JP2000013210A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多光軸光電センサ等の小型電子機器において
多数の異常モードを少ない報知手段で報知できるように
すること。 【解決手段】 異常検知手段によって異常モードを表示
し、コード伝送手段によって異常モードをコード化す
る。このコード化された異常モードをシリアル信号に変
換して不安定／異常モード表示灯で点灯駆動する。こう
すれば表示灯の点滅のタイミングを変化させることによ
って、多数の異常モードが表示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光電センサ等の小型
の電子機器に関し、特にその異常モード表示機能に特徴
を有する電子機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来光電センサは投光状態や内部回路の
異常を表示するための異常モード検出機能を有してい
る。又人体の工作機械等への侵入を検知する目的で用い
られる人体検知用の多光軸光電センサにおいては、多く
の自己診断機能を有しており、何らかの異常が発生した
場合にできるだけ早くその異常状態を検出し、出力を安
全側に制御することによって人体に対する危険を防止す
ることが必要となる。異常の種類を自己診断機能によっ
て識別することができれば、使用者やフィールドエンジ
ニアによって異常原因が特定し易くなり、故障への対
応，修理を容易に行うことができる。

【０００３】従来の光電センサでは、複数のＬＥＤ等の
表示素子を用いてその点灯，消灯及び点滅表示の組合せ
を変化させることによって、複数の異常モードを表示す
るようにした光電センサが知られている。このような異
常状態の表示部は通常光電センサ本体に設けられるが、
光電センサを制御するコントローラに設けられる場合も
ある。又７セグメント等の数値の表示部を設け、その数
値によって異常モードを表示するようにした光電センサ
も用いられている。７セグメントの表示部はパネル面に
一定の設置面積が必要となるため、多くの場合にはコン
トローラでの表示に用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
複数の表示灯の表示のパターンで異常モードを表示する
場合には、表示する異常モード数をあまり多くすること
ができないという欠点があった。例えば２つの表示灯を
用いて異常モードを表示するものとし、１つの表示灯を
点灯，消灯及び点滅の３状態を識別できるものとする
と、９通りの異常モードが表示できるにすぎない。従っ
て多くの異常モードを表示しようとすれば専用の異常表
示灯を追加しなければならず、コストアップの容易とな
っていた。又表示灯は動作状態の表示にも用いられるた
め、それ以外に異常モード表示用としてあまり多数の表
示灯を用いた場合には、その表示内容が確認しにくくな
るという欠点もあった。

【０００５】又前述したように７セグメント等の数値表
示灯を用いる場合には、その取付スペースが必要となる
ため、機器を小型することが難しくなるという欠点があ
った。例えば多光軸光電センサ等のコントローラが不要
な光電センサの場合には、７セグメント表示器を本体に
組み込むと、本体の形状が大きくなる。多光軸光電セン
サは細長い直方体状の投受光器を平行に対向させて配置
するが、これらの投受光器に数値表示器を組み込むと不
感帯が大きくなって使い勝手が悪くなる。又構造が複雑
になるため、耐水性等の保護機能を実現するためのコス
トが増加するという問題点が生じていた。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、少ない報知手段を用いて多数
の異常モードを表示できるようにすることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、電子機器の異常状態を検知する異常検知手段と、前
記異常検知手段によって検知された電子機器の異常状態
を報知の時間的な変化としてコード化して報知する異常
状態報知手段と、を有することを特徴とするものであ
る。

【０００８】本願の請求項２の発明は、請求項１の電子
機器において、前記異常状態報知手段は、報知手段と、
異常モードに応じたシリアルコードを発生させ前記報知
手段に伝送するコード伝送手段とを有し、該シリアルコ
ードにより報知手段を駆動することを特徴とするもので
ある。

【０００９】本願の請求項３の発明は、請求項２の電子
機器において、前記異常状態報知手段の報知手段は、少
なくとも１つの表示灯であり、前記コード伝送手段は、
前記表示灯の点灯時間あるいは点灯間隔によって複数の
異常モードを表示することを特徴とするものである。

