JP6448916B2 - 反射モード検出装置で使用される反射体 - Google Patents

Description

本発明は、反射モード検出装置で使用される反射体（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）、および前記反射体を使用する検出装置で使用される反射体に関する。

周知の様式では、反射モード検出装置は、光電検出器および反射体を含む。検出器は、反射体によって反射される光線の形で信号を発する。もし光線が、遮られないならば、光線は、検出器によって受け取られる。光線のこの往復の旅は、物体の存在を検出することを可能にする。帰還信号の存在は、物体が検出器と反射体との間で見いだされなかったことを示す。帰還信号の欠如は、光線を遮った物体が存在すると検出器が結論付けることを可能にする。

動作することができるためには、検出器および反射体は、適切に位置合わせされなければならない。しかしながら、据え付けの間、操作者は、検出器および反射体が適切に位置合わせされていることを確認できるようにするどんな簡単な手段も利用できない。

実際、検出器および反射体は、しばしば数メートル離れており、光線は、結果として多かれ少なかれ目に見えるようになる。その上、光電検出器は、赤色光または赤外光の信号を発する。赤外光の信号の場合は、光線は、目に見えない。

現在まで最もよく使用される技術的解決策は、検出器によって放出される赤色レーザ光線の追加にある。検出器の検出方向を具体化する唯一の機能を有する、このレーザ発光は、電子的アーキテクチャおよび製作費の観点から中立でない。

別の解決策は、戻り光線の受容水準を示すことを目的として位置合わせ専用の人間−機械インターフェースを光電検出器に実装することにある。この解決策は、高価であり、特にそのようなインターフェースを収納する検出器の容積を増加させる。

本発明の目的は、据え付け者が検出器に関するその位置合わせを容易にできるようにする反射体を提案することである。

この目的は、反射モード検出装置で使用される反射体によって達成され、前記反射体は、検出器と一直線上に位置決めされることを意図されかつ光線を検出器の方へ送り返すように反射するための反射領域を備え、反射体は、
− 信号伝達インターフェースを使用する信号伝達機能であって、前記信号伝達インターフェースが、発光体（ｅｍｉｔｔｅｒ）に関する反射体の反射領域の位置合わせ状態を示すように配置される、信号伝達機能と、
− 反射体に当たる光線の存在を検出するための検出機能と、
− 解釈ユニットを使用する解釈機能であって、前記解釈ユニットが、位置合わせ状態を示すことを目的として信号伝達インターフェースに作用するように配置される、解釈機能と、
− 電力を信号伝達インターフェースおよび解釈ユニットに供給するための、自律的電力を伴う電力供給機能とを果たすように配置される。

詳細な事項によると、検出機能および電力供給機能は、反射領域に対応する第１の領域にわたって分配される、光線の光に敏感な光起電セルによって果たされる。

第１の変形実施形態では、検出機能および電力供給機能は、第１の領域の周囲の第２の領域にわたって分配される、光線の光に敏感な光起電セルによって果たされる。

別の変形実施形態では、電力供給機能は、第１の領域の周囲の第２の領域にわたって分配される、環境光に敏感な光起電セルによって果たされる。

別の変形実施形態では、検出機能は、反射領域の周囲の第１の領域にわたって配置される光受容体によって果たされる。この別の変形実施形態では、電力供給機能は、第１の領域の周囲の第２の領域にわたって分配される、環境光に敏感な光起電セルによって果たされる。

有利には、信号伝達インターフェースは、光表示器を含む。

本発明はまた、検出器および反射体を備える反射モード検出装置にも関し、前記反射体は、上で規定される種類である。

他の特徴および利点は、添付の図面を参照してなされる次の詳細な説明で明らかとなる。

反射モード検出装置の動作原理を例示する図である。 第１の実施形態による本発明の反射体を概略的に表す図である。 第２の実施形態による本発明の反射体を概略的に表す図である。

