JP2005098871A - 検出センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 検出分解能が大きくなった場合であっても、表示手段が大型化することなく、作業者が検出レベルを適切に確認できるようにする。
【解決手段】 デジタルファイバセンサは、検出信号の検出レベルが５桁である場合に、５桁の検出レベルを５桁目を表す「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂと４桁の数字との組合わせにより表示する。作業者は、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂが点灯されることにより、検出レベルが５桁である旨を容易に確認でき、５桁の検出レベルを適切に確認できる。この場合、１桁分の７セグメントＬＥＤを追加する必要もないので、第１のデジタル表示部１０や第２のデジタル表示部１１が大型化することを未然に回避できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検出物の検出状態に応じたレベルの検出信号を出力する検出信号出力手段と、ｎ（ｎは自然数）桁の７セグメントＬＥＤにより構成された表示手段とを備えた検出センサに関する。

例えばデジタルファイバセンサなどの検出センサにおいては、検出信号の検出レベルがデジタル表示部に表示されるように構成されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−２７９８７１号公報

ところで、デジタル表示部が４桁の７セグメントＬＥＤにより構成されている場合では、検出分解能が例えば１２ビットであると、検出レベルの範囲が「０［digit］」〜「４，０９６［digit］」であるので、全ての検出レベルに対応可能であるが、検出分解能が例えば１４ビットであると、検出レベルの範囲が「０［digit］」〜「１６，３８４［digit］」となって５桁になるので、全ての検出レベルに対応不可能である。そのため、検出分解能が１４ビットである場合に５桁の検出レベルを表示可能となるように、デジタル表示部を５桁の７セグメントＬＥＤにより構成することが考えられるが、これでは、１桁分の７セグメントＬＥＤを追加する必要があるので、デジタル表示部が大型化するという問題がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出分解能が大きくなった場合であっても、表示手段が大型化することなく、作業者が検出レベルを適切に確認することができる検出センサを提供することにある。

請求項１に記載した検出センサは、
被検出物の検出状態に応じた検出信号を出力する検出信号出力手段と、
ｎ（ｎは自然数）桁の７セグメントＬＥＤにより構成された表示手段とを備えたものであって、
前記検出信号出力手段から出力された検出信号の検出レベルが（ｎ＋１）桁である場合に、（ｎ＋１）桁の検出レベルを、（ｎ＋１）桁目を表す識別子とｎ桁の数字との組合わせにより前記表示手段に表示させる表示制御手段を備えて構成したことを特徴とする。

請求項２に記載した検出センサは、
被検出物の検出状態に応じた検出信号を出力する検出信号出力手段と、
ｎ（ｎは自然数）桁の７セグメントＬＥＤにより構成された表示手段とを備えたものであって、
（ｎ＋１）桁の検出レベルをｎ桁で表示可能となるように検出レベルの範囲を全体的に負側にシフトさせ、前記検出信号出力手段から出力された検出信号の検出レベルを、検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされた旨を表す識別子と負側にシフトされた検出レベルのｎ桁の数字との組合わせにより前記表示手段に表示させる表示制御手段を備えて構成したことを特徴とする。

請求項３に記載した検出センサは、
請求項１または２に記載したものにおいて、
前記検出信号出力手段は、投光手段から照射された光を受光して受光レベルに応じた検出信号を出力する受光手段により構成したことを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、検出信号の検出レベルが（ｎ＋１）桁であると、（ｎ＋１）桁の検出レベルが、（ｎ＋１）桁目を表す識別子とｎ桁の数字との組合わせにより表示されるようになるので、検出分解能が大きくなった場合であっても、作業者は、（ｎ＋１）桁目を表す識別子が表示されることにより、検出レベルが（ｎ＋１）桁である旨を容易に確認することができ、（ｎ＋１）桁の検出レベルを適切に確認することができる。しかも、この場合、１桁分の７セグメントＬＥＤを追加する必要もないので、表示手段が大型化することを未然に回避することができる。

請求項２に記載した発明によれば、（ｎ＋１）桁の検出レベルがｎ桁で表示可能となるように検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされ、検出信号の検出レベルが、検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされた旨を表す識別子と負側にシフトされた検出レベルのｎ桁の数字との組合わせにより表示されるようになるので、作業者は、検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされた旨を表す識別子が表示されることにより、検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされていることを容易に確認することができ、（ｎ＋１）桁の検出レベルを適切に確認することができる。しかも、この場合も、１桁分の７セグメントＬＥＤを追加する必要もないので、表示手段が大型化することを未然に回避することができる。

