JPS63128282A - 物体検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、発光素子と受光素子を用いて物体の存在を
判別する物体検知装置に関する。

（ｂｌ従来の技術 物体の有無を判別する装置として、発光素子と受光素子
を組み合わせて光学的に物体の有無を判別することが従
来より行われている。この種の物体検知装置は、発光素
子の照射光が物体を介して入射する位置すなわち物体か
らの反射光または透過光を受光する位置に受光素子を配
置して、この受光素子の検出レベルを予め定めた基準レ
ベルと比較することによって物体の有無を判別している
第４図は従来の物体検知装置の回路図を表している。図
においてＬＥＤは発光素子として用いられる発光ダイオ
ードであり、ＦＤは受光素子として用いられるフォトダ
イオードである。Ｌ　Ｅ　Ｄは抵抗Ｒ１を介して電源Ｅ
に接続され、物体の方向に光を照射する。フォトダイオ
ードＦＤは抵抗Ｒ２を介して逆バイアスの電圧が印加さ
れている。

従ってＦＤのカソードと抵抗Ｒ２との接続点に受光レベ
ルに応じた電圧信号が得られる。この検出信号はオペア
ンプからなる増幅回路６によって増幅され、コンパレー
タ７によって、その出力レベルが基準レベルの電圧Ｖｓ
と比較される。

前記発光素子ＬＥＤと受光素子ＦＤとを透過光型として
用いる場合、物体が存在するときＦＤの受光量が低下し
、ａ点の電位は高くなってコンパレータ７の反転入力端
子の電位が基準レベルＶｓより高くなり、判別出力が“
Ｌ′“レベルとなる。

物体が存在しなければＦＤの受光量が増大し、ａ点の電
位は低下し、コンパレータ７の反転入力端子の電位が基
準レベルＶｓより低くなって判別出力が“Ｈ“レベルと
なる。

（Ｃ１発明が解決しようとする問題点 このような従来の物体検知装置に壊いては、コンパレー
タに入力される電圧は種々の要因によってばらつきが生
じる。例えば発光素子ＬＥＤの能率、発光素子と受光素
子間の距離、物体の反射率や透過率、あるいは受光素子
の検出信号の増幅回路の増幅率等の各々にばらつきが存
在している。

これらのばらつきを調整して、物体の有無を正しく判別
するために、従来は第４図において抵抗Ｒ１の抵抗値に
よって発光量を調整する、増幅回路の帰環抵抗Ｒ３，Ｒ
４の抵抗値によって増幅率を変化させる、あるいはコン
パレータの基準レベルｖＳを変化させること等によって
個々に調整していた。

このように従来は装置の製造段階において測定器を用い
て回路定数を調整しなければならず、そのための作業が
煩雑であった。また、検知すべき物体の光学的性質（反
射率、透過率）が変わる場合、その都度ボリューム等を
操作しなければならないという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点を解消して、受光
素子の検出レベルと比較する基準レベルを簡単な操作で
自動的に最適値に設定できるようにし、前記ばらつきに
よる影響を排除した物体検知装置を提供することを目的
としている。

ｆｄ１問題点を解決するための手段 この発明の物体検知装置は、基準レベル設定キーを備え
、前記判別手段を物体がある場合と無い場合の各々につ
いて、前記基準レベル設定キーが操作されたときの前記
受光素子の検出レベルを記憶する検出レベル記憶手段と
、この検出レベル記憶手段に記憶された２つの検出レベ
ルの略中間のレベルを求め、このレベルを前記基準レベ
ルとして設定する基準レベル設定手段と、がら構成した
ことを特徴としている。

（ｅ）作用 以上の構成であれば、検出レベル記憶手段は基準レベル
設定キーが操作された時、物体がある場合と無い場合の
各々について受光素子の検出レベルを記憶する。そして
基準レベル設定手段は検出レベル記憶手段に記憶された
２つの検出レベルの略中間のレベルを求め、そのレベル
を基準レベルとして設定する。このことにより物体があ
る場合の受光素子の検出レベルと、物体が無い場合の受
光素子の検出レベルの略中間のレベルが基準レベルとし
て設定される。

このように構成したため、上記種々のばらつき要因によ
る影響を排除して、しかも検知すべき物体の光学的特性
に応じて最適な基準レベルを容易に設定することが可能
となる。

（ｆｌ実施例 第１図はこの発明の実施例である物体検知装置の回路図
を表している。第４図に示した従来例と異なる点は、増
幅回路６の出力がＣＰＵのアナログ入力端子ＡＮに接続
されていて、増幅回路６の出力すなわち受光素子の検出
レベルと基準レベルとの比較をこのＣＰＵＩが行うよう
に構成した点である。

