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アンプ内蔵小型超音波センサ
特許申請済・意匠登録二件登録済 アンプ内蔵小型超音波センサ OMシリーズ( アナログ出 力 と スイッチング出 力 の 全 3 9 機 種 ) 2009年度総合カタログ ( 1) 更 な る 技 術 の ブ レ イ ク ス ル ー は ど の よ う な 地 平 を 拓 く の か ! ! 創業以来、21年目を迎える2009年は明治維新以来の厳しく苛酷な生き 残りを掛けた資本主義最期の戦いが展開するものと思われます。 経済の目的は飢え死にしない満腹感の達成と安全を確保する事だと考えます。 安全の補助手段としても弊社の超音波センサーはさらに大きな役割を担うも のと確信しております。 ア ン プ 内 蔵 型 小 型 超 音 波 セ ン サ O M シ リ ー ズ は 最 大 検 出 距 離 30cmか ら 10m 迄の高精度距離測定と障害物の有無検出を目的として開発されました。 周 波 数 帯 別 に は 、 300KHZ・ 200KHZ・ 120KHZ・ 75KHZ・ 50KHZ・ 40KHZ・ 25KHZ と空中(エアー)センサとしては多岐にわたる広汎な製品展開がなされて います。これは現場からのご要望を具体化して来た20年以上にわたる 過程で増加してきたものであり、まさに市場が必要としている製品そのも のが弊社のラインアップだろうと考えております。 従来の超音波センサーの弱点 − 周囲の温度変化で値が変わる、耳に聞 こえない外来ノイズ及び電原ノイズの影響を受け易い、ちょっとした角度 で測定・検出できない、屋外で雨や雪の影響を受けて誤動作しがちだ、ま た、もっとも厄介な複数個取り付けた際の相互干渉(クロストーク)の問 題等々をうまくクリアーし製品に体現しています。 半屋外工場敷地内でのトラック 乗用車の検出(車在検知)・車 輌間の追突防止・生産工程内 でのシート材(コイル)の巻量 測定・鋼板のループ制御・排水 の液面レベル測定・豪雪地帯で の列車検知・地下鉄内での列車 検知・自動ドア、ホテルエレベ ター内での静止人体検出・走行 する無人搬送車、AGV、各種 警備ロボットの障害物検知・使 用環境の厳しい屋外での積雪 水位測定等々と多岐の渡る用途 が限りなく広っていきます。 CAT.No.CS-081210 オ ー ミ ッ ク 電 子 株 式 会 社 (www .ohm ic.j p) 福 島 県 郡 山 市 堤 二 丁 目 3 7番 T EL:0 24-9 52-7 560 FAX: 024- 952- 756 8 電 子 メー ル:ka miya @ohm ic.j p (2) セ ン サ ー の 特 徴 1.特殊フィルターの採用により雨を気にせず屋外で使用できる。 他 社 セ ン サ ー (超 音 波 、 光 電 共 に )で は 雨 、 雪 を 検 出 す る 事 が あ り ま す が 、 弊 社 の セ ンサーは雨や雪が降っていても誤動作することなく使用できます。又、振動子が濡 れますと検出距離が短くなったり誤動作の原因になりがちです。このフィルターは 弊社が独自に開発したもので、水を強力に弾き振動子に水が侵入するのを防ぎます。 車両等に搭載して使用する場合は時速20km/h以下で走行するぶんには問題は ありません。 2.高出力振動子の採用により長距離でもふらつきが少なく確実に検出。 これはOM7/8/9に特徴的ですが、通常の国内製のセラミック素子では結露等 で水滴が表面に付着すると検出自体が難しくなりますが、弊社のセンサーは確実に 検 出 し ま す 。 又 、 鉛 筆 等 の 細 い (表 面 積 の 小 さ い )物 で も 検 出 が 可 能 で す 。 O M 5 タ イ プ に つ い て も 、 セ ラ ミ ッ ク 振 動 素 子 の 弱 点 (動 作 幅 が 狭 い )を 克 服 す べ く 、 先 端 の 筒に絶妙のテーパー加工を施し、障害物センサーとして程よい動作幅と角度特性を 実現しました。 3.返波2回一致回路の採用により耐ノイズ性に優れる。 若 干 の 応 答 速 度 は 犠 牲 (1 0 m で 2 8 0 m S )に な っ て い ま す が 、 通 常 の 他 社 超 音 波 セ ン サ ー に 比 較 し て 単 発 外 来 ノ イ ズ に は 極 め て 効 果 的 で す 。 (詳 細 は 特 許 文 章 を 参 照 ) 4 . 複 数 個 使 用 時 で も 同 期 線 接 続 で 相 互 干 渉 無 し (同 時 発 振 方 式 )。 他社メーカーではスキャニング方式、マスター/スレーブ方式を採用していますが 応答性が若干犠牲になります。弊社のセンサーは、センサー同士の同期線を繋ぐ事 により音波を同時に発振させてあたかも全体で一つのセンサーとして機能し、相互 干渉することなく複数個のセンサーを同時に使用できます。 5.温度補正回路内蔵で昼夜を問わず四季を通じて安定した測定と検出。 音速は空気の温度により変化します。ですから温度による変化に対して補正をする 必要があります。他社製品も補正回路は入っていますが、それでも10℃の変化で F.S.の 1 . 0 % が 限 界 で す 。 弊 社 の 製 品 は 実 測 の 結 果 、 1 0 ℃ の 温 度 変 化 で F.S.の 0.05%程度をクリアーしています。 6 . ホ ー ン 装 着 (オ プ シ ョ ン 品 )で 音 波 を 拡 散 さ せ ず に 円 柱 形 の 動 作 範 囲 。 本来音波は円弧状に拡散しますが、これを極力抑えて検出範囲を円柱形にします。 これにより検出幅は若干狭まりますが、測定対象に対する感度が飛躍的に高まり、 非常にメリハリの良い検出が可能となります。これも弊社のローテック技術の一つ です。 7.現場の多様なニーズに合わせた豊富なラインアップ。 最 大 検 出 距 離 は 3 0 c m か ら 1 0 m ま で を 細 か く カ バ ー (別 項 の ∼ を 参 照 )。 出 力 形 式 は ア ナ ロ グ 出 力 (電 流 、 電 圧 出 力 )と コ ン パ レ ー タ 出 力 (N.O.及 び N.C.モ ー ド )の 2 系 統 を 用 意 。 他 に も 高 速 応 答 (交 通 管 制 用 )、 高 感 度 (深 雪 測 定 用 )等 の 特 殊 使 用 に も 対応。 (3) 用 途 別 納 入 実 績 表 (代 表 例 ) 平 成 1 9 年 1 2 月 2 0 日 現 在 トラックの集荷場内でのトラック・乗用車の検出(半屋外) OM5-5CD他 諫 早 湾 模 型 (シュミレター)で の 液 面 変 化 測 定 (8 個 使 い ) OM9-05SM 一 般 道 で の 車 両 ス ピ ー ド 測 定 ・ 警 告 (2 個 使 い ) OM5-5CNU1(特 注 ) 大 井 埠 頭 で の 門 ク レ ー ン (トランステーナ)障 害 物 検 知 (トラック、 人 ) OM5-10C(ホーン装 着 ) 交 通 量 調 査 (速 度 、 通 過 台 数 、 車 種 / 2 個 使 い ) OM5-8CNU(特 注 ) 駐 車 場 ゲ ー ト 管 理 (屋 外 スーパー駐 車 場 で の 車 の 出 入 り チェック) OM5-5C/OM5-5C.25K 工 場 敷 地 内 で の 屋 外 無 人 搬 送 車 障 害 物 検 知 (アナログ制 御 ) OM5-10SD 製 鉄 所 内 洗 浄 工 程 後 の 鋼 板 ル ー プ 制 御 (10m) OM5-10ST(特 注 ) 鉄 道 用 保 守 車 輌 砂 利 整 地 後 の レ ベ ル 確 認 (1 車 輌 4 個 使 い ) OM7-1C/OM8-3C他 多 摩 川 清 掃 工 場 内 ゴ ミ 収 拾 車 検 知 (検 知 時 ゲート開 、 非 検 知 時 閉 ) OM5-10S/OM8-5S 道 路 状 況 監 視 シ ス テ ム で の 通 行 車 輌 カ ウ ン ト (トラカン) OM5-8CNF(特 注 ) 電 動 ゴ ル フ カ ー ト 障 害 物 (プレーヤー含 む )検 知 (減 速 、 停 止 、 警 報 ) OM5-5CN/OM5-5CND 自 動 茶 摘 み 機 械 障 害 物 (作 業 者 )検 知 (アナログ制 御 ) OM8-3S 身 長 体 重 計 (身 長 測 定 用 )髪 を 無 視 し て 頭 皮 か ら の 距 離 測 定 OM7-1H2(特 注 /特 許 ) 自 立 走 行 ロ ボ ッ ト の 位 置 確 認 と 障 害 物 検 知 (アナログ制 御 ) OM5-10S/OM6-3S 鋳 造 直 後 の ア ル ミ ホ イ ー ル の 偏 芯 測 定 (内 側 か ら 曲 面 を 測 定 ) OM9-05SM スリッター機で切断後のテープ巻取り量の測定、制御 OM9-05SM/OM7-1S 夜 間 巡 視 ロ ボ ッ ト の 走 行 位 置 確 認 と 障 害 物 検 知 (アナログ制 御 ) OM8-3SS/OM7-1SS他 列 車 の 左 右 傾 き 測 定 (車 輌 下 部 よ り レールと の 距 離 測 定 ) OM7-1S 金 型 用 砂 の レ ベ ル 確 認 (常 に 一 定 量 を 金 型 に 供 給 ) OM7-1S/OM7-1C 豪雪地帯での気象観測システムの一環としての深雪計 OM5-10SK(特 注 ) 製鉄所内での自動クレーンシステムの要としてのコイル位置測定 OM5-10SD/OM6-5S タイヤ工場でのライナー巻取り制御及びゴム練り量の測定 OM7-1S/OM8-3SS J R 駅 構 内 で の 列 車 到 着 検 知 (斜 上 よ り 検 知 後 ディスプレイON) OM5-5CNJ(特 注 ) 自 動 プ レ ス 機 材 料 (板 状 )の ル ー プ 制 御 (テンションコントロール) OM7-1S 洗 車 機 で 洗 浄 中 の 車 高 と 車 幅 測 定 (評 価 検 討 中 ) OM4-1SD(特 注 ) 金 型 段 取 替 え 台 車 の 障 害 物 検 知 (8 個 使 い ) OM5-5CND 屋 内 搬 送 車 追 突 防 止 (網 状 の カゴで 光 センサーで は 検 出 不 安 定 な た め ) OM6-2C 駐車場出入口で車輌を検知しトリガーとしてカメラを連動させる OM5-5CNU(特 注 ) 除 雪 車 の バ ッ ク 走 行 時 の 安 全 確 保 用 障 害 物 検 知 (評 価 検 討 中 ) OM5-5SD(特 注 ) 夜 間 警 戒 追 尾 ロ ボ ッ ト の 位 置 確 認 と 障 害 物 検 知 (2 個 使 い ) OM5-5S 大型建設重機の前方後方障害物検出用 OM5-10CD/10C.25KD ビル駐車場内の車在検知用センサーとして OM5-5C 地下鉄構内での車輌検知、突風にも負けす OM8-5C 車輌ボディーのスクラップレベルを検出(大型ホッパー) OM8-5C 標準機種10品目のみ(他28機種はお問い合わせ下さい) (4 ) 仕 様 一 覧 形 式 電源電圧 アナログ出力型(代表例) OM5−10S OM6−2S OM7−1S OM8−5S スィッチング出力型(代表例) OM9−05S OM4−1C OM5−10C OM6−5C OM7−1C 備 考 OM8−5C DC11.5V∼30V リップル3%以下 推奨電圧はDC24V+/-10%です。 