請求項３に記載した発明によれば、受光状態であるか遮光状態であるかに基づいて被検出物の検出を行う例えばデジタルファイバセンサなどに適用することができる。

以下、本発明の検出センサをデジタルファイバセンサに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、デジタルファイバセンサの外観斜視図を示している
デジタルファイバセンサ１の筐体２の上面部２ａには、動作表示灯３、安定表示灯４、第１のモード表示部５、第２のモード表示部６、表示部７（本発明でいう表示手段）、モードキー８およびジョグスイッチ９が配設されている。

図１に示すように、第１のモード表示部５は、検出モードであるときに点灯する「ＲＵＮ」表示灯５ａ、閾値設定モードであるときに点灯する「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂおよび閾値を微調整するモードであるときに点灯する「ＡＤＪ」表示灯５ｃが配列されて構成されている。第２のモード表示部６は、受光時オンか非受光時オンかを設定するときに点灯する「Ｌ／Ｄ ＯＮ」表示灯６ａ、タイマを使用するか否かを設定するときに点灯する「ＴＩＭＥＲ」表示灯６ｂおよびメモリ機能などの高度な機能を設定するときに点灯する「ＰＲＯ」表示灯６ｃが配列されて構成されている。

表示部７は、第１のデジタル表示部１０と第２のデジタル表示部１１とから構成されている。第１のデジタル表示部１０は、４桁の７セグメントＬＥＤ１０ａ〜１０ｄを備え、４桁の表示が可能に構成されている。第２のデジタル表示部１１は、４桁の７セグメントＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを備え、４桁の表示が可能に構成されている。モードキー８は、作業者がモードを選択するキーであり、ジョグスイッチ９は、作業者が選択されたモード内の詳細な項目を設定したり数値を変更したりするスイッチである。

筐体２の前面部２ｂには、投光ヘッド１２ａが先端部に取付けられている投光用ファイバ１２が配設されていると共に、受光ヘッド１３ａが先端部に取付けられている受光用ファイバ１３が配設されている。また、筐体２の両側面部２ｃ，２ｄには、複数のデジタルファイバセンサが隣接配置されている場合に隣接する他のデジタルファイバセンサとの間で送受信される光信号が通過する光通信用窓１４，１５が配設されている。

図３は、上記したデジタルファイバセンサ１の電気的な構成を機能ブロック図として示している。デジタルファイバセンサ１は、マイクロコンピュータからなる制御回路１６に、各表示灯３，４，５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃの点灯動作および各デジタル表示部１０，１１の表示動作を制御する表示制御回路１７（本発明でいう表示制御手段）と、投光素子１８（本発明でいう投光手段）を駆動する駆動回路１９と、受光素子２０（本発明でいう検出信号出力手段、受光手段）から出力された検出信号を増幅する増幅回路２１と、隣接する他のデジタルファイバセンサとの間で信号を光通信により送受信する光通信回路２２と、出力信号を外部に出力する出力回路２３とが接続されて構成されている。尚、この場合、検出分解能は、「１４ビット」（「０［digit］」〜「１６，３８４［digit］」）に構成されている。

図４は、上記したデジタルファイバセンサ１の使用形態の一例を示している。デジタルファイバセンサ１は、例えば製造ラインの搬送用ローラ２４により搬送される被検出物（ワーク）２５の検出を行なえるように、投光ヘッド１２ａおよび受光ヘッド１３ａが配置される。そして、デジタルファイバセンサ１は、投光素子１８から投じられた光が投光用ファイバ１２を通じて投光ヘッド１２ａから出力され、受光ヘッド１３ａに入力されて受光用ファイバ１３を通じて受光素子２０に受光されたか否かに応じて被検出物２５の検出を行うようになっている。

次に、上記した構成の作用について、図１、図５および図６を参照して説明する。
上記した構成では、検出分解能が「１４ビット」であるのにも拘らず、第１のデジタル表示部１０および第２のデジタル表示部１１の双方が４桁しか表示できない構成であるので、制御回路１６は、検出レベルを以下のいずれかの方法により表示する。