【００１０】本願の請求項４の発明は、請求項２の電子
機器において、前記異常状態報知手段の報知手段は、ブ
ザーであり、前記コード伝送手段は、前記ブザーの発振
周波数、発振時間あるいは発振間隔によって異なったコ
ードの異常状態を報知することを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態に
ついて説明する。図１，図２は本実施の形態による多光
軸光電センサの構成を示すブロック図であり、図３はそ
の外観を示す斜視図である。本実施の形態による多光軸
光電センサは細長い直方体状の投光器１１及び受光器１
２から成り、これらを互いに平行に対向させて配置す
る。こうすれば投受光器１１，１２の間の平行な多数の
光軸によって検知面が形成されることとなる。このよう
な多光軸光電センサは、例えば図４に示す工作装置１０
の前面を検知面とし、手などの人体の一部の侵入を防止
するための装置として用いられる。この場合には作業台
の前面に多光軸光電センサの投光器１１と受光器１２と
が対向して配置される。

【００１２】図１はこの実施の形態による投光器１１の
構成を示すブロック図である。本図に示すように投光器
１１はマイクロコンピュータ２１と逐次投光回路２２及
び逐次投光回路２２によって駆動される複数の投光素
子、例えばＬＥＤ１〜ＬＥＤ１２を有している。マイク
ロコンピュータ２１の投光タイミング手段２１ａは投光
タイミング信号を出力するものであり、この投光タイミ
ング信号は逐次投光回路２２に出力されると共に、送信
手段２１ｂを介して受光器１２側に同期信号として送出
される。逐次投光回路２２はこのタイミング信号に基づ
いて多数の投光素子であるＬＥＤ１〜ＬＥＤ１２を順次
点灯制御するものである。又マイクロコンピュータ２１
内には投光器内の異常状態を検出する異常検知手段２１
ｃとコード伝送手段２１ｄが設けられる。異常検知手段
２１ｃは異常状態で異常表示灯２３を駆動するものであ
る。又コード伝送手段２１ｄは投光状態及び異常モード
を表示する投光／異常モード表示灯２４を駆動するもの
である。又投光器１１内には各部に電源を供給する電源
回路２５が設けられている。ここでコード伝送手段２１
ｄと投光／異常モード表示灯２４とは、異常状態を報知
する異常状態報知手段を構成しており、表示灯２４は異
常状態を直接報知する報知手段を構成している。

【００１３】次に受光器１２の構成について図２のブロ
ック図を用いて説明する。受光器１２は投光器１１の複
数の投光素子に夫々対向して配置された受光素子、例え
ばフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ１２を有しており、各
出力は光軸選択回路３１に入力される。光軸選択回路３
１はタイミング信号が入力されており、このタイミング
信号に基づいて投光器１１で投光中の投光素子に対応す
る受光素子のみを選択して、受光回路３２に出力するも
のである。受光回路３２は選択した受光素子からの受光
信号を増幅及びフィルタリングし、マイクロコンピュー
タ３３に出力するものである。マイクロコンピュータ３
３内には受光回路３２からの信号を受光タイミングに合
わせて開閉するゲート手段３３ａと、ゲート手段３３ａ
を通過した信号を所定の閾値と比較して遮光の有無を判
別する判別手段３３ｂを有している。又マイクロコンピ
ュータ３３内には投光器１１からの同期信号を受信する
受信手段３３ｃ，受信信号に基づいて受光タイミングを
抽出する受光タイミング手段３３ｄが設けられる。受光
タイミング手段３３ｄは光軸選択回路３１にタイミング
信号を出力すると共に、ゲート手段３３ａにタイミング
信号を出力するものである。更にマイクロコンピュータ
３３内には、異常状態を検出する異常検知手段３３ｅ及
び異常状態等をコード化して伝送するコード伝送手段３
３ｆが設けられている。

【００１４】受光器１２内にはマイクロコンピュータ３
３の判別手段３３ｂからの信号に基づいてオンオフ状態
を表示するオン／オフ表示灯３４、異常状態を表示する
異常表示灯３５、不安定／異常モード表示灯３６が設け
られる。異常検知手段３３ｅは種々の異常状態を検出
し、異常の種類にかかわらず異常表示灯３５を連続又は
点滅させるように駆動するものである。又コード伝送手
段３３ｆは異常時に異常モードに応じて不安定／異常表
示灯３６に後述する方法で異常モードを報知するもので
ある。又受光器１２内には判別手段３３ｂからの検知信
号に基づいてオンオフの出力を出す出力回路３７及び各
部に電源を供給する電源回路３８が設けられる。ここで
コード伝送手段３３ｆと不安定／異常モード表示灯３６
とは異常状態報知手段を構成しており、表示灯３６は異
常状態を直接報知する報知手段を構成している。

