JPH09133551A

JPH09133551A - 状態監視装置及び該装置に用いるセンサ

Info

Publication number: JPH09133551A
Application number: JP31372495A
Authority: JP
Inventors: Tatsuyuki Maekawa; 立行前川; Masaki Yoda; 正樹依田; Kotaro Tanaka; 幸太郎田中; Yoshikazu Matsubayashi; 義和松林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】多数の監視対象がある場合にシンプルな構成
で、経済的な装置とする。【解決手段】センサ２０は光伝送路４１である光ファ
イバで、複数個が連鎖状に接続され、光伝送路４１の両
端には光検出器４２が接続され、光検出器４２のそれぞ
れの出力側は信号処理手段４５に接続されている。監視
対象物体２がセンサ２０とＬＥＤ４６との間を通過する
際に生じる光強度信号の一時的な減少、増大は、連鎖の
両端に向かって伝達され、経路長に依存した時間遅れを
もってそれぞれの光検出器４２に到達する。信号処理手
段４５では、２つの信号のレベル変化量、レベル変化の
タイミング差から変化の生じたセンサ２０の同定を行
い、当該センサ２０の位置における監視対象物体２の通
過事象を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的、機械的等
の２値情報から物体の位置や通過を含めた物体の状態変
化を知ることができ、一般産業分野のみならず、非産業
分野でも広く利用される状態監視装置及び該装置に用い
るセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々の機械、装置、機器等の監視
・制御のために、物体の位置や通過の状態の検知が広く
行われている。この状態監視のためのセンサとしてリミ
ットスイッチや各種の近接センサ、光インタラプト型セ
ンサなどが多く用いられている。

【０００３】例えば、図２８に示すように、中空の管１
の中を監視対象物体２が移動しており、ある定位置にお
いて、監視対象物体２が通過したかどうかを検出するた
めの装置がある。この場合に中空の管１の側面に取付け
られた透明な窓３の外側の一方から投光手段４により光
を透過させ、その光を他方の窓３の外側に設置した受光
部５で受ける方法が、多く用いられる。この受光部５か
らの信号は、一般に、それぞれ独立した電気ケーブル６
で信号集約装置７に集めて処理するように構成されてい
る。

【０００４】一方、可動部のある機械装置において、監
視対象物体の在荷や位置確認のために、多くの場合２値
情報監視が行われる。例えば、図２９に示すように支持
台１０に取付けられたレール１１の上を監視対象物体２
が動き、レール１１の終端付近に接近したことを検知し
て停止させると共に、レール１１の端まで行き着いてし
まったときには装置にインターロックがかかるようにな
っている場合について考える。

【０００５】監視対象物体２が金属の場合には、多くは
近接センサ１２を使用して、レール１１の端には、イン
タロック用リミットスイッチ１３を設け、近接センサ１
２には、センサアンプ１４が必要であり、このセンサア
ンプ１４の出力情報やインタロック用リミットスイッチ
１３の出力情報はそれぞれ１対１で電気ケーブル６によ
って信号集約装置７へ集められる。この信号集約装置７
の内部には、一般に、これら入力信号に基づいて制御す
る機能が設けられていたり、あるいは、さらに、次の装
置への伝送機能が設けられていたりする構成となつてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図２８および図２９で
説明したセンシングおよび伝送方式は、ＦＡセンサとし
ては一般的に広く使用されているものであるが、これら
はいずれもセンシング部分と、センサアンプや信号集約
装置とを１対１にケーブルで接続するものであり、監視
対象が多い場合にはそのケーブル数や部品点数が増大
し、状態監視装置自体のコストとシステム設置工事のコ
ストの増大につながり好ましくない。

【０００７】そこで、本発明はセンサ自体の構成を簡素
化すると共に、複数のセンサをシンプルに接続可能とし
て監視対象物体が多くてもコストアップに結び付かない
状態監視装置及び該装置に用いるセンサを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、投光
された入射光を監視対象物体の位置や通過に応じて状態
変化させて出射する出射手段と、該出射手段よりの出射
光を軸と垂直方向に受けて対応する蛍光を軸方向から放
出させる波長シフト光ファイバーとを設けるようにした
ものである。以上の構成により、監視対象物体の状態変
化に応じた蛍光が波長シフト光ファイバーから出力でき
波長シフト光ファイバーが簡単な構成であるのでセンサ
自体を簡素化でき経済的であると共に、多数のセンサを
用いるときに蛍光の伝送が少ない伝送路により実現でき
る。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載のセンサ
において、出射手段は、入射光を波長シフト光ファイバ
ーへ照射する一方、入射光を直接監視対象物体によって
遮断し、あるいは、入射光を監視対象物体に連動する物
体によって間接的に遮断させる手段のいずれかにより、
監視対象物体の位置や通過に応じて波長シフト光ファイ
バーへの入射光を状態変化させるものである。以上の構
成により、監視対象物体の位置や通過に応じた蛍光の状
態変化を出力できる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１記載のセンサ
において、出射手段は、監視対象物体の位置や通過に基
づいて投光手段の発光状態を変化させ波長シフト光ファ
イバーへの入射光を状態変化させるものである。以上の
構成により、監視対象物体の位置や通過によって間接的
に投光手段の発光状態が変化し、この状態変化に応じて
蛍光が出力できる。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１記載のセンサ
において、出射手段は、入射光として監視対象物体自体
に設ける発光体からの光、あるいは、投光手段に設ける
発光体からの光、若しくは、室内光を含む自然光のいず
れかを用いるようにしたものである。以上の構成から、
多様な用途に適用することができる。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１記載のセンサ
において、波長シフト光ファイバーに出射光を集める透
明媒体および反射体を設けるようにしたものである。以
上の構成により、入射光の光量が大きくなり蛍光の光量
も大きくなるから効率を向上させることができる。

【００１３】請求項６の発明は、投光された入射光を監
視対象物体の位置や通過に応じて状態変化させて出射す
る出射手段と、該出射手段よりの出射光を軸し垂直方向
に受けて対応する蛍光を軸方向の端面から放出させる波
長シフト光ファイバーとを備えたセンサを１以上用い、
センサを光伝送路によって接続して蛍光の状態変化を伝
送する接続手段と、この接続手段による光伝送路の終端
に伝送された蛍光の状態変化を検知して光強度信号を出
力する光検出器とを設け、光強度信号の状態変化に基づ
いて監視対象物体の位置や通過状態を監視する情報を出
力する信号処理手段とを設けるようにしたものである。
以上の構成により、光伝送路によって１以上のセンサを
接続して各光強度信号の状態変化から監視対象物体の位
置や通過を把えることができる。

