JP3553705B2 - マルチビームセンサシステム - Google Patents
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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。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に特願平５−１２９６４５号において、投光ビームの相互干渉を防止することができるマルチビームセンサシステムについて提案した。その概略を説明すると次のようである。なお、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。
【０００３】
図６は特願平５−１２９６４５号で提案した方式を採用した４ＣＨのマルチビームセンサシステムの構成例を示す図であり、図中、２０は投光部、２１は駆動回路、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 ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ は受光器を示す。
【０００４】
投光部２０については次のようである。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 ，Ｔ３ ，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ＣＨ３、投光器Ｔ４ はＣＨ４にそれぞれ設定されているものとする。
【０００５】
駆動回路２１は、図７Ａ，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、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。そして、スタート信号ＳＳはキャリア切り換え回路２２で設定されたキャリア周波数によって変調されて投光され、データ信号ＤＳは単一の無変調パルスとして投光される。
【０００６】
スタート信号ＳＳのタイミングは全てのチャンネルで同一であるが、スタート信号ＳＳとデータ信号ＤＳとの間の時間はチャンネル毎に異ならされている。即ち、図７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７Ａ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７Ｂに示すようにｔ２ となされ、投光器Ｔ３ に供給される駆動信号においては図７Ｃ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７Ｄに示すようにｔ４ となされている。なお、図７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。
【０００７】
キャリア切り換え回路２２は、スタート信号ＳＳを変調するキャリア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。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。
【０００８】
次に、受光部３０については次のようである。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３１〜３４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。
【０００９】
各チャンネルの信号処理回路３１〜３４は図８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。
【００１０】
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。
【００１１】
ＢＰＦ４２はキャリアの周波数帯域の信号を抽出するためのものであり、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。
【００１２】
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。
【００１３】
そして、制御回路４６は、スタート信号ＳＳ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。
【００１４】
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７Ａ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７Ｂ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７Ｃ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７ＤにおいてｔＧ４で示すタイミングである。
【００１５】
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。
【００１６】
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ＣＨ１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ＳＳ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７Ａ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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。このような通過周波数帯域の切り換えは種々の回路構成で行うことができることは明らかである。
【００１９】
以上のマルチビームセンサシステムによれば、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、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、以て投光ビームの相互干渉の影響を排除することができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したマルチビームセンサシステムにおいては各受光器の信号処理回路３１〜３４には、図８に示すように、ＢＰＦ４２を設ける必要があるという問題がある。
