JPH06224724A - 検出スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズの表面へのほこり等の付着による受光
素子の出力の低下（レベル・ダウン）を検出することの
できる検出スイッチを提供する。 【構成】 受光素子２の出力レベルａが物体検出用基準
レベルＶ１とレベル・ダウン検出用基準レベルＶ２との
間のレベルのとき，比較回路５から出力される信号ｂは
Ｈレベルとなり，比較回路８から出力される信号ｃはＬ
レベルとなる。Ｈレベルの信号ｂ（パルスｄ）によって
ＲＳフリップ・フロップ14がセットされ，Ｈレベルの出
力信号ｆが発生する。信号ｃがＬレベルのままであれば
出力信号ｆはＨレベルに保持される。信号ｂがＨレベル
からＬレベルに切替わるタイミング（信号ｇ）に信号ｆ
がＨレベルであればＤフリップ・フロップ15からＨレベ
ルのレベル・ダウン検出信号ｈが警報回路10に与えら
れ，警報が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は，受光素子の出力低下を検出す
る機能を備えた検出スイッチに関する。

【０００２】

【背景技術】光電検出装置はレンズを備えているから，
レンズの表面にほこり，水，油等が付着すると，受光素
子の出力が低下（レベル・ダウン）してしまう。そこ
で，レンズの表面にほこり等が付着しないようにするた
めにフードを取り付けたり，洗浄空気をレンズに吸きつ
けるエア・バージを用いたりしているがいずれも充分と
はいえない。

【０００３】

【発明の概要】この発明は，レンズの表面へのほこり等
の付着による受光素子の出力の低下（レベル・ダウン）
を検出することのできる検出スイッチを提供することを
目的とする。

【０００４】この発明による検出スイッチは，被検出物
体の存否に応じてアナログ信号を出力する検出部，検出
部の出力信号レベルを所定の物体検出用基準レベルと比
較し，検出部の出力信号の絶対値レベルが物体検出用基
準レベルの絶対値よりも大きいときに第１の検知出力を
発生する第１の比較手段，第１の比較手段から発生する
第１の検知出力に応答して物体検出信号を出力する手
段，物体検出用基準レベルの絶対値よりも絶対値の大き
いレベル・ダウン検出用基準レベルが設定されており，
検出部の出力信号の絶対値レベルがレベル・ダウン検出
用基準レベルの絶対値よりも大きいときに第２の検知出
力を発生する第２の比較手段，第１の比較手段から第１
の検知出力が発生している間に第２の比較手段の出力が
発生したか否かを記憶し，記憶状態に応じた信号を出力
する第１の保持手段，第１の比較手段の出力が所定の変
化をするタイミング毎に第１の保持手段の出力を取り込
んで記憶し，記憶状態に応じてレベル・ダウン検出出力
を発生する第２の保持手段，および第２の保持手段から
出力されるレベル・ダウン検出出力に応答して警報を発
生する警報回路を備えていることを特徴とする。

【０００５】レベル・ダウン検出用基準レベルはその絶
対値が，レンズの表面にほこり等が付着していない状態
において物体を検出したときの検出部の出力レベルの絶
対値よりも低くかつ物体検出用基準レベルの絶対値より
も高い値に設定される。したがって，検出部の出力レベ
ルの絶対値が物体検出用基準レベルの絶対値よりも大き
くなると第１の比較手段から第１の検知出力が発生する
（物体検出）が，検出部の出力レベルの絶対値が物体検
出用基準レベルの絶対値とレベル・ダウン検出用基準レ
ベルの絶対値との中間にある場合には，第２の比較手段
から第２の検知出力は発生しない。第１の検知出力が発
生している間に第２の検知出力が発生したかしなかった
かを示す信号が第１の保持手段に記憶される。第１の保
持手段の記憶状態は第１の比較手段の出力が所定の変化
を示すタイミングで第２の保持手段に記憶される。第２
の検知出力が発生しなかった場合に第２の保持手段から
レベル・ダウン検出出力が発生する。このレベル・ダウ
ン検出出力に応答して警報回路から警報が発生する。