【００１４】請求項７の発明は、請求項６記載の状態監
視装置において、センサの波長シフト光ファイバーの片
端に光伝送路を接続して、光伝送路の終端に設けた光検
出器により、光強度信号を出力させるように接続する接
続手段、あるいは、センサの波長シフト光ファイバーの
両端にそれぞれ光伝送路を接続して光伝送路のそれぞれ
の終端に設けた光検出器により光強度信号を出力させる
ように接続する接続手段のいずれかを用いるようにした
ものである。以上の構成により、光伝送路の終端に設け
る光検出器から光強度信号が得られ監視対象物体をどの
ように監視するかに応じて適切な光伝送路を形成するこ
ができ、シンプルな伝送路とすることができ、経済的で
ある。

【００１５】請求項８の発明は、請求項６記載の状態監
視装置において、複数のセンサを配設し、それぞれの波
長シフト光ファイバーの両端に光伝送路によって直列に
接続して構成する直列接続体を形成し、該直列接続体の
両終端に設ける光検出器から光強度信号を出力させるよ
うに接続する接続手段を用いるようにしたことである。
以上の構成により、複数のセンサを直列に光伝送路で接
続できるからセンサ毎に各光伝送路を設けるのに比べ極
めて接続が簡素にでき、経済的にできる。

【００１６】請求項９の発明は、請求項６記載の状態監
視装置において、１以上のセンサを配設し、それぞれの
波長シフト光ファイバーの両端に光伝送路によって直列
に接続して構成する直列接続体を複数設け、それぞれの
直列接続体の両終端に設ける光検出器から光強度信号を
出力させるように接続する接続手段を用いるようにした
ものである。以上の構成により、複数のセンサを直列に
光伝送路で接続し、これを複数設けて光検出器に接続で
きるから複数のセンサの接続が全体に簡素に、かつ、経
済的にでき、従来のように複雑となることを回避するこ
とができる。

【００１７】請求項１０の発明は、請求項６記載の状態
監視装置において、複数のセンサを配設し、それぞれの
波長シフト光ファイバーの端面を光伝送路によって直列
に接続して構成する直列接続体を形成し、該直列接続体
のいずれか一方の端部に設ける光検出器から光強度信号
を出力させるように接続する接続手段を用いるようにし
たことである。以上の構成により、複数のセンサに対し
て１つの光検出器のみで光強度信号を出力することがで
きる。

【００１８】請求項１１の発明は、請求項６記載の状態
監視装置において、光検出器により得られる複数の光強
度信号のレベル変化や光強度信号の微分値に基づいて対
比する変化発生時刻差を求め、光強度信号の変化の発生
源であるセンサを同定する信号処理手段を設けるように
したものである。以上の構成により、複数のセンサに対
して１つの光伝送路で接続しても、複数のセンサに位置
に応じた光強度信号からそれぞれのセンサの同定と監視
対象物体の位置や通過を把握できる。

【００１９】請求項１２の発明は、請求項６記載の状態
監視装置において、光検出器から出力されるそれぞれの
光強度信号の変化量の差を求め、対比する変化量の差か
ら光強度信号の変化の発生源であるセンサを同定する信
号処理手段を設けるようにしたものである。以上の構成
により、複数のセンサに対して１つの光伝送路で接続し
ても、複数のセンサのそれぞれを同定し、さらに、監視
対象物体の位置や通過状態を把握できる。

【００２０】請求項１３の発明は、請求項６記載の状態
監視装置において、光検出器により得られるそれぞれの
光強度信号がパルス状に変化する場合に、対比するパル
ス状の変化のタイミング差に基づいて光強度信号の発生
源であるセンサを同定する信号処理手段を設けるように
したものである。以上の構成により、入射光がパルス光
である場合にも、光強度信号の変化からセンサを同定す
ることができる。

【００２１】請求項１４の発明は、請求項６記載の状態
監視装置において、所定位置に配置された複数のセンサ
のそれぞれに同期してパルス状の入射光を照射し、光検
出器により得られる同期したそれぞれパルス状の光強度
信号をまとめて時系列パルスデータを作成し、時系列パ
ルスデータに基づいてそれぞれのセンサを同定すると共
に、それぞれのセンサに対応する監視対象物体の位置や
通過に関する情報を出力する信号処理手段を設けるよう
にしたものである。以上の構成により、時系列パルスデ
ータからセンサを同定し、監視対象物体の位置や通過状
態を知ることができる。

【００２２】請求項１５の発明は、複数配置されるセン
サの波長シフト光ファイバーの前面にそれぞれのセンサ
を識別可能とするための固有形状のスリットを１以上設
け、該スリットを介して入射光を波長シフト光ファイバ
ーへ出射させ、光検出器により得られるそれぞれの光強
度信号のスリットに応じた状態変化からセンサを同定す
ると共に、監視対象物体の位置や通過の情報を出力する
信号処理手段を設けるようにしたものである。以上の構
成により、固有形状のスリットによってセンサを同定し
監視対象物体の位置や通過状態を知ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１乃至図１２は、本発明の実施
の形態を示す単一のセンサの構成図である。

【００２４】図１は、センサに関する第１実施の形態で
ある光遮断型のセンサ２０を示し、光遮断型のセンサ２
０は、出射手段である投光手段２１と波長シフト光ファ
イバー２２とから構成され、図示するように所定の位置
に対向するように配置されている。

【００２５】波長シフト光ファイバー２２は、投光手段
２１から放出される光の検出・集光手段として用いてお
り、波長シフト光ファイバー２２は蛍光体を含む円柱状
ライトガイド、あるいは、その蛍光体をコア材に含む光
ファイバの双方を意味するものである。そして、投光手
段２１から放出される光の波長帯が波長シフト光ファイ
バー２２の吸収波長帯と一致しているように構成してい
る。

【００２６】まず、通常、投光手段２１から光が波長シ
フト光ファイバー２２へ照射されて光を吸収している間
は、波長シフト光ファイバー２２の両端では光の吸収に
対して放出による蛍光が観測される。投光手段２１から
の光を監視対象物体２が遮り、波長シフト光ファイバー
２２に光が照射されなくなると、光の吸収がなくなり、
波長シフト光ファイバー２２の両端での発光が中断され
る。この結果から、波長シフト光ファイバー２２の端面
からの光強度を観測すれば、入射光の遮断状態を検知す
ることができる。

