JPH0627867B2 - Reflective photoelectric switch - Google Patents
Reflective photoelectric switchInfo
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- JPH0627867B2 JPH0627867B2 JP63279377A JP27937788A JPH0627867B2 JP H0627867 B2 JPH0627867 B2 JP H0627867B2 JP 63279377 A JP63279377 A JP 63279377A JP 27937788 A JP27937788 A JP 27937788A JP H0627867 B2 JPH0627867 B2 JP H0627867B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動ドアの開閉制御等に用いられる反射型光
電スイッチに関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reflective photoelectric switch used for automatic door opening / closing control and the like.
自動ドアの開閉制御における人体検出センサとして、従
来から焦電素子を用いたセンサが使用されている。これ
は、人体が検出エリアに侵入したときの温度変化を検出
することにより、人体の侵入検知を行なっている。A sensor using a pyroelectric element has been conventionally used as a human body detection sensor in opening / closing control of an automatic door. This detects the intrusion of the human body by detecting the temperature change when the human body enters the detection area.
一方、特開昭52−135779号公報や特開昭61−
233386号公報には、発光素子から複数本の光ビー
ムを投射し、これら反射光をフォトダイオードや半導体
光位置検出素子で検出することにより、物体や人体の検
出を一定の検知エリアで行う反射方式の技術が開示され
ている。On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-135779 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-
Japanese Patent No. 233386 discloses a reflection method in which a plurality of light beams are projected from a light emitting element and the reflected light is detected by a photodiode or a semiconductor light position detection element to detect an object or a human body in a certain detection area. Is disclosed.
前者の焦電方式は、検知エリアにおいて所定時間内の温
度変化を検知する動体検知方式であり、一定の広い範囲
での物体(人体)検知が行えるものの以下に示すような
問題点があった。第1は、人体が検知エリアに侵入し、
そこで所定時間以上にわたって静止していると、検知不
能となることである。第2は、熱源を有する人体と異な
り、台車等の周囲温度と変わらないものが検知エリアに
侵入したときには、これを検知できないことである。第
3は、検知エリア内に太陽光を吸収するマット等が設置
されている場合には、これが熱を持つことになるので、
そこに風が吹いたりするとマットの温度が所定時間内に
変化し、これにより誤動作することである。The former pyroelectric method is a moving object detection method that detects a temperature change within a predetermined time in a detection area, and can detect an object (human body) in a certain wide range, but has the following problems. First, the human body invades the detection area,
Therefore, if it remains stationary for a predetermined time or longer, it becomes impossible to detect it. Secondly, unlike a human body having a heat source, when an object having the same ambient temperature as a trolley enters the detection area, it cannot be detected. Third, if a mat that absorbs sunlight is installed in the detection area, it will have heat, so
If the wind blows there, the temperature of the mat changes within a predetermined time, which causes malfunction.
また、後者の反射方向のセンサでは、上記の焦電方式の
問題点は解決できるものの、下記のような問題点があっ
た。まず、特開昭52−135779号公報では、物体
が侵入したときの受光素子による受光量レベルの低下に
より物体の侵入を検知しているため、センサへの供給電
圧が低下したり、発光素子や受光素子の特性が劣化する
と、物体が侵入しなくとも受光素子の受光量レベルが変
化して誤検知することとなり、また、基準対象物表面の
反射率が変化すると、受光量が低下して誤検知すること
があった。Further, the latter sensor in the reflection direction can solve the above-mentioned problems of the pyroelectric method, but has the following problems. First, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-135779, since an intrusion of an object is detected due to a decrease in the level of light received by the light receiving element when the object intrudes, the supply voltage to the sensor is reduced or the light emitting element or If the characteristics of the light-receiving element deteriorate, the light-receiving level of the light-receiving element changes even if an object does not enter, resulting in erroneous detection. There was something to detect.
