JPS63247632A - 光フアイバ−を用いた重量検知器 - Google Patents
光フアイバ−を用いた重量検知器Info
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- JPS63247632A JPS63247632A JP8164987A JP8164987A JPS63247632A JP S63247632 A JPS63247632 A JP S63247632A JP 8164987 A JP8164987 A JP 8164987A JP 8164987 A JP8164987 A JP 8164987A JP S63247632 A JPS63247632 A JP S63247632A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
- G01L1/243—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using means for applying force perpendicular to the fibre axis
- G01L1/245—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using means for applying force perpendicular to the fibre axis using microbending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、光ファイバーの機械的歪みによって透過光量
が減衰することを利用した重量検知器に関する。
が減衰することを利用した重量検知器に関する。
［従来の技術］
光ファイバーは、機械的歪みによって透過光量が減衰す
ることが知られている。光ファイバーの主要途である光
通信においては、このような性質が障害となるため、減
衰量を少なくするような改善がなされている。すなわち
、現在製造されている光ファイバーでは、歪みに対する
透過光量の減衰は微々たるものになっている。
ることが知られている。光ファイバーの主要途である光
通信においては、このような性質が障害となるため、減
衰量を少なくするような改善がなされている。すなわち
、現在製造されている光ファイバーでは、歪みに対する
透過光量の減衰は微々たるものになっている。
したがって、光ファイバーの透過光量の変化を検出して
重量を検知するような重量検知方法を考えると、その検
知範囲はかなり限定されてしまう。
重量を検知するような重量検知方法を考えると、その検
知範囲はかなり限定されてしまう。
すなわち、重量が軽すぎれば、光ファイバーの機械的歪
みは小さく、透過光量の減衰量は検知不可能なほど小さ
くなってしまう。反対に重量が重すぎれば、光ファイバ
ーの機械的強度を越えてしまう。
みは小さく、透過光量の減衰量は検知不可能なほど小さ
くなってしまう。反対に重量が重すぎれば、光ファイバ
ーの機械的強度を越えてしまう。
光フアイバー以外の手段を利用した重量検知器には種々
のものが知られている。たとえば、圧力によって電気抵
抗が変化するゴム系の材料を利用したシート状重量検知
器が提案されている。しかし、この技術は、電気的絶縁
の確保、電気的雑音の防止、防水構造の採用などのため
に、コスト＾、形状の制約という問題点がある。このた
め、この技術は使用分野が限定されており、広く普及す
るまでには至っていない。
のものが知られている。たとえば、圧力によって電気抵
抗が変化するゴム系の材料を利用したシート状重量検知
器が提案されている。しかし、この技術は、電気的絶縁
の確保、電気的雑音の防止、防水構造の採用などのため
に、コスト＾、形状の制約という問題点がある。このた
め、この技術は使用分野が限定されており、広く普及す
るまでには至っていない。
本発明の目的は、本来耐久性に優れた光ファイバーを用
いて、広範囲の重量検知領域を備え、かつ、信頼性が高
くて低シス１〜のシート状重量検知器を提供することに
ある。
いて、広範囲の重量検知領域を備え、かつ、信頼性が高
くて低シス１〜のシート状重量検知器を提供することに
ある。
［問題点を解決するための手段］
本発明の重量検知器は、光ファイバーを２枚のシートで
挟み、シートに作用する荷重によって光ファイバーの透
過先口が減退することを利用した重量検知器において、
２枚のシートの間に光ファイバーを収納する溝を形成し
、この溝に段差を設けて、溝に深さが光ファイバーの外
径より深い部分と光ファイバーの外径より浅い部分とを
交互に形成したことを特徴とする。
挟み、シートに作用する荷重によって光ファイバーの透
過先口が減退することを利用した重量検知器において、
２枚のシートの間に光ファイバーを収納する溝を形成し
、この溝に段差を設けて、溝に深さが光ファイバーの外
径より深い部分と光ファイバーの外径より浅い部分とを