【０００６】このようにして，物体検出用基準レベルに
もとづいて物体検出を正確に行なえなくなる前に，レベ
ル・ダウンを検出することができる。レベル・ダウン検
出出力が発生したときにレンズの表面に付着したほこり
等を拭き取るなど，レベル・ダウンの要因を除去する適
切な処理を行なうことができる。

【０００７】

【実施例】図１は反射形光電検出器（反射形光電スイッ
チ）の構成を示している。光電検出器は，物体検出回路
およびレベル・ダウン監視回路から構成されている。

【０００８】物体検出回路は，光を投光する投光素子
１，受光した光をその光量に応じた電圧値を持つ電気信
号に変換する受光素子２，投光素子駆動回路３，受光素
子２の出力信号の増幅回路４，増幅回路４の出力信号ａ
が所定の物体検出用基準電圧Ｖ１よりも大きいときにＨ
レベルの第１検知信号ｂを出力する物体検出用比較回路
５，第１検知信号ｂの波形整形等を行なう信号処理回路
６および信号処理回路６の出力を所要の出力レベルで出
力する出力回路７から構成されている。

【０００９】レベル・ダウン監視回路は，光電検出器の
増幅回路４の出力信号ａが所定のレベル・ダウン検出用
基準電圧Ｖ２よりも大きいときにＨレベルの第２検知信
号ｃを出力するレベル・ダウン検出用比較回路８，光電
検出器の物体検出用比較回路５からＨレベルの検知信号
ｂが出力されている間にレベル・ダウン検出用比較回路
８からＨレベルの検知信号ｃが出力されないときにＨレ
ベルのレベル・ダウン検出信号ｈを出力するレベル・ダ
ウン検出回路９，および警報回路10から構成されてい
る。

【００１０】物体検出用基準電圧Ｖ１およびレベル・ダ
ウン検出用基準電圧Ｖ２は，レンズの表面にほこり等が
付着していない状態において，被検出物体Ｘが検出され
ていないときの増幅回路４の出力電圧と被検出物体Ｘが
検出されているときの増幅回路４の出力電圧との間の値
であってかつレベル・ダウン検出用基準電圧Ｖ２の方が
物体検出用基準電圧Ｖ１よりも大きな値となる所定の値
に設定されている。

【００１１】レベル・ダウン検出回路９は，物体検出用
比較回路５から出力される検知信号ｂおよびレベル・ダ
ウン検出用比較回路８から出力される検知信号ｃの立上
りをそれぞれ検出する微分回路11および12，物体検出用
比較回路５から出力される検知信号ｂを反転させるイン
バータ13，微分回路11から出力される微分パルス信号ｄ
でセットされ，微分回路12の微分パルス信号ｅでリセッ
トされるＲＳフリップ・フロップ14，ならびにクロック
入力端子ＣＰに入力されるインバータ13の出力信号ｇの
立上りのタイミングで，データ入力端子Ｄに入力される
ＲＳフリップ・フロップ14の出力信号ｆを読込んで記憶
し，それに応じた出力信号ｈを出力するＤフリップ・フ
ロップ15から構成されている。

【００１２】図２を参照して，レンズの表面にほこり等
が付着していない状態において，検知範囲を被検出物体
Ｘが通過すると，被検出物体が検知範囲を通過する間，
投光素子１から投光された光が物体Ｘによって反射され
る。その反射光は受光素子２によって受光されるので図
２にａ１で示すように，増幅回路４の出力ａが大きくな
る。増幅回路４の出力電圧は時点ｔ１で物体検出用基準
電圧Ｖ１を越え，時点ｔ４で基準電圧Ｖ１まで低下する
ので，物体検出用比較回路５の出力信号ｂは，時点ｔ１
でＨレベルとなり，このＨレベルの信号は時点ｔ４でＬ
レベルとなる。比較回路５から出力されるＨレベルの信
号ｂは信号処理回路６および出力回路７を経て物体検出
信号ｉとして出力される。また，この場合，増幅回路４
の出力電圧（信号ａ）は時点ｔ２でレベル・ダウン検出
用基準レベルＶ２を越え，時点ｔ３でレベル・ダウン検
出用基準レベルＶ２まで低下している。したがってレベ
ル・ダウン検出用比較回路８の出力信号ｃは，時点ｔ２
でＨレベルとなり，このＨレベルの信号は時点ｔ３でＬ
レベルとなる。

