JPH1073660A - 反射型光センサ - Google Patents
反射型光センサInfo
- Publication number
- JPH1073660A JPH1073660A JP8228657A JP22865796A JPH1073660A JP H1073660 A JPH1073660 A JP H1073660A JP 8228657 A JP8228657 A JP 8228657A JP 22865796 A JP22865796 A JP 22865796A JP H1073660 A JPH1073660 A JP H1073660A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light receiving
- detected
- light emitting
- receiving means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】一定の検知距離範囲を設定でき、設定した検知
距離範囲外にある物体を誤検知することのない反射型光
センサを提供する。 【解決手段】前方に光を照射する発光素子21と、照射
した光のうち被検出物体からの反射光を受光するための
受光手段31とを設け、受光素子31が検知することの
できる光の入射角度範囲52および受光素子31と発光
素子21との間隔により被検出物体の有無が検知される
検知距離範囲50を設定する。また設定の際、検知距離
範囲から到来する反射光を受光素子31が受光するため
に要する入射角度範囲が大きくなるように受光素子31
と発光素子21の間隔を広げて配置する。
距離範囲外にある物体を誤検知することのない反射型光
センサを提供する。 【解決手段】前方に光を照射する発光素子21と、照射
した光のうち被検出物体からの反射光を受光するための
受光手段31とを設け、受光素子31が検知することの
できる光の入射角度範囲52および受光素子31と発光
素子21との間隔により被検出物体の有無が検知される
検知距離範囲50を設定する。また設定の際、検知距離
範囲から到来する反射光を受光素子31が受光するため
に要する入射角度範囲が大きくなるように受光素子31
と発光素子21の間隔を広げて配置する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、前方に被検出物体
が存在するか否かを、照射した光の反射光を基にして検
知する反射型光センサに関する。
が存在するか否かを、照射した光の反射光を基にして検
知する反射型光センサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の反射型光センサは、それぞれ集光
レンズの取り付けられた発光素子と受光素子を略同一方
向に向けて近接して配置し、発光素子から前方に光を照
射し、受光素子に戻ってくる光の強度が所定のしきい値
以上有るか否かによって、前方に光を反射する物体が存
在するかどうかを検知するようになっている。
レンズの取り付けられた発光素子と受光素子を略同一方
向に向けて近接して配置し、発光素子から前方に光を照
射し、受光素子に戻ってくる光の強度が所定のしきい値
以上有るか否かによって、前方に光を反射する物体が存
在するかどうかを検知するようになっている。
【0003】このような反射型光センサでは、通常、物
体の存否を的確に判別するために発光素子から十分な光
量の光を照射するようになっている。
体の存否を的確に判別するために発光素子から十分な光
量の光を照射するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の反射型光センサ
では、発光素子から十分な光を前方に照射し、光の照射
方向とほぼ同一方向から到来する反射光を、発光素子に
近接して配置した受光素子で受光するので、物体の有無
を検知することのできる検知距離範囲は、照射する光の
強さや、しきい値の大きさあるいは検知される物体の反
射率等によって定まっていた。
では、発光素子から十分な光を前方に照射し、光の照射
方向とほぼ同一方向から到来する反射光を、発光素子に
近接して配置した受光素子で受光するので、物体の有無
を検知することのできる検知距離範囲は、照射する光の
強さや、しきい値の大きさあるいは検知される物体の反
射率等によって定まっていた。
【0005】このため、検知される物体の反射率や光源
の明るさ等に起因して検知距離範囲が変動し、意図しな
い遠距離にある物体を検知してしまう場合があるという
問題があった。
の明るさ等に起因して検知距離範囲が変動し、意図しな
い遠距離にある物体を検知してしまう場合があるという
問題があった。
【0006】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、一定の検知距離範囲
を設定でき、設定した検知距離範囲外にある物体を誤検
知することのない反射型光センサを提供することを目的
としている。
問題点に着目してなされたもので、一定の検知距離範囲
を設定でき、設定した検知距離範囲外にある物体を誤検
知することのない反射型光センサを提供することを目的
としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 [1]前方に被検出物体が存在するか否かを、照射した
光の反射光を基にして検知する反射型光センサ(10)
において、前方に光を照射する発光手段(21)と、前
記発光手段(21)の照射した光のうち前記被検出物体
からの反射光を受光するための受光手段(31)とを備
え、前記受光手段(31)が検知することのできる光の
入射角度範囲(52)および該受光手段(31)と前記
発光手段(21)とを配置する際のそれらの間隔により
前記被検出物体の有無が検知される検知距離範囲(5
0)を設定したことを特徴とする反射型光センサ(1
0)。
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 [1]前方に被検出物体が存在するか否かを、照射した
光の反射光を基にして検知する反射型光センサ(10)
において、前方に光を照射する発光手段(21)と、前
記発光手段(21)の照射した光のうち前記被検出物体
からの反射光を受光するための受光手段(31)とを備
え、前記受光手段(31)が検知することのできる光の
入射角度範囲(52)および該受光手段(31)と前記
発光手段(21)とを配置する際のそれらの間隔により
前記被検出物体の有無が検知される検知距離範囲(5
