(57)【要約】【課題】光のカ−テンを横切る物体を光電的に感知する装置で、光のカ−テンを構成する素子の数を少なくして装置を安価にし、かつ物体感知装置を設置する工事を簡単なものとする。【解決手段】扇形に拡がる板状の光束を形成する投光器と、この投光器の傍らに配置した受光装置とで一つの投受光手段を構成し、物体が通過する通路の一箇所にこの投受光手段を設置し、通路の断面内周に上記投受光手段を望むように再帰性反射シ−トの帯を貼設して、投受光手段から発射された光が、この投受光手段に戻って来るようにし、物体が投受光手段の形成している光のカ−テンを横切ったときの受光素子出力の低下により物体を感知するようにした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扇形に拡がる板状の光束を形成発射する投光装置とこの投光装置に近接して配置された一乃至複数の受光装置とによって投受光手段を構成し、この投受光手段を物体通路の一断面の内周上の一箇所に配置し、物体通路の上記断面の内周面に沿って上記投受光手段を囲み望むように再帰性反射シ−トの帯を展設し、前記投光装置から発射され、上記再帰性反射シ−ト帯で反射されて来た光を前記受光装置によって受光し、この受光装置の出力の減少によって物体を感知するようにしたことを特徴とする物体感知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は住居のセキュリティとか工作機械等における安全装置に用いられる物体感知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般住居，事務所，倉庫等で無資格者が進入するのを阻止するとか、プレス機械で不用意に人の手が機械の間に入ったのを検知して機械の動作を停止させる等の保安装置は原理的には、人体とかその一部などの物体の通路に放射線のカ−テンを作って置いて、受線手段により放射線がそれらの物体で遮られたことを検知して警報信号を発信すると云う構造になっている。
こゝで放射線としては多くの場合光が用いられ、受線手段としてはフォトダイオ−ドとかＣＤＳが用いられる。所で従来は上述した放射線のカ−テンを形成するため、ビ−ム状の光を出す光源装置を複数並べ、各光源装置と対向させて受光装置を配置すると云う構成を用いているので、物体の通過可能な領域の断面積が大きい場合は、光源装置，受光装置とも多数を要し、保安装置の設置工事が大げさになり、また保安装置の保守点検も面倒になると云う問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述したような光電式の物体感知装置で光源装置と受光装置の数を少なくして装置自体を安価にすると共に設置工事をも簡単なものにしようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
扇形板状の光束を発射する投光装置と、この投光装置に近接して配置された一乃至複数個の受光装置とよりなる投受光手段と上記受光装置の受光出力の減少を検出して警報信号を出す回路と、入射光を入射方向に反射する再帰性反射シ−トの帯とで物体感知装置を構成し、物体通路の内面に、物体通路を囲むように上記反射シ−トの帯を配設し、この反射シ−トに投光するように上記投受光手段を設置した。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態の一例を示す。図で１は物体例えば人Ｂの通路で、図の紙面に垂直の方向が物体の通過方向である。図１Ａは物体通路の垂直断面であり同Ｂは水平断面で通路の天井側を示す。２は投受光手段で図１Ａにａで示す角範囲に拡がる扇形板状の光束を発射している。３は再帰性反射シ−トの帯で、通路１を鍵の手に囲むように通路１の壁に貼設されている。再帰性反射シ−トは微少な全反射プリズム或はガラスビ−ズを接着材でベ−スシ−トに密に付着させたシ−トで、入射光を入射方向に反射させる性質を持っている。市販品はベ−スシ−トの裏面に貼着材層が設けてあるので、簡単に通路壁面に貼設することが出来るものである。
投受光手段２は鍵の手に貼設されたシ−ト３の隅角と対向する通路下隅近くに設置される。投受光手段２は発光素子と投光光学系と、投光光学系の傍らに位置させた受光素子より成っており、図に両方向の矢印で示すように投受光手段２より発射された光線は再び投受光手段に戻って来て受光素子に入射する。この構造により発光素子より放射された光は通常は略全部が受光素子で受光され、受光素子の出力は最大を示している。
こゝで物体Ｂが通路１を通ると、投受光手段２から発射される光の一部は物体で散乱され、受光素子に入射するシ−ト３からの反射光量が減少する。この減少を検出することで物体の通過を検知するのである。
Ｗはシ−ト３の中央辺で投受光手段２からの光を受光する位置に設置された受光素子で、投受光手段２とは別の電源系統で駆動される警報装置に接続せれており、投受光手段とそれに付随する警報回路の電源が切断されたり投受光手段２が外されたようなとき、受光手段Ｗの受光出力が０になることによって警報を発すためのものである。
【０００６】
