JP2009122044A - 能動型検出装置および自動ドア開閉制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】AIR方式センサ1では、投光プリズム片P1はプリズム面19を有しており、受光プリズム片P2はプリズム面19’を有しており、各面を通過する光によりそれぞれ形成される第1投光エリアおよび第1受光エリアを有しており、両面が同一角度に設定されることにより、第1投光エリアと第1受光エリアが同一方向に形成され第1の検出エリアへの投受光を行うことができるようになっている。投光プリズム片P1はプリズム面20を有しており、受光プリズム片P2はプリズム面19’の頂点付近部分を有しており、各面を通過する光によりそれぞれ形成される第2投光エリアおよび第2受光エリアを有しており、第2投光エリアおよび第2受光エリアが同一方向に形成される又は設定されないことで、第1の検出エリアとは異なる第2の検出エリアを形成することの有効・無効を任意に設定可能である。
【選択図】図5
Description
その場合、第一に、光学系に可変機構を持たせることが考えられる。この場合、検出エリアを可変にしても照射及び受光エネルギーの変化が少ない利点があるものの、光学系を回転駆動するために内部に空間が必要であり、装置が大型化してしまう。
投光プリズム216は、内側に(投光部側に)複数のプリズム片Pが形成されており、外側に(検出エリア側に)に化粧面216aを有している。プリズム片Pは、同一の形状であり、プリズム面219とプリズム面221とを有している。プリズム面219は化粧面216aに対して傾斜した面であり、プリズム面221は化粧面216aに対して垂直に延びる面であり、両者がプリズム片Pの頂点を形成している。受光プリズム217は、投光プリズム216と全く同じ形状である。
漏れエリアの問題を解決するためには、感度による調整を行ったり、プリズムの不要な面に遮光用シールを貼って光を遮ったり、不要な辺にシボ加工を施して光を拡散させたりしている。しかし、感度を下げる場合には、必要な検出エリアの感度も低くなってしまう。また、遮光用シールやシボ加工では、不要なエリアを完全に消すことはできない。光の拡散があるためである。さらに、シールを用いる場合は、シール貼り付け作業の費用が発生し、そもそも小型のプリズム片が形成されたプリズムに対してはシールを貼ることが不可能である。さらに、シボ加工では、金型費が高額になる。
この装置では、第2投光プリズム面と第2受光プリズム面の角度設定によって、第2投光エリアおよび第2受光エリアが同一方向に形成される又は設定されないかが決定される。
この装置では、能動型検出装置が検出エリア内に人を検出すると、自動ドア駆動部に各種信号を送信する。
図1は、本発明の一実施形態としてのAIR方式センサ1(能動型検出装置)の模式構成図である。AIR方式センサ1は、制御部2と、電源部3と、出力部4と、投光回路5と、投光素子6と、投光レンズ7と、受光回路8と、受光素子9と、受光レンズ10と、検出窓11とを有している。光学系(投光素子6、受光素子9、投光レンズ7、受光レンズ10、検出窓11の内側に施されたプリズム片)が、検出エリアを設定している。
なお、光学系のうち、投光素子6と投光レンズ7と受光素子9と受光レンズ10は一つのユニットを構成し、ユニットごとに上下や左右に揺動可能でも良い。
図3は能動型検出装置が用いられた自動ドアセンサの一例の正面図であり、図4は能動型検出装置が用いられた自動ドアセンサの一例の上面図である。この実施例では、前述の能動型検出装置一対が一つのケースに収められて一つのセンサを構成している。
なお、各AIR方式センサ101の光学系のうち、投光素子106と投光レンズ107と受光素子109と受光レンズ110は一つのユニットを構成し、ユニットごとに上下や左右に揺動可能でも良い。
なお、受光ユニットが一つであり、その両側に一対の投光ユニットが設けられていても良い。
投光プリズムと受光プリズムの組合せについて説明する。各投光プリズムと受光プリズムは同一形状部分を有するとともに、異なる形状部分をも有している。以下の説明では、理解を容易にするために、異なる実施例においても同一形状部分については同一・類似の数字を当てている。
図5は、プリズム構造の第1実施例を示す部分概略図である。
受光プリズム17は、化粧面17aと、その反対側の複数のプリズム片P1を有している。プリズム片P1は、プリズム面19’と、プリズム面21’とを有している。プリズム面19’は、化粧面17aに対して所定角度を傾いた傾斜面であり、図左から右側に向かって高くなっている。プリズム面21’は、化粧面17aに対して垂直に延びる面であり、隣接するプリズム面19’の両端(最も高い部分と最も低い部分)を結んでいる。なお、化粧面17aに対して垂直な光が上側から入る場合は、プリズム面19’はプリズムに光が入る面であり、化粧面17aはプリズムから光が出る面であり、プリズム面21’はプリズム内で光が内面反射する面である。
