JPH0795101B2 - 機能光電スイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光電スイッチに係り、特には、入光中の僅かの
遮光の無視、あるいは遮光中の僅かの入光の無視などを
任意に行う機能を備えた機能光電スイッチに関する。

（従来の技術） 従来の光電スイッチは、主として、投光器と、この投光
器から照射された光を受光する受光器と、前記受光器の
出力を基準電圧と比較する比較器から構成されている。

このような光電スイッチでは、外乱光などの雑音の影響
により、比較器の出力信号中に雑音パルスを含むことが
ある。このような雑音パルスは、この光電スイッチが接
続される電気機器に誤動作を引き起こすおそれがあるか
ら、これを除去する必要がある。

また、雑音成分でなくとも、入光中の僅かの遮光を無視
したり、あるいは遮光中の僅かの入光を無視したい場合
もある。例えば、ある部品を、いわゆるパーツフィーダ
で搬送路に整列供給する場合などには、搬送路の適宜の
箇所に光電スイッチを設けて、搬送路における部品の有
無を検出している。そして、搬送路に一定以上の部品が
詰まっているときは、パーツフィーダを停止させて部品
の摩耗などを防止する一方、搬送路に一定以下の部品し
かない場合には、パーツフィーダを連続運転して搬送路
に部品を供給している。

後者の場合に、搬送路に供給されつつある部品が、その
搬送路途中に設けられた光電スイッチを横切るときに短
いパルス幅の出力信号が前記光電スイッチから出力され
る。しかし、この場合は部品の供給途中であるから、前
記出力信号によってはパーツフィーダを停止させたくな
い。もし、このような場合にも、パーツフィーダが停止
すると、搬送路に部品が通過するごとにパーツフィーダ
が停止、始動を繰り返すから、部品の供給が円滑に行な
われないばかりでなく、パーツフィーダの停止、始動に
伴う雑音が発生して、他の電気機器が誤動作を引き起こ
す原因にもなり不都合である。

そこで、光電スイッチの比較器の出力信号中に含まれる
雑音成分や、入光中の僅かの遮光を無視したり、あるい
は遮光中の僅かの入光を無視するために、次のような手
段が採られている。

第１には、このような光電スイッチが接続される電気機
器側に、雑音除去のためのフイルタをハード的に設置す
る手段がある。

第２には、光電スイッチの出力信号を、電気機器の制御
部であるマイクロコンピュータに取り込む場合に、前記
出力信号中に含まれる雑音などをソフト的に取り除く手
段がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記第１の手段によれば、フイルタの定
数が固定されてしまうために、例えば、入光中に無視し
たい遮光の時間幅を変更する場合などには、その都度、
フイルタを作り直さなければならないという煩わしさが
ある。

また、第２の手段によれば、第１の手段を採る場合のよ
うな煩わしさは回避されるが、光電スイッチの出力信号
の処理に、この光電スイッチが接続される電気機器のマ
イクロコンピュータが占有されている間は、その電気機
器の本来の信号処理が出来なくなってその電気機器の制
御において不都合を来すことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、無視したい入光や遮光の時間幅を容易に設定変更す
ることができる機能光電スイッチを提供することを目的
としている。

また、本発明は、光電スイッチの出力信号の処理にあた
って、光電スイッチが接続される電気機器の制御部を占
有することがない機能光電スイッチを提供することも目
的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、次のような特徴を
備えている。

即ち、本発明に係る機能光電スイッチは、投光手段と、
前記投光手段から照射された光を受光検知する受光手段
と、前記受光手段の出力信号を基準電圧と比較する比較
手段と、前記比較手段の出力信号の処理手順を任意に選
択して設定する機能選択手段と、前記機能選択手段によ
り設定された処理手順で前記比較手段からの出力信号を
処理して出力する制御手段と、前記制御手段の出力信号
のワンショットパルス幅あるいは、ディレー時間を任意
に設定するタイマセット手段とを具備したことを特徴と
している。

