JP2003090857A - 断線検知機能付電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 素子の断線検知のための閾値電圧が本体に接
続されるヘッドの種類に応じて自動的に設定されるもの
である断線検知機能付電子機器を提供する。 【解決手段】 互いに端子間電圧が異なる素子５による
複数のヘッド１のいずれかを接続可能とした本体７を備
え、前記素子５の通電と断線に応じて異なる電圧となる
検知点の電圧を前記本体７に設けたマイコン８が検知し
て、前記検知点の電圧が前記素子５の断線に相当する範
囲の電圧である場合に断線検知信号を出力する断線検知
機能付電子機器である。そして、前記マイコン８は前記
素子５の疑似断線状態と通電状態をそれぞれ形成する信
号を送出可能であるとともに、前記各信号に対応して前
記検知点の電圧をそれぞれ読み取り、それらの電圧が実
質的に等しくないときは、それらの電圧に応じて前記検
知点における前記素子５の断線検知のための閾値電圧が
自動的に設定されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は断線検知機能付電子
機器に係り、殊に、互いに異なる種類の発光ダイオード
を投光素子とした複数のヘッドのいずれかを光電センサ
本体に選択的に接続可能とする場合の断線検知を的確に
する場合に好適である。

【０００２】

【従来の技術】光電センサのなかには、光電センサ本体
に対して投光素子や受光素子による投光ヘッドや受光ヘ
ッドを外付け接続としたものが多く、光電センサの使用
目的に応じてヘッドを交換して対応できる利便性があ
る。例えば、投光ヘッドの場合、投光素子としての発光
ダイオードの種類には赤外発光ダイオード、赤色発光ダ
イオード、緑色発光ダイオードなどが種々あり、それら
のいずれかの素子を内蔵した種々の投光ヘッドが用意さ
れている。しかしながら、このような素子に断線が発生
するおそれが考えられるため、前記素子の通電と断線に
応じて異なる電圧となる検知点の電圧を前記本体に設け
たマイコンが検知して、前記検知点の電圧が前記素子の
断線に相当する範囲の電圧である場合に断線検知信号を
出力して、前記素子の断線が判定できるようになされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、赤外発光ダイ
オード、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードなど
の素子の種類により端子間電圧が異なるために、通電動
作時の前記検知点電圧も異なることから前記検知点にお
ける前記素子の断線検知のための閾値電圧の設定が妥協
的にならざるを得ない。殊に、回路系を低電圧で動作さ
せている場合に素子の通電／断線の区別が付きにくくな
る。従って、本発明は、素子の断線検知のための閾値電
圧が本体に接続されるヘッドの種類に応じて自動的に設
定されるものである断線検知機能付電子機器を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明を要約すると、互
いに端子間電圧が異なる素子による複数のヘッドのいず
れかを接続可能とした本体を備え、前記素子の通電と断
線に応じて異なる電圧となる検知点の電圧を前記本体に
設けたマイコンが検知して、前記検知点の電圧が前記素
子の断線に相当する範囲の電圧である場合に断線検知信
号を出力する断線検知機能付電子機器であって、前記マ
イコンは前記素子の疑似断線状態と通電状態をそれぞれ
形成する信号を送出可能であるとともに、前記各信号に
対応して前記検知点の電圧をそれぞれ読み取り、それら
の電圧が実質的に等しくないときは、それらの電圧に応
じて前記検知点における前記素子の断線検知のための閾
値電圧が自動的に設定されるものである断線検知機能付
電子機器である。また、前記それらの電圧が実質的に等
しいときは、断線検知信号が出力されるようにすると好
ましい。また、前記それらの電圧が実質的に等しくない
ときにおいて、前記検知点における前記素子の断線検知
のための閾値電圧は、それらの電圧の中間値に自動的に
設定されると好ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を説明す
るが、それはあくまで本発明に基づいて採択された例示
的な実施形態であり、本発明をその実施形態に特有な事
項に基づいて限定解釈してはならず、本発明の技術的範
囲は、請求項に示した事項さらにはその事項と実質的に
等価である事項に基づいて定めなければならない。