0)を設定したことを特徴とする反射型光センサ(1
0)。
【0008】[2]前方に被検出物体が存在するか否か
を、照射した光の反射光を基にして検知する反射型光セ
ンサ(10)において、前方に光を照射する発光手段
(21)と、前記発光手段(21)の照射した光のうち
前記被検出物体からの反射光を受光するための受光手段
(31)とを備え、前記受光手段(31)が検知するこ
とのできる光の入射角度範囲(52)および該受光手段
(31)と前記発光手段(21)とを配置する際のそれ
らの間隔により前記被検出物体の有無が検知される検知
距離範囲(50)を設定するとともに、設定すべき検知
距離範囲(50)の全範囲から到来する反射光を前記受
光手段(31)が受光するために要する前記入射角度範
囲(52)が大きくなるように前記受光手段(31)と
前記発光手段(21)とをそれらの間隔を広げて配置し
たことを特徴とする反射型光センサ(10)。
を、照射した光の反射光を基にして検知する反射型光セ
ンサ(10)において、前方に光を照射する発光手段
(21)と、前記発光手段(21)の照射した光のうち
前記被検出物体からの反射光を受光するための受光手段
(31)とを備え、前記受光手段(31)が検知するこ
とのできる光の入射角度範囲(52)および該受光手段
(31)と前記発光手段(21)とを配置する際のそれ
らの間隔により前記被検出物体の有無が検知される検知
距離範囲(50)を設定するとともに、設定すべき検知
距離範囲(50)の全範囲から到来する反射光を前記受
光手段(31)が受光するために要する前記入射角度範
囲(52)が大きくなるように前記受光手段(31)と
前記発光手段(21)とをそれらの間隔を広げて配置し
たことを特徴とする反射型光センサ(10)。
【0009】[3]前記受光手段(31)を前記発光手
段(21)の上側にして縦方向に並べ、かつ前記受光手
段(31)を斜め下向きに、前記発光手段(21)を斜
め上向きに向けて配置したことを特徴とする請求項1ま
たは2記載の反射型光センサ(10)。
段(21)の上側にして縦方向に並べ、かつ前記受光手
段(31)を斜め下向きに、前記発光手段(21)を斜
め上向きに向けて配置したことを特徴とする請求項1ま
たは2記載の反射型光センサ(10)。
【0010】[4]前記受光手段(31)は、光の入射
角度範囲(52)を限定するための集光レンズを備え、
前記発光手段(21)は、複数の発光素子から成りこれ
らから光を照射することを特徴とする[1]、[2]ま
たは[3]記載の反射型光センサ(10)。
角度範囲(52)を限定するための集光レンズを備え、
前記発光手段(21)は、複数の発光素子から成りこれ
らから光を照射することを特徴とする[1]、[2]ま
たは[3]記載の反射型光センサ(10)。
【0011】[5]前記被検出物体は鉄道車両の車体で
あり、前記発光手段(21)および前記受光手段(3
1)は、複数の線路が並んで敷設された箇所の脇に設置
されることを特徴とする[1]、[2]、[3]または
[4]記載の反射型光センサ(10)。
あり、前記発光手段(21)および前記受光手段(3
1)は、複数の線路が並んで敷設された箇所の脇に設置
されることを特徴とする[1]、[2]、[3]または
[4]記載の反射型光センサ(10)。
【0012】前記本発明は次のように作用する。前方に
光を照射する発光手段(21)と、発光手段(21)の
照射した光のうち被検出物体からの反射光を受光するた
めの受光手段(31)とを反射型光センサ(10)に具
備させ、その検知距離範囲(50)を、受光手段(3
1)が検知することのできる光の入射角度範囲(52)
および受光手段(31)と発光手段(21)とを配置す
る際のそれらの間隔により設定する。
光を照射する発光手段(21)と、発光手段(21)の
照射した光のうち被検出物体からの反射光を受光するた
めの受光手段(31)とを反射型光センサ(10)に具
備させ、その検知距離範囲(50)を、受光手段(3
1)が検知することのできる光の入射角度範囲(52)
および受光手段(31)と発光手段(21)とを配置す
る際のそれらの間隔により設定する。
【0013】たとえば、発光手段(21)と受光手段
(31)とを配置した位置から所定距離だけ前方に離れ
た第1の地点とこれよりもさらに遠方の第2の地点との
間を検知距離範囲(50)として設定するものとする。
この際、第1の地点と第2の地点を結ぶ直線が、間隔を
開けて配置した発光手段(21)と受光手段(31)と
を結ぶ直線の中間で直交するように発光手段(21)と
受光手段(31)を配置する。
(31)とを配置した位置から所定距離だけ前方に離れ
た第1の地点とこれよりもさらに遠方の第2の地点との
間を検知距離範囲(50)として設定するものとする。
この際、第1の地点と第2の地点を結ぶ直線が、間隔を
開けて配置した発光手段(21)と受光手段(31)と
を結ぶ直線の中間で直交するように発光手段(21)と
受光手段(31)を配置する。
【0014】このような配置により検知距離範囲(5
0)には、発光手段(21)から斜めに光が到達し、そ
こに平面状の物体が存在するときは、入射角度と等しい
角度で光が反射される。したがって、検出すべき物体が
検知距離範囲(50)に存在する際の反射光を受光でき
る角度範囲に受光手段(31)の入射角度範囲(52)
を設定すれば、反射型光センサ(10)の検知距離範囲
(50)を第1の地点と第2の地点の間の距離範囲だけ
にすることができる。
0)には、発光手段(21)から斜めに光が到達し、そ
こに平面状の物体が存在するときは、入射角度と等しい
角度で光が反射される。したがって、検出すべき物体が
検知距離範囲(50)に存在する際の反射光を受光でき
る角度範囲に受光手段(31)の入射角度範囲(52)
を設定すれば、反射型光センサ(10)の検知距離範囲
(50)を第1の地点と第2の地点の間の距離範囲だけ
にすることができる。
【0015】検知距離範囲(50)が同一であれば、発
光手段(21)と受光手段(31)の間隔を変更すると
これに伴って受光手段(31)の入射角度範囲(52)
が変わる。すなわち、発光手段(21)と受光手段(3
1)の間隔と受光手段(31)の入射角度範囲(52)
を2つのパラメータとして検知距離範囲(50)が設定
される。
光手段(21)と受光手段(31)の間隔を変更すると
これに伴って受光手段(31)の入射角度範囲(52)
が変わる。すなわち、発光手段(21)と受光手段(3
1)の間隔と受光手段(31)の入射角度範囲(52)
を2つのパラメータとして検知距離範囲(50)が設定
される。
【0016】このように、発光手段(21)と受光手段