【００２７】ここで、波長シフト光ファイバー２２につ
いて一例を示すと、波長シフト光ファイバー２２は、図
２および図３に示す如く、丸状の収納ケース２２ａの筒
状縁の両側に光コネクタ２２ｂが取付けられており、光
コネクタ２２ｂの内側に波長シフトファイバー２２ｃが
架設されるように設けられ、底壁および側壁に後述する
反射材２２ｄが設けられ、さらに、収納ケース２２ａの
前面には、透明のアクリル等を用いた入射窓２２ｅが形
成され、出射手段から図３に示すように入射光Ａ（図示
矢印）が入力するようになっている。

【００２８】波長シフトファイバー２２ｃは、一般に、
図４に示すように蛍光体を含むコア２２ｃ１とコア２２
ｃ１を覆うクラッド２２ｃ２とからなる極細のファイバ
ーで構成され、入射光を吸収してファイバーの両端面か
ら入射光の波長より長い波長の蛍光を放出する特性を持
っている。そして、コア２２ｃ１は、クラッド２２ｃ２
より屈折率を大きくしてファイバーの両端へ蛍光が集め
られるようになっている。また、図５に示すように、蛍
光体を含むコア２２ｃ１のみでコア２２ｃ１の周囲を空
気Ｂによって代替するものもあり、本発明の実施の形態
では、いずれの場合でも適用することができる。

【００２９】このように監視対象物体２の移動、位置、
在荷等をこの光の遮断と関連づけられるように出射手段
によって投光手段２１と波長シフト光ファイバー２２と
を配置し、物体の位置や通過等の状態を検知することが
できる。上記したように波長シフト光ファイバー２２
は、受光面である一方、発光面も持ち形状を任意に作成
でき、取付け等が極めて容易である等の特性があり、こ
れを用いたセンサ２０は小型でシンプルで、かつ、安価
で信頼性のあるものができる。特に、後述する光伝送路
との接続が簡単にできる。

【００３０】図６は、センサに関する第２実施の形態で
あるセンサ２０Ａを示し、機械遮断型のセンサ２０Ａ
は、出射手段である投光手段２１と光遮断器２３を備
え、さらに、波長シフト光ファイバー２２を備えて構成
され、これらが所定の位置関係となるように配置されて
いる。

【００３１】具体的には、投光手段２１からの光が波長
シフト光ファイバー２２へ照射されるように配置し、そ
の光を光遮断器２３で幾何学的に遮断できるような手段
を設ける。監視対象物体２の移動、位置、在荷等により
光遮断器２３が働くようにしておく。

【００３２】この構成により、通常、投光手段２１から
光が波長シフト光ファイバー２２へ照射され光の吸収が
されている間、波長シフト光ファイバー２２の両端で
は、光の再放出による蛍光が出力される。この状態で監
視対象物体２の移動等によって光遮断器２３が投光手段
２１からの光を遮断すると、波長シフト光ファイバー２
２の光の吸収が中断され蛍光の放出が中断される。

【００３３】このように光検出手段として、前述の波長
シフト光ファイバー２２を用い、センサ２０Ａの第１実
施の形態と同様、何らかの方法により波長シフト光ファ
イバー２２に対して投光する投光手段２１を含み、その
投光された光を物体に連動した、あるいは、物体の移動
により引き起こされた何らかの機械的、幾何学的変化に
より遮るようにし、波長シフト光ファイバー２２の端面
から放出される光の状態変化を検知することで、物体の
位置や通過等の状態を検知することができる。

【００３４】図７は、センサに関する第３実施の形態で
あって、センサ２０Ｂは電気開閉型のセンサを示し、セ
ンサ２０Ｂは出射手段である投光手段２１と電源２４と
電気接点２５とを備え、さらに、波長シフト光ファイバ
ー２２を備えて構成され、投光手段２１は波長シフト光
ファイバー２２に光学的に効率よく光を照射するように
配置されている。

【００３５】本発明の実施の形態は、センサに関する第
１および第２実施の形態とは異なり、投光手段２１の発
光をオン・オフする電気接点２５が監視対象物体２によ
り機械的に開閉されるようになっている。電気接点２５
は投光手段２１と電源２４とを接続する回路の一部を開
閉する。

【００３６】以上の構成で、通常、電気接点２５がオフ
のとき投光手段２１から投光がされず、監視対象物体２
が移動等して電気接点２５がオンとなると、投光手段２
１の発光がされ、この結果、波長シフト光ファイバー２
２への光の吸収がされ、蛍光の放出がされる。この場合
も、センサに関する第１および第２実施の形態と同様
に、波長シフト光ファイバー２２の端面から放出される
光の状態変化を検知することで、物体の位置や通過等の
状態を検知することができる。

【００３７】図８は、センサに関する第４実施の形態で
あって、センサ２０Ｃは光−電気開閉型のセンサを示
し、センサ２０Ｃは出射手段である投光手段２１と電源
２４と第２投光手段２６と光−電気開閉器２７とを備
え、さらに、波長シフト光ファイバー２２を備えて構成
され、投光手段２１は波長シフト光ファイバー２２に対
して効率よく光を照射するように配置されている。

【００３８】投光手段２１は電源２４と接続されてお
り、この回路の一部を光−電気開閉器２７で開閉するよ
うになっている。この光−電気開閉器２７は、自身照射
された光に反応して開閉動作を行うものであり、一般的
な光電スイッチ類、例えば、フォトトランジスタ等を適
用することができる。また、スイッチ自体の抵抗値によ
り投光手段２１から放出される光強度を変える手段とし
て、光伝導素子、例えば、ＣｄＳ等を用いてもよい。

【００３９】この光−電気開閉器２７への照射光源とし
て第２投光手段２６を用意し、通常、第２投光手段２６
からの光が光−電気開閉器２７に照射されている場合は
投光手段２１は光を出力するものとする。あるいは、逆
に、第２投光手段２６からの光が光−電気開閉器２７に
照射されている場合、投光手段２１は光を出力させない
ように接続してもよい。いずれの場合にも、第２投光手
段２６からの光が遮断された、あるいは、光量が減少し
た場合には、光−電気開閉器２７の開閉状態が変わり、
投光手段２１の光のオン・オフ状態が反転するようにし
ている。

【００４０】以上の構成で、第２投光手段２６から光−
電気開閉器２７に対して照射される光が物体に連動し、
あるいは、物体の移動により引き起こされた何らかの機
械的、幾何学的変化により遮られると、光−電気開閉器
２７の開閉状態が変化し、投光手段２１の発光または中
断状態が変わり、最終的に波長シフト光ファイバー２２
の端面から放出される光の状態に変化が生じる。従っ
て、この光の状態変化を検知することで、物体の位置や
通過等の状態を検知することができる。

