JP3296516B2 - マルチビームセンサシステム - Google Patents
マルチビームセンサシステムInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数対の投光器と受光
器が対向されて配置されてなるマルチビームセンサシス
テムに関する。
器が対向されて配置されてなるマルチビームセンサシス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、先に特開平５−４１６５２
号公報において、赤外線ビームの相互干渉の影響を排除
することができるマルチビームセンサシステムを提案し
た。その概略は次のようである。
号公報において、赤外線ビームの相互干渉の影響を排除
することができるマルチビームセンサシステムを提案し
た。その概略は次のようである。
【０００３】このマルチビームセンサシステムは、図６
に示すように投光部１と受光部１０とを備える。投光部
１は、ｎ個の投光器Ｔ1,Ｔ2,Ｔ3,…, Ｔn と、投光器駆
動回路２と、スイッチ回路３とを備えている。投光器Ｔ
1,Ｔ2,Ｔ3,…,Ｔnはそれぞれ赤外線を発光する発光素子
及び投光光学系で構成されている。投光器駆動回路２
は、図７に示すシーケンスを有する駆動信号ＳＤを繰り
返し発生すると共に、スイッチ回路３の切り替えを行
う。
に示すように投光部１と受光部１０とを備える。投光部
１は、ｎ個の投光器Ｔ1,Ｔ2,Ｔ3,…, Ｔn と、投光器駆
動回路２と、スイッチ回路３とを備えている。投光器Ｔ
1,Ｔ2,Ｔ3,…,Ｔnはそれぞれ赤外線を発光する発光素子
及び投光光学系で構成されている。投光器駆動回路２
は、図７に示すシーケンスを有する駆動信号ＳＤを繰り
返し発生すると共に、スイッチ回路３の切り替えを行
う。
【０００４】駆動信号ＳＤはスタートパルスＳＰとｎ個
のデータパルスＤＰ1,ＤＰ2,ＤＰ3,… ,ＤＰn とを含ん
でいる（なお、以下データパルスを総称する場合には単
にＤＰと記す）。スタートパルスＳＰ及びデータパルス
ＤＰはそれぞれ所定の周波数の搬送波を変調して生成さ
れるが、スタートパルスＳＰとデータパルスＤＰの搬送
波周波数は互いに異なる値に選択される。図７において
はスタートパルスＳＰ及びデータパルスＤＰは共に搬送
波をパルス振幅変調して生成されるが、スタートパルス
ＳＰの搬送波周波数はｆ1 、データパルスＤＰの搬送波
周波数はｆ2 （≠ｆ1 ）となされている。図７において
ｔ0 で示すスタートパルスＳＰの期間、ｔ1 で示すスタ
ートパルスＳＰが終了してから第１のデータパルスＤＰ
1 が発生されるまでの期間、ｔ2 で示すデータパルスＤ
Ｐの期間、及びｔ3 で示すデータパルスＤＰi （i=1,2,
…,n-1）が終了してから次のデータパルスＤＰi+1 が発
生されるまでの期間は必要に応じて任意に設定すること
ができるが、当該マルチビームセンサシステムを侵入者
検知に使用する場合には、人間が赤外線ビームを遮光す
る時間は最短でも50msec程度であることから、スタート
パルスＳＰの開始から最後のデータパルスＤＰn が終了
するまで10〜20msecとするのがよい。このようにすると
侵入者が赤外線ビームを遮光している間に図７に示す駆
動信号ＳＤのシーケンスを数回程度繰り返すことがで
き、以て侵入者の検知を良好に行うことができるからで
ある。
のデータパルスＤＰ1,ＤＰ2,ＤＰ3,… ,ＤＰn とを含ん
でいる（なお、以下データパルスを総称する場合には単
にＤＰと記す）。スタートパルスＳＰ及びデータパルス
ＤＰはそれぞれ所定の周波数の搬送波を変調して生成さ
れるが、スタートパルスＳＰとデータパルスＤＰの搬送
波周波数は互いに異なる値に選択される。図７において
はスタートパルスＳＰ及びデータパルスＤＰは共に搬送
波をパルス振幅変調して生成されるが、スタートパルス
ＳＰの搬送波周波数はｆ1 、データパルスＤＰの搬送波
周波数はｆ2 （≠ｆ1 ）となされている。図７において
ｔ0 で示すスタートパルスＳＰの期間、ｔ1 で示すスタ
ートパルスＳＰが終了してから第１のデータパルスＤＰ
1 が発生されるまでの期間、ｔ2 で示すデータパルスＤ
Ｐの期間、及びｔ3 で示すデータパルスＤＰi （i=1,2,
…,n-1）が終了してから次のデータパルスＤＰi+1 が発
生されるまでの期間は必要に応じて任意に設定すること
ができるが、当該マルチビームセンサシステムを侵入者
検知に使用する場合には、人間が赤外線ビームを遮光す
る時間は最短でも50msec程度であることから、スタート
パルスＳＰの開始から最後のデータパルスＤＰn が終了
するまで10〜20msecとするのがよい。このようにすると
侵入者が赤外線ビームを遮光している間に図７に示す駆
動信号ＳＤのシーケンスを数回程度繰り返すことがで
き、以て侵入者の検知を良好に行うことができるからで
ある。
【０００５】投光器駆動回路２は、スタートパルスＳＰ
を発生するとスイッチ回路３を介して予め設定されてい
る所定の投光器、例えば投光器Ｔ1 に供給し、その後発
生するデータパルスＤＰ1,ＤＰ2,ＤＰ3,… ,ＤＰn につ
いてはスイッチ回路３を介してそれぞれＴ1,Ｔ2,Ｔ3,…
,Ｔn に順次供給する。これにより、スタートパルスＳ
Ｐ及びデータパルスＤＰ1 は投光器Ｔ1 から投光され、
データパルスＤＰ2 は投光器Ｔ2 から投光され、データ
パルスＤＰn は投光器Ｔn から投光される。そして投光
器駆動回路２は、最後のデータパルスＤＰn を投光器Ｔ
n に供給すると、所定時間経過した後再び図７に示す駆
動信号ＳＤを生成してそれぞれの投光器に供給する動作
を繰り返し行う。
を発生するとスイッチ回路３を介して予め設定されてい
る所定の投光器、例えば投光器Ｔ1 に供給し、その後発
生するデータパルスＤＰ1,ＤＰ2,ＤＰ3,… ,ＤＰn につ
