JP2003142995A - 省電力表示モード付きセンサ装置 - Google Patents
省電力表示モード付きセンサ装置Info
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Abstract
とは別に、センサが動作中か否か、また、正常に動作し
ているか否かの基本的な情報のみを視認性良く表示しな
がら、消費電力を大幅に低減することができる第2の省
電力表示モードを備えたセンサ装置を提供する。 【解決手段】 第2の省電力表示モードにおいて、表示
器15の一部の桁d2,d7の一部のセグメントを用い
て検出出力のオン状態及びオフ状態のみを表示する。検
出出力のオン状態及びオフ状態を点灯及び消灯に対応さ
せて表示する出力インジケータ16が表示器15の最上
位桁に隣接するように設けられ、表示器15の出力イン
ジケータ16に近い方の桁d7を用いて検出出力のオフ
状態を表示すると共に、出力インジケータ16から遠い
方の桁d2を用いて検出出力のオン状態を表示する。
Description
付きセンサ装置に関し、詳しくは、検出値等の表示を行
う表示器を備えたセンサ装置において、消費電力を抑え
るための省電力表示モードの改良に関する。
出領域に検出対象物があるか否かを検出する光電センサ
(光電スイッチともいう)がある。その他に、磁界の変
化から物体の接近を検出する近接センサ、レーザを用い
た変位センサ等、種々の工業用センサがここでいうセン
サ装置に含まれる。
やしきい値(比較用設定値)を数値表示するためのいわ
ゆる7セグメント複数桁の表示器を備えたものがある。
このような表示器は、LED(発光ダイオード)、LC
D(液晶表示器)又はVFD(蛍光表示管)等で構成さ
れる。例えば、投光部及び受光部を含むセンサヘッド部
とアンプ部(信号処理部)とが分離した光電センサの中
には、検出出力のオン状態及びオフ状態を点灯又は消灯
で2値表示するための出力インジケータ(発光ダイオー
ド)と、検出レベルやしきい値を数値表示する7セグメ
ント複数桁の表示器とをアンプ部に備えたものが多い。
サ、近接センサ等の多数のセンサ装置が使用されてい
る。これらのセンサ装置のアンプ部は、例えばDINレ
ールと呼ばれる規格サイズの取り付け用レールに密集す
るように装着され、制御盤又は制御ボックス等の限られ
たスペースに収納される。
台のセンサ装置だけでは比較的少ないが、上記のように
多数のセンサ装置が集まると、その消費電力は無視でき
なくなり、また、その発熱も大きくなる。そこで、従来
のセンサ装置の中には、表示に消費される電力を抑えた
省電力表示モードを備えたものがある。
度を通常表示モードにおける表示輝度より下げることに
より、消費電力を抑えたセンサ装置がある。しかし、こ
の場合、表示輝度を下げることにより表示の視認性が低
下する一方、消費電力の低減効果がさほど大きくない。
おいて表示器を全消灯状態にする。この場合は、消費電
力の低減効果は大きいが、動作中か否か、あるいは正常
動作しているか否かの情報を表示器から得ることができ
なくなる。
ドにおいて7セグメント複数桁の表示のうちの一部を消
して、残りの桁だけで数値表示や簡略文字による状態表
示を行っている。しかし、この場合は、表示から得られ
る情報が限られる一方で、消費電力の低減効果がさほど
大きくない。いわば中途半端な省電力表示モードであ
る。
センサ装置が有する省電力表示モードは、表示器を全消
灯状態にするので、動作中か否か、あるいは正常動作し
ているか否かの基本的な情報を表示器から得ることがで
きなかった。別のセンサ装置が有する省電力表示モード
では表示器の輝度を下げ、又は、一部の桁のみを用いて
表示を行うが、消費電力の低減効果がさほど大きくな
い。
み、表示器を全消灯状態にする省電力表示モードとは別
に、センサが動作中か否か、また、正常に動作している
か否かの基本的な情報のみを視認性良く表示しながら、
消費電力を大幅に低減することができる第2の省電力表
示モードを備えたセンサ装置を提供することを目的とす
る。
モード付きセンサ装置は、検出レベル等の数値表示を行
う7セグメント複数桁の表示器が設けられ、表示器によ
る表示を全消灯状態にする第1の省電力表示モードを備
えたセンサ装置であって、表示器の一部の桁の一部のセ
グメントを用いて検出出力のオン状態及びオフ状態のみ
を表示する第2の省電力表示モードを備えていることを
特徴とする。
ば、表示器を用いてセンサが動作中か否か、あるいは正