【００４１】図９は、センサに関する第５実施の形態で
あって、センサ２０Ｄは監視対象物発光型のセンサを示
し、出射手段を兼ねる発光監視対象物２Ａと波長シフト
光ファイバー２２とから構成されている。

【００４２】第５実施の形態では、センサの第１乃至第
４実施の形態のように投光手段を設ける代わりに、発光
監視対象物２Ａ自身が発光し、発光監視対象物２Ａによ
って放出する光が波長シフト光ファイバー２２により吸
収されるようになっている。発光監視対象物２Ａが連続
的に光を放出している場合には、この発光監視対象物２
Ａと波長シフト光ファイバー２２との位置関係から波長
シフト光ファイバー２２の放出光の変化が観察される。
また、常時発光するものでない場合には、波長シフト光
ファイバー２２の視野角内における発光監視対象物２Ａ
からの発光状態から波長シフト光ファイバー２２の放出
光の変化が観察される。この結果、発光監視対象物２Ａ
の位置や通過が波長シフト光ファイバー２２の端面から
放出される光の状態変化により検知可能である。

【００４３】図１０は、センサに関する第６実施の形態
であって、センサ２０Ｅは自然光等を利用したセンサを
示し、監視対象物体２が通過する管１に上下に対向して
２個の窓３を形成して自然光等が下部へ出射するように
出射手段を備え、波長シフト光ファイバー２２により受
光するように構成されている。

【００４４】この場合に、投光手段として、発光ダイオ
ードやレーザ光源、その他の発光素子、発光体が利用で
きる。これに加え、特別な光源装置を用いずに、室内光
や太陽光等の自然光として利用することも可能である。
受光部分として波長シフト光ファイバー２２を設け、自
然光を効率よく取込む向きに窓３を配置する。図１０は
中空の管１の内部を監視対象物体２が通過することを監
視するセンサシステムの一部であるが、管１の両端に設
けられた窓３を透過する光の遮断で通過を検知するもの
である。通常、監視対象物体２がない場合には自然光が
波長シフト光ファイバー２２に照射されて波長シフト光
ファイバー２２から放出光が観察される。一方、監視対
象物体２が波長シフト光ファイバー２２への照射光を遮
ると、波長シフト光ファイバー２２からの放出光が中断
される。従って、波長シフト光ファイバー２２からの放
出光の変化から監視対象物体２の位置や通過が検出でき
る。なお、この例のみならず、他の停止、在荷等を含む
状態監視にも適用可能である。

【００４５】図１１は、センサの第７実施の形態であっ
て、センサ２０Ｆは出射手段である投光手段２１とレン
ズ２８と光伝送路２９とライトガイド３０とレンズ３１
とミラー３２とレンズ３３と光伝送路３４とを備え、さ
らに、反射体３５を有する波長シフト光ファイバー２２
を備えて構成している。

【００４６】投光手段２１として必ずしも直接光源を設
置する必要はなく、光源からの光を伝送するものとし
て、ライトガイドあるいは光ファイバ等を単独に、ある
いは組み合わせて用いることができる。図１１の例では
投光手段２１が発光ダイオードやレーザ光源である場合
を示しており、レンズ２８で収束させて光伝送路２９に
入射させている。

【００４７】この投光手段２１から出射する光を、例え
ば、断面積を拡げる役目を果たすライトガイド３０を通
し、レンズ３１により光を平行光線に近づける。この光
線をミラー３２で向きを変えて照射する。ミラー３２と
レンズ３１の間を監視対象物体２が通過するとしてその
光を再びレンズ３３で収束させて光伝送路３４により波
長シフト光ファイバー２２Ａまで導く構成である。これ
らのレンズ等の組合せはセンサに対応して適宜構成でき
る。

【００４８】波長シフト光ファイバー２２には、反射材
料３６が設けられ照射効率を高めるようになっている。

【００４９】図１２は、センサの第８実施の形態であっ
て、センサ２０Ｇは波長シフト光ファイバー２２に加え
て波長シフト光ファイバー２２を透明媒体３７に埋め込
んで構成している。

【００５０】反射材料３６による反射体３５と波長シフ
ト光ファイバー２２の間には空気層ばかりではなく、図
１２に示すように、透明媒体３７の中に波長シフト光フ
ァイバー２２を埋め込み、この透明媒体３７の周囲の必
要箇所に反射材料３６を配置した反射体３５を設置して
いる。これにより、波長シフト光ファイバー２２への照
射効率を更に高めることができる。

【００５１】次に、図１３乃至図１８は、本発明の接続
手段に関する実施の形態である。

【００５２】図１３は、接続手段に関する第１の実施の
形態であって、接続手段４０は単一のセンサと接続する
形態を示し、センサ２０の波長シフト光ファイバー２２
に光伝送路４１を介して光検出器４２に接続して構成し
ている。なお、光伝送路４１には、ライトガイド（コア
材）またはコア材とクラッドとを有する光ファイバーが
用いられる。

【００５３】この第１の実施の形態では、センサに関す
る第１乃至第８の実施の形態に適用でき、このセンサ２
０の波長シフト光ファイバー２２の片端に光伝送路４１
であるライトガイドあるいは光ファイバを接続し、その
光伝送路４１の終端に光検出器４２を設ける。これによ
り、センサに関する第１乃至第８実施の形態に適用して
光の状態変化を検出して監視対象物体の位置や通過の状
態を監視できる。

【００５４】図１４は、接続手段に関する第２の実施の
形態であって、接続手段４０Ａは単一のセンサ２０を接
続し、波長シフト光ファイバー２２の両端にそれぞれ光
伝送路４１を接続してそれぞれ光検出器４２に接続して
構成している。

【００５５】この構成では、センサ２０の波長シフト光
ファイバー２２へ入光した光が両端から放出光として出
力され、それぞれの光伝送路４１であるライトガイドあ
るいは光ファイバを放出光が通過して、双方の光伝送路
４１の終端に配置される光検出器４２へ到達する。この
結果、波長シフト光ファイバー２２の放出光がそれぞれ
の光検出器４２により検知され、それぞれの光の変化状
態から監視対象物体の位置や通過が検知できる。

【００５６】図１５は、接続手段に関する第３の実施の
形態であって、接続手段４０Ｂは複数のセンサ２０を接
続したもので、センサ２０が光伝送路４１によって直列
接続され両端に光検出器４２を設けて構成している。

