JP5286608B2 - 双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット - Google Patents

Description

本発明は、赤外線変調光を発する投光器と、この赤外線変調光を受ける受光器とで構成される光線式検知装置に使用する双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットに関するものである。

光線式検知装置は、投光器と受光器を所定の距離だけ離して設置するものである。投光器から受光器に達する赤外線変調光の強さは、雨や霧等の気象条件や、装置のカバーや窓部の汚れによる減衰を考慮し、余裕を持った値としてある。例えば１００ｍの距離を警戒する装置の場合、受光器側の受光信号レベルが最大時の１／１００まで減衰しても検知信号を発しない程度にするのが一般的である。この性能を発揮させるために、照準装置と方向可変機能を備えた投光ユニットと受光ユニットを、それぞけ対応するユニットに向けて正確にセットする必要がある。受光器側では、赤外線変調光を受光し、その受光レベルを出力する受光量出力部を設け、その出力値を確認しながら受光ユニットの方向を調整している。投光器側では、照準装置を用いた調整のみをおこなっている。投光器側での、調整を考慮して、受光レベルを送信する専用の装置を、受光器と投光器に個別に接続する方法も考えられていた。それは、受光器側から投光器側に受光量出力部の受光レベルを送信し、受光量出力部の出力値を確認しながら、投光器側の投光ユニットの方向調整をおこなうというものである（例えば特許文献１参照）。
特開平４−１９０４９７号公報

従来の、光線式検知装置の受光レベルを送信する専用の装置は、投光器用と、受光器用の２種類の装置が必要となる。このため、二人で光軸調整をおこなう場合、投光器担当、受光器担当と作業分担が決定されてしまい、複数の光線式検知装置を設置した場所で、移動しながら順に処理する上で効率が悪かった。効率を上げようとすると、投光器用と、受光器用の２種類の装置の両方を各担当者が持っていく必要性が生じ、使い勝手が悪かった。

また、受光レベルを、受光器から投光器に一方的に送信するだけであり、投光器側から装置の作動状況をコントロールすることはできなかった。また、記憶手段を備えていなかったため、受光レベルは、別途記録しない限り、その後におこなう定期的な調整作業には反映されることはなかった。光軸調整と動作確認の作業は、別の作業として個別におこなわれており、作業の効率化は配慮されていなかった。

本発明では、取り付けられた機器が、投光器であるのか受光器であるのかを判別する機器判別手段を備え、機器判別手段が、受光器であるとの判定をおこなうと、受光量出力部の出力値を表示し、その出力値を電波信号として発信し、機器判別手段が、投光器であるとの判定をおこなうと、受信中の電波信号を検波し、信号出力値を表示するようにした。双方向無線通信モジュールを内蔵し、投光器、受光器のどちらからでも、光軸調整ユニットの作動状態をコントロールできるようにした。各投光ユニット、受光ユニットそれぞれの作動状態を変え、それぞれの作動状態における出力値を記憶する自動チェックモードを備えた。

本発明の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットは、投光器、受光器どちらに取り付けても、内蔵した機器判別手段が、自動的に投光器であるのか受光器であるのかを判別し動作するので、１種類のユニットを準備するだけでよくなり、投光器担当、受光器担当と作業分担が決定されることなく、光軸調整作業の合理化が図れる。双方向無線通信モジュールを内蔵し、投光器、受光器どちらからでも、光軸調整ユニットの作動状態をコントロールできるようになる。
また、自動チェックモードを備えたので、各投光ユニット、受光ユニットそれぞれの作動状態を変え、それぞれの作動状態における出力値を記憶することができ、定期的におこなう光軸調整作業のデータ管理の効率化も図ることができる。

図１は、本発明の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットの外観を示した図である。（ａ）は、光軸調整作業をおこなうためにカバー（図示省略）を取り外した光線式検知装置の受光器２０に、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０が取り付けられた状態を示しており、（ｂ）は、光線式検知装置３０が、投光器１０に取り付けられる過程を示している。２１は、上段の受光ユニット、２２は、下段の受光ユニットである。1１は、上段の投光ユニット、１２は、下段の投光ユニットである。１３は、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０と接続するためのコネクタである。３１は、受光量出力部の出力値を表示する表示部であり、３２は、電波信号を送受信するアンテナである。
上段の投光ユニット１１と下段の投光ユニット１２とを備えた投光器１０から受光器に向けて投光された赤外線変調光は、受光器２０の上段の受光ユニット２１と下段の受光ユニット２２とで受光される。投光器１０の２つの投光ユニット、受光器２０の２つの受光ユニットは、ともに上下方向に並べられている。