一方、特開昭61−233386号公報では、複数の発
光素子を時分割で点灯させ、各々の時分割されたタイミ
ングで反射光の入射位置を1個の半導体位置検出器で検
出しているため、各々の時分割のタイミングごとに入射
位置演算をすることが必要になる。このため、位置演算
の回路に高速動作が要求されるだけでなく、複数の発光
素子の時分割点灯と位置演算が全て終了した後に、これ
ら複数の位置演算結果から改めて物体の侵入の有無をマ
イクロコンピュータで判定しなければならなかった。On the other hand, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-233386, a plurality of light emitting elements are turned on in a time division manner, and the incident position of the reflected light is detected by one semiconductor position detector at each time division timing. , It is necessary to calculate the incident position at each time division timing. Therefore, not only is the position calculation circuit required to operate at high speed, but after the time-division lighting and position calculation of a plurality of light-emitting elements are all completed, the presence or absence of an object can be determined again from the results of these position calculations. It had to be judged by a computer.
そこで本発明は、人体が静止している場合にも検知する
ことができ、また人体以外のものが侵入したときにもこ
れを検知することができ、さらに太陽光の照射などによ
って温度変化があつたときにも誤動作することなく、し
かも構成が簡単で安定して動作するようにした反射型光
電スイッチを提供することを目的とする。Therefore, the present invention can detect even when the human body is stationary, and can detect even when something other than the human body has entered, and there is a change in temperature due to sunlight irradiation. It is an object of the present invention to provide a reflection type photoelectric switch which has a simple structure and operates stably without malfunctioning even when it is turned on.
本発明に係る反射型光電スイッチは、所定の基準対象物
に対し2本のスリット状にビーム光を投射する投光手段
と、ビーム光の反射光束を投光手段に対してビーム光の
スリット方向と直交する方向に所定距離はなれた位置で
2本のスリット状スポットに集光させる集光手段と、ス
リット方向と直交する方向で互いに隣接した第1および
第2の受光部と、スリット方向と直交する方向で互いに
隣接した第3および第4の受光部からなるそれぞれ独立
した3つの受光部を有し、前記第1、第2、第3及び第
4の受光部からそれぞれ光電流IA1′IB1′I
A2′IB2が得られるように2本のスリット状スポッ
トの集光位置に配設した受光素子と、光電流IA1′I
B1′IA2′IB2の変化にもとづき基準対象物の前
面側に検知対象物が侵入したことを検知する検知手段と
を備え、受光素子は基準対象物からの反射光束を受光し
ているときに光電流がIA1≒IB1′IA2≒IB2
となるように位置決めされ、検知手段は光電流がIA1
>IB1となり、かつIA2>IB2となったときに検
知対象物が侵入したと判定することを特徴とする。A reflection type photoelectric switch according to the present invention includes a light projecting unit that projects a beam of light in two slits on a predetermined reference object, and a reflected light beam of the beam of light with respect to the projecting unit in a slit direction of the beam of light. Converging means for condensing into two slit-shaped spots at a position separated by a predetermined distance in the direction orthogonal to the first and second light receiving portions adjacent to each other in the direction orthogonal to the slit direction, and orthogonal to the slit direction. The three photodetectors, which are independent of each other in the direction, are provided, and the photocurrents I A1 ′ I from the first, second, third, and fourth photodetectors are independent of each other. B1 ' I
A2 ′ I B2 is obtained, and a light receiving element arranged at the focusing position of two slit-shaped spots, and a photocurrent I A1 ′ I
When the light receiving element receives the reflected light flux from the reference object, the light receiving element includes a detection means for detecting that the detection object has entered the front side of the reference object based on the change of B1 ′ I A2 ′ I B2 . The photocurrent is I A1 ≈I B1 ′ I A2 ≈I B2
So that the photocurrent is I A1
> I B1 and I A2 > I B2 , it is determined that the detection target object has entered.
ここで、投光手段は2個の光源と、これら光源の配設方
向と直交する方向に軸を有するシリンドリカルレンズと
を含んで構成してもよく、互いに平行な方向に複数の発
光素子を配列して構成された二群の光源を有するように
してもよい。Here, the light projecting means may be configured to include two light sources and a cylindrical lens having an axis in a direction orthogonal to the arrangement direction of these light sources, and a plurality of light emitting elements are arranged in parallel directions. You may make it have two groups of light sources comprised by this.
