JP3477653B2 - ２段警戒型光線スイッチ - Google Patents
２段警戒型光線スイッチInfo
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- JP3477653B2 JP3477653B2 JP12055995A JP12055995A JP3477653B2 JP 3477653 B2 JP3477653 B2 JP 3477653B2 JP 12055995 A JP12055995 A JP 12055995A JP 12055995 A JP12055995 A JP 12055995A JP 3477653 B2 JP3477653 B2 JP 3477653B2
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動ドアの開閉部の近
くに立ち止まった人間や、プレス装置等の機械装置に近
付く人間を検出するために用いる光線スイッチに関する
ものであり、特に２段警戒式の光線スイッチの構成を簡
略化させる技術に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】この種の光線スイッチは図２に示すよう
に、自動ドアの開閉部に立ち止まった人間を検出する目
的で、自動ドアの方立内部に投光部２と受光部３とを対
向させる形で設置するものである。投光回路・受光回路
・出力回路等は、投受光部とは別の制御部１としてひと
つにまとめられ目立たない場所に固定して用いる。自動
ドアを開けるために必要となる起動用の信号は、自動ド
ア上部の壁面等に専用に設けられた自動ドア起動用検知
器４より得られる。この自動ドア起動用検知器４には、
開いたドアの中で静止し続ける人間がいた場合に自動ド
ア起動信号を継続して出力し続ける機能（静止検知機
能）を備えていない場合が多いので、本件の光線スイッ
チを追加設置して、人間の自動ドアへの狭み込みを防止
するといった使われ方が多くなっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このような光線スイッ
チでは、その検知能力を増すために投光部と受光部とを
増加させ、２対向とし警戒線（以下、ビームという）を
２つ形成させることがあった。この場合、２本のビーム
のうちどちらか一方が遮断された時に検知信号を出力さ
せる、いわゆるオア出力として作動させることになるの
で、ビーム相互間の干渉等が起こらないことが基本条件
となっていた。ビームを１本から２本に増加させること
によって、制御部１と投光部２、制御部１と受光部３と
の間の配線が４本となり、接続すべき線が増加するのに
ともないこの光線スイッチの設置工事も煩雑なものとな
ってくる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明では投光部として２つの発光ダイオード
を逆並列に接続したものを用い、受光部として２つのフ
ォトダイオードを逆並列に接続したものを用いた。２つ
の発光ダイオードの両端は極性が交互に変化する定電流
パルス信号を発生する投光回路と接続し、受光回路には
２つのフォトダイオードの両端から出力される信号を判
別するためにウインドウコンパレータを内蔵させた。 【０００５】 【作用】以上の構成を採用することにより、制御部と投
光部との間、制御部と受光部との間の配線が２本で済み
工事性が向上する。また、投光部・受光部にそれぞれ逆
並列接続の発光ダイオードと逆並列接続のフォトダイオ
ードを採用し、投光回路及び受光回路に、それに合わせ
たＨブリッジ、ウインドウコンパレータを用い、構成を
簡略化することができる。 【０００６】 【実施例】図１は、本発明の光線スイッチのブロック図
である。本光線スイッチは、制御部１と、投光部２と、
受光部３とに分離されており、制御部１と投光部２との
間、制御部１と受光部３との間は、それぞれ２本の導線
で接続されている。投光部２は、２つの発光ダイオード
（以下、ＬＥＤという）、ＬＥＤ２１とＬＥＤ２２を含
んでおり、この２つのＬＥＤは電気回路上、逆方向に向
けられ並列に接続されている。 【０００７】ＬＥＤ２１とＬＥＤ２２とは、それぞれ別
の円筒状容器（図示省略）に内蔵され、この容器に設け
られた開口部にはレンズ（図示省略）が取り付けられて
いる。ＬＥＤ２１及びＬＥＤ２２から発せられた光はこ
のレンズを通り、対向して設置された受光部３へ向けて
発射される。受光部３は、２つのフォトダイオード（以
下、ＰＤという）、ＰＤ３１とＰＤ３２を含んでおり、