定 格 消費電流 測 定 範 囲 最小不感距離 超音波周波数 直 線 性 50mA以下 0.5∼ 10m 0.35∼ 2m 0.15∼ 1m 30mA以下 0.5∼ 5m 0.1∼ 0.5m 0.3∼ 1.2m 0.5∼ 10m 0.5∼ 5m 上記、測定範囲の最小値以下 40kHz 125kHz 75kHz 200kHz 40kHz 0.15∼ 1m 0.35∼ 5m 不感距離内は出力が安定 しません。さらに不感距 離を短くする事は可能で す。 125kHz 75kHz ±2.0%F.S. NPNオープンコレクタ出力 出 スィッチング出力 力 特 アナログ電流出力 性 アナログ電圧出力 CNタイプ、CPタイプ シンク電流:100mA(400V)Max. 短絡保護回路内蔵 も準じます。 2∼ 21mA 検知対象物が無い場合、 出力電流は21mA近く 、出力電圧は11V近く 出ます。 1.0∼ 10.5V 分 解 能 10mm/.02mA 最小検出物体 0.5∼ 5m 0.5∼ 2.5m 0.35∼ 3.0m 0.4∼ 5m 0.5∼ 2.5m 0.35∼ 3.0m φ 28mmポール(2m長 ) 5∼ 10m 2.5∼ 5m 3.0 ∼ 5.0m 5∼ 10m 2.5∼ 5m 3.0 ∼ 5.0m 測 定 周 期 約 140mS 約 80mS 約 16mS 約 70mS 約 16mS 約 16mS 約 80mS 約 80mS 約 16mS 約 70mS 応 答 速 度 約 280mS 約 160mS 約 32mS 約 140mS 約 32mS 約 32mS 約 160mS 約 160mS 約 32mS 約 140mS 300× 30 0mm平 板 各型式により各値が異な ります。2回一致回路採 用の為測定周期の2倍が 応答速度となります。 指 向 角 度 約±15° 2mm/.02mA 1mm/.02mA 5mm/.02mA .5mm/.02mA 0.15∼ 1m 表示灯 0.1∼ 0.5m 約±10° (上 下 方 向 ) 約±10° 約±20° (左 右 方 向 ) P.L.1(上 部 ) : 動 作 表 示 灯 ( 緑 色 LED) P.L.2(下 部 ) : 電 源 表 示 灯 ( 橙 色 LED) 使用周囲温度範囲 −10℃ ∼ +55℃ 使用周囲湿度範囲 35% ∼ 85%以下(結露無きこと) 接 続 ケース材質 保護構造 重 量 ボリウム 約±5° 0.3∼ 1.0m 0.15∼ 1m φ 20mmポール(50cm長 ) 約±10° (上 下 方 向 ) 約±10° 約±20° (左 右 方 向 ) OUT1出 力 ( 上 部 ) : 動 作 表 示 灯 (P.L.1/N.O.) OUT2出 力 ( 下 部 ) : 動 作 表 示 灯 (P.L.2/N.C.) 約±25° 約±15° 指向角度が広いほど、対 対象物の傾きにたいして 強くなります。 P.L.1は ワークが 測 定 範 囲 にあるとき点灯します。 コ ネ ク タ ー 接 続 方 式 (オムロン XS2F-M421-402-R 2m ストレート標 準 / 5mタイプも オ プ シ ョ ン で 用 意 し て ま す ) フランジ/ケース:プラスチック(ABS 黒色/ガラス繊維入り) IP65 IP54 約50g 約50g 約60g 約90g 感 度 調 整 V R (SENSITIVITY) 電 流 ( 電 圧 ) 調 整 V R (ZONE SETTING) IP54 約70g 約50g 感 度 調 整 V R (SENSITIVITY) 検 出 距 離 設 定 V R (ZONE SETTING) IP65 約60g 約90g 特 殊 フィルターの 採 用 で 降 雨 降雪にも耐えます。 屋外での使用可能。 (5) 接 続 ・ 動 作 チャート図 動 接 続 図 作 チ ャ ー ト 図 電源表示灯 P.L.2 強点 灯 P.L.1 逆 接保護 ダイオード 逆接 保護 V-I 変換 茶 白 黒 ダイオード 弱点灯 DC24V 消灯 250Ω 超 音波振動子 2mA 青 距離 D SENSITIVITY(感度 調整VR) 動作 表示灯(OUT1) P.L.1 P.L.1は検知範囲内で点灯し、Dに応じて照度が変化します。 動作表示灯 (OUT2) P.L.2 OFF OUT1 ON N.O. ZONE SETTING(距離調整VR) 主回路 スイッチング形 タイプC 出力電流 21mA ZONE SETTING(電流調整VR) 主回路 アナログ出 力 形 タイプS 出力 レベル表 示灯 P.L.1 逆接保護 ON P.L.1 茶 OFF ダイオード 白 OUT 2 黒 OUT 1 超音波振動子 4.7Ω 負 荷 2 DC24V OFF OUT2 ON N.C. 負 荷 1 ON P.L.2 青 OFF 短絡保 護抵抗 SENSITIVITY(感度調整VR) 距離 D 動 作表示灯(OUT2) P.L.2 動作表示灯(OUT1) P.L.1 OFF OUT1 ON N.C. ZONE SETTING(距離調整VR) 逆接保護 主回路 スイッチング形 タイプC N 動作ヒステリシスはDの5%です。以下同様。 茶 OFF P.L.1 ON ダイオード 白 OUT 2 負 荷 2 DC24V 黒 OUT 1 負 荷 1 超 音波振動子 4.7Ω OFF OUT2 P.L.2 青 ON 55% N.C. ON OFF 短絡 保護抵抗 SENSITIVITY(感度調整VR) 距離 D 動作表示灯(OUT1) P.L.1 動作表示灯(OUT2) P.L.2 ON OUT1 OFF N.O. ZONE SETTING(距離調整VR) 主回路 スイッチング形 タイプC P OUT1の設定距離の55%値で、OUT2が動作します。 逆接保護 茶 ON P.L.1 65% 白 OUT 2 黒 OUT 1 超 音波振動子 青 負 荷 2 DC24V OFF OUT2 OFF ON N.C. 負 荷 1 P.L.2 ON OFF SENSITIVITY(感度調整VR) 距離 D OUT1の設定距離の65%値で、OUT2が動作します。 (6) 外 形 寸 法 図 ・ 動 作 範 囲 図 O M 5 タイプ 外形寸法 O M 5 タ イ プ の 動 作 範 囲 と 指 向 特 性 (代 表 例 ) 58 18 超音波振動子 (m) 70cm 50cm 30cm 29 45 39.6 37 0.5 75cm 1.0 不感 距 離(50cm) 45 ※ 設定 距離 :5 m (max) ※ 設定 感度 :N − 9(max) 24 0.5 1.0 37 4-φ 4.5 温度センサ 45 0 O M 6 タイプ 58 外形寸法 0.5 1.0 2.0 4.0 3.0 O M 6 タ イ プ の 動 作 範 囲 と 指 向 特 性 (代 表 例 ) 18 5.0 6.0 (m) ※ 設定 距離 :5 m (max) ※ 設定 感度 :N − 9(max) (m) φ 3.0 20 1 超音波振動子 45 温度センサ 37 13 40 37 45 1 0 1 2 3 4 5 (m) ※ O M 5/ 6 /8 タ イフ ゚ の 動 作 範 囲 ( ハッ チ ン グ 部 ) は 、 φ 2 8 mm の ホ ゚ ー ル( 高 さ 2m ) を 地 上 に 立 て 、 外 側 か ら 内 側 に 移 動 し 、 ポ ー ルを 検 知 す る ポ イ ント を 連 続 的 18 4-φ 4.5 的 に つ な い だ も の で す 。 OM 7 /O M 9 タ イフ ゚ に つ き ま し て は 、 φ 15 m mの ポ ー 2 7. 5 58 ル ( 長 さ 1 m )を 使 用 し て い ま す 。 OM7/ 9タ イ プ の 動 作 範 囲 と 指 向 特 性 (代 表 例 ) OM7/9タイプ 外形寸法 (m m) 超音波振動子 44 45 37 20 0 OM7−1S 不感距離 1 5cm 39.6 29 45 45 37 24 18 20 0 OM9−05SM 不感距離 1 0cm 温度センサー 4-φ 4.5 0 10 0 200 300 4 00 50 0 100 0 (mm) OM8タ イ プ の 動 作 範 囲 と 指 向 特 性 (代 表 例 ) OM8タイプ 外形寸法 (m) 58 24 18 45 37 1 不感距離 45 44 41 37 45 30c m 4- φ 4. 5 超音波振動子 1 0 1 2 3 4 5 (m) (5) 接 続 ・ 動 作 チャート図 動 接 続 図 作 チ ャ ー ト 図 電源表示灯 P.L.2 強点 灯 P.L.1 逆 接保護 ダイオード 逆接 保護 V-I 変換 茶 白 黒 ダイオード 弱点灯 DC24V 消灯 250Ω 超 音波振動子 2mA 青 距離 D SENSITIVITY(感度 調整VR) 動作 表示灯(OUT1) P.L.1 P.L.1は検知範囲内で点灯し、Dに応じて照度が変化します。 動作表示灯 (OUT2) P.L.2 OFF OUT1 ON N.O. ZONE SETTING(距離調整VR) 主回路 スイッチング形 タイプC 出力電流 21mA ZONE SETTING(電流調整VR) 主回路 アナログ出 力 形 タイプS 出力 レベル表 示灯 P.L.1 逆接保護 ON P.L.1 茶 OFF ダイオード 白 OUT 2 黒 OUT 1 超音波振動子 4.7Ω 負 荷 2 DC24V OFF OUT2 ON N.C. 負 荷 1 ON P.L.2 青 OFF 短絡保 護抵抗 SENSITIVITY(感度調整VR) 距離 D 動 作表示灯(OUT2) P.L.2 動作表示灯(OUT1) P.L.1 OFF OUT1 ON N.C. ZONE SETTING(距離調整VR) 逆接保護 主回路 スイッチング形 タイプC N 動作ヒステリシスはDの5%です。以下同様。 茶 OFF P.L.1 ON ダイオード 白 OUT 2 負 荷 2 DC24V 黒 OUT 1 負 荷 1 超 音波振動子 4.7Ω OFF OUT2 P.L.2 青 ON 55% N.C. ON OFF 短絡 保護抵抗 SENSITIVITY(感度調整VR) 距離 D 動作表示灯(OUT1) P.L.1 動作表示灯(OUT2) P.L.2 ON OUT1 OFF N.O. ZONE SETTING(距離調整VR) 主回路 スイッチング形 タイプC P OUT1の設定距離の55%値で、OUT2が動作します。 逆接保護 茶 ON P.L.1 65% 白 OUT 2 黒 OUT 1 超 音波振動子 青 負 荷 2 DC24V OFF OUT2 OFF ON N.C. 負 荷 1 P.L.2 ON OFF SENSITIVITY(感度調整VR) 距離 D OUT1の設定距離の65%値で、OUT2が動作します。 (7) オ プ シ ョ ン 外 形 寸 法 図 コネクターコード 例 : 型 式 XS3F-M421-405-R(5mストレートタイプ) 公 差 : -0mm, +200mm 12.9 標 準 5150mm φ4 φ9 21.5 30 31.4 5 50 (公差 : -0/ +10) (単位:mm) L ※この他にも1m、2m、10mタイプもあります。 