本発明によれば、スリット状(帯状)にビーム光が投射
され、スリット状スポットとして受光素子に集光され
る。ここで互いに隣接するペアの受光部(第1と第2の
受光部、第3と第4の受光部)の出力光電流は、定常時
にはペア同士で略同一となるようにされているので、物
体が前面に侵入するとペアの受光部の出力光電流が略同
一ではなくなり、従って、このエリアへの人体等の侵入
は受光素子の光電流の変化により検知される。従って、
台車等の周囲温度と同一温度の物体についても、人体と
同様に検知できるだけでなく、太陽光の照射による基準
対象物の温度変化があったときにもこれを誤検知したり
することがない。According to the present invention, the beam light is projected in a slit shape (strip shape) and is condensed on the light receiving element as a slit spot. Here, the output photocurrents of the pair of light receiving portions (first and second light receiving portions, third and fourth light receiving portions) that are adjacent to each other are set to be substantially the same between the pairs during steady operation. When an object enters the front surface, the output photocurrents of the light receiving portions of the pair are not substantially the same, so that the intrusion of a human body or the like into this area is detected by the change of the photocurrent of the light receiving element. Therefore,
An object having the same temperature as the ambient temperature, such as a trolley, can be detected in the same manner as a human body, and is not erroneously detected even when the temperature of the reference object changes due to sunlight irradiation.
さらに、基準対象物の反射率が変化したり、発光素子の
発光量が変化したときにも、誤検知することはない。さ
らに、ペアの受光部からの出力光電流の比のみで判定で
き、高速の位置演算をする必要もない。Further, even when the reflectance of the reference object changes or the amount of light emitted from the light emitting element changes, false detection will not occur. Furthermore, the determination can be made only by the ratio of the output photocurrents from the pair of light receiving portions, and there is no need to perform high-speed position calculation.
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の実施例に係る反射型光電スイッチの全
体構成図である。図示の通り、抵抗R1,R2およびコ
ンデンサCで光源L1,L2の電源部10が形成され、
これは光源L1,L2のアノード端子に接続されてい
る。光源L1,L2のカーソード端子にはトランジスタ
Q1,Q2が接続され、タイミングT1,T2で光源L
1,L2を交互にパルス点燈できる様になっている。光
源L1,L2の発光光束は、投光レンズ1により基準対
象物である床(または地面)3の上に集光されている。
また、この集光光束はシリンドリカルレンズ2により、
第1図の紙面に対して垂直方向に光束が所定の角度θに
拡げられている。言いかえれば、基準対象物である床
(または地面)3にはタイミングT1,T2で2本のス
リット光が交互に照射されていることになる。照射用ス
リット光を形成する方法としては、シリンドリカルレン
ズ3を使用する代りに、光源L1,L2を紙面に対して
垂直方向に複数の発光ダイオードを2列に並べて構成し
てもよい。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a reflective photoelectric switch according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the power source unit 10 of the light sources L 1 and L 2 is formed by the resistors R 1 and R 2 and the capacitor C,
This is connected to the anode terminals of the light sources L 1 and L 2 . Transistors Q 1 and Q 2 are connected to the cathode terminals of the light sources L 1 and L 2 , and the light sources L 1 and L 2 are connected at timings T 1 and T 2.
1 and L 2 can be alternately pulsed. The luminous fluxes of the light sources L 1 and L 2 are condensed by the light projecting lens 1 on the floor (or the ground) 3 which is the reference object.
Further, this condensed light flux is made by the cylindrical lens 2.
A light beam is spread at a predetermined angle θ in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. In other words, the floor (or the ground) 3, which is the reference object, is alternately irradiated with two slit lights at timings T 1 and T 2 . As a method for forming the slit light for irradiation, instead of using the cylindrical lens 3, the light sources L 1 and L 2 may be configured by arranging a plurality of light emitting diodes in two rows in a direction perpendicular to the paper surface.