【００５７】この構成では、３つのセンサ２０の波長シ
フト光ファイバー２２の両端からの放出光がそれぞれ同
じ光伝送路４１を通過して光伝送路４１の両端に設ける
光伝送路４１へ到達する。それぞれの光伝送路４１で
は、それぞれの放出光の変化状態から監視対象物体の位
置や通過が検知できる。例えば、中央のセンサ２０から
の蛍光は、図示左回りと右回りと双方の光伝送路４１を
経てそれぞれの光伝送路４１へ到達できる。

【００５８】図１６は、接続手段の第４の実施の形態で
あって、接続手段４０Ｃはそれぞれのセンサ２０の波長
シフト光ファイバー２２の両端にそれぞれ光伝送路４１
を接続してそれぞれの光伝送路４１の両端に対応して光
検出器４２に接続し、光検出器４２に対してセンサ２０
が並列に接続され構成している。

【００５９】この構成によれば、各センサ２０の波長シ
フト光ファイバー２２の両端からの放出光がそれぞれ光
伝送路４１を介して光検出器４２へ到達し、光検出器４
２によって放出光の変化状態から監視対象物体の位置や
通過が検知できる。なお、光検出器４２は必ずしも１個
の光電変換素子で構成されるばかりでなく、複数個、あ
るいは、１個の素子に複数の独立した有感部分を含むア
レイ状のものも使用することができる。

【００６０】図１７は、接続手段の第５の実施の形態で
あって、接続手段４０Ｄはセンサ２０を複数個用いて、
これらの内１つ以上を直列に伝送路４１により接続した
ものを１組の直列接続体とし、この直列接続体を複数組
用いて、１組の光検出器４２に対して複数組を並列に接
続するように構成している。

【００６１】この構成によれば、複数個のセンサ２０を
直列に用いた光伝送路４１からは、それぞれの放出光が
光検出器４２へ到達して光の変化状態が検知される一
方、単一のセンサ２０を用いた光伝送路４１からの光の
変化が光検出器４２により検知される。

【００６２】図１８は、接続手段の第６の実施の形態で
あって、接続手段４０Ｅは複数のセンサ２０の接続した
もので、複数のセンサ２０が光伝送路４１であるライト
ガイドあるいは光ファイバで連鎖状（直列）に接続し、
その片端を光検出器４２に接続して構成している。

【００６３】前述した図１５では、直列接続された複数
のセンサ２０の両端に光伝送路４１を介して１組の光検
出器４２に接続していたが、この実施の形態のように連
鎖状の片側のみに光検出器４２を設け、もう一方の端面
は無反射、遮光処理を施しておくことによって、片方の
光検出器４２だけで、光の状態変化を検出する。

【００６４】図１９乃至図２４は、本発明の信号処理手
段に関する実施の形態を示すものである。

【００６５】図１９は、信号処理手段に関する第１の実
施の形態を示す波形であって、１組の光検出器４２で得
られたそれぞれの光強度信号のレベル、あるいは微分を
することにより変化を検知し、その変化発生の時刻差か
ら光強度信号の変化の発生したセンサ２０の位置を同定
するように構成している。

【００６６】まず、１組の光検出器４２で得られたそれ
ぞれの光強度信号の変化をレベルの変化タイミングによ
り検知する。この光の状態変化は、レベルの変化や微分
値の監視により検知することができる。この状態変化の
検知は両端の光検出器４２へファイバ長の差、すなわ
ち、経路長差に依存した伝搬遅延時間後に現れることに
着目して行われる。

【００６７】例えば、図１９に示すように上段と下段に
それぞれの光検出器４２からの波形があり、上段と下段
との波形について今Δｔ１時間の差があった場合、この
伝搬時間差と光伝送路中の光速を用いることで、変化の
発生元であるセンサ２０を同定できる。また、光の増減
方向により状態変化の内容を認識できる。

【００６８】図の例では時間の経過に従って光が減少す
る方向であり、センサに関する第１実施の形態では、光
が遮断された状態を示す。また、図中、次に発生した光
が増大する方向の状態変化についても、変化の発生タイ
ミング差Δｔ２から波長シフト光ファイバー２２の位置
が同定できる。上記発生タイミング差Δｔ１とΔｔ２の
値が異なる場合には、発生位置、すなわち、状態変化の
あったセンサが別の異なるセンサであることを表す。

【００６９】図２０は、信号処理手段に関する第２の実
施の形態であって、１組の光検出器４２で得られたそれ
ぞれの光強度信号の変化量の差から光強度信号の変化の
発生したセンサ２０の位置を同定するように構成してい
る。

【００７０】すなわち、第２実施の形態は光強度信号の
レベルの変化の大きさは、センサ２０から両端に接続し
た光検出器４２までの経路長や接続センサ数で決まる損
失によりそれぞれ異なることに着目したものである。

【００７１】図２０は上段と下段に２つの光検出器４２
の出力の例を示すもので、ある１つの変化に対して、そ
れぞれレベル変化量が−ｉ１、−ｉ２である場合、光が
遮られる変化が｜ｉ１−ｉ２｜の損失差が生じる位置に
あるセンサ２０で発生したことになる。図２０の後方の
例では、さらに、光が増大する方向の状態変化が｜ｉ３
−ｉ４｜の損失差が生じる位置で発生したことを表して
いる。

【００７２】図２１は、信号処理手段に関する第３の実
施の形態であって、各センサ２０からの蛍光がパルス状
である場合、１組の光検出器４２で得られたパルス状の
変化、レベルの変化のタイミング差から光を受けた波長
シフタの位置を同定するように構成している。

【００７３】この第３の実施の形態では、各センサ２０
からの蛍光がパルス状である場合、１組の光検出器４２
で得られたパルス状の変化のタイミング差により、信号
の発生元であるセンサ２０を同定することができる。

【００７４】図２１では上段と下段に２つの光検出器４
２で得られる出力の例を示したもので、波長シフト光フ
ァイバー２２に投光される光がパルス状であると光検出
器４２の出力が光パルスで信号処理手段により処理さ
れ、光パルスのタイミングを検出し、その時間差から信
号の発生元であるセンサ２０を同定することができる。
図２１に示す信号の検出時間差をｔ１、ｔ２として表
し、この時間が異なることは発生元が異なることを表し
ている。

【００７５】図２２は、信号処理手段の第４の実施の形
態であって、センサ２０において光が同時、あるいは、
センサ位置により一定の遅延をもって、同期してパルス
状に投光される投光手段を備え、検出器出力において、
投光パルス１個当たりから得られる各センサの時系列パ
ルス列データの有無から波長シフト光ファイバー２２の
受光が遮断されているか否かを判定可能に構成してい
る。