O M − T C (保 護 カ バ ー ) 25 23 18 R5.5 4 1 2 R3.5 R2.5 1 φ4 φ40 φ36 24 1 2.1 □44 □46 □50 8 O M − H (集 音 ホ ー ン ) 158 120 53 20 φ50 φ54 10 O M − F H (フ ィ ル タ ー 付 ホ ー ン ) ホーン内部フィルター 水抜き穴 φ35 t=1.5 止めネジ(M3) 2 OM−FH 30 フィルター付きホーン 58 3-M3,120° φ10 φ13 φ10 φ7.8 13 R7 O M − F S C (セ ン サ ー カ バ ー ) 66 8 60 10 15 27 107 11 穴 31.5 φ 12 4-M4バーリング 2-M4バーリング 手前押出し 裏面押出し (t2) 88 15 8 7 2R 5 2×2-M4バーリング 裏面押出し 15 65 10 62 59.5 穴 24 15 φ35 105 37 13 2R 2R1 20 40 5 62 12 66 157 O M− S C (セ ン サ ーカ バ ー) 66 8 60 10 15 27 107 穴 φ1 2 R1 11 31.5 W 1/4 ウィットネジ穴 4-M4バーリング 2-M4バーリング 手前押出し 裏面押出し (t2) 88 15 8 7 2- R5 2×2-M4バーリング 裏面押出し 15 65 10 62 59.5 穴 24 15 φ4 0 105 37 13 2- 2- 20 40 R1 5 62 2 66 157 O M − S C ( S P ) ス テ ン レ ス 製 焼 付 塗 装 済 (マンセル N7)セ ン サ ー カ バ ー 155(内側) 66 60 58(内側) 10 5.5 8 4- 15 27 107 157 φ1 2 穴 62 11 R1 2 R 仕上 24 2- 105 37 13 40 20 (内側) 62.2+.3/-0 R 10 ミガキ面側 ウィット 1/4 ナット熔接 62 88 15 2- R1 5 (t2) 59.5 0穴 7 31.5 2- R5 10-M4 タップ 8 15 φ4 15 65 10 49 40 37 t=2 O M − R (反 射 板 ) 50 φ4 2穴 45 2-φ4.25 4-M3タップ 65 90 50 27.5 R5 49 R5 ( 11) 一 般 的 な 超 音 波 の 応 用 例 * O M 5 − 1 0 S / C ( 最 大 検 出 距 離 10 m ) 用 途 例 主 に 屋 外 も し く は 準 オ ー プ ン ス ペ ー ス で の 長 距 離 ( 10m m a x . ) 検 出 用 に 開 発 し ま し た 。 4 - 5 mま で は 力 強 く 音 波 が伸びているので、この範囲ですと電線・ケーブル等も 確実に検出・距離測定します。また、木立(枝や葉っぱ も含めて)検知しますので、障害物検知用のセンサー としは最適でしょう。 また、2車線にわたる車 輌の検出等には視野範囲が広いためレーザ光のポイント 検 出 と は 違 い 確 実 に カ ウ ン ト し ま す 。応 用 例 と し て 駐 車 場における車もしくは人体検出にも使用できます。 従来、倉庫等の大型シャッターの開閉には紐スイッチが 使用されていますが、例えばフォークリフトなどの出入 りにこのセンサーを天井にとりつければ自動開閉が可能 となります。高価なレーザの代わりに検出視野が広く安 定 性 に 優 れ た O M 5 - 1 0 Cを 御 検 討 く だ さ い 。 他 に も 、 駐車場内での障害物検知、積雪量測定、河川の水位測定、 高度測定等々広い範囲での応用が可能となりました。 なお、屋外での使用時に雨や雪の浸潤を防ぐために、、 別 途 、 オフ ゚ シ ョ ン で 透 明 保 護 カ ハ ゙ ー を 用 意 し て い ま す 。 勿 論 、 雨や雪自体の検出や誤動作はありませんので安心して 屋外でご使用頂けます。 * O M 7 − 1 S / C (最 大 検 出 距 離 1 m ) の 用 途 例 一般的にはシート材の巻量制御、及び弛み量のコントロ ール、それに液面測定等に使用されることが多いようで す。それにしましても、ワーク表面形状が丸みを帯びた り、波立ったりすると、たちまち検出が不安定になり実 用にそぐわなかったケースが多々ありました。 こ の 点 、 O M 7 -1 S / C は 今 ま で に 説 明 し ま し た よ う に 抜 群 の検出安定度を誇り、安心してご使用いただけるものと 自負しております。 たとえば、デスクに等にある角(エッジ)でさえも1m の範囲ですと、エッジから検出面までの距離をパタツク こと無く、確実に測定します。検出原理は最も速く返っ てきた音波で距離を読んでいます。もう一つ例を挙げま す と 、 検 出 範 囲 内 に あ る 約 O 15の 棒 状 ( 円 柱 形 ) の も の でさえ確実に捉えます。 また移動台車での追突防止、障害物検知等、複数個のセ ンサーを使用する応用でも、同期接続の対策を取れば相 互干渉しませんので応用範囲が大幅に増えて来ます。 (12) 様 々 な 応 用 例 (2) 身 長 計 で の応 用 例 (1) ビ ル の各 階 を 巡回 す る夜 回 り ロボ ッ ト このロボットには5個3種類の弊社超音波センサ 二つの大きな問題点があります。一つは頭 が使用されています。ロボットがいる位置認識の 髪で髪の量・髪型の如何に関係なく、これ 為のセンサと走行中に障害物を検出する為の2機 を一切無視して頭皮のみを検知すること。 能を満たす必要があります。 次に頭の形状で、基本的には半球状ですが 常に頭頂部を検知すること。 以 上 の 2点 を クリア ーす る に は 頭 髪 を 無 視 す る 超 音 波 の 周 波 数 を 選 択 し た 上 で 、 AGC 回 路 使 用 し 距 離 に 応 じ た 適 度 な ゲ イン( 感 度 ) を 保持することが肝要となります。 (3) プラットフォームと の 離れ ( 間 隔) 測 定 アナロク ゙出 力 タイフ ゚で は 、 並 列 に 複 数 個 使 用 す る 際 、 同 期 線 を 使 用 す れ ば 、 不 特 定 の 位 置 に あ る プ ラットフ ォームと の 距 離 を 測 定 す る ことが出来ます。 最 も 有 効 な 応 用 例 と し ま し て 下 図 の よ う な ゴル フカート に 障 害 物 検 知 用 の 超 音 波 セン サを 取 付 け ま す 。 1個 で 車 間 を 上 回 る 範 囲 を カバ ーし ま す 。 出 力 も N. C.と N.O. の 2点 が 選 択 で き 、 こ の 場 合 、 万 が 一 電 源 等 が 切 れ た 場 合 を 想 定 し ま す と 、 N. C.モー ドを お 勧 め い た し し ま す ( フェール セーフ) 。 さ ら に こ の モード で 2段 階 出 力 を 選 択 す る こ と も 可 能 で す 。 例 え ば 、 障 害 物 検 知 3 m で 警 戒 ( ス ピード を落とす)、そして1mで停止という制御が出来ます。 (4) ゴルフカートの 障害 物 検 知 勿 論 、 距 離 設 定 は 任 意 設 定 ( OM 8-3C で す と 最 高 3mま で ) で き ま す 。 ま た 、 動 作 範 囲 も 感 度 調 整 VRで 若 干 、 調 整 可 能 と なります。詳細はお問い合わせください。 (13) 接 続 と 銘 板 の 説 明 アナログ出力タイプ スイッチング出力タイプ 青・茶は電源入力線です。 接 続 の 説 明 青・茶は電源入力線です。 黒・白は共に制御出力線です。 黒 は 電 流 出 力 線 で 、 青 は (0V)コ モ ン と な り ま す 。 出力形式により、次のようになっています。 電流出力で、外部に負荷抵抗を接続する場合は、 出 力 形 式 出 力 段 TR 100-500 と し て く だ さ い 。 100 以 下 は 内 部 損 失 が 黒 (OUT1) 白 (OUT2) C NPN NO NC 増大しますので避けてください。 CN NPN NC NC 白は超音波発振の同期入出力線です。複数個並べて CP PNP NC NC 使用する時は相互干渉防止のため、白どうしを接続 N O : ノー マ ル オ ー プ ン し て 下 さ い 。 単 独 使 用 の 時 は オープンに し て 下 さ い 。 N C : ノー マ ル ク ロ ース ゙ 各線とも、極性に十分ご注意下さい。 (OM5,OM6,OM8専 用 ) 左 の ZONE SETTING VRは 検 知 動 作 を す る 距 離 を 設 定 します。 銘 板 の 説 明 左 の ZONE SETTING VRは 、 出 力 電 流 及 び 電 圧 値 の 増 出 力 形 式 CN,CPの 時 は OUT1の み の 距 離 設 定 を 行 い ま 減を調整します。 す 。 こ の 時 、 OUT2は CNの と き OUT1の 55%,CPの と き 65 右 の SENSITIVITY VRは 感 度 と 動 作 範 囲 を 調 整 し ま す 。 %の 距 離 に 自 動 的 に 設 定 さ れ ま す 。 右 の SENSITIVITY VRは 感 度 調 整 で す 。 インデックス(1-9) P.L.1は 検 出 距 離 範 囲 に 入 る と 点 灯 し 距 離 に 応 じ て の 5を 中 心 に し て 、 例 え ば 1に す る と 、 感 度 が 下 が り 明 る さ が 変 化 す る 出 力 レベル表 示 灯 ( 緑 ) で す 。 動 作 範 囲 が 狭 く な り ま す 。 9に す る と 、 そ の 逆 に な りますので不要の物を検知する可能性があります。 P.L.2は 電 源 印 加 状 態 を 橙 色 で 示 し ま す 。 検知の対象や設置場所により適宜調整して下さい。 距離調整ボリウム 感度調整ボリウム 感度調整ボリウム 機種ロット番号 ZONE SENSI- SETTING TIVITY 1 動作表示灯(緑色) 3 機種ロット番号 ZONE SENSI- SETTING TIVITY 1 9 ULTRASONIC SENSOR 7 5 9 ULTRASONIC SENSOR 電源表示灯(橙色) 7 OUT2 表 示 灯 ( 橙 色 ) P.L 1 P.L 1 NASSL&OHMIC ELC.CO.,LTD. NASSL&OHMIC ELC.CO.,LTD. P.L 2 BLK:OUT1 WHT:OUT2 BRN:+24V OUT1 表 示 灯 ( 橙 色 ) 3 5 WHT: OUT2 BRN:+24V BLU:0V P.L 2 BLK: OUT1 BLU: 0V コネクタ差込み口 コネクタ差込み口 <取付金具 外形図> 52.5 <コネクターコード(別売品)の説明> 37 4-M3 オム ロン コ ネク ター コート ゙( M8 4 ピ ン) 52.5 43 型 XS 3F -M 42 1-4 02 -R ( 2m ス トレ ート タ イフ ゚, 5m/ 1m タイ プ も 特 注 で あ り ま す ) 28 O 10 2-O4.5穴 40 17 背 面 銘 板 図 電流(電圧)調整ボリウム アナ ロク ゙出 力 タ イフ ゚ コ ンハ ゚レ ータ 出 力 タイ プ 茶 色 : DC 11 .5 - 30 V( DC 24 V推 奨 ) 茶 色 : D C1 1. 5- 30 V (D C2 4V 推 奨 ) 青 色 : 0 V GR OU ND 青 色 : 0V G ROU ND 黒 色 : 電 流 ( 2- 21 m A) 出 力 黒 色 : OU T- 1( N. O .) 