JPH09184889A - エリアセンサ - Google Patents

エリアセンサ

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JPH09184889A
JPH09184889A JP7352507A JP35250795A JPH09184889A JP H09184889 A JPH09184889 A JP H09184889A JP 7352507 A JP7352507 A JP 7352507A JP 35250795 A JP35250795 A JP 35250795A JP H09184889 A JPH09184889 A JP H09184889A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
reflecting
area sensor
light emitting
optical scanning
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Pending
Application number
JP7352507A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Fukui
亨 福井
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S K S KK
Original Assignee
S K S KK
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成によりエリアセンサの光走査ビー
ムが反射手段に対してずれているか否かを確認するエリ
アセンサを提供する。 【解決手段】 反射手段3の走査方向の両側近傍に確認
用パターン反射部15、16と、確認用パターン無反射
部18、19を設け、これらによる受光信号に基づいて
エリアセンサ1が正常に作動するか否かを確認する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、危険防止や防犯のため
にある領域(エリア)内に侵入した障害物、または侵入
者を検知するエリアセンサに関し、特には、光走査ビー
ムが反射手段に対して正常に作動しているかどうかを確
認する光軸調整手段を含むエリアセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に知られるエリアセンサの構造は、
光ビーム走査手段から走査される光ビームを検知領域を
横切って対向配置した反射手段により反射させ、この反
射した反射ビームを光ビーム走査手段側に設けた受光セ
ンサにより受けて検知領域内に何らかの物体が侵入した
ことを検知する。
【0003】上記したエリアセンサの一例を図6に示
す。エリアセンサ1は、投受光手段2aと反射手段3a
とを含む第1のエリアセンサ1aと、投受光手段2bと
反射手段3bとを含む第2のエリアセンサ1bを対向配
置させて光ビームをそれぞれ扇状に走査して略矩形の領
域をカバーしている。このような構成のエリアセンサ1
は、光ビームの走査可能な範囲を有効に利用して広範囲
の検知領域をカバーすることができる。また、反射手段
3a、3bは入射する光線に対して同一の方向に反射す
る性質を有するリフレクターなどが使用される。
【0004】
【発明が解決使用とする課題】しかしながら、上記した
エリアセンサを使用するためには、光走査ビームが反射
手段に対して所定の走査範囲になるようにエリアセンサ
1aとエリアセンサ1bの位置合わせを行なわなくては
ならない。光走査ビームが可視光線であったとしても目
視で位置合わせを行う場合、反射手段は入射する光走査
ビームに対して同一方向に反射され、また、光走査ビー
ムが高速で走査されているため、ほとんど目視すること
ができずに極めて調節作業が煩雑となる。図5に示すよ
うに光走査ビームが反射手段に対して斜めに走査してい
る場合、上記した理由により目視で位置調節することは
更に困難となる。
【0005】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成によりエリアセンサの光走査
ビームが反射手段に対してずれているか否かを確認する
ことが可能なエリアセンサを提供することを課題とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、検知領域の一方の側に投受光手段を、他方
の側に反射手段を配し、前記投受光手段が反射手段に対
して光走査ビームを走査し、反射手段により反射される
