技術情報

近赤外線センサ

お問い合わせ

光の反射や透過により、物体を素早く検出。

可視光に近い電磁波である近赤外線をとらえるセンサです。自動ドア用センサや防犯用センサなど幅広い分野で使われています。


近赤外線センサの原理

近赤外線を照射し、反射や透過による変化量で物体を検出。近赤外線は、光センサと呼ばれ、応答が速く、検出範囲が明確で静止物体の検出ができるという特徴があります。当社では、主に2つの方式で製品展開しています。

近赤外線反射検出方式

1.近赤外線反射検出方式: 主に自動ドア用センサで採用

センサ本体に搭載した投光素子より近赤外線(光)を照射、この光を光学系(レンズ)を通じて床面に投影。この投影範囲を立体的な検出エリアとして構成し、このエリア内に人や物が進入すると近赤外線の反射光量に変化が生じます。その変化を検出信号に変換しています。

近赤外線式透過検出方式

2.近赤外線式透過検出方式:主に防犯用センサ、自動ドア用センサで採用

センサ本体から光学系(レンズ)を通じて、対向する受光素子に近赤外線を照射し、ライン上の検出エリアを構成しています。対向する投光-受光間に、人や物が進入すると近赤外線量に変化が生じ、これを検出信号に変換しています。

確実に対象物を検出するためのオプテックスの高信頼技術

屋外や屋内において、センサが影響を受ける要因には、以下のことが考えられます。

  • 人以外の反射率をもつ物体の進入
  • 太陽光や雨、雪、霧など反射率に影響を与える自然現象
  • 同じ原理方式を持つ近接した機器やセンサ同士の干渉

これらを踏まえて、当社ではセンサへの阻害要因を排除し、確実に検出する対策を実施しています。

マイコン技術「N-Pro」

1.近赤外線反射検出方式の場合 [自動ドア用途]

安全・安心・快適な通行を提供する、独自のマイコン制御

自動ドアには、優れた起動性と安全性、誤動作要因に影響を受けない安定した検出が求められます。当社では、これらの個別の要求事項に対する機能を盛り込みながら、独自のマイコン技術「N-Pro」で、インテリジェントなセンシングを実現しています。

(1) 自然環境の変化による誤動作要因への対策

センサは、雨や雪などの環境変化や電磁ノイズなどにより、誤動作する可能性がありますが、当社のセンサは、自然界の変化や、周囲の温度など複数の情報を独自のマイコンで制御。
自然環境による影響と人体進入による影響を区分しています。

自然環境の変化による誤動作要因への対策

(2) 安全性向上への対策

検出エリア内に人が立ち止まっている間は、ドアが閉じない「静止体検出機能」や、
ドアレール上の立ち止まりを検出する「シンクロドアウェイ機能」などにより、安全性の向上をはかっています。

シンクロドアウェイ機能

2.近赤外線透過検出方式の場合 [セキュリティ用途]

「感度余裕」と「距離余裕」による自然現象への対策

屋外で使用する場合、雨・霧・汚れなどによる光量の減衰によって感度が落ち、誤報を起こすことを想定する必要があります。当社では、フィールドテストや世界各国での使用・設置状況のデータを活用し、十分な感度余裕と距離余裕を持った製品開発を行っています。

感度と距離の関係

※感度と距離の関係
たとえば、検出距離が2倍になるとエリア面積は4倍となり、この面積あたりの感度は、何も補正をしなければ1/4に低下します。
一方で、無作為に感度を上げると誤報要因が増えるため、このトレードオフの関係に配慮した設計が必要です。


設置環境を見越した、様々な対策を実施

十分な感度、距離余裕といった思想を反映しつつ、一方で設置環境を考慮した様々な機能が必要です。たとえば、投光パワーは強すぎても誤動作の原因ですが、レンズの汚れにより投光パワーが減衰することもあります。当社では「自動感度調整(ATPC機能)」により、感度を制御。他にも、センサを近接して複数台設置する場合は、機器同士の干渉を防ぐため「TDM通信機能」により投光ビームのタイミングを自動調整。安定した動作を維持します。

当社では、他にも多彩な技術を用途に合わせてご提案しています。たとえば、検知エリアを高密度パターン化したり、温度補償回路により天候や環境の変化に柔軟に対応するなど、様々な組み合わせを行っています。 

お問い合わせ