第2図および第3図は、このような光源L1,L2の配
設方法を示している。すなわち、第2図では2個の光源
L1,L2に対してシリンドリカルレンズ2が組み合さ
れ、基準対象物3に対して図中にハッチングで示すスリ
ット状の領域にビーム光が投射されている。これに対
し、第3図に示す例では、それぞれ複数の発光素子を各
一列に配設して2個(2群)の光源L1,L2が形成さ
れている。そして、シリンドリカルレンズは設けられて
いない。この場合には、基準対象物においてスポッがハ
ッチングで示すように並ぶことになり、実質的にスリッ
ト状のビーム光の投射が可能になっている。ひれらによ
り、実質的に2本の線光源が形成され、投光レンズ1に
より対象物上にスリット光を投映することができる。実
際には、第3図のような線光源方式を用いた方が、照射
強度を大きくできるので、安定した侵入物体の検知か可
能となる。2 and 3 show a method of arranging such light sources L 1 and L 2 . That is, in FIG. 2 , the cylindrical lens 2 is combined with the two light sources L 1 and L 2 , and the beam light is projected onto the reference object 3 in a slit-shaped region indicated by hatching in the drawing. There is. On the other hand, in the example shown in FIG. 3, a plurality (two groups) of light sources L 1 and L 2 are formed by arranging a plurality of light emitting elements in each row. And, a cylindrical lens is not provided. In this case, the spots are arranged on the reference object as shown by hatching, and it is possible to project the beam light having a substantially slit shape. The fins form substantially two linear light sources, and the light projecting lens 1 can project slit light onto an object. Actually, since the irradiation intensity can be increased by using the linear light source method as shown in FIG. 3, it is possible to stably detect the intruding object.
基準対象物である床(または地面)3で反射された光束
は、投光レンズ1に対してスリット状のビーム光のスリ
ット方向と直交する方向に間隔Bだけ離れた位置の受光
レンズ4により、独立した4つの受光部を持つ受光素子
5上にスリット状に集光される。ここで、4つの受光部
は第1図に示すように、スリット方向と直交する方向に
互いに隣接して設けられている。基準対象物である床
(または地面)3に照射されている2本のスリット光
が、検知対象物である台車または人体によって遮られて
いない状態で、受光素子5の4つの受光部(第1、第
2、第3及び第4の受光部)で生成された光電流をそれ
ぞれIA1′IB1′IA2およびIB2とする時に、
IA1≒IB1、IA2≒IB2の条件が成り立つ様
に、受光素子5を第1図に示す矢印方向に移動させて調
整する。The light beam reflected by the floor (or the ground) 3 which is the reference object is received by the light receiving lens 4 at a position separated from the light projecting lens 1 by a distance B in the direction orthogonal to the slit direction of the slit-shaped beam light. The light is condensed in a slit shape on the light receiving element 5 having four independent light receiving portions. Here, as shown in FIG. 1, the four light receiving portions are provided adjacent to each other in the direction orthogonal to the slit direction. In the state where the two slit lights irradiating the floor (or the ground) 3 which is the reference object are not blocked by the dolly or the human body which is the detection object, the four light receiving parts (first part) of the light receiving element 5 are provided. , Second, third and fourth light receiving portions) I A1 ' I B1' I A2 and I B2 , respectively,
The light-receiving element 5 is moved and adjusted in the arrow direction shown in FIG. 1 so that the conditions of I A1 ≈I B1 and I A2 ≈I B2 are satisfied.
すなわち、第1図に実線で示すように、基準対象物3で
反射された2本の光束のうちの1本の光束は、光電流が
IA1となる第1の受光部と、IB1となる第2の受光
部との間に入射し、もう一方の光束は、光電流がIA2
となる第3の受光部と、IB2となる第4の受光部との
間に入射する。この結果、反射した光束の光量が、光源
L1,L2の発光量の変化や基準対象物3の表面反射率
により変化した場合も、上記IA1≒IB1及びIA2
≒IB2の関係は保たれることになる。That is, as shown by the solid line in FIG. 1, one of the two light fluxes reflected by the reference object 3 has a first light receiving portion whose photocurrent is I A1 and I B1 . Is incident on the other light flux, and the other light flux has a photocurrent of I A2.
The light is incident between the third light receiving portion that becomes I B2 and the fourth light receiving portion that becomes I B2 . As a result, even when the light amount of the reflected light flux changes due to changes in the light emission amounts of the light sources L 1 and L 2 and the surface reflectance of the reference object 3, the above I A1 ≈I B1 and I A2
The relationship of ≈I B2 is maintained.