常動作しているか否かの基本的な情報を視認性良く表示
しながら、表示に要する消費電力を大幅に低減すること
ができる。
に離間した2つの桁の一方を用いて検出出力のオン状態
を表示すると共に、他方の桁を用いて検出出力のオフ状
態を表示する。こうすることにより、センサの検出出力
がオン状態とオフ状態との間で切り換わる様子を表示器
によって視認性良く表示することができる。
ン状態及びオフ状態を点灯及び消灯に対応させて表示す
る出力インジケータが表示器の最上位桁又は最下位桁に
隣接するように設けられ、表示器の出力インジケータに
近い方の桁を用いて検出出力のオフ状態を表示すると共
に、出力インジケータから遠い方の桁を用いて検出出力
のオン状態を表示する。
のときは、表示器の出力インジケータに近い方の桁の一
部セグメントのみが点灯し、検出出力がオン状態のとき
は出力インジケータ及び表示器の出力インジケータから
遠いほうの一部セグメントが点灯する。したがって、検
出出力がオフ状態であるかオン状態であるかを離れた箇
所からでも表示器を見ることにより良好な視認性で判断
することができる。
基づいて説明する。
の一種である光電センサのアンプ部(センサアンプ)の
外観を示す斜視図である。このセンサアンプ1は、光フ
ァイバ型の光電センサの例であり、薄型直方体形状のケ
ース10の前面側に投光側光ファイバ及び受光側光ファ
イバの接続部(挿入口)11及び12が設けられてい
る。背面側には、電源供給や検出信号出力等のためのケ
ーブル接続部(図示せず)が設けらている。
サアンプ1を取り付けるための取付部である。通常は複
数のセンサアンプ1を重ねるように並べてDINレール
に取り付ける。そして隣接するセンサアンプ同士は、一
方の側面に設けられた雄コネクタ14と他方の側面に設
けられた雌コネクタ(図示せず)とによって機械的及び
電気的に連結される。
2)の7セグメントLEDを用いた表示器15と、検出
出力のオン状態及びオフ状態を点灯又は消灯で2値表示
するための出力インジケータ(発光ダイオード)16が
設けられている。また、検出判定のためのしきい値の設
定、動作モードや表示モードの切り替え等に使用される
押釦スイッチ17〜20が設けられている。押釦スイッ
チ18は、スイングタイプのアップダウン押釦スイッチ
である。
サの回路構成を示すブロック図である。この例では、投
光ヘッド3aが取り付けられた投光側光ファイバ3と受
光ヘッド4aが取り付けられた受光側光ファイバ4がセ
ンサアンプ1(の光ファイバ接続部11及び12)に接
続され、透過型の光電センサを構成している。センサア
ンプ1には投光側光ファイバ3の基端側に接続される発
光素子(例えば発光ダイオード)22と、受光側光ファ
イバ4の基端側に接続される受光素子(例えばフォトダ
イオード)24が内蔵されている。
バ3を伝播し、その先端(投光ヘッド3a)から破線で
示すように(約60度の角度で広がるように)投光さ
れ、対向する位置に設けられた受光ヘッド4aから受光
側光ファイバ4に入射し、受光側光ファイバ4を伝播し
て受光素子24に至る。投光ヘッド3aから受光ヘッド
4aに至る光路LBを検出対象物WKが遮ったときに受
光素子24の受光量が低下することから、検出対象物W
Kの有無を検出することができる。
光ヘッド3aから投光された光が検出対象物WKで反射
して受光ヘッド4aから受光側光ファイバ4に入射する
ように、投光ヘッド3a及び受光ヘッド4aの位置及び
方向がセットされる。あるいは、投光ヘッド3a及び受
光ヘッド4aを一体化したヘッド部が使用される。な
お、光電センサには種々のタイプがある。例えばアンプ
分離型と呼称されるものでは、ヘッド部に発光素子及び
受光素子が内蔵され、ヘッド部とセンサアンプとの間は
光ファイバではなく電気ケーブルによって接続される。
素子22の駆動回路23及びそれを制御する処理部(マ
イクロプロセッサ)28が内蔵されている。また、受光
素子24から出力された受光量に相当する電気信号を増
幅する増幅回路25と、増幅回路25の出力電圧をディ
ジタル値に変換するA/D変換器26が内蔵され、A/
D変換器26から得られるディジタル値は処理部28に
入力される。処理部28は、入力されたディジタル値を
後述するしきい値と比較して、その結果を検出対象物W
Kの有無を示す二値信号として出力回路27から外部機
器へ出力する。なお、本実施形態の光電センサでは12
ビットのA/D変換器26が使用され、0〜4095
(10進数)のディジタル値を出力する。
ータ16に対応する表示回路30、押釦スイッチ17〜