(31)の間隔および受光手段(31)の入射角度範囲
(52)によって検知距離範囲(50)を設定すると、
光の強度にかかわらず、入射角度範囲(52)外から受
光手段(31)に到達した光は検知されないので、検出
すべき物体の反射率等の影響を受け難く、安定した検知
距離範囲(50)を設定することができる。
(31)の間隔および受光手段(31)の入射角度範囲
(52)によって検知距離範囲(50)を設定すると、
光の強度にかかわらず、入射角度範囲(52)外から受
光手段(31)に到達した光は検知されないので、検出
すべき物体の反射率等の影響を受け難く、安定した検知
距離範囲(50)を設定することができる。
【0017】また、受光手段(31)の入射角度範囲
(52)が大きくなるように、受光手段(31)と発光
手段(21)の間隔を広げて配置する。受光手段(3
1)と発光手段(21)の間隔を次第に広げると必要な
入射角度範囲(52)の大きさが徐々に大きくなり、さ
らに間隔を広げるとある間隔を境にして再び入射角度範
囲(52)が小さくなる。そこで、受光手段(31)と
発光手段(21)の間隔を入射角度範囲(52)がある
程度大きくなる値に設定する。
(52)が大きくなるように、受光手段(31)と発光
手段(21)の間隔を広げて配置する。受光手段(3
1)と発光手段(21)の間隔を次第に広げると必要な
入射角度範囲(52)の大きさが徐々に大きくなり、さ
らに間隔を広げるとある間隔を境にして再び入射角度範
囲(52)が小さくなる。そこで、受光手段(31)と
発光手段(21)の間隔を入射角度範囲(52)がある
程度大きくなる値に設定する。
【0018】このように間隔を広げて入射角度範囲(5
2)を大きくすると、検知距離範囲(50)内に物体が
存在する場合には、その反射面の角度がある程度揺らい
でも、受光手段(31)に到来する反射光の入射角が入
射角度範囲(52)に入り易くなり、検出すべき物体の
反射面の揺らぎ等に強くなる。
2)を大きくすると、検知距離範囲(50)内に物体が
存在する場合には、その反射面の角度がある程度揺らい
でも、受光手段(31)に到来する反射光の入射角が入
射角度範囲(52)に入り易くなり、検出すべき物体の
反射面の揺らぎ等に強くなる。
【0019】また、間隔を広げることにより受光手段
(31)から検知距離範囲(50)を臨む角度が緩やか
になる。したがって、検知距離範囲(50)よりも遠く
に存在する物体からの反射光が入射角度範囲(52)内
に入るためには、物体の反射面の傾きがそれだけ大きく
なければならない。このため、物体の反射面の角度が多
少揺れても、検知距離範囲(50)より遠方にある物体
を誤検知し難くなる。
(31)から検知距離範囲(50)を臨む角度が緩やか
になる。したがって、検知距離範囲(50)よりも遠く
に存在する物体からの反射光が入射角度範囲(52)内
に入るためには、物体の反射面の傾きがそれだけ大きく
なければならない。このため、物体の反射面の角度が多
少揺れても、検知距離範囲(50)より遠方にある物体
を誤検知し難くなる。
【0020】光を拡散反射する物体は、境面反射する反
射面が各種の方向に傾いている場合と同様に考えること
ができる。したがって、発光手段(21)と受光手段
(31)の間隔を広げ受光手段(31)の入射角度範囲
(52)を大きくすることで、このような拡散反射する
反射面を有する物体であっても検知距離範囲(50)内
で認識し易く、かつ検知距離範囲(50)外において誤
検知し難くなる。
射面が各種の方向に傾いている場合と同様に考えること
ができる。したがって、発光手段(21)と受光手段
(31)の間隔を広げ受光手段(31)の入射角度範囲
(52)を大きくすることで、このような拡散反射する
反射面を有する物体であっても検知距離範囲(50)内
で認識し易く、かつ検知距離範囲(50)外において誤
検知し難くなる。
【0021】さらに、受光手段(31)を発光手段(2
1)の上側にして縦方向に並べ、かつ受光手段(31)
を斜め下向きにし、発光手段(21)を斜め上向きに向
けて配置することで、たとえば、反射型光センサ(1
0)を屋外に設置したような場合であっても、太陽光に
よる誤検知を低減することができる。
1)の上側にして縦方向に並べ、かつ受光手段(31)
を斜め下向きにし、発光手段(21)を斜め上向きに向
けて配置することで、たとえば、反射型光センサ(1
0)を屋外に設置したような場合であっても、太陽光に
よる誤検知を低減することができる。
【0022】すなわち、太陽光は、通常、斜め上方から
到来するので、受光手段(31)を上方に配置し斜め下
方から到来する光を受光することで、太陽光が西日等の
水平に近い角度で入射しても、これを物体に反射した光
として誤検知することを低減することができる。
到来するので、受光手段(31)を上方に配置し斜め下
方から到来する光を受光することで、太陽光が西日等の
水平に近い角度で入射しても、これを物体に反射した光
として誤検知することを低減することができる。
【0023】受光手段(31)に、集光レンズを設ける
ことで光の入射角度範囲(52)を設定することができ
る。一方、発光手段(21)は、照射方向を限定する必
要がないので、集光レンズを設けずに複数の発光素子か
ら光を照射させる。
ことで光の入射角度範囲(52)を設定することができ
る。一方、発光手段(21)は、照射方向を限定する必
要がないので、集光レンズを設けずに複数の発光素子か
ら光を照射させる。
【0024】本発明に係る反射型光センサ(10)は、
入射角度範囲等によって検知距離範囲(50)を設定で
きるので、被検出物体が鉄道車両の車体の場合であっ
て、複数の線路が並んで敷設された箇所の脇に配置する
場合に好適である。たとえば、上り線路と下り線路が併
設されているホームに反射型光センサ(10)を設置し
ても、一方の線路を走る鉄道車両だけを検知することが
可能になる。
入射角度範囲等によって検知距離範囲(50)を設定で
きるので、被検出物体が鉄道車両の車体の場合であっ
て、複数の線路が並んで敷設された箇所の脇に配置する
場合に好適である。たとえば、上り線路と下り線路が併
設されているホームに反射型光センサ(10)を設置し
ても、一方の線路を走る鉄道車両だけを検知することが
可能になる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施の形態を説明する。各図は本発明の一実施の形態を示
している。図2に示すように、反射型光センサ10は、
光を照射する発光ユニット20と、検出すべき物体から
の反射光を受光するための受光ユニット30と、これら