この２つのフォトダイオードも電気回路上、逆方向に向
けられ並列に接続されている。 【０００８】ＰＤ３１とＰＤ３２も、前記ＬＥＤと同形
状の円筒状容器（図示省略）に内蔵され、容器に設けら
れた開口部にはレンズ（図示省略）が取り付けられてい
る。投光部２の２つのＬＥＤから発せられた光はそれぞ
れこの２つのレンズを通ってＰＤ３１、ＰＤ３２へ集光
される。ＬＥＤ２１からの光はＰＤ３１へ、ＬＥＤ２２
からの光はＰＤ３２へ入射するようにする。ＬＥＤ２１
とＰＤ３１とで形成される警戒線をここではビームＨと
呼び、ＬＥＤ２２とＰＤ３２とで形成される警戒線をビ
ームＬと呼ぶことにする。ビームＨとビームＬとの距離
Ｄ及びそれぞれのビームの地上からの高さは、例えば図
２に示すように、大人と子供が歩いて通過する際に必ず
どちらか一方のビームが遮断されるような位置関係とな
るように設置される。 【０００９】２つのＬＥＤで構成された投光部２は、制
御部内の投光回路１１に接続されている。投光回路１１
は、発振部とＤフリップフロップとＨブリッジとで構成
されている。Ｄフリップフロップの２つ出力のうち一方
は、Ｄ入力端子に接続されており、クロック入力Ｔに発
振部から入力されるパルス信号は２倍の周期となって２
つの出力からそれぞれ互いに反転したパルス信号として
出力される。Ｈブリッジは、２つのＰＮＰトランジスタ
Ｔｒ１・Ｔｒ３と、２つのＮＰＮトランジスタＴｒ２・
Ｔｒ４の合計４個のトランジスタで構成されている。Ｔ
ｒ１とＴｒ２とはベースどうし、コレクタどうしが接続
され、Ｔｒ１のエミッタは電源側、Ｔｒ２のエミッタは
グランド側へ接続されている。一方、Ｔｒ３とＴｒ４と
はベースどうし、コレクタどうしが接続され、Ｔｒ３の
エミッタは電源側、Ｔｒ４のエミッタはグランド側へ接
続されている。Ｄフリップフロップからの２つの出力は
Ｔｒ１・Ｔｒ２のベース端子とＴｒ３・Ｔｒ４のベース
端子とに別々に接続されている。 【００１０】以上の構成において、接続されたＴｒ１・
Ｔｒ２のコレクタを出力端Ａ、接続されたＴｒ３とＴｒ
４のコレクタを出力端Ｂとする。Ｄフリップフロップか
ら送られたパルス信号により４つのトランジスタが作動
し、出力端Ａと出力端Ｂとの間には交互に極性が変化す
るパルス信号が出力される。この出力端Ａ、出力端Ｂが
投光部と接続されており、投光部のＬＥＤ２１とＬＥＤ
２２とは逆並列に接続されているので交互に発光するこ
とになる。図中、ＬＥＤ２１に直列に接続されているダ
イオードＤ１と、ＬＥＤ２２に直列に接続されているダ
イオードＤ２は逆電圧が加わった際の保護用として用い
ているものである。 【００１１】受光回路１２は、増幅器とウインドウコン
パレータを備えている、２つのＬＥＤより交互に発光さ
れた光は２つのＰＤで構成された受光部に入射する。２
つのＰＤは逆並列に接続さているので、この受光部から
の出力信号は極性が交互に変化するパルス信号となる。
この信号はこの受光回路１２の増幅器に入力され、ここ
で増幅された後ウインドウコンパレータへ送られる。 【００１２】この増幅器からの出力信号は、基準電圧を
中心にプラス側とマイナス側に変化するパルス信号とな
るようにしておく。ウインドウコンパレータの２つのス
レシュホールド電位のうち基準電圧よりも高い第１のス
レッシュホールド電位を上回ったときの出力と、基準電
圧よりも低い第２のスレッシュホールド電位を下回った
ときの出力とを別々に取り出すことにより、ＰＤ３１、
ＰＤ３２の出力を分離することができる。ウインドウコ
ンパレータからの出力は出力部１３へ送られ、この出力
部１３において、ウインドコンパレータから得られる前
記２つの出力のうち、どちらか一方でもなくなった時に
物体検知信号を出力する。このような処理により、２本
のビームＨ・Ｌのどちらが遮光されても確実に検知出力
が得られる。 【００１３】 【発明の効果】本発明によれば、制御部と投光部、制御
部と受光部とを結ぶ配線を２本用いるだけで２段のビー
ムを有する光線スイッチが実現され、この光線スイッチ
の設置工事が簡略化された。また、この配線を接続する
際に端子を用いて行なう場合でも、設けるべき端子の数
が減少するので、端子の占有するスペースの削減が可能
となり、制御部あるいは投・受光部の小型化が実現され
た。また、投光回路にＨブリッジを用いて、２つのＬＥ
Ｄが交互に発光する形としたので、ビーム間の相互干渉
がなくなった。また、受光回路はウインドウコンパレー
タを用いた簡単な構成で、２つのＰＤから得られる信号
を確実に分離することができるようになったので、受光