20に対応する押釦スイッチ回路31、連結用コネクタ
(雄コネクタ14及び雌コネクタ)に対応する連結回路
32もセンサアンプ1に内蔵され、処理部28はこれら
の制御も司る。なお、図2において、処理部28の入出
力信号のうち受光量及び検出値に関係するデータの流れ
を実線の矢印で示し、それ以外の制御信号を破線の矢印
で示している。
ドユニットをDINレールに取り付け、重ねるように連
結した状態の例を示している。この例では、5台のセン
サアンプ1と1台の通信エンドユニット2が連結され、
DINレール3に固定されている。なお、図3に示すセ
ンサアンプ1は、図1に示したセンサアンプ1の上面に
透明プラスチック製の防塵カバーを被せた状態である。
のセンサアンプ1の端部を機械的に保持する機能と、管
理装置(例えばパーソナルコンピュータ)との通信機能
を有する。通信エンドユニット2の側面には、センサア
ンプ1の側面と同様に雌コネクタが設けられ、センサア
ンプ1と機械的及び電気的に連結される。通信エンドユ
ニット2に隣接する(直接連結された)センサアンプ以
外の4台のセンサアンプ1についても、隣接するセンサ
アンプ1を介して通信エンドユニット2にバス接続され
ている。5台のセンサアンプ1は個別に通信エンドユニ
ット2と信号の授受を行うことができる。
通信コネクタのカバー21を開けると、内部回路に接続
された通信コネクタが露出し、通信ケーブルを接続する
ことができるようになっている。通信エンドユニット2
は、例えばRS−232Cシリアル通信によって、パー
ソナルコンピュータと通信を行う。つまり、パーソナル
コンピュータは、通信エンドユニット2を介して複数の
センサアンプ1のそれぞれにオンラインでアクセスし、
各センサアンプ1の動作モードや設定値をモニタし、あ
るいは設定変更することができる。
面図である。センサアンプ1に備えられた表示器15
は、8桁の7セグメント表示器であり、4桁からなる第
1表示部15aと同じく4桁からなる第2表示部15b
が並ぶように構成されている。例えば、検出動作中は、
第1表示部15a(下位4桁)で検出値を10進数表示
し、第2表示部15b(上位4桁)でしきい値(設定
値)を10進数示するような使用形態が可能である。あ
るいは、図5に示すように、第1表示部15aで検出値
又はしきい値を10進数表示し、第2表示部15bの各
桁の一部セグメントを用いて検出値又はしきい値をバー
グラフ表示するといった使用形態が可能である。
及びしきい値を最大桁数4桁で10進数表示する通常モ
ードに加えて、5桁で10進数表示する高精度モードを
備えている。高精度モードで検出値(又はしきい値)を
表示する場合は、図6に示すように、第1表示部15a
及び第2表示部15bの両方を用いて(連結して)5桁
の10進表示を行う。もちろん、第1表示部15a及び
第2表示部15bを連結すれば、最大8桁までの10進
表示が可能になる。
ついて簡単に説明する。各押釦スイッチは複数の機能に
兼用されており、以下の使用例はその一部の機能であ
る。
チ17(以下、セットSWと記す)と押釦スイッチ18
(以下、アップダウンSWと記す)が使用される。例え
ば、図2において投光ヘッド3aから受光ヘッド4aに
至る光路LBを遮るように検出対象物WKを配置してセ
ットSW17を押下し、次に検出対象物WKを光路LB
から除いた状態でセットSW17を再度押下する。その
結果、検出対象物WKが光路LBを遮っているときの受
光量に相当する検出値(例えば2000)と、遮ってい
ないときの受光量に相当する検出値(例えば4000)
との中間値(例えば3000)がしきい値として自動設
定される。
に表示される。通常モードでは、第1表示部15a及び
第2表示部15bのうちのいずれか一方に4桁表示され
る。そして、アップダウンSW18を用いてしきい値の
設定値を増減調整することができる。
チ19(以下、モードSWと記す)とアップダウンSW
18が使用される。モードSW19を一定時間(例えば
2秒)以上押しつづけると動作モードの設定変更が可能
となり、アップダウンSW18を用いて動作モードを順
番に選択することができる。このとき、表示器15に選
択された動作モードが簡略化されたアルファベットで表
示される。例えば図7に示すように、「ファイン」、
「ターボ」、「スーパーターボ」、「ウルトラター
ボ」、「ハイスピード」、「スーパーファイン」の6種
類の動作モードがアップダウンSW18の押下によって
正逆両方向に変化する。