を駆動するとともに、物体を検知したことを表した感知
信号41を出力する制御部40とから構成されている。
施の形態を説明する。各図は本発明の一実施の形態を示
している。図2に示すように、反射型光センサ10は、
光を照射する発光ユニット20と、検出すべき物体から
の反射光を受光するための受光ユニット30と、これら
を駆動するとともに、物体を検知したことを表した感知
信号41を出力する制御部40とから構成されている。
【0026】発光ユニット20は、光を照射する発光素
子21として複数の発光ダイオードあるいは複数の照射
ランプから成る。ここでは発光ユニット20を3つの発
光素子21によって構成することで光の拡散照射と光量
の増強とを図っている。受光ユニット30は、フォトダ
イオードなどから成る受光素子31と、集光レンズ32
とから構成されている。
子21として複数の発光ダイオードあるいは複数の照射
ランプから成る。ここでは発光ユニット20を3つの発
光素子21によって構成することで光の拡散照射と光量
の増強とを図っている。受光ユニット30は、フォトダ
イオードなどから成る受光素子31と、集光レンズ32
とから構成されている。
【0027】制御部40には、直流12ボルトの電源電
圧が供給されている。制御部40は、発光ユニット20
および受光ユニット30に駆動電流あるいは駆動電圧を
供給する図示しない素子駆動部と、受光ユニット30の
出力信号の値が所定のしきい値以上かどうかを判別し、
しきい値以上のとき感知信号41を出力する図示しない
比較回路とを備えている。
圧が供給されている。制御部40は、発光ユニット20
および受光ユニット30に駆動電流あるいは駆動電圧を
供給する図示しない素子駆動部と、受光ユニット30の
出力信号の値が所定のしきい値以上かどうかを判別し、
しきい値以上のとき感知信号41を出力する図示しない
比較回路とを備えている。
【0028】図1は、反射型光センサ10の検知距離範
囲と、発光ユニット20および受光ユニット30の配置
を表したものである。受光ユニット30の受光素子31
と発光ユニット20(発光素子21)とは、約40cm
の間隔を空けて配置されており、受光素子31は、集光
レンズ32のレンズ中心軸33に対して外側へシフトし
た斜め後方に配置されている。
囲と、発光ユニット20および受光ユニット30の配置
を表したものである。受光ユニット30の受光素子31
と発光ユニット20(発光素子21)とは、約40cm
の間隔を空けて配置されており、受光素子31は、集光
レンズ32のレンズ中心軸33に対して外側へシフトし
た斜め後方に配置されている。
【0029】発光素子21は、受光素子31側へ傾いた
斜めの発光中心軸34を中心とした照射角度範囲51に
光を照射するようになっている。受光素子31は、集光
レンズ32の外側斜め後方に配置されることにより、そ
の受光中心軸35が発光素子21側へ傾いた斜め前方に
傾斜しており、受光中心軸35を中心にして入射角度範
囲52が設定されている。発光中心軸34および受光中
心軸35はそれぞれ内側に向けて約30度傾斜してい
る。
斜めの発光中心軸34を中心とした照射角度範囲51に
光を照射するようになっている。受光素子31は、集光
レンズ32の外側斜め後方に配置されることにより、そ
の受光中心軸35が発光素子21側へ傾いた斜め前方に
傾斜しており、受光中心軸35を中心にして入射角度範
囲52が設定されている。発光中心軸34および受光中
心軸35はそれぞれ内側に向けて約30度傾斜してい
る。
【0030】検知距離範囲50は、発光素子21から照
射される拡散光の到達する範囲51と、入射角度範囲5
2の交差する地点53a、53b、53c、53dで囲
まれた範囲となる。これにより検知距離範囲50は、受
光素子31と発光素子21の略中央前方20cmから6
0cmまでの距離範囲に設定されている。
射される拡散光の到達する範囲51と、入射角度範囲5
2の交差する地点53a、53b、53c、53dで囲
まれた範囲となる。これにより検知距離範囲50は、受
光素子31と発光素子21の略中央前方20cmから6
0cmまでの距離範囲に設定されている。
【0031】図3は、図1、図2に示した反射型光セン
サ10を上り線路と下り線路が並んで敷設された駅のプ
ラットホームに設置した様子を表したものである。上り
ホーム61と下りホーム62の間には、上り線路と下り
線路が併設されており、図ではそれぞれの線路上に上り
電車63、下り電車64が存在している。
サ10を上り線路と下り線路が並んで敷設された駅のプ
ラットホームに設置した様子を表したものである。上り
ホーム61と下りホーム62の間には、上り線路と下り
線路が併設されており、図ではそれぞれの線路上に上り
電車63、下り電車64が存在している。
【0032】上りホーム61および下りホーム62上に
は、反射型光センサ10を取り付けたセンサポール6
7、68が、ホーム柵65、66よりも線路寄り内側に
設置されている。センサポール67、68は、対応する
線路に電車が到着した際に、電車の側面との距離が約3
0cmになる位置に設置されている。
は、反射型光センサ10を取り付けたセンサポール6
7、68が、ホーム柵65、66よりも線路寄り内側に
設置されている。センサポール67、68は、対応する
線路に電車が到着した際に、電車の側面との距離が約3
0cmになる位置に設置されている。
【0033】またセンサポール67、68には、その上
部近傍に受光素子31および集光レンズ32が取り付け
られ、受光素子31から約40cm下方に発光素子21
が取り付けられている。受光素子は下向き30度に発光
素子は上向き30度の角度に向けられている。
部近傍に受光素子31および集光レンズ32が取り付け
られ、受光素子31から約40cm下方に発光素子21
が取り付けられている。受光素子は下向き30度に発光
素子は上向き30度の角度に向けられている。
【0034】上りホーム61に設置された反射型光セン
サは、上り電車63の有無を検知し、上り電車63が無
くて下り電車64が存在する場合であっても、下り電車
64を上り電車63として誤検知しないようにその検知
距離範囲が設定されている。すなわち、図1に示したよ
うに、発光素子21と受光素子31の間隔(40cm)
と受光素子31における入射角度範囲52によって、セ
ンサポール67の前方20cmから60cmの範囲に検
知距離範囲が設定されている。
サは、上り電車63の有無を検知し、上り電車63が無
くて下り電車64が存在する場合であっても、下り電車
64を上り電車63として誤検知しないようにその検知