【００２１】
具体的には、ＢＰＦ４２を構成するためにコストがかかるばかりでなく、外来ノイズを誤ってスタート信号ＳＳとして検知しないようにするためにはＢＰＦ４２のＱ値をある程度高くする必要があり、且つＢＰＦ４２の周波数特性が受光器によって大きくばらつかないようにしなければならないので、そのために精度の高い素子を用いることになり、その結果更にコストが増大してしまうという問題もあった。
【００２２】
本発明は、上記の課題を解決するものであって、投光ビームの相互干渉の影響を排除することができると共に、上述した従来のマルチビームセンサシステムより安価に構成する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。
【００２３】
【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は、受光器の信号処理回路中にＢＰＦを設けなければよいことは明らかである。そして、そのためにはスタート信号ＳＳをキャリアで変調することを止めればよいのであるが、そうするとスタート信号ＳＳをどのようにして検出するかが問題になる。
【００２４】
スタート信号ＳＳを検出する方法としては、例えば図９に示すように、スタート信号ＳＳのパルス幅をデータ信号ＤＳのパルス幅より広くし、受光器の信号処理回路で受光した信号のパルス幅を検知することによってスタート信号ＳＳであるか、あるいはデータ信号ＤＳであるかを識別することが考えられる。なお、図９は４チャンネルの場合を示し、図９Ａ〜ＤはそれぞれＣＨ１〜ＣＨ４の投光パルスを示している。
【００２５】
ところで、ビームセンサにおいては、投光するパルスのパルス幅は数十μｓｅｃ 程度に設定され、広くても １００μｓｅｃ 未満となされるのが一般的である。投光するパルスのパルス幅をこのように設定するのは、赤外線ビームを短時間に大電流で投光することによって、赤外線ビームの投光距離を長くすると共に、消費電力を小さくするためである。
【００２６】
このようにデータ信号ＤＳのパルス幅は数十μｓｅｃ となされるのであるが、このようなパルス幅を有するデータ信号ＤＳと明確に識別するためにはスタート信号ＳＳのパルス幅は １００μｓｅｃ 〜 ２００μｓｅｃ とする必要がある。しかし、このようにパルス幅を広くすることは望ましくないものであることは上述したところから明らかである。
【００２７】
そこで、スタート信号ＳＳとして図１０に示すように、データ信号ＤＳと同程度の幅の狭いパルスを予め定めた時間間隔Ｔ０ をもって二つ投光することが考えられる。なお、図１０は４チャンネルの場合を示し、図１０Ａ〜ＤはそれぞれＣＨ１〜ＣＨ４の投光パルスを示している。
【００２８】
このようにすれば、受光器の信号処理回路では一つのパルス信号を検出した場合には、時間Ｔ０ ＋△ｔ後に再度受光信号を検索し、そこにパルス信号があればこの信号はスタート信号ＳＳであると判断することができる。なお、△ｔは二つのスタート信号ＳＳのパルス幅を共に△Ｔとすると、△ｔ＝△Ｔ／２ とすればよい。このようにすれば２番目のスタート信号の中央部のレベルを検出することができるからである。
【００２９】
これが本発明に係るマルチビームセンサシステムにおけるスタート信号の検出方法であり、これによれば、スタート信号ＳＳをキャリアで変調しないので受光器の信号処理回路にはＢＰＦを用いる必要がなく、従って上述した従来のマルチビームセンサシステムより安価に構成することができる。
【００３０】
また、スタート信号ＳＳのパルス幅を狭くすることができるので、投光器からは赤外線ビームを短時間に大電流で投光することができ、以て赤外線ビームの投光距離を長くすることができるばかりでなく、消費電力を最小限に留めることができる。
【００３１】
なお、図１０ではスタート信号ＳＳとして二つのパルスを用いているが、原理的にはいくつのパルスを用いてもよいものである。その場合には隣接するスタート信号のパルス間の時間を検知するようにすればよい。
【００３２】
そこで、本発明のマルチビームセンサシステムは、請求項１に記載のように、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、所定の時間間隔をおいて設定された少なくとも二つの無変調のスタート信号を同時に投光すると共に、最後のスタート信号の後にそれぞれの投光器に割り当てられたタイミングで無変調のデータ信号とを所定の周期毎に投光し、各受光器は、パルス信号の間隔を測定することによってスタート信号を検知し、検知したスタート信号から各受光器に割り当てられた所定時間後にデータ信号を検知する処理を行うことを特徴とするのである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るマルチビームセンサシステムを２ＣＨ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、１は投光部、２は駆動回路、３は受光部、４、５は信号処理回路、ＴＲ１ ，ＴＲ２ は投光器、Ｒ１ ，Ｒ２ は受光器を示す。
【００３４】
まず投光部１について説明する。投光部１は、２個の投光器ＴＲ１ ，ＴＲ２ と、各投光器に駆動パルスを供給する駆動回路２を備えている。投光器ＴＲ１ ，ＴＲ２ 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。そしてここでは投光器ＴＲ１ はＣＨ１、投光器ＴＲ２ はＣＨ２とする。
【００３５】
駆動回路２は、図２Ａ，Ｂ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ＴＲ１ ，ＴＲ２ に供給する。ここで、一つの駆動信号は、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Ｔｃｙ毎に繰り返される。スタート信号ＳＳのタイミングは全てのチャンネルで同一であるが、スタート信号ＳＳとデータ信号ＤＳとの間の時間はチャンネル毎に異ならされている。
【００３６】