交互に形成したことを特徴とする。
［作用コ
溝の浅い部分では、光ファイバーは２枚のシートの間に
直接接触して挟まれている。シートに荷重がかかると、
光ファイバーに機械的歪みが生じて、透過光量が変化し
、荷重の存在が検知される。
直接接触して挟まれている。シートに荷重がかかると、
光ファイバーに機械的歪みが生じて、透過光量が変化し
、荷重の存在が検知される。
過大な荷重がかかると、溝の浅い部分において、光ファ
イバーの直径は、満の深さと同じ寸法まで変形する。た
だし、それ以上変形することはない。
イバーの直径は、満の深さと同じ寸法まで変形する。た
だし、それ以上変形することはない。
［実施例］
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の重量検知マットの平面図、
第２図はこの検知マツ１〜の部分縦断面図、第３図は光
ファイバーを収納する満の拡大斜視図である。
第２図はこの検知マツ１〜の部分縦断面図、第３図は光
ファイバーを収納する満の拡大斜視図である。
これらの図において、重囲検知マット１は、上下の保護
シート２．３の間に、光ファイバー４を蛇行状に配置し
た構造をしている。特に本発明は、下部保護シート３の
構造に特徴がある。すなわち、第３図において、光ファ
イバーを収納するための満５の幅Ｄ１は、光ファイバー
が入るように光ファイバーの外径より多少大きくする。
シート２．３の間に、光ファイバー４を蛇行状に配置し
た構造をしている。特に本発明は、下部保護シート３の
構造に特徴がある。すなわち、第３図において、光ファ
イバーを収納するための満５の幅Ｄ１は、光ファイバー
が入るように光ファイバーの外径より多少大きくする。
満５の深さＤ３は、光ファイバーの外径より多少深くす
る。
る。
また、溝５の中に設けた凸部６の深さＤ２は、光ファイ
バーの外径より多少浅くする。画部分６の間隔Ｄ４
（第２図参照）は、用途に応じ適当に選定する。
バーの外径より多少浅くする。画部分６の間隔Ｄ４
（第２図参照）は、用途に応じ適当に選定する。
第４図は、上部保護シート２に荷重が加わる前の状態、
第５図は荷重が加わった後の状態の溝５の内部を示す。
第５図は荷重が加わった後の状態の溝５の内部を示す。
第４図において、光ファイバー４は、上部保護シート２
と下部保護シート３に挟まれた状態になっている。溝の
深さＤ３は光ファイバー４の外径より深いため、下部保
護シート３の上面と光ファイバー４との間に６２のギャ
ップが生じる。また、凸部６の深さＤ２は光ファイバー
４の外径より浅いため、光ファイバー４は、下部保護シ
ート３の上面より６１だけ上に突出する。
と下部保護シート３に挟まれた状態になっている。溝の
深さＤ３は光ファイバー４の外径より深いため、下部保
護シート３の上面と光ファイバー４との間に６２のギャ
ップが生じる。また、凸部６の深さＤ２は光ファイバー
４の外径より浅いため、光ファイバー４は、下部保護シ
ート３の上面より６１だけ上に突出する。
したがって、上部保護シート２と下部保護シート３との
間に、凸部６の周辺で６１の空隙が生じている。
間に、凸部６の周辺で６１の空隙が生じている。
この状態で第５図のように上部保護シート２に荷重Ｗが
かかると、凸部６およびその周辺で光ファイバー４が圧
縮変形して、圧縮、曲げ、せん断などの歪みが生じ、空
隙δ１がゼロになる。これ以上荷重を重くした場合は、
上下の保護シート２．３が直接接触して荷重を支えるこ
とになる。したかって、δ１がゼロになった時に光ファ
イバーの歪みが弾性限界以内となるように、初期の６１
を定めておけば良い。ざらに、上下の保護シートの圧縮
強度を十分なものにしておけば良い。こうすることによ
り、過荷重によって光ファイバーが劣化することを防止
できる。また、凸部６の間隔Ｄ４を小ざくすることによ
り、単位長さあたりの検知部分を多くすることが可能で
ある。
かかると、凸部６およびその周辺で光ファイバー４が圧
縮変形して、圧縮、曲げ、せん断などの歪みが生じ、空
隙δ１がゼロになる。これ以上荷重を重くした場合は、
上下の保護シート２．３が直接接触して荷重を支えるこ
とになる。したかって、δ１がゼロになった時に光ファ
イバーの歪みが弾性限界以内となるように、初期の６１
を定めておけば良い。ざらに、上下の保護シートの圧縮
強度を十分なものにしておけば良い。こうすることによ
り、過荷重によって光ファイバーが劣化することを防止
できる。また、凸部６の間隔Ｄ４を小ざくすることによ
り、単位長さあたりの検知部分を多くすることが可能で
ある。
一般に、下部保護シート３は多少硬めの塩化ビニールを
、上部保護シート２には、多少柔らかめのゴムを利用す
る等、硬軟組み合わせた材料を用いると光ファイバー４
の保護はより効果的である。
、上部保護シート２には、多少柔らかめのゴムを利用す
る等、硬軟組み合わせた材料を用いると光ファイバー４
の保護はより効果的である。
このような検知マットを利用すれば、電気的な雑音にも