の大きさや距離等に応じて適切な投光量(発光素子22
の駆動パルス幅)や感度(増幅回路25の増幅度)等の
回路条件を最適化するために備えられている。例えば、
「ファイン」モードは前述の通常モードに相当し、投光
ヘッド3aから検出対象物WKまでの距離100mm程
度に最適化されている。「ターボ」モードは200m
m、「スーパーターボ」モードは300mm、「ウルト
ラターボ」は400mmにそれぞれ最適化されている。
また、「ハイスピード」モードは、光路LBを比較的速
く横切る検出対象物WKを検出できるように、応答速度
を速くした動作モードである。
述の高精度モードに相当し、このモードでは、投光量又
は感度(増幅率)を「ファイン」モード(通常モード)
よりも下げることにより、投光ヘッド3aから検出対象
物WKまでの距離を「ファイン」モードより更に縮めた
場合でも、増幅回路25又はA/D変換器26が飽和し
難くしている。こうすることにより、投光スポット径の
広がりを抑えて、検出対象物WKが小さい(又は細い)
場合にも正確に検出することが可能になる。ただし、受
光量が減少するので、処理部28は、後述するような受
光量の減少を補う処理を実行する。
ードの他に、検出値の変化の微分演算を行い立上がり又
は立下りのエッジ検出信号を出力する微分モード、立上
がり又は立下りのエッジから遅延時間(設定可能)後に
検出信号を出力するタイマーモード等、種々のモードを
備えている。また、表示器15による表示モードについ
ても複数のモードが備えられている。それらのモード切
り替えについても、押釦スイッチ17〜20の押す順序
や押し方(例えば2秒以上の押下、2回押し等)を組み
合わせることによって変更することができる。
ドについて説明する。図8は、通常表示モード及び省電
力表示モードの表示例を示す図である。図8(a)は、
通常表示モードでの表示例であり、表示器15の右側4
桁の第1表示部15aに検出値「1234」が10進表
示されると共に、右側4桁の第2表示部15bにしきい
値「300」が10進表示されている。このとき、検出
値がしきい値より大きいので検出出力はオンとなり、出
力インジケータ16が点灯している。
表示モードとして、通常表示モードの他に、第1及び第
2の省電力表示モードを備えている。表示モードは、例
えば押釦スイッチ20を用いて、順番に切り換えること
ができる。
しており、この表示モードでは表示器15は全消灯状態
になる。そして、検出値としきい値との大小関係に応じ
て、出力インジケータ16が点灯又は消灯する。この表
示モードでは表示器15が全消灯になるので、表示に要
する消費電力は最小になるが、光電センサに電源から電
圧が供給されているか否か、光電センサが動作中か否
か、あるいは正常動作しているか否かの情報を表示器1
5から得ることができない。検出値がしきい値より大き
い場合は、出力インジケータ16が点灯するので光電セ
ンサが動作中であることは分かるが、正常動作している
か否かの判断はつかない。検出値がしきい値より小さい
場合は、出力インジケータ16も消灯するので、光電セ
ンサが動作中か否かの判断もできなくなる。
示モードを示している。図8(c)は検出値がしきい値
より大きい場合であり、出力インジケータ16が点灯す
ると共に、表示器15の第2桁d2の下側4個のセグメ
ントによって「o」が表示されている(「出力オン」表
示)。また、図8(d)は、検出値がしきい値より小さ
い場合であり、出力インジケータ16が消灯すると共
に、表示器15の第7桁d7の下側4個のセグメントに
よって「o」が表示されている。
は、表示器の一部の桁の一部のセグメントを用いて検出
出力のオン状態及びオフ状態のみを表示するので、図8
(b)に示した全消灯のときの消費電力までは下がらな
いが、図8(a)の通常表示モードに比べれば大幅に消
費電力を低減することができる。しかも、検出出力のオ
ン状態及びオフ状態が互いに異なる位置(桁)に表示さ
れるので、光電センサに電源から電圧が供給されている
か否か、及び、光電センサが動作中であるか否かだけで
なく、正常動作しているか否かを表示器15から判断す
ることができる。
(d)に示すように、表示器15の出力インジケータ1
6に近い方の桁の一部セグメントが点灯し、検出出力が
オン状態のときは、図8(c)に示すように、出力イン
ジケータ16が点灯すると共に表示器15の出力インジ
ケータ16から遠いほうの一部セグメントが点灯する。
したがって、離れた箇所からでも良好な視認性で、表示