【００１３】物体検出用比較回路５の出力信号ｂは時点
ｔ１で立上っているので微分回路11から時点ｔ１に微分
パルス（信号ｄ）が出力される。またレベル・ダウン検
出用比較回路８の出力信号ｃは時点ｔ２で立上っている
ので微分回路12から時点ｔ２に微分パルス（信号ｅ）が
出力される。したがって，ＲＳフリップ・フロップ14
は，時点ｔ１でセットされてその出力信号ｆがＨレベル
となり，時点ｔ２でリセットされてその出力信号ｆがＬ
レベルとなる。Ｄフリップ・フロップ15のクロック入力
端子ＣＰに入力されるインバータ13の出力信号ｇ（信号
ｂの反転信号）は時点ｔ１で立下り，時点ｔ４で立上っ
ている。またデータ入力端子Ｄに入力されるＲＳフリッ
プ・フロップ14の出力信号ｆは時点ｔ１でＨレベルとな
るが，時点ｔ４よりも前の時点ｔ２で既にＬレベルとな
っている。すなわち信号ｇの立上り時点ｔ４では信号ｆ
はＬレベルなので，Ｄフリップ・フロップ15の出力信号
ｈはＬレベルの状態に保たれ，したがって警報回路10は
駆動されない。

【００１４】光電検出器のレンズの表面へほこり等が付
着すると被検出物体Ｘが検知範囲を通過する場合におけ
る増幅回路４の出力電圧は，ほこり等が付着していない
上述の場合に比べて低下する。そして，被検出物体が検
知範囲を通過するときの増幅回路４の出力電圧が図２に
ａ２で示すように，物体検出用基準電圧Ｖ１とレベル・
ダウン検出用基準電圧Ｖ２との中間の大きさになったと
する。増幅回路４の出力電圧は，時点ｔ５で基準電圧Ｖ
１を越え，時点ｔ６で基準電圧Ｖ１まで低下する。した
がって物体検出用比較回路５の出力信号ｂは，時点ｔ５
でＨレベルとなり，このＨレベルの信号は時点ｔ６でＬ
レベルとなる。この結果，微分回路11からは時点ｔ５で
微分パルス（信号ｄ）が出力されるから，ＲＳフリップ
・フロップ14の出力信号ｆは時点ｔ５でＨレベルとな
る。レベル・ダウン検出用比較回路８の出力信号ｅはＬ
レベルのままであるので，微分回路12からＲＳフリップ
・フロップ14をリセットする微分パルス（信号ｅ）は出
力されない。したがって時点ｔ５でＨレベルとなったＲ
Ｓフリップ・フロップ14の出力信号ｆは，Ｈレベルの状
態を維持する。

【００１５】Ｄフリップ・フロップ15のクロック入力端
子ＣＰに入力する信号ｇ（信号ｂの反転信号）は信号ｂ
がＬレベルとなる時点ｔ６で立上る。データ入力端子Ｄ
に入力している信号ｆは時点ｔ６よりも前の時点ｔ５で
既にＨレベルとなっている。すなわち，信号ｇの立上り
時点ｔ６では信号ｆはＨレベルであるので，Ｄフリップ
・フロップ15の出力信号ｈは時点ｔ６でＨレベルとな
る。このＨレベルの信号ｈがレベル・ダウン検出信号で
ある。レベル・ダウン検出信号は警報回路10に送られ
る。警報回路10はレベル・ダウン検出信号が入力される
と警報を発する。Ｄフリップ・フロップ15の出力信号ｈ
は，そのクロック入力端子ＣＰに入力する信号ｇが立上
ったときにデータ入力端子Ｄの入力信号ｆがＬレベルと
なっていない限り，Ｈレベルに保持され続け，警報が出
力され続ける。この警報によって，係員は，光電検出器
のレベル・ダウンを知ることができるので，係員はレン
ズの表面に付着したほこり等を拭き取るなどの措置を行
うことになる。

