JPH0555823B2

JPH0555823B2 -

Info

Publication number: JPH0555823B2
Application number: JP63144701A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tanaka; Fumio Ogawa
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1988-06-14
Publication date: 1993-08-18
Also published as: JPH01313787A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は所定の範囲の検出エリアに進退する被
検出体を検出する光学検出装置に係り、特に、キ
ヤツシユデイスペンサーなどの機器に装備し使用
者が近接した場合にのみ、この使用者を検出して
機器を運転状態に移行させるに好適な光学検出装
置に関する。

「従来の技術」近年、コーヒー、タバコなどの自動販売機やキ
ヤツシユデイスペンサーなどの各機器が各所に配
置されているが、これらの機器は多くの電力を要
するため、常時通電状態にしておくと電力が浪費
され経済的に好ましくない。

そこで、省エネ及び装置の寿命等から使用者が
近づいたときにのみ通電して一時的に運転状態に
することが望まれる。

使用者が前記各機器に近づいたことを検出する
ものとしては、第１０図に示すように、投光器１
と受光器２を含むセンサーを用いることが考えら
れる。

すなわち、発行ダイオードなどで構成される投
光器１から人間などの被検出体３に向けて光を照
射し、被検出体３からの反射光を受光器２で受光
し、受光器２の出力信号にもとづき被検出体３の
存在を検出し、キヤツシユデイスペンサー等の機
器を運転状態に移行させる。

「発明が解決しようとする課題」ところで、第１０図に示すような従来の光学検
出装置は次のような問題点がある。

例えば、キヤツシユデイスペンサーの近接セン
サーとして用いた場合、このキヤツシユデイスペ
ンサーが室内に配置されることが多いため、周囲
の壁、戸等からの反射光によつて近接センサーが
誤動作することがある。

すなわち、受光器２の受光可能なエリアは、第
１図の検出エリア４に示すように、涙適状のエリ
アとなつており、検出エリア４内に壁５などがあ
るときには壁５からの反射光が受光器２に入射
し、誤動作することがある。

また、さらに、白い衣服を着装した人が検出エ
リアから離れたところを通過したとしても動作し
てしまうことがある。

そこで、第１１図の鎖線で示すように、受光器
２の検出エリア４を狭くすることが考えられる
が、この方法では近接センサーとしての感度が低
下することになり、使用者の衣服が黒色のときは
使用者が検出エリア４内に入つた場合でも使用者
の存在を確実に検出できない場合がある。

本発明は上記した実情にかんがみ、キヤツシユ
デイスペンサー等の機器の設定場所によつて生ず
る誤動作を解決し、被検出体が特定のエリアに存
在するか否かを確実に検知することができる光学
検出装置を開発することを目的とする。

「課題を解決するための手段」上記目的を達成するために、本発明では、予め
受光角度を定めた２つの受光器を備えると共に、
これら受光器の各々の受光範囲を重合させて各々
の受光器に共通する所定範囲の受光エリアを設
け、さらに、上記受光エリアを含めた範囲で投光
させる投光器を備え、受光エリア内の被検出体の
存在を、投光器の投光を受ける被検出体の反射光
を２つの受光器が同時に受光したとき、これら受
光器の出力信号より検出する構成としたことを特
徴とする光学検出装置を提案する。

また、本発明では、周波数または波長の異なる
パルス光、あるいは、位相を異ならしめたパルス
光を予め定めた投光角度で投光する２つの投光器
を備えると共に、これら投光器の各々の投光範囲
を重合させて各々の投光器に共通する所定範囲の
投光エリアを設け、さらに、上記投光エリアを含
めた範囲の受光角度を有する受光器を備え、投光
エリア内の被検出体の存在を、２つの投光器が投
光するパルス光を共に受けた被検出体の反射光を
上記受光器が受光したとき、２つの投光器のパル
ス光に相応する受光器の出力信号より検出する構
成としたことを特徴とする光学検出装置を提案す
る。

「作用」２つの受光器に共通する受光エリア、または、
２つの投光器に共通する投光エリアが被検出体を
検出するエリアとして予め定められているため、
このエリア内に壁や戸などが位置しないようにし
てキヤツシユデイスペンサー等の機器を設置す
る。また、機器を設置したとき、壁や戸などが受
光エリアに入らないようにこの検出エリアを設定
する。これにより、機器の設置場所によつて生ず
る光学検出装置の誤動作が効果的に解決される。