距離範囲が設定されている。すなわち、図1に示したよ
うに、発光素子21と受光素子31の間隔(40cm)
と受光素子31における入射角度範囲52によって、セ
ンサポール67の前方20cmから60cmの範囲に検
知距離範囲が設定されている。
【0035】同様に下りホーム62に設置された反射型
光センサは、下り電車64の有無を検知し、下り電車6
4が無くかつ上り電車63が存在する場合であっても、
上り電車63を下り電車64として誤検知しないように
その検知距離範囲が設定されている。
光センサは、下り電車64の有無を検知し、下り電車6
4が無くかつ上り電車63が存在する場合であっても、
上り電車63を下り電車64として誤検知しないように
その検知距離範囲が設定されている。
【0036】図4から図6は、検出すべき物体において
光が反射される様子を表したものである。図4は、反射
面71が境面の場合であり、所定の入射角72aで入射
した光は、入射角72aと等しい出射角72bで反射さ
れる。図5は、反射面81が拡散面の場合を表してい
る。完全な拡散反射が行われる場合には、光の入射方向
に依らず、180度の角度範囲で光が拡散して反射され
る。
光が反射される様子を表したものである。図4は、反射
面71が境面の場合であり、所定の入射角72aで入射
した光は、入射角72aと等しい出射角72bで反射さ
れる。図5は、反射面81が拡散面の場合を表してい
る。完全な拡散反射が行われる場合には、光の入射方向
に依らず、180度の角度範囲で光が拡散して反射され
る。
【0037】図6は、電車の車体における反射の様子の
一例を表したものである。電車の車体の側面91は、ヘ
アライン仕上げされたステンレス素材、あるいは塗装仕
上げされた鋼材から構成されており、剛性強度を増すた
めに波板状に凹凸が設けられている。このような電車の
車体91では、主として境面反射のように入射角と等し
い出射角で光を反射するが、入射光92は完全には境面
反射されず、入射光92の一部は、複雑な反射を起こ
し、拡散面に似た反射が生じる。また、乗客の乗降等に
より車体が揺れるので、反射方向はある程度変動する。
一例を表したものである。電車の車体の側面91は、ヘ
アライン仕上げされたステンレス素材、あるいは塗装仕
上げされた鋼材から構成されており、剛性強度を増すた
めに波板状に凹凸が設けられている。このような電車の
車体91では、主として境面反射のように入射角と等し
い出射角で光を反射するが、入射光92は完全には境面
反射されず、入射光92の一部は、複雑な反射を起こ
し、拡散面に似た反射が生じる。また、乗客の乗降等に
より車体が揺れるので、反射方向はある程度変動する。
【0038】次に、図7を基にして反射型光センサ10
の作用を説明する。ここでは、同一の検知距離範囲を設
定するに際して、間隔を狭く配置した発光素子101お
よび受光素子102を用いる場合と、間隔を広く配置し
た発光素子111および受光素子112を用いる場合と
を示してある。
の作用を説明する。ここでは、同一の検知距離範囲を設
定するに際して、間隔を狭く配置した発光素子101お
よび受光素子102を用いる場合と、間隔を広く配置し
た発光素子111および受光素子112を用いる場合と
を示してある。
【0039】発光素子101、111および受光素子1
02、112は、同一直線120上に配置され、対応す
る発光素子と受光素子の中央で直線120と直交する一
点破線121上に検知距離範囲122が設定されてい
る。
02、112は、同一直線120上に配置され、対応す
る発光素子と受光素子の中央で直線120と直交する一
点破線121上に検知距離範囲122が設定されてい
る。
【0040】検知距離範囲122のうち最も近い最近傍
位置122aと、最も遠い最遠方位置122bとを受光
素子102、112からそれぞれ臨むことができるよう
に入射角度範囲102a、112aが設定されている。
このように、発光素子と受光素子の間隔および受光素子
の入射角度範囲によって、電車等の物体の有無を検知す
ることのできる検知距離範囲122が設定されている。
位置122aと、最も遠い最遠方位置122bとを受光
素子102、112からそれぞれ臨むことができるよう
に入射角度範囲102a、112aが設定されている。
このように、発光素子と受光素子の間隔および受光素子
の入射角度範囲によって、電車等の物体の有無を検知す
ることのできる検知距離範囲122が設定されている。
【0041】たとえば、最遠方位置122bのさらに遠
方に存在する物体130から受光素子102への反射光
は、入射角度範囲102a以外の角度から入射する。こ
れにより、物体130は受光素子102によって検知さ
れない。同様に受光素子112においても、物体130
からの光は入射角度範囲112a以外の入射角で入射す
るので、物体130は検知されない。
方に存在する物体130から受光素子102への反射光
は、入射角度範囲102a以外の角度から入射する。こ
れにより、物体130は受光素子102によって検知さ
れない。同様に受光素子112においても、物体130
からの光は入射角度範囲112a以外の入射角で入射す
るので、物体130は検知されない。
【0042】このように入射角度範囲によって検知範囲
が規制されるので、照射する光の強さや、しきい値の大
きさあるいは検知される物体の反射率等によって検知距
離範囲が変化せず、意図しない遠方の物体を誤検知する
ことがない。
が規制されるので、照射する光の強さや、しきい値の大
きさあるいは検知される物体の反射率等によって検知距
離範囲が変化せず、意図しない遠方の物体を誤検知する
ことがない。
【0043】光の強度に依存して検知距離範囲を定める
場合にヘアライン仕上げされたステンレス車両と塗装車
両の双方を検知できるように発光量および受光感度等を
設定すると、図3に示すように対向車両までの距離が3
m程度では、反射率の高いステンレス車両が対向車両で
あるとき、これを誤検知する可能性がある。
場合にヘアライン仕上げされたステンレス車両と塗装車
両の双方を検知できるように発光量および受光感度等を
設定すると、図3に示すように対向車両までの距離が3
m程度では、反射率の高いステンレス車両が対向車両で
あるとき、これを誤検知する可能性がある。
【0044】これに対し、検知距離範囲を受光素子と発
光素子の間隔および受光素子の入射角度範囲によって設
定する場合には、ヘアライン仕上げされたステンレス車
両から塗装仕上げの車両までを、対向車両を誤検知する
ことなく検知することができる。
光素子の間隔および受光素子の入射角度範囲によって設
定する場合には、ヘアライン仕上げされたステンレス車