【００１６】レンズの表面に付着したほこり等が拭き取
られレベル・ダウン原因が除去されると，その後はじめ
て被検出物体Ｘが検知範囲に入ったときに増幅回路４の
出力ａはレベル・ダウン検出用基準レベルＶ２を超える
ことになる。したがって，微分回路12から微分パルスｅ
が発生し，微分パルスｄによってセットされていたＲＳ
フリップ・フロップ14がこの微分パルスｅによってリセ
ットされるので，ＲＳフリップ・フロップ14の出力信号
ｆはＬレベルになる。Ｄフリップ・フロップ15のクロッ
ク入力端子ＣＰに入力する信号ｇがＨレベルに立上った
時点でＤフリップ・フロップ15の出力信号ｈはＬレベル
になるので，警報回路10の警報出力が止む。このように
して，係員がレンズ等をすみやかに清掃することによ
り，光電検出器に動作異常が発生する前に光電検出器の
出力レベルを正常な状態に回復させることができる。

【００１７】被検出物体の移動速度があらかじめわかっ
ている場合には，物体検出用比較回路の信号がＨレベル
となった時点から，被検出物体が検知範囲を通過するの
に要する時間よりも小さい所定時間遅れた時点における
レベル・ダウン検出用比較回路の信号がＬレベルのとき
にレベル・ダウンを検出するようにしてもよい。

【００１８】物体を検出すると，受光素子の出力レベル
が低くなるような光電検出器にこの発明を適用する場合
には，物体検出用基準レベルおよびレベル・ダウン検出
用基準レベルは，レンズの表面にほこり等が付着してい
ない状態における物体を検出していないときの受光素子
の出力レベルと物体を検出しているときの受光素子の出
力レベルとの中間の値であってかつレベル・ダウン検出
用基準レベルが物体検出用基準レベルよりも低くなるよ
うな所定の値にそれぞれ設定される。要するに，物体検
出用基準レベルおよびレベル・ダウン検出用基準レベル
は，ほこり等がレンズに付着していない状態における物
体を検出していないときの受光素子の出力レベルと物体
を検出しているときの受光素子の出力レベルとの中間値
であって，しかも物体を検出していないときの受光素子
の上記出力レベルとレベル・ダウン検出用基準レベルと
の差の絶対値が物体を検出していないときの受光素子の
上記出力レベルと物体検出用基準レベルとの差の絶対値
よりも大きい値に設定されればよい。この発明は，反射
形光電検出器のみならず，透過形光電検出器の受光器に
も適用可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の回路の動作を示すタイム・チャートであ
る。

【符号の説明】

２ 受光素子 ５ 物体検出用比較回路 ７ 出力回路 ８ レベル・ダウン検出用比較回路 ９ レベル・ダウン検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出物体の存否に応じてアナログ信号
   を出力する検出部， 検出部の出力信号レベルを所定の物体検出用基準レベル
   と比較し，検出部の出力信号の絶対値レベルが物体検出
   用基準レベルの絶対値よりも大きいときに第１の検知出
   力を発生する第１の比較手段， 第１の比較手段から発生する第１の検知出力に応答して
   物体検出信号を出力する手段， 物体検出用基準レベルの絶対値よりも絶対値の大きいレ
   ベル・ダウン検出用基準レベルが設定されており，検出
   部の出力信号の絶対値レベルがレベル・ダウン検出用基
   準レベルの絶対値よりも大きいときに第２の検知出力を
   発生する第２の比較手段， 第１の比較手段から第１の検知出力が発生している間に
   第２の比較手段の出力が発生したか否かを記憶し，記憶
   状態に応じた信号を出力する第１の保持手段， 第１の比較手段の出力が所定の変化をするタイミング毎
   に第１の保持手段の出力を取り込んで記憶し，記憶状態
   に応じてレベル・ダウン検出出力を発生する第２の保持
   手段，および第２の保持手段から出力されるレベル・ダ
   ウン検出出力に応答して警報を発生する警報回路， を備えた検出スイッチ。