上記した受光エリアまたは投光エリアは所定の
範囲に定めた検出エリアとして設けてあるため、
このエリア内に侵入し、また、このエリア内から
退出した被検出体の区別が明確となり、高い検出
精度で検出動作が行なわれる。

「実施例」次に、本発明の実施例について図面に沿つて説
明する。

第１図〜第３図は第１実施例として示した光学
検出装置の簡略図である。

第１図において、１１，１２はフオトダイオー
ドなどからなる受光器、１３は発光ダイオード等
の投光器であり、これらは、キヤツシユデイスペ
ンサー等の機器に装備し、使用者がこの機器に近
づいたとき、投光器１３の投光が使用者によつて
反射され、この反射光を受光器１１，１２が受光
する構成としてある。

すなわち、使用者を被検出体としてその反射光
を受光する。

上記の受光器１１，１２は同じ受光角度を持つ
ように予め構成してある。すなわち、受光器１１
は扇状に画いた線L₁，L₂の範囲の受光角度で受
光し、同様に受光器１２は線L₃，L₄の範囲の受
光角度で受光する。なお、図面では二次元に画い
てあるが実際には三次元的な受光角度となる。

このような受光角度は、第２図に一例として示
す如く、受光器１１（または受光器１２）が対物
レンズ１４と受光角度を決めるマスク１５を介し
て使用者からの反射光を受光する構成とすること
によつて設定し得る。なお、マスク１５は対物レ
ンズ１４の焦点位置或はこの近くに配置する。

また、上記した受光器１１，１２は所定の間隔
をおいて配置し、これらの受光方向に指向性が与
えてある。すなわち、受光角度を表わす一方側の
線L₁，L₄を平行させるようにしてこれらの受光
器１１，１２の受光範囲を重合させる構成となつ
ている。

これより、図示するＡ〜Ｆの各交点で結ばれた
各線により囲まれた範囲に共通の受光エリアＰが
形成される。

また、上記した各受光器１１，１２は、第３図
に示すように、負荷抵抗１６，１７に接続し、各
受光器１１，１２の受光出力をこれら負荷抵抗１
６，１７との接続部ａ，ｂに発生させ、この受光
出力信号を増幅器１８，１９に入力させる構成と
なつている。

増幅器１８，１９は微分回路を含むと共に、受
光器１１，１２の受光出力のうち被検出体からの
反射光成分を増幅出力し、この増幅出力をアンド
ゲート２０に入力させる。

一方、投光器１３は受光器１１，１２の受光範
囲を含む広い投光角度で投光する構成としてある
が、ただ、周囲光と区別するため適当な周波数を
もつて点滅するようにすることが好ましい。

上記した光学検出装置は、投光器１３から常時
点滅光を投光させ、また、受光器１１，１２は受
光可能な状態にセツトしておく。

使用者がキヤツシユデイスペンサー等の機器に
近づかないかぎり、各受光器１１，１２の受光範
囲には被検出体が存在しないため、このときの受
光器１１，１２の受光状態によつては増幅器１
８，１９が出力せず、アンドゲート２０が“０”
出力を持続している。

キヤツシユデイスペンサー等の機器はこの
“０”出力により停止状態を保つている。

また、通行人のように被検出体が受光エリアＰ
以外の受光範囲に現われた場合、例えば、受光器
１１の受光範囲Q₁，Q₂、或は受光器１２の受光
範囲Q₃，Q₄に被検出体が存在するときには、受
光器１１，１２のいずれか一方が反射光を受光す
る。この結果、増幅器１８，１９のいずれかが出
力するに止まり、アンドゲート２０が“０”出力
を持続する。