器15の表示から光電センサの検出出力がオフ状態であ
るかオン状態であるかを判断することができる。
力表示モードでは、表示器15の第2桁d2及び第7桁
d7を検出出力のオン状態及びオフ状態に対応させてそ
れらの一部セグメントを点灯させるようにしたが、他の
桁を用いてもよい。例えば、第1桁及び第8桁を検出出
力のオン状態及びオフ状態に対応させて用いてもよい。
要は、表示器15の互いに離間した2つの桁の一方を用
いて検出出力のオン状態を表示すると共に、他方の桁を
用いて検出出力のオフ状態を表示する。そして、好まし
くは、出力インジケータ16に近い方の桁を用いて検出
出力のオフ状態を表示すると共に、出力インジケータ1
6から遠い方の桁を用いて検出出力のオン状態を表示す
る。
力表示モードでは、表示器15の第2桁d2及び第7桁
d7の下側4個のセグメントを用いて「o」を表示した
が、代わりに上側4個のセグメントを用いて「o」を表
示してもよいし、「o」以外の任意の文字又は記号を任
意の1又は複数のセグメント(7セグメントのうちの一
部)を用いて表示してもよい。
桁d2)の異なるセグメント(1又は複数)を検出出力
のオン状態及びオフ状態に対応させて表示するようにし
てもよい。要は、第2の省電力表示モードにおいて、表
示器15の一部の桁の一部のセグメントを用いて検出出
力のオン状態及びオフ状態のみを表示すれば、本発明の
効果が得られる。
ることができる。例えば、表示器15の桁数や構成、及
び出力インジケータ16との位置関係は図示の例に限る
わけではない。また、本発明は、光電センサに限らず、
近接センサ、変位センサ等、種々の工業用センサ装置に
適用できる。更に、センサヘッド部とアンプ部とが分離
したタイプのセンサ装置に限らず、一体型のセンサ装置
にも適用することができる。
表示モード付きセンサ装置は、表示器を全消灯状態にす
る第1の省電力表示モードに加えて、表示器の一部の桁
の一部のセグメントを用いて検出出力のオン状態及びオ
フ状態のみを表示する第2の省電力表示モードを備え、
この第2の省電力表示モードによれば、センサに電源か
ら電圧が供給されているか否か、センサが動作中か否
か、あるいは正常動作しているか否かの基本的な情報を
表示器から視認性良く得ることができる一方で、表示に
要する消費電力を大幅に低減することができる。
ンプの外観を示す斜視図である。
を示すブロック図である。
DINレールに取り付け、重ねるように連結した状態の
例を示す斜視図である。
を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】検出レベル等の数値表示を行う7セグメン
ト複数桁の表示器が設けられ、前記表示器による表示を
全消灯状態にする第1の省電力表示モードを備えたセン
サ装置であって、 前記表示器の一部の桁の一部のセグメントを用いて検出
出力のオン状態及びオフ状態のみを表示する第2の省電
力表示モードを備えていることを特徴とする省電力表示
モード付きセンサ装置。 - 【請求項2】前記表示器の互いに離間した2つの桁の一
方を用いて前記検出出力のオン状態を表示すると共に、
他方の桁を用いて前記検出出力のオフ状態を表示するこ
とを特徴とする請求項1記載の省電力表示モード付きセ
ンサ装置。 - 【請求項3】前記検出出力のオン状態及びオフ状態を点
灯及び消灯に対応させて表示する出力インジケータが前
記表示器の最上位桁又は最下位桁に隣接するように設け
られ、前記表示器の前記出力インジケータに近い方の桁
を用いて前記検出出力のオフ状態を表示すると共に、前
記出力インジケータから遠い方の桁を用いて前記検出出
力のオン状態を表示することを特徴とする請求項2記載
の省電力表示モード付きセンサ装置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2005208022A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Sunx Ltd | 検出センサ及びセンサシステム |
| JP2019205710A (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 株式会社サンセイアールアンドディ | 遊技機 |
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2001
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