従って、基準対象物である床3に薄いマットなどが置か
れた場合には反射光量は変化するが、光電流の状態は、 IA1≒IB1、IA2≒IB2 に保たれて変化しない。従って、床面が汚れたり薄いマ
ット等が敷かれたりして反射光量が変化してもこれに反
応しないことから自動ドアは開閉せず、誤動作を生じな
い。Therefore, when a thin mat or the like is placed on the floor 3 which is the reference object, the amount of reflected light changes, but the state of the photocurrent does not change because I A1 ≈I B1 and I A2 ≈I B2. . Therefore, even if the floor surface becomes dirty or a thin mat is laid and the amount of reflected light changes, the automatic door does not open and close and malfunction does not occur.
次に、検知対象物として第1図に2点鎖線で示す台車
(または人体)6が2本のスリット光の照射エリアに侵
入すると、反射光束は点線の光路を経て、受光レンズ4
により集光されて受光素子5に入射する。この時、光電
流の状態は IA1≒IB1、IA2≒IB2 の状態から IA1>IB1、IA2>IB2 の状態に変化する。そこで、信号処理回路でこの変化量
を検知することにより、自動ドアの開閉制御を実行する
ことができる。Next, when a dolly (or a human body) 6 shown by a chain double-dashed line in FIG. 1 as an object to be detected enters the irradiation area of the two slit lights, the reflected light flux passes through the optical path of the dotted line and the light receiving lens 4
The light is collected by and is incident on the light receiving element 5. At this time, the state of photocurrent changes from the state of I A1 ≈I B1 , I A2 ≈I B2 to the state of I A1 > I B1 and I A2 > I B2 . Therefore, the signal processing circuit can execute the automatic door opening / closing control by detecting the amount of change.
第4図に上記実施例で用いる信号処理回路の一実施例を
示す。FIG. 4 shows an embodiment of the signal processing circuit used in the above embodiment.
光電流IA1′IB1′IA2およびIB2はオペアン
プU1〜U4で電流−電圧変換された後、交流成分のみ
が増幅される。さらに、オペアンプU5〜U8により反
転増幅され、差動アンプU9′U10によりIA1−I
B1、IA2−IB2の演算が実行される。この差動演
算出力はサンプルアンドホールド回路S1〜S4に転送
され、サンプルアンドホールド回路S1は、光源L1が
パルス点燈する直前の状態をサンプリングタイムSH1
でサンプリングしてホールドする。そしてサンプルアン
ドホール回路S2は、光源L1がパルス点燈している状
態をサンプリングタイムSH2でサンプリングしホール
ドする。同様にして、サンプリングアンドホールド回路
S3は光源L2がパルス点燈する直前、またはサンプリ
ングアンドホールド回路S4はパルス点燈状態を、それ
ぞれサンプリングタイムSH3,SH4でサンプリング
しホールドする。The photocurrents I A1 ′ I B1 ′ I A2 and I B2 are current-voltage converted by the operational amplifiers U 1 to U 4 , and then only the AC component is amplified. Further, it is inverted and amplified by the operational amplifiers U 5 to U 8 , and I A1 -I by the differential amplifier U 9 ′ U 10.
B1, operation of I A2 -I B2 is performed. This differential operation output is transferred to the sample and hold circuits S 1 to S 4 , and the sample and hold circuit S 1 sets the state immediately before the light source L 1 is pulsed to the sampling time SH1.
Sample and hold with. Then, the sample and hall circuit S 2 samples and holds the state in which the light source L 1 is pulsed at the sampling time SH2. Similarly, the sampling and holding circuit S 3 samples and holds the pulse lighting state immediately before the light source L 2 is pulsed, or the sampling and holding circuit S 4 samples and holds the pulse lighting state at sampling times SH3 and SH4, respectively.
差動アンプU11は2つのサンプルアンドホールド回路
S1,S2の出力差分を、また差動アンプU12はサン
プルアンドホールド回路S3,S4の出力差分を演算す
る。サンプルアンドホールド回路S1,S2,S3およ
びS4と差動アンプU11,U12により、外乱光成分
が重畳された光電流の中から信号成分(IA1−IB1
およびIA2−IB2)のみを抜き取ることができる。The differential amplifier U 11 calculates the output difference between the two sample and hold circuits S 1 and S 2 , and the differential amplifier U 12 calculates the output difference between the sample and hold circuits S 3 and S 4 . The sample-and-hold circuits S 1 , S 2 , S 3 and S 4 and the differential amplifiers U 11 and U 12 select the signal component (I A1 -I B1) from among the photocurrents on which the disturbance light component is superimposed.
