JPS604139Y2 - 検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、人・車両・被搬送物等の通行体の接近あるい
は接触を検知する検知装置、例えば自動扉開閉装置にお
いて通行体を検知し扉駆動装置に扉開閉信号を付与する
為の検知装置に関する。

従来この種検知装置は、通行体の通過する通行面あるい
はその付近に設置した検知スイッチを有する検知部を設
け、前記検知スイッチへの通行体の接近あるいは接触に
よる前記検知部出力端の電圧変化を差動増幅しその差動
増幅出力や設定値以上の時に検知信号を出力するように
樹皮している。

しかしながら、上記検知スイッチとして、通行体の接近
あるいは接触により静電容量の変化する静電容量変化形
の検知スイッチまたは通行体の接近あるいは接触により
磁界の変化する磁界変化形の検知スイッチを使用した場
合に、特に、従来の検知装置は、誤動作を生じやすかっ
た。

というのは、通行体が検知スイッチに接近あるいは接触
することによって生じる静電容量変化・磁界変化は非常
に微弱なものであり、この微弱な変化は、検知スイッチ
の周囲条件例えば温度・湿度等が徐々に変化した場合で
もその変化に伴って生じるのであり、従って、検知回路
の出力重圧が変化し差動増幅出力が設定値に達してしま
う為である。

すなわち、従来のこの種検知装置は、周囲の条件変化に
よって誤動作を生じやすく、これに対する調整が度々必
要であるという問題があった。

′本考案は、上記問題点に鑑みて案出したものであり、
検知スイッチの周囲の条件変化による誤動作を防止し調
整を不要とした検知装置を提供することを目的とし、そ
の特徴とするところは、検知部の出力端の電圧変化を差
動増幅しその差動増幅出力が設定値以上の時に検知信号
を出力する検知装置において、前記検知部の出力電圧が
温度等の周囲条件のゆっくりした変化により徐々に変化
した場合に前記差動増幅出力を前記設定値に達しないよ
うに抑制する補正回路を設けたところにある。

以下、本考案を図示の実施例にもとづいて説明する。

図において、Ｐ−Ｅは電源（図示せず）に接続した端子
であり、該端子Ｐ−Ｅ間に検知部１を接続している。

検知部１は静電容量変化形あるいは磁界変化形の検知ス
イッチ（図示せず）を備え、人等の通行体の接近あるい
は接触を検知した場合その出力端Ｂの電圧が降下するよ
うに構成されている。

この検知部１には次に説明する差動増幅部２を接続して
いる。

前記検知部１の出力端Ｂに、ダイオードＤ１を介して増
幅器Ａ□の非反転入力端およびコンデンサＣ１を接続す
ると共に、ダイオードＤ２を介して増幅器んの非反転入
力端および前記コンデンサＣ□よりも容量の小さいコン
デンサＣ２を接続している。

前記増幅器Ａ□の反転入力端と出力端との間に抵抗ＲＦ
□、コンデンサＣＦ１を並列に接続し、前記増幅器Ａ２
の反転入力端と出力端との間に抵抗ＲＦ２を接続し、増
幅器Ａ２の出力端を抵抗Ｒ１□を介して増幅器Ａ１の反
転入力端に接続している。

又、前記増幅器Ａ２の反転入力端には抵抗Ｒ■２、コン
デンサＣＩ２を並列に接続している。

さらに、前記端子Ｐ−Ｅ間に低損Ｒｚｔ Ｒ４を接続し
、その接続部Ｇに前記コンデンサＣ□、Ｃ２、抵初Ｂｒ
およびコンデンサＣＩ２を接続している。

而して差動増幅部２を構成し、該差動増幅部２には次に
説明する出力部３を接続している。

上記差動増幅部２の出力端（増幅器Ａ１の出力端）に比
較器んの非反転入力端を接続すると共に、端子Ｐ−Ｅ間
に接続した可変抵抗ＶＲに抵抗Ｒ５を介して比較器Ａ３
の反転入力端を接続し、さらに、比較器んの出力端をツ
ェナーダイオード加、抵抗Ｒ６を介してトランジスタＴ
ｒ４のベースに接続している。