回路内の処理が簡略化され、用いる回路部品も大幅に削
減でき、電気部品のコストも低減させることができた。
さらに、受光部として逆並列接続した２つのＰＤを用い
ているので、この２つのＰＤに同時に入射する光（太陽
光等の外乱光）はＰＤ間でキャンセルされ、受光部全体
としては出力が出ない。このため外乱光による誤動作が
減少した。
くに立ち止まった人間や、プレス装置等の機械装置に近
付く人間を検出するために用いる光線スイッチに関する
ものであり、特に２段警戒式の光線スイッチの構成を簡
略化させる技術に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】この種の光線スイッチは図２に示すよう
に、自動ドアの開閉部に立ち止まった人間を検出する目
的で、自動ドアの方立内部に投光部２と受光部３とを対
向させる形で設置するものである。投光回路・受光回路
・出力回路等は、投受光部とは別の制御部１としてひと
つにまとめられ目立たない場所に固定して用いる。自動
ドアを開けるために必要となる起動用の信号は、自動ド
ア上部の壁面等に専用に設けられた自動ドア起動用検知
器４より得られる。この自動ドア起動用検知器４には、
開いたドアの中で静止し続ける人間がいた場合に自動ド
ア起動信号を継続して出力し続ける機能（静止検知機
能）を備えていない場合が多いので、本件の光線スイッ
チを追加設置して、人間の自動ドアへの狭み込みを防止
するといった使われ方が多くなっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このような光線スイッ
チでは、その検知能力を増すために投光部と受光部とを
増加させ、２対向とし警戒線（以下、ビームという）を
２つ形成させることがあった。この場合、２本のビーム
のうちどちらか一方が遮断された時に検知信号を出力さ
せる、いわゆるオア出力として作動させることになるの
で、ビーム相互間の干渉等が起こらないことが基本条件
となっていた。ビームを１本から２本に増加させること
によって、制御部１と投光部２、制御部１と受光部３と
の間の配線が４本となり、接続すべき線が増加するのに
ともないこの光線スイッチの設置工事も煩雑なものとな
ってくる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明では投光部として２つの発光ダイオード
を逆並列に接続したものを用い、受光部として２つのフ
ォトダイオードを逆並列に接続したものを用いた。２つ
の発光ダイオードの両端は極性が交互に変化する定電流
パルス信号を発生する投光回路と接続し、受光回路には
２つのフォトダイオードの両端から出力される信号を判
別するためにウインドウコンパレータを内蔵させた。 【０００５】 【作用】以上の構成を採用することにより、制御部と投
光部との間、制御部と受光部との間の配線が２本で済み
工事性が向上する。また、投光部・受光部にそれぞれ逆
並列接続の発光ダイオードと逆並列接続のフォトダイオ
ードを採用し、投光回路及び受光回路に、それに合わせ
たＨブリッジ、ウインドウコンパレータを用い、構成を
簡略化することができる。 【０００６】 【実施例】図１は、本発明の光線スイッチのブロック図
である。本光線スイッチは、制御部１と、投光部２と、
受光部３とに分離されており、制御部１と投光部２との
間、制御部１と受光部３との間は、それぞれ２本の導線
で接続されている。投光部２は、２つの発光ダイオード
（以下、ＬＥＤという）、ＬＥＤ２１とＬＥＤ２２を含
んでおり、この２つのＬＥＤは電気回路上、逆方向に向
けられ並列に接続されている。 【０００７】ＬＥＤ２１とＬＥＤ２２とは、それぞれ別
の円筒状容器（図示省略）に内蔵され、この容器に設け
られた開口部にはレンズ（図示省略）が取り付けられて
いる。ＬＥＤ２１及びＬＥＤ２２から発せられた光はこ
のレンズを通り、対向して設置された受光部３へ向けて
発射される。受光部３は、２つのフォトダイオード（以
下、ＰＤという）、ＰＤ３１とＰＤ３２を含んでおり、
この２つのフォトダイオードも電気回路上、逆方向に向
けられ並列に接続されている。 【０００８】ＰＤ３１とＰＤ３２も、前記ＬＥＤと同形
状の円筒状容器（図示省略）に内蔵され、容器に設けら
れた開口部にはレンズ（図示省略）が取り付けられてい
る。投光部２の２つのＬＥＤから発せられた光はそれぞ
れこの２つのレンズを通ってＰＤ３１、ＰＤ３２へ集光
される。ＬＥＤ２１からの光はＰＤ３１へ、ＬＥＤ２２
からの光はＰＤ３２へ入射するようにする。ＬＥＤ２１
とＰＤ３１とで形成される警戒線をここではビームＨと