And I A2 -I B2) can be withdrawn only.
この出力信号はアクティブフィルタU13,U14に入
力され、ここで高周波成分が除去される。すなわち、受
光素子5および各オペアンプから発生する雑音により、
演算出力の電圧値が変動する。これは、受光素子5から
得られる信号電流IA1′IB1′IA2およびIB2
が微弱な程、増幅のゲインを大きくしなければならない
ため、電圧の変動が大きくなるからである。そこで、演
算値の平均化を実行して安定化することにより、誤動作
のない確実な判定が可能となる。平均化された信号出力
IA1−IB1およびIA2−IB2はコンパレータC
1,C2により判定基準電圧Vref1およびVref2と比較
される。コンパレータC1,C2の出力はIA1≦I
B1およびIA2≦IB2の時にLOW状態となり、I
A1>IB1およびIA2>IB2の時にHIGH状態
となる。この判定出力はアンドゲートおよびオワーゲー
トに送られ、それぞれ出力信号OUT1,OUT2を得
ることができる。This output signal is input to active filters U 13 and U 14 , where high frequency components are removed. That is, due to the noise generated from the light receiving element 5 and each operational amplifier,
The voltage value of the calculation output fluctuates. This is because the signal currents I A1 ′ I B1 ′ I A2 and I B2 obtained from the light receiving element 5 are obtained.
This is because the weaker the value of, the larger the gain of amplification has to be, resulting in a larger voltage fluctuation. Therefore, by performing averaging of the calculated values to stabilize them, it is possible to make a reliable determination without malfunction. The averaged signal outputs I A1 -I B1 and I A2 -I B2 are comparator C
1 and C 2 are compared with the judgment reference voltages V ref1 and V ref2 . The outputs of the comparators C 1 and C 2 are I A1 ≤I
When B1 and I A2 ≤I B2 , the LOW state is set, and I
When A1 > I B1 and I A2 > I B2 , the state becomes HIGH. This judgment output is sent to the AND gate and the lower gate, and output signals OUT1 and OUT2 can be obtained respectively.
自動ドアの開閉制御に出力信号OUT1を使用すると、
2本のスリット光の両方が遮られた時のみドアが開くこ
とになる。これに対して、出力信号OUT2を使用した
場合には、2本のスリット光のどちらか一方が遮ぎられ
ればドアが開くことになる。従って、誤動作を防止する
ためには、信号OUT1を使用する方が有利である。When the output signal OUT1 is used for automatic door opening / closing control,
The door will open only when both of the two slit lights are blocked. On the other hand, when the output signal OUT2 is used, the door will open if either one of the two slit lights is blocked. Therefore, it is advantageous to use the signal OUT1 in order to prevent malfunction.
第5図は第1図および第4図に示す本発明の実施例の動
作を説明するためのタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 4.
光源L1は第5図に示すT1の一定周期でパルス点燈を
繰り返す。タイミングT1に同期して第4図に示す差動
アンプU9の演算出力IA1−IB1が変化し、サンプリン
グタイムSH1,SH2によってパルス点燈直前とパル
ス点燈時の状態がサンプリングされ、差動アンプU11
によりIA1−IB1の信号成分のみが抜き取られる。光源
L2は第5図に示すタイミングT2の一定周期で、タイ
ミングT1と同様にパルス点燈を繰り返す。タイミング
T1,T2は光源L1,L2が交互にパルス点燈を繰り
返すようにこれらを制御し、従って光源L1,L2が同
時に点燈することはない。以下、同様にIA2−IB2の変
化成分のみがサンプリングタイムSH3,SH4てサン
プリングされ、信号成分のみが抜き取られる。The light source L 1 repeats pulse lighting at a constant cycle of T 1 shown in FIG. The operation outputs I A1 -I B1 of the differential amplifier U 9 shown in FIG. 4 change in synchronism with the timing T 1 , and the states immediately before the pulse lighting and at the time of the pulse lighting are sampled by the sampling times SH1 and SH2. Differential amplifier U 11
Thus, only the signal component of I A1 -I B1 is extracted. The light source L 2 repeats the pulse lighting at the fixed cycle of the timing T 2 shown in FIG. 5, similarly to the timing T 1 . The timings T 1 and T 2 control the light sources L 1 and L 2 so that the light sources L 1 and L 2 alternately repeat the pulse lighting, so that the light sources L 1 and L 2 do not light simultaneously. Thereafter, similarly, only the change component of I A2 −I B2 is sampled at the sampling times SH3 and SH4, and only the signal component is extracted.