図２は投受光手段の一つの構成例を示す。図２Ａで投受光手段の投光光学系は半導体レ−ザＳと集光レンズＬと円柱レンズＣが鏡筒５に取付けられた構造で、受光装置は鏡筒５の前端の板状部５１上で円柱レンズＣの両側（片側でも良い）に配置されたＣＤＳ（或はフォトダイオ−ドでもよい）Ｄである。
鏡筒５は後端（図では下端）が開放され、前端は板状部５１で塞がれた形で、板状部５１の中央に長方形の透孔５２が設けられている。この透孔の幅は円柱レンズＣの直径より稍せまく、円柱レンズＣが半ば嵌ってその位置が決まるようになっている。鏡筒５の内面の上端近くには段５３が形成されており、集光レンズＬの座面となって、レンズＬを下方から押すことでレンズＬの位置が決まるようになっている。
６は半導体レ−ザＳの取付け基板兼放熱板で、鏡筒５に嵌合する円形部の両側に張り出し部があり、この張り出し部が鏡筒５の下端口縁の切欠部に嵌合して、鏡筒５に対する半導体レ−ザＳの位置が決まる。７はレンズＬを鏡筒５内の段に向かって押圧しているばねである。
鏡筒の板状部５１には円柱レンズＣの両側にＣＤＳのＤのリ−ド線を通す溝５４が形成されている。８は円環形の回路基板で鏡筒５に嵌着され、ＣＤＳのＤはこの回路基板に接続されている。
図２Ｂは装置２の全体を示し、９は四半円形の外ケ−スで隅角部内側に４５°の方向で投受光手段が固定されており、四半円部には天文台の窓のように午線に沿って一つのスリット９１を有し、このスリットが円柱レンズＣの軸線と直交する向きになっている。このためＣＤＳＤに再帰性反射シ−ト３からの反射光以外の方向から来る雑光が入射するのが防がれている。外ケ−スが四半円形であるのは、この装置を通路の隅に設置するのに適しているからである。
図２Ａに戻って１０は円柱レンズＣを板状部５１の長方形の透孔５２に向かって押え込んで固定する板ばねで、両端の鍵状部を板状部５１の外周に係止させて板状部に固定するようにしてある。
１１は円柱レンズＣと受光素子（ＣＤＳ）Ｄとの間に立てられた遮蔽板で、円柱レンズＣで扇形に広がるレ−ザ−光が直接受光素子Ｄに入射するのを防いでいる。
【０００７】
図３は市販されている再帰性反射シ−トの例でマイクロプリズムを用いたものである。Ｐがマイクロプリズムで１ｃｍ２　当たり７４００個のプリズムが配列されている。各プリズムは立方体の角を対角線に垂直な面で切り取った形で入射光は３回反射して元来た方向に帰って行く。プリズム面はメッキを施してある。ｂはポリエステルの基材、ｃは保護コ−ティング層、ｈは粘着材層で、ｒは離型紙である。離型紙を除いたシ−トの厚さは０．２ｍｍで柔軟性が良い。
【０００８】
図４は本発明で用いられる回路の一例である。おの装置は商用交流で駆動してもよいが、電池を電源としても良い。この場合電池直流を交流化して半導体レ−ザを駆動し、受光回路もこの交流に同期させて動かせば一般の照明光とか外光の影響を除去出来る利点がある。受光素子のＣＤＳＤはこの例では２個用いているので、その出力がＣＰＵに入力される。ＣＰＵの動作の１例をアナログ的に述べると、受光素子Ｄの出力を加算回路で加算し、その出力を増幅器増幅し、その出力を二つに分けて一方は整流平滑化して交流出力のピ−ク値を保持させ、保持された電圧を少し減圧して比較回路の−端子に印加する。二つに分けた他方は直接比較回路の＋端子に印加する。比較回路Ｃｐの出力を整流して＋出力だけを取り出す。通常はこの出力は正であるが、物体が投受光手段によって形成されている光のカ−テンを過ぎるとき、上記増幅器Ｆの出力のピ−ク値は比較回路Ｃｐの−端子入力電圧より下になるから、比較回路Ｃｐの出力は負となり、整流出力は０となる。この出力が０になったことが物体感知信号となり、これによってブザ−Ｋが作動せしめられる。
【０００９】
図５は本発明の異なる実施形態を示す。この例では投光手段を２，２’の二つ用い、夫々を通路１の一方の側の上下両隅に配置じ、通路の反対側の側壁のみに再帰性反射シ−トを貼設したものである。この例でも図１の例でも、平面反射鏡Ｍを配置し、２，２’からの光の反射光来る位置に受光素子Ｗ，Ｗ’を配置してもよい。
【００１０】
【発明の効果】
本発明物体感知装置は光のカ−テンを構成するのに扇形に広がる光束を発射する投光器と再帰性反射体を用いることにより、一つの投光器と一つ（複数でも可）の受光器とで物体の通路断面をカバ−する光のカ−テンが出来るので、装置構成がきわめて簡単で安価になり、特に設置工事が大変簡単になると云う利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図。
【図２】本発明の一実施例における投受光装置の分解斜視図。
【図３】再帰性反射体の一例の断面図。
【図４】本発明における回路部分の回路図。
【図５】本発明の他の実施例を示す図。
【符号の説明】
１　　　物体の通路
２　　　投受光装置
３　　　再帰性反射シ−トの帯
Ｓ　　　半導体レ−ザ
Ｌ　　　集光レンズ
Ｃ　　　円柱レンズ
Ｄ　　　ＣＤＳ，フォトダイオ−ド等の受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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