（実施例） 第１図は本発明の実施例に係る機能光電スイッチの外観
の概略図、第２図は第１図に示した機能光電スイッチの
構成の概略を示したブロック図である。

第１図において、１はスイッチ本体を示している。スイ
ッチ本体１は、第２図に示した構成の電気回路を備えて
いる。即ち、スイッチ本体１は、投光手段としての発光
ダイオード11と、前記発光ダイオード11から照射された
光を受光検知する受光手段としてのホトダイオード12と
を備えている。

前記発光ダイオード11は、投光回路13によって駆動され
る。また、前記ホトダイオード12の出力は、増幅比較回
路14の一方入力として与えられる。増幅比較回路14の他
方入力として、基準電圧源Ｖrefに接続された可変抵抗1
5によって分圧された基準電圧が与えられる。

増幅比較回路14の出力信号は、この出力信号を処理する
制御手段としてのマイクロコンピュータ16に与えられ
る。このマイクロコンピュータ16に関連して、機能選択
スイッチSW1と、タイマセットスイッチSW2とが設けられ
ている。

機能選択スイッチSW1は、前記増幅比較回路14の出力信
号の処理手順をマイクロコンピュータ16に指示する機能
選択手段に対応する。また、タイマセットスイッチSW2
は、前記増幅比較回路14の出力信号に関連して、マイク
ロコンピュータ16の出力信号のワンショットパルス幅あ
るいはディレー時間を任意に設定して前記マイクロコン
ピュータ16に指示するタイマセット手段に対応する。

一方、スイッチ本体１には光ファイバ２の一端が取り付
けられている。前記光ファイバの一端は、発光ダイオー
ド11とホトダイオード12に光学的に結合している。発光
ダイオード11から照射された光は、この光ファイバ２を
伝送して、この光ファイバ２の他端から照射される。光
ファイバ２の他端は、被検出物体に関連して適宜に設置
される。この光ファイバ２から照射された光は、前記被
検出物体などによって反射され、さらに、この反射光は
光ファイバ２を伝送して、ホトダイオード12に入射す
る。

なお、第１図に示した３は、可変抵抗器15の抵抗値調整
ネジであり、増幅比較回路14に与えられる基準電圧の設
定に使用される。また、同図に示す４は、マイクロコン
ピュータ16の出力信号を、図示しない電気機器に伝達す
るためのケーブルを示している。

次に、上述した構成を備えた機能光電スイッチの作用に
ついて説明する。

第３図〜第９図は、マイクロコンピュータ16の動作手順
を示したフローチャート、第10図〜第17図は各機能にお
ける増幅比較回路14の出力波形図とマイクロコンピュー
タ16の出力波形図を示している。

まず、機能選択スイッチSW1の設定により、マイクロコ
ンピュータ16に、比較増幅回路14の出力信号の処理手順
が指示される。機能選択スイッチSW1は、４ビットのデ
ジタルスイッチによって構成されており、16種類の処理
手順を指示できるようになっている。本実施例では、８
種類の処理手順を指示している。

さらに、タイマセットスイッチSW2にタイマセット時間
が適宜に設定される。タイマセットスイッチSW2は、４
ビットのデジタルスイッチから構成されており、下２桁
のスイッチの組み合わせにより、タイマセット時間の桁
（例えば、msec、10msec、100msec、1sec）を指示す
る。また、上２桁のスイッチの組み合わせにより、タイ
マセット時間の数値（例えば、１、２、３、４）を指示
する。

以下、これらのスイッチによる指示が行なわれた後にお
けるマイクロコンピュータ16の信号処理手順を説明す
る。

第３図に示すように、マイクロコンピュータ16は、機能
選択スイッチSW1の状態を読み取る。

機能選択スイッチSW1が『0000』になっている場合は、
増幅比較回路14の出力信号をそのまま出力する手順の指
示を意味する。そこで、マイクロコンピュータ16は、第
４図に示すように、予め記憶している当該手順に従って
前記出力信号を処理する。即ち、入光が有るか否かの
判別を行い、入光があれば『Ｈ』を出力し、入光が
なければ『Ｌ』を出力する。そして、機能選択スイッチ
SW1の状態を読み取り、同様の信号処理手順を繰り返
す。その結果、第10図（ａ）に示すような比較増幅回路
14の出力信号（以下、比較出力信号という）が、第10図
（ｂ）に示すようなマイクロコンピュータ16の出力信号
（以下、処理出力信号という）としてそのまま出力され
る。