【００７６】図示するように、光検出器４２の出力例を
示す全ての投光手段２１は完全同期していると仮定し、
最上段に示したパルスで駆動されるものとする。これに
より、全てのセンサ２０の波長シフト光ファイバー２２
からパルスの蛍光が放出されるが、これらは、１つの光
検出器４２に着目すると、到達するまでの経路長の差が
あるため少しづつ時間遅れを伴う。

【００７７】従って、図示する２段目以下に示すよう
に、光検出器４２から遠いものほど後に到達することに
なり、結果的には５段目に示すように１つの投光パルス
に対して時系列のパルス列が観測される。このパルス列
の中で、投光パルスを受けていない波長シフト光ファイ
バー２２がある場合には、そのセンサ２０に相当するパ
ルスが欠けることになる。この結果、投光パルス列の状
態から各センサ２０の波長シフト光ファイバー２２によ
る発光状態を検知することができる。

【００７８】なお、光検出器４２は、最低１つあればよ
く、いずれの接続手段においてもこの信号処理の手法を
適用することができる。また、２つの光検出器４２の信
号を用いる場合には、２つの信号の重ね合わせ、２つの
伝搬時間差を利用した位置識別法の併用等を行うことが
できる。

【００７９】図２３および図２４は、信号処理手段の第
５の実施の形態であって、各センサ２０において光が照
射状態から遮断状態、あるいは、その逆になる場合の遷
移過程に応じた光強度信号の変化から、変化の発生した
センサ２０を同定するように構成している。

【００８０】図２３の例では、光伝送路４１の接続され
た波長シフト光ファイバー２２の上面に、波長シフト光
ファイバー２２の長手方向を分割するスリット４３が設
けられている。上部から投光手段２１により光が照射さ
れており、投光手段２１とスリット４３との間に監視対
象物体２が通過する事象を検出するものである。

【００８１】今スリット４３の開口と開口との間隔に応
じて、物体が通過するに従って光検出器４２では、図２
４に示すような光強度信号の変化が上段に観測される。
この上段の変化を微分したものが下段に示されている。
この場合に、スリット４３の開口幅、間隔、開口部分の
数をそれぞれセンサ２０毎に識別可能なように組合わせ
ておけば、一連の状態遷移のパターンから、複数のセン
サの内で変化が発生したセンサ２０を同定することがで
きる。

【００８２】図２５乃至図２７は、本発明の状態監視装
置の実施の形態を示す構成図である。

【００８３】図２５は、状態監視装置の第１の実施の形
態であって、中空の管１の内部を監視対象物体２が通過
したことを検出する状態監視装置を示している。管１の
壁には必要に応じて光が透過できるように窓３が対面し
て設置されている。この窓３の一方からＬＥＤ点灯装置
４４により駆動されるＬＥＤ４６が設置されており、Ｌ
ＥＤ４６による光が管１の内部に窓３を通して投光され
るようになっている。投光された光は、監視対象物体２
が窓３の前を遮っていない場合には、もう片方の窓３の
外側に設置されたセンサ２０の波長シフト光ファイバー
２２に到達するようになっている。

【００８４】センサ２０は光伝送路４１である光ファイ
バで、複数個が連鎖状に接続され、光伝送路４１の両端
には光検出器４２が接続され、光検出器４２のそれぞれ
の出力側は信号処理手段４５に接続されている。

【００８５】この構成で、ＬＥＤ４６が点灯されている
場合には、監視対象物体２がセンサ２０とＬＥＤ４６と
の間を通過する間に生じる光強度信号の一時的な減少、
増大は、連鎖の両端に向かって伝達され、経路長に依存
した時間遅れをもってそれぞれの光検出器４２に到達す
る。信号処理手段４５では、２つの光強度信号のレベル
変化量、あるいはレベル変化のタイミング差から変化の
生じたセンサ２０の同定を行い、当該センサ２０位置に
おける監視対象物体２の通過事象を検出する。

【００８６】また、ＬＥＤ４６がパルス点灯されている
場合には、光検出器４２は片方のみで検出することが可
能であり、もう片方の光検出器４２は必ずしも必要とし
ない。この場合は、光伝送路４１の端面は遮光、無反射
処理等を施しておく。ＬＥＤ点灯装置４４は並列に接続
されている２つのＬＥＤ４６をパルス駆動しており、そ
れぞれのＬＥＤ４６は同時に、あるいは、一定の接続ケ
ーブルの遅れ時間を伴い点灯する。

【００８７】ここで、点灯周期は光検出器４２に対して
最も遠く接続されたセンサ２０からの光の伝搬遅延時間
より長く、かつ、監視対象物体２がセンサ２０とＬＥＤ
４６との間を通過する時間よりも充分短く設定するよう
にする。１つの点灯パルスにより発生する蛍光パルス信
号はセンサ２０と光検出器４２までの経路長で決まる伝
搬遅延時間をもって光検出器４２に到達する。この結
果、ＬＥＤ点灯装置４４により出力される１つのパルス
に対して、センサの数に対応したパルス列が光検出器４
２で検出される。監視対象物体２が通過している場合
は、当該センサ２０からは蛍光パルスが発生しないた
め、パルス列の中で当該センサ２０に相当するものが欠
ける。このパルス列中のパルスの有無により物体の通過
を検知する。

【００８８】また、連鎖片端のみに光検出器４２を設
け、片方を遮光、無反射処理とした接続形態の場合で
は、センサ２０の波長シフト光ファイバー２２に図２３
で述べたようなスリット４３を設けておく。１例として
は、等間隔に光をマスクする、あるいは、光をマスクし
ないようにするスリット４３を設け、このマスクの有無
を２進コード化することができる。あるいは、マスクし
ないスリット４３の数自体をセンサ２０毎に変えておく
ことも可能である。

【００８９】監視対象物体２が通過している間にスリッ
トの設定に応じ、図２４の例に挙げたような光の状態変
化が発生する。例えば、図示下段の微分により得られた
パルスが検出された場合、開口スリットの１つが遮断さ
れたことを表している。状態変化のパターンは、すなわ
ち、スリットのパターンに一致しているため、一連の変
化パターンから監視対象物体２が通過したセンサ２０を
同定することができる。

【００９０】図２６は、状態監視装置の第２実施の形態
であって、従来の機械式リミットスイッチの代替を目的
としたものである。ＬＥＤ点灯装置４４で点灯されるＬ
ＥＤ４６はセンサ２０と一体になっている。ＬＥＤ４６
とＬＥＤ点灯装置４４との間には機械的なリミットスイ
ッチ４７が設けられ、機械装置の一部である支持台４８
の上に敷かれたレール４９上を監視対象物体２が移動す
るようになっており、機械的にリミットスイッチ４７を
メイクしてしまった場合に機械装置のインタロックがか
かるようになっている。

