JPH0339639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、反射物体までの距離を位相差により
測定し、検知範囲を限定する光利用の距離限定型
光センサに関するものである。

［背景技術］ 従来の光の反射を利用した距離限定型光センサ
は、光が反射してくるかどうかで物体の有無を検
知したり、反射光量の変化を感知したりする方法
が用いられていた。しかしながら、これらの方法
では、センサ自身の検知距離が明確でなかつた。
そこで、センサ自身に測距機能を持たせ、反射物
体が予め設定された距離により遠いか、近いかを
判断させることによつて明確な検知範囲を持つた
光センサが考えられるが、植木などが育つたりす
るなどの長時間にわたつての緩やかな変化が起こ
つた場合、検知範囲の設定距離を設定し直さなけ
ればならないという問題があつた。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、緩やかな変化に対して、常に設定値を変えて
いくことによつて検知範囲の設定のやり直しをせ
ずにすむようにし、同時に測定系の経時変化を補
正することを目的とした距離限定型光センサを提
供するもである。

［発明の開示］ 以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本光センサＡのブロツク図を示し、投光
回路は、高周波を発振する発振部１と、発振部１
の出力を増幅するドライブ回路２と、ドライブ回
路２にて発光駆動される発光ダイオードのような
投光部３とから構成されている。尚、発光部３は
複数個有しており、複数本の光ビームを投光して
いる。受光回路は、PINダイオードのような一対
の受光部５，１１と、受光部５，１１の出力を増
幅する増幅器７，１２と、局発部１４からの周波
数で増幅器７，１２の高周波信号を低周波に変換
するミキサ８，１３と、ミキサ８，１３からの低
周波信号をフイルタ９，１５を介して波形整形を
行なう波形整形部１０，１６と、両波形整形部１
０，１６の出力の一致、不一致を判定するエクス
クルシブオアゲート１７と、エクスクルシブオア
ゲート１７の出力とクロツク発生回路１３からの
クロツクパルスを論理積するアンドゲート１９
と、アンドゲート１９の出力パルスをカウントす
るカウンタ２０と、カウンタ２０出力にて検知範
囲の設定距離を決めるマイクロコンピユータから
なる演算制御部２１とから構成されている。ま
た、投光部３と受光部５とは光フアイバ４で光結
合されており、投光部３からの光を受光部５が直
ちに受光するようにしている。

しかして、ドライブ回路２で駆動されて発振部
１の周波数で光変調された光が、投光部３によつ
て発光され、その光の一部は光フアイバ４を通し
てすぐ受光部５に入り、残りの光は反射物体６で
反射された後、受光部１１で受光される。受光部
５，１１で受光された信号は夫々増幅器７，１２
で増幅され、ミキサ８，１３にて局発部１４の信
号とミキシングされて低周波の信号として取り出
される。さらにフイルタ９，１５を介して波形整
形部１０，１６にて第２図ａ，ｂに示すように波
形整形されて出力される。波形整形部１６からの
出力は反射物体６にて反射されるため時間遅れを
もつて出力され、反射整形部１０の出力とはある
位相差を有している。そして、両波形整形部１
０，１６の出力はエクスクルシブオアゲート１７
にて一致、不一致の判定がされ、第２図ｃに示す
ように出力が一致していないときはＨレベルの信
号が出力される。このエクスクルシブオアゲート
１７の出力として、反射物体６の本光センサＡか
らの距離に応じた幅をもつたパルス波が出力され
ることになる。その幅をクロツク発生回路１８の
クロツクとアンドをとつてカウンタ２０にて第２
図ｄに示すようなパルスのカウントを行なうなど
して、反射物体６までの距離を知ることができ
る。上記受光部５，１１を除いた受光回路で物体
検知手段が構成される。

第３図は本光センサＡを所定位置に設置した当
初の状態であるが、この場合、本光センサＡは地
面２２までの距離を測定し、その距離の80％の値
を検知範囲の境界値として第１図に示す自動補正
手段を構成する演算制御部２１のメモリに記憶す
る（第３図ｂの斜線で示している部分）。それと
同時に背景（地面２２）までの距離も記憶するよ
うにしている。尚、光センサＡからは第３図ａに
示すように複数本の光ビームが投光されている。
その後第４図に示すように、Ｎ回分地面２２まで
の距離を測定した後、このＮ回分の測定値の平均
を地面２２までの距離とし、その80％の距離を検
知範囲の境界値として、演算制御部２１に再設定
し直す。このＮ回の測定の間に、前回の測定分と
かなり違つた値があるときは、その値を記憶せず
に測り直す。また、当然、境界値より近い所に反
射物体があると判断したときには、警報信号と同
時に、その値も切り捨てる。Ｎ＋１回目の測定が
終わつたときは、その値を記憶すると同時に、１
回目のデータを切り捨て、常に、新しいデータ
と、その前のＮ−１個のデータとの合計Ｎ個のデ
ータを平均して、その値をもとに境界値を計算し
ていく。従つて、一定時間毎に背景（地面２２）
までの距離を測定してその検知範囲の設定距離を
設定し直していくため、つまり演算制御部２１に
て設定値を自動補正していくために、植木などの
緩やかな変化に対しても、最適に適応できて誤報
を出すこともないものである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、高周波変調された光信
号を投光する投光部と、一対の受光部とを具備
し、一方の受光部にて光信号を直ちに受光せしめ
るとともに、他方の受光部にて被検知物体による
光信号の反射光を受光せしめ、両受光部から出力
される受光信号の位相差に基づいて被検知物体ま
での距離を検出して予め設定された設定距離の検
知範囲内に被検知物体が存在するかどうかを判別
する物体検知手段を設けて成る距離限定型光セン
サにおいて、背景までの距離を測定し、この測定
した距離に基づいて検知範囲の設定距離を一定時
間毎に自動補正する自動補正手段を設けているも
のであるから、自動補正手段によつて時間と共に
境界値つまり検知範囲の設定距離を再設定するこ
とによつて、背景の緩やかな変化に対して誤報を
出すこともなく、同時に温度などによる周波数
や、位相ずれの変化に対しても、自動補正手段に
よつて補正を行なうことができる効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロツク図、第２図
は同上の動作波形図、第３図ａ，ｂは同上の動作
説明図、第４図は同上の動作説明図である。 ３は投光部、５，１１は受光部、６は反射物
体、２１は演算制御部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高周波変調された光信号を投光する投光部
   と、一対の受光部とを具備し、一方の受光部にて
   光信号を直ちに受光せしめるとともに、他方の受
   光部にて被検知物体による光信号の反射光を受光
   せしめ、両受光部から出力される受光信号の位相
   差に基づいて被検知物体までの距離を検出して予
   め設定された設定距離の検知範囲内に被検知物体
   が存在するかどうかを判別する物体検知手段を設
   けて成る距離限定型光センサにおいて、背景まで
   の距離を測定し、この測定した距離に基づいて検
   知範囲の設定距離を一定時間毎に自動補正する自
   動補正手段を設けて成ることを特徴とする距離限
   定型光センサ。