【００１５】次にこの実施の形態の動作について説明す
る。投光器１１は正常な状態では一定の周期で投光素子
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１２を順次点灯しており、そのタイミ
ング信号が受光器１２に入力される。受光器１２では受
信手段３３ｃによってこの信号を受信し、受光タイミン
グ手段３３ｄより光軸選択回路３１，ゲート回路３３ａ
にタイミング信号を与える。このタイミング信号によっ
て光軸選択部３１でいずれかのフォトダイオードＰＤ１
〜ＰＤ１２の出力が選択され、受光回路３２を介してゲ
ート手段３３ａに入力される。そして選択された受光信
号のレベルが判別手段３３ｂに与えられ、光軸が遮光さ
れたかどうかが判別される。光軸が遮光されていなけれ
ば工作機械の動作をしても安全であるのでオン状態をオ
ン／オフ表示灯３４によって表示し、いずれかの光軸が
遮光されれば直ちにオフ状態が表示される。又判別出力
は出力回路３７を介して外部に出力される。

【００１６】このような動作中に投光器１１側の異常検
知手段２１ｃは以下のような異常の有無を判別する。例
えば光軸数エラー，マイクロコンピュータ内のＲＡＭテ
ストエラー，ＲＯＭテストエラー，ＥＥＰＲＯＭのＣＲ
Ｃテストエラー，ＣＰＵテストエラー，ＥＥＰＲＯＭ書
込テストエラー，ＥＥＰＲＯＭエラーコード不一致エラ
ー，タイマエラー等である。又投光器１１に固有の異常
モードとして、例えば過電流検知回路の故障，フリップ
フロップの故障，同期信号周期エラー等がある。このよ
うな異常が異常検知手段２１ｃによって検知されれば、
異常表示灯２３によって異常である旨を報知する。コー
ド伝送手段２１は異常モードの種類に応じてシリルコー
ド化し、投光／異常モード表示灯２４を駆動する。

【００１７】同様にして投光器１２側の異常検知手段３
３ｅはマイクロコンピュータ３３内で周期的に異常の有
無を検出する。このような異常は例えば光軸数エラー，
マイクロコンピュータ内のＲＡＭテストエラー，ＲＯＭ
テストエラー，ＥＥＰＲＯＭのＣＲＣテストエラー，Ｃ
ＰＵテストエラー，ＥＥＰＲＯＭ書込テストエラー，Ｅ
ＥＰＲＯＭエラーコード不一致エラー，タイマエラーが
ある。又受光器１２に特有の異常モードとして、ＣＰＵ
テストエラー，設定エラー，ＡＳＩＣテストエラー，電
源投入後ＣＰＵ通信エラー等種々の種類のものがある。
このような多数の異常を検出しているため、異常が判別
されれば異常表示灯３５を用いて異常である旨を表示す
る。又コード伝送手段３３は異常モードの種類に応じて
コード化し、不安定／異常モード表示灯３６を駆動す
る。

【００１８】次に投光器１１での投光／異常モード表示
灯２４及び受光器１２の不安定／異常モード表示灯３６
の夫々の異常モードの表示について説明する。異常モー
ドの表示は図５に示すように異常を示すコードを目視可
能な点滅コードによって表示するものとする。例えば図
５（ａ）によっては「１」として０．５秒、「０」とし
て０．２秒とし、その間は０．２秒の休止期間を挟んで
点滅させる。こうすれば２進コード「１１００」，「１
００１」で示されるコードを「Ｃ９」として認識するこ
とができる。使用者はこの異常コードを目視し、「Ｃ
９」を認識すればあらかじめ製造者から提供されている
コードと異常状態の対応リストに基づいて異常状態を識
別することができる。こうすれば投光／異常モード表示
灯２４又は不安定／異常モード表示灯３６を用いて多数
の異常状態を識別することが可能となる。

【００１９】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。この実施の形態では投光／異常モード表示灯２
４及び不安定／異常モード表示灯３６の表示のみを変化
させたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と
同一である。第１の実施の形態による表示は、目視可能
な速度で異常表示灯を点滅させることによって異常コー
ドを表示するようにしているが、本実施の形態では使用
者に向けて異常モードを表示するのではなく、外部のデ
コーダに向けてより高速で異常モードを表示するように
したものである。こうすればデコーダを持ったサービス
エンジニアによって異常の種類に応じた処理が行える。

