JP2006284251A - 検出センサ及び液体検出センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出部30が液中にないときの検出信号のレベルを基準レベルL0〔液無し状態〕とし、その基準レベルL0から所定割合だけシフトさせた2つの閾値L1〔液不足状態〕、L2〔液入れ状態〕を設定し、その閾値L1、L2と検出部30から出力される検出信号のレベルとの比較に基づいて液体検出を行う。閾値設定は、予め設定される基準レベルL0から第1シフト割合だけシフトさせて第1閾値L1を設定し、その第1閾値L1の設定における基準レベルL0からのシフト方向と同方向に、第1割合とは異なる第2シフト割合だけ基準レベルL0からシフトさせて第2閾値L2を設定する。
【選択図】図7
Description
被検出対象の検出状態に応じたレベルの検出信号を出力する物理量検出手段と、
作業者による基準設定操作が可能な操作手段と、
前記操作手段にて基準設定操作がなされたときの前記検出信号のレベルを、閾値設定の基準となる基準レベルとして設定する基準設定手段と、
前記基準設定手段にて設定される前記基準レベルから所定割合だけシフトさせたレベルの閾値を設定する閾値設定手段と、
前記物理量検出手段にて出力される前記検出信号のレベルと、前記閾値設定手段で設定された前記閾値と、の比較に基づいて前記被検出対象の検出を行う対象検出手段と、
を備え、
前記閾値設定手段は、
前記基準設定手段で設定される前記基準レベルから第1割合だけシフトさせた第1閾値を設定する第1閾値設定手段と、
前記第1閾値の設定における前記基準レベルからのシフト方向と同方向に、前記第1割合とは異なる第2割合だけ前記基準レベルからシフトさせた第2閾値を設定する第2閾値設定手段と、
を有することを特徴とする。
前記第1閾値設定手段での設定に用いられる前記第1割合を設定変更する第1設定変更手段と、
前記第2閾値設定手段での設定に用いられる前記第2割合を設定変更可能な第2設定変更手段と、
を備えたことを特徴とする。
液体と接する検出面に向けて光を照射する投光手段と、
前記検出面に液体が接していないときに前記検出面にて反射する光を受光する受光手段と、
作業者による基準設定操作が可能な操作手段と、
前記液体が存在しないときに前記操作手段にて基準設定操作がなされたときの前記受光手段での受光量のレベルを、閾値設定の基準となる基準レベルを設定する基準設定手段と、
前記基準設定手段にて設定される前記基準レベルから所定割合だけシフトさせたレベルの閾値を設定する閾値設定手段と、
前記受光手段での受光量レベルと、前記閾値設定手段で設定された前記閾値と、の比較に基づいて前記液体の有無を検出する液体検出手段と、
を備えた液体検出センサにおいて、
前記閾値設定手段は、
前記基準設定手段で設定される前記基準レベルから第1割合だけシフトさせた第1閾値を設定する第1閾値設定手段と、
前記第1閾値の設定における前記基準レベルからのシフト方向と同方向に、前記第1割合とは異なる第2割合だけ前記基準レベルからシフトさせた第2閾値を設定する第2閾値設定手段と、
を有することを特徴とする。
前記第1閾値設定手段での設定に用いられる前記第1割合を設定変更する第1設定変更手段と、
前記第2閾値設定手段での設定に用いられる前記第2割合を設定変更可能な第2設定変更手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記検出手段は、
前記受光手段での受光量レベルが、前記閾値設定手段にて設定される第1閾値及び第2閾値のうち小さいほうの閾値を上回った状態から下回った状態に変化した場合に液体有りと判断し、
前記受光手段での受光量レベルが、前記閾値設定手段にて設定される前記第1閾値及び前記第2閾値のうち、大きい方の閾値を下回った状態から上回った状態に変化した場合に液体なしと判断することを特徴とする。
前記検出面は、
前記投光手段からの光を直交方向へ反射可能な第1反射面と、
前記第1反射面と対面して配置され、前記第1反射面からの反射光を直交方向へ反射させる第2反射面と、
を有してなり、
前記受光手段は、前記第2反射面からの反射光を受光し得る位置に配置されていることを特徴とする。
請求項1の構成では、基準設定操作がなされたときのある状態を基準として2つの閾値を容易に設定できることとなる。さらに、基準レベルから同じ方向にシフトさせて2つの閾値を設定しているため、2つの基準レベルに基づいてそれぞれ閾値を設定する構成と比較して閾値設定がより容易となる。また、ある中間レベルを基準としてそれより大きい閾値と小さい閾値とを設定する構成も考えられるが、このような構成では、中間レベルを発生させにくい環境下では閾値設定が難しくなってしまう。これに対し、請求項1の構成では、2つの閾値両方よりも大きい、或いは2つの閾値両方よりも小さいレベルを基準レベルとしているため、基準レベルを取得するための環境を作りやすく、容易でかつ安定した閾値設定が可能となる。
請求項2の構成によれば、第1閾値を設定する上での第1割合と、第2閾値を設定する上での第2割合とをそれぞれ個別に設定変更できるため、それぞれの閾値を精度高く調整できることとなる。
請求項3の構成では、基準設定操作がなされたときのある状態を基準として2つの閾値を容易に設定できることとなる。さらに、基準レベルから同じ方向にシフトさせて2つの閾値を設定しているため、2つの基準レベルに基づいてそれぞれ閾値を設定する構成と比較して閾値設定がより容易となる。また、このような液体検出センサでは、液体が存在しているときのレベルと、液体が存在していないときのレベルの間の中間レベルを発生させにくく、中間レベルに基づいて2つの閾値設定を行うことは難しいが、本発明では、液体が存在しないレベルを基準レベルとしているため、基準レベルを容易にかつ安定して取得しやすく、また、安全度も高い構成となる。