両から塗装仕上げの車両までを、対向車両を誤検知する
ことなく検知することができる。
【0045】さらに、図3のように2つの反射型光セン
サどうしが互いに向かい合って配置されても、受光素子
と発光素子とが上下斜め30度に向けられており、かつ
入射角度範囲によって光の入射角度を制限しているの
で、他方の反射型光センサからの光を反射光として誤検
知することがない。
サどうしが互いに向かい合って配置されても、受光素子
と発光素子とが上下斜め30度に向けられており、かつ
入射角度範囲によって光の入射角度を制限しているの
で、他方の反射型光センサからの光を反射光として誤検
知することがない。
【0046】また、発光素子101、111はレンズで
集光せずに拡散した光を照射するので、図6に示すよう
な複雑な反射をする電車の車体であっても、その形状に
左右されず、受光素子102、112に向けて適当な反
射を形成することができる。
集光せずに拡散した光を照射するので、図6に示すよう
な複雑な反射をする電車の車体であっても、その形状に
左右されず、受光素子102、112に向けて適当な反
射を形成することができる。
【0047】次に、受光素子と発光素子の間隔を広げて
配置することによって検知距離範囲内における検知性能
の向上と検知距離範囲外における誤検知が低減すること
について説明する。
配置することによって検知距離範囲内における検知性能
の向上と検知距離範囲外における誤検知が低減すること
について説明する。
【0048】検知距離範囲122内に物体が存在する場
合であっても、物体の反射面がある程度以上傾斜する
と、反射光は受光素子に到達しなくなる。しかしなが
ら、受光素子と発光素子との間隔を広げて配置すると、
入射角度範囲の大きさが大きくなるので、許容される反
射面の傾きが大きくなり、検知性能を向上させることが
できる。
合であっても、物体の反射面がある程度以上傾斜する
と、反射光は受光素子に到達しなくなる。しかしなが
ら、受光素子と発光素子との間隔を広げて配置すると、
入射角度範囲の大きさが大きくなるので、許容される反
射面の傾きが大きくなり、検知性能を向上させることが
できる。
【0049】たとえば、検知距離範囲122内の距離1
22cにおいて、物体が受光素子102、112側を向
くように傾斜している場合には、各受光素子102、1
12から最近傍位置122aを結ぶ線分102b、11
2bの角度が、反射光を検知することのできる入射角の
限界値になる。
22cにおいて、物体が受光素子102、112側を向
くように傾斜している場合には、各受光素子102、1
12から最近傍位置122aを結ぶ線分102b、11
2bの角度が、反射光を検知することのできる入射角の
限界値になる。
【0050】距離122cにある物体からの反射光がこ
れらの角度になるのは、物体が一点破線121上よりも
発光素子寄りに平行移動した位置131、132に存在
する場合となる。したがって、間隔の広く配置された発
光素子111からの光が位置132で反射されて受光素
子112に到達する際の位置132における反射面の角
度は、発光素子101からの光が位置131で反射され
て受光素子102に到達する際における物体の反射面の
角度よりも大きくなる。
れらの角度になるのは、物体が一点破線121上よりも
発光素子寄りに平行移動した位置131、132に存在
する場合となる。したがって、間隔の広く配置された発
光素子111からの光が位置132で反射されて受光素
子112に到達する際の位置132における反射面の角
度は、発光素子101からの光が位置131で反射され
て受光素子102に到達する際における物体の反射面の
角度よりも大きくなる。
【0051】このように、物体が検知距離範囲122内
に存在する場合には、発光素子と受光素子の間隔を広
げ、入射角度範囲を大きくすることで、物体の反射面の
傾斜が大きくなってもその有無を検知することができ、
傾斜による影響を受け難くなる。その結果、電車の車体
のように、ある程度拡散反射し、かつ乗客の乗降によっ
て反射面の角度が変動する場合であっても、車両の有無
を検知距離範囲内において適切に検知できる。
に存在する場合には、発光素子と受光素子の間隔を広
げ、入射角度範囲を大きくすることで、物体の反射面の
傾斜が大きくなってもその有無を検知することができ、
傾斜による影響を受け難くなる。その結果、電車の車体
のように、ある程度拡散反射し、かつ乗客の乗降によっ
て反射面の角度が変動する場合であっても、車両の有無
を検知距離範囲内において適切に検知できる。
【0052】また、受光素子112と発光素子102の
間隔を広くすることで、入射角度範囲112a全体の傾
きが緩やかになり、検知距離範囲122の最遠方位置1
22bよりもさらに遠方に存在する物体を誤検知し難く
なる。
間隔を広くすることで、入射角度範囲112a全体の傾
きが緩やかになり、検知距離範囲122の最遠方位置1
22bよりもさらに遠方に存在する物体を誤検知し難く
なる。
【0053】たとえば遠方の距離133の位置では、発
光素子101からの光は物体の反射面が角度θ4(13
4)傾斜すると、反射光が受光素子102に到達する際
の入射角が入射角度範囲102a内に収まる。一方、発
光素子111からの光は物体の反射面が角度θ3(13
5)だけ傾斜すると、その反射光が受光素子112に到
達する際の入射角が入射角度範囲112a内に入るよう
になる。
光素子101からの光は物体の反射面が角度θ4(13
4)傾斜すると、反射光が受光素子102に到達する際
の入射角が入射角度範囲102a内に収まる。一方、発
光素子111からの光は物体の反射面が角度θ3(13
5)だけ傾斜すると、その反射光が受光素子112に到
達する際の入射角が入射角度範囲112a内に入るよう
になる。
【0054】図7に示すように角度θ3は角度θ4より
大きい。したがって、検知距離範囲122よりも遠方に
物体が存在する場合には、受光素子と発光素子の間隔を
広げ入射角度範囲全体の傾きを緩やかに設定したものの
方が、物体の反射面が大きく傾斜して初めて誤検知さ
れ、物体の反射面が多少傾斜しても物体が誤検知されな
い。
大きい。したがって、検知距離範囲122よりも遠方に
物体が存在する場合には、受光素子と発光素子の間隔を
広げ入射角度範囲全体の傾きを緩やかに設定したものの
方が、物体の反射面が大きく傾斜して初めて誤検知さ
れ、物体の反射面が多少傾斜しても物体が誤検知されな
い。
【0055】したがって、電車の車体のように、ある程
度拡散反射し、かつ乗客の乗降によって反射面の角度が
