JPH0996522A

JPH0996522A - 測距装置

Info

Publication number: JPH0996522A
Application number: JP25348195A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Abe; 達也阿部; Osamu Miyauchi; 修宮内
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】情報をワイヤレスで送信できるとともに低コ
ストで小型化が可能な測距装置を提供する。【解決手段】制御回路１３に測距開始信号が入力する
と、遮蔽部６で第２の範囲内への投光を禁止し、発光素
子３を駆動して第１の範囲において測距を行なう。物体
１１により反射された光は、受光器１０に結像し、結像
位置に応じて制御回路１３により測距結果が演算され
る。測距結果が演算されると、制御回路１３は遮蔽部６
を移動して第２の範囲内への投光を可能とするととも
に、測距結果に応じた発光素子３の発光信号を駆動回路
１４に出力し、発光素子３に測距結果に応じた発光信号
を送信させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、測距装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、物体までの距離を計測し、その測
距結果をある特定の位置に設けてある測距結果処理装置
に出力する場合、例えば生産ライン上で測距器により生
産品の位置や有無をライン制御装置に出力する場合、そ
の出力方法としてはリード線等のワイヤによるデータ転
送が一般的である。また、計測器と測距結果処理装置と
の距離が離れている場合、ワイヤとしてシールド線を用
いたりしていた。

【０００３】また、図５に示したようにワイヤレスで測
距結果を転送するケースもあり、その場合、測距装置の
他に送信器と受信器を設けていた。

【０００４】図５を具体的に説明すると、５１は制御回
路で、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなり、駆動回路
５２によって投光器５３を動作させ、物体５４に対して
光５５を投光させる。物体５４で反射された光は受光器
５６で受光され、信号処理回路５７でその出力が処理さ
れ、制御回路５１に入力し、物体５４までの距離が演算
される。この演算結果は送信器５８から受信器５９へ送
信される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにワイヤで測距結果を転送する場合、配線処理等が
煩しく面倒であり、また、ワイヤの長さに応じてワイヤ
の容量成分が変化するので、送信波形が変化してしま
い、データ転送の時間が長くなってしまう。また、外来
ノイズの影響も大きく測距データが劣化してしまうとい
う問題点を有している。

【０００６】また、ワイヤとしてシールド線を用いた場
合は、コストアップとなってしまうという不都合を有し
ていた。

【０００７】また、図５のようにワイヤレスで測距結果
を転送する場合、測距装置の他に送受信装置を設けなけ
ればならず、コストアップとなるとともに装置全体が大
型化してしまうという問題点を有していた。

【０００８】本発明の目的は、情報をワイヤレスで送信
できるとともに低コストで小型化が可能な測距装置を提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、発光素子と、上記発光素子の光を第１の範囲内に
投光させる投光制御手段と、上記第１の範囲内に投光し
た光の物体による反射光を受光する受光手段と、上記受
光手段の出力に基づいて上記物体までの距離を演算する
演算手段と、上記発光素子の光を上記第１の範囲と異な
る第２の範囲内へ投光して情報を送信する送信手段とを
備えている本願の請求項２に係る発明は、請求項１にお
いて、上記情報を、上記演算手段による距離情報として
いる。

【００１０】本願の請求項３に係る発明は、請求項１に
おいて、上記投光制御手段を上記発光素子の前方への光
を上記第１の範囲内に投光させるものとし、上記送信手
段を上記発光素子の後方への光により上記情報を送信す
るものとしている。

【００１１】本願の請求項４に係る発明は、請求項１に
おいて、上記送信手段を、上記演算手段が上記物体まで
の距離を演算するまで、上記発光素子の上記第２の範囲
内への投光を禁止するものとしている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて具体的に説明する。