受光プリズム17のプリズム片P1に入射する光は、プリズム面19’に入射する。光は、プリズム面19’によって図右側に屈折し、光L1として化粧面17aから出て行く。しかし、プリズム面19’の頂点付近の部分では、光は、プリズム面19’によって図右側に屈折するが、プリズム面21’に反射して図左側に向けられそのまま化粧面17aから光L3として出て行く。
図6は、プリズム構造の第2実施例を示す部分概略図である。この場合は、前記実施例に比較して、投光プリズムと受光プリズムの形状が入れ替わっている。
上記作用を別の表現で説明すると、投光プリズム片P2はプリズム面19’の頂点付近部分(第2投光プリズム面)を有しており、受光プリズム片P1はプリズム面20(第2受光プリズム面)を有しており、両者を通過する光によりそれぞれ形成される第2投光エリアおよび第2受光エリアを有しており、第2投光エリアおよび第2受光エリアが同一方向に形成されないことで、第1の検出エリアとは異なる第2の検出エリアを形成することが無効に設定されている。
図7は、プリズム構造の第3実施例を示す部分概略図である。
受光プリズム47は、図5の受光プリズム17と同様の形状である。
投光プリズム46は、化粧面46aと、その反対側の複数のプリズム片P3を有している。プリズム片P3は、プリズム面48と、プリズム面49とを有している。プリズム面48は、化粧面16aに対して所定角度を傾いた傾斜面であり、図左から右側に向かって高くなっている。プリズム面49は、化粧面46aに対して所定角度を傾いた傾斜面であり、図右側から左側に向かって高くなっており、プリズム面48とともに頂点を形成している。なお、投光プリズム46のプリズム面48の傾斜角度と受光プリズム47のプリズム面19’の傾斜角度は同一である。なお、プリズム面48はプリズムに光が入る面であり、化粧面46aはプリズムから光が出る面である。
上記作用を別の表現で説明すると、投光プリズム片P3はプリズム面49(第2投光プリズム面)を有しており、受光プリズム片P1はプリズム面19’の頂点付近部分(第2受光プリズム面)を有しており、両者を通過する光によりそれぞれ形成される第2投光エリアおよび第2受光エリアを有しており、第2投光エリアおよび第2受光エリアが同一方向に形成されないことで、第1の検出エリアとは異なる第2の検出エリアを形成することが無効に設定されている。
以上に述べた第1〜第3実施例では、漏れエリアが形成されることがない。つまり、自動ドアセンサの検出精度が向上している。
図8は、プリズム構造の第4実施例を示す部分概略図である。
受光プリズム67は、化粧面67aと、その反対側の複数のプリズム片P1、P5を有している。プリズム片P1とプリズム片P5は交互に設けられ、異なる角度によって光を異なる側に向けることができる。
プリズム片P2は、プリズム面71と、プリズム面72と、プリズム面73とを有している。プリズム面71は、化粧面66aに対して所定角度を傾いた傾斜面であり、図左から右側に向かって高くなっている。プリズム面73は、化粧面66aに対して垂直に延びる面である。プリズム面72は、プリズム片P2の頂点部分に設けられた面であり、化粧面66aに平行に延びている。なお、プリズム面71,72はプリズムに光が入る面であり、化粧面66aはプリズムから光が出る面である。
上記作用を別の表現で説明すると、投光プリズム片P2はプリズム面72(第2投光プリズム面)を有しており、受光プリズム片P1はプリズム面71’の頂点付近部分(第2受光プリズム面)を有しており、両者を通過する光によりそれぞれ形成される第2投光エリアおよび第2受光エリアを有しており、第2投光エリアおよび第2受光エリアが同一方向に形成されないことで、第1の検出エリアとは異なる第2の検出エリアを形成することが無効に設定されている。
図9は、プリズム構造の第5実施例を示す部分概略図である。
受光プリズム87は、化粧面87aと、その反対側の複数のプリズム片P1、P6を有している。プリズム片P1とプリズム片P6は、交互に設けられ、異なる角度によって光を異なる側に向けることができる。
プリズム片P1は、プリズム面91’と、プリズム面93’とを有している。プリズム面91’は、化粧面87aに対して所定角度を傾いた傾斜面であり、図左から右側に向かって高くなっている。プリズム面93’は、化粧面87aに対して垂直に延びる面である。なお、化粧面87aに対して垂直な光が上側から入る場合は、プリズム面91’はプリズムに光が入る面であり、化粧面87aはプリズムから光が出る面であり、プリズム面93’はプリズム内で光が内面反射する面である。
プリズム片P2は、プリズム面91と、プリズム面92と、プリズム面93とを有している。プリズム面91は、化粧面86aに対して所定角度を傾いた傾斜面であり、図左から右側に向かって高くなっている。プリズム面93は、化粧面86aに対して垂直に延びる面である。プリズム面92は、プリズム片P2の頂点部分に設けられた面であり、化粧面66aに平行に延びている。なお、プリズム面91,92はプリズムから光が入る面であり、化粧面86aはプリズムに光が入る面である。