出 力 白 色 : 同 期 出 入 力 線 /電 圧 出 力 白 色 : OU T- 2( N. C .) 出 力 型 式 の 指 定 方 法 OM 基本型式 1 2 タイプ/連 番 (オーエム) 3 4 最大検出距離 5 6 出力形式 特注型式 0 0 3 = 30 c m 4 0 5 = 50 c m S = ア ナ ロ グ 出 力 D = 外付同期線 5 1 = 1m C = デ ィ シ ゙ タ ル 出 力 S = 内蔵同期線 6 2 = 2m C N = 2 段 階 出 力 ( N PN ) F = O UT 1 /O U T2 比 率 60 % 7 3 = 3m C P = 2 段 階 出 力 ( P NP ) E = 高速応答 8 5 = 5m 9 1 0 = 10 m 10 価 格 表 基 本 型 式 定 価 基 本 型 式 ア ナ ロ ク ゙出 力 タ イ プ 定 価 コ ネ ク タ ー コ ー ド ¥ 105,000 XS3F-M421-402-R(2m) ¥ 1,500 O M 5 - 5 S ¥ 85,000 XS3F-M421-405-R(5m) ¥ 3,000 O M 6 - 5 S ¥ 85,000 O M 6 - 2 S ¥ 85,000 O M 7 - 1 S ¥ 80,000 O M 8 - 5 S ¥ 95,000 O M 8 - 3 S S ¥ 98,000 O M 9 - 0 5 S M ¥ 80,000 O M 5 - 1 0 S ス イ ッ チ ン グ 出 力 タ イ プ 透 明 保 護 カ バ ー O M - T C ¥ 1,500 ¥ 3,000 反 射 板 O M - R セ ン サ ー フ ィ ル タ ー (ホ ー ン ) O M - F H(フィルターホーン) ¥ O M - H ¥ 10,000 (集 音 ホーン) 5,000 O M 5 - 1 0 C ¥ 95,000 O M 5 - 5 C ¥ 75,000 O M - F S C(フィルター付 ) ¥ 9,000 O M 6 - 2 C ¥ 75,000 O M - S C(カメラネジアナ付 ) ¥ 9,000 O M 7 - 1 C ¥ 75,000 O M - S C(S P) ¥ 15,000 O M 8 - 5 C ¥ 90,000 O M 8 - 3 C ¥ 90,000 2 段 階 出 力 タ イ プ O M 5 - 5 C N ¥ 75,000 O M 5 - 5 C P ¥ 75,000 O M 5 - 8 C N/K T ¥ 80 ,000 O M 8 - 5 C N ¥ 90,000 O M 8 - 5CN/NS 特 注 品 (問 合 せ 下 さ い ) センサーカバー収納函 ※この製品の仕様や外形寸法は、予告なく変更する場 合がありますのでご了承下さい。 ※ こ の 製 品 の 保 証 期 間 は 納 入 後 、 1ヶ 年 で す 。 ※この製品の保証期間内に弊社の責任による不具合が 生じた場合は、不具合部分の修理、又は不具合製品 の交換のみを行います。 ※弊社の各製品は製品自身の機能として災害防止や事 故防止などの制御機能を有するものではりません。 これらの製品を使用した機器関係において、万一発 生した災害や事故などによる損害賠償等についての 責任は負いかねますので御了承下さい。 オーミック電子株式会社 福島県郡山市堤二丁目37番伊東ビル TE L :0 2 4- 9 52 - 75 6 0 F AX : 02 4 -9 5 2- 7 56 8 * 参 考 資 料 OM7-1S 直 線 性 確 認 試 験 結 果 ( V) 10 5 0 100 測 定 電 圧 0 .84 20 0 300 40 0 50 0 6 00 7 00 8 00 9 00 1. 657 2.4 9 3 .36 4 .22 5 .09 5. 95 6 .82 7. 70 1 00 0 (c m) (V ) OM7-1Sで φ 40の 金 属 球 、音 軸 か ら の 変 位 量 を 測 定 す る 200 0 10 20 30 40 50 B (Uni t:mm ) A 寸法 B 寸法 計 測 値 (V) 0 200 1.648 10 200.227 1.655 20 200.907 1.679 30 202.036 1.726 40 203.607 1.763 50 205.610 1.763 A *参 考 資 料 出力 電圧値 のゼロスケール補正 につい て(OM9-05SMの設定 手順例 ) 10V 5V 傾 き の 補 正 要 ( セ ゙ ロス ケ ー ル に 補 正 値 を 入 れ る ) 本 来 あ る べ き 傾 き ( 延 長 線 上 が 0点 に 合 致 す る ) 0 a. 10cm 20cm 30cm 40cm 50cm 最 初 に 500mmで 10Vに 、 左 の 電 圧 調 整 VRで 出 力 電 圧 値 を 合 わ せ る 。 次 に 、 近 い 距 離 で 不 感 距 離 の 8cmも し く は わ か り 易 い 10cmで の 出 力 電 圧 値 を 測 定 す る 。 本 来 で す と 、 10cmで す と 2.0Vの 出 力 電 圧 で す が 、 仮 に こ れ が 2,2Vも し く は 1.8Vと し ま す と 、 0.2Vの 差 が 生 じ て い る こ と と な り ま す 。 0cm(実 際 は 不 感 帯 の 為 、 測 定 不 可 ) で は 最 低 0.2V以 上 の 電 圧 差 異 が 予 測 で き ま す 。 b. 次 に 補 正 を 要 す る センサに つ い て は 、 メータリレー他 の スケーリング機 能 で 以 下 の よ う に 設定します。 ま ず 、 スケーリングの フルスケール値 は 10.00と 設 定 し 、 次 に ゼロスケール値 を 、 0cmで の 予 測 電 圧 差 異 値 を 入 れ る 。 先 の 例 で 言 え ば 00.22程 度 の 値 で す 。 そ う す る こ と に よ って傾きが補正され、距離と出力値が合致します。 c. も と も と センサ自 体 の 直 線 性 が 肝 要 で あ り 、 傾 き 補 正 は ディジタル的 、 ソフト的 に 補正する前提としています。アナログ回路の弱点であり強みでもあります。 本 来 は スケーリング補 正 を す る こ と な く 、 直 線 性 さ え 問 題 な け れ ば 、 傾 き は 無 視 し て 、 例 え ば 50cmで 9.7V,10cmで 2.5Vな ら ば 2点 を そ の ま ま ソフト的 に 記 憶 さ せ 、 9.7Vな ら ば 50cm,2.5Vな ら ば 10cmと い う 処 理 が 一 般 的 で す 。 d. 参 考 : 1mm=20mVの 変 化 と な り 、 逆 に 言 い ま す と 0.02V=1mmの 変 化 と な り ま す 。 こ れ は 、 下 2 桁 の 変 化 が 1 以 内 ( 分 解 能 0.5mm)で な い と 1mmの 精 度 は 取れないということです。 指 向 角 +/-15° の OM5-10ST 超 音 波 セ ン サ ー の 指 向 角 が 約 + /- 1 5 ° あ る の で 鋼 板 が +/ -1 5 ° 傾 い て も 音波が板に直角にあたって返ってきて 検出できます。 より広指向角の超音波センサーを使用 すれば、傾きに対してより強くなりま す 。 O M6 タイ プ が そ う で す が 検 出 距 離 が 最 大 5m と 短 く な り ま す 。 9 0° 9 0° 超音波センサ 温度急変による影響 <参考資料2> 平成12年12月08日 超 音 波 発 振 素 子 ( 振 動 子 ) は 基 本 的 に 圧 電 セラミックで あ り ま す 。 圧 電 セラミックは 、 発 音 の と き は 電 圧 ( 共 振 周 波 数 を 持 っ た ) を 印 加 す る 事 で 、 スピ ーカの よ う な 働 き に な り ま す が 、 受 音 の と き は 超 音 波 受 波 振 動 を 電 機 信 号 に 変 換 する訳です。このときの働きは、正極と、受極でイオンバランスが生じていま すが、受音により、イオンバランスが崩れ、電極のバランスを元に戻すための 電流が流れます。 この動作は、物理的変化(超音波)を電気的信号に変換するわけですが、この この物理的変化は、温度や振動によっても簡単にバランスが崩れ、電気信号が 発生します。 従いまして、イオンバランスを崩すような、外部からの物理変化が有りますと、 不測の信号が出て(温度の急変もこのひとつ)、これが残響の影響のように 観測出来たりすることが有ります。 イオンバランスを取り戻 安定状態 そうと電流が流れる 物理的変化 (受音・温度急変・振動他) オーミック電子(株)神谷康広 超 音 波 セ ンサ 温 度 急 変 に よ る影 響 <参 考 資 料 2> 平 成 12年 12月 08日 超 音 波 発 振 素 子 ( 振 動 子 ) は 基 本 的 に 圧 電 セラミ" で あ りま す 。 圧 電 t ラミックr よ、 発 者 の と き は 電 圧 ( 共 振 周 波 数 を持 つた ) を 印 加 す る事 で 、 スヒ ーカの よ うな 働 き に な りま す が 、 受 音 の と き は 超 音 波 受 波 振 動 を電 機 信 号 に 変 換 す る訳 で す 。 この と きの 働 き は 、 正 極 と 、 受 極 で イ オ ン バ ラ ンス が 生 じて い ま すが、受音 によ り、 言流 が流れ ます。 ≧パ ランスが 崩れ、電極のバ ラ ンス を元 に戻すための この 動 作 は 、 物 理 的 変 化 (超音 波 )を 電 気 的 信 号 に 変 換 す るわ け で す が 、 この この 物 理 的 変 化 は 、温 度 や 振 動 に よ つて も簡 単 に バ ラ ン ス が 崩 れ 、 電 気 信 号 が 発 生 しま す 。 従 い ま して 、 イ オ ン バ ラ ン ス を 競 す よ う な 、 外 部 か らの 物 理 変 化 が 有 りま す と 、 不 測 の 信 号 が 出 て ( 温 度 の 急 変 も この ひ と つ ) 、 これ が 残 讐 の 影 響 の よ う に 観 測 出 来 た りす る こ と が 有 りま す 。 イ オ ンバ ラ ン ス を 取 り戻 安 定状 態 モ う と電 流 が 流 れ る eoo 外 縛争 γ ` くぐ丁わ 1 く とくイし 〉チ 臼夜影ジ髭笈子み放杉 タ 〃2ク ノク/ /ノ 経 時 ( 2 年 ) フ ィ ルタ ー と 新 フ ィ ルタ ー の 水 滴 付 着 の 様 子 。 左 が 経 時 で 右 が 新 フ ィル タ ー 。経 時 フ ィ ル タ ーは か な り 撥 水 性 能 が 劣 化 し て い る 様 子 。 経 時 フ ィ ル ター に は 水 滴 が 玉 状 で な く アミ ー ハ ゙ー 状 の 変 形 状 態 で す 。 水 分 が 撥 水 性 劣 化 の フ ィ ルタ ー に 吸 収 さ れ 目 詰 り を 起 し て い る か ら 。 撥 水 ス フ ゚ レー で 撥 水 性 能 を 復 元 す る と 玉 状 の 水 滴 と な る 。 水 滴 を 乾 い た 布 拭 い て 、 2 0 -3 0 分 後 に タッ フ ゚ リス プ レ ー す る 。 撥 水 ス プ レ ー は フ ィ ルタ ー 表 面 が す べ て 浸 さ れ る よ う に 塗 布 す る 。 