【００９１】リミットスイッチ４７がメイクされるとＬ
ＥＤ４６へ通電され波長シフト光ファイバー２２へ投光
され、センサ２０の波長シフト光ファイバー２２の両側
から蛍光パルスが送り出される。センサ２０が光伝送路
４１である光ファイバで連鎖状に接続されている場合で
も、その連鎖両端の光の強度増加タイミング差を調べる
ことで、当該センサ２０を同定することができる。

【００９２】図２７は、状態監視装置の第３実施の形態
であって、開閉遮断器やその他の大電流の接点等におけ
る花火、放電の監視対象物体２Ｂとした例を示してお
り、連鎖状に光伝送路４１である光ファイバで接続され
たセンサ２０の視野範囲で波長シフト光ファイバー２２
の吸収波長帯に適合した光が発生した場合、連鎖両端に
設置された光検出器４２により、蛍光強度の変化発生の
タイミング差や変化量差から花火や放電を検出したセン
サ２０を同定することができる。

【００９３】以上説明した実施の形態によれば、複数の
２値のセンサを光ファイバ等により連鎖状に接続し、そ
の連鎖片端、あるいは、両端に設けた光検出器で連鎖内
に含まれる全てのセンサの情報を監視する多点監視が実
現でき、電気回路やケーブル量についてもセンサ毎に必
要であったものが著しく減少する。また、受動的な多点
測定手法を採用しているため、センサ分に多点、多重化
を実現するための特別な仕組みが不要であり、簡素なセ
ンサ構成とすることができ、この点においても簡素化に
よるコストダウンがなされると共に、信頼性を向上させ
ることができる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、監視対象物体の位置や通過に応じた蛍光が波長シ
フト光ファイバーから出力でき波長シフト光ファイバー
が簡単構成であるのでセンサ自体を簡素化することがで
きる。

【００９５】また、請求項２の発明は、入射光を直接監
視対象物体によって遮断し、あるいは、入射光を監視対
象物体に連動する物体によって間接的に遮断させるよう
にしたために監視対象物体の位置や通過に応じた蛍光の
状態変化を出力できる。

【００９６】また、請求項３の発明は、監視対象物体の
位置や通過によって間接的に投光手段の発光状態が変化
し、この状態変化に応じて蛍光が出力できる。

【００９７】また、請求項４の発明は、入射光として監
視対象物体自体に設ける発光体からの光、あるいは、投
光手段に設ける発光体からの光、若しくは、室内光を含
む自然光のいずれかを用いるようにしたために多様な用
途に適用することができる。

【００９８】また、請求項５の発明は、波長シフト光フ
ァイバーへの出射光を集める透明媒体と反射体とを設け
るようにしたために放出光の光量も大きくなるから効率
を向上させることができる。

【００９９】また、請求項６の発明は、１以上のセンサ
を光伝送路によって接続して蛍光の状態変化を伝送し、
光伝送路の終端に伝送された蛍光の状態変化を検知して
光強度信号を出力する光検出器を設けると共に、光強度
信号の状態変化に基づいて監視対象物体の位置や通過を
監視する情報を出力するようにしたために光強度信号の
状態変化から監視対象物体の位置や通過を把えることが
できる。

【０１００】また、請求項７の発明は、センサの波長シ
フト光ファイバーの片端、あるいは、両端に光伝送路を
接続して、光伝送路の終端に設けた光検出器により、光
強度信号を出力させるようにしたために監視対象物体を
どのように監視するかに応じて適切な光伝送路を接続す
るこができる。

【０１０１】また、請求項８の発明は、複数のセンサを
直列に光伝送路で接続できるからセンサ毎に各光伝送路
を設けるのに比べ極めて接続が簡素にでき経済的にでき
る。

【０１０２】また、請求項９の発明は、複数のセンサを
直列に光伝送路で接続し、これを複数設けて光検出器に
接続できるから複数のセンサの接続が全体に簡素に、か
つ、経済的にでき、従来のように複雑となることを回避
できる。

【０１０３】また、請求項１０の発明は、複数のセンサ
に対して１つの光検出器のみで光強度信号を出力するこ
とができ、経済的である。

【０１０４】また、請求項１１の発明は、複数のセンサ
に対して１つの光伝送路で接続しても、複数のセンサに
位置に応じた光強度信号からそれぞれのセンサの同定と
監視対象物体の位置や通過を把握できる。

【０１０５】また、請求項１２の発明は、複数のセンサ
に対して１つの光伝送路で接続しても、複数のセンサの
それぞれを同定し、さらに、監視対象物体の位置や通過
を把握できる。

【０１０６】また、請求項１３の発明は、入射光がパル
ス光である場合にも、光強度信号の変化からセンサを同
定することができる。

【０１０７】また、請求項１４の発明は、時系列パルス
データからセンサを同定し、監視対象物体の位置や通過
を知ることができる。

【０１０８】また、請求項１５の発明は、固有形状のス
リットによってセンサを同定し監視対象物体の位置や通
過を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサに関する第１の実施の形態を示
す構成図である。