機能選択スイッチSW1が『0001』になっている場合は、
比較出力信号を反転させて出力する処理手順の指示を意
味する。そこで、マイクロコンピュータ16は、第５図に
示すように、入光が有るか否かの判断を行い、入光
があれば『Ｌ』を出力し、入光がなければ『Ｈ』を出
力する。その結果、第11図（ａ）に示すような比較出力
信号に対して、第11図（ｂ）に示すような反転した処理
出力信号が出力される。

機能選択スイッチSW1が『0010』になっている場合は、
入光があったときにワンショット『Ｈ』出力を与える手
順の指示を意味する。そこで、マイクロコンピュータ16
は、第６図に示すように、入光があるか否かの判断を
行う。入光があるとタイマセットスイッチSW2の指示
を読んで、タイマをセットする。そして、『Ｈ』を出
力し、タイマが終了するまでこの状態を維持する。
タイマが終了すると『Ｌ』を出力する。入光が続く限
り、前記『Ｌ』状態が維持される。一方、入光がなくな
ると、再び、機能選択スイッチSW1の状態読み取りが行
なわれる。その結果、第12図（ａ）に示した比較出力信
号が、第12図（ｂ）に示したような処理出力信号として
出力される。第12図より明らかなように、比較出力信号
の立ち上がりからタイマセット時間内に現れるパルス波
形は無視されることになる。

機能選択スイッチSW1が『0011』になっている場合は、
遮光されたときにワンショット『Ｈ』出力を与える手順
の指示を意味する。そこで、マイクロコンピュータ16
は、第７図に示すように、入光があるか否かの判断を
行う。遮光されるとタイマセットスイッチSW2の指示
を読んで、タイマをセットする。そして、『Ｈ』を出
力し、タイマが終了するまでこの状態を維持する。
タイマが終了すると『Ｌ』を出力する。遮光が続く限
り、前記『Ｌ』状態が維持される。一方、入光がある
と、再び、機能選択スイッチSW1の状態読み取りが行な
われる。その結果、第13図（ａ）に示した比較出力信号
が、第13図（ｂ）に示したような処理出力信号として出
力される。第13図より明らかなように、比較出力信号の
立ち下がりからタイマセット時間内に現れるハルス波形
は無視されることになる。

一方、機能選択スイッチSW1が『0100』になっている場
合は、入光されたときにワンショット『Ｌ』出力を与え
る手順の指示を意味する。この指示に基づく、マイクロ
コンピュータ16の処理手順は、第６図とほぼ同様にな
る。ただし、同図におけるステップで『Ｌ』出力、ス
テップで『Ｈ』出力となる。このときの比較出力信号
を第14図（ａ）に、処理出力信号を第14図（ｂ）に示
す。

また、機能選択スイッチSW1が『0101』になっている場
合は、遮光されたときにワンショット『Ｌ』出力を与え
る手順の指示を意味する。この指示に基づく、マイクロ
コンピュータ16の処理手順は、第７図とほぼ同様に示さ
れる。ただし、ステップにおいて『Ｌ』出力、ステッ
プにおいて『Ｈ』出力となる。このときの比較出力信
号を第15図（ａ）に、処理出力信号を第15図（ｂ）に示
す。