使用者が近づいて受光エリアＰに入つた場合に
は、受光器１１，１２が共に使用者からの反射光
を受光する。

これより、増幅器１８，１９の出力によつてア
ンドゲート２０が“１”出力となり、この出力信
号によつて機器の運転が開始される。

なお、使用者が受光エリアＰから退出したとき
には、アンドゲート２０の出力が“０”に復帰す
るので、この出力信号によつて機器の運転を停止
させる。

以上より分かるように、キヤツシユデイスペン
サーなどの機器を壁際に設置したときには、壁が
受光範囲Q₂或はQ₃に位置し、受光エリアＰには
含まれないから、この壁の反射光による影響を受
けることがなく被検出体の存在を確実に検出する
ことができる。

また、第４図に示すように、受光器１１，１２
の受光方向の指向性を変え、受光範囲を示す一方
側の線L₂とL₃とを重ねるように構成すれば、受
光エリアＰを閉鎖させることができるので、この
受光エリアＰ内では被検出体としての使用者の反
射率が異なる場合でも、使用者の存在を確実に検
出することが可能になる。

第５図は第２実施例として示した光学検出装置
の簡略図である。

この実施例は、上記した第１実施例の受光器１
１，１２に換えて受光ダイオードなどの投光器２
１，２２を配置し、同様に投光器１３に換えてフ
オトダイオード等の受光器２３を配置した構成と
してある。

したがつて、投光器２１はL₁〜L₂の範囲の投
光角度で、投光器２２はL₃〜L₄の範囲の投光角
度で各々の光照射し、共通の投光エリアＭを形成
している。

ただ、本実施例では、投光器２１が第７図ａに
示すようなパルス光を投光し、投光器２２が第７
図ｂに示すよなパルス光を投光するようにしてあ
る。つまり、投光器２１のパルス光と投光器２２
のパルス光とが180度の位相差を持つようになつ
ている。

受光器２３は第６図に示すように負荷抵抗２４
と接続し、その接続部ｃに受光出力が発生するよ
うになつている。受光出力信号は微分回路を含む
増幅器２５を介してFM検波器２６（またはパル
スカウンタ）に供給される。

なお、増幅器２５は投光エリアＭに入つた使用
者からの反射光成分にしたがつて出力する。

この実施例の光学検出装置では、使用者がキヤ
ツシユデイスペンサー等の機器に近づき、投光エ
リアＭに被検出体が表われると、被検出体が投光
器２１，２２の両方のパルス光を反射するため、
受光器２３がこの反射光を受けて受光出力する。
この結果、第７図ｃの時間T₁の範囲で示したよ
うなパルス信号がFM検波器２６に入力し、この
検波器２６の出力信号によつて機器の運転が開始
される。

また、投光エリアＭ以外の投光範囲に被検出体
が存在する場合、例えば、投光器２２の投光範囲
N₃またはN₄に被検出体があるときには、受光器
２３が投光器２２のパルス光による反射光のみを
受光するため、第７図ｃの時間T₂で示したパル
ス信号がFM検波器２６に入力されるが、このと
きのパルス信号は時間T₁の状態に比べて異なる
ためFM検波器２６からは出力されない。

このパルス信号の周波数は投光エリアＭに被検
出体があるときに比べて半減するので、このとき
のFM検波器２６の出力信号が機器を停止状態に
保つように働く。被検出体が投光器２１の投光範
囲N₁，N₂に存在する場合も同様である。

通行人のように被検出体が投光器２１，２２の
投光範囲以外、或は受光器２３の受光範囲以外に
存在するときには、受光器２３が被検出体からの
反射光を受けないため、増幅器２５は出力せず、
この結果、FM検波器２６が“０”出力となり、
機器の停止状態が保たれる。

第８図は第３実施例として示した光学検出装置
の簡略図である。

この実施例は、投光器３１が投光する第１パル
ス光の波長（例えば、850nm）と、投光器３２が
投光する第２パルス光の波長（例えば、950nm）
とに差を持たせたもので、その他は第５図に示す
第２実施例に比べてほぼ同じ構成である。ただ、
本実施例では、受光路にフイルタ３３を備えた受
光器３４と、同様にフイルタ３５を備えた受光器
３６とを備えている。

フイルタ３３は上記した第１パルス光の波長帯
の光を通過し、フイルタ３５は上記した第２パル
ス光の波長帯の光を通過するようになつている。

上記した受光器３４，３６は第９図に示すよう
に負荷抵抗３７，３８に接続し、第１実施例とし
て既に述べた第３図の回路と同様に、それらの受
光出力信号を増幅器３９，４０を介してアンドゲ
ート４１に入力させる。