撥 水 液 で 目 詰 ま り す る よ う に べ っ と り と ス フ ゚レ ー を し て 乾 け ば O K 。 ZONE SETTINGと SENSITIVITYの ボ リ ウ ム 調 整 に お け る 検 出 範 囲 の 変 化 例 (実 測 値 ) 1 . SENSITIVITY VR( 感 度 調 整 ボ リ ウ ム ) 感 度 設 定 N-9、 距 離 設 定 5m を 基 準 に し て 、 感 度 を 9か ら 7、 5、 と 落 と し た と き の 検 出 範 囲 の 変 化 を 検 査 し た 。 検 出 対 象 は φ 28× 2mの ポ ー ル を 使 用 。 (単 位 : m ) 1 n-9 0.5 n-5 0 1 2 3 n-7 4 5 ※この測定値はあくまでポールを検知対象にした場合の値です。不感距離は反射効率の良い 対象(平板に直角にあてる)ですと数cmまで減少します。 2 . ZONE SETTING VR( 距 離 設 定 ボ リ ウ ム ) 感 度 設 定 N-9、 距 離 設 定 5m を 基 準 に し て 、 今 度 は 検 出 距 離 を 5mか ら 2.5mへ 落 と し た 時 の 検 出 範 囲 の 変 化 を 検 査 。 検 出 対 象 は 同 じ く φ 28× 2mの ポ ー ル を 使 用 。 (単 位 : m ) 1 設 定 5m 設 定 3.5m 0.5 設 定 2.5m 0 1 2 3 4 5 OM5タ イ プ に ホーン (OM-H)を 装着する ことで検 出距離 が伸びる (検出対 象は28mm径 の ポ ー ル ) だ け で な く 2m以 降 8mま で 直 径 約 1mの 円 柱形の動 作範囲が 確保出 来ます。 ON/OFFのメリハ リもは っきりと し ま す 。 ホ ー ン 無 し でも 対象物が 500 x 500mm程度の平 板(反 射効率の 良いもの )です と 、 10mは 余 裕 で 検 出 し ま す 。 添 付 図 の よ う に 、 28mm径 のポール ですと 、センタ ー位置で 8mが限界 の様で す。ポー ル で あ れ 平 板 で あ れ 、 幅 方 向 の 検 出 位 置 は 同 一 と な り ます 。 < OM5-10Cの 動 作範囲 と指向 特性・ 代表例 > <5度仰角を付ける> 平 成 14年 4月 15日 測 定 * 感 度 VR: MAX設 定 距 離 設 定 : 8m セ ン サ 位 置 : 地 上 よ り 80cm ハ ッ チ ン グ 部 の 動 作 範 囲 は 、 28mm径 ・ 長 さ 2mの ポ ー ル を 範 囲 外 か ら 内 側 に * 入 れ 、 検 出 す る ポイントを 連 結 し た も の で あ る 。 (m) 1. 0 0c m) (5 不感距離 0. 5 ホーン装着 ホーン装着 ホーン無し 0. 5 ホーン無し 1. 0 0 地 面 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6. 0 7.0 7. 5 8 .0 (m) OM7タイフ ゚の 出 力 値 ロ ッ ク ( 固 定 ) 不 良 ( 残 響 ) に つ い て 平成17年8月4日 発振 反射波 反射波の幅・高さは検出物の材質 により異なる。 0. 3mS 0.4 7mS 500m m 15 0m m(不 感 距 離 ) 発振 残響が不感距離を越えて、反射波が小さいと検出しっぱなし(ロック・固定) 時 に 、 残 響 が タ ケノコ の 様 に 不 感 距 離 を 越 え た 所 で 伸 び る ケ ースも 有 る 。 反射波 残 響 と は 例 え ば 、 お 寺 の 鐘 を 叩 い た 後 に ウヲー ンウヲ ーンと 残 り 、 次 第 に 消 え て い く 音 ( 響 き が 残 る ) の 事 で 、 圧 電 素 子 に 一 瞬 、 高 電 圧 (8 0V) を か け て 振 動 さ せ ま す が 、 同 様 に 残 響 が 残 り ま す 。 残響が有る所に反射波信号が返ってきても識別できない為、残響時間は回路的に不安定検出 部 分 ( 不 感 距 離 ) と し て 避 け ま す 。 し か し な が ら 高 温 ・ 低 温 ・ 振 動 子 ハ ゙ラツ キ不 良 ・ 音 響 的 設 計 のまずさ等々により不感距離を越えてしまうことが有ります。現象としては不感距離を少し 越 え た 所 で の 出 力 値 の 固 定 と し て 現 れ ま す 。 OM 7タイフ ゚の 場 合 は 素 子 の 特 性 と し て 低 温 (- 15° ) 時 に 起 き 易 い 傾 向 が 有 り ま す 。 現 在 は - 20℃ の 出 荷 検 査 で も 問 題 は あ り ま せ ん 。 残 響 に よ る 出 力 値 の ロ ッ ク を 防 ぐ 方 法 は 1)不 感 距 離 を 更 に 長 く す る 2) 回 路 的 に 発 振 後 の 残 響 を 短 く す る ( ひ と つ の 方 法 と し て 発 振 時 間 を 短 く す る ) 3) 受 音 感 度 を 下 げ て 、 残 響 自 体 も 小 さ く す る 。 等の対策が有りますが、それぞれ一長一短で用途に合わせて工夫する必要が有ります。 高 速 応 答 超 音 波 センサ OM5-5CNU と 遅 れ 反 射 平成13年1月22日 (1) センサ設 置 場 所 の 先 に 建 物 等 の 障 害 物 が 有 る 場 合 出力的に検出しっぱなしという誤動作が起こる 場合が有ります。特に設定距離の倍の距離(例 え ば 3.5mに 距 離 設 定 し て い た ら 7.0m) に 建 物 が センサと 直 角 に 有 る 場 合 は 、 こ の 不 具 合 が 起 こ り ま す 。 こ れ は 、 40mSご と に 発 振 さ れ て い る パルス音 波 の ひ と つ 前 の パルス音 波 が 2 倍 先 に 有 る 建 物 に 反射され信号としてみなされる為に起こります。 (2) 対策としては、ひとつ前の音波を信号として検 知 し な い よ う 感 度 を 下 げ る か 、 丁 度 2 倍 の 距 離 に な ら ぬ よ う に 建 物 と センサ設 置 場 所 の 間 隔 を 伸 ば すようにして下さい。他の方法として音波が建 物 に 直 角 に あ た ら ぬ 様 に 10度 前 後 の 角 度 を 付 け て下さい。この場合、角度を付けすぎると車輌 を検知できない場合もあります。 こ の 遅 れ 反 射 は 、 測 定 周 期 が 速 く (40mS)検 出 距 離 が 短 い (5m以 内 ) 場 合 に 起 こ り ま す 。 特 に 走 行 車輌検知等。測定周期が遅い場合は一つ前の音 波 は へ た っ て い ま す が 、 周 期 が 短 い と 結 構 、 前 の 反射波でも力が有り信号として出力しがちです。 以上 オーミック電子(株)神谷康広 超音波式車輌検知センサーの性能について 平成16年8月05日 走行車輌検出用超音波センサーの性能につき以下に箇条書きしてみます。 音 波 の 速 度 は 光 と 比 較 し ま す と 、 格 段 に 遅 い (330m/S)た め 検 出 可 能 な 車 輌 の 走 行 スピードに は 自 ず と 限 界 が 有 り ま す 。 唯 一 の 利 点 は 雨 ・ 屋 外 光 で 誤 動 作 する光方式と異なり、音波では影響されない点です。 弊 社 の 超 音 波 セ ン サ ー OM5-8CNFは 走 行 車 輌 検 知 用 に 応 答 速 度 を 限 界 ま で 速 く 設定し、さらに音波の拡散を押さえ直進させ、感度をより鋭敏にするホーン を 装 着 す る こ と で 、 2 車 線 (横 方 向 検 知 ) を カ バ ー 出 来 る も の で す 。 1.検 出 可 能 な 車 輌 の 大 き さ ( 長 さ ) と 速 度 車輌が大きいほど、また速度が遅いほど検知し易いと言えます。 普 通 乗 用 車 (4m)が 時 速 150Km/hで 走 行 し て い る と 想 定 し ま す 。 8CNFで は 80mS 毎 に 音 波 が 発 振 さ れ て い ま す 。 音 波 に は 広 が り が 有 り 、 2.5mか ら 7m地 点 で の 広 が り は 直 径 で 約 1.0mで す ( ホーン装 着 時 ) 。 時 速 150Km/hの 乗 用 車 が 80mSで 進 む 距 離 を 求 め ま す と 、 約 3.3mで す が 、 車 長 が 4.0mと さ ら に 音 波 の 広 が り 分 1.0mが 有 り ま す の で 合 計 5.0mと な り ま す 。 こ れ は 80mS毎 の 音 波 は 最 低 1 回 は 車 に あ た り 検 出 可 能 と い う 計 算 に な り ま す 。 逆 に 、 4m車 長 の 乗 用 車 が 時 速 何 キ ロ ま で 検 出 す る か と 言 い ま す と 、 時 速 200Km/hと な り ま す 。 車 長 の 短 い 軽 四 (3m)で す と 、 許 容 時 速 は 遅 く な り 、 160Km/hと な り ま す 。 2.環 境 変 化 に よ る 検 出 性 能 へ の 影 響 (1) 照 度 条 件 ( 日 照 ) 直 接 、 太 陽 光 の 影 響 を 受 け る こ と は あ り ま せ ん が ケース無 し で 一 方 向 か ら 真 夏 日 を 受 け 続 け ま す と 、 圧 電 素 子 の イ オ ン バ ラ ン ス が 崩 れ て 誤 動 作 の 原 因 と な り ま す の で 、 ケースは 必 要 で す 。 (2) 気 象 ( 雨 ・ 雪 ・ 風 等 の 影 響 ) 土 砂 降 り 、 ボ タ ン 雪 等 自 体 は 検 出 し ま せん。また、それら気象条件下でも正常検出に影響はありません。 風 の 影 響 に つ い て は 、 、 例 え ば 横 か ら 風 速 30mの 風 が 吹 い て い る 状 況 を 想 定 し ま す 。 OM5-8CNFの 検 出 距 離 を 7mに 設 定 し ま す と 、 往 復 距 離 は 14mで 、 音 速 は 330m/hと す る と 、 音 波 が 行 き 返 り に 要 す る 時 間 は 42mSで す 。 次 に 風 速 30mの 空 気 の 塊 が 42mSで ど の 位 移 動 す る か 計 算 し ま す と 、 1.26mと な り ま す 。 送 波 で 63cm、 反 射 波 で 63cmズ レ ル こ と に な り ま す 。 この事は、音波が対象物にあたる位置にも依りますが、対象物が車輌のよう 大きいものであると少々の風が吹いてもびくともしません。細くて狭い対象 物 で す と 空 気 の 塊 の 移 動 に よ り 検 出 不 可 も し く は チャタリングが 発 生 し ま す 。 (3) 温 度 変 化 音 速 は 温 度 が 上 昇 す る と 速 く な り ま す 。 そ の た め 、 温 度 変 化 に因る影響を少なくするため、温度補償回路を内蔵しています。しかしなが ら 補 償 回 路 が あ っ て も 10℃ の 変 化 に つ き 、 約 F.S.の 約 1%の 変 化 は 防 ぎ よ う が あ り ま せ ん 。 補 償 回 路 が 無 い 場 合 は 10℃ の 変 化 で F.S.10%の 変 動 と な り ま す 。 