受光器２０の上段の受光ユニット２１と下段の受光ユニット２２は、放物面反射鏡等の光学系とその焦点に置かれたフォトダイオードとで構成されており、ここで電気信号に変換され、信号処理部に送られる。投光器１０の上段の投光ユニット１１と下段の投光ユニット１２から投光される赤外線変調光は、同期がとられており、２つの受光ユニットから出力される電気信号は、加算されてひとつの信号処理部で処理される。信号処理部で処理された信号は、判定部へ送られ、基準値と比較して、信号が基準値を下まわったときに出力部を作動させ、出力信号として外部へ送り出す。受光器には、上段の受光ユニット２１の出力信号を受け、その信号の大きさに応じた直流信号に変換する上段の受光量出力部と、下段の受光ユニット２２の出力信号を受け、その信号の大きさに応じた直流信号に変換する下段の受光量出力部とを備えている。

双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０は、投光器１０、受光器２０の光軸調整に支障をきたさない位置に固定される。このとき、投光器１０あるいは受光器２０と、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０間で、電気的結合が完了する。双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０は、投光器あるいは受光器から電源供給を受けて作動する。双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０は、電池が内蔵可能であり、投光器から取り外しても、受光器の状態を観測できるようにしてある。双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０は、取り付けられた機器が、投光器であるのか受光器であるのかを、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０に設けたコネクタ（図示省略）と、投光器に設けた双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０と接続するためのコネクタ１３、あるいは受光器に設けた光軸調ユニットと接続するためのコネクタ（図示省略）とが接続された時に、自動的に判別する。この判別は、投光器あるいは受光器との信号の授受によりおこなうが、投光器あるいは受光器との結合時に、別々の設定スイッチが作動するようにし、作動したスイッチの状態に基づき判別させてもよい。

２つの投光ユニットとそれらに対応する２つの受光ユニットとが正対するように光軸調整を行い、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０を受光器２０に固定した後の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の動きを説明する。内蔵した機器判別手段からの受光器であるとの判定結果を受けて、受光量出力部の出力値を、表示部３１に表示する。双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０に設けた操作スイッチ（図示省略）の切り替えにより、上段の受光量出力部の値、下段の受光量出力部の値、２個の投光ユニットの動作をオフした状態での受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和、２個の投光ユニットの動作をオンした状態での２個の受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和、を表示する。表示部３１の表示内容は、同時に、電波信号としてアンテナ３２から送信する。操作スイッチを切り替え、上段の受光量出力部の値を表示するようにすると、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の信号制御部は、上段の受光ユニット２１の受光動作をオン、下段の受光ユニット２２の受光動作を停止し、下段の投光ユニット１２からの赤外線変調光の送出を停止することを求める信号を、電波信号として送信する。操作スイッチを切り替え、下段の受光量出力部の値を表示するようにすると、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の信号制御部は、上段の受光ユニット２１の受光動作を停止、下段の受光ユニット２２の受光動作をオンし、上段の投光ユニット１１からの赤外線変調光の送出を停止することを求める信号を、電波信号として送信する。操作スイッチを切り替え、警報チェックモードにすると、上段の受光ユニット２１の受光動作をオン、下段の受光ユニット２２の受光動作をオンし、上段の投光ユニット１１と下段の投光ユニット１２からの赤外線変調光の送出を停止することを求める信号を、電波信号として送信する。操作スイッチを切り替え、受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和を表示するようにすると、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の信号制御部は、上段の受光ユニット２１の受光動作をオン、下段の受光ユニット２２の受光動作をオンし、上段の投光ユニット１１と、下段の投光ユニット１２からの赤外線変調光の送出を継続することを求める信号を、電波信号として送信する。

双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０を投光器１０に固定した後の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の動きを説明する。内蔵した機器判別手段からの投光器であるとの判定結果を受けて、受信中の電波信号を検波し、信号出力値を表示部３１に表示する。双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０に設けた操作スイッチ（図示省略）の切り替えにより、上段の受光量出力部の値、下段の受光量出力部の値、２個の投光ユニットの動作をオフした状態での受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和、２個の投光ユニットの動作をオンした状態での２個の受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和、を表示する。操作スイッチを切り替え、上段の受光量出力部の値を表示するようにすると、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の信号制御部は、下段の投光ユニット１２からの赤外線変調光の送出を停止し、上段の受光量出力部の表示を求める信号を、電波信号として送信する。操作スイッチを切り替え、下段の受光量出力部の値を表示するようにすると、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の信号制御部は、上段の投光ユニット１１からの赤外線変調光の送出を停止し、下段の受光量出力部の表示を求める信号を、電波信号として送信する。操作スイッチを切り替え、警報チェックモードにすると、上段の投光ユニット１１と、下段の投光ユニット１２からの赤外線変調光の送出を停止し、受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和を表示するよう求める信号を、電波信号として送信する。操作スイッチを切り替え、受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和を表示するようにすると、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の信号制御部は、上段の投光ユニット１１と、下段の投光ユニット１２からの赤外線変調光の送出を継続し、受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和を表示するよう求める信号を、電波信号として送信する。