悩まされることなく、耐水性、耐荷重性に優れた低コス
トのシート状＠催センリーを得ることができる。
悩まされることなく、耐水性、耐荷重性に優れた低コス
トのシート状＠催センリーを得ることができる。
第６図は、上述の検知マットを利用した自動ドア用のマ
ット式人体検知装置の回路図である。
ット式人体検知装置の回路図である。
ここで、１は本発明の重量検知マット、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３は抵抗、Ｃ１、Ｃ２はコンアン１ノ、Ｌは発光ダイオ
ード、Ｐは受光ダイオード、Ａは増幅器、Ｑはトランジ
スタ、Ｂはリレー、ｂはリレーＢの接点、ｖｏ、は電源
電圧、４は光ファイバーである。
３は抵抗、Ｃ１、Ｃ２はコンアン１ノ、Ｌは発光ダイオ
ード、Ｐは受光ダイオード、Ａは増幅器、Ｑはトランジ
スタ、Ｂはリレー、ｂはリレーＢの接点、ｖｏ、は電源
電圧、４は光ファイバーである。
Ｒ１は、発光ダイオードＬの光但を決定する抵抗で、Ｌ
で発光された光は、光ファイバー４を通り、受光ダイオ
ードＰに達する。検知マット１に人が乗ると、受光ダイ
オードＰで受ける光１ｆｆｉ減少する。この減少分がコ
ンデンサＣ１で微分され、増幅器Ａで増幅されて、ダイ
オードＤを通じ、コンデンサＣ２を充電する。コンデン
サＣ２の充電電圧により、抵抗Ｒ３を通じて、トランジ
スタＱが導通状態となる。その結果、リレーＢが動作し
、接点すが閉じて、自動ドアが開く。
で発光された光は、光ファイバー４を通り、受光ダイオ
ードＰに達する。検知マット１に人が乗ると、受光ダイ
オードＰで受ける光１ｆｆｉ減少する。この減少分がコ
ンデンサＣ１で微分され、増幅器Ａで増幅されて、ダイ
オードＤを通じ、コンデンサＣ２を充電する。コンデン
サＣ２の充電電圧により、抵抗Ｒ３を通じて、トランジ
スタＱが導通状態となる。その結果、リレーＢが動作し
、接点すが閉じて、自動ドアが開く。
ここで、コンデンサＣ１は、系の温度変化による誤動作
を防止するためのものであり、ダイオードＤ、コンデン
サＣ２、抵抗Ｒ３は、人を一度検知したら、数秒間は、
検知状態を保持するための回路である。
を防止するためのものであり、ダイオードＤ、コンデン
サＣ２、抵抗Ｒ３は、人を一度検知したら、数秒間は、
検知状態を保持するための回路である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の重囲検知器は光ファイバ
ーを収納する渦に段差を設けて溝の深さが光ファイバー
の外径より深い部分と光ファイバーの外径より浅い部分
とを交互に形成したので、光ファイバーに過大な荷重が
かかることなく広範囲の重旧検知領域を１９ることがで
きる。その結果、光フフイバーの本来持つ優れた性質を
生かすことができ、耐水性に優れ、電気的ノイズにも強
い、低コストで信頼性の高い重囲検知器を得ることがで
きる。
ーを収納する渦に段差を設けて溝の深さが光ファイバー
の外径より深い部分と光ファイバーの外径より浅い部分
とを交互に形成したので、光ファイバーに過大な荷重が
かかることなく広範囲の重旧検知領域を１９ることがで
きる。その結果、光フフイバーの本来持つ優れた性質を
生かすことができ、耐水性に優れ、電気的ノイズにも強
い、低コストで信頼性の高い重囲検知器を得ることがで
きる。
第１図は本発明の一実施例の重量検知マットの平面図、
第２図はこの検知マットの部分縦断面図、第３図は光フ
ァイバーを収納する溝の拡大斜視図、 第４図は溝内の拡大部分縦断面図、 第５図は荷重が加わった状態の第４図と同様の図、 第６図は検知マットを利用した自動ドア用人体検知装置
の回路図である。 １・・・・・・重量検知マツ１〜 ２・・・・・・上部保護シート３ ・・・・・・下部保護シート ４・・・・・・光ファイバー ５・・・・・・溝 ６・・・・・・凸部
ァイバーを収納する溝の拡大斜視図、 第４図は溝内の拡大部分縦断面図、 第５図は荷重が加わった状態の第４図と同様の図、 第６図は検知マットを利用した自動ドア用人体検知装置
の回路図である。 １・・・・・・重量検知マツ１〜 ２・・・・・・上部保護シート３ ・・・・・・下部保護シート ４・・・・・・光ファイバー ５・・・・・・溝 ６・・・・・・凸部
Claims (1)
- 光ファイバーを２枚のシートで挟み、シートに作用する
荷重によつて光ファイバーの透過光量が減衰することを
利用した重量検知器において、２枚のシートの間に光フ
ァイバーを収納する溝を形成し、この溝に段差を設けて
、溝の深さが光ファイバーの外径より深い部分と光ファ
イバーの外径より浅い部分とを交互に形成したことを特