3.主 要 納 入 実 績 ( 車 輌 検 出 の み ) 東京メトロ(旧営団地下鉄):車輌(列車)検出 中部国際空港:駐車場ゲート管理(車) 兵 庫 県 但 島 ト ン ネ ル 出 入 口 : 走 行 車 輌 カウント・スピード測 定 ( 国 土 交 通 省 ) 道 路 工 事 現 場 : も ら い 事 故 防 止 用 。 スピード測 定 ・ 警 報 ( 国 土 交 通 省 ) JR東 日 本 : 駅 ホームで の 列 車 進 入 検 出 。 モ ニ タ ー オ ン 。 駐 車 場 出 入 り 車 輌 検 出 : 団 地 内 駐 車 場 を 出 入 り す る 車 輌 を 検 知 (トリガー)し て カメラで記録。 北 国 一 般 道 で の ト ラ カ ン : ポールで 車 線 の 上 方 か ら 交 通 量 を 測 定 。 倉庫を出入りするトラック検出:出入りするトラックを検知しランプ・警報。 以上 オーミック電子株式会社 神谷康広 文責 スィッチング出力タイプOMシリーズ超音波センサーのリレー接続 推奨リレーとしましては、コイル電流と出力定格値の兼ね合わせとなりますので、例えば 下記の様なものが挙げられます。 ① G2Rシリーズ コイル22mA 出力 5A∼10A ② G 4 W シ リ ー ズ コ イ ル 3 3 m A (自 動 車 用 ) 出 力 1 5 A オ ム ロ ン (株 )製 ③ MYシリーズ ※ポイントとしてはコイル電流50mA以下となるよう選定してください。 24V ※ご注意!! 逆接保護ダイオードは必ず接続してください。 OM5ー10C 0UT2 センサーにノイズを引き込まないための対策例(フォトカプラ使用) 22Ω 茶 OMセンサー + 100μ F MY2 1kΩ 24V 黒 電源 青 フォトカプラ ※22Ω/100μFコンデンサ回路は急激なスパイク状の電圧変動を抑える役目をします。 取付け注意事項 (※OM5−5C例) 50cm 3m ○ 検 出 距 離 を 高 さ の 3mち ょ う ど に 設 定 し ま す と 80cm位 (60+20) 、 応 差 (ヒステリシス)が 30cm( 設 定 距 離 の 約 5% ) 程あり、検出しっ放しとなります。これを避 け る た め 余 裕 を 見 て 地 表 面 か ら 約 50cmの 高 さ に検出距離を設定する必要があります。距離 の 設 定 は 壁 な ど に 向 っ て ZONE SETTING VRで 調 整 し て 下 さ い ( 出 荷 時 は 2.5mに 合 わ せ て あ り ま す ) 。 検 出 時 に は OUT1(P.L.1)LED(橙 色 ) 約 60cm が消灯します。 ○取付ける角度は地表面に向かって鉛直方向に設 設置して下さい。検出距離の確認には平板をお お使いください。 ○ こ の 時 の セ ン サ ー 検 出 幅 は 半 径 約 60cmあ り ま すのでドアに音波が接触しないように余裕を ド 見 て 80cm位 離 し て 設 置 し て く だ さ い 。 ○屋外に設置の際は雨、風、雪、直射日光等、 機器を劣化させる要因になる要素に十分留意 ア の上、対策をして設置して下さい。(例、ひ さしやカバー等。) ○保護カバーとコードの接点は水の進入を防ぐ ため融着テープ等でシールしてください。 ○センサー発振部には圧力や衝撃が加わらない ようにご注意下さい。 地表面 ○有機溶剤やオイルミスト等の影響を直接受け る場所での使用は避けてください。 ○対象物とセンサーヘッドとの間に熱風(冷風)が通りますと測定誤差が大きくなる事があ りますのでご注意下さい。 ○高圧線、動力線と接続コードはノイズによる誤動作を避けるため、必ず別配線として下さ い。 ○ 他 に 40kHzの 超 音 波 発 生 源 が あ り ま す と 誤 動 作 を 起 こ す 恐 れ が あ り ま す 。 例 え ば 空 圧 機 器 等 の 「 プシュー」 や 「 シュー」 音 に は こ の 周 波 数 が 含 ま れ て い る 事 が 多 い の で ご 注 意 下 さ い 。 又 、これ以外にも工場などではこの類の外来ノイズが発生しやすいので、場合によっては外 来ノイズ源をカットもしくは離す必要があります。 保守点検事項 ○基本的にメンテナンスフリーですが、年に一度の定期点検をお勧めします。 ○点検項目としては、 ・ セ ン サ ー 発 振 部 に 耳 を 近 づ け パッパッパと 規 則 正 し く 発 振 し て い る か ど う か 。 ・センサー前部に大きいゴミや蜘蛛の巣など検知障害物等があれば除去。 ・ 外 見 的 に 著 し く 劣 化 損 傷 が 起 き て い な い か ど う か (先 端 ホーン周 辺 、 内 部 の キズ、 ヘコミ等 )。 ・実際にセンサー検出範囲内に平板などを掲げて検出距離、検出範囲に問題が無いか確認 ○ 理 論 上 (MTBF)、 1 0 年 以 上 の 耐 用 年 数 が あ り ま す が 、 使 用 環 境 に よ っ て は 以 下 の 症 状 が 発 生することがあります。 ・センサーからの発振音が不規則、弱々しい音、あるいは発振音が聞こえない。(下方よ り事故的な噴水の侵入) ・ 何 も 無 い の に 検 出 す る ( チャタリング、 外 来 ノイズ) ※ 外 来 ノイズは 同 じ 40kHzの 成 分 を 含 ん だ 音 源 が 周 辺 に あ る 場 合 ・センサーが検出しなくなる。(例えばネズミがコードをかじる) このような症状が発生しましたら弊社までお問い合わせ下さい。基本的に故障の対策は修 理するか新品との交換になります。 シミュレーション:検 出 距 離 =7m/設 置 高 : 7m/角 度 : 45° ト ラ ッ ク 検 出 用 超 音 波 セ ン サ OM5-10C センサを地上7mの高さに取付け、下向きに45度傾ける。その時の感度 は 最 大 (N-9)距 離 設 定 は 7 . 0 m と す る 。 この時3mから3.8mの高さのトラックが直線距離で3mから7mの位置で 停車する前提で考えても、トラックの角が検出範囲内に有るので間違いなく、 検出します。 平成xx年7月16日 超 音 波 センサ OM5-10C -45° 4.0m 7.0m 3.8m 3.0m 地面 < 駐 車 場 用 (車 輌 有 無 )超 音 波 センサー/相 互 干 渉 を 避 け る > 最 大 検 出 距 離 : 5m( 距 離 可 変 ) 、 検 出 動 作 幅 径 : 1,500mm at 4m、 メ イ ン テ フ リ ー O M 5- 5 CD ( 4 0K H Z) OM 5 - 5C D .2 5 K( 2 5 KH Z ) 同期線 2,000mm 同期線 O M 5- 5 C D( 4 0K H Z ) O M5 - 5C D . 25 K (2 5 KH Z ) 同期線 同期線 1 .0 0.5 1.0 0.5 0 0.5 2 .0 3. 0 5,000mm 1 .0 4. 0 ALFAROMEO ALFAROMEO ALFAROMEO 5.0 地 表 面 ALFAROMEO ALFAROMEO ALFAROMEO ALFAROMEO ALFAROMEO ALFAROMEO 地 表 面 (m) 周 波 数 の 異 な る 2 種 類 の 超 音 波 セン サ ー を 、 そ れ ぞ れ 3 個 ず つ ( 6m 間 隔 取 れ る )同 期 線 で 接続し同時に発振させ干渉を避ける。次に周波数の異なる同期線で接続した3個の 組 み を 並 べ る 。 基 本 は 6mの 間 隔 を 確 保 す る た め に 3 個 一 組 と す る が 最 後 は 1 個 ・ 2 個(同期線接続要)もしくは3個(同期線要)とする。 平成17年8月23日 機 種 名 : OM8-5CN/NS OM5-8CN/KT 最 大 検 出 距 離 : 5m(1車 線 検 出 用 ) 8m(2車 線 検 出 用 ) 検 出 可 能 最 大 時 速 : 100Km/h(普 通 乗 用 車 ) 90Km/h(普 通 乗 用 車 ) 中 心 周 波 数 : 75KHZ 40KHZ 電 車 (列 車 )検 知 用 超 音 波 センサ (2) 踏 切 り 近 辺 で の ” x x x 検 知 ” 用 超 音 波 センサ 使 用 超 音 波 センサ : OM8-5C(75KHZ) 特徴:優れた耐環境性能と多くの鉄道会社での実績 (1) プラットホーム内 で の 列 車 進 入 検 知 (写 真 上 下 と も ) (3) 保 守 車 輌 に 取 付 け た 超 音 波 セ ン サ 使 用 超 音 波 センサ: OM5-5C(40KHZ) 特徴:広い動作幅と高感度で車輌の角を検出。 使 用 超 音 波 センサ : OM7-1C(200KHZ) 特徴:優れた耐環境性能と安定した動作 シミュレーション:検 出 距 離 =7m/設 置 高 : 2m/角 度 : 7° 高速道PA逆走警報装置(センサ設置) センサを地上2mの高さに取付け、下向きに10度傾ける。その時の感度 距 離 設 定 を そ れ ぞ れ 最 大 に す る と 検 出 距 離 は 5.3mと な り 、 ほ ぼ 車 道 幅 (3.5m) を カ バ ー す る 事 に な る 。 車 両 は 高 さ 1.3mの 軽 四 を 想 定 し た 場 合 で も 、 問 題 な く 検 出 し 、 バ イ ク も 両 端 を 走 行 し た と し て も 検 出 出 来 る は ず で あ る 。 2mを 越 え る 高さのトラックが走行しても側面に音波が直角にあたるので検出に問題なし。 平成20年3月04日 1.0 0 .5 距 離 最 大 に 設 定 す る と 30cm検 出 距 離 が 伸 び る 10° 2.0m 38cm 1.3m 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 路 肩 車 道 路 肩 2.2m 3.5m 1.4m 7.1m フォークリフト(2mH)は 検 出 す る が 人 間 様 は 検 知 し な い 。 2方向より、接近して来るフォークリフトのみを 近 接 し て く る 移 動 体 ( フォークリフト・AGV等 ) の み 警 報 検知して回転表示灯で警告します。 し な い 。 一 方 向 の み の 移 動 を 出 力 す る 方 向 判 別 センサ。 動 検出 作方 向 超 音 波 セ ン サ A/B 検出 動作 方向 フォークリフトが 来 ま す 、 工場内衝突回避システム ご注意下さい。 超 音 波 セ ン サ C/D フォークリフトが 来 ま す 、 ご注意下さい。 工場内衝突回避システム (音・光)を発するが、遠退く場合は警報を発 フォークリフトが 来 ま す 、 ご注意下さい。 オーミック電子株式会社 福 島 県 郡 山 市 堤 2 丁 目 3 7 番 伊 東 ビル TEL:024-952-7560 FAX:024-952-7568 ホームページURL: www.ohmic.jp 検出 方向 動 検出 作方 .5m 1.8m 5.0m 3.2m .8-1 動作 1 0m この 程度 方向 (F は警 / LI 報出 FT の 力し 工 場内 衝突 回避シ ステ ム取 付け 概要 ス ピ ート ゙ ませ ん に拠 る) 警報 し 出力 ます 向 セ ン サ ー の 各 種 取 付 方 法 段差の在る梁に取付け 壁面に直角に取り付ける 壁 面 か ら 50度 下 向 き に 取 付 け 天 井 の 梁 部 か ら 真 下 に 取 付 け る 場 合 の フォークリフト の 許 容 通 路 幅 は 約 3.0m(車 両 幅 1.5mの 場 合 ) と なります。