投光プリズム86のプリズム片P2に入射する光は、プリズム面91とプリズム面92に入射する。光は、プリズム面91によって図右側に屈折し、光L1として化粧面86aから出て行く。しかし、プリズム面92においては、光は直進して、化粧面86aから光L2として出て行く。投光プリズム86のプリズム片P6に入射する光は、プリズム面88とプリズム面89に入射する。光は、プリズム面88によって図右側に屈折し、光L5として化粧面86aから出て行く。また、光は、プリズム面89によって図左側に屈折し、光L6として化粧面86aから出て行く。
さらに投光プリズム片P6はプリズム面88(第4投光プリズム面)を有しており、受光プリズム片P6はプリズム面88(第4受光プリズム面)を有しており、両者を通過する光によりそれぞれ形成される第4投光エリアおよび第4受光エリアを有しており、第4投光エリアおよび第4受光エリアが同一方向に形成されることで、第1の検出エリアおよび第3の検出エリアとも異なる第4の検出エリアを形成することが有効に設定されている。
図10は、第1応用例としてのAIR方式センサ1の正面図である。AIR方式センサ1は、自動ドア機構31の上部に設けられ、自動ドア32に貼付けられているタッチシールもしくはプレート33近傍に発射光13を向け反射光14を得ている。この場合、例えば、AIR方式センサ1の右側に漏れエリアが形成されることがないため、自動ドア機構31の誤動作が生じにくい。誤動作とは、例えば、タッチシールもしくはプレート33から離れたところに人が来た場合に自動ドア32が開くようなケースである。このAIR方式センサ1には、前記実施例1〜3が適用可能である。
前記実施例ではプリズムは複数のプリズム片が形成された複合プリズムであったが、単一のプリズム片からなるプリズムであっても良い。
前記実施例ではプリズム片はプリズムの長手方向に並んでいたが、プリズム片がプリズムの短手方向に並んでいていても良い。さらに、異なる種類のプリズムを一つのユニット内の一対のAIR方式センサに別々に用いても良い。
2 制御部
3 電源部
4 出力部
5 投光回路
6 投光素子
7 投光レンズ
8 受光回路
9 受光素子
10 受光レンズ
11 プリズム
16 投光プリズム
17 受光プリズム
19 プリズム面
19’ プリズム面
20 プリズム面
21’ プリズム面
31 自動ドア機構
32 ドア
33 タッチセンサ
P1〜P6 プリズム片
Claims (4)
- 投受光によって検出エリア内の対象物体を検出するための能動型検出装置であって、
投光部と、
受光部と、
前記投光部の近傍に配置された投光プリズムと、
前記受光部の近傍に配置された受光プリズムとを備え、
前記投光プリズムは、複数の投光プリズム片を有しており、
前記受光プリズムは、複数の受光プリズム片を有しており、
前記投光プリズム片は第1投光プリズム面を有しており、前記受光プリズム片は第1受光プリズム面を有しており、前記第1投光プリズム面および前記第1受光プリズム面を通過する光によりそれぞれ形成される第1投光エリアおよび第1受光エリアを有しており、前記第1投光プリズム面と前記第1受光プリズム面が同一角度に設定されることにより、前記第1投光エリアと前記第1受光エリアが同一方向に形成され第1の検出エリアへの投受光を行うことができるようになっており、
前記投光プリズム片は第2投光プリズム面を有しており、前記受光プリズム片は第2受光プリズム面を有しており、前記第2投光プリズム面および前記第2受光プリズム面を通過する光によりそれぞれ形成される第2投光エリアおよび第2受光エリアを有しており、前記第2投光エリアおよび前記第2受光エリアが同一方向に形成される又は設定されないことで、前記第1の検出エリアとは異なる第2の検出エリアを形成することの有効・無効を任意に設定可能である、
能動型検出装置。 - 前記第2投光エリアおよび前記第2受光エリアが同一方向に形成される又は設定されないかは、前記第2投光プリズム面と前記第2受光プリズム面が同一角度に設定される又は設定されないことにより決定される、請求項1に記載の能動型検出装置。
- 前記投光プリズム片と前記受光プリズム片それぞれにある投光プリズム面と受光プリズム面の組合せの種類が3以上の組合せについてそれぞれ検出エリアを形成することの有効・無効を任意に設定可能である、請求項1または2に記載の能動型検出装置。
- 自動ドアの開閉を行うための自動ドア開閉制御装置であって、
自動ドア駆動部と、
前記自動ドアの近傍の検出エリア内にある物体を検出して、前記自動ドア駆動部に各種信号を送信する、請求項1〜3のいずれかに記載の能動型検出装置と、
を備えた自動ドア開閉制御装置。
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