いてはスイッチ回路３を介してそれぞれＴ1,Ｔ2,Ｔ3,…
,Ｔn に順次供給する。これにより、スタートパルスＳ
Ｐ及びデータパルスＤＰ1 は投光器Ｔ1 から投光され、
データパルスＤＰ2 は投光器Ｔ2 から投光され、データ
パルスＤＰn は投光器Ｔn から投光される。そして投光
器駆動回路２は、最後のデータパルスＤＰn を投光器Ｔ
n に供給すると、所定時間経過した後再び図７に示す駆
動信号ＳＤを生成してそれぞれの投光器に供給する動作
を繰り返し行う。
【０００６】受光部１０は、ｎ個の投光器Ｔ1,Ｔ2,Ｔ3,
…, Ｔn に対向して配置されるｎ個の受光器Ｒ1,Ｒ2,Ｒ
3,…, Ｒn を備えている。各受光器が赤外線を受光する
受光素子及び受光光学系で構成されていることは当然で
ある。これらの受光器から出力される受光信号はＯＲ回
路１１及びスイッチ回路１４に供給される。スイッチ回
路１４は、全ての受光器から出力される受光信号の中か
ら、現在投光している投光器に対向する受光器から出力
される受光信号のみを選択してデータパルス検出回路１
５に供給するものであり、これによってデータパルスＤ
Ｐi が投光器Ｔi から投光されているときには受光器Ｒ
i の受光信号のみがスイッチ回路１４を介してデータパ
ルス検出回路１５に供給される。スイッチ回路１４の切
り替えは、マイクロコンピュータで構成される制御回路
１３が行うが、上記のような切り替えを行うためには、
制御回路１３は現在投光部１では投光器Ｔi からデータ
パルスＤＰi が投光されていることを検知する必要があ
る。そのために用いられるのがスタートパルスＳＰであ
る。即ち、スタートパルスＳＰはスイッチ回路１４の切
り替えのための同期信号として用いられるものである。
…, Ｔn に対向して配置されるｎ個の受光器Ｒ1,Ｒ2,Ｒ
3,…, Ｒn を備えている。各受光器が赤外線を受光する
受光素子及び受光光学系で構成されていることは当然で
ある。これらの受光器から出力される受光信号はＯＲ回
路１１及びスイッチ回路１４に供給される。スイッチ回
路１４は、全ての受光器から出力される受光信号の中か
ら、現在投光している投光器に対向する受光器から出力
される受光信号のみを選択してデータパルス検出回路１
５に供給するものであり、これによってデータパルスＤ
Ｐi が投光器Ｔi から投光されているときには受光器Ｒ
i の受光信号のみがスイッチ回路１４を介してデータパ
ルス検出回路１５に供給される。スイッチ回路１４の切
り替えは、マイクロコンピュータで構成される制御回路
１３が行うが、上記のような切り替えを行うためには、
制御回路１３は現在投光部１では投光器Ｔi からデータ
パルスＤＰi が投光されていることを検知する必要があ
る。そのために用いられるのがスタートパルスＳＰであ
る。即ち、スタートパルスＳＰはスイッチ回路１４の切
り替えのための同期信号として用いられるものである。
【０００７】スタートパルスＳＰの検出は、次のように
行われる。全ての受光器からの受光信号はＯＲ回路１１
を介してスタートパルス検出回路１２に入力される。ス
タートパルス検出回路１２は、スタートパルスＳＰに用
いられている搬送波周波数成分を抽出するフィルタ、当
該フィルタの出力を検波する検波回路及び当該検波出力
の立ち上がりでパルスを発生するパルス発生回路等で構
成される。従って、投光部１からスタートパルスＳＰが
投光されると、当該スタートパルスＳＰは受光部１０の
スタートパルス検出回路１２において検出され、パルス
が出力される。制御回路１３は図７に示す駆動信号ＳＤ
のシーケンスを認識しており、スタートパルス検出回路
１２から出力されるパルスの立ち上がりを検知すると、
これを駆動信号ＳＤの開始と認識し、その時点から（ｔ
0 ＋ｔ1 ）時間を経過したとき受光器Ｒ1 からの受光信
号をデータパルス検出回路１５に供給するようにスイッ
チ回路１４を切り替える。
行われる。全ての受光器からの受光信号はＯＲ回路１１
を介してスタートパルス検出回路１２に入力される。ス
タートパルス検出回路１２は、スタートパルスＳＰに用
いられている搬送波周波数成分を抽出するフィルタ、当
該フィルタの出力を検波する検波回路及び当該検波出力
の立ち上がりでパルスを発生するパルス発生回路等で構
成される。従って、投光部１からスタートパルスＳＰが
投光されると、当該スタートパルスＳＰは受光部１０の
スタートパルス検出回路１２において検出され、パルス
が出力される。制御回路１３は図７に示す駆動信号ＳＤ
のシーケンスを認識しており、スタートパルス検出回路
１２から出力されるパルスの立ち上がりを検知すると、
これを駆動信号ＳＤの開始と認識し、その時点から（ｔ
0 ＋ｔ1 ）時間を経過したとき受光器Ｒ1 からの受光信
号をデータパルス検出回路１５に供給するようにスイッ
チ回路１４を切り替える。
【０００８】以上のようにして投光器Ｔ1 からデータパ
ルスＤＰ1 が投光されているときには受光器Ｒ1 からの
受光信号のみがデータパルス検出回路１５に供給され
る。そして、データパルスＤＰ1 の期間が終了すると制
御回路１３はスイッチ回路１４を切り替える。
ルスＤＰ1 が投光されているときには受光器Ｒ1 からの
受光信号のみがデータパルス検出回路１５に供給され
る。そして、データパルスＤＰ1 の期間が終了すると制
御回路１３はスイッチ回路１４を切り替える。
【０００９】そして制御回路１３は、データパルスＤＰ
1 が終了した時点からｔ3 時間経過したとき、受光器Ｒ
2 からの受光信号のみをデータパルス検出回路１５に供
給するようにスイッチ回路１４を切り替える。以上の動
作が繰り返されることによって、投光器Ｔi からデータ
パルスＤＰi が投光されているときには、当該投光器Ｔ
i に対向する受光器Ｒi から出力される受光信号のみが
データパルス検出回路１５に供給されることになる。