【０００６】図示の実施形態は、ヘッド例えば、投光ヘ
ッド１と受光ヘッド２をケーブル３、４でそれぞれ外付
け接続した本体例えば、光電センサ本体７を備えた電子
機器である。投光ヘッド１には、投光素子５としての赤
外発光ダイオード、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイ
オードなどの発光ダイオードのいずれかが内蔵され、受
光ヘッド２には投光素子５からの光を受けるＰＩＮフォ
トダイオードまたはフォトトランジスタなどの受光素子
６が内蔵されている。本体７にはマイコン（周辺回路を
含む）８が内蔵され、マイコン８からの指令で投光駆動
回路９を介して投光ヘッド１の投光素子５が発光する。
その光１０は受光ヘッド２の受光素子６に入光され、本
体７内の受光回路１１を介してマイコン８に入光信号が
供給される。

【０００７】そして、光１０が図示されない手や通過物
体などで遮られると、受光素子６は光１０を受光できな
くなり、受光回路１１を介してマイコン８には遮光信号
が供給される。マイコン８の後段には出力駆動回路１２
が接続され、その出力信号としては例えば、入光時にHi
gh信号が出力され、遮光時に Low信号が出力されるよう
になる。また、本体７には、回路動作のための電源部１
３、入光や遮光などを視覚的に示す表示部１４、操作の
ための操作部１５などが内蔵される。また、出力駆動回
路１２の出力は図外の端末機器やコンピュータ機器など
に接続され、それらの機器に対して通過物体の数や素子
５の断線などの情報が伝達される。こうした構成は、赤
外発光ダイオード、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイ
オードなどのように互いに端子間電圧が異なる素子によ
る複数のヘッドのいずれかを接続可能とした本体を備え
た電子機器に他ならない。

【０００８】次に、なんらかの原因で素子５が断線した
時には、例えば図１（Ｂ）に示すように、入光・遮光の
信号とは区別可能な40msec周期の断線検知信号が出力駆
動回路１２から連続的に出力されるものである。投光ヘ
ッド１を含む投光駆動回路９は図２に示され、トランジ
スタQ1,Q2,Q3と抵抗群とを備え、投光駆動回路９はマイ
コン８と投光ヘッド１に電気接続されている。通常動作
状態では、マイコン８からの指令信号によりトランジス
タQ1,Q2,Q3がすべてオンになっており、素子５にはトラ
ンジスタQ1とトランジスタQ3のコレクタ電流が流れて発
光している。素子５が赤外発光ダイオードの場合、検知
点の電圧は例えば1Vであり、この電圧によりマイコン
８は素子５が通電していることを理解している。素子５
が断線すると、検知点の電圧は例えば2Vになり、この
電圧によりマイコン８は素子５が断線したことが分か
る。すなわち、素子５の通電と断線に応じて異なる電圧
となる検知点の電圧を本体７に設けたマイコン８が検
知して、前記検知点の電圧が前記素子５の断線に相当
する範囲の電圧（例えば1.5V以上）である場合に断線検
知信号を出力する断線検知機能付の電子機器であること
に相違ない。

【０００９】ここで、投光素子５としての発光ダイオー
ドは種類によって互いに通電時の端子間電圧Vfが異な
り、例えば、赤外発光ダイオードでは約1.5V、赤色発光
ダイオードでは約2Vである。そうすると、素子５を赤色
発光ダイオードとした別種のヘッド１を使用したときに
は、通電時の端子間電圧が相対的に高いため、検知点
の電圧は例えば1.3Vになる。そうすると、前述したよう
に断線検知のための閾値が1.5Vである設定では、この閾
値に近接するため、ノイズなどの影響で1.5Vに引っかか
るおそれがあり、マイコン８は素子５が断線したものと
誤判定するおそれがある。また、断線検知のための閾値
を高くして2V近辺に設定すると、逆に断線検知がなされ
にくいおそれを生じてしまう。本発明ではこうした問題
が改善できる。

【００１０】すなわち、マイコン８は素子５の疑似断線
状態と通電状態をそれぞれ形成する信号を送出可能であ
るとともに、前記各信号に対応して検知点の電圧をそ
れぞれ読み取り、それらの電圧が実質的に等しくないと
きは、それらの電圧に応じて検知点における前記素子
５の断線検知のための閾値電圧が自動的に設定されるよ
うになっている。また、それらの電圧が実質的に等しい
ときは、断線検知信号が出力されるようになっておれ
ば、より好ましい。こうしたフロー処理は、電源投入直
後において自動的にスタートされると好ましいが、操作
部１５になんらかの人為的な操作をすることによりスタ
ートされてもよい。以下、その詳細を説明する。