即ち、図２においては、スタート信号ＳＳは２個の無変調パルスで構成されており、データ信号は１個の無変調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ＴＲ１ 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ＴＲ２ に供給される駆動信号においては図２Ｂに示すようにｔ２ となされている。即ち、チャンネル毎に異ならされている。
【００３７】
なお、図２において、一つの駆動信号の繰り返し周期Ｔｃｙは任意に設定することができるが、１０ｍｓｅｃ 程度とするのがよい。また、図２において二つのスタート信号のパルス幅△ｔＳＳとデータ信号ＤＳのパルス幅△ｔＤＳは同じであってもよく、異なってもよいが、数十μｓｅｃ 程度、具体的には例えば５０μｓｅｃ 〜６０μｓｅｃ 程度とするのがよい。更に、最初のスタート信号の立ち上がりから２番目のスタート信号の立ち上がりまでの時間Ｔ０ も任意に設定できるが、数百μｓｅｃ 、例えば ４００μｓｅｃ 〜 ５００μｓｅｃ 程度とするのがよい。
【００３８】
次に受光部３について説明する。受光部３は、投光器ＴＲ１ ，ＴＲ２ に対向して配置される２つの受光器Ｒ１ ，Ｒ２ 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３、４、５は、それぞれ受光器Ｒ１ ，Ｒ２ から出力された受光信号に対して、増幅、パルス成形等の所定の処理を施し、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。
【００３９】
各チャンネルの信号処理回路４、５は全て図３に示す構成を備えている。受光器から出力された受光信号は、増幅器６で増幅され、更にコンパレータ７でパルス信号に成形されて制御部８に入力される。コンパレータ７の出力信号は、対向する投光器からの投光パルスが遮光されず、且つノイズが混入しなければ図２に示す駆動信号と同じになることは当然である。
【００４０】
制御部８はマイクロプロセッサ及びその周辺回路で構成されるものであり、コンパレータ７から出力されるパルス信号を取り込んで所定の処理を行う。
【００４１】
その処理を説明すると次のようである。
電源が供給されると、制御部８はアラームタイマをスタートさせると共に、図４に示す処理を開始する。アラームタイマには予め所定のアラーム時間ＴＡＬが設定されており、後述するように、アラームタイマがスタートしてからリセットされることなくアラーム時間ＴＡＬが経過すると、制御部８は警報信号ＫＳを出力する。この時間ＴＡＬは数十ｍｓｅｃ 、例えば２０〜６０ｍｓｅｃ 程度とすればよい。
【００４２】
さて、制御部８はパルスが検出されるまで、より具体的にはパルスの立ち上がりが検出されるまで待機し（ステップＳ１）、パルスの立ち上がりを検出すると、検出したパルスの立ち上がりからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に入力信号のレベルを検出することによってパルスの有無を判断する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１でパルスの立ち上がりを検出してからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に入力信号のレベルを検出するまでは制御部８はタイミングを計るだけでその他には何の処理も行わない。
【００４３】
そして、ステップＳ１でパルスの立ち上がりを検出してからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に検出した信号レベルがローレベルならば制御部８はステップＳ１に戻ってパルスの立ち上がりの検出を待機するが、ハイレベルならば制御部８は当該パルス信号は２番目のスタート信号であると判断して、２番目のスタート信号を検出した時点からＴＳＰの時間後にデータ信号ＤＳがあるかどうかを判断する（ステップＳ３）。この判断処理は、予め設定されている時間ｔＧ 内に信号レベルがハイレベルになるかどうかを検知することによって行う。
【００４４】
なお、２番目のスタート信号を検出してからデータ信号ＤＳの有無の検出を行うまでの間は制御部８はタイミングを計るだけでその他には何の処理も行わない。また、２番目のスタート信号を検出してからデータ信号ＤＳの有無の判断を行うまでの時間ＴＳＰはチャンネルによって異なることは当然である。即ち、ＣＨ１の制御部８には予めＣＨ１に割り当てられた時間が設定されており、ＣＨ２の制御部８には予めＣＨ２に割り当てられた時間が設定されている。更に、データ信号ＤＳを検出するための時間ｔＧ は任意に設定することができるが、データ信号ＤＳのパルス幅より広く設定されることは当然である。
【００４５】
そして、時間ｔＧ に信号がハイレベルになれば、制御部８はデータ信号ＤＳがあったと判断してアラームタイマをリセットして（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻るが、時間ｔＧ 内にハイレベルにならない場合には制御部８はデータ信号ＤＳは無いと判断して、そのままステップＳ１に戻る。
【００４６】
そして、アラームタイマがリセットされることなくアラーム時間ＴＡＬが経過すると、制御部８は警報信号ＫＳを出力する。即ち、アラームタイマは図４に示す処理とは独立して動作しており、図４のステップＳ３でデータ信号ＤＳが検出された場合にのみリセットされ（ステップＳ４）、アラーム時間ＴＡＬ内にリセットされない場合には警報信号ＫＳが出力されるのである。
【００４７】
上記の処理を具体例を挙げて説明すると次のようである。
いま、ステップＳ１で１番目のスタート信号の立ち上がりを検出したとすると、ステップＳ２でＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に入力信号のレベルを検出するのであるが、このとき２番目のスタート信号を検出すればステップＳ３でデータ信号ＤＳの検出を行うが、何等かの原因でステップＳ２で２番目のスタート信号が検出されない場合にはステップＳ１に戻ることになる。
【００４８】