1 が終了した時点からｔ3 時間経過したとき、受光器Ｒ
2 からの受光信号のみをデータパルス検出回路１５に供
給するようにスイッチ回路１４を切り替える。以上の動
作が繰り返されることによって、投光器Ｔi からデータ
パルスＤＰi が投光されているときには、当該投光器Ｔ
i に対向する受光器Ｒi から出力される受光信号のみが
データパルス検出回路１５に供給されることになる。
【００１０】データパルス検出回路１５は、データパル
スＤＰに用いられている搬送波周波数成分を抽出するフ
ィルタ、当該フィルタの出力を検波する検波回路及び当
該検波出力の立ち上がりで所定の時間幅を有するパルス
を発生するパルス発生回路等で構成されている。そし
て、データパルス検出回路１５の出力は制御回路１３に
入力され、侵入者の有無の判断に用いられる。
スＤＰに用いられている搬送波周波数成分を抽出するフ
ィルタ、当該フィルタの出力を検波する検波回路及び当
該検波出力の立ち上がりで所定の時間幅を有するパルス
を発生するパルス発生回路等で構成されている。そし
て、データパルス検出回路１５の出力は制御回路１３に
入力され、侵入者の有無の判断に用いられる。
【００１１】このように、制御回路１３は、上述したス
イッチ回路１４の切り替え制御と共に、データパルス検
出回路１５からの出力に基づいて侵入者の検知の処理を
行うものであり、例えば次のような信号処理を行うこと
によって侵入者の有無を判断する。上述したように制御
回路１３は図７に示す駆動信号ＳＤのシーケンスを認識
しているから、各データパルスＤＰの期間にデータパル
ス検出回路１５から出力される信号のレベルを検知する
ことによって、どの投光器から投光された赤外線ビーム
が遮光されたかを判断することができ、遮光された赤外
線ビームの位置及び／または本数が予め設定されている
発報条件を満足している場合には図示しない受信器に警
報信号ＫＳを出力する。
イッチ回路１４の切り替え制御と共に、データパルス検
出回路１５からの出力に基づいて侵入者の検知の処理を
行うものであり、例えば次のような信号処理を行うこと
によって侵入者の有無を判断する。上述したように制御
回路１３は図７に示す駆動信号ＳＤのシーケンスを認識
しているから、各データパルスＤＰの期間にデータパル
ス検出回路１５から出力される信号のレベルを検知する
ことによって、どの投光器から投光された赤外線ビーム
が遮光されたかを判断することができ、遮光された赤外
線ビームの位置及び／または本数が予め設定されている
発報条件を満足している場合には図示しない受信器に警
報信号ＫＳを出力する。
【００１２】以上のように、投光器からは時分割でデー
タパルスを投光し、且つ所定の変調を施しているので、
従来生じていた光の相互干渉を排除することができ、そ
の結果多くの投光器、受光器を配置することができる。
タパルスを投光し、且つ所定の変調を施しているので、
従来生じていた光の相互干渉を排除することができ、そ
の結果多くの投光器、受光器を配置することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成においては、スタートパルスが投光される
投光器がいたずら等により遮光された場合、あるいはス
タートパルスが投光される投光器が故障してビームが投
光されない場合には、受光器側ではスタートパルスが検
出できないので受光器の切り換えの同期がとれなくな
り、動作が異常となるという問題が生じた。
た従来の構成においては、スタートパルスが投光される
投光器がいたずら等により遮光された場合、あるいはス
タートパルスが投光される投光器が故障してビームが投
光されない場合には、受光器側ではスタートパルスが検
出できないので受光器の切り換えの同期がとれなくな
り、動作が異常となるという問題が生じた。
【００１４】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、赤外線ビームの相互干渉の影響を排除すると共
に、他の投光器が遮光されたり、故障した場合にも良好
に侵入者検知を行うことができるマルチビームセンサシ
ステムを提供することを目的とするものである。
って、赤外線ビームの相互干渉の影響を排除すると共
に、他の投光器が遮光されたり、故障した場合にも良好
に侵入者検知を行うことができるマルチビームセンサシ
ステムを提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るマルチビームセンサシステムは、複
数対の投光器と受光器が対向されて配置されてなるマル
チビームセンサシステムにおいて、各投光器はスタート
信号とデータ信号とがペアになされた信号を所定の周期
毎に投光し、各受光器は前記スタート信号を検出した
後、予め定められたデータ信号の期間のみの信号を取り
込み、且つ、前記スタート信号は全ての投光器から同一
タイミングで投光され、且つ前記スタート信号からデー
タ信号までの時間は投光器毎に異なっていることを特徴
とする。
めに、本発明に係るマルチビームセンサシステムは、複
数対の投光器と受光器が対向されて配置されてなるマル
チビームセンサシステムにおいて、各投光器はスタート
信号とデータ信号とがペアになされた信号を所定の周期
毎に投光し、各受光器は前記スタート信号を検出した
後、予め定められたデータ信号の期間のみの信号を取り
込み、且つ、前記スタート信号は全ての投光器から同一
タイミングで投光され、且つ前記スタート信号からデー
タ信号までの時間は投光器毎に異なっていることを特徴
とする。
【００１６】
【００１７】
【作用】請求項１記載のマルチビームセンサシステムは
複数の投光器と、該投光器に対向して配置される複数の
受光器とを備える。各投光器はスタート信号とデータ信
号とがペアになった信号を所定の周期毎に投光する。