変動する場合であっても、検知距離範囲外における誤検
知を低減することができる。
度拡散反射し、かつ乗客の乗降によって反射面の角度が
変動する場合であっても、検知距離範囲外における誤検
知を低減することができる。
【0056】また、受光素子31を発光素子21の上側
にして縦方向に並べ、かつ受光素子を斜め下向きにし、
発光素子を斜め上向きに向けて配置することで、反射型
光センサ10を屋外に設置したような場合であっても、
太陽光による誤検知を低減することができる。
にして縦方向に並べ、かつ受光素子を斜め下向きにし、
発光素子を斜め上向きに向けて配置することで、反射型
光センサ10を屋外に設置したような場合であっても、
太陽光による誤検知を低減することができる。
【0057】すなわち、太陽光は、通常、斜め上方から
到来するので、受光素子31を上方に配置し斜め下方か
ら到来する光を受光することで、太陽からの光を物体に
反射した光として誤検知することを低減することができ
る。特に図3に示すように電車の有無をホームに設置し
た反射型光センサで検知する場合には、太陽光による誤
検知を回避する必要があるが、受光素子31を上方に配
置することで、太陽光がほぼ水平に到来する西日に対し
ても効果的に誤検知を防止することができる。
到来するので、受光素子31を上方に配置し斜め下方か
ら到来する光を受光することで、太陽からの光を物体に
反射した光として誤検知することを低減することができ
る。特に図3に示すように電車の有無をホームに設置し
た反射型光センサで検知する場合には、太陽光による誤
検知を回避する必要があるが、受光素子31を上方に配
置することで、太陽光がほぼ水平に到来する西日に対し
ても効果的に誤検知を防止することができる。
【0058】以上説明した実施の形態では、発光素子に
レンズを設けず、複数の発光素子によって拡散光を所定
の角度範囲に照射するようにしたが、レンズを設け、こ
れにより照射角度範囲を設定するようにしても良い。
レンズを設けず、複数の発光素子によって拡散光を所定
の角度範囲に照射するようにしたが、レンズを設け、こ
れにより照射角度範囲を設定するようにしても良い。
【0059】また、受光素子と発光素子のほぼ中央前方
を検知距離範囲としたが、検知距離範囲が、受光素子
側、あるいは発光素子側にある程度偏るようにこれらの
素子を配置しても良い。
を検知距離範囲としたが、検知距離範囲が、受光素子
側、あるいは発光素子側にある程度偏るようにこれらの
素子を配置しても良い。
【0060】
【発明の効果】本発明にかかる反射型光センサによれ
ば、発光手段と受光手段の間隔および受光手段における
入射角度範囲によって検知距離範囲を設定したので、検
出すべき物体の反射率等の影響を受け難く、安定した検
知距離範囲を設定することができる。
ば、発光手段と受光手段の間隔および受光手段における
入射角度範囲によって検知距離範囲を設定したので、検
出すべき物体の反射率等の影響を受け難く、安定した検
知距離範囲を設定することができる。
【0061】また、受光手段の入射角度範囲が大きくな
るように、受光手段と発光手段の間隔を広げて配置した
ので、検知距離範囲内に存在する物体の反射面の揺らぎ
に強くなる。さらに検知距離範囲よりも遠くに存在する
物体の反射面が多少揺らいでも反射光が入射角度範囲内
に入り難くなるので、検知距離範囲よりも遠方にある物
体の誤検知を少なくすることができる。
るように、受光手段と発光手段の間隔を広げて配置した
ので、検知距離範囲内に存在する物体の反射面の揺らぎ
に強くなる。さらに検知距離範囲よりも遠くに存在する
物体の反射面が多少揺らいでも反射光が入射角度範囲内
に入り難くなるので、検知距離範囲よりも遠方にある物
体の誤検知を少なくすることができる。
【0062】受光手段を発光手段の上側にして縦方向に
並べ、かつ受光手段を斜め下向きに、発光手段を斜め上
向きに向けて配置したものでは、反射型光センサを屋外
に設置したような場合であっても、太陽光による誤検知
を低減することができる。
並べ、かつ受光手段を斜め下向きに、発光手段を斜め上
向きに向けて配置したものでは、反射型光センサを屋外
に設置したような場合であっても、太陽光による誤検知
を低減することができる。
【図1】本発明の一実施の形態に係る反射型光センサの
検知距離範囲の一例を示す説明図である。
検知距離範囲の一例を示す説明図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る反射型光センサの
構成の概要を示すブロック図である。
構成の概要を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る反射型光センサを
駅のホームに設置した様子を示す説明図である。
駅のホームに設置した様子を示す説明図である。
【図4】光が境面反射される状態を示す説明図である。
【図5】光が拡散反射される状態を示す説明図である。
【図6】光が電車の車体に反射される状態の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図7】発光素子と受光素子の間隔が広い場合と狭い場
合における検知性能の相違を示す説明図である。
合における検知性能の相違を示す説明図である。
10…反射型光センサ 20…発光ユニット 21、101、111…発光素子 30…受光ユニット 31、102、112…受光素子 32…集光レンズ 33…レンズ中心軸 34…発光中心軸 35…受光中心軸 40…制御部 41…感知信号 50、122…検知距離範囲 51…照射角度範囲 52…入射角度範囲 61、62…プラットホーム 63、64…電車 65、66…ホーム柵 67、68…センサポール 91…電車側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 17/88 G01S 17/88 B G01V 8/12 G01V 9/04 G
Claims (5)
- 【請求項1】前方に被検出物体が存在するか否かを、照
射した光の反射光を基にして検知する反射型光センサに
おいて、 前方に光を照射する発光手段と、前記発光手段の照射し
た光のうち前記被検出物体からの反射光を受光するため
の受光手段とを備え、 前記受光手段が検知することのできる光の入射角度範囲
および該受光手段と前記発光手段とを配置する際のそれ
らの間隔により前記被検出物体の有無が検知される検知
距離範囲を設定したことを特徴とする反射型光センサ。 - 【請求項2】前方に被検出物体が存在するか否かを、照
射した光の反射光を基にして検知する反射型光センサに