呼び、ＬＥＤ２２とＰＤ３２とで形成される警戒線をビ
ームＬと呼ぶことにする。ビームＨとビームＬとの距離
Ｄ及びそれぞれのビームの地上からの高さは、例えば図
２に示すように、大人と子供が歩いて通過する際に必ず
どちらか一方のビームが遮断されるような位置関係とな
るように設置される。 【０００９】２つのＬＥＤで構成された投光部２は、制
御部内の投光回路１１に接続されている。投光回路１１
は、発振部とＤフリップフロップとＨブリッジとで構成
されている。Ｄフリップフロップの２つ出力のうち一方
は、Ｄ入力端子に接続されており、クロック入力Ｔに発
振部から入力されるパルス信号は２倍の周期となって２
つの出力からそれぞれ互いに反転したパルス信号として
出力される。Ｈブリッジは、２つのＰＮＰトランジスタ
Ｔｒ１・Ｔｒ３と、２つのＮＰＮトランジスタＴｒ２・
Ｔｒ４の合計４個のトランジスタで構成されている。Ｔ
ｒ１とＴｒ２とはベースどうし、コレクタどうしが接続
され、Ｔｒ１のエミッタは電源側、Ｔｒ２のエミッタは
グランド側へ接続されている。一方、Ｔｒ３とＴｒ４と
はベースどうし、コレクタどうしが接続され、Ｔｒ３の
エミッタは電源側、Ｔｒ４のエミッタはグランド側へ接
続されている。Ｄフリップフロップからの２つの出力は
Ｔｒ１・Ｔｒ２のベース端子とＴｒ３・Ｔｒ４のベース
端子とに別々に接続されている。 【００１０】以上の構成において、接続されたＴｒ１・
Ｔｒ２のコレクタを出力端Ａ、接続されたＴｒ３とＴｒ
４のコレクタを出力端Ｂとする。Ｄフリップフロップか
ら送られたパルス信号により４つのトランジスタが作動
し、出力端Ａと出力端Ｂとの間には交互に極性が変化す
るパルス信号が出力される。この出力端Ａ、出力端Ｂが
投光部と接続されており、投光部のＬＥＤ２１とＬＥＤ
２２とは逆並列に接続されているので交互に発光するこ
とになる。図中、ＬＥＤ２１に直列に接続されているダ
イオードＤ１と、ＬＥＤ２２に直列に接続されているダ
イオードＤ２は逆電圧が加わった際の保護用として用い
ているものである。 【００１１】受光回路１２は、増幅器とウインドウコン
パレータを備えている、２つのＬＥＤより交互に発光さ
れた光は２つのＰＤで構成された受光部に入射する。２
つのＰＤは逆並列に接続さているので、この受光部から
の出力信号は極性が交互に変化するパルス信号となる。
この信号はこの受光回路１２の増幅器に入力され、ここ
で増幅された後ウインドウコンパレータへ送られる。 【００１２】この増幅器からの出力信号は、基準電圧を
中心にプラス側とマイナス側に変化するパルス信号とな
るようにしておく。ウインドウコンパレータの２つのス
レシュホールド電位のうち基準電圧よりも高い第１のス
レッシュホールド電位を上回ったときの出力と、基準電
圧よりも低い第２のスレッシュホールド電位を下回った
ときの出力とを別々に取り出すことにより、ＰＤ３１、
ＰＤ３２の出力を分離することができる。ウインドウコ
ンパレータからの出力は出力部１３へ送られ、この出力
部１３において、ウインドコンパレータから得られる前
記２つの出力のうち、どちらか一方でもなくなった時に
物体検知信号を出力する。このような処理により、２本
のビームＨ・Ｌのどちらが遮光されても確実に検知出力
が得られる。 【００１３】 【発明の効果】本発明によれば、制御部と投光部、制御
部と受光部とを結ぶ配線を２本用いるだけで２段のビー
ムを有する光線スイッチが実現され、この光線スイッチ
の設置工事が簡略化された。また、この配線を接続する
際に端子を用いて行なう場合でも、設けるべき端子の数
が減少するので、端子の占有するスペースの削減が可能
となり、制御部あるいは投・受光部の小型化が実現され
た。また、投光回路にＨブリッジを用いて、２つのＬＥ
Ｄが交互に発光する形としたので、ビーム間の相互干渉
がなくなった。また、受光回路はウインドウコンパレー
タを用いた簡単な構成で、２つのＰＤから得られる信号
を確実に分離することができるようになったので、受光
回路内の処理が簡略化され、用いる回路部品も大幅に削
減でき、電気部品のコストも低減させることができた。
さらに、受光部として逆並列接続した２つのＰＤを用い
ているので、この２つのＰＤに同時に入射する光（太陽
光等の外乱光）はＰＤ間でキャンセルされ、受光部全体
としては出力が出ない。このため外乱光による誤動作が
減少した。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光線スイッチのブロック図である。
【図２】 光線スイッチを自動ドア開閉部に取り付けた