複数の投光器と、該投光器に対向して配置される複数の
受光器とを備える。各投光器はスタート信号とデータ信
号とがペアになった信号を所定の周期毎に投光する。
【００１８】各受光器は、スタート信号を検出すると、
この検出したスタート信号から予め定められた期間のみ
信号を取り込む。この信号を取り込む期間はデータ信号
があるべき期間である。
この検出したスタート信号から予め定められた期間のみ
信号を取り込む。この信号を取り込む期間はデータ信号
があるべき期間である。
【００１９】そして、スタート信号は全ての投光器から
同一タイミングで投光され、且つ前記スタート信号から
データ信号までの時間は投光器毎に異なっている。
同一タイミングで投光され、且つ前記スタート信号から
データ信号までの時間は投光器毎に異なっている。
【００２０】
【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
なお、以下の実施例においては、投光器と受光器の対を
チャンネルと称し、ＣＨと記す場合もある。図１は本発
明に係るマルチビームセンサシステムを４ＣＨのマルチ
ビームセンサシステムに適用した場合の一実施例の構成
を示す図であり、図中、２０は投光部、２１は駆動回
路、２２はキャリア切り換え回路、２３はチャンネル設
定回路、３０は受光部、３１、３２、３３、３４は信号
処理回路、Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 は投光器、Ｒ1 ，Ｒ
2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 は受光器を示す。
なお、以下の実施例においては、投光器と受光器の対を
チャンネルと称し、ＣＨと記す場合もある。図１は本発
明に係るマルチビームセンサシステムを４ＣＨのマルチ
ビームセンサシステムに適用した場合の一実施例の構成
を示す図であり、図中、２０は投光部、２１は駆動回
路、２２はキャリア切り換え回路、２３はチャンネル設
定回路、３０は受光部、３１、３２、３３、３４は信号
処理回路、Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 は投光器、Ｒ1 ，Ｒ
2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 は受光器を示す。
【００２１】図１に示すように、本発明に係るマルチビ
ームセンサシステムは、投光部２０と受光部３０とを備
える。まず投光部２０について説明する。投光部２０
は、４個の投光器Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 と、各投光器
に駆動パルスを供給する駆動回路２１、キャリア切り換
え回路２２、及びチャンネル設定回路２３を備えてい
る。投光器Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ 3 ，Ｔ4 はそれぞれ赤外線を
発光する発光素子及び投光光学系で構成されている。チ
ャンネル設定回路２３は、どの投光器をどのチャンネル
に割り当てるかを設定するものであり、ここでは投光器
Ｔ1 はＣＨ１、投光器Ｔ2 はＣＨ２、投光器Ｔ3 はＣＨ
３、投光器Ｔ4 はＣＨ４にそれぞれ設定されているもの
とする。
ームセンサシステムは、投光部２０と受光部３０とを備
える。まず投光部２０について説明する。投光部２０
は、４個の投光器Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 と、各投光器
に駆動パルスを供給する駆動回路２１、キャリア切り換
え回路２２、及びチャンネル設定回路２３を備えてい
る。投光器Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ 3 ，Ｔ4 はそれぞれ赤外線を
発光する発光素子及び投光光学系で構成されている。チ
ャンネル設定回路２３は、どの投光器をどのチャンネル
に割り当てるかを設定するものであり、ここでは投光器
Ｔ1 はＣＨ１、投光器Ｔ2 はＣＨ２、投光器Ｔ3 はＣＨ
３、投光器Ｔ4 はＣＨ４にそれぞれ設定されているもの
とする。
【００２２】駆動回路２１は、図２Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示
すシーケンスを有する駆動信号を繰り返し発生し、それ
ぞれ各チャンネルの投光器Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 に供
給する。ここで、一つの駆動信号は、全てスタート信号
ＳＳとデータ信号ＤＳがペアとなされており、この駆動
信号が所定周期ｔ0 毎に繰り返される。スタート信号Ｓ
Ｓのタイミングは全ての投光器で同一であるが、スター
ト信号ＳＳとデータ信号ＤＳとの間の時間は投光器毎に
異ならされている。即ち、図２においては、スタート信
号ＳＳは４個のパルスで構成されており、データ信号は
１個のパルスで構成されているが、スタート信号ＳＳの
最後のパルスの立ち下がりからデータ信号ＤＳの立ち上
がりまでの時間は、投光器Ｔ1 に供給される駆動信号に
おいては図２Ａに示すようにｔ1 となされ、投光器Ｔ2
に供給される駆動信号においては図２Ｂに示すようにｔ
2 となされ、投光器Ｔ3 に供給される駆動信号において
は図２Ｃに示すようにｔ3 となされ、投光器Ｔ4 に供給
される駆動信号においては図２Ｄに示すようにｔ4 とな
されている。なお、図２において、一つの駆動信号の繰
り返し周期ｔ0 は10msec程度とするのが望ましい。ま
た、スタート信号ＳＳ及びデータ信号ＤＳの信号の形態
は図２に示すものに限るものではなく、任意の信号を採
用できることは当業者に明かである。
すシーケンスを有する駆動信号を繰り返し発生し、それ