又、トランジスタＴｒ４のベースを低損Ｂ７を介して端
子Ｅに接続し、エミッタを端子Ｅに接続し、コレクタを
発光ダイオードＬＥＤ、抵抗Ｒ８を介して端子Ｐに接続
している。

尚、前記トランジスタのコレクタをダイオードＤ３を介
して出力端子Ｏに接続している。

而して出力部３を構成する。

次に、補正回路４について説明する。

上記差動増幅部２の出力端と端子Ｅとの間に遅延回路５
を設けている。

該遅延回路５は、抵抗ＲＴ１とＲＴ２を直列に接続し、
さらに抵抗ＲＴ２にコンデンサＣＴを並列に接続して成
る。

遅延回路５の抵抗ＲＴ□と抵抗ＲＴ２との接続部Ｈに第
１トランジスタＴｒ□のベースを接続し、該第１トラン
ジスタＴｒ１のコレクタを抵抗Ｒ１ｏを介して端子Ｐに
接続している。

前記接続部Ｈの電圧は、差動増幅部２の電圧上昇に対し
、抵功只Ｔ□、ＲＴ２およびコンデンサＣＴにより設定
した時間遅れを伴って上昇する。

この為、差動増幅部２の出力端電圧が第１トランジスタ
Ｔｒ、を導通させるに必要な電圧に達した時、第１トラ
ンジスタＴｒ１は導通していない。

又、第１トランジスタＴｒ１のエミッタに第２トランジ
スタＴｒ２のコレクタを接続し、該第２トランジスタＴ
ｒ２のベースを抵抗Ｒ□□を介して前記ツェナーダイオ
ードＺＤと抵抗Ｒ６との接続部Ｉに接続すると共に、エ
ミッタを端子Ｅに接続している。

この第２トランジスタＴｒ２は出力部３が検知信号を出
力した時に導通する。

さらに、前記第１トランジスタＴｒ１のエミッタと第２
トランジスタＴｒ２のコレクタとの接続部Ｊに抵抗Ｒ１
２を介して第３トランジスタＴｒ３のベースを接続し、
該第３トランジスタＴｒ３のコレクタを抵抗Ｒ１３を介
して増幅器Ａ工の非反転入力端に接続すると共に、端子
Ｐ−Ｅ間に直列に接続した抵抗Ｒ１４とＲ□５との接続
部Ｋにエミッタを接続している。

この第３トランジスタＴｒ、は、第２トランジスタＴｒ
２が導通している時即ち出力部３が検知信号を出力した
時に遮断し、第１トランジスタＴｒ１が導通しかつ第２
トランジスタＴｒ２が遮断の時に導通してコンデンサＣ
１の放電を促進する。

而して、遅延回路５と第１トランジスタＴｒ１と第２ト
ランジスタＴｒ２と第３トランジスタＴｒ３とから補正
回路４を構成する。

次に、上記構成の検知装置の作用について説明する。

まず、人等の通行体が検知部１の検知スイッチ（図示せ
ず）に接近あるいは接触した場合の作用を説明する。

通常状態では検知部１の出力端Ｂは一定電圧であり、コ
ンデンサＣ１，Ｃ２は充電され、増幅器Ａ。

の非反転入力端Ｎ□、増幅器Ａ２の非反転入力端Ｎ２は
同電圧である。

従って、出力端子Ｏには検知信号は出ていない。

この状態において、通行体が検知スイッチに接近あるい
は接触すると、検知部１の出力端Ｂの電圧が急激に降下
し、それに伴い増幅器Ａ１の非反転入力端Ｎ１、増幅器
Ａ２の非反転入刃端Ｎ２の各々の電圧も降下するが、コ
ンデンサＣ１はコンデンサＣ２よりも容量が大きい為に
、前記入力端Ｎ２の電圧が直ちに降下するのに対し前記
入力端Ｎ１の電圧はゆっくりと降下する。