【００２０】図６はこの高速の表示から異常モードを検
出する異常モードのデコーダの構成を示すブロック図で
ある。デコーダ４０は表示灯に近接して用いられる。本
図においてフォトダイオード４１は表示灯２４，３６か
らの光を受光するものであり、増幅器４２を介して波形
整形回路４３に入力される。波形整形回路４３はこの信
号を所定の閾値レベルで弁別して二値化し、波形整形を
行い、Ｓ／Ｐ変換器４４に入力する。Ｓ／Ｐ変換器４４
には発振器４５より一定の信号が入力されており、シリ
アル信号をパラレル信号に変換するものであり、このパ
ラレル信号はラッチ回路４６によって保持され、ドライ
バ４７を介して表示器４８に表示される。

【００２１】このような異常モードを検出するデコーダ
４０を用いているため、前述した投光器１１及び受光器
１２での異常モードの表示は、図５（ｂ）に示すように
ＮＲＺをそのまま用いて高速で表示する。例えば「１」
及び「０」を１ｍＳの点灯及び消灯として表示するよう
にしてもよい。この場合にはスタートビット、例えば
「１０１０」に続けて「１１００」，「１００１」を一
定の休止期間（ここでは６ｍＳ）を挟んで連続して送出
する。この場合にはコードが複雑であってもデコーダを
用いることによって容易に且つ迅速に異常状態を認識す
ることができる。又異常モードの種類が多く逐一使用者
に知らせる必要がない場合や、異常モードの表示に秘密
を要する場合もある。このような場合、第２の実施の形
態ではサービスエンジニアなどデコーダを有する特定の
人にのみ異常状態を報知することができる。

【００２２】次に本発明の第３の実施の形態について図
７及び図８を用いて説明する。この実施の形態は単光軸
の光電センサであり、図７にブロック図、図８はその斜
視図を示している。この実施の形態による光電センサも
マイクロコンピュータ５１を用いて構成され、マイクロ
コンピュータ５１内に投光タイミング手段５１ａ，受光
タイミング手段５１ｂ，ゲート手段５１ｃ，判別手段５
１ｄ及び異常検知手段５１ｅと検出した異常モードをコ
ード化し、伝送するコード伝送手段５１ｆを有してい
る。マイクロコンピュータ５１内の投光タイミング手段
５１ａは投光タイミング信号を発生して投光回路５２に
加える。投光回路５２は投光タイミング信号に基づき投
光素子であるＬＥＤ５３を一定の周期で駆動するもので
ある。ＬＥＤ５３の光は前面のレンズ５３ａを介して物
体検知領域に照射され、その反射光がレンズ５４ａを介
してフォトダイオード（ＰＤ）５４によって受光され
る。フォトダイオード５４の出力は受光回路５５を介し
てマイクロコンピュータ５１内のゲート手段５１ｃに与
えられる。投光タイミング信号は受光タイミング手段５
１ｂに同期信号として供給され、これに基づいて生成さ
れる受光タイミングの間にゲートを開放することによっ
て、ゲート手段５１ｃは受光回路４５より得られる受光
信号を検出する。判別手段５１ｄは受光信号に基づいて
判別処理を行う。そして判別結果は出力回路５６を介し
て物体の検知信号として出力され、オン／オフ動作表示
灯５７が駆動される。又入力レベルが十分高いときには
安定動作を表示する安定動作灯５８を駆動する。又マイ
クロコンピュータ５１内には種々の異常モードを検出す
る異常検知手段５１ｅ、及び異常の種類に応じてコード
化しブザー５９に伝送するコード伝送手段５１ｆが設け
られている。６０は光電センサの各部に電源を供給する
電源回路である。