ぞれ各チャンネルの投光器Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 に供
給する。ここで、一つの駆動信号は、全てスタート信号
ＳＳとデータ信号ＤＳがペアとなされており、この駆動
信号が所定周期ｔ0 毎に繰り返される。スタート信号Ｓ
Ｓのタイミングは全ての投光器で同一であるが、スター
ト信号ＳＳとデータ信号ＤＳとの間の時間は投光器毎に
異ならされている。即ち、図２においては、スタート信
号ＳＳは４個のパルスで構成されており、データ信号は
１個のパルスで構成されているが、スタート信号ＳＳの
最後のパルスの立ち下がりからデータ信号ＤＳの立ち上
がりまでの時間は、投光器Ｔ1 に供給される駆動信号に
おいては図２Ａに示すようにｔ1 となされ、投光器Ｔ2
に供給される駆動信号においては図２Ｂに示すようにｔ
2 となされ、投光器Ｔ3 に供給される駆動信号において
は図２Ｃに示すようにｔ3 となされ、投光器Ｔ4 に供給
される駆動信号においては図２Ｄに示すようにｔ4 とな
されている。なお、図２において、一つの駆動信号の繰
り返し周期ｔ0 は10msec程度とするのが望ましい。ま
た、スタート信号ＳＳ及びデータ信号ＤＳの信号の形態
は図２に示すものに限るものではなく、任意の信号を採
用できることは当業者に明かである。
【００２３】キャリア切り換え回路２２は、スタート信
号ＳＳの周波数を変更するためのものであり、ディップ
スイッチあるいはボタンスイッチ等で構成される。
号ＳＳの周波数を変更するためのものであり、ディップ
スイッチあるいはボタンスイッチ等で構成される。
【００２４】このキャリア切り換え回路２２を設ける理
由は次のようである。図３はあるマルチビームセンサシ
ステムを真上から俯瞰した様子を示す図であるが、投光
器群５１と受光器群５２が対向して配置されるだけでは
なく、それに隣接して投光器群５３と受光器群５４が対
向して配置されている。マルチビームセンサシステムに
おいてはこのような構成をとることが多く、このような
場合には投光器群５１から投光されたビーム５５は受光
器群５２だけに受光され、投光器群５３から投光された
ビーム５６は受光器群５４だけに受光されるのが望まし
いのであるが、投光されるビームの広がりは投光距離が
長くなるほど大きくなるので、図３において破線５７で
示すように投光器群５１から投光されたビームが受光器
群５４で受光されてしまう場合がある。
由は次のようである。図３はあるマルチビームセンサシ
ステムを真上から俯瞰した様子を示す図であるが、投光
器群５１と受光器群５２が対向して配置されるだけでは
なく、それに隣接して投光器群５３と受光器群５４が対
向して配置されている。マルチビームセンサシステムに
おいてはこのような構成をとることが多く、このような
場合には投光器群５１から投光されたビーム５５は受光
器群５２だけに受光され、投光器群５３から投光された
ビーム５６は受光器群５４だけに受光されるのが望まし
いのであるが、投光されるビームの広がりは投光距離が
長くなるほど大きくなるので、図３において破線５７で
示すように投光器群５１から投光されたビームが受光器
群５４で受光されてしまう場合がある。
【００２５】このような事態が生じると、ビーム５５と
ビーム５６のスタート信号ＳＳの周波数が同一である場
合には、侵入者によりビーム５６が遮断されたとしても
受光器群５４は投光器群５１からのビームを受光してし
まうので、侵入者ありを示す警報信号ＫＳは出力されな
い。
ビーム５６のスタート信号ＳＳの周波数が同一である場
合には、侵入者によりビーム５６が遮断されたとしても
受光器群５４は投光器群５１からのビームを受光してし
まうので、侵入者ありを示す警報信号ＫＳは出力されな
い。
【００２６】しかし、図３の構成において、ビーム５５
のスタート信号ＳＳの周波数と、ビーム５６のスタート
信号ＳＳの周波数とを異ならせておけば、たとえ投光器
群５１から投光されたビームが受光器群５４に届いたと
しても、受光器群５４の各受光器における信号処理の過
程でその信号を除くことができるので、信頼性の高い警
戒を行うことができる。
のスタート信号ＳＳの周波数と、ビーム５６のスタート
信号ＳＳの周波数とを異ならせておけば、たとえ投光器
群５１から投光されたビームが受光器群５４に届いたと
しても、受光器群５４の各受光器における信号処理の過
程でその信号を除くことができるので、信頼性の高い警
戒を行うことができる。
【００２７】そのために設けられているのがキャリア切
り換え回路２２であり、図３に示すような構成をとる場
合に、ビーム５５とビーム５６のスタート信号ＳＳの周
波数を異ならせることができるようにするのである。こ
こで、いくつの周波数を切り換え可能とするかは任意で
あるが、ｆC1，ｆC2の互いに異なる二つの周波数を切り
換え可能とすれば実用上十分である。
り換え回路２２であり、図３に示すような構成をとる場
合に、ビーム５５とビーム５６のスタート信号ＳＳの周
波数を異ならせることができるようにするのである。こ
こで、いくつの周波数を切り換え可能とするかは任意で
あるが、ｆC1，ｆC2の互いに異なる二つの周波数を切り
換え可能とすれば実用上十分である。
【００２８】以上、投光部２０について説明したが、次
に受光部３０について説明する。受光部３０は、投光器
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 に対向して配置される４つの受
光器Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 を備えている。各受光器が
赤外線を受光する受光素子及び受光光学系で構成されて
いることは当然である。そして、信号処理回路３１〜３
