JPH1114753A - 物体検知装置 - Google Patents
物体検知装置Info
- Publication number
- JPH1114753A JPH1114753A JP9170422A JP17042297A JPH1114753A JP H1114753 A JPH1114753 A JP H1114753A JP 9170422 A JP9170422 A JP 9170422A JP 17042297 A JP17042297 A JP 17042297A JP H1114753 A JPH1114753 A JP H1114753A
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- JP
- Japan
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- light
- lens
- prism
- object detection
- detection device
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- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Passenger Equipment (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の検知対象領域に対しビームを照射し、
これの反射光に基づき物体の有無を検知する物体検知装
置の小型化を図る。 【解決手段】 ケース２２の、光源１４に対向する位置
にフレネルレンズ２４とプリズム２６を設ける。フレネ
ルレンズ２４により略平行光のビームを形成し、プリズ
ム２６により前記ビームの向きを決定する。これによ
り、光源およびレンズの配置によらず、ビームの向きを
決定することができる。これにより、レンズなどの配置
の制約が少なくなり、複数のフレネルレンズ２４を同一
平面上に形成することができ、装置の小型化を図ること
ができる。
これの反射光に基づき物体の有無を検知する物体検知装
置の小型化を図る。 【解決手段】 ケース２２の、光源１４に対向する位置
にフレネルレンズ２４とプリズム２６を設ける。フレネ
ルレンズ２４により略平行光のビームを形成し、プリズ
ム２６により前記ビームの向きを決定する。これによ
り、光源およびレンズの配置によらず、ビームの向きを
決定することができる。これにより、レンズなどの配置
の制約が少なくなり、複数のフレネルレンズ２４を同一
平面上に形成することができ、装置の小型化を図ること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象領域の物体の
有無を検出する物体検知装置に関し、特にその光学系の
構造に関する。
有無を検出する物体検知装置に関し、特にその光学系の
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】所定の対象領域に物体、たとえば人や車
両があるかを、当該物体からの光によって検出するセン
サが知られている。たとえば、店舗などの家屋の出入り
口に設けられた自動ドアのセンサなどがこれに当たる。
このようなセンサにおいては、物体からの光をレンズに
よって集光して受光部に導くことが一般に行われてい
る。そして、対象領域が複数設定されている場合は対象
領域ごとにレンズが設けられており、さらに前記対象領
域の距離が異なる場合はこの距離に応じて各レンズの焦
点距離が設定されている。
両があるかを、当該物体からの光によって検出するセン
サが知られている。たとえば、店舗などの家屋の出入り
口に設けられた自動ドアのセンサなどがこれに当たる。
このようなセンサにおいては、物体からの光をレンズに
よって集光して受光部に導くことが一般に行われてい
る。そして、対象領域が複数設定されている場合は対象
領域ごとにレンズが設けられており、さらに前記対象領
域の距離が異なる場合はこの距離に応じて各レンズの焦
点距離が設定されている。
【０００３】前述の複数のレンズは、構成を簡易なもの
とするために略平板状の部材にフレネルレンズとして形
成されることが多い。この場合、この平板の垂直方向か
ら大きく外れた対象領域については、物体からの光の光
路が、前記レンズに対し斜めに入射するようになり、透
過率が減少する。この透過率の減少によって、センサの
感度が低下するという問題があった。
とするために略平板状の部材にフレネルレンズとして形
成されることが多い。この場合、この平板の垂直方向か
ら大きく外れた対象領域については、物体からの光の光
路が、前記レンズに対し斜めに入射するようになり、透
過率が減少する。この透過率の減少によって、センサの
感度が低下するという問題があった。