【００２３】ブザー５９は前述した第１の実施の形態と
同様に、多くの異常状態をコード化して報知する報知手
段である。この実施の形態ではブザー５９は音の高さを
変化させることによって例えば「１」に対して高い周波
数、「０」に対して低い周波数を対応させる。そして異
常モードに応じて図５（ｃ）に示すように「１１０
０」，「１００１」を報知する。これを一定の休止期間
を介して連続して報知する。使用者はこの音の高低で示
されるコード「Ｃ９」に基づいて異常内容を判別するこ
とができる。尚ブザーの音の高低を２種類とすることな
く、更に多種類の周波数で異常状態を報知してもよい。
又第１，第２の実施の形態のように音の周波数を一定と
し、発振時間又は発振間隔を変え、その報知をコード化
して断続することにより異常内容を報知するようにして
もよい。

【００２４】尚前述した第１，第２の実施の形態では他
の表示灯と兼用した異常モード表示灯を設けているが、
異常モードに応じたシリアルコードを報知する独立の表
示灯を設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
又複数の表示灯を用いて同時にシリアルコードによって
表示することもできる。

【００２５】又前述した第１，第２の実施の形態では多
光軸光電センサ、第３の実施の形態では単光軸光電セン
サについて説明しているが、本発明は光電センサに限ら
ず多数の異常状態を報知する種々の電子機器に適用する
ことができる。特に小型で表示領域の少ない電子機器に
おいて多くの異常モードを表示する場合には、数値や文
字の表示器を用いて異常内容をそのまま表示することが
できないため、本発明による異常表示が有効となる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１〜４の発明によれば、少数の報知手段を用いて任意の
数の異常モードを表示することができる。又異常モード
の種類を増加した場合も異常コードを変化させるだけで
異常状態を表示することができるため、部品点数を増加
させることがなく、種々の異常モードに対応することが
可能となる。又請求項４の発明では、異常モードを発振
音によって報知しているため、表示灯を目視することな
く容易に異常の種類を認識することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による多光軸光電セ
ンサの投光器の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による多光軸光電セ
ンサの受光器の構成を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態による多光軸光電センサの斜視図
である。

【図４】本実施の形態による多光軸光電センサの工作機
械への取付状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の各実施の形態による光電センサの異常
モードの報知信号を示すタイムチャートである。

【図６】本発明の第２の実施の形態に用いられる異常モ
ードを検出するためのデコーダの構成を示すブロック図
である。

【図７】本発明の第３の実施の形態による単光軸光電セ
ンサの構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態による単光軸光電セ
ンサの斜視図である。

【符号の説明】

１１ 投光器 １２ 受光器 ２１，３３，５１ マイクロコンピュータ ２１ａ，５１ａ 投光タイミング手段 ２１ｂ 送信手段 ２１ｃ，３３ｅ，５１ｅ 異常検知手段 ２１ｄ，３３ｆ，５１ｆ コード伝送手段 ３３ａ，５１ｃ ゲート手段 ３３ｂ，５１ｄ 判別手段 ３３ｃ 受信手段 ３３ｄ，５１ｂ 受光タイミング手段 ２２ 逐次投光回路 ２３，３５ 異常表示灯 ２４ 投光／異常モード表示灯 ２５，３８，６０ 電源回路 ３１ 光軸選択回路 ３２ 受光回路 ３４，５７ オン／オフ表示灯 ３６ 不安定／異常モード表示灯 ３７，５６ 出力回路 ５２ 投光回路 ５３ ＬＥＤ ５４ フォトダイオード ５５ 受光回路 ５８ 安定表示灯 ５９ ブザー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器の異常状態を検知する異常検知
   手段と、 前記異常検知手段によって検知された電子機器の異常状
   態を報知の時間的な変化としてコード化して報知する異
   常状態報知手段と、を有することを特徴とする電子機
   器。
2. 【請求項２】 前記異常状態報知手段は、報知手段と、 異常モードに応じたシリアルコードを発生させ前記報知
   手段に伝送するコード伝送手段とを有し、該シリアルコ
   ードにより報知手段を駆動するものであることを特徴と
   する請求項１記載の電子機器。
3. 【請求項３】 前記異常状態報知手段の報知手段は、少
   なくとも１つの表示灯であり、 前記コード伝送手段は、前記表示灯の点灯時間あるいは
   点灯間隔によって複数の異常モードを表示するものであ
   ることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
4. 【請求項４】 前記異常状態報知手段の報知手段は、ブ
   ザーであり、 前記コード伝送手段は、前記ブザーの発振周波数、発振
   時間あるいは発振間隔によって異なったコードの異常状
   態を報知するものであることを特徴とする請求項２記載
   の電子機器。