４は、それぞれ受光器Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 から出力
された受光信号に対して所定の処理を施し、侵入者があ
ると判断される場合には警報信号ＫＳを出力する。
に受光部３０について説明する。受光部３０は、投光器
Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 に対向して配置される４つの受
光器Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 を備えている。各受光器が
赤外線を受光する受光素子及び受光光学系で構成されて
いることは当然である。そして、信号処理回路３１〜３
４は、それぞれ受光器Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 から出力
された受光信号に対して所定の処理を施し、侵入者があ
ると判断される場合には警報信号ＫＳを出力する。
【００２９】なお、各信号処理回路３１〜３４からの警
報信号ＫＳは、図１に示すようにそれぞれ別個に受信機
（図示せず）に出力するようにしてもよく、また図４に
示すように例えばＯＲ回路３５により論理和演算を行っ
て受信機に出力するようにしてもよい。
報信号ＫＳは、図１に示すようにそれぞれ別個に受信機
（図示せず）に出力するようにしてもよく、また図４に
示すように例えばＯＲ回路３５により論理和演算を行っ
て受信機に出力するようにしてもよい。
【００３０】各チャンネルの信号処理回路３１〜３４は
全て図５に示す構成を備えている。チャンネル設定回路
４７は当該信号処理回路をどのチャンネルに割り当てる
かを設定するものであり、ここでは信号処理回路３１は
ＣＨ１に、信号処理回路３２はＣＨ２に、信号処理回路
３３はＣＨ３に、信号処理回路３４はＣＨ４に設定され
ているものとする。
全て図５に示す構成を備えている。チャンネル設定回路
４７は当該信号処理回路をどのチャンネルに割り当てる
かを設定するものであり、ここでは信号処理回路３１は
ＣＨ１に、信号処理回路３２はＣＨ２に、信号処理回路
３３はＣＨ３に、信号処理回路３４はＣＨ４に設定され
ているものとする。
【００３１】さて、受光器から出力された受光信号は、
増幅器４１で増幅され、二つに分岐される。一方は、ス
イッチ４５を介してマイクロプロセッサ及びその周辺回
路で構成される制御回路４６に入力され、もう一方はバ
ンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記す）４２に入力さ
れる。
増幅器４１で増幅され、二つに分岐される。一方は、ス
イッチ４５を介してマイクロプロセッサ及びその周辺回
路で構成される制御回路４６に入力され、もう一方はバ
ンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記す）４２に入力さ
れる。
【００３２】ＢＰＦ４２は入力された信号の所定の周波
数帯域の信号のみを抽出するものであり、その出力は検
波器４３で検波されて制御回路４６に入力される。
数帯域の信号のみを抽出するものであり、その出力は検
波器４３で検波されて制御回路４６に入力される。
【００３３】制御回路４６は検波器４３から入力される
信号からスタート信号ＳＳを検出する。このスタート信
号ＳＳの検出は、パルスカウント等の周知の手法により
行うことができることは当業者に明かである。
信号からスタート信号ＳＳを検出する。このスタート信
号ＳＳの検出は、パルスカウント等の周知の手法により
行うことができることは当業者に明かである。
【００３４】そして、制御回路４６は、スタート信号Ｓ
Ｓの最後のパルスの立ち下がりから当該チャンネルに定
められている所定時間が経過すると、所定時間だけスイ
ッチ４５を図に示すように閉じてデータ信号ＤＳの検出
を行う。
Ｓの最後のパルスの立ち下がりから当該チャンネルに定
められている所定時間が経過すると、所定時間だけスイ
ッチ４５を図に示すように閉じてデータ信号ＤＳの検出
を行う。
【００３５】このスイッチ４５が閉じられているタイミ
ングは当該チャンネルのデータ信号ＤＳが存在すべきタ
イミングであり、例えば当該信号処理回路が、チャンネ
ル設定回路４７によりＣＨ１に設定されている場合には
図２ＡにおいてｔG1で示すタイミングであり、ＣＨ２に
設定されている場合には図２ＢにおいてｔG2で示すタイ
ミングであり、ＣＨ３に設定されている場合には図２Ｃ
においてｔG3で示すタイミングであり、ＣＨ４に設定さ
れている場合には図２ＤにおいてｔG4で示すタイミング
である。
ングは当該チャンネルのデータ信号ＤＳが存在すべきタ
イミングであり、例えば当該信号処理回路が、チャンネ
ル設定回路４７によりＣＨ１に設定されている場合には
図２ＡにおいてｔG1で示すタイミングであり、ＣＨ２に
設定されている場合には図２ＢにおいてｔG2で示すタイ
ミングであり、ＣＨ３に設定されている場合には図２Ｃ
においてｔG3で示すタイミングであり、ＣＨ４に設定さ
れている場合には図２ＤにおいてｔG4で示すタイミング
である。
【００３６】さて、侵入者等によりビームが遮断された
場合には、制御回路４６はスタート信号ＳＳを検出でき
ず、従ってスイッチ４５は開放されたままとなるのでデ
ータ信号ＤＳを検出することができない。このような場
合、制御回路４６は、直近の最後のデータ信号ＤＳを検
出してから予め定められた所定時間内に次のデータ信号
が検出できないときには侵入者ありと判断して警報信号
ＫＳを出力する。この所定時間は30〜50msecの間に設定
すればよい。なぜなら、一般に人間が赤外線ビームを遮
光している時間は30〜50msec程度であるからである。
場合には、制御回路４６はスタート信号ＳＳを検出でき
ず、従ってスイッチ４５は開放されたままとなるのでデ
