視することにより、各赤外線スポット光単位で人を検知をすることができる。
However, since the same combination does not exist in the combination of the infrared spot light and the light receiving area shown in Table 1, the infrared
一例として、赤外線発光素子21aの点灯時に、例えば赤外線受光素子31cの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表1において、SPaとRPcの組み合わせの箇所、すなわち図5の監視エリアAにおいて、左から4スポット目の位置に人が存在していると判断することができる。
As an example, when the infrared
別の例として、赤外線発光素子21bの点灯時に、例えば赤外線受光素子31bの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表1において、SPbとRPbの組み合わせの箇所、すなわち図5の監視エリアAにおいて、左から5スポット目の位置に人が存在していると判断することができる。
As another example, when the infrared
次に、図6(a),(b)を参照して、第4実施形態では、発光部20の赤外線発光素子21を4素子(赤外線発光素子21a〜21d)とし、発光側の第1レンズ系22に分割比「3」の3分割レンズ(複眼レンズ)22cを用い、これに対して、受光部30の赤外線受光素子31を3素子(赤外線受光素子31a〜31c)とし、受光側の第2レンズ系32に分割比「4」の4分割レンズ(複眼レンズ)32dを用いている。
Next, referring to FIGS. 6A and 6B, in the fourth embodiment, the infrared
図6(a)に示すように、発光部20内の赤外線発光素子21a〜21dから出射される赤外線は、それぞれ3分割レンズ22cにより3分割され、これにより、監視エリアAには、赤外線発光素子21aによる3つの赤外線スポット光SPa,赤外線発光素子21bによる3つの赤外線スポット光SPb,赤外線発光素子21cによる3つの赤外線スポット光SPc,赤外線発光素子21dによる3つの赤外線スポット光SPdが照射される。
As shown in FIG. 6A, the infrared rays emitted from the infrared
したがって、赤外線発光素子21a〜21dを同時に点灯した場合、監視エリアAには、12個の赤外線スポット光が同時に照射されることになるが、図6(a)において、赤外線発光素子21a〜21dの並び順を左から21a→21b→21c→21dとした場合、それらの赤外線スポット光の並び順を好ましくは左からSPd→SPc→SPb→SPaの繰り返しとする。
Therefore, when the infrared
これに対して、図6(b)に示すように、受光部30内の赤外線受光素子31aは、その光軸が4分割レンズ32bにより4分割されるため、監視エリアAに4つの受光領域RPaを持つことになる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the infrared
同様に、赤外線受光素子31b,31cの各光軸も4分割レンズ32dにより4分割されるため、赤外線受光素子31bは、監視エリアAに4つの受光領域RPbを持ち、赤外線受光素子31cも、監視エリアAに4つの受光領域RPcを持つことになる。
Similarly, since each optical axis of the infrared
このようにして、監視エリアAに3つの赤外線受光素子31a〜31cによる12個の受光領域が設定されるが、図6(b)において、赤外線受光素子31a〜31cの並び順を左から31a→31b→31cとした場合、それらの受光領域の並び順を好ましくは左からRPc→RPb→RPaの繰り返しとして、上記赤外線スポット光列SPd→SPc→SPb→SPaの繰り返しとそれぞれ重なり合うようにする。この第4実施形態における赤外線スポット光と受光領域との対応関係を次の表2に示す。
In this way, 12 light receiving areas by the three infrared
これから分かるように、赤外線発光素子21aから出射された赤外線スポット光SPaは、受光領域RPc,RPb,Rpaにそれぞれ照射され、その反射光が各赤外線受光素子31a〜31cにて受光される。
As can be seen, the infrared spot light SPa emitted from the infrared
同じく、赤外線発光素子21bから出射された赤外線スポット光SPbは、受光領域RPa,RPc,Rpbに、赤外線発光素子21cから出射された赤外線スポット光SPcは、受光領域RPb,RPa,Rpcに、また、赤外線発光素子21dから出射された赤外線スポット光SPdは、受光領域RPc,RPb,Rpaに照射され、それらの各反射光がそれぞれ赤外線受光素子31a〜31cにて受光される。
Similarly, the infrared spot light SPb emitted from the infrared
このように、赤外線発光素子21a〜21dから出射された赤外光は、それぞれ赤外線受光素子31a〜31cにて受光されるが、表2に示す赤外線スポット光と受光領域との組み合わせにおいて、同じ組み合わせは存在しない。
As described above, the infrared light emitted from the infrared
したがって、この第4実施形態においても、赤外線発光素子21a〜21dを交代的に走査駆動(スキャン点灯)し、赤外線受光素子31a〜31cから出力される受光信号を個別的に監視することにより、各赤外線スポット光単位で人を検知をすることができる。
Therefore, also in the fourth embodiment, the infrared
一例として、赤外線発光素子21aの点灯時に、例えば赤外線受光素子31aの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表1において、SPaとRPaの組み合わせの箇所、すなわち図6の監視エリアAにおいて、一番右端のスポット光の位置で人が検知されたと判断することができる。
As an example, when the infrared
別の例として、赤外線発光素子21bの点灯時に、例えば赤外線受光素子31cの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表1において、SPbとRPcの組み合わせの箇所、すなわち図6の監視エリアAにおいて、左から7スポット目の位置に人が存在していると判断することができる。
As another example, when the infrared
このように、第3実施形態および第4実施形態によれば、各赤外線スポット光単位での検知を可能としながら、上記第1,第2実施形態よりも、さらに素子数を減らすことができる。 As described above, according to the third and fourth embodiments, the number of elements can be further reduced as compared with the first and second embodiments while enabling detection in units of each infrared spot light.