従ってこの場合には、データ信号が遮光されずに受光されたとしてもデータ信号ＤＳとは認識されず、ステップＳ１で１番目のスタート信号として認識されることになる。即ち、この場合にはアラームタイマはリセットされず、アラーム時間の計時が続行されることになる。
【００４９】
しかし、ステップＳ２で２番目のスタート信号が検出され、更にステップＳ３でデータ信号が検出されるとステップＳ４でアラームタイマはリセットされ、当該アラームタイマは最初から計時されることになる。
【００５０】
また、いま例えばスタート信号が二つとも検出されず、データ信号と、次の周期の１番目のスタート信号が検出されたとすると、ステップＳ１ではデータ信号が検出されることになるが、そのときからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後の信号はローレベルであるのでステップＳ１に戻り、次の周期の１番目のスタート信号がステップＳ１で検出されることになる。従ってこのときにも本来のデータ信号ＤＳは受光されているのにも拘わらずアラームタイマはリセットされず、計時が続行されることになる。
【００５１】
更に、いまＣＨ１の投光器からの投光ビームが遮光されているときにＣＨ１の受光器にＣＨ２の投光器からの投光ビームが遮光されずに入り込んだとすると、ステップＳ１でＣＨ２の１番目のスタート信号の立ち上がりが検出され、ステップＳ２で２番目のスタート信号が検出されることになるが、その時点からＣＨ１に割り当てられたタイミングＴＳＰでデータ信号ＤＳの検出を行ってもハイレベルを検出することはできないので、ＣＨ１の制御部８はＣＨ２のデータ信号ＤＳを検出することはない。
【００５２】
以上のようであるので、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。
【００５３】
また、各受光器の信号処理回路にはＢＰＦを設ける必要がないので安価に構成することができる。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。
【００５５】
例えば、上記の例では理解を容易にすることを目的として２チャンネルの場合について説明したが、データ信号ＤＳの検出を行うためのタイミング、即ち図４のステップＳ２で２番目のスタート信号をしてからステップＳ３のデータ信号ＤＳの検出を開始するまでの時間はチャンネル間で重複しない範囲で設定することができるので、チャンネル数は２チャンネルに限定されるものではない。
【００５６】
また、スタート信号の検出の精度をより向上させるために、図４のステップＳ１でパルスを検出するに際して、そのパルス幅を検出するようにしてもよい。この手法によれば、スタート信号ＳＳを検出するに際して、上述したように１番目のスタート信号と２番目のスタート信号との時間を検出するに加え、１番目のスタート信号のパルス幅をも検出するので、スタート信号ＳＳの検出をより高精度に行うことができる。
【００５７】
この手法は次のような場合に有効である。
マルチビームセンサシステムにおいては図５に示すような構成をとることが多い。図５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ており、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。
【００５８】
ここで、投光器群５１と受光器群５２とからなるシステムをシステムＡとし、投光器群５３と受光器群５４からなるシステムをシステムＢとすると、システムＡの投光器群５１からの投光ビーム５５は受光器群５２だけに受光されるだけではなく、破線５７で示すようにシステムＢの受光器群５４に受光される場合がある。なお、図５において５６は投光器群５３からの投光ビームを示す。
【００５９】
このような場合、上述した本発明のマルチビームセンサシステムを適用するに際して、システムＡとシステムＢとでは、駆動信号の繰り返し周期Ｔｃｙ、二つの同期信号のパルス幅△ｔＳＳ、１番目のスタート信号の立ち上がりから２番目のスタート信号の立ち上がりまでの時間Ｔ０ 等を異ならせるのであるが、システムＢの受光器群５４ではスタート信号を検出するに際して、図４のステップＳ１でパルスの立ち上がりを検出した場合には当該パルスのパルス幅をも検出するようにするのである。
【００６０】
このような処理を行えば、図４のステップＳ１の判断において、当該検出されたパルスが当該システムに設定されたスタート信号かどうかの識別を行うことができ、更にステップＳ２において２番目のスタート信号までの時間を検出することになるので、より精度高くスタート信号の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチビームセンサシステムを２チャンネルのマルチビームセンサシステムに適用した場合の一構成例を示す図である。
【図２】図１の駆動回路２が各投光器に供給する駆動信号の波形を示す図である。
【図３】受光部３の各チャンネルの信号処理回路の構成例を示す図である。
【図４】制御部８の処理を示すフローチャートである。
【図５】変形例を説明するための図である。
【図６】本出願人が先に提案したマルチビームセンサシステムの構成例を示す図である。
【図７】図６の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。
【図８】図６の信号処理回路３１〜３４の構成例を示す図である。
【図９】本発明の課題を解決する一手法を説明するための図である。
【図１０】本発明に係るマルチビームセンサシステムにおけるスタート信号の検出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…投光部、２…駆動回路、３…受光部、４、５…信号処理回路、６…増幅器、７…コンパレータ、８…制御部、２０…投光部、２１…駆動回路、２３…チャンネル設定回路、３０…受光部、３１、３２、３３、３４…信号処理回路、Ｔ１ ，Ｔ２ ，Ｔ３ ，Ｔ４ ，ＴＲ１ ，ＴＲ２ …投光器、Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ …受光器