（１）「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを５桁目の識別子として表示する方法
（２）５桁の検出レベルを４桁で表示可能となるように検出レベルの範囲を全体的に負側
にシフトさせ、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを検出レベルの範囲が全体的に負側にシ
フトされた旨を表す識別子として表示する方法
以下、各々について順次説明する。

（１）「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを５桁目の識別子として表示する方法
最初に、「「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを５桁目の識別子として表示する方法」について、図１（ａ）および図５を参照して説明する。図５は、制御回路１６が行う処理をフローチャートとして示している。制御回路１６は、検出動作を開始すると、この場合は、増幅回路２１から検出信号が入力される旨を待機する（ステップＳ１）。次いで、制御回路１６は、増幅回路２１から検出信号が入力されると（ステップＳ１にて「ＹＥＳ」）、入力された検出信号の検出レベルが５桁であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

ここで、制御回路１６は、入力された検出信号の検出レベルが５桁でなければ（ステップＳ２にて「ＮＯ」）、検出信号レベルを表示制御回路１７を通じて第１のデジタル表示部１０に表示させる（ステップＳ３）。
これに対して、制御回路１６は、入力された検出信号の検出レベルが５桁であれば（ステップＳ２にて「ＹＥＳ」）、表示制御回路１７を通じて「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを点灯させると共に、４桁の数字を表示制御回路１７を通じて第１のデジタル表示部１０に表示させ、検出レベルを「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂと４桁の数字との組合わせにより表示させる（ステップＳ４）。

これにより、制御回路１６は、例えば検出レベルが「１２，３４５［digit］」であると、図１（ａ）に示すように、表示制御回路１７を通じて「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを点灯させると共に、４桁の「２，３４５」を表示制御回路１７を通じて第１のデジタル表示部１０に表示させる。つまり、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂは、本発明の請求項１でいう「（ｎ＋１）桁目を表す識別子」に相当する。尚、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを点灯させる代わりに他の表示灯（例えば「ＲＵＮ」表示灯５ａや「ＡＤＪ」表示灯５ｃ）を点灯させても良く、また、これらの表示灯を点灯させる代わりに点滅させても良い。

（２）５桁の検出レベルを４桁で表示可能となるように検出レベルの範囲を全体的に負側
にシフトさせ、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを検出レベルの範囲が全体的に負側にシ
フトされた旨を表す識別子として表示する方法
次に、「５桁の検出レベルを４桁で表示可能となるように検出レベルの範囲を全体的に負側にシフトさせ、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされた旨を表す識別子として表示する方法」について、図１（ｂ）および図６を参照して説明する。図６は、制御回路１６が行う処理をフローチャートとして示している。制御回路１６は、検出動作を開始すると、この場合は、検出レベルの範囲が「０［digit］」〜「１６，３８４［digit］」であるので、検出レベルの最大値「１６，３８４［digit］」が４桁で表示可能な検出レベルの最大値「９，９９９［digit］」に変換されるように、検出レベルの範囲を全体的に負側にシフトさせ（ステップＳ１１）、増幅回路２１から検出信号が入力される旨を待機する（ステップＳ１２）。

そして、制御回路１６は、増幅回路２１から検出信号が入力されると（ステップＳ１２にて「ＹＥＳ」）、入力された検出信号の検出レベルを負側にシフトさせ（ステップＳ１３）、表示制御回路１７を通じて「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを点灯させると共に、負側にシフトされた検出レベルの４桁の数字を表示制御回路１７を通じて第１のデジタル表示部１０に表示させ、検出レベルを「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂと負側にシフトされた検出レベルの４桁の数字との組合わせにより表示させる（ステップＳ１４）。

これにより、制御回路１６は、例えば検出レベルが「１２，３４５［digit］」であると、図１（ｂ）に示すように、５桁の検出レベル「１２，３４５［digit］」を４桁の検出レベル「５，９６０［digit］」に変換させ、表示制御回路１７を通じて「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを点灯させると共に、５桁から４桁に変換された検出レベル「５，９６０［digit］」を表示制御回路１７を通じて第１のデジタル表示部１０に表示させる。つまり、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂは、本発明の請求項２でいう「検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされた旨を表す識別子」に相当する。尚、この場合も、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂを点灯させる代わりに他の表示灯（例えば「ＲＵＮ」表示灯５ａや「ＡＤＪ」表示灯５ｃ）を点灯させても良く、また、これらの表示灯を点灯させる代わりに点滅させても良い。