反射モードで動作する検出装置は、光電検出器１および反射体２を含む。光電検出器１は、光線Ｆ１を放出するように配置される発光体および、もし光線Ｆ１が遮られないならば、反射体２によって反射される戻り光線Ｆ２を受け取るように配置される受光体を含む。

光線Ｆ１を反射するために、反射体２は、検出器１の発光体と一直線上に位置決めされなければならない反射領域Ｚを含む。しかしながら、位置合わせは、必ずしも得ることが容易であるとは限らない。

本発明によると、反射体２は、
− 信号伝達機能と、
− 電力供給機能と、
− 検出機能と、
− 解釈機能と
を含む。

本発明によると、信号伝達機能は、反射体の反射領域Ｚが検出器の発光体に関して位置合わせされているかまたは位置合わせされていないかを使用者が知ることを可能にする信号伝達インターフェース２０によって果たされる。

信号伝達インターフェースは例えば、１つまたは複数の光表示器２００を含み、それの点灯または消灯での制御は、検出器１の発光体に関する反射体２の反射領域Ｚの位置合わせ状態を据え付け者に信号で伝えることを可能にする。表示灯２００の状態を読み取ることによって、据え付け者はそれ故に、例えば反射体２が適切に位置合わせされているか、位置合わせされていないかまたは部分的に位置合わせされているかを知ることができる。もちろん、他の信号伝達インターフェース、視覚式、可聴式、またはその他のものが、想定されることもあり得る。

電力供給機能は、反射体が信号伝達機能、解釈機能および適用可能な場合には検出機能を果たすことをこれらの機能を果たすのに必要とされるその部品に電力を供給することによって可能にする。

電力供給機能は、反射体２の表面にわたって少なくとも部分的に分配される光起電セル２１０、２１１、２１２によって果たされる。光起電セルは、光度エネルギーを電気エネルギーに変換する。この光度エネルギーは、環境の光度エネルギーおよび／または光電検出器の発光体によって放出される光線Ｆ１によって生成される光度エネルギーから来る。光線Ｆ１は好ましくは、赤色光または赤外光を有する。

検出機能は、反射体が、その表面への光線Ｆ１の存在を検出することを可能にする。

解釈機能は、反射体が、その表面に来るまたは来ない光線の位置合わせ状態を決定することを可能にする。この機能は、反射体２に関する光線Ｆ１の位置合わせ状態の関数として信号伝達インターフェース２０に作用するように配置される解釈ユニット２２によって果たされる。

様々な機能は、好ましくは反射体２の筐体中に統合される全く同一の電子技術カードに接続される電子部品によって果たされる。変形実施形態では、電子技術カードは、独立したモジュールに配置され、反射体２の反射領域Ｚが次いで、そのモジュールに基づいて位置決めされる。いったん反射領域Ｚが、発光体と位置合わせされると、このモジュールは、除去される。

図２で表される第１の実施形態では、電力供給機能は、環境光に敏感な光起電セル２１０によって果たされる。それらは、電力を解釈ユニット２２および信号伝達インターフェース２０に供給するためならびに検出機能を果たすために必要とされる光度エネルギーを獲得することを可能にする。

この第１の実施形態では、検出機能は、反射領域Ｚの周りに位置する第１の領域にわたって分配される光受容体２３０、例えばフォトダイオードおよび／またはフォトトランジスタによって果たされる。光起電セル２１０はそれ自体、光受容体２３０を収納する領域の周囲にある第２の領域に配置される。

図３で表される第２の実施形態では、電力供給機能および検出機能は、反射領域Ｚに対応する第１の領域にわたって位置決めされる光起電セル２１１によって、および反射領域Ｚの周囲にある第２の領域にわたって位置決めされる光起電セル２１２によって果たされる。

これらの光起電セル２１１、２１２はそれ故に、発光体によって放出される光線の赤色光または赤外光に敏感であるように選択される。それらはそれ故に、光線が適切に位置合わせされるとき、光線の存在を検出しかつ電力を解釈ユニット２２および信号伝達インターフェース２０に供給することを可能にする。放出される光線からの光に敏感な光起電セルが２つの領域にわたって分配されるこの配置は、光線の直径が何であれ光線Ｆ１の存在を検出することができるという利点を特に有する。