おいて、 前方に光を照射する発光手段と、前記発光手段の照射し
た光のうち前記被検出物体からの反射光を受光するため
の受光手段とを備え、 前記受光手段が検知することのできる光の入射角度範囲
および該受光手段と前記発光手段とを配置する際のそれ
らの間隔により前記被検出物体の有無が検知される検知
距離範囲を設定するとともに、設定すべき検知距離範囲
の全範囲から到来する反射光を前記受光手段が受光する
ために要する前記入射角度範囲が大きくなるように前記
受光手段と前記発光手段とをそれらの間隔を広げて配置
したことを特徴とする反射型光センサ。 - 【請求項3】前記受光手段を前記発光手段の上側にして
縦方向に並べ、かつ前記受光手段を斜め下向きに、前記
発光手段を斜め上向きに向けて配置したことを特徴とす
る請求項1または2記載の反射型光センサ。 - 【請求項4】前記受光手段は、光の入射角度範囲を限定
するための集光レンズを備え、前記発光手段は、複数の
発光素子から成りこれらから光を照射することを特徴と
する請求項1、2または3記載の反射型光センサ。 - 【請求項5】前記被検出物体は鉄道車両の車体であり、
前記発光手段および前記受光手段は、複数の線路が並ん
で敷設された箇所の脇に設置されることを特徴とする請
求項1、2、3または4記載の反射型光センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8228657A JPH1073660A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 反射型光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8228657A JPH1073660A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 反射型光センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1073660A true JPH1073660A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16879775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8228657A Pending JPH1073660A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 反射型光センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1073660A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002098586A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-05 | Sunx Ltd | 反射型センサ |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP8228657A patent/JPH1073660A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002098586A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-05 | Sunx Ltd | 反射型センサ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7046378B2 (en) | Device and method for the optical detection of objects | |
US4980547A (en) | Light distribution and detection apparatus | |
KR20200124966A (ko) | 차량의 라이다 통합 램프 장치 | |
US5818062A (en) | Original edge detecting system and optical sensor using distance detecting light-receiving means | |
JP2589278Y2 (ja) | シート形態の対象物を検出する装置 | |
KR100338489B1 (ko) | 동전판별장치 | |
JP2019066933A (ja) | 車両検知器、車種判別装置、車両検知方法、車種判別方法、及びプログラム | |
JP2004170128A (ja) | センサ | |
JPH1073660A (ja) | 反射型光センサ | |
JP2002116023A (ja) | 無人搬送車の位置検出用反射板及び位置検出装置 | |
JPH10105869A (ja) | 車種判別装置 | |
JP2000186928A (ja) | 光波距離計 | |
US6859266B2 (en) | Optical movement detecting device and transport system using the same | |
US20210341608A1 (en) | Laser distance measuring device and object detection system | |
JP3090354B2 (ja) | 測距式侵入者検知器 | |
JPH0833767B2 (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
JP2000208012A (ja) | 物体検出センサ | |
JP3270800B2 (ja) | 測距センサ | |
JPH0514968U (ja) | 反射形光電センサ | |
JP3099248B2 (ja) | 測距式侵入者検知器 | |
JPH10162699A (ja) | 反射型光電センサ | |
EP4421523A1 (en) | Ultrasonic detection device and system | |
JPH0531584Y2 (ja) | ||
JP7108486B2 (ja) | 車両検知器 | |
JP2001021650A (ja) | 位置検知型通過センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041214 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051011 |