徴とする重量検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164987A JPS63247632A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 光フアイバ−を用いた重量検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164987A JPS63247632A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 光フアイバ−を用いた重量検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247632A true JPS63247632A (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=13752186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164987A Pending JPS63247632A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 光フアイバ−を用いた重量検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63247632A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0792042A (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-07 | East Japan Railway Co | 土砂崩壊検出センサ及びそれを用いた集中監視システム |
| JP2003518243A (ja) * | 1999-09-27 | 2003-06-03 | ビステオン グローバル テクノロジーズ インコーポレイテッド | 衝撃センサ組立体および該組立体を車両に取り付ける方法 |
| EP1571433A2 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-07 | Denso Corporation | Load sensor mounting device with sensor-protective structure |
| JP2006337318A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Hitachi Cable Ltd | 衝撃検知光ファイバセンサ及びその製造方法並びに荷重集中板 |
| JP2008298583A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Honda Motor Co Ltd | 軸荷重計測装置 |
-
1987
- 1987-04-02 JP JP8164987A patent/JPS63247632A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0792042A (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-07 | East Japan Railway Co | 土砂崩壊検出センサ及びそれを用いた集中監視システム |
| JP2003518243A (ja) * | 1999-09-27 | 2003-06-03 | ビステオン グローバル テクノロジーズ インコーポレイテッド | 衝撃センサ組立体および該組立体を車両に取り付ける方法 |
| JP4749643B2 (ja) * | 1999-09-27 | 2011-08-17 | ビステオン グローバル テクノロジーズ インコーポレイテッド | 衝撃センサ組立体および該組立体を車両に取り付ける方法 |
| EP1571433A2 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-07 | Denso Corporation | Load sensor mounting device with sensor-protective structure |
| EP1571433A3 (en) * | 2004-03-05 | 2006-05-10 | Denso Corporation | Load sensor mounting device with sensor-protective structure |
| JP2006337318A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Hitachi Cable Ltd | 衝撃検知光ファイバセンサ及びその製造方法並びに荷重集中板 |
| JP2008298583A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Honda Motor Co Ltd | 軸荷重計測装置 |
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