状態の説明図である。 【符号の説明】 １．制御部 ２．投光部 ３．受光部 １１．投光回路 １２．受光回路 １３．出力回路
状態の説明図である。 【符号の説明】 １．制御部 ２．投光部 ３．受光部 １１．投光回路 １２．受光回路 １３．出力回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−112797（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−287417（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−191246（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−270409（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−199516（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−12127（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−106731（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−193382（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−160382（ＪＰ，Ｕ)
実開 平５−9036（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−147534（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03K 17/78
H01H 35/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 投光回路・受光回路・出力回路を備えた
制御部と、投光部と、受光部とで構成さた光線スイッチ
において、前記投光部は２つの発光ダイオードを逆並列
に接続したものであり、前記受光部は２のフォトダイオ
ードを逆並列に接続したものであり、前記投光回路は極
性が交互に変化する定電流パルス信号を発生するもので
あり、前記受光回路はウインドウコンパレータを備えた
ものであることを特徴とする２段警戒型光線スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12055995A JP3477653B2 (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | ２段警戒型光線スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12055995A JP3477653B2 (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | ２段警戒型光線スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08293777A JPH08293777A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3477653B2 true JP3477653B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=14789313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12055995A Expired - Fee Related JP3477653B2 (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | ２段警戒型光線スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477653B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-20 JP JP12055995A patent/JP3477653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08293777A (ja) | 1996-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |