JP3504145B2 - 物体検出装置 - Google Patents
物体検出装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部に放出した振
動波の反射波の有無に基づいて物体検出を行う物体検出
装置に関し、特に、放出する振動波のレベル低下に起因
する誤判定を防止するようにした物体検出装置に関す
る。
動波の反射波の有無に基づいて物体検出を行う物体検出
装置に関し、特に、放出する振動波のレベル低下に起因
する誤判定を防止するようにした物体検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の物体検出装置として、図
５に示すような反射形のものがあり、これについて説明
する。図５において、この物体検出装置１では、パルス
発生器２から送信器３にパルス信号Ｓｓを出力する。送
信器３は、入力するパルス信号Ｓｓを例えば光或いは音
波（例えば超音波）等の振動波のパルス信号に変換し、
第１反射体４に向けて放出する。放出された振動波パル
ス信号は、第１反射体４で反射されて第２反射体５に向
かい、更に、第２反射体５で反射されて外部空間へ放出
される。
５に示すような反射形のものがあり、これについて説明
する。図５において、この物体検出装置１では、パルス
発生器２から送信器３にパルス信号Ｓｓを出力する。送
信器３は、入力するパルス信号Ｓｓを例えば光或いは音
波（例えば超音波）等の振動波のパルス信号に変換し、
第１反射体４に向けて放出する。放出された振動波パル
ス信号は、第１反射体４で反射されて第２反射体５に向
かい、更に、第２反射体５で反射されて外部空間へ放出
される。
【０００３】今、距離Ｘの地点に物体（例えば人間）９
が存在すると、放出された振動波パルス信号の一部は物
体９で反射され、この振動波の反射パルス信号は、放出
経路を逆方向に辿って第２反射体５に到達し反射されて
第１反射体４に到達する。ここで、第１反射体４は入射
される振動波のパルス信号の一部を透過させるハーフミ
ラー構造であり、前記反射パルス信号はその透過方向に
配置した受信器６で受信され受信器６から受信信号Ｓｅ
が生成される。
が存在すると、放出された振動波パルス信号の一部は物
体９で反射され、この振動波の反射パルス信号は、放出
経路を逆方向に辿って第２反射体５に到達し反射されて
第１反射体４に到達する。ここで、第１反射体４は入射
される振動波のパルス信号の一部を透過させるハーフミ
ラー構造であり、前記反射パルス信号はその透過方向に
配置した受信器６で受信され受信器６から受信信号Ｓｅ
が生成される。
【０００４】図６に示すように、パルス信号Ｓｓの発生
時刻と受信信号Ｓｅの受信時刻の時間差をΔｔとし、送
信器３から放出された振動波パルス信号の空間伝搬速度
をＶｓ、第２反射体５から物体９までの距離をＸとし、
送信器３から第２反射体５に至る経路長は前記距離Ｘに
比べ充分小さいものとすると、距離Ｘは、 Ｘ≒Δｔ・Ｖｓ となる。
時刻と受信信号Ｓｅの受信時刻の時間差をΔｔとし、送
信器３から放出された振動波パルス信号の空間伝搬速度
をＶｓ、第２反射体５から物体９までの距離をＸとし、
送信器３から第２反射体５に至る経路長は前記距離Ｘに
比べ充分小さいものとすると、距離Ｘは、 Ｘ≒Δｔ・Ｖｓ となる。
【０００５】従って、送信信号Ｓｓと受信信号Ｓｅを入
力する物体監視回路７において、両信号の時間差Δｔに
基づいて物体の有無を監視することができる。即ち、物
体監視回路７では、両信号Ｓｓ，Ｓｅを入力してその時
間差Δｔを検出し、検出した時間差Δｔと予め設定した
基準時間差Δｔｏ（予め設定した危険領域と安全領域の
境界位置に対応する距離Ｘｏに相当する）とを比較し、
比較結果に基づいて物体の有無の判定出力Ｓｏを発生す
る。判定出力Ｓｏは、Δｔ＞Δｔｏの時に安全を示す高
エネルギ状態に相当する論理値１の物体無しを示す判定
出力となり、Δｔ≦Δｔｏの時に危険を示す低エネルギ
状態に相当する論理値０の物体有りを示す判定出力とな
る。これにより、例えば、所定距離Ｘｏ以内に物体が存
在するか否かを検出することができる。
力する物体監視回路７において、両信号の時間差Δｔに
基づいて物体の有無を監視することができる。即ち、物
体監視回路７では、両信号Ｓｓ，Ｓｅを入力してその時
間差Δｔを検出し、検出した時間差Δｔと予め設定した
基準時間差Δｔｏ（予め設定した危険領域と安全領域の
境界位置に対応する距離Ｘｏに相当する）とを比較し、
比較結果に基づいて物体の有無の判定出力Ｓｏを発生す
る。判定出力Ｓｏは、Δｔ＞Δｔｏの時に安全を示す高
エネルギ状態に相当する論理値１の物体無しを示す判定
出力となり、Δｔ≦Δｔｏの時に危険を示す低エネルギ
状態に相当する論理値０の物体有りを示す判定出力とな
る。これにより、例えば、所定距離Ｘｏ以内に物体が存
在するか否かを検出することができる。
【０００６】このような物体検出装置１を用いて、例え
ば機械可動部から所定距離以内の危険領域に作業者等が
侵入した時に、作業者の存在を検出して機械可動部を停
止させて作業者の安全を図るような安全システムを構成
できる。
ば機械可動部から所定距離以内の危険領域に作業者等が
侵入した時に、作業者の存在を検出して機械可動部を停
止させて作業者の安全を図るような安全システムを構成
できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな物体検出装置１では、振動波の反射パルス信号の強
度が不足していると、実際には物体９が存在して反射パ
ルス信号があるにも拘わらず反射パルス信号無しと誤判
定され、従って、物体９が居るにも拘わらず物体無しと
誤判定されてしまう虞れがある。このような反射パルス
信号の強度の不足は、送信器３の劣化や第１及び第２反
射体４，５の反射面の汚れ等が原因として挙げられる。
うな物体検出装置１では、振動波の反射パルス信号の強
度が不足していると、実際には物体９が存在して反射パ
ルス信号があるにも拘わらず反射パルス信号無しと誤判
定され、従って、物体９が居るにも拘わらず物体無しと
誤判定されてしまう虞れがある。このような反射パルス
信号の強度の不足は、送信器３の劣化や第１及び第２反
射体４，５の反射面の汚れ等が原因として挙げられる。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、外部に放出される振動波の強度を監視し、振動波の
強度が正常な時のみ物体検出を行うようにした物体検出
装置を提供することを目的とする。
で、外部に放出される振動波の強度を監視し、振動波の
強度が正常な時のみ物体検出を行うようにした物体検出
装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明では、振動波を外部に放出し、その反射波の有
無に基づいて物体の有無を検出する物体検出装置におい
て、振動波を間欠的に放出する振動波発生手段と、該振
動波発生手段から放出される振動波の一部を透過し残り
を反射角を有して反射する第１の反射手段と、該第１の
反射手段で反射した振動波の一部を透過し残りを反射角
を有して反射して外部に放出する第２の反射手段と、外
部に放出する振動波の強度が所定レベル以上か否かを監
視し所定レベル以上の時にレベル正常を示す出力を発生
する振動波レベル監視手段と、前記第２の反射手段から
外部に放出され物体で反射し第２の反射手段で反射して
第１の反射手段に入射して透過する反射振動波の受信の
有無を検出し、反射振動波有りの時に物体有りを示す出
力を発生し反射振動波無しの時に物体無しを示す出力を
発生する物体有無監視手段と、前記振動波レベル監視手
段の出力が存在する時のみ前記物体有無監視手段の出力
に応じた物体有無の判定出力を発生し振動波レベル監視
手段の出力が無い時には物体有りを示す判定出力を発生
する判定手段とを備えて構成した。
載の発明では、振動波を外部に放出し、その反射波の有
無に基づいて物体の有無を検出する物体検出装置におい
て、振動波を間欠的に放出する振動波発生手段と、該振
動波発生手段から放出される振動波の一部を透過し残り
を反射角を有して反射する第１の反射手段と、該第１の
反射手段で反射した振動波の一部を透過し残りを反射角
を有して反射して外部に放出する第２の反射手段と、外
部に放出する振動波の強度が所定レベル以上か否かを監
視し所定レベル以上の時にレベル正常を示す出力を発生
する振動波レベル監視手段と、前記第２の反射手段から
外部に放出され物体で反射し第２の反射手段で反射して
第１の反射手段に入射して透過する反射振動波の受信の
有無を検出し、反射振動波有りの時に物体有りを示す出
力を発生し反射振動波無しの時に物体無しを示す出力を
発生する物体有無監視手段と、前記振動波レベル監視手
段の出力が存在する時のみ前記物体有無監視手段の出力
に応じた物体有無の判定出力を発生し振動波レベル監視
手段の出力が無い時には物体有りを示す判定出力を発生
する判定手段とを備えて構成した。
【００１１】かかる構成では、振動波発生手段から放出
される光や超音波等の振動波は、第１の反射手段及び第
２の反射手段を経由して外部に放出される。この際に、
振動波レベル監視手段は、第２の反射手段を透過する振
動波の一部を受信してその受信レベルが所定レベル以上
あれば送信振動波レベルが正常であることを示す出力を
発生する。物体有無監視手段は、第２の反射手段から第
１の反射手段に入射し透過した外部からの反射振動波を
受信し、反射振動波があれば物体有りの出力信号を発生
し、反射振動波がなければ物体無しの出力信号を発生す
る。判定手段は、振動波レベル監視手段から出力が発生
して振動波レベルが正常な時のみ、物体有無監視手段の
出力結果に応じた判定出力を発生する。
される光や超音波等の振動波は、第１の反射手段及び第
２の反射手段を経由して外部に放出される。この際に、
振動波レベル監視手段は、第２の反射手段を透過する振
動波の一部を受信してその受信レベルが所定レベル以上
あれば送信振動波レベルが正常であることを示す出力を
発生する。物体有無監視手段は、第２の反射手段から第
１の反射手段に入射し透過した外部からの反射振動波を
受信し、反射振動波があれば物体有りの出力信号を発生
し、反射振動波がなければ物体無しの出力信号を発生す
る。判定手段は、振動波レベル監視手段から出力が発生
して振動波レベルが正常な時のみ、物体有無監視手段の
出力結果に応じた判定出力を発生する。
【００１２】 前記物体有無監視手段は、請求項２に記
載のように、前記振動波発生手段の振動波放出時点と前
記反射振動波の受信時点の時間差が所定時間差以内の時
に物体有りを示す出力を発生し前記所定時間差を越えた
時に物体無しを示す出力を発生する構成にするとよい。
かかる構成では、検出領域を限定して物体検出を行うこ
とができるようになる。
載のように、前記振動波発生手段の振動波放出時点と前
記反射振動波の受信時点の時間差が所定時間差以内の時
に物体有りを示す出力を発生し前記所定時間差を越えた
時に物体無しを示す出力を発生する構成にするとよい。
かかる構成では、検出領域を限定して物体検出を行うこ
とができるようになる。
【００１３】 また、請求項３に記載の発明では、前記
振動波レベル監視手段は、振動波の強度が所定レベル以
上の時に高エネルギ状態に相当する論理値１の出力を発
生し所定レベル未満の時に出力が低エネルギ状態に相当
する論理値０となる構成であり、前記物体有無監視手段
は、前記物体無しを示す出力が高エネルギ状態に相当す
る論理値１であり、前記物体有りを示す出力が低エネル
ギ状態に相当する論理値０であり、前記判定手段は、前
記振動波レベル監視手段と前記物体有無監視手段の各出
力が共に論理値１の時のみ論理値１を出力する論理積演
算回路であるよう構成した。
振動波レベル監視手段は、振動波の強度が所定レベル以
上の時に高エネルギ状態に相当する論理値１の出力を発
生し所定レベル未満の時に出力が低エネルギ状態に相当
する論理値０となる構成であり、前記物体有無監視手段
は、前記物体無しを示す出力が高エネルギ状態に相当す
る論理値１であり、前記物体有りを示す出力が低エネル
ギ状態に相当する論理値０であり、前記判定手段は、前
記振動波レベル監視手段と前記物体有無監視手段の各出
力が共に論理値１の時のみ論理値１を出力する論理積演
算回路であるよう構成した。
【００１４】 かかる構成では、振動波レベル監視手
段、物体有無監視手段及び判定手段が故障して出力が停
止した場合、判定手段の判定出力が物体有りを示すよう
になる。請求項４に記載の発明のように、前記第２の反
射手段から外部に放射する振動波の放出方向を、周期的
に変化させる構成とするとよい。具体的には、請求項５
に記載のように、例えば前記第２の反射手段が、前記第
１の反射手段で反射されて入射する振動波の入射方向に
沿った回動軸回りに周期的に回動可能に構成すればよ
い。
段、物体有無監視手段及び判定手段が故障して出力が停
止した場合、判定手段の判定出力が物体有りを示すよう
になる。請求項４に記載の発明のように、前記第２の反
射手段から外部に放射する振動波の放出方向を、周期的
に変化させる構成とするとよい。具体的には、請求項５
に記載のように、例えば前記第２の反射手段が、前記第
１の反射手段で反射されて入射する振動波の入射方向に
沿った回動軸回りに周期的に回動可能に構成すればよ
い。
【００１５】かかる構成では、物体の検出を広範囲にで
きるようになる。
きるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１に、本発明の物体検出装置の一
実施形態の構成図を示す。尚、従来と同一要素には同一
符号を付して説明を省略する。図１において、本実施形
態の物体検出装置１０は、従来と同様のパルス発生器
２、送信器３、第１反射体４、受信器６及び物体監視回
路７を備える。また、第２反射体５′は、第１反射体４
と同様に入射する振動波パルス信号の一部を透過するハ
ーフミラー構造とする。第１及び第２反射体４，５′
は、それぞれ入射する振動波のパルス信号を、例えば略
４５°の反射角を有して反射するよう設置される。
を用いて説明する。図１に、本発明の物体検出装置の一
実施形態の構成図を示す。尚、従来と同一要素には同一
符号を付して説明を省略する。図１において、本実施形
態の物体検出装置１０は、従来と同様のパルス発生器
２、送信器３、第１反射体４、受信器６及び物体監視回
路７を備える。また、第２反射体５′は、第１反射体４
と同様に入射する振動波パルス信号の一部を透過するハ
ーフミラー構造とする。第１及び第２反射体４，５′
は、それぞれ入射する振動波のパルス信号を、例えば略
４５°の反射角を有して反射するよう設置される。
【００１７】本実施形態の物体検出装置１０では、更に
加えて、第２反射体５′の透過パルス信号を受信して受
信信号Ｓｒを発生する受信器１１と、この受信器１１か
らの受信信号Ｓｒの強度をレベル検定するレベル検定回
路１２と、このレベル検定回路１２からの検定信号Ｓｃ
と物体監視回路７からの物体監視信号Ｓｆを論理積演算
するＡＮＤ回路１３とを備える。
加えて、第２反射体５′の透過パルス信号を受信して受
信信号Ｓｒを発生する受信器１１と、この受信器１１か
らの受信信号Ｓｒの強度をレベル検定するレベル検定回
路１２と、このレベル検定回路１２からの検定信号Ｓｃ
と物体監視回路７からの物体監視信号Ｓｆを論理積演算
するＡＮＤ回路１３とを備える。
【００１８】 前記レベル検定回路１２は、受信器１１
からの受信信号Ｓｒのレベルを予め設定した閾値ＶL と
比較し、受信信号Ｓｒのレベルが閾値ＶL 以上の時には
検定信号Ｓｃ＝１（論理値１）となり、受信信号Ｓｒの
レベルが閾値ＶL 未満の時には検定信号Ｓｃ＝０（論理
値０）となる。物体監視回路７は、従来と同様で、パル
ス発生器２からのパルス信号Ｓｓが入力した時点と受信
器６を介して発生した受信信号Ｓｅが入力した時点の時
間差Δｔを検出し、検出した時間差Δｔを予め設定した
所定時間差Δｔｏと比較し、Δｔ＞Δｔｏの時に物体監
視信号Ｓｆが安全を示す高エネルギ状態に相当する論理
値１となって物体無しを示し、Δｔ≦Δｔｏの時に物体
監視信号Ｓｆは危険を示す低エネルギ状態に相当する論
理値０となって物体有りを示す。
からの受信信号Ｓｒのレベルを予め設定した閾値ＶL と
比較し、受信信号Ｓｒのレベルが閾値ＶL 以上の時には
検定信号Ｓｃ＝１（論理値１）となり、受信信号Ｓｒの
レベルが閾値ＶL 未満の時には検定信号Ｓｃ＝０（論理
値０）となる。物体監視回路７は、従来と同様で、パル
ス発生器２からのパルス信号Ｓｓが入力した時点と受信
器６を介して発生した受信信号Ｓｅが入力した時点の時
間差Δｔを検出し、検出した時間差Δｔを予め設定した
所定時間差Δｔｏと比較し、Δｔ＞Δｔｏの時に物体監
視信号Ｓｆが安全を示す高エネルギ状態に相当する論理
値１となって物体無しを示し、Δｔ≦Δｔｏの時に物体
監視信号Ｓｆは危険を示す低エネルギ状態に相当する論
理値０となって物体有りを示す。
【００１９】 そして、ＡＮＤ回路１３は、前記レベル
検定回路１２と物体監視回路７の各信号Ｓｃ，Ｓｆを入
力し、両信号Ｓｃ，Ｓｆが共に論理値１の時に判定信号
Ｓｏ＝１（論理値１）を発生し、いずれか一方の信号又
は両信号が論理値０の時には判定信号Ｓｏ＝０（論理値
０）となる。ここで、パルス発生器２と送信器３とで振
動波発生手段を構成し、第１反射体４と第２反射体５′
が第１の及び第２の反射手段に相当し、受信器１１とレ
ベル検定回路１２がレベル監視手段を構成し、物体監視
回路７が物体監視手段に相当し、ＡＮＤ回路１３が判定
手段に相当する。
検定回路１２と物体監視回路７の各信号Ｓｃ，Ｓｆを入
力し、両信号Ｓｃ，Ｓｆが共に論理値１の時に判定信号
Ｓｏ＝１（論理値１）を発生し、いずれか一方の信号又
は両信号が論理値０の時には判定信号Ｓｏ＝０（論理値
０）となる。ここで、パルス発生器２と送信器３とで振
動波発生手段を構成し、第１反射体４と第２反射体５′
が第１の及び第２の反射手段に相当し、受信器１１とレ
ベル検定回路１２がレベル監視手段を構成し、物体監視
回路７が物体監視手段に相当し、ＡＮＤ回路１３が判定
手段に相当する。
【００２０】次に、本実施形態の物体検出装置１０の動
作について説明する。パルス発生器２から発生したパル
ス信号Ｓｓにより、送信器３から例えば光或いは音波
（例えば超音波）等の振動波のパルス信号が放出され、
第１反射体４、第２反射体５′でそれぞれ反射されて外
部に放出されることは従来と同様である。
作について説明する。パルス発生器２から発生したパル
ス信号Ｓｓにより、送信器３から例えば光或いは音波
（例えば超音波）等の振動波のパルス信号が放出され、
第１反射体４、第２反射体５′でそれぞれ反射されて外
部に放出されることは従来と同様である。
【００２１】ここで、第２反射体５′に入射する振動波
のパルス信号の一部は、第２反射体５′を透過して受信
器１１で受信されて受信信号Ｓｒが発生する。この受信
信号Ｓｒのレベルをレベル検定回路１２で閾値ＶL に基
づいてレベル検定する。レベル検定回路１２は、図２に
示すように、受信信号Ｓｒのレベルが閾値ＶL 以上であ
る時には検定信号Ｓｃ＝１を出力し、受信信号Ｓｒのレ
ベルが閾値ＶL 未満の時には検定信号Ｓｃ＝０となる。
受信信号Ｓｒのレベルには、送信器３の送信強度（レベ
ル）と第１及び第２反射体４，５′の各反射面の汚れの
情報が含まれており、受信信号Ｓｒのレベルを検定する
ことで、外部空間へ放出される振動波のパルス信号の強
度が不足しているか否かを確認できる。
のパルス信号の一部は、第２反射体５′を透過して受信
器１１で受信されて受信信号Ｓｒが発生する。この受信
信号Ｓｒのレベルをレベル検定回路１２で閾値ＶL に基
づいてレベル検定する。レベル検定回路１２は、図２に
示すように、受信信号Ｓｒのレベルが閾値ＶL 以上であ
る時には検定信号Ｓｃ＝１を出力し、受信信号Ｓｒのレ
ベルが閾値ＶL 未満の時には検定信号Ｓｃ＝０となる。
受信信号Ｓｒのレベルには、送信器３の送信強度（レベ
ル）と第１及び第２反射体４，５′の各反射面の汚れの
情報が含まれており、受信信号Ｓｒのレベルを検定する
ことで、外部空間へ放出される振動波のパルス信号の強
度が不足しているか否かを確認できる。
【００２２】物体監視回路７は、パルス発生器２からの
パルス信号Ｓｓが入力した時点と受信器６からの受信信
号Ｓｅが入力した時点との時間差Δｔを検出し、予め設
定した所定時間差Δｔｏと比較する。ここで、Δｔｏ
は、例えば機械可動部周囲に定められる危険領域と安全
領域との境界位置を示す距離Ｘｏに基づいて設定する。
そして、受信信号Ｓｅが発生しないか或いは発生しても
Δｔ＞Δｔｏの場合には、物体９（例えば人間）が前記
所定距離Ｘｏ以内の危険領域内に存在せず安全と見な
し、図２の実線で示すように物体監視信号Ｓｆ＝１を発
生する。一方、Δｔ≦Δｔｏの場合には、物体９が前記
所定距離Ｘｏ以内の危険領域内に存在し危険と見なし、
図２の破線で示すように物体監視信号Ｓｆ＝０を出力す
る。
パルス信号Ｓｓが入力した時点と受信器６からの受信信
号Ｓｅが入力した時点との時間差Δｔを検出し、予め設
定した所定時間差Δｔｏと比較する。ここで、Δｔｏ
は、例えば機械可動部周囲に定められる危険領域と安全
領域との境界位置を示す距離Ｘｏに基づいて設定する。
そして、受信信号Ｓｅが発生しないか或いは発生しても
Δｔ＞Δｔｏの場合には、物体９（例えば人間）が前記
所定距離Ｘｏ以内の危険領域内に存在せず安全と見な
し、図２の実線で示すように物体監視信号Ｓｆ＝１を発
生する。一方、Δｔ≦Δｔｏの場合には、物体９が前記
所定距離Ｘｏ以内の危険領域内に存在し危険と見なし、
図２の破線で示すように物体監視信号Ｓｆ＝０を出力す
る。
【００２３】ＡＮＤ回路１３は、レベル検定回路１２の
検定信号Ｓｃと物体監視回路７の物体監視信号Ｓｆが、
図２の実線で示すように共に論理値１の時には、判定信
号Ｓｏ＝１となって安全を示す。一方、例えば、前述の
ように、反射面の汚れ等で受信器１１の受信する振動波
パルス信号のレベルが低下し、その受信信号Ｓｒのレベ
ルが閾値ＶL 未満になると、図２に示すようにレベル検
定回路１２の検定信号Ｓｃ＝０となるので、ＡＮＤ回路
１３の判定信号Ｓｏ＝０となり、危険を示すことができ
る。また、パルス信号Ｓｓと受信器６からの受信信号Ｓ
ｅの時間差Δｔ≦Δｔｏになると、図２の破線で示すよ
うに物体監視信号Ｓｆ＝０となる。この場合も、ＡＮＤ
回路１３の判定信号Ｓｏは同じくＳｏ＝０となり、所定
距離Ｘｏ以内に物体９が存在して危険であることを知ら
せることができる。
検定信号Ｓｃと物体監視回路７の物体監視信号Ｓｆが、
図２の実線で示すように共に論理値１の時には、判定信
号Ｓｏ＝１となって安全を示す。一方、例えば、前述の
ように、反射面の汚れ等で受信器１１の受信する振動波
パルス信号のレベルが低下し、その受信信号Ｓｒのレベ
ルが閾値ＶL 未満になると、図２に示すようにレベル検
定回路１２の検定信号Ｓｃ＝０となるので、ＡＮＤ回路
１３の判定信号Ｓｏ＝０となり、危険を示すことができ
る。また、パルス信号Ｓｓと受信器６からの受信信号Ｓ
ｅの時間差Δｔ≦Δｔｏになると、図２の破線で示すよ
うに物体監視信号Ｓｆ＝０となる。この場合も、ＡＮＤ
回路１３の判定信号Ｓｏは同じくＳｏ＝０となり、所定
距離Ｘｏ以内に物体９が存在して危険であることを知ら
せることができる。
【００２４】 そして、例えば、ＡＮＤ回路１３から論
理値０の出力が発生した時に、パルス発生器２を停止さ
せて物体検出動作を停止させることができる。かかる構
成によれば、送信器３等の劣化や、第１及び第２反射体
４，５′の反射面の汚れ等によって送信レベルが低下し
た時点で判定信号Ｓｏ＝０となるので、物体９が存在す
るにも拘わらず物体無しを示す誤った判定信号が発生す
るのを防止できる。従って、送信器３等の劣化や第１及
び第２反射体４，５′の反射面の汚れ等に起因する誤判
定を防止でき、反射形の物体検出装置１０の信頼性を格
段に向上できる。
理値０の出力が発生した時に、パルス発生器２を停止さ
せて物体検出動作を停止させることができる。かかる構
成によれば、送信器３等の劣化や、第１及び第２反射体
４，５′の反射面の汚れ等によって送信レベルが低下し
た時点で判定信号Ｓｏ＝０となるので、物体９が存在す
るにも拘わらず物体無しを示す誤った判定信号が発生す
るのを防止できる。従って、送信器３等の劣化や第１及
び第２反射体４，５′の反射面の汚れ等に起因する誤判
定を防止でき、反射形の物体検出装置１０の信頼性を格
段に向上できる。
【００２５】ところで、物体検出装置を固定した場合、
装置前面の限られた範囲内に存在する物体しか検出でき
ない。物体検出範囲を広範囲にするには、外部に放出す
る振動波の方向を周期的に変化させるようにすればよ
い。この場合、図３に示すように、物体検出装置１０自
体を周期的に回動させて振動波の放出方向を周期的に変
更する構成とすることで、図中破線で示すように物体検
出範囲を拡大できる。また、物体検出装置１０全体を回
動させる代わりに、図４に示すように、第２反射体５′
の基台１５を回動駆動して第２反射体５′のみを周期的
に回動させて振動波の放出方向を周期的に変更するよう
にしてもよい。
装置前面の限られた範囲内に存在する物体しか検出でき
ない。物体検出範囲を広範囲にするには、外部に放出す
る振動波の方向を周期的に変化させるようにすればよ
い。この場合、図３に示すように、物体検出装置１０自
体を周期的に回動させて振動波の放出方向を周期的に変
更する構成とすることで、図中破線で示すように物体検
出範囲を拡大できる。また、物体検出装置１０全体を回
動させる代わりに、図４に示すように、第２反射体５′
の基台１５を回動駆動して第２反射体５′のみを周期的
に回動させて振動波の放出方向を周期的に変更するよう
にしてもよい。