【００１３】図１は測距装置の投光器９の断面図であ
る。

【００１４】同図において、１はレンズ保持体で筒状の
形状を有し、一方の開口部に設けてあるレンズ保持部１
ａで投光レンズ２を接着により固定している。投光レン
ズ２は投光制御手段を構成し、図面左側の第１の範囲に
向けて発光素子３が発光する前方への光を集光して投光
する。レンズ保持体１の他方の開口部には発光素子保持
部１ｂが設けてあり、発光素子３を配設してあるプリン
ト板４を接着により固定している。発光素子３として
は、赤外光発光素子等を用いる。発光素子３とプリント
基板４との実装位置関係を説明すると、プリント基板４
には穴４ａが設けてあり、透明樹脂５（例えば、エポキ
シやアクリル樹脂）によりモールドされている発光素子
３が穴４ａのセンターにくるように実装されている。６
は遮蔽部で、矢印Ａ方向に移動可能としてあり、図１で
示した位置に設定してある場合（位置Ｘ）、穴４ａを通
過する発光素子３の光を遮断する。

【００１５】図２は遮蔽部６を移動させた状態（位置
Ｙ）を示したものである。この場合穴４ａを通過する発
光素子３の光が図面右側の第２の範囲に向かって投光す
る。

【００１６】つぎに、図３に基づいて回路ブロックを説
明する。なお、同図において、図１と同一番号のものは
同一のものとする。

【００１７】同図において、７は投光器９から投光レン
ズ２により第１の範囲へ投光される光であり、８は投光
器９から穴４ａを通過して第２の範囲内へ投光される光
である。１０は受光手段を構成する受光器で、投光器９
より第１の範囲内に投光された光の物体１１による反射
光１２を受光する。１３は演算手段を構成する制御回路
で、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、各種の動作を
制御する。１４は駆動回路で、制御回路１３の出力に応
じて投光器９を駆動する。１５は信号処理回路で、受光
器１０からの出力を処理する。１６は受信装置で、第２
の範囲内に配置してあり、発光素子３の発光信号を受信
する。なお、制御回路１３、駆動回路１４、投光器９に
よって送信手段を構成する。

【００１８】つぎに、動作を説明する。

【００１９】図示しない端子等から制御回路１３に測距
開始信号が入力すると、制御回路１３は遮蔽部６を図１
の位置Ｘに移動させ、駆動回路１４によって発光素子３
をパルス駆動させる。

【００２０】発光素子３の駆動により投光器９から第１
の範囲に向けて光７が投光した際、光７が物体１１によ
り反射された反射光１２は、受光器１０内の受光レンズ
（図示せず）を介して受光素子（図示せず）に結像す
る。この間は遮蔽部６が図１の位置Ｘにあり第２の範囲
への投光を禁止しているので、受信装置１６がこのとき
の発光素子３からの光信号を受信することがなく、誤動
作を防止できる。

【００２１】受光器１０の受光素子上での結像位置に応
じて発生する出力は、信号処理回路１５により処理さ
れ、制御回路１３により測距結果が演算される。

【００２２】測距結果が演算されると、制御回路１３は
遮蔽部６を図２の位置Ｙに移動させて第２の範囲内への
投光を可能とするとともに、測距結果に応じた発光素子
３の発光信号を駆動回路１４に出力し、発光素子３に測
距結果に応じた発光信号を送信させる。すなわち、第１
の範囲内とともに第２の範囲内へも測距結果に応じた発
光信号が出力される。

【００２３】この測距結果に応じた発光信号は、第２の
範囲内に配置してある受信装置１６によって受信され、
受信装置１６によって処理される。

【００２４】この間、すなわち発光素子３を点滅させて
第２の範囲内に測距結果に応じた発光信号を送信してい
る間は、制御回路１３は測距動作を禁止するように制御
されている。

【００２５】なお、第２の範囲内へ投光される光は、レ
ンズなどで集光されておらず放射状に広がるため、受信
装置１６の設置位置は広い範囲で設置することができ
る。また、発光素子３の後方からの光により情報を送信
しているので、第１の範囲と異なる第２の範囲へ簡単に
測距情報を光送信できる。

【００２６】また、電灯等によるノイズの影響を低減す
るために、受信装置１６にフィルタを設けるとともに、
上記発光素子の発光信号の周波数、発光パターン等をノ
イズと識別可能なものに設定し、受信装置１６側で識別
するようにしてもよい。

【００２７】このように、測距に用いる発光素子の光を
利用して光通信で測距結果を出力しているので、ワイヤ
レス化が図れるとともに、新たに送信装置を設ける必要
がないので小形化が図れる。