1A,1B 自動ドア用反射型センサ
10 筐体
11 回路基板
12 制御部
20 発光部
21(21a〜21d) 赤外線発光素子
22 第1レンズ系
22a 単眼レンズ
22b 2分割レンズ
23c 3分割レンズ
30 受光部
31(31a〜31d) 赤外線受光素子
32 第2レンズ系
32a 単眼レンズ
32b 2分割レンズ
32d 4分割レンズ
A 監視エリア
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記発光部側における上記赤外線発光素子の個数をm1、上記発光側の第1レンズ系の分割比をn1(m1,n1は1以上の正の整数)とし、上記受光部側における上記赤外線受光素子の個数をm2、上記受光側の第2レンズ系の分割比をn2(m2,n2は1以上の正の整数。ただし、m1≠m2,n1≠n2)として、
上記赤外線発光素子の個数m1および上記発光側の第1レンズ系の分割比n1と、上記赤外線受光素子の個数m2および上記受光側の第2レンズ系の分割比n2との関係を、m1×n1=m2×n2(ただし、n1>n2でのn1/n2,n1<n2でのn2/n1の各除算値が割り切れる場合、および上記各除算値が割り切れないときでもn1,n2に1以外の公約数が存在する場合を除く)とすることを特徴とする反射型センサ。 A light emitting unit including an infrared light emitting element, a light receiving unit including an infrared light receiving element, and a control unit that outputs a drive signal to the infrared light emitting element and generates a control signal based on the light reception signal output from the infrared light receiving element A plurality of infrared spot lights are irradiated in a predetermined arrangement to the monitoring area via the first lens system on the light emission side from the light emitting unit, with a predetermined floor surface as a monitoring area, In the reflective sensor that receives the reflected light from the monitoring area at the light receiving unit via the second lens system on the light receiving side,
The number of the infrared light emitting elements on the light emitting unit side is m1, the division ratio of the first lens system on the light emitting side is n1 (m1, n1 are positive integers of 1 or more), and the infrared light receiving element on the light receiving unit side. M2 and the division ratio of the second lens system on the light receiving side is n2 (m2, n2 are positive integers of 1 or more, where m1 ≠ m2, n1 ≠ n2),
The relationship between the number m1 of the infrared light emitting elements and the division ratio n1 of the first lens system on the light emitting side and the number m2 of the infrared light receiving elements and the division ratio n2 of the second lens system on the light receiving side is expressed as m1 × n1. = M2 × n2 (where n1 / n2, where n1> n2, and n2 / n1 where n1 <n2 is divisible, and even when each of the above divided values is not divisible, n1 and n2 are other than 1) A reflection type sensor characterized in that the number is not included).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008063590A JP2009216677A (en) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | Reflecting sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008063590A JP2009216677A (en) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | Reflecting sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009216677A true JP2009216677A (en) | 2009-09-24 |
Family
ID=41188674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008063590A Withdrawn JP2009216677A (en) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | Reflecting sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009216677A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011163980A (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Sensor device |
JP2015017990A (en) * | 2010-03-17 | 2015-01-29 | 旭光電機株式会社 | Object detection device |
JP2015129742A (en) * | 2013-12-04 | 2015-07-16 | オプテックス株式会社 | Active type object detection sensor |
-
2008
- 2008-03-13 JP JP2008063590A patent/JP2009216677A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011163980A (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Sensor device |
JP2015017990A (en) * | 2010-03-17 | 2015-01-29 | 旭光電機株式会社 | Object detection device |
JP2015129742A (en) * | 2013-12-04 | 2015-07-16 | オプテックス株式会社 | Active type object detection sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8115162B2 (en) | Sliding door apparatus and elevator including an obstruction detection system | |
US6756910B2 (en) | Sensor for automatic doors | |
KR101529804B1 (en) | Sensor for automatic door | |
US20030075675A1 (en) | Monitoring method and optoelectronic sensor | |
JP4091131B2 (en) | Assembly of sliding door safety detection system | |
EP1808825A3 (en) | Image reading apparatus | |
CN107487676A (en) | Detection and control system for elevator operation | |
JP2007315761A (en) | Reflection characteristic measuring device | |
JP2011020656A (en) | Platform door confirmation system | |
US11460328B2 (en) | Distance measuring device and method thereof for seeking distance measuring starting point | |
JP2009216677A (en) | Reflecting sensor | |
KR20170006505A (en) | Obstacle detection apparatus and obstacle detection system for screen-door using it | |
WO2009150982A1 (en) | Door system | |
JP2010197334A (en) | Reflective sensor for automatic door | |
JP5289463B2 (en) | Sliding door device and elevator | |
JP2006350765A (en) | Human detector | |
US20230028749A1 (en) | Lidar with multi-range channels | |
JP2009222386A (en) | Reflection sensor | |
KR102188933B1 (en) | obstacle detection and monitoring system | |
JP2004279127A (en) | Light curtain | |
WO2020021699A1 (en) | Display device | |
KR20210055435A (en) | Camera system for internal monitoring of the vehicle | |
JP6314686B2 (en) | Image display input device | |
EP2881756B1 (en) | Active object detection sensor | |
JP2011195313A (en) | Door system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110607 |