なお、実施例においては、例えば光源L1およびL2の
パルス点燈動作における繰り返し周波数は1〔kHz〕、
パルス幅は30〔μsec〕に設定し、アクティブフィル
タU13,U14のカットオフ周波数は10〔Hz〕に設
定すればよい。これにより、平均化後の出力電圧のリッ
プル(バラつき幅)は平均化前のリップルの約10分の
1におさえることができ、安定した判定が実行できるこ
とになる。In the embodiment, for example, the repetition frequency in the pulse lighting operation of the light sources L 1 and L 2 is 1 [kHz],
The pulse width may be set to 30 [μsec], and the cutoff frequencies of the active filters U 13 and U 14 may be set to 10 [Hz]. As a result, the ripple (variation width) of the output voltage after averaging can be suppressed to about 1/10 of the ripple before averaging, and stable determination can be executed.
本発明では、ペアとなっている受光部の出力光電流IA1
とIB1およびIA2とIB2が、互いに同一か、異なってい
るかを判定するだけであるので、高速で光源L1,L2
を時分割パルス点灯させたとしても、簡単な回路によっ
て安定した判定が実行できるのである。In the present invention, the output photocurrent I A1 of the pair of light receiving portions is
And I B1 and I A2 and I B2 are only determined to be the same or different from each other, so that the light sources L 1 and L 2 can be driven at high speed.
Even if the time-division pulse is turned on, stable determination can be executed by a simple circuit.
以上、詳細に説明した通り本発明では、スリット(帯
状)にビーム光が投射され、このエリアへ人体等の侵入
は受光素子の光電流の変化により検知される。従って、
人体が静止している場合にも検知することができ、また
人体以外のものが侵入したときにもこれを検知すること
ができ、さらに太陽光の照射などで温度変化があったと
きにも誤動作することがでない。As described above in detail, in the present invention, the beam light is projected on the slit (belt), and the intrusion of the human body or the like into this area is detected by the change of the photocurrent of the light receiving element. Therefore,
It can detect even when the human body is stationary, and can detect when something other than the human body has entered, and it also malfunctions when there is a temperature change due to sunlight irradiation. There is nothing to do.
本発明の反射型光電スイッチを自動ドアの開閉制御に応
用すれば、従来の焦電方式では不可能であった台車等の
検出が可能となる。By applying the reflection type photoelectric switch of the present invention to the opening / closing control of the automatic door, it becomes possible to detect a dolly or the like, which is impossible with the conventional pyroelectric system.
また、従来の反射方式で生じていた誤検知が防止でき
る。すなわち、発光素子や受光素子が劣化したり、ある
いは床等の基準対象物に汚れ等が付着したり、マット等
が置かれたりした場合にも誤動作を起こすことがない。In addition, it is possible to prevent erroneous detection that occurs in the conventional reflection method. That is, even if the light emitting element or the light receiving element is deteriorated, or the reference object such as the floor is contaminated with dirt or the mat is placed, no malfunction occurs.
さらに、信号処理回路を簡単にして、高速の時分割点灯
を行ったとしても、安定した動作を保証することができ
る。Further, even if the signal processing circuit is simplified and high-speed time division lighting is performed, stable operation can be guaranteed.