反射ビームを投受光手段が受光し、投受光手段による受
光信号の変化に基づき物体が検知領域内へ侵入したこと
を検知するエリアセンサにおいて、前記反射手段の端部
近傍に所定の長さの無反射部を設けたことを特徴とす
る。
【0007】また、検知領域の一方の側に投受光手段
を、他方の側に反射手段を配し、前記投受光手段が反射
手段に対して光走査ビームを走査し、反射手段により反
射される反射ビームを投受光手段が受光し、投受光手段
による受光信号の変化に基づき物体が検知領域内へ侵入
したことを検知するエリアセンサにおいて、前記エリア
センサの検知領域の確認手段として光走査ビームが走査
される方向に且つ前記反射手段の両側に無反射部および
反射部とからなる確認用パターンを設けたことを特徴と
する。
【0008】更に、前記確認用パターンおよび前記反射
手段のパターンに対応する信号を前記投受光手段が認識
し、前記信号に基づいて光走査ビームの光軸がずれてい
るか否かを確認する光軸調整手段を有することを特徴と
する。
【0009】
【作用】光源から射出される光ビームはスキャナミラー
に反射して扇状の光走査ビームを形成する。光走査ビー
ムは反射手段および反射部分によって入射した方向に対
して同一の方向に反射され、スキャナミラーおよび集光
レンズを介して受光センサに集光される。反射手段には
反射部分および無反射部分からなる確認用パターンが設
けられており、このパターンによる信号を受光センサが
受光し、この信号のパターンに基づいて光軸調節手段が
光軸を反射手段に沿って走査しているか否かを確認す
る。
【0010】
【実施例】本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明
する。尚、2組のエリアセンサを組み合わせて一つの装
置とするが、それぞれの構成は同一のため、一方のエリ
アセンサについて説明する。図1は本発明によるエリア
センサの一例を示すブロック図である。エリアセンサ1
は、ON/OFF制御が可能な光源12から射出される
光ビーム23をスキャナミラー9によって扇状の平面内
を移動するように走査させる光ビーム走査手段30と、
光ビーム走査手段30によって形成される光走査ビーム
14を入射した方向と同一の方向に反射させる反射手段
3と、反射手段3によって反射された反射ビーム13を
受光する受光回路5を含む受光手段31と、受光手段3
1から出力される受光信号21を演算処理して所定の範
囲の検知領域を形成するように制御する制御手段7と、
反射手段3に対して光走査ビームが正確に走査している
か否かを検知する光軸調整手段8とを有する。符号4は
スキャナミラー9を一定周期で振幅させるスキャナ制御
部であり、符号6は外部に制御結果を出力する出力手段
を示す。図示例では、エリアセンサ1が正常に作動する
か否かを確認するため、反射手段3の両端近傍に確認用
無反射部18、19を設け、反射手段3の端部を確認用
反射部15、16としている。
【0011】また、光ビーム走査手段30と受光手段3
1と制御手段7は、エリアセンサ1の装置本体の小型化
を達成させるため、投受光手段2として一つの筺体内に
一体的に設けられている。実施例では投光手段と受光手
段とを一体的に設けたがそれぞれ別々に設けても良い。
【0012】別の実施例として図2に示すように前記反
射手段3の走査方向の両側近傍に確認用パターン反射部
15、16と、確認用パターン無反射部18、19とを
それぞれ設けて、エリアセンサ1が正常に作動するか否
かを確認しても良い。図1、図2いずれの場合であって
もすくなくとも確認用パターン反射部の幅Xは反射手段
の幅Yより狭く設けられており、光走査ビームがなるべ
く斜めに走査されないように防止している。
【0013】上記した構成により本発明によるエリアセ
ンサ1の動作を説明する。光源12から射出される光ビ
ーム23をスキャナミラー9によって光走査ビーム14
に変換して走査させ、光走査ビーム14は反射手段3お
よび確認用反射部15、16に対して入射角度と同じ方
向に反射され、再びスキャナミラー9に反射ビーム13
として戻る。反射ビーム13は光源12とスキャナミラ
ー9との間に位置するハーフミラー11によって方向転
換され、集光レンズ10によって集光されて受光回路5
に到達する。スキャナ制御回路4はスキャナミラーの振
幅を検出し、この検出信号20を同期信号として制御手
段7に出力する。
【0014】制御手段7は、所定の範囲の検知領域とな
るように制御信号22によって光源12および受光回路
5を制御している。即ち、光走査ビームが所定の走査領
域となるように演算し、この結果により制御手段7が光