尚、この入力端Ｎ１．Ｎ２の電圧降下は、ダイオードＤ
１．Ｄ２、増幅器Ａ□、Ａ２、コンデンサＣ１，Ｃ２の
各々の漏洩電流とコンデンサＣ□、Ｃ２の容量とによっ
て決まる各々の時定数で生じる。

従って、前記入力端Ｎ１．Ｎ２間に電圧差が生じこの電
圧差に応じて差動増幅部２が出力する即ち入力端Ｎ１゜
Ｎ２間の電圧差が増加するに伴って差動増幅部２の出力
端２の出力端Ｍの電圧が上昇する。

該出力端Ｍの電圧が上昇し第１トランジスタＴｒ□を導
通させるに必要な電圧に達した時、遅延回路５中の接続
部Ｈの電圧は末だ第１トランジスタＴｒ１を導通させる
に必要な電圧に達しておらず、出力端Ｍの電圧上昇は急
激である為に、前記接続部Ｈの電圧が第１トランジスタ
Ｔｒ１を導通させるに必要な電圧に達する前に、出力端
Ｍの電圧は、出力部３の可変抵抗ＶＲを調整して決定し
た設定値に達し、トランジスタＴｒ、が導通ずることに
より出力端子Ｏに通行体検知信号を出力する。

この出力部３の検知信号により第２トランジスタＴｒ２
が導通する。

この時、第３トランジスタＴｒ３は遮断している。

第２トランジスタＴｒ２が導通した後即ち出力端Ｍの電
圧が前記設定値に達した後に、前記接続部Ｈの電圧が第
１トランジスタを導通させるに必要な電圧に達して第１
トランジスタＴｒ１が導通するが、この時第２トランジ
スタＴｒ２が導通している為に、第３トランジスタＴｒ
３は遮断状態を保持している。

前記入力端Ｎ１． Ｎ２の電圧降下が進むに伴って、入
力端Ｎ１．Ｎ２間の電圧差は増加するが、この電圧差は
ある時点から徐々に減少し始める。

従って、出力端Ｍの電圧が降下する。出力端Ｍの電圧が
可変抵抗ＶＲを調整して決定した設定値まで降下すると
、出力部３の１点の電圧は零（出力端子Ｏに検知信号な
し）となり、第２トランジスタＴｒ２が遮断する。

この時、前記接続部Ｈの電圧は第１トランジスタＴｒ□
を遮断するに必要な電圧まで降下しておらず、第１トラ
ンジスタＴｒ１は導通状態を保持している為に、第３ト
ランジスタＴｒ３が導通し、コンデンサＣ□の電荷が急
激に放電され前記入力端Ｎ□、Ｎ２間の電圧差がさらに
減少し、差動増幅部２の出力端Ｍの電圧は急激に降下す
る。

この為に、コンデンサＣＴが放電を開始し、抵抗ＲＴ２
およびコンデンサＣＴにより設定した遅延時間経過後に
、前記接続部Ｈの電圧が第１トランジスタＴｒ□を遮断
するに必要な電圧に降下し、第１トランジスタＴｒ１が
遮断し、第３トランジスタＴｒ３も遮断する。