【００２６】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、反射形の物体検出装置において、振動波発
生手段の劣化や第１及び第２の反射手段の反射面の汚れ
等に起因する誤判定を防止でき、物体検出装置の信頼性
を向上できる。
明によれば、反射形の物体検出装置において、振動波発
生手段の劣化や第１及び第２の反射手段の反射面の汚れ
等に起因する誤判定を防止でき、物体検出装置の信頼性
を向上できる。
【００２８】 請求項２に記載の発明によれば、検出領
域を所定領域に限定して物体検出を行うことができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果
に加えて、物体検出装置を安全システムに適用した場合
に、フェールセーフな物体検出ができ、安全システムの
信頼性を向上できる。
域を所定領域に限定して物体検出を行うことができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果
に加えて、物体検出装置を安全システムに適用した場合
に、フェールセーフな物体検出ができ、安全システムの
信頼性を向上できる。
【００２９】 請求項３及び４に記載の発明によれば、
物体検出装置の物体検出範囲を拡大できる。
物体検出装置の物体検出範囲を拡大できる。
【図１】本発明に係る物体検出装置の一実施形態の構成
図
図
【図２】同上実施形態の出力信号形態を示すタイムチャ
ート
ート
【図３】物体検出装置自体を回動する場合の例示図
【図４】第２反射体のみを回動する場合の例示図
【図５】従来装置を示す構成図
【図６】送信信号と受信信号の関係を示すタイムチャー
ト
ト
２ パルス発生器
３ 送信器
４ 第１反射体
５′ 第２反射体
６、１１ 受信器
７ 物体監視回路
９ 物体
１２ レベル検定回路
１３ ＡＮＤ回路
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−122979（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−90412（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−10233（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−303036（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−214048（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−129682（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−90089（ＪＰ，Ａ)
特公 昭63−13122（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平６−78115（ＪＰ，Ｂ２)
実公 平２−34598（ＪＰ，Ｙ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01V 1/00 - 1/52
G01V 8/00 - 8/26
G01V 3/00 - 3/40
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】振動波を外部に放出し、その反射波の有無
に基づいて物体の有無を検出する物体検出装置におい
て、 振動波を間欠的に放出する振動波発生手段と、 該振動波発生手段から放出される振動波の一部を透過し
残りを反射角を有して反射する第１の反射手段と、 該第１の反射手段で反射した振動波の一部を透過し残り
を反射角を有して反射して外部に放出する第２の反射手
段と、外部に放出する振動波の強度が所定レベル以上か否かを
監視し所定レベル以上の時にレベル正常を示す出力を発
生する 振動波レベル監視手段と、 前記第２の反射手段から外部に放出され物体で反射し第
２の反射手段で反射して第１の反射手段に入射して透過
する反射振動波の受信の有無を検出し、反射振動波有り
の時に物体有りを示す出力を発生し反射振動波無しの時
に物体無しを示す出力を発生する物体有無監視手段と、 前記振動波レベル監視手段からのレベル正常出力が存在