ビームの射出時間を制御し、光走査ビーム13が所定の
走査範囲の検知領域になるように反射手段3に向かって
走査する。また、検知領域の設定は制御手段7に設けら
れたキースイッチ入力により指示される。
【0015】制御手段7は、検出信号20を基準として
受光信号21を測定し、光軸調整手段8に出力してい
る。光軸調整手段8に入力されたデータに基づいて後述
する受光信号21のパターンの認識を行って光走査ビー
ムの14の光軸が反射手段3に対してずれているか否か
を出力手段を介して外部のモニターにモニター出力す
る。
【0016】図3に受光信号21によるパターン認識の
各種パターンを示す。図1に示すように光走査ビーム1
4は、A−B間を走査している。光走査ビーム14が反
射手段3、確認用パターン反射部15、16、確認用パ
ターン無反射部18、19に対して走査されているか否
かにより各種パターンの受光信号21が得られる。
【0017】図3における(a)は、光走査ビーム14
が反射手段3から完全にはずれている状態を示す。
(b)は、光走査ビーム14がAの位置で確認用パター
ン反射部16を通過して走査し、Bの位置で反射手段3
まで走査している状態を示す。(c)は、光走査ビーム
14がAの位置で確認用パターン反射部16まで走査
し、Bの位置で反射手段3まで走査している状態を示
す。(d)は、光走査ビーム14がAの位置で確認用パ
ターン無反射部19まで走査し、Bの位置で反射手段3
まで走査している状態を示す。(e)は、光走査ビーム
14がA、Bともに反射手段3上を走査している状態を
示す。(f)は、光走査ビーム14がAの位置で確認用
パターン反射部16を通過して走査し、Bの位置で確認
用パターン無反射部18まで走査している状態を示す。
(g)は、光走査ビーム14がAの位置で確認用パター
ン反射部16まで走査し、Bの位置で確認用パターン無
反射部18まで走査している状態を示す。(h)は、光
走査ビーム14がAの位置で確認用無反射部19まで走
査し、Bの位置で確認用パターン無反射部18まで走査
している状態を示す。(i)は、光走査ビーム14がA
の位置で反射手段3まで走査し、Bの位置で確認用パタ
ーン無反射部18まで走査している状態を示す。(j)
は、光走査ビーム14がAの位置で確認用パターン反射
部16を通過して走査し、Bの位置で確認用反射部15
まで走査している状態を示す。(k)は、光走査ビーム
14がAの位置で確認用パターン反射部16まで走査
し、Bの位置で確認用反射部15まで走査している状態
を示す。(l)は、光走査ビーム14がAの位置で確認
用パターン無反射部19まで走査し、Bの位置で確認用
パターン反射部15まで走査している状態を示す。
(m)は、光走査ビーム14がAの位置で反射手段3ま
で走査し、Bの位置で確認用パターン反射部15まで走
査している状態を示す。(n)は、光走査ビーム14が
Aの位置で確認用パターン反射部16を通過して走査
し、Bの位置で確認用パターン反射部15を通過して走
査している状態を示す。(o)は、光走査ビーム14が
Aの位置で確認用反射部16まで走査し、Bの位置で確
認用パターン反射部15を通過して走査している状態を
示す。(p)は、光走査ビームがAの位置で確認用パタ
ーン無反射部19まで走査し、Bの位置で確認用反射部
15を通過して走査している状態を示す。(q)は、光
走査ビーム14がAの位置で反射手段3まで走査し、B
の位置で確認用パターン反射部15を通過して走査して
いる状態を示す。
【0018】上記した各種パターンに基づいて反射手段
3に対して正常に光走査ビーム14が走査されているか
否かを検知する検知方法の一例として図4のフローチャ
ートを示す。図1で示したように光走査ビーム14はB
の位置でほぼ反射手段3に対して直角に走査され、Aに
向かって扇状に走査され、スキャナ制御回路4によって
一定の周期および振幅で走査されているので、検出信号
20によりAおよびBの位置を特定することができる。
また、反射手段3の長さよりも、確認用パターン反射部
15、16の長さは十分の短く設定されており、受光信
21の入光時間を測定することにより、確認用パターン
と検出用パターンとの区別が可能となる。このため、B
側の確認用パターン無反射部18が存在することと、A
側に確認用パターン無反射部19、確認用パターン反射
部16が存在することを認識すれば光軸調整の状態を知
ることができる。
【0019】ステップ1でAからBまでのスキャンによ
って入光を開始したデータ数Nを測定する。Nが2以上
であるならばすくなくともA、Bいずれかが合格とな
る。ステップ2でAからBまでのスキャンによってBの