ＲＯＭ２は前記ＣＰＵＩの処理プログラムを予め記憶す
るメモリ、ＲＡＭ３はその処理プログラムの実行に際し
てワーキングエリアとして用いられ、例えば受光素子の
検出レベルを記憶するエリアが設けられている。設定キ
ー５は基準レベルを設定する際に用いる基準レベル設定
キーであり、ＣＰＵＩはＩ１０ボート４を介してこの設
定キー５の操作状態を読み込む。Ｉ１０ボート４はＣＰ
Ｕｌの入出力命令に従って設定キー５の操作状態を読み
込み、また物体の検知結果を出力する。

第３図は基準レベルを設定する際の操作者の行う操作手
順を表すフローチャートである。まず検知すべき物体を
除去して設定キーを操作する（ｎ１→ｎ２）。次に検知
すべき物体を所定の位置に載置し、再び設定キーを操作
する（ｎ３→ｎ４）以上の操作によって基準レベルが設
定される。

次に第１図に示した物体検知装置のＣＰＵの処理手順に
ついて説明する。

第２図はそのＣＰＵの処理手順を表すフローチャートで
ある。まず、設定キーの操作の有無を判別する（ｎｌｏ
）。操作キーが繰作された時、フラグＦの状態を判別す
る（ｎｉｌ）。このフラグＦは設定キーの操作回数を記
憶するものであり、初期状態においてリセット状態であ
る。従って最初に設定キーが操作されたとき、ＣＰＵは
アナログ入力端子に入力されている受光素子の検出レベ
ルヲ読み込み、ＲＡＭ内に構成されているレジスタＬ１
に記憶する（ｎ１２）。その後、フラグＦをセットし、
検知すべき物体を所定の位置に載置すべき旨の表示を行
う（ｎ１３→ｎ１４）。

次に再び設定キーの操作の有無を判別する（ｎ１０）。

このとき設定キーが操作されたなら、フラグＦがセット
状態であるため、まず読み込んだ受光素子の検出レベル
をレジスタＬ２に記憶するとともにフラグＦをリセット
する（ｎ１５→ｎ１６）。その後、既に求めた物体が存
在しない場合の検出レベルＬ１と今回読み込んだ検出レ
ベルＬ２との平均値をレジスタしに求め、その値を基準
レベルとして記憶する（ｎ１７→ｎ１８）。

設定キーが操作されない通常の状態においては、読み込
んだ受光素子の検出レベルをレジスタＬＯに記憶し、そ
の値と既に求めた基準レベルＬとの大小比較う行う（ｎ
２０）。ＬＯ＜Ｌであれば物体が存在すると見做してＬ
”レベルを出力する（ｎ２１）。そうでなければ物体が
存在しないものと見做して“Ｈ”レベルを出力する（ｎ
２２）。

以上のようにして物体がある場合と無い場合について各
々設定キーを操作することによって、基準レベルを自動
的に設定することができる。従って検知すべき物体の光
学的特性（反射率、透過率等）の異なった物体を検知す
る場合は、その都度上記操作によって最適な基準レベル
を容易に設定することが可能となる。

なお、実施例は発光素子（ＬＥＤ）を連続して駆動する
例であったが、たとえば一定時間間隔で駆動するととも
に、そのタイミングで受光素子（ＦＤ）の検出レベルを
読み込むように構成することもできる。

＋ｇ１発明の効果 以上のようにこの発明によれば、発光素子の能率、発光
素子と受光素子との距離、受光素子の検出信号を増幅す
る増幅回路の増幅率、あるいはコンパレータの基準レベ
ルのばらつき等の各種ばらつきによる影響を簡単なキー
操作によって除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である物体検知装置の回路図
、第２図は同物体検知装置におけるｃｐＵの処理手順を
表すフローチャート、第３図は操作者の操作手順を表す
フローチャートで、第４図は従来の物体検知装置の回路
図である。 ＬＥＤ−発光ダイオード（発光素子）、ＦＤ−フォトダ
イオード（受光素子）、６−　増幅回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と、この発光素子の照射光が物体を介し
   て入射する位置に配置した受光素子と、この受光素子の
   検出レベルを基準レベルと比較することによって物体の
   有無を判別する判別手段とを備えた物体検知装置におい
   て、 基準レベル設定キーを備え、 前記判別手段を物体がある場合と無い場合の各々につい
   て、前記基準レベル設定キーが操作されたときの前記受
   光素子の検出レベルを記憶する検出レベル記憶手段と、
   この検出レベル記憶手段に記憶された２つの検出レベル
   の略中間のレベルを求め、このレベルを前記基準レベル
   として設定する基準レベル設定手段と、から構成したこ
   とを特徴とする物体検知装置。