壁に直角に取付ける場合は、許容 通 路 幅 は 約 4.5mと な り ま す 。 壁 面 も し く は 梁 に 角 度 を つ け る 場 合 は 約 2.0mか ら 3.0m程 度 と な り ます。 作 成 照 査 承 認 納 入 仕様 書( 暫 定) 方 向判 別セ ンサ ー警報 シス テム 平成19年3月22日 修 正 事 項 1, 概 要 工 場 内 を 走 行 す る フォークリフト・AGV・ 自 動 走 行 車 輌 を 高 感 度 超 音 波 センサーで検知して警報を発するユニークで画期的なシステム で す 。 曲 り 角 や カーテンウォールの 向 こ う 側 な ど で 、 不 意 の 危 険 か ら 通行人・作業者に注意を喚起する優れたツールとなります。 安価で簡易設置、簡単システムで強力に安全をバックアップ。 2. 仕 様 (1) 形 式 FLD-S 使 用 す る センサの 数 で 2 or4 。 (2) 電 源 電 圧 AC100V 50/60Hz (3) 消 費 電 力 1 灯 あ た り 約 20W (4) 検 出 対 象 フォークリフト・自 動 走 行 車 輌 等 (5) 入 力 超 音 波 セ ン サ OM5-5C( 添 付 仕 様 書 参 照 ) (6) 出 力 回 転 灯 ( 橙 色 ) ・ 音 声 (7) 応 答 速 度 検 出 0.2sec.以 下 オンディレイ: 3ー30sec.可 変 (8) 表 示 通 電 表 示 ・ スピーカー有 効 表 示 ( 緑 色 LED) (9) 環 境 動 作 : -10 - 55℃ , 保 存 :-15 - 60℃ (10)保 護 構 造 IP53( 鉛 直 方 向 取 付 時 ) (11)重 量 回 転 部 : 約 3.7Kg センサ部 : 約 1.0Kg (12)外 形 寸 法 別 紙 参 照 (13)接 続 す べ て 付 属 専 用 コネクタ接 続 ケーブルに よ る (14) そ の 他 マグネット取 付 式 。 但 し 、 天 井 等 か ら の 落 下 防止の為、必ず対策を講ずること。 3. 動 作 概 要 センサA/B(ま た は C/D)の う ち 1 ヶ 所 で も 検 出 す る と 、 検 知 時 点 か ら 設 定 オフディレイ時 間 (3-30秒 ) の 間 は 警 報 を 発 し 続 け ま す 。 回 転 灯 は 連 動 し ま す 。 ま た 、 警 報 終 了 時 か ら 、 1 秒 間 は センサ 入力動作を禁止します。 記号 年月日 改 定 事 項 担当審査承認 FLD-S4 方 向 判 別 センシングシステム概 要 TS L 9 2 超音波センサ TSL91 超音波センサ B A AC100V セ ンサ ー 同 期 ケ ーフ ゙ ル ( L = 1 .5 m ) 電 源 ケーブル (L=10m) 検 出 動 作 方 向 TSL90 回転灯制御部 <SIDE VIEW> セ ンサーC /D差 込 口 A C10 0V電 源 差 込 口 センサーケーブル(L=30m) センサーケーブル(L=30m) TSL92 超音波センサ 数量 部署 品番 片番 A T SL 9 1 超音波センサ D セ ン サ ー 同 期 ケ ー フ ゙ ル ( L =1 . 5 m ) C 作業 セ ンサーA /B差 込 口 部 品 名 図 番 資材コード 巾・長さ サイズ 素 材 寸 法 材 質 素 材 仕 上 (Kg) 備付 製図 明石信夫 設計 明石信夫 品名 2007 .03.20 尺度 審査 承認 図番 FLD−S4構成図 訂正 検 出 動 作 方 向 オーミック電子株式会社 記号 年月日 改 定 事 項 担当審査承認 FLD-S4 構 成 部 品 一 覧 TSL92/超 音 波 センサ TSL90/ 回 転 灯 制 御 部 電 源 ケーブル(10m) センサーケーブル(30m) センサー同 期 ケーブル(1.5m) TSL91/超 音 波 センサ 数量 部署 品番 片番 A スピーカー音 75 電源 強 力 マグネッ ト(吸 着 力 : 50Kg) 77強 力 マグネット 吸 着 力 35Kg 180 (1) 音 声 内 容 : フォ ークリフトカ ゙キマス、コ ゙チュウイク ダサイ( 繰 り 返 し ) (2) ス ピーカー音 圧 レベル: 1 02dB at 1.0m (3) 総 重 量 : 約 3.7Kg 作業 角 度 調 整 (0-30° ) 1 45 以 下 85 28 35 0以 下 35 部 品 名 図 番 資材コード 巾・長さ サイズ 素 材 寸 法 材 質 素 材 仕 上 (Kg) 備付 製図 明石信夫 設計 明石信夫 品名 2 002.07.2 3 尺度 審査 承認 図番 FLD-S4構 成 部 品 一 覧 訂正 C オーミック電子株式会社 フォークリフト・建 設 機 械 後 方 安 全 確 認 センサー動 作 範 囲 ( 代 表 例 ) 障 害 物 を 検 知 す る と 、 運 転 者 に ブザー回 転 灯 で 知 ら せ る OHMIC 仰 角 3.0° 動 作 幅 2 .0m 検 出 距 離 : 4.0m max.調 整 可 能 ブザー付回 転灯 フォークリフト・ 建 設 機 械 後 方 安 全 確 認 セ ン サ ー 基 板 角 度 調 整 (0 -3 0° ) 77強 力 マグネット 吸 着 力 35Kg 80 コネクター差 込 口 電 源 ケーブル 基 板 <新ダブル後方安全センサの動作範囲・代表例> 平 成 20年 11月 27日 測 定 * 感 度 VR: MAX設 定 距 離 設 定 : 最 大 8.5m セ ン サ 位 置 : 地 上 よ り 80cm ハ ッ チ ン グ 部 の 動 作 範 囲 は 、 28mm径 ・ 長 さ 2mの ポ ー ル を 範 囲 外 か ら 内 側 に * 入 れ 、 検 出 す る ポイントを 連 結 し た も の で あ る 。 (m) 1.0 不 感 距 離 (50cm) 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5 .0 6.0 7.0 7.5 8.0 (m) <新トリプル後方安全センサの動作範囲・代表例> 平 成 20年 12月 01日 測 定 * 感 度 VR: MAX設 定 距 離 設 定 : 最 大 8.5m セ ン サ 位 置 : 地 上 よ り 80cm ハ ッ チ ン グ 部 の 動 作 範 囲 は 、 28mm径 ・ 長 さ 2mの ポ ー ル を 範 囲 外 か ら 内 側 に * 入 れ 、 検 出 す る ポイントを 連 結 し た も の で あ る 。 (m) 1.0 不 感 距 離 (50cm) 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 7.5 8.0 (m) 記号 年月日 改 定 事 項 担当審査承認 FLD-S1 アナログ式 方 向 判 別 センシングシステム概 要 AC100V 電 源 ケーブル (L=10m) 使 用 超 音 波 セ ン サ は OM8-5S TSL90 回転灯制御部 <SIDE VIEW> セ ンサ ー差 込 口 AC1 00V 電 源 差 込 口 センサーケーブル(L=30m) A 作業 数量 部署 品番 片番 部 品 名 図 番 資材コード 巾・長さ サイズ 素 材 寸 法 材 質 素 材 仕 上 (Kg) 備付 製図 明石信夫 設計 明石信夫 品名 20 08.1 1.14 . 尺度 審査 承認 図番 FLD−S1構成図 訂正 オーミック電子株式会社 道 路 幅 : 5m 程 度 取付けについて 平 成 2 0年 11 月 16日 音波がトラックの角に 高さはトラックのランプ位置を狙います。乗用車もこの位置だと検出出来ます。 70c mか ら 80cm 程 度 と 思 わ れ ま す 。 や や 下 向 き に ( 5 m 先 で 地 上 を 検 知 し な い 程 度 )に設置して下さい。 角 度 は 真 横 方 向 か ら 言 い ま す と 65度 か ら 70度 の 角 度 で 、 センサ の 最 大 検 出 距 離 で あ る あたり、進行につれて 5 m 先 が 道 路 幅 の センタか ら や や 右 よ り (2. 5-3. 0m)に な る 角 度 が ベ ス ト と 思 わ れ ま す 。 基本は車輌がこちら(曲がり角方向)に向けて移動していることが分かるように 出力値が減少します。 音 波 が な る べ く 長 く 車 輌 に あ た り 易 い 位 置 に 設 置 す る こ と が ポ イントで す 。 15m A 最 初 は 試 し に 5 m 先 か ら 駆 け 足 で セン サに 向 か っ て 走 っ て い く と 出 力 し ま す 。 車 輌 時 速 出力値が減少する場合 は 5 Km/hか ら 4 0Km/ h程 度 ま で 対 応 し て い ま す 。 人 が 横 切 る 程 度 で は 出 力 し ま せ ん 。 のみ出力する回路構成 ベ ス ト な 取 付 位 置 は 道 の セ ン タ ー 上 部 (4 -5m) か ら 斜 め 下 に ト ラ ッ ク の フ ロ ン ト としています。 5m を狙うことです。取付(ステイを伸ばす等)の手間が掛かりますが。 7m A オーミック電子(株) この方向は出力して警報、 セン サの 検 出 距 離 を 最 大 の 5mに 設 定 し て 道 路 の 半 分 の 幅 ( 2.5m ) 逆方向は検出しても出力 はしない。 を斜めにカバーするように設置 し ま す 。 設 置 高 さ は 60- 70c mと としてやや下向きに設置します。 正面図 見通しの悪い曲がり角 音 量 調 整 可 能 ( 背 面 ゴム キャップ 外 す と ボリウ ム) 700m m 納 入 仕 様 書 1. 適 用 本 規 格 は 、 最 大 測 定 距 離 3mで 狭 指 向 性 を 特 長 と す る 超 音 波 セ ン サ ー について規定します。 2. 品 名 ・ 型 名 ア ン プ 内 蔵 超 音 波 セ ン サ ー (アナログ電 流 ・ 電 圧 出 力 タイプ) OM8−5S 3. 仕 様 型 式 電源電圧 OM8−5S *1 DC11.5V ∼ 30V リ ッ プ ル 3% 以 下 定 格 消費電流 50mA 以 下 動 作 範 囲 0.35m ∼ 5.0m 不 感 距 離 35.0cm 以 下 超音波 周波数 75KHz 出 力 特 性 *2 出力電流範囲 アナログ電 流 出 力 4mA ∼ 20mA *2 出力電圧範囲 アナログ電 圧 出 力 1.0V ∼ 10V 測 定 周 期 約 70mS 動 作 表 示 灯 : 橙 色 LED(OUT 1) 表 示 灯 電 源 表 示 灯 : 緑 色 LED(OUT 2) *3 接 続 コネクター接続方式 応 答 速 度 約 材 質 フ ラ ン ジ / ケ ー ス : ABS ガラス繊 維 入 り (黒 色 ) 分 解 能 5mm/0.02mA or 10mV 保 護 構 造 I P 6 4 指 向 角 度 約 ± 10° 140mS *4 使用周囲温度範囲 -10℃ ∼ 使用周囲湿度範囲 35% ∼ +55℃ 85% RH 以 下 感 度 調 整 V R (SENSITIVITY) ボ リ ウ ム/VR 出 力 電 流 ・ 電 圧 調 整 V R (ZONE SETTING) *1 推 奨 電 圧 は 24V± 10%で す 。 *2 測 定 物 体 が な い 時 は 20.0 ∼ 21.5mA、 10.0 ∼ 10.6Vを 出 力 し ま す 。 *3 オムロン コネクターコード(M8 4ピン) 型 XS3F-M421-402-R(2mストレート) 茶 色 : DC11.5-30V/DC24V推 奨 青 色 : 0V GROUND 黒 色 : 電 流 出 力 (4 ∼ 20mA) 白 色 : 電 圧 出 力 (1 ∼ 10V) *4 超 音 波 素 子 面 の 氷 結 な き 事 。 4. O M 8 − 5 S の 出 力 回 路 図 動 作 表 示 灯 (橙 色 /P.L.1) 電 源 表 示 灯 (緑 色 /P.L.2) ZONE SETTING(電 圧 /電 流 調 整 VR) 逆接保護 主 茶 +12V ∼ 24V ダイオード 白 回 470Ω アナログ電 圧 出 力 (1 ∼ 10.0V) 黒 V - I 変換 路 逆 説 保 護 ダイオード アナログ電 流 出 力 (4 ∼ 20mA) 超音波振動子 青 0 V SENSITIVITY(感 度 調 整 VR) 5. O M 8 − 5 S の 銘 板 説 明 左 の ZONE SETTING VRは 、 出 力 電 流 ・ 電 圧 値 の 増 減 を 調 整 す る 時 に 使 用 し ま す 。 一 定 距 離 で VRを 右 に 回 す と 、 出 力 値 は 減 少 し 、 左 に 回 す と 増 え ま す 。 右 の SENSITIVITY VRで 感 度 と 動 作 範 囲 を 調 整 し ま す 。 感 度 を 落 と す と 指 向 性 も し ぼ み 動 作 範 囲 は 狭 く な り ま す 。 ZONE SETTING VRと SENSITIVITY VRは 独 立 し た 機 能 で す 。 動作表示灯は、測定範囲に被測定物体が入ると点灯します。 黒 (BLK)は 4 ∼ 20mAの 電 流 出 力 で 白 (WHT)は 1 ∼ 10Vの 電 圧 出 力 線 で す 。 電流・電圧値調整ボリウム 感度調整ボリウム ZONE SETTING ULTRASONIC SENSOR SENSITIVITY 1 3 5 9 ( 機種名&ロット番号 ) NASSL&OHMIC ELC.CO.,LTD. WHT:OUT2 BRN:+24V 6.注 意 事 項 動 作 表 示 灯 (橙 色 /P.L.1) 7 電 源 表 示 灯 (緑 色 /P.L.2) P.L 1 P.L 2 BLK:OUT1 BLU:0V コネクタ差込み口 * この製品の保証期間は納入後、1ヶ年です。 * この製品の保証期間内に弊社の責任による不具合が生じた場合は、不具合部分の 修理、又は不具合製品の交換のみを行います。 * 弊社の各製品は製品自身の機能として災害防止や事故防止などの制御機能を有する ものではありません。これらの製品を使用した機器関係において、万一発生した 災 害 や 事 故 等 に よ る 損 害 賠 償 等 に つ い て の 責 任 は 負 い か ね ま す の で ご 了 承 下 さ い 。 記号 年月日 C 98.11.29 D 04.04.05 φ3.5 (7) OM8タイプ外形寸法図 改 定 事 項 取付金具材質・形状変更 担当審査承認 明石 M4(取付金具) 明石 <取付金具 外形図> D 4-M4タップ 4- φ 4 .5穴 2-φ4.5穴 R5 R5 49 45 37 37 37 40 45 φ 穴 45 10 28 17 45 52.5 超音波振動子 44 41 数量部署 品番 型番 A 作業 18 24 58 R2以下 部 品 名 図 番 資材コード 材 質 サイズ 巾・長さ 素 材 寸 法 素 材 仕 上 (Kg) 備付 製 図 明 石 信 夫 1999.07.07 設 計 明 石 信 夫 1999.07.07 尺度 品名 超音波センサー 外形図面 審 査 Y.Inada 承 認 Y.Kamiya 訂正 型番 OM8タイプ オーミック電子株式会社 8.OM8−5Sの動作範囲と指向特性(代表例) * ハ ッ チ ン グ 部 の 動 作 範 囲 は 、 φ 28× 2mの ポ ー ル を 地 上 に 立 て て センサーが検出する範囲を示す。 ※ 測 定 日 : 2006.02.01 (m) 1 不感距離 35cm 1 0 1 2 3 4 5 (m) 記号 改 定 事 項 年月日 担当審査承認 フォークリフト用 障 害 物 セ ン サ ー OM6タイプ 広 角 指 向 超 音 波 センサ 35 0 以 下 85 OM5タイプ 標 準 超 音 波 センサ 1 1 7以 下 回転灯制御部 角 度 調 整 (0 -30° ) 77 強 力 マグネッ ト 吸 着 力 35Kg スピーカー音 センサーケーブル(3.5m) 75 電源 センサーケーブル(3.5m) 強 力 マク ゙ネット (吸 着 力 : 50Kg ) 1 80 (1) 音 声 内 容 : O UT1 ( 第 一 段 階 出 力 ) =障 害 物 が あ り ま す 。 注 意 し て く だ さ い 。 OUT2 ( 第 二 段 階 出 力 ) =危 険 で す 、 停 止 し て 下 さ い 。 (2) スピー カー音 圧 レヘ ゙ル: 1 02dB at 1.0m (3) 総 重 量 : 約 3 .7Kg A セン サー 差 込 口 DC1 2-2 4V電 源 差 込 口 電 源 ケーブル(3.5m) 作業 数量 部署 品番 片番 <SIDE VIEW> 図 番 資材コード 巾・長さ サイズ 素 材 寸 法 材 質 素 材 仕 上 (Kg) 備付 製図 明石信夫 設計 明石信夫 品名 200 7.7. 23 尺度 審査 D C1 2V ・ 24 V共 用 差 込 み ( シガ レッ トラ イタ ー) 部 品 名 障害物センサ構成部品一覧 型 式 : DFL-S1 承認 図番 訂正 オーミック電子株式会社 トイレ便座を利用した自動血圧計測システムの開発 金沢大学 人間適応制御研究室 1.研究目的 本研究室では,在宅健康管理のための無意識・自動生体計測装置の開発を行っている.そこで日常 生活下において利用頻度が高いトイレスペースに着目し,トイレ便座を利用した自動血圧計測システ ムの開発を行うことを目的とした. 2.計測システム概要 図1は計測システムの概要である. 大腿部の部分圧迫を行い,その際の大腿部−圧迫板間の接触圧及び光電容積脈波を計測し,容積振 動法により最高血圧及び平均血圧の決定を行う.一方,トイレ便座に座る際には各個人により姿勢が 変化するため,天井に超音波センサ(OM5-5SD;オーミック電子)を設置することにより体幹傾斜角度を 計測し,水頭圧補正値を決定する.なお,容積脈波は発光部となる LED(TLN102;東芝,λ=940nm)6 個,受光部となる PD(S1337-16BR;浜松ホトニクス)3 個により検出される.一方モーター制御及び脈 波・圧力・超音波は AD/DA ボードを介して MATLAB により自動で行われる. 3.水頭圧補正法 図 2 は水頭圧補正法である.本システムを家庭で用いる場合には,座高 h 及び臀部から心臓までの 距離 y はあらかじめシステムに入力されている.したがって超音波センサを用いて,体幹傾斜時の頭 頂部までの距離を計測することにより l を算出し,体幹傾斜角度θ及び水頭圧補正値 w を算出する. MATLAB /simulink 水 頭 圧 値 補 正 AD/DA変換ボード (DAQ6024E, National Instruments) l 圧力計 y DC電源 w h θ ⎛l ⎞ ⎟ ⎝h⎠ θ = sin −1 ⎜ 光電 脈波計 W = y sinθ モーター 図1 計測システム概要 図 2 水頭圧補正 4.水頭圧補正精度評価実験及び考察 健常成人(21~23 歳,男性 4 名女性 2 名)に対し,体幹を直立(椅座位)させた状態から数段階傾斜させ, 超音波センサにより水頭圧補正値を算出した.比較として被験者側面よりデジタルビデオカメラによ り同時計測を行った. 図 3 は水頭圧補正値計測例である.同時計測をしたビデオ画像と比較すると,体幹の傾きの変化が 精度良く検出されている.図 4 は,全被験者についての水頭圧補正値精度評価結果である.この結果 より,超音波センサを用いて精度良く水頭圧補正が行えることが確認された. 5.血圧計測比較実験及び考察 本システムを用い健常成人(21~23 歳,男女各 2 名)を被験者として安静時における大腿部血圧計測(椅 座位 10 回,体幹傾斜 5 回) と市販手首血圧計(HEM-6371T, OMRON)との比較を行った.図 5 に椅 座位での計測波形例を示す.光電容積脈波,加圧力,水頭圧補正値ともにほぼ毎回良好な波形が得ら れた.この結果により MBP 及び SBP を良好に検出できることが確認された.またこの計測中には姿 勢が変化していないため w は,ほぼ一定となっている.なお,図中加圧力は水頭圧補正前の結果を示 した. 図 6 に本装置と市販手首血圧計との比較結果を示す. 全被験者に対して,体幹直立及び前傾両姿勢において,本装置と市販装置との差は 10mmHg 程度であ り,充分実用に供しえることが確認された. 6.結言 天井に設置した超音波センサを用いることにより,大腿部から心臓までの高さを精度良く計測し, 水頭圧補正値を決定できることが確認された.また,超音波センサを組み込んだ新たなシステムを用 いることにより,体幹が傾斜した場合でも市販装置と比べて遜色なく血圧が計測された. 40 30 センサによる算出値[mmHg] 水頭圧補正値[mmHg] 35 θ=42° θ=63° 25 θ=29° 20 ビデオ画像による実測値 15 センサによる算出値 10 0 50 100 150 時間[s] 200 y=x 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 y = 1.13 x - 2.90 a b c d e f R=0.96 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 (21 歳男性) 実測値[mmHg] 光電容積脈波 図 3 水頭圧補正値計測 図4 MAP 体幹直立 MBP 100 120 100 80 60 40 20 0 80 35 MAP;脈波振幅最大点 30 SEP ;脈波消失点 25 MBP;平均血圧[mmHg] 20 SBP ;最高血圧[mmHg] 15 平均血圧[mmHg] 60 40 最高血圧[mmHg] SBP 140 100 80 60 40 20 0 120 100 80 60 40 20 0 A B C D 平均血圧[mmHg] 最高血圧[mmHg] 140 120 体幹前傾 140 SEP 水頭圧補正値 [mmHg] 加圧力 [mmHg] 水頭圧補正値精度評価結果 A B C D A B C D 100 80 60 40 20 0 A B C D 10 0 5 10 15 時間[s] 図5 本装置による計測例 20 実験装置 (21 歳女性) 図6 市販装置 標準偏差 本装置と市販装置との比較実験結果 綜 合 警 備 保 障 ガ ー ド ロ ボ C4型 日 本 電 子 部 品 信 頼 性 セ ン タ /技 術 研 究 所 噴 水 試 験 JIS D 0203 S2