ータ信号ＤＳを検出することができない。このような場
合、制御回路４６は、直近の最後のデータ信号ＤＳを検
出してから予め定められた所定時間内に次のデータ信号
が検出できないときには侵入者ありと判断して警報信号
ＫＳを出力する。この所定時間は30〜50msecの間に設定
すればよい。なぜなら、一般に人間が赤外線ビームを遮
光している時間は30〜50msec程度であるからである。
【００３７】また、このとき、他のチャンネルから投光
されたスタート信号ＳＳを受光したとすると、例えばＣ
Ｈ１のビームが侵入者によって遮断されたときにＣＨ４
のビームが受光器Ｒ1 に入り込んだとすると、このとき
には信号処理回路３１の制御回路４６はスタート信号Ｓ
Ｓを検出するから、ＣＨ１に定められているデータ信号
ＤＳの期間、即ち図２ＡにおいてｔG1で示すタイミング
でのみスイッチ４５を閉じる。しかし、この期間には本
来のデータ信号ＤＳはビームが遮断されているので検出
できず、またＣＨ４のデータ信号ＤＳが投光される期間
にはスイッチ４５は開放されているので、信号処理回路
３１の制御回路４６はＣＨ４のデータ信号ＤＳを誤って
検出することはない。
されたスタート信号ＳＳを受光したとすると、例えばＣ
Ｈ１のビームが侵入者によって遮断されたときにＣＨ４
のビームが受光器Ｒ1 に入り込んだとすると、このとき
には信号処理回路３１の制御回路４６はスタート信号Ｓ
Ｓを検出するから、ＣＨ１に定められているデータ信号
ＤＳの期間、即ち図２ＡにおいてｔG1で示すタイミング
でのみスイッチ４５を閉じる。しかし、この期間には本
来のデータ信号ＤＳはビームが遮断されているので検出
できず、またＣＨ４のデータ信号ＤＳが投光される期間
にはスイッチ４５は開放されているので、信号処理回路
３１の制御回路４６はＣＨ４のデータ信号ＤＳを誤って
検出することはない。
【００３８】そして、制御回路４６は最後のデータ信号
ＤＳを検出してから予め定められた所定時間内に次のデ
ータ信号が検出できないときには侵入者ありと判断して
警報信号ＫＳを出力する。
ＤＳを検出してから予め定められた所定時間内に次のデ
ータ信号が検出できないときには侵入者ありと判断して
警報信号ＫＳを出力する。
【００３９】キャリア切り換え回路４８は投光部２０の
キャリア切り換え回路２２に対応するものであって、デ
ィップスイッチあるいはボタンスイッチ等で構成され、
投光部２０で設定されたスタート信号ＳＳの周波数と同
じ周波数に設定するものである。そして制御回路４６は
キャリア切り換え回路４８で設定された周波数に対応し
てＢＰＦ４２の周波数帯域を切り換える。この周波数帯
域の切り換えは、例えばＢＰＦ４２を構成するコンデン
サとして電圧制御型可変容量ダイオードを用い、制御回
路４６からこの電圧制御型可変容量ダイオードに印加す
る制御電圧を供給することによって行うこともでき、あ
るいは周波数帯域が異なるＢＰＦを複数設け、それらを
スイッチで切り換えることによって行うこともできる。
キャリア切り換え回路２２に対応するものであって、デ
ィップスイッチあるいはボタンスイッチ等で構成され、
投光部２０で設定されたスタート信号ＳＳの周波数と同
じ周波数に設定するものである。そして制御回路４６は
キャリア切り換え回路４８で設定された周波数に対応し
てＢＰＦ４２の周波数帯域を切り換える。この周波数帯
域の切り換えは、例えばＢＰＦ４２を構成するコンデン
サとして電圧制御型可変容量ダイオードを用い、制御回
路４６からこの電圧制御型可変容量ダイオードに印加す
る制御電圧を供給することによって行うこともでき、あ
るいは周波数帯域が異なるＢＰＦを複数設け、それらを
スイッチで切り換えることによって行うこともできる。
【００４０】以上の構成によれば、各チャンネルは独立
して警戒を行うことができるばかりでなく、他のチャン
ネルのビームを受光したとしても、他のチャンネルのデ
ータ信号を自己のデータ信号として誤って検出すること
はないものである。
して警戒を行うことができるばかりでなく、他のチャン
ネルのビームを受光したとしても、他のチャンネルのデ
ータ信号を自己のデータ信号として誤って検出すること
はないものである。
【００４１】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例では４チャン
ネルのマルチビームセンサシステムについて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではないことは当然
である。また、信号処理回路の構成は図５に限定される
ものではなく、上述した動作、機能を備えるものであれ
ばどのようなものであってもよいものである。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例では４チャン
ネルのマルチビームセンサシステムについて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではないことは当然
である。また、信号処理回路の構成は図５に限定される
ものではなく、上述した動作、機能を備えるものであれ
ばどのようなものであってもよいものである。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、各チャンネルは独立して警戒を行うことがで
きるので、警備の信頼性を向上させることができる。ま
た、従来のように各受光器間相互の同期をとる必要はな
い。
によれば、各チャンネルは独立して警戒を行うことがで
きるので、警備の信頼性を向上させることができる。ま
た、従来のように各受光器間相互の同期をとる必要はな
い。
【００４３】更に、他のチャンネルからのビームを受光
したとしても、自己のチャンネルのデータ信号の期間の
みの信号を取り込むので、他のチャンネルのデータ信号