【０００４】この問題を解決するために、実開昭６１−
１１０１２８号に記載された装置においては、複数の対
象領域に各々対応して設けられた集光レンズが、光路に
対してほぼ直交するように配置されている。
１１０１２８号に記載された装置においては、複数の対
象領域に各々対応して設けられた集光レンズが、光路に
対してほぼ直交するように配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報の装
置によれば、対象領域ごとにレンズの向きを変えること
となり、単純な平板上にレンズを形成した場合に比べて
装置が大型化するという問題がある。
置によれば、対象領域ごとにレンズの向きを変えること
となり、単純な平板上にレンズを形成した場合に比べて
装置が大型化するという問題がある。
【０００６】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、複数の対象領域の各々において検出
感度が安定しており、かつ簡易な構成の物体検知装置を
提供することを目的とする。
されたものであり、複数の対象領域の各々において検出
感度が安定しており、かつ簡易な構成の物体検知装置を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる物体検知装置は、所定対象領域に
照射されたビームの反射光に基づき、当該対象領域の物
体の有無を検出する物体検知装置であって、光源と、前
記光源からの光を略平行光のビームとするレンズと、前
記略平行光のビームを前記対象領域に向けるプリズム
と、前記ビームの反射光を受光する受光部と、を有し、
前記レンズとプリズムが板状部材の表裏に形成されてい
る。
めに、本発明にかかる物体検知装置は、所定対象領域に
照射されたビームの反射光に基づき、当該対象領域の物
体の有無を検出する物体検知装置であって、光源と、前
記光源からの光を略平行光のビームとするレンズと、前
記略平行光のビームを前記対象領域に向けるプリズム
と、前記ビームの反射光を受光する受光部と、を有し、
前記レンズとプリズムが板状部材の表裏に形成されてい
る。
【０００８】この構成によれば、プリズムによって光の
向きを変更するので、レンズ配置の制約が少なくなる。
また、レンズとプリズムを板状部材の表裏に形成したの
で、これらを別個に設ける場合に比べて簡易な構成とす
ることができる。
向きを変更するので、レンズ配置の制約が少なくなる。
また、レンズとプリズムを板状部材の表裏に形成したの
で、これらを別個に設ける場合に比べて簡易な構成とす
ることができる。
【０００９】さらに、前記光源、前記レンズおよび前記
プリズムは、対象領域ごとに少なくとも一つずつ設ける
ことができる。この構成によれば、ビームの焦点および
向きを対象領域ごとに最適な値に設定できるので、どの
方向に対しても検出精度を高く保つことができる。
プリズムは、対象領域ごとに少なくとも一つずつ設ける
ことができる。この構成によれば、ビームの焦点および
向きを対象領域ごとに最適な値に設定できるので、どの
方向に対しても検出精度を高く保つことができる。
【００１０】さらに、前記光源と前記受光部を同一の基
板上に配置し、前記板状部材を前記基板に略平行に配置
することができる。
板上に配置し、前記板状部材を前記基板に略平行に配置
することができる。
【００１１】さらに、前記レンズおよび前記プリズムが
形成された板状部材を前記光源を覆うカバーの少なくと
も一部として形成することができる。
形成された板状部材を前記光源を覆うカバーの少なくと
も一部として形成することができる。
【００１２】また、本発明の他の態様による物体検出セ
ンサは、所定の対象領域からの光に基づき、当該対象領
域の物体の有無を検出する物体検出センサであって、前
記光を受ける受光部と、前記光を集光するレンズと、前
記光を受光部に向けるプリズムとを有し、前記レンズと
プリズムは板状部材の表裏に形成されているものとする
ことができる。この態様においても、前述の態様と同
様、レンズとプリズムを対象領域ごとに一つずつ設ける
ことが可能であり、またレンズおよびプリズムが形成さ
れた板状部材を前記光源を、覆うカバーの少なくとも一
部として形成することも可能である。
ンサは、所定の対象領域からの光に基づき、当該対象領
域の物体の有無を検出する物体検出センサであって、前
記光を受ける受光部と、前記光を集光するレンズと、前
記光を受光部に向けるプリズムとを有し、前記レンズと
プリズムは板状部材の表裏に形成されているものとする
ことができる。この態様においても、前述の態様と同
様、レンズとプリズムを対象領域ごとに一つずつ設ける
ことが可能であり、またレンズおよびプリズムが形成さ
れた板状部材を前記光源を、覆うカバーの少なくとも一