【００２８】また、この例のように測距に用いる発光素
子の後方へ光を利用して光通信を行なえば、送信装置と
して特殊な構成を設けなくてもよいので、構成の簡略化
が図れる。

【００２９】ところで、上記の例は、例えばつぎのよう
な用途に用いられる。工場の生産ラインにおいて、ベル
トコンベアの進行方向の延長線上に本装置を設置し、投
光器９による投光の第１の範囲をベルトコンベア上に設
定し、ベルトコンベア上を流れてくる製品までの距離を
検出する。そして、その測距情報を発光素子３からの第
２の範囲への光信号の投光によって受信装置へ送信し、
受信装置が上記測距情報に応じて、すなわちベルトコン
ベア上を流れる物体の位置に応じて製品に処理を施す。

【００３０】上記では測距結果に応じた発光信号を後方
への光を利用して出力する例を示したが、これに限るも
のではない。例えば、図４のように変更可能である。同
図において、１ｃは光路でレンズ保持体１に設けてあ
る。レンズ保持体１の中に軸Ｂを中心に矢印Ｃ方向に移
動可能な可動ミラー１７を設けてある。なお、同図にお
いて、図１と同一番号のものは同一である。

【００３１】動作としては、測距を行なう際は可動ミラ
ー１７を図面破線の位置に配置し上述した例と同様に測
距を行ない、測距結果に応じた光通信を発光素子３を用
いて行なう場合は、可動ミラー１７を図面実線の位置に
配置し、光路１ｃから光通信を行なう。このように光通
信を行なえば、測距結果を送信している間、情報の光信
号は第１の範囲に投光されないため、受光側における測
距動作を禁止する必要がなくなり、そのための信号処理
が不要になる。さらに、測距用に投光される光により光
通信が行なえるので、先の実施例におけるプリント基板
との接着部分のために投光面積が小さくなる後方からの
光を使用する場合に比べて、光信号の強度が増し、その
伝達距離が伸びるとともにノイズによる影響等を受け難
くなる。なお、この場合、受信装置１６を光路１ｃに対
応した範囲に配置しておくことは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、発光素子の光を第１の範囲内
に投光させ、この光の物体による反射光を受光して物体
までの距離を演算し、発光素子の光を第１の範囲と異な
る第２の範囲内へ投光して情報を送信するので、測距に
用いる発光素子の光を利用して情報を送信でき、ワイヤ
レス化が図れ、しかも新たな送信装置を設ける必要がな
いので小形化が図れる。

【００３３】そして、送信する情報を演算手段による距
離情報とすれば、距離情報を確実に送信できる。

【００３４】そして、発光素子の前方への光を第１の範
囲内に投光させ、発光素子の後方への光により情報を送
信すれば、簡単な構成で異なる２つの範囲に投光可能と
なる。

【００３５】演算手段が物体までの距離を演算するまで
発光素子の第２の範囲内への投光を禁止することによ
り、測距中の光信号が送信されることがなく、受信側で
誤った情報を受信する危険性がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の投光器の断面図。

【図２】本発明の実施例の投光器の断面図。

【図３】本発明の実施例のブロック回路図。

【図４】本発明の他の実施例の投光器の断面図。

【図５】従来例のブロック回路図。

【符号の説明】

２投光制御手段３発光素子１０受光手段１３演算手段９、１３、１４送信手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子と、上記発光素子の光を第１の範囲内に投光させる投光制御
手段と、上記第１の範囲内に投光した光の物体による反射光を受
光する受光手段と、上記受光手段の出力に基づいて上記物体までの距離を演
算する演算手段と、上記発光素子の光を上記第１の範囲と異なる第２の範囲
内へ投光して情報を送信する送信手段とを備えたことを
特徴とする測距装置。
【請求項２】請求項１において、上記情報は、上記演
算手段による距離情報であることを特徴とする測距装
置。
【請求項３】請求項１において、上記投光制御手段
は、上記発光素子の前方への光を上記第１の範囲内に投
光させるものであり、上記送信手段は、上記発光素子の
後方への光により上記情報を送信するものであることを
特徴とする測距装置。
【請求項４】請求項１において、上記送信手段は、上
記演算手段が上記物体までの距離を演算するまで、上記
発光素子の上記第２の範囲内への投光を禁止するもので
あることを特徴とする測距装置。