を自己のデータ信号と誤って検出することはなく、以て
赤外線ビームの相互干渉の影響を排除することができ
る。
したとしても、自己のチャンネルのデータ信号の期間の
みの信号を取り込むので、他のチャンネルのデータ信号
を自己のデータ信号と誤って検出することはなく、以て
赤外線ビームの相互干渉の影響を排除することができ
る。
【図１】 本発明に係るマルチビームセンサシステムを
４ＣＨのマルチビームセンサシステムに適用した場合の
一実施例の構成を示す図である。
４ＣＨのマルチビームセンサシステムに適用した場合の
一実施例の構成を示す図である。
【図２】 図１において各投光器に供給される駆動信号
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図３】 キャリア切り換え回路の必要性を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】 図１の構成の変形例を示す図である。
【図５】 図１における信号処理回路の構成例を示す図
である。
である。
【図６】 従来のマルチビームセンサシステムの構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図７】 図６において投光器駆動回路が発生する駆動
信号の例を示す図である。
信号の例を示す図である。
２０…投光部、２１…駆動回路、２２…キャリア切り換
え回路、２３…チャンネル設定回路、３０…受光部、３
１、３２、３３、３４…信号処理回路、Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ
3 ，Ｔ4 …投光器、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 …受光器。
え回路、２３…チャンネル設定回路、３０…受光部、３
１、３２、３３、３４…信号処理回路、Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ
3 ，Ｔ4 …投光器、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 …受光器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01V 8/20 G01J 1/02 G08B 13/18
Claims (1)
- 【請求項１】複数対の投光器と受光器が対向されて配置
されてなるマルチビームセンサシステムにおいて、 各投光器はスタート信号とデータ信号とがペアになされ
た信号を所定の周期毎に投光し、 各受光器は前記スタート信号を検出した後、予め定めら
れたデータ信号の期間のみの信号を取り込み、 且つ、 前記スタート信号は全ての投光器から同一タイミングで
投光され、且つ前記スタート信号からデータ信号までの
時間は投光器毎に異なっている ことを特徴とするマルチビームセンサシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12964593A JP3296516B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | マルチビームセンサシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12964593A JP3296516B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | マルチビームセンサシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342082A JPH06342082A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3296516B2 true JP3296516B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=15014644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12964593A Expired - Lifetime JP3296516B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | マルチビームセンサシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3296516B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3553705B2 (ja) * | 1995-11-22 | 2004-08-11 | アツミ電氣株式会社 | マルチビームセンサシステム |
| JP3510949B2 (ja) * | 1996-01-18 | 2004-03-29 | 小糸工業株式会社 | 踏切における障害物検知装置 |
| JP3673955B2 (ja) * | 1996-05-01 | 2005-07-20 | 竹中エンジニアリング株式会社 | 赤外線式検知装置 |
| DE102008009180A1 (de) * | 2007-07-10 | 2009-01-22 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12964593A patent/JP3296516B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06342082A (ja) | 1994-12-13 |
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