以上に説明したように本実施形態によれば、デジタルファイバセンサ１において、検出信号の検出レベルが５桁であると、５桁の検出レベルが、５桁目を表す「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂと４桁の数字との組合わせにより表示されるように構成したので、作業者は、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂが点灯されることにより、検出レベルが５桁である旨を容易に確認することができ、５桁の検出レベルを適切に確認することができ、しかも、この場合、１桁分の７セグメントＬＥＤを追加する必要もないので、第１のデジタル表示部１０や第２のデジタル表示部１１が大型化することを未然に回避することができる。

また、デジタルファイバセンサ１において、５桁の検出レベルが４桁で表示可能となるように検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされ、検出信号の検出レベルが、検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされた旨を表す「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂと４桁の数字との組合わせにより表示されるように構成したので、作業者は、「ＴＥＡＣＨ」表示灯５ｂが点灯されることにより、検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされていることを容易に確認することができ、５桁の検出レベルを適切に確認することができ、しかも、この場合も、１桁分の７セグメントＬＥＤを追加する必要もないので、第１のデジタル表示部１０や第２のデジタル表示部１１が大型化することを未然に回避することができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
検出センサは、デジタルファイバセンサに限らず、他のセンサであっても良い。
複数のデジタルファイバセンサが連結された構成であっても良い。
表示部が１個のデジタル表示部３１のみからなり、図７に示すように、デジタル表示部３１にマイナス表示灯３１ａが設けられ、検出レベルが５桁である場合に、５桁の検出信号の検出レベルが、５桁目を表すマイナス表示灯３１ａと４桁の数字との組合わせにより表示される構成であっても良い。

検出分解能がより大きくなった場合に、例えば「ＴＥＡＣＨ」表示灯のみが点灯されることにより５桁目が「１」であることが表され、「ＲＵＮ」表示灯および「ＴＥＡＣＨ」表示灯の２つの表示灯が点灯されることにより５桁目が「２」であることが表され、「ＲＵＮ」表示灯、「ＴＥＡＣＨ」表示灯および「ＡＤＪ」表示灯の３つの表示灯が点灯されることにより５桁目が「３」であることが表される構成であっても良い。

本発明の一実施形態の検出レベルが表示される態様の一例を示す図 外観斜視図 機能ブロック図 使用形態の一例を示す図 フローチャート 図５相当図 その他の実施形態を示す図

符号の説明

図面中、１はデジタルファイバセンサ（検出センサ）、７は表示部（表示手段）、１７は表示制御回路（表示制御手段）、１９は投光素子（投光手段）、２１は受光素子（検出信号出力手段、受光手段）、２５は被検出物である。

Claims (3)

1. 被検出物の検出状態に応じた検出信号を出力する検出信号出力手段と、
   ｎ（ｎは自然数）桁の７セグメントＬＥＤにより構成された表示手段とを備えた検出センサであって、
   前記検出信号出力手段から出力された検出信号の検出レベルが（ｎ＋１）桁である場合に、（ｎ＋１）桁の検出レベルを、（ｎ＋１）桁目を表す識別子とｎ桁の数字との組合わせにより前記表示手段に表示させる表示制御手段を備えたことを特徴とする検出センサ。
2. 被検出物の検出状態に応じた検出信号を出力する検出信号出力手段と、
   ｎ（ｎは自然数）桁の７セグメントＬＥＤにより構成された表示手段とを備えた検出センサであって、
   （ｎ＋１）桁の検出レベルをｎ桁で表示可能となるように検出レベルの範囲を全体的に負側にシフトさせ、前記検出信号出力手段から出力された検出信号の検出レベルを、検出レベルの範囲が全体的に負側にシフトされた旨を表す識別子と負側にシフトされた検出レベルのｎ桁の数字との組合わせにより前記表示手段に表示させる表示制御手段を備えたことを特徴とする検出センサ。
3. 請求項１または２に記載した検出センサにおいて、
   前記検出信号出力手段は、投光手段から照射された光を受光して受光レベルに応じた検出信号を出力する受光手段により構成されていることを特徴とする検出センサ。
   
   

Images