変形実施形態では、第２の領域で使用される光起電セル２１２は、検出機能を果たさずに、電力供給機能だけを果たす。このために、それらは、環境光に敏感であるように選択される。

この第２の実施形態では、解釈ユニット２２は、第１の領域および適用可能な場合は第２の領域に位置決めされる赤色光または赤外光に敏感な光起電セルによって生成される電気エネルギーを分析する。解釈ユニット２２は次いで、光線Ｆ１が実際に反射領域Ｚの方へ向けられるか、またはそうでないかを決定する。赤色光または赤外光に敏感な各光起電セルまたは各組の光起電セルに接続されるキャパシタの相対電荷は、例えば回収される光度エネルギーの量を識別し、それ故に発光体から来る光線Ｆ１を反射領域Ｚ上に位置付けることを可能にする。

１ 検出器
２ 反射体
２０ 信号伝達インターフェース
２２ 解釈ユニット
２００ 光表示器、表示灯
２１０ 光起電セル
２１１ 光起電セル
２１２ 光起電セル
２３０ 光受容体
Ｆ１ 光線
Ｆ２ 戻り光線
Ｚ 反射領域

Claims (8)

1. 反射モード検出装置で使用される反射体であって、前記反射体は、検出器と一直線上に位置決めされることを意図されかつ光線（Ｆ１）を前記検出器（１）の方へ送り返すように反射するための反射領域（Ｚ）を備える反射体において、
   前記反射体（２）が、
   − 信号伝達インターフェース（２０）を使用する信号伝達機能であって、前記信号伝達インターフェース（２０）が、発光体に関する前記反射体（２）の前記反射領域（Ｚ）の位置合わせ状態を示すように配置される、信号伝達機能と、
   − 前記反射体に当たる前記光線の存在を検出するための検出機能と、
   − 解釈ユニット（２２）を使用する解釈機能であって、前記解釈ユニット（２２）が、前記位置合わせ状態を示すことを目的として前記信号伝達インターフェースに作用するように配置される、解釈機能と、
   − 電力を前記信号伝達インターフェース（２０）および前記解釈ユニット（２２）に供給するための、自律電力での電力供給機能とを果たすように配置され、
   前記電力供給機能が、前記反射体（２）の表面における少なくとも一部に配置された光起電セル（２１０、２１１、２１２）によって果たされることを特徴とする、反射体。
2. 前記検出機能および前記電力供給機能が、前記反射領域（Ｚ）に対応する第１の領域にわたって分配される、前記光線の光に敏感な光起電セル（２１１）によって果たされることを特徴とする、請求項１に記載の反射体。
3. 前記検出機能および前記電力供給機能が、前記第１の領域の周囲の第２の領域にわたって分配される、前記光線の光に敏感な光起電セル（２１２）によって果たされることを特徴とする、請求項２に記載の反射体。
4. 前記電力供給機能が、前記第１の領域の周囲の第２の領域にわたって分配される、環境光に敏感な光起電セル（２１２）によって果たされることを特徴とする、請求項２に記載の反射体。
5. 前記検出機能が、前記反射領域（Ｚ）の周囲の第１の領域にわたって配置される光受容体（２３０）によって果たされることを特徴とする、請求項１に記載の反射体。
6. 前記電力供給機能が、前記第１の領域の周囲の第２の領域にわたって分配される、環境光に敏感な光起電セル（２１０）によって果たされることを特徴とする、請求項５に記載の反射体。
7. 前記信号伝達インターフェースが、光表示器（２００）を含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の反射体。
8. 検出器（１）および反射体（２）を備える反射モード検出装置であって、前記反射体が請求項１から７のいずれか一項で規定される通りであることを特徴とする、装置。