通行体が検知スイッチから離隔すると、検知部１の出力
端Ｂの電圧は急激に上昇し元の電圧に戻る。

従って、コンデンサＣ□、Ｃ２は瞬時に充電され、増幅
器Ａ工の非反転入力端Ｎ□と増幅器Ａ２の非反転入力９
Ｊ２とは同電圧になる。

而してこの検知装置は元の通常状態に復帰し、次の通行
体検知に備える。

次に、検知スイッチの周囲の条件が変化した場合の本検
知装置の作用によいで説明する。

温度、湿度等の周囲条件が変化すると、検知スイッチが
この影響を受けて検知部１の出力端Ｂの電圧が降下しく
ただし、この場合の電圧降下は上述の通行体検知の場合
に比べ非常にゆるやかである）、増幅器Ａ□の非反転入
力端Ｎ１と増幅器Ａ２の非反転入力端四２の間には、上
述の通行体検知の場合と同様に電圧差を生じる。

従って、差動増幅部２の出力端Ｍの電圧はゆるやかに上
昇する。

出力端Ｍの電圧が第１トランジスタＴｒ□を導通させる
に必要な電圧に達した時、遅延回路５中の接続部Ｈの電
圧は第１トランジスタＴｒ□を導通させるに必要な電圧
に達していないが、出力端Ｍの電圧上昇は非常にゆるや
かである為に、出力端Ｍの電圧が出力部３の可変抵抗Ｖ
Ｒを調整して決定した設定値に達する前即ち出力部３が
検知信号を出力する前に、前記接続部Ｈの電圧が第１ト
ランジスタＴｒ□を導通させるに必要な電圧に達し、第
１トランジスタＴｒ１が導通する。

この時、第２トランジスタＴｆ２が遮断している為に、
第３トランジスタＴｒ３が導通する。

第３トランジスタＴｒ３が導通すると、コンデンサＣ□
の電荷が放電され、前記入力端Ｎ□、Ｎ２の電圧差が減
少腰出力端Ｍの電圧は降下する。

すなわち、温度差の周囲の条件が変化した場合、差動増
幅部２の出力端Ｍの電圧は、可墨抵抗ＶＲを調整して決
定した設定値まで達することはなく、比較器Ａ３の出力
電圧はトランジスタＴｒ、を導通させるに必要な電圧に
達せず出力端子Ｏに検知信号は出ない。

本考案は以上の通りであって、本考案になる検釦装置に
よれば、温度・湿度等の周囲条件の変化を検知部が検知
しても、出力部が検知信号を出力する前に捕正回路の第
１および第３トランジスタが導通して差動増幅部の出力
上昇を抑制する為に、周囲条件の変化に対する検知信号
は出す、通行体の検知スイッチへの接近あるいは接触に
対する検知部からの信号のみを検知信号として取り出す
ことができる。

すなわち、本考案になる検知装置は、検知スイッチの周
囲条件が変化しても誤動作することはなく、誤動作に対
する調整は全く不要という利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案になる検知装置の一実施例を示す回路図で
ある。 １・・・・・・検知部、２・・・・・・差動増幅部、３
・・・・・・出力部、Ｃ１，Ｃ２・・・・・・コンデン
サ、４・・・・・・捕正回路、５・・・・・・遅延回路
、Ｔｒ□・・・・・・第１トランジスタ、Ｔｒ２・・・
・・・第２トランジスタ、Ｔｒ３・・・・・・第３トラ
ンジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 通行体の接近あるいは接触を検知する検知スイッチを有
   する検知部と、該検知部に接続し互いに並列な容量の異
   なる複数のコンデンサの電圧差を増幅する差動増幅部と
   、該差動増幅部の出力が霞定値以上の時に検知信号を出
   力する出力部と、を備えた検知装置において、前記差動
   増幅部の出力端に接続した遅延回路と、該遅延回路に接
   続し毅定時間後に導通する第１トランジスタと、前記出
   力部に接続し検知信号にもとづいて導通する第２トラン
   ジスタと、前記コンデンサのうち容量の大きいコンデン
   サに接続し前記第１トランジスタが導通しかつ前記第２
   トランジスタが遮断している時に導通しまた前記第２ト
   ランジスタが導通した時に遮断する第３トランジスタと
   、から威る補正回路を設けたことを特徴とする検知装置
   。