部として形成することも可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以
下、実施形態と記す）を図面に従って説明する。本実施
形態は、光源から照射したビームの反射光に基づき物体
の有無を検知する形式の物体検知装置である。
下、実施形態と記す）を図面に従って説明する。本実施
形態は、光源から照射したビームの反射光に基づき物体
の有無を検知する形式の物体検知装置である。
【００１４】図１は、本実施形態の物体検知装置１０の
概略構成を示す断面図である。基板１２上には、複数の
光源１４と、一つの受光部１６が設けられている。光源
１４は、本実施形態においては近赤外線発光のＬＥＤに
より構成される。また、受光部１６は、複数の受光素子
が配列された受光素子アレイ１８と、受けた光を受光素
子アレイ１８上に結像させる結像用レンズ２０を有して
いる。受光素子は、本実施形態においては、近赤外領域
に良好な感度をもつ素子（ＣＣＤまたはＭＯＳ型の固体
撮像素子）を用いている。
概略構成を示す断面図である。基板１２上には、複数の
光源１４と、一つの受光部１６が設けられている。光源
１４は、本実施形態においては近赤外線発光のＬＥＤに
より構成される。また、受光部１６は、複数の受光素子
が配列された受光素子アレイ１８と、受けた光を受光素
子アレイ１８上に結像させる結像用レンズ２０を有して
いる。受光素子は、本実施形態においては、近赤外領域
に良好な感度をもつ素子（ＣＣＤまたはＭＯＳ型の固体
撮像素子）を用いている。
【００１５】また、基板１２はケース２２に納められて
いる。ケース２２は、可視光を吸収し近赤外線だけを透
過させる、いわゆる赤外線フィルタ材（例えば、三菱レ
イヨン株式会社 アクリペット 近赤外線透過フィルタ
ＰＦ−０７６など）で全体を形成している。赤外線フ
ィルタ材を使用することにより、可視光がカットされ、
センサの中身が乗員に見えなくなり意匠性が増す。さら
に可視光がカットされることにより外乱光（太陽光な
ど）の影響を少なくできる。このケース２２の下側の面
の、各光源１４に対向する位置には、フレネルレンズ２
４とプリズム２６が形成されている。以下、この面を光
学面２８として説明する。
いる。ケース２２は、可視光を吸収し近赤外線だけを透
過させる、いわゆる赤外線フィルタ材（例えば、三菱レ
イヨン株式会社 アクリペット 近赤外線透過フィルタ
ＰＦ−０７６など）で全体を形成している。赤外線フ
ィルタ材を使用することにより、可視光がカットされ、
センサの中身が乗員に見えなくなり意匠性が増す。さら
に可視光がカットされることにより外乱光（太陽光な
ど）の影響を少なくできる。このケース２２の下側の面
の、各光源１４に対向する位置には、フレネルレンズ２
４とプリズム２６が形成されている。以下、この面を光
学面２８として説明する。
【００１６】光学面２８のケース２２の内側の面には、
フレネルレンズ２４が形成され、図１に示す矢印Ａから
見た様子が図２に示されている。このフレネルレンズ２
４は、光源１４から発した光を略平行光線とするか、ま
たは物体の有無を検知する対象となる領域において、前
記光が合焦するように作用する。
フレネルレンズ２４が形成され、図１に示す矢印Ａから
見た様子が図２に示されている。このフレネルレンズ２
４は、光源１４から発した光を略平行光線とするか、ま
たは物体の有無を検知する対象となる領域において、前
記光が合焦するように作用する。
【００１７】また、光学面２８のケース２２の外側の面
には、プリズム２６が形成され、図１に示す矢印Ｂから
見た様子が図３に示されている。プリズム２６は、小さ
なプリズムを複数個並べて配置したものであり、図３に
おいては、フレネルレンズと似た縞模様となって現れ
る。フレネルレンズと異なるのは、プリズム２６は、光
の進路を変更するだけであって、焦点を形成するように
はなっておらず、よって縞模様は図示されるように平行
線として現れる。
には、プリズム２６が形成され、図１に示す矢印Ｂから
見た様子が図３に示されている。プリズム２６は、小さ
なプリズムを複数個並べて配置したものであり、図３に
おいては、フレネルレンズと似た縞模様となって現れ
る。フレネルレンズと異なるのは、プリズム２６は、光
の進路を変更するだけであって、焦点を形成するように
はなっておらず、よって縞模様は図示されるように平行
線として現れる。
【００１８】光源１４から発した光は、フレネルレンズ
２４およびプリズム２６を通過して向きを変え、あらか
じめ定められた物体検知の対象の範囲に進む。このビー
ムの光路上に物体３０があると、この表面で反射した光
が受光素子アレイ１８上の物体に応じた位置に結像す
る。たとえば、物体３０が、図１において３０ａに示す
位置にある場合、その像は受光素子アレイ１８上の点ａ
に現われ、３０ｂに示す位置にある場合、点ｂに現われ