する時のみ前記物体有無監視手段の出力に応じた物体有
無の判定出力を発生し振動波レベル監視手段の出力が無
い時には物体有りを示す判定出力を発生する判定手段
と、 を備えて構成したことを特徴とする物体検出装置。 - 【請求項２】前記物体有無監視手段は、前記振動波発生
手段の振動波放出時点と前記反射振動波の受信時点の時
間差が所定時間差以内の時に物体有りを示す出力を発生
し前記所定時間差を越えた時に物体無しを示す出力を発
生する構成である請求項１に記載の物体検出装置。 - 【請求項３】前記振動波レベル監視手段は、振動波の強
度が所定レベル以上の時に高エネルギ状態に相当する論
理値１の出力を発生し所定レベル未満の時に出力が低エ
ネルギ状態に相当する論理値０となる構成であり、前記
物体有無監視手段は、前記物体無しを示す出力が高エネ
ルギ状態に相当する論理値１であり、前記物体有りを示
す出力が低エネルギ状態に相当する論理値０であり、前
記判定手段は、前記振動波レベル監視手段と前記物体有
無監視手段の各出力が共に論理値１の時のみ論理値１を
出力する論理積演算回路で構成した請求項１又は２に記
載の物体検出装置。 - 【請求項４】前記第２の反射手段から外部に放射する振
動波の放出方向を、周期的に変化させる構成とした請求
項１〜３のいずれか１つに記載の物体検出手段。 - 【請求項５】前記第２の反射手段が、前記第１の反射手
段で反射されて入射する振動波の入射方向に沿った回動
軸回りに周期的に回動可能に構成される請求項４に記載
の物体検出手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16478698A JP3504145B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 物体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16478698A JP3504145B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 物体検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11352237A JPH11352237A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3504145B2 true JP3504145B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=15799928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16478698A Expired - Fee Related JP3504145B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 物体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3504145B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011203186A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toshiba Corp | 目標追跡装置 |
| WO2020199048A1 (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 华为技术有限公司 | 一种基于探测信号的测距方法及装置 |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP16478698A patent/JP3504145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11352237A (ja) | 1999-12-24 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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