【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。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に特願平５−１２９６４５号において、投光ビームの相互干渉を防止することができるマルチビームセンサシステムについて提案した。その概略を説明すると次のようである。なお、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。
【０００３】
図６は特願平５−１２９６４５号で提案した方式を採用した４ＣＨのマルチビームセンサシステムの構成例を示す図であり、図中、２０は投光部、２１は駆動回路、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 ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ は受光器を示す。
【０００４】
投光部２０については次のようである。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 ，Ｔ３ ，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ＣＨ３、投光器Ｔ４ はＣＨ４にそれぞれ設定されているものとする。
【０００５】
駆動回路２１は、図７Ａ，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、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。そして、スタート信号ＳＳはキャリア切り換え回路２２で設定されたキャリア周波数によって変調されて投光され、データ信号ＤＳは単一の無変調パルスとして投光される。
【０００６】
スタート信号ＳＳのタイミングは全てのチャンネルで同一であるが、スタート信号ＳＳとデータ信号ＤＳとの間の時間はチャンネル毎に異ならされている。即ち、図７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７Ａ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７Ｂに示すようにｔ２ となされ、投光器Ｔ３ に供給される駆動信号においては図７Ｃ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７Ｄに示すようにｔ４ となされている。なお、図７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。
【０００７】
キャリア切り換え回路２２は、スタート信号ＳＳを変調するキャリア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。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。
【０００８】
次に、受光部３０については次のようである。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３１〜３４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。
【０００９】
各チャンネルの信号処理回路３１〜３４は図８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。
【００１０】
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。
【００１１】
ＢＰＦ４２はキャリアの周波数帯域の信号を抽出するためのものであり、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。
【００１２】
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。
【００１３】
そして、制御回路４６は、スタート信号ＳＳ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。
【００１４】
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７Ａ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７Ｂ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７Ｃ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７ＤにおいてｔＧ４で示すタイミングである。
【００１５】
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。
【００１６】
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ＣＨ１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ＳＳ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７Ａ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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。このような通過周波数帯域の切り換えは種々の回路構成で行うことができることは明らかである。
【００１９】
以上のマルチビームセンサシステムによれば、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、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、以て投光ビームの相互干渉の影響を排除することができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したマルチビームセンサシステムにおいては各受光器の信号処理回路３１〜３４には、図８に示すように、ＢＰＦ４２を設ける必要があるという問題がある。
【００２１】