る。また、物体がなければ受光素子アレイ１８上に像が
現われない。この受光素子アレイ１８上の結像位置の違
い、および像の有無に基づき、図示しない判定部によっ
て検知対象領域に物体があるかの判定が行われる。
２４およびプリズム２６を通過して向きを変え、あらか
じめ定められた物体検知の対象の範囲に進む。このビー
ムの光路上に物体３０があると、この表面で反射した光
が受光素子アレイ１８上の物体に応じた位置に結像す
る。たとえば、物体３０が、図１において３０ａに示す
位置にある場合、その像は受光素子アレイ１８上の点ａ
に現われ、３０ｂに示す位置にある場合、点ｂに現われ
る。また、物体がなければ受光素子アレイ１８上に像が
現われない。この受光素子アレイ１８上の結像位置の違
い、および像の有無に基づき、図示しない判定部によっ
て検知対象領域に物体があるかの判定が行われる。
【００１９】以上の本実施形態の物体検知装置において
は、カバー２２上にフレネルレンズ２４およびプリズム
２６を形成したので、簡易な構成となり、小型化、特に
図１中上下方向の寸法を小さくすることができる。ま
た、フレネルレンズ２４を光源１４の正面に対向して設
け、ビームの照射方向に関してはプリズム２６にて行う
ようにしたので、フレネルレンズ２４に入射する光は、
これに略直交し、レンズによる光量の減衰を抑えること
ができる。
は、カバー２２上にフレネルレンズ２４およびプリズム
２６を形成したので、簡易な構成となり、小型化、特に
図１中上下方向の寸法を小さくすることができる。ま
た、フレネルレンズ２４を光源１４の正面に対向して設
け、ビームの照射方向に関してはプリズム２６にて行う
ようにしたので、フレネルレンズ２４に入射する光は、
これに略直交し、レンズによる光量の減衰を抑えること
ができる。
【００２０】図４には、前述の物体検知装置１０を車両
の前席の乗員の有無を検知するセンサに用いた場合が示
されている。物体検知装置１０は、車両５０のルーフ前
端付近に配置され、前述の光学面２８に設けられたフレ
ネルレンズ２４とプリズム２６の作用によって、方向の
異なる複数本のビームが形成される。図中Ｌ1 で示され
る光路のビームは、当該座席に乗員がいる場合は乗員の
大腿部で反射し、いない場合は座席のシートクッション
で反射する。この反射位置の差によって座席に乗員がい
るかいないかの判別ができる。また、チャイルドシート
が後ろ向きに取り付けられた場合、光路Ｌ2 のビームの
反射位置が変わるので、これを検出することも可能とな
る。
の前席の乗員の有無を検知するセンサに用いた場合が示
されている。物体検知装置１０は、車両５０のルーフ前
端付近に配置され、前述の光学面２８に設けられたフレ
ネルレンズ２４とプリズム２６の作用によって、方向の
異なる複数本のビームが形成される。図中Ｌ1 で示され
る光路のビームは、当該座席に乗員がいる場合は乗員の
大腿部で反射し、いない場合は座席のシートクッション
で反射する。この反射位置の差によって座席に乗員がい
るかいないかの判別ができる。また、チャイルドシート
が後ろ向きに取り付けられた場合、光路Ｌ2 のビームの
反射位置が変わるので、これを検出することも可能とな
る。
【図１】 本発明の実施形態の概略構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】 本実施形態のケースに形成されたフレネルレ
ンズを示す図である。
ンズを示す図である。
【図３】 本実施形態のケースに形成されたプリズムを
示す図である。
示す図である。
【図４】 図１に示す実施形態を車両の乗員検知装置に
適用した例を示す図である。
適用した例を示す図である。
１０ 物体検知装置、１２ 基板、１４ 光源、１６
受光部、２２ ケース、２４ フレネルレンズ、２６
プリズム。
受光部、２２ ケース、２４ フレネルレンズ、２６
プリズム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 追田 真也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 所定の対象領域に照射されたビームの反
射光に基づき、当該対象領域の物体の有無を検出する物
体検知装置であって、 光源と、 前記光源からの光を略平行光のビームとするレンズと、 前記略平行光のビームを前記対象領域に向けるプリズム
と、 前記ビームの反射光を受ける受光部と、を有し、 前記レンズとプリズムが板状部材の表裏に形成されてい
る、物体検知装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の物体検知装置におい
て、 前記レンズおよび前記プリズムは、対象領域ごとに少な