機能選択スイッチSW1が『0110』になっている場合は、
一瞬の入光を無視する手順の指示を意味する。そこで、
マイクロコンピュータ16は、第８図に示すように、ま
ず、入光があるか否かの判断を行う。入光されると、
タイマスイッチSW2の指示を読み取って、タイマをセッ
トする。このときのタイマセット時間は、無視したい遮
光時間に関連して予め適宜に定められる。そして、タ
イマセット時間が終了したか否かの判断を行う。タイ
マセット時間が終了すると『Ｈ』が出力される。入光
している間、前記『Ｈ』状態が維持され、遮光状態に
なると『Ｌ』が出力される。その結果、第16図（ａ）に
示すような比較出力信号における一瞬の入光が無視され
て、第16図（ｂ）に示すような処理出力信号が出力され
る。

機能選択スイッチSW1が『0111』になっている場合は、
一瞬の遮光を無視する手順の指示を意味する。そこで、
マイクロコンピュータ17は、第９図に示すように、入
光があるか否かの判断をし、入光があると『Ｈ』を出
力する。次に、タイマセット時間が読み取られ、再
び、入光があるか否かの判断がされる。入光されている
時間は、ステップにもどり、前記『Ｈ』状態が維持さ
れる。遮光されるとタイマセット時間が終了している
か否かが判断される。タイマセット時間が終了していな
い場合は、ステップにもどる。タイマセット時間が
終了すると、『Ｌ』が出力される。その結果、第17図
（ａ）に示す比較出力信号における一瞬の遮光が無視さ
れて、第17図（ｂ）に示すような処理出力信号が出力さ
れる。

なお、実施例の説明では、８種類の比較出力信号の処理
について説明したが、本発明はこれに限られるものでは
ない。例えば、第８図及び第９図では入光によって
『Ｈ』を出力する場合を例に採って説明したが、これは
逆出力を与えるものであってもよい。また、第８図に示
す手順は、いわゆるオンディレー機能であり、第９図に
示す手順は、いわゆるオフディレー機能であるが、この
ようなオン・オフ両デイレーを組み合わせて比較出力信
号を処理することも可能である。

（効果） 以上の説明より明らかなように、本発明に係る機能光電
スイッチは、機能選択手段とタイマセット手段とに指示
された手順に従って、比較手段の出力信号の処理をこの
機能光電スイッチに含まれる制御部が行っている。した
がって、本発明によれば、無視したい入光や遮光の時間
幅を変更する場合などに、これに応じた比較手段の出力
信号の処理手順の変更設定を、前記機能選択手段とタイ
マセット手段の指示の変更によって容易に行うことがで
きるので、フィルタ回路を作り直していた従来と比較し
て、たいへん便利になるうえ、遮光時間幅の設定や処理
手順の変更等を伴う検出物の変更にも容易に対応するこ
とができるようになった。

さらに、本発明に係る機能光電スイッチは、比較手段の
出力信号を指示された手順にしたがって処理する制御部
を備えているから、前記出力信号の処理に当たって、こ
の光電スイッチが接続される電気機器の制御部を占有す
ることがない。したがって、本発明によれば、光電スイ
ッチが接続される電気機器の制御部の利用効率が向上
し、当該電気機器の本来の制御を行う上で好都合であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る機能光電スイッチの外観図、第２
図は第１図に示した機能光電スイッチの構成を示したブ
ロック図、第３図〜第９図は実施例に係る光電スイッチ
の比較出力信号の処理手順を示すフローチャート、第10
図〜第17図は各信号処理における比較出力信号と処理出
力信号の動作波形図である。 11……発光ダイオード、12……ホトダイオード、13……
投光回路、14……比較増幅回路、15……可変抵抗器、16
……マイクロコンピュータ。SW1……機能選択スイッ
チ、SW2……タイマセットスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投光手段と、 前記投光手段から照射された光を受光検知する受光手段
   と、 前記受光手段の出力信号を基準電圧と比較する比較手段
   と、 前記比較手段の出力信号の処理手順を任意に選択して設
   定する機能選択手段と、 前記機能選択手段により設定された処理手順で前記比較
   手段からの出力信号を処理して出力する制御手段と、 前記制御手段の出力信号のワンショットパルス幅、ある
   いはディレー時間を任意に設定するタイマセット手段と
   を具備したことを特徴とする機能光電スイッチ。