具体的には、ＢＰＦ４２を構成するためにコストがかかるばかりでなく、外来ノイズを誤ってスタート信号ＳＳとして検知しないようにするためにはＢＰＦ４２のＱ値をある程度高くする必要があり、且つＢＰＦ４２の周波数特性が受光器によって大きくばらつかないようにしなければならないので、そのために精度の高い素子を用いることになり、その結果更にコストが増大してしまうという問題もあった。
【００２２】
本発明は、上記の課題を解決するものであって、投光ビームの相互干渉の影響を排除することができると共に、上述した従来のマルチビームセンサシステムより安価に構成する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。
【００２３】
【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は、受光器の信号処理回路中にＢＰＦを設けなければよいことは明らかである。そして、そのためにはスタート信号ＳＳをキャリアで変調することを止めればよいのであるが、そうするとスタート信号ＳＳをどのようにして検出するかが問題になる。
【００２４】
スタート信号ＳＳを検出する方法としては、例えば図９に示すように、スタート信号ＳＳのパルス幅をデータ信号ＤＳのパルス幅より広くし、受光器の信号処理回路で受光した信号のパルス幅を検知することによってスタート信号ＳＳであるか、あるいはデータ信号ＤＳであるかを識別することが考えられる。なお、図９は４チャンネルの場合を示し、図９Ａ〜ＤはそれぞれＣＨ１〜ＣＨ４の投光パルスを示している。
【００２５】
ところで、ビームセンサにおいては、投光するパルスのパルス幅は数十μｓｅｃ 程度に設定され、広くても １００μｓｅｃ 未満となされるのが一般的である。投光するパルスのパルス幅をこのように設定するのは、赤外線ビームを短時間に大電流で投光することによって、赤外線ビームの投光距離を長くすると共に、消費電力を小さくするためである。
【００２６】
このようにデータ信号ＤＳのパルス幅は数十μｓｅｃ となされるのであるが、このようなパルス幅を有するデータ信号ＤＳと明確に識別するためにはスタート信号ＳＳのパルス幅は １００μｓｅｃ 〜 ２００μｓｅｃ とする必要がある。しかし、このようにパルス幅を広くすることは望ましくないものであることは上述したところから明らかである。
【００２７】
そこで、スタート信号ＳＳとして図１０に示すように、データ信号ＤＳと同程度の幅の狭いパルスを予め定めた時間間隔Ｔ０ をもって二つ投光することが考えられる。なお、図１０は４チャンネルの場合を示し、図１０Ａ〜ＤはそれぞれＣＨ１〜ＣＨ４の投光パルスを示している。
【００２８】
このようにすれば、受光器の信号処理回路では一つのパルス信号を検出した場合には、時間Ｔ０ ＋△ｔ後に再度受光信号を検索し、そこにパルス信号があればこの信号はスタート信号ＳＳであると判断することができる。なお、△ｔは二つのスタート信号ＳＳのパルス幅を共に△Ｔとすると、△ｔ＝△Ｔ／２ とすればよい。このようにすれば２番目のスタート信号の中央部のレベルを検出することができるからである。
【００２９】
これが本発明に係るマルチビームセンサシステムにおけるスタート信号の検出方法であり、これによれば、スタート信号ＳＳをキャリアで変調しないので受光器の信号処理回路にはＢＰＦを用いる必要がなく、従って上述した従来のマルチビームセンサシステムより安価に構成することができる。
【００３０】
また、スタート信号ＳＳのパルス幅を狭くすることができるので、投光器からは赤外線ビームを短時間に大電流で投光することができ、以て赤外線ビームの投光距離を長くすることができるばかりでなく、消費電力を最小限に留めることができる。
【００３１】
なお、図１０ではスタート信号ＳＳとして二つのパルスを用いているが、原理的にはいくつのパルスを用いてもよいものである。その場合には隣接するスタート信号のパルス間の時間を検知するようにすればよい。
【００３２】
そこで、本発明のマルチビームセンサシステムは、請求項１に記載のように、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、所定の時間間隔をおいて設定された少なくとも二つの無変調のスタート信号を同時に投光すると共に、最後のスタート信号の後にそれぞれの投光器に割り当てられたタイミングで無変調のデータ信号とを所定の周期毎に投光し、各受光器は、パルス信号の間隔を測定することによってスタート信号を検知し、検知したスタート信号から各受光器に割り当てられた所定時間後にデータ信号を検知する処理を行うことを特徴とするのである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るマルチビームセンサシステムを２ＣＨ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、１は投光部、２は駆動回路、３は受光部、４、５は信号処理回路、ＴＲ１ ，ＴＲ２ は投光器、Ｒ１ ，Ｒ２ は受光器を示す。
【００３４】
まず投光部１について説明する。投光部１は、２個の投光器ＴＲ１ ，ＴＲ２ と、各投光器に駆動パルスを供給する駆動回路２を備えている。投光器ＴＲ１ ，ＴＲ２ 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。そしてここでは投光器ＴＲ１ はＣＨ１、投光器ＴＲ２ はＣＨ２とする。
【００３５】
駆動回路２は、図２Ａ，Ｂ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ＴＲ１ ，ＴＲ２ に供給する。ここで、一つの駆動信号は、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Ｔｃｙ毎に繰り返される。スタート信号ＳＳのタイミングは全てのチャンネルで同一であるが、スタート信号ＳＳとデータ信号ＤＳとの間の時間はチャンネル毎に異ならされている。
【００３６】
即ち、図２においては、スタート信号ＳＳは２個の無変調パルスで構成されており、データ信号は１個の無変調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ＴＲ１ 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ＴＲ２ に供給される駆動信号においては図２Ｂに示すようにｔ２ となされている。即ち、チャンネル毎に異ならされている。