【図２】図１に備える波長シフト光ケーブルーの一例を
示す外観図である。

【図３】図２の断面図である。

【図４】図２に備える波長シフト光ケーブルを示す第１
の説明図である。

【図５】図２に備える波長シフト光ケーブルを示す第２
の説明図である。

【図６】本発明のセンサに関する第２の実施の形態を示
す構成図である。

【図７】本発明のセンサに関する第３の実施の形態を示
す構成図である。

【図８】本発明のセンサに関する第４の実施の形態を示
す構成図である。

【図９】本発明のセンサに関する第５の実施の形態を示
す構成図である。

【図１０】本発明のセンサに関する第６の実施の形態を
示す構成図である。

【図１１】本発明のセンサに関する第７の実施の形態を
示す構成図である。

【図１２】本発明のセンサに関する第８の実施の形態を
示す構成図である。

【図１３】本発明の接続手段に関する第１実施の形態を
示す構成図である。

【図１４】本発明の接続手段に関する第２実施の形態を
示す構成図である。

【図１５】本発明の接続手段に関する第３実施の形態を
示す構成図である。

【図１６】本発明の接続手段に関する第４実施の形態を
示す構成図である。

【図１７】本発明の接続手段に関する第５実施の形態を
示す構成図である。

【図１８】本発明の接続手段に関する第６実施の形態を
示す構成図である。

【図１９】本発明の信号処理手段に関する第１実施の形
態を示す信号波形図である。

【図２０】本発明の信号処理手段に関する第２実施の形
態を示す信号波形図である。

【図２１】本発明の信号処理手段に関する第３実施の形
態を示す信号波形図である。

【図２２】本発明の信号処理手段に関する第４実施の形
態を示す信号波形図である。

【図２３】本発明の信号処理手段に関する第５実施の形
態を示す構成図である。

【図２４】図２３による信号波形図である。

【図２５】本発明の第１実施の形態である状態監視装置
を示す構成図である。

【図２６】本発明の第２実施の形態である状態監視装置
を示す構成図である。

【図２７】本発明の第３実施の形態である状態監視装置
を示す構成図である。

【図２８】従来の第１の状態監視装置を示す構成図であ
る。

【図２９】従来の第２の状態監視装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

２監視対象物体２Ａ発光監視対象物２０センサ２１投光手段２２波長シフト光ファイバー２３光遮断器２４電源２５電気接点２６第２投光手段２７光−電気開閉器４０接続手段４１光伝送路４２光検出器４３スリット４５信号処理手段４６ＬＥＤ４７リミットスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松林義和神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投光された入射光を監視対象物体の位置
や通過に応じて状態変化させて出射する出射手段と、該
出射手段よりの出射光を軸と垂直方向に受けて対応する
蛍光を軸方向から放出させる波長シフト光ファイバーと
を備えたことを特徴とするセンサ。
【請求項２】前記出射手段は、前記入射光を前記波長
シフト光ファイバーへ照射する一方、前記入射光を直接
監視対象物体によって遮断し、あるいは、前記入射光を
監視対象物体に連動する物体によって間接的に遮断させ
る手段のいずれかにより、監視対象物体の位置や通過に
応じて前記波長シフト光ファイバーへの入射光を状態変
化させることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項３】前記出射手段は、監視対象物体の位置や
通過に基づいて投光手段の発光状態を変化させ前記波長
シフト光ファイバーへの入射光を状態変化させることを
特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項４】前記出射手段は、前記入射光として監視
対象物体自体に設ける発光体からの光、あるいは、投光
手段に設ける発光体からの光、若しくは、室内光を含む
自然光のいずれかを用いることを特徴とする請求項１記
載のセンサ。
【請求項５】前記波長シフト光ファイバーに出射光を
集める透明媒体および反射体を設けることを特徴とする
請求項１記載のセンサ。
【請求項６】投光された入射光を監視対象物体の位置
や通過に応じて状態変化させて出射する出射手段と、該
出射手段よりの出射光を軸し垂直方向に受けて対応する
蛍光を軸方向の端面から放出させる波長シフト光ファイ
バーとを備えたセンサを１以上用い、前記センサを光伝
送路によって接続して前記蛍光の状態変化を伝送する接
続手段と、この接続手段による光伝送路の終端に伝送さ
れた前記蛍光の状態変化を検知して光強度信号を出力す
る光検出器とを設け、前記光強度信号の状態変化に基づ
いて前記監視対象物体の位置や通過状態を監視する情報
を出力する信号処理手段とを設けることを特徴とする状
態監視装置。
【請求項７】前記センサの波長シフト光ファイバーの
片端に光伝送路を接続して、光伝送路の終端に設けた光
検出器により、光強度信号を出力させるように接続する
接続手段、あるいは、前記センサの波長シフト光ファイ
バーの両端にそれぞれ光伝送路を接続して光伝送路のそ
れぞれの終端に設けた光検出器により光強度信号を出力
させるように接続する接続手段のいずれかを用いること
を特徴とする請求項６記載の状態監視装置。
【請求項８】複数のセンサを配設し、それぞれの波長
シフト光ファイバーの両端に光伝送路によって直列に接
続して構成する直列接続体を形成し、該直列接続体の両
終端に設ける光検出器から光強度信号を出力させるよう
に接続する接続手段を用いるようにしたことを特徴する
請求項６記載の状態監視装置。
【請求項９】１以上のセンサを配設し、それぞれの波
長シフト光ファイバーの両端に光伝送路によって直列に
接続して構成する直列接続体を複数設け、それぞれの直
列接続体の両終端に設ける光検出器から光強度信号を出
力させるように接続する接続手段を用いることを特徴と
する請求項６記載の状態監視装置。
【請求項１０】複数のセンサを配設し、それぞれの波
長シフト光ファイバーの端面を光伝送路によって直列に
接続して構成する直列接続体を形成し、該直列接続体の
いずれか一方の端部に設ける光検出器から光強度信号を
出力させるように接続する接続手段を用いるようにした
ことを特徴とする請求項６記載の状態監視装置。
【請求項１１】前記光検出器により得られる複数の光
強度信号のレベル変化や光強度信号の微分値に基づいて
対比する変化発生時刻差を求め、光強度信号の変化の発
生源であるセンサを同定する信号処理手段を設けること
を特徴とする請求項６記載の状態監視装置。
【請求項１２】前記光検出器から出力されるそれぞれ
の光強度信号の変化量の差を求め、対比する変化量の差
から光強度信号の変化の発生源であるセンサを同定する
信号処理手段を設けることを特徴とする請求項６記載の
状態監視装置。
【請求項１３】前記光検出器により得られるそれぞれ
の光強度信号がパルス状に変化する場合に、対比するパ
ルス状の変化のタイミング差に基づいて光強度信号の発
生源であるセンサを同定する信号処理手段を設けること
を特徴とする請求項６記載の状態監視装置。
【請求項１４】所定位置に配置された複数のセンサの
それぞれに同期してパルス状の入射光を照射し、光検出
器により得られる同期したそれぞれパルス状の光強度信
号をまとめて時系列パルスデータを作成し、時系列パル
スデータに基づいてそれぞれのセンサを同定すると共
に、それぞれのセンサに対応する監視対象物体の位置や
通過に関する情報を出力する信号処理手段を設けること
を特徴とする請求項６記載の状態監視装置。
【請求項１５】複数配置されるセンサの波長シフト光
ファイバーの前面にそれぞれのセンサを識別可能とする
ための固有形状のスリットを１以上設け、該スリットを
介して入射光を前記波長シフト光ファイバーへ出射さ
せ、光検出器により得られるそれぞれの光強度信号の前
記スリットに応じた状態変化からセンサを同定すると共
に、監視対象物体の位置や通過の情報を出力する信号処
理手段を設けることを特徴とする状態監視装置。