本実施例の光学検出装置では、被検出体が投光
エリアＭに存在する場合にかぎり、投光器３１の
第１パルス光による反射光が受光器３４によつて
受光され、同様に投光器３２の第２パルス光によ
る反射光が受光器３６によつて受光される。この
結果、投光エリアＭに被検出体が存在するときに
はアンドゲート４１が“１”出力となり、存在し
ていないときにはこのアンドゲート４１が“０”
出力のままとなる。

これより、第１実施例同様にキヤツシユデイスペ
ンサー等の機器の運転が制御される。

上記第３実施例のように実施する場合は波長を
変えずに、投光器３１が投光する第１パルス光の
周波数と投光器３２が投光する第２パルス光の周
波数を変えてもよい。このように実施するときに
は、第１パルスの周波数に同調する共振回路を受
光器３４に、第２パルス光の周波数に同調する共
振回路を受光器３６に各々備え、これら受光器３
４，３６の受光出力として同調信号を出力させる
ようにする。

以上、各実施例について説明したが、負荷抵抗
についてはこれをインダクタンスコイルなどに置
き換えてもよい。

「発明の効果」上記した通り、本発明に係る光学検出装置によ
れば、２つの受光器に共通する受光エリア、また
は、２つの投光器に共通する投光エリアが被検出
体を検出するエリアとして予め定められているた
め、このエリア内に壁や戸などが位置しないよう
にしてキヤツシユデイスペンサー等の機器を設置
し、或は、機器を設置したとき、壁や戸などが入
らないように検出エリアを定めることができ、こ
の結果、機器の設置場所によつて生ずる光学検出
装置の誤動作がほとんど発生しない。

また、上記した受光エリアまたは投光エリアは
所定の範囲に定めた一定範囲の検出エリアとして
設けることができるので、このエリア内に侵入
し、また、このエリア内から退出した被検出体の
区別が明確となり、高精度で検出動作する光学検
出装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明に係る光学検出装置の
第１実施例を示し、第１図は光学的な構成図、第
２図は受光器の受光角度を定める構成図、第３図
は電気回路図、第４図は第１実施例の変形例を示
す光学的な構成図、第５図〜第７図は第２実施例
を示し、第５図は光学的な構成図、第６図は電気
回路図、第７図は動作を説明するためのタイムチ
ヤート、第８図及び第９図は第３実施例を示し、
第８図は光学的な構成図、第９図は電気回路図、
第１０図は光学検出装置の従来例を示す光学的な
構成図、第１１図は従来例装置の動作説明図であ
る。１１，１２……受光器、１３……投光器、１
６，１７……負荷抵抗、１８，１９……増幅器、
２０……アンドゲート、２１，２２……投光器、
２３……受光器、２４……負荷抵抗、２５……増
幅器、２６……FM検波器、３１，３２……投光
器、３３……フイルタ、３４……受光器、３５…
…フイルタ、３６……受光器。

Claims

【特許請求の範囲】１予め受光角度を定めた２つの受光器を備える
と共に、これら受光器の各々の受光範囲を重合さ
せて各々の受光器に共通する所定範囲の受光エリ
アを設け、さらに、上記受光エリアを含めた範囲
で投光させる投光器を備え、受光エリア内の被検
出体の存在を、投光器の投光を受ける被検出体の
反射光を２つの受光器が同時に受光したとき、こ
れら受光器の出力信号より検出する構成としたこ
とを特徴とする光学検出装置。２周波数または波長の異なるパルス光、あるい
は、位相を異ならしめたパルス光を予め定めた投
光角度で投光する２つの投光器を備えると共に、
これら投光器の各々の投光範囲を重合させて各々
の投光器に共通する所定範囲の投光エリアを設
け、さらに、上記投光エリアを含めた範囲の受光
角度を有する受光器を備え、投光エリア内の被検
出体の存在を、２つの投光器が投光するパルス光
を共に受けた被検出体の反射光を上記受光器が受
光したとき、２つの投光器のパルス光に相応する
受光器の出力信号より検出する構成としたことを
特徴とする光学検出装置。