【００３７】
なお、図２において、一つの駆動信号の繰り返し周期Ｔｃｙは任意に設定することができるが、１０ｍｓｅｃ 程度とするのがよい。また、図２において二つのスタート信号のパルス幅△ｔＳＳとデータ信号ＤＳのパルス幅△ｔＤＳは同じであってもよく、異なってもよいが、数十μｓｅｃ 程度、具体的には例えば５０μｓｅｃ 〜６０μｓｅｃ 程度とするのがよい。更に、最初のスタート信号の立ち上がりから２番目のスタート信号の立ち上がりまでの時間Ｔ０ も任意に設定できるが、数百μｓｅｃ 、例えば ４００μｓｅｃ 〜 ５００μｓｅｃ 程度とするのがよい。
【００３８】
次に受光部３について説明する。受光部３は、投光器ＴＲ１ ，ＴＲ２ に対向して配置される２つの受光器Ｒ１ ，Ｒ２ 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３、４、５は、それぞれ受光器Ｒ１ ，Ｒ２ から出力された受光信号に対して、増幅、パルス成形等の所定の処理を施し、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。
【００３９】
各チャンネルの信号処理回路４、５は全て図３に示す構成を備えている。受光器から出力された受光信号は、増幅器６で増幅され、更にコンパレータ７でパルス信号に成形されて制御部８に入力される。コンパレータ７の出力信号は、対向する投光器からの投光パルスが遮光されず、且つノイズが混入しなければ図２に示す駆動信号と同じになることは当然である。
【００４０】
制御部８はマイクロプロセッサ及びその周辺回路で構成されるものであり、コンパレータ７から出力されるパルス信号を取り込んで所定の処理を行う。
【００４１】
その処理を説明すると次のようである。
電源が供給されると、制御部８はアラームタイマをスタートさせると共に、図４に示す処理を開始する。アラームタイマには予め所定のアラーム時間ＴＡＬが設定されており、後述するように、アラームタイマがスタートしてからリセットされることなくアラーム時間ＴＡＬが経過すると、制御部８は警報信号ＫＳを出力する。この時間ＴＡＬは数十ｍｓｅｃ 、例えば２０〜６０ｍｓｅｃ 程度とすればよい。
【００４２】
さて、制御部８はパルスが検出されるまで、より具体的にはパルスの立ち上がりが検出されるまで待機し（ステップＳ１）、パルスの立ち上がりを検出すると、検出したパルスの立ち上がりからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に入力信号のレベルを検出することによってパルスの有無を判断する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１でパルスの立ち上がりを検出してからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に入力信号のレベルを検出するまでは制御部８はタイミングを計るだけでその他には何の処理も行わない。
【００４３】
そして、ステップＳ１でパルスの立ち上がりを検出してからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に検出した信号レベルがローレベルならば制御部８はステップＳ１に戻ってパルスの立ち上がりの検出を待機するが、ハイレベルならば制御部８は当該パルス信号は２番目のスタート信号であると判断して、２番目のスタート信号を検出した時点からＴＳＰの時間後にデータ信号ＤＳがあるかどうかを判断する（ステップＳ３）。この判断処理は、予め設定されている時間ｔＧ 内に信号レベルがハイレベルになるかどうかを検知することによって行う。
【００４４】
なお、２番目のスタート信号を検出してからデータ信号ＤＳの有無の検出を行うまでの間は制御部８はタイミングを計るだけでその他には何の処理も行わない。また、２番目のスタート信号を検出してからデータ信号ＤＳの有無の判断を行うまでの時間ＴＳＰはチャンネルによって異なることは当然である。即ち、ＣＨ１の制御部８には予めＣＨ１に割り当てられた時間が設定されており、ＣＨ２の制御部８には予めＣＨ２に割り当てられた時間が設定されている。更に、データ信号ＤＳを検出するための時間ｔＧ は任意に設定することができるが、データ信号ＤＳのパルス幅より広く設定されることは当然である。
【００４５】
そして、時間ｔＧ に信号がハイレベルになれば、制御部８はデータ信号ＤＳがあったと判断してアラームタイマをリセットして（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻るが、時間ｔＧ 内にハイレベルにならない場合には制御部８はデータ信号ＤＳは無いと判断して、そのままステップＳ１に戻る。
【００４６】
そして、アラームタイマがリセットされることなくアラーム時間ＴＡＬが経過すると、制御部８は警報信号ＫＳを出力する。即ち、アラームタイマは図４に示す処理とは独立して動作しており、図４のステップＳ３でデータ信号ＤＳが検出された場合にのみリセットされ（ステップＳ４）、アラーム時間ＴＡＬ内にリセットされない場合には警報信号ＫＳが出力されるのである。
【００４７】
上記の処理を具体例を挙げて説明すると次のようである。
いま、ステップＳ１で１番目のスタート信号の立ち上がりを検出したとすると、ステップＳ２でＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後に入力信号のレベルを検出するのであるが、このとき２番目のスタート信号を検出すればステップＳ３でデータ信号ＤＳの検出を行うが、何等かの原因でステップＳ２で２番目のスタート信号が検出されない場合にはステップＳ１に戻ることになる。
【００４８】
従ってこの場合には、データ信号が遮光されずに受光されたとしてもデータ信号ＤＳとは認識されず、ステップＳ１で１番目のスタート信号として認識されることになる。即ち、この場合にはアラームタイマはリセットされず、アラーム時間の計時が続行されることになる。
【００４９】
しかし、ステップＳ２で２番目のスタート信号が検出され、更にステップＳ３でデータ信号が検出されるとステップＳ４でアラームタイマはリセットされ、当該アラームタイマは最初から計時されることになる。
【００５０】