次に、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の自動チェックモードの動きを説明する。操作スイッチ（図示省略）を操作（長押し）すると、投光器、受光器の上段のユニット間の赤外線変調光の信号送受状態を確認し、上段の受光量出力部の値を記憶する。続いて、投光器、受光器の下段のユニット間の赤外線変調光の信号送受状態を確認し、下段の受光量出力部の値を記憶する。次に、投光器の上段の投光ユニット１１と、下段の投光ユニット１２からの赤外線変調光の送出を停止し、受光器の出力部が作動し、出力信号が外部へ送り出されることを確認する。最後に、受光器の２個の受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和を記憶し、総合判定を下す。この判定は、上段の受光量出力部の値、下段の受光量出力部の値、受光器の２個の受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和の値が、予め設定した値を満足し、且つ、出力部の作動状況が、所定の動きを示していることが確認されることをもって完了する。結果は、表示灯でおこなってもよいし、液晶表示素子等におこなってもよい。また、ブザー音等の音の表示をあわせておこなってもよい。

以上の説明のとおり、本発明の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０を１対（２台）使用すれば、複数の光線式検知装置を設置した場所で、何台でも光軸調整作業をおこなうことができる。自動チェックモードを備えているので、確認作業をもれなく実施することができる。双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０は、電池での駆動も可能としているので、いったん固定した投光器から取り外し、投光器から離れた位置で、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０の表示を確認しながら、光線式検知装置の動作確認をおこなうことができる。つまり、一人で、光線式検知装置の警戒区間内の任意の位置で、受光器の動作状況の確認しながら、動作テストを完了させることが可能となる。
光線式検知装置には、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０に対応したコネクタを装備するだけで済み、光線式検知装置の回路規模は従来のものと同等でよい。光軸調整および点検の作業が終了した後には、双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０は、投光器１０、受光器２０から取り外される。双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット３０内には、上段の受光量出力部の値、下段の受光量出力部の値、２個の投光ユニットの動作をオフした状態での受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和、２個の投光ユニットの動作をオンした状態での受光器の２個の受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和の値が記憶されるので、それらの値を再確認することができ、点検記録の保存が確実におこなわれる。上段の受光量出力部の値、下段の受光量出力部の値、２個の投光ユニットの動作をオフした状態での受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和、２個の投光ユニットの動作をオンした状態での２個の受光ユニットの受光量出力部の出力値の総和の表示は、表示部３１にデジタル表示し、音表示（レベルに応じた音程表示）をあわせておこなったが、アナログメーター表示や、ＬＥＤ等を用いた表示をおこなってもよい。２つの投光ユニットを備えた投光器と、それらに対応する２つの受光ユニットを備えた受光器に取り付ける双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットについて説明したが、３つ以上の投光ユニットを備えた投光器と、それらに対応する３つ以上の受光ユニットを備えた受光器についても、同様の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットは、実現可能である。

本発明の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットの外観を示した図である。

１０・・・投光器
１１・・・上段の投光ユニット
１２・・・下段の投光ユニット
１３・・・双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットと接続するためのコネクタ
２０・・・受光器
２１・・・上段の受光ユニット
２２・・・下段の受光ユニット
３０・・・双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット
３１・・・表示部
３２・・・アンテナ

Claims (2)

1. 照準装置と方向可変機能を備えた投光ユニットを、上下方向に複数個配置した投光器と、照準装置と方向可変機構を備えた受光ユニットを上下方向に複数個配置し、各受光ユニットには、対応する投光ユニットからの赤外線変調光を受光し、その受光レベルを出力する受光量出力部を設けた受光器とで構成された光線式検知装置に取り付けて使用する双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットであって、前記双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニットは、取り付けられた機器が、投光器であるのか受光器であるのかを判別する機器判別手段を備え、前記機器判別手段が、受光器であるとの判定結果を受けて、前記受光量出力部の出力値を表示し、その出力値を電波信号として送信し、前記機器判別手段が、投光器であるとの判定結果を受けて、受信中の電波信号を検波し、信号出力値を表示する信号制御部を備えたことを特徴とする双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット。
2. 前記信号制御部は、各投光ユニット、受光ユニットそれぞれの作動状態を変え、それぞれの作動状態における出力値を記憶する自動チェックモードを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の双方向無線通信モジュール内蔵光軸調整ユニット。

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