くとも一つずつ設けられている、物体検知装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の物体検知装置
において、 前記光源と前記受光部は、同一の基板上に配置され、 前記板状部材は、前記基板に略平行に配置されてる、物
体検知装置。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の物体
検知装置において、 前記レンズおよび前記プリズムが形成された板状部材
は、前記光源を覆うカバーの少なくとも一部である物体
検知装置。 - 【請求項５】 所定の対象領域からの光に基づき、当該
対象領域の物体の有無を検出する物体検出センサであっ
て、 前記光を受ける受光部と、 前記光を集光するレンズと、 前記光を受光部に向けるプリズムと、を有し、 前記レンズとプリズムが板状部材の表裏に形成されてい
る、物体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170422A JPH1114753A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 物体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170422A JPH1114753A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 物体検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114753A true JPH1114753A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15904635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9170422A Pending JPH1114753A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 物体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114753A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005067281A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Toshiba Corp | 距離検出装置、エアバッグ制御装置および距離検出方法 |
| JP2012181217A (ja) * | 2006-08-22 | 2012-09-20 | Mei Inc | 書類受入機用のセンサ装置およびそれを備えた書類確認機 |
| JP2013050368A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Honda Denshi Giken:Kk | 自動ドア開閉制御用センサ |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP9170422A patent/JPH1114753A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005067281A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Toshiba Corp | 距離検出装置、エアバッグ制御装置および距離検出方法 |
| US7311326B2 (en) | 2003-08-20 | 2007-12-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Distance detecting apparatus, air bag system controlling apparatus, and method of detecting distance |
| JP2012181217A (ja) * | 2006-08-22 | 2012-09-20 | Mei Inc | 書類受入機用のセンサ装置およびそれを備えた書類確認機 |
| US8836926B2 (en) | 2006-08-22 | 2014-09-16 | Mei, Inc. | Optical detector arrangement for document acceptor |
| JP2013050368A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Honda Denshi Giken:Kk | 自動ドア開閉制御用センサ |
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