また、いま例えばスタート信号が二つとも検出されず、データ信号と、次の周期の１番目のスタート信号が検出されたとすると、ステップＳ１ではデータ信号が検出されることになるが、そのときからＴ０ ＋△ｔＳＳ／２ 後の信号はローレベルであるのでステップＳ１に戻り、次の周期の１番目のスタート信号がステップＳ１で検出されることになる。従ってこのときにも本来のデータ信号ＤＳは受光されているのにも拘わらずアラームタイマはリセットされず、計時が続行されることになる。
【００５１】
更に、いまＣＨ１の投光器からの投光ビームが遮光されているときにＣＨ１の受光器にＣＨ２の投光器からの投光ビームが遮光されずに入り込んだとすると、ステップＳ１でＣＨ２の１番目のスタート信号の立ち上がりが検出され、ステップＳ２で２番目のスタート信号が検出されることになるが、その時点からＣＨ１に割り当てられたタイミングＴＳＰでデータ信号ＤＳの検出を行ってもハイレベルを検出することはできないので、ＣＨ１の制御部８はＣＨ２のデータ信号ＤＳを検出することはない。
【００５２】
以上のようであるので、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。
【００５３】
また、各受光器の信号処理回路にはＢＰＦを設ける必要がないので安価に構成することができる。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。
【００５５】
例えば、上記の例では理解を容易にすることを目的として２チャンネルの場合について説明したが、データ信号ＤＳの検出を行うためのタイミング、即ち図４のステップＳ２で２番目のスタート信号をしてからステップＳ３のデータ信号ＤＳの検出を開始するまでの時間はチャンネル間で重複しない範囲で設定することができるので、チャンネル数は２チャンネルに限定されるものではない。
【００５６】
また、スタート信号の検出の精度をより向上させるために、図４のステップＳ１でパルスを検出するに際して、そのパルス幅を検出するようにしてもよい。この手法によれば、スタート信号ＳＳを検出するに際して、上述したように１番目のスタート信号と２番目のスタート信号との時間を検出するに加え、１番目のスタート信号のパルス幅をも検出するので、スタート信号ＳＳの検出をより高精度に行うことができる。
【００５７】
この手法は次のような場合に有効である。
マルチビームセンサシステムにおいては図５に示すような構成をとることが多い。図５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ており、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。
【００５８】
ここで、投光器群５１と受光器群５２とからなるシステムをシステムＡとし、投光器群５３と受光器群５４からなるシステムをシステムＢとすると、システムＡの投光器群５１からの投光ビーム５５は受光器群５２だけに受光されるだけではなく、破線５７で示すようにシステムＢの受光器群５４に受光される場合がある。なお、図５において５６は投光器群５３からの投光ビームを示す。
【００５９】
このような場合、上述した本発明のマルチビームセンサシステムを適用するに際して、システムＡとシステムＢとでは、駆動信号の繰り返し周期Ｔｃｙ、二つの同期信号のパルス幅△ｔＳＳ、１番目のスタート信号の立ち上がりから２番目のスタート信号の立ち上がりまでの時間Ｔ０ 等を異ならせるのであるが、システムＢの受光器群５４ではスタート信号を検出するに際して、図４のステップＳ１でパルスの立ち上がりを検出した場合には当該パルスのパルス幅をも検出するようにするのである。
【００６０】
このような処理を行えば、図４のステップＳ１の判断において、当該検出されたパルスが当該システムに設定されたスタート信号かどうかの識別を行うことができ、更にステップＳ２において２番目のスタート信号までの時間を検出することになるので、より精度高くスタート信号の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチビームセンサシステムを２チャンネルのマルチビームセンサシステムに適用した場合の一構成例を示す図である。
【図２】図１の駆動回路２が各投光器に供給する駆動信号の波形を示す図である。
【図３】受光部３の各チャンネルの信号処理回路の構成例を示す図である。
【図４】制御部８の処理を示すフローチャートである。
【図５】変形例を説明するための図である。
【図６】本出願人が先に提案したマルチビームセンサシステムの構成例を示す図である。
【図７】図６の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。
【図８】図６の信号処理回路３１〜３４の構成例を示す図である。
【図９】本発明の課題を解決する一手法を説明するための図である。
【図１０】本発明に係るマルチビームセンサシステムにおけるスタート信号の検出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…投光部、２…駆動回路、３…受光部、４、５…信号処理回路、６…増幅器、７…コンパレータ、８…制御部、２０…投光部、２１…駆動回路、２３…チャンネル設定回路、３０…受光部、３１、３２、３３、３４…信号処理回路、Ｔ１ ，Ｔ２ ，Ｔ３ ，Ｔ４ ，ＴＲ１ ，ＴＲ２ …投光器、Ｒ１ ，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ …受光器
Claims (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、
所定の時間間隔をおいて設定された少なくとも二つの無変調のスタート信号を同時に投光すると共に、最後のスタート信号の後にそれぞれの投光器に割り当てられたタイミングで無変調のデータ信号とを所定の周期毎に投光し、
各受光器は、
パルス信号の間隔を測定することによってスタート信号を検知し、検知したスタート信号から各受光器に割り当てられた所定時間後にデータ信号を検知する処理を行う
ことを特徴とするマルチビームセンサシステム。
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