直前に入光を開始したデータの入光時間P1を測定し、
ステップ3でAからBまでのスキャンによってP1デー
タの直前に入光を開始したデータの入光時間P2を測定
する。ステップ4でP1とP2を比較してP2がP1よ
り大きい場合、B側が合格となる。次いでステップ5で
Mを3としてNが同じ3であればA側も合格となる。
【0020】このようにB側の合否とA側の合否に連動
してモニター出力する。モニター出力は、例えばLED
表示器等、容易に確認することができる手段により構成
されている。また、光走査ビーム14がAからBにスキ
ャンされる間に入光を開始したデータの数が3を越えた
かをチェックすることにより検知領域内に物体が存在し
ていることを確認することができる。
【0021】
【発明の効果】検知領域の設定時に、光軸調整手段によ
りエリアセンサの投受光手段と反射手段との位置関係を
確認することができるため、エリアセンサの設置が不適
切な状態で設定することがない。また、物体の存在を検
知領域の設定時においても確認することができるため、
物体が検知領域に溜まった状態で検知領域を設定するこ
とが避けられ、不適切な状態で設定することがない。
【0021】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるエリアセンサの実施例の一例を
示すブロック図。
【図2】 本発明によるエリアセンサの反射手段を示す
ブロック図。
【図3】 本発明によるエリアセンサの受光信号の各種
パターンの波形を示す図。
【図4】 本発明によるエリアセンサの確認用パターン
の確認の手順を示すフローチャート図。
【図5】 光走査ビームが反射手段に走査している状態
の一例を示す図。
【図6】 従来例の一例を示す図。
【符号の説明】
1 エリアセンサ 1a、1b センサ 2、2a、2b 投受光手段 3、3a、3b 反射手段 4 スキャナ制御回路 5 受光回路 6 出力手段 7 制御手段 8 光軸調整手段 9 スキャナミラー 10 集光レンズ 11 ハーフミラー 12 光源 13 反射ビーム 14 光走査ビーム 15、16 確認用パターン反射部 18、19 確認用パターン無反射部 20 検出信号 21 受光信号 22 制御信号 23 光ビーム 30 光ビーム走査手段 31 受光手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検知領域の一方の側に投受光手段を、他
    方の側に反射手段を配し、前記投受光手段が反射手段に
    対して光走査ビームを走査し、反射手段により反射され
    る反射ビームを投受光手段が受光し、投受光手段による
    受光信号の変化に基づき物体が検知領域内へ侵入したこ
    とを検知するエリアセンサにおいて、前記反射手段の端
    部近傍に所定の長さの確認用パターン無反射部を設けた
    ことを特徴とするエリアセンサ。
  2. 【請求項2】 検知領域の一方の側に投受光手段を、他
    方の側に反射手段を配し、前記投受光手段が反射手段に
    対して光走査ビームを走査し、反射手段により反射され
    る反射ビームを投受光手段が受光し、投受光手段による
    受光信号の変化に基づき物体が検知領域内へ侵入したこ
    とを検知するエリアセンサにおいて、前記エリアセンサ
    の検知領域の確認手段として光走査ビームが走査される
    方向に且つ前記反射手段の両側に無反射部および反射部
    とからなる確認用パターンを設けたことを特徴とするエ
    リアセンサ。
  3. 【請求項3】 前記確認用パターンおよび前記反射手段
    に対応する前記投受光手段への受光信号に基づき前記光
    走査ビームの光軸がずれているか否かを検知する光軸調
    整手段を有することを特徴とする請求項1または2いず
    れか記載のエリアセンサ。
JP7352507A 1995-12-29 1995-12-29 エリアセンサ Pending JPH09184889A (ja)

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JP7352507A JPH09184889A (ja) 1995-12-29 1995-12-29 エリアセンサ

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JP7352507A JPH09184889A (ja) 1995-12-29 1995-12-29 エリアセンサ

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