【００１１】ここでは、電源投入直後に自動的にスター
トするフロー処理として示す。すなわち、電源投入直後
に、マイコン８よりトランジスタQ3へ Low信号を出力
し、これをオフにして、素子５が断線したのと等価な疑
似断線状態にする。また、マイコン８はトランジスタQ2
へHigh信号を出力し、トランジスタQ2とトランジスタQ1
をオンにする。次に、この時の検知点の電圧をマイコ
ン８で読み取る。この時の電圧値をａとする。次に、マ
イコン８からトランジスタQ3にHigh信号を送ってトラン
ジスタQ3をオンにする。そして、この時の検知点の電
圧をマイコン８で読み取り、この読み取り値をｂとす
る。ここで、ａ，ｂの値をマイコン８により比較するも
のであるが、素子５が断線していないと、ａ≠ｂである
ので、それらの中間値Ｙを求めて、これを断線検知のた
めの閾値に設定する。このように、ｂ値とａ値の中間値
を断線検知のための閾値とし、この閾値以上となった場
合には断線と判断し、閾値未満の場合は正常と判断す
る。すなわち、素子５の疑似断線状態と通電状態にそれ
ぞれに対応する検知点の電圧が実質的に等しくないと
きは、前記検知点における前記素子５の断線検知のた
めの閾値電圧は、それらの電圧の中間値に自動的に設定
されるようになると、素子５の通電／断線の区別が最も
付きやすくなるので好ましい。なお、ここで、すでに素
子５が断線しておれば、ａ≒ｂであるため、マイコン８
は断線と決定し、断線検知信号を送出するとよい。

【００１２】以上のように本実施形態によれば、ヘッド
１が交換されて使用している素子５が変わっても、その
素子５の端子間電圧に応じて素子５の断線検知のための
閾値電圧が自動的に設定されるものであるため、閾値の
設定が従来より適切になり、誤判定が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）本発明の実施形態を示す回路ブロック図 （Ｂ）同断線検知時の出力信号図

【図２】同投光ヘッドを含む投光駆動回路図

【図３】同断線検知閾値の自動設定フロー図

【符号の説明】

１ 投光ヘッド ５ 投光素子 ７ 光電センサ本体 ８ マイコン ９ 投光駆動回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F073 AA40 AB12 BB04 BC01 CC08 EE02 GG02 GG08 2G014 AA02 AB25 AC08 5J050 AA31 BB18 DD04 EE39 FF04 FF10 FF11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに端子間電圧が異なる素子による複
   数のヘッドのいずれかを接続可能とした本体を備え、前
   記素子の通電と断線に応じて異なる電圧となる検知点の
   電圧を前記本体に設けたマイコンが検知して、前記検知
   点の電圧が前記素子の断線に相当する範囲の電圧である
   場合に断線検知信号を出力する断線検知機能付電子機器
   であって、前記マイコンは前記素子の疑似断線状態と通
   電状態をそれぞれ形成する信号を送出可能であるととも
   に、前記各信号に対応して前記検知点の電圧をそれぞれ
   読み取り、それらの電圧が実質的に等しくないときは、
   それらの電圧に応じて前記検知点における前記素子の断
   線検知のための閾値電圧が自動的に設定されるものであ
   る断線検知機能付電子機器。
2. 【請求項２】 互いに端子間電圧が異なる素子による複
   数のヘッドのいずれかを接続可能とした本体を備え、前
   記素子の通電と断線に応じて異なる電圧となる検知点の
   電圧を前記本体に設けたマイコンが検知して、前記検知
   点の電圧が前記素子の断線に相当する範囲の電圧である
   場合に断線検知信号を出力する断線検知機能付電子機器
   であって、前記マイコンは前記素子の疑似断線状態と通
   電状態をそれぞれ形成する信号を送出可能であるととも
   に、前記各信号に対応して前記検知点の電圧をそれぞれ
   読み取り、それらの電圧が実質的に等しくないときは、
   それらの電圧に応じて前記検知点における前記素子の断
   線検知のための閾値電圧が自動的に設定され、それらの
   電圧が実質的に等しいときは、断線検知信号が出力され
   るものである断線検知機能付電子機器。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、素子の疑似
   断線状態と通電状態にそれぞれに対応する検知点の電圧
   が実質的に等しくないときは、前記検知点における前記
   素子の断線検知のための閾値電圧は、それらの電圧の中
   間値に自動的に設定されるものである断線検知機能付電
   子機器。