第1図は、本発明の実施例に係る反射型光電スイッチの
全体構成を示す図、第2図および第3図は、光源の配設
例を示す斜視図、第4図は、実施例に係る信号処理回路
の回路図、第5図は、信号処理回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。 1……投光レンズ、2……シリンドリカルレンズ、3…
…基準対象物(床)、4……受光レンズ、5……受光素
子、6……検知対象物(台車)、L1,L2……光源。FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of a reflection type photoelectric switch according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are perspective views showing an example of arrangement of a light source, and FIG. 4 is related to the embodiment. A circuit diagram of the signal processing circuit and FIG. 5 are timing charts showing the operation of the signal processing circuit. 1 ... Projection lens, 2 ... Cylindrical lens, 3 ...
... reference object (floor), 4 ...... light receiving lens, 5 ...... light receiving element, 6 ...... sense target (truck), L 1, L 2 ...... source.
Claims (5)
にビーム光を投射する投光手段と、 前記ビーム光の反射光束を前記投光手段に対して前記ビ
ーム光のスリット方向と直交する方向に所定距離はなれ
た位置で2本のスリット状スポットに集光させる集光手
段と、 前記スリット方向と直交する方向で互いに隣接した第1
および第2の受光部と、前記スリット方向と直交する方
向で互いに隣接した第3および第4の受光部とからなる
それぞれ独立した4つの受光部を有し、前記第1、第
2、第3及び第4の受光部からそれぞれ光電流IA1′
IB1′IA2′IB2が得られるように前記2本のス
リット状スポットの集光位置に配設した受光素子と、 前記光電流IA1′IB1′IA2′IB2 の変化にも
とづき前記基準対象物の前面側に検知対象物が侵入した
ことを検知する検知手段とを備え、 前記受光素子は前記基準対象物からの反射光束を受光し
ているときに前記光電流がIA1≒IB1′IA2≒I
B2となるように位置決めされ、 前記検知手段は前記光電流がIA1>IB1となり、か
つIA2>IB2となったときに前記検知対象物が侵入
したと判定する ことを特徴とする反射型光電スイッチ。1. A light projecting means for projecting a light beam in the form of two slits on a predetermined reference object; and a reflected light beam of the light beam orthogonal to the slit direction of the light beam with respect to the light projecting means. Focusing means for focusing light into two slit-shaped spots at a position separated by a predetermined distance in the direction in which the first and second directions are adjacent to each other in the direction orthogonal to the slit direction.
And a second light receiving portion and four independent light receiving portions each including a third light receiving portion and a fourth light receiving portion which are adjacent to each other in a direction orthogonal to the slit direction, and each of the first, second and third light receiving portions. And the photocurrent I A1 ′ from the fourth light receiving unit, respectively.
I B1 ′ I A2 ′ I B2 is obtained so as to obtain I B1 ′ I A2 ′ I B2, and a change in the photocurrent I A1 ′ I B1 ′ I A2 ′ I B2. A detection unit that detects that a detection target has entered the front side of the reference target, and the photocurrent is I A1 ≈ when the light receiving element receives the reflected light flux from the reference target. I B1 ′ I A2 ≈I
B2 , the detection means determines that the detection target has entered when the photocurrent is I A1 > I B1 and I A2 > I B2. Type photoelectric switch.
源の配設方向と直交する方向に軸を有するシリンドリカ
ルレンズとを含んで構成される請求項1記載の反射型光
電スイッチ。2. The reflection type photoelectric switch according to claim 1, wherein the light projecting means includes two light sources and a cylindrical lens having an axis in a direction orthogonal to a direction in which the light sources are arranged.
点灯駆動する駆動回路を含んで構成される請求項2記載
の反射型光電スイッチ。3. The reflection type photoelectric switch according to claim 2, wherein the light projecting means includes a drive circuit for driving the two light sources in a time division manner.
の発光素子を配列して構成された二群の光源を有する請
求項1記載の反射型光電スイッチ。4. The reflection type photoelectric switch according to claim 1, wherein the light projecting means has two groups of light sources configured by arranging a plurality of light emitting elements in directions parallel to each other.
点灯駆動する駆動回路を含んで構成される請求項4記載
の反射型光電スイッチ。5. The reflection type photoelectric switch according to claim 4, wherein the light projecting means includes a drive circuit for driving the two groups of the light sources in a time division manner.
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- 1988-11-07 JP JP63279377A patent/JPH0627867B2/en not_active Expired - Fee Related
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