請求項4の構成では、第1閾値を設定する上での第1割合と、第2閾値を設定する上での第2割合とをそれぞれ個別に設定変更できるため、それぞれの閾値を精度高く調整できることとなる。即ち、液体検出センサでは、気泡や液溜りの影響が大きく、これらを考慮した柔軟な閾値設定が要求されるが、請求項4の構成では、このような気泡や液溜りの影響を考慮して検出精度を所望に変更でき、利便性の高い構成となる。
請求項5の構成では、液体有りと検出された場合、気泡などによって検出レベルが変動しても液体なしと誤判断されにくく、また、液体無しと検出された場合に、液滴などが一時的に付着しても液体有りと誤判断されにくくなる。
請求項6の構成によれば、投光手段と受光手段とを同軸状に配置できるため、横方向に嵩張らず、小型化を図りやすい構成となる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
1.全体構成
図1は、本発明を適用した液体検出センサ1のハードウエア上の構成を示した図である。液体検出センサ1は特許請求の範囲でいう検出センサに相当する。同図に示すように、投光素子11(投光素子11及び後述するケーブル31が投光手段に相当する)及び受光素子12(受光素子12及び後述するケーブル32が受光手段に相当する)を備えた投受光回路13とCPU14とを備え、CPU14からの信号に基づき投光素子11が駆動される。そして、被検出対象の有無により変化する受光素子12での受光量レベルと、後述する「ティーチングモード」で設定された閾値との比較に基づいて、被検出対象(ここでは液体)の存在がCPU14において検出される。CPU14からの検出信号は出力回路15に与えられ、これにて出力ライン15a,15b間を受光素子12への入光時又は非入光時にオンするようになっている。そして、本実施形態では、このように構成される液体検出センサ1において、被検出対象が存在しないときの受光量レベル(基準レベル)をサンプリングし、この基準レベルに基づいて閾値設定を行うように構成されている。閾値設定の具体例については後述する。なお、CPU14は、特許請求の範囲でいう基準設定手段、閾値設定手段、第1閾値設定手段、第2閾値設定手段、対象検出手段、液体検出手段、第1設定変更手段、第2設定変更手段に相当する。また、受光素子12と投受光回路13とが物理量検出手段に相当する。
次に、検出部30について説明する。
図5は、検出部30の構成を概念的に説明する説明図であり、図6は、この検出部30を用いて液体の検出を行う状態を説明する説明図である。
検出部30には、投光素子11と連通し光を通すように構成されるファイバケーブル(以下、単にケーブル31ともいう)と、受光素子12と連通し光を通すように構成されるファイバケーブル32(以下、単にケーブル32ともいう)とが設けられており、ケーブル31により、投光素子11からの光を液体と接するべき検出面に向けて照射する構成をなしている。本実施形態では、投光性材料からなる外壁部34が設けられており、その外壁部34の外面が検出面とされている。
次に、本実施形態の作用をCPU14にて実行されるプログラムのフローチャート(図3及び図4)を参照しつつ説明する。
本実施形態の液体検出センサ1には、例えば、1.通常の検出を行う「検出モード」と、2.閾値の設定を行う「ティーチングモード」と、3.閾値のシフト割合を設定する「シフト割合設定モード(第1シフト割合設定モード、第2シフト割合設定モード)」の3つのモードがある。これらはモードキー22を押す毎に、それらに対応する文字が順次にLCD20に表示される。
まず、閾値設定の概要について説明する。本実施形態に係る構成では、作業者による基準設定操作が可能なジョグスイッチ16(図2)が設けられており、液体が存在しないとき(図7の状態1参照)に、ジョグスイッチ16にて基準設定操作がなされたときの受光素子12での受光量レベルを、閾値設定の基準となる基準レベルL0として設定する。そして、この設定される基準レベルL0から所定割合だけシフトさせたレベルの2つの閾値L1、L2を設定し、受光素子12での受光量レベルと、設定された閾値L1、L2との比較に基づいて液体の有無を検出する構成となっている。
次にシフト割合の設定について説明する。
本実施形態に係る液体検出センサ1においては、基準レベルからのシフト割合を変更すべき場合が想定される。そこで、本実施形態では、第1閾値L1の設定に用いられる第1シフト割合X1と、第2閾値L2の設定に用いられる第2シフト割合X2とをそれぞれ設定変更できるようにしている。
次に、検出動作について説明する。
検出動作は、モードキー22(図2)の押圧により、「検出モード」に対応する文字がLCD20に表示された状態でジョグスイッチ16が押圧操作されることにより実行される。この動作では、受光素子12での受光量レベルと、現在設定されている第1閾値L1、第2閾値L2とを比較することにより行うようになっている。
本発明は、実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
11…投光素子(投光手段)
12…受光素子(物理量検出手段、受光手段)
13…投受光回路(物理量検出手段)
14…CPU(基準設定手段、閾値設定手段、第1閾値設定手段、第2閾値設定手段、対象検出手段、液体検出手段、第1設定変更手段、第2設定変更手段)
16…ジョグスイッチ(操作手段)
22…モードキー(操作手段)
31…ファイバケーブル(投光手段)
32…ファイバケーブル(受光手段)
35…第1反射面(検出面)
36…第2反射面(検出面)
L0…基準レベル
L1…第1閾値
L2…第2閾値
Claims (6)
- 被検出対象の検出状態に応じたレベルの検出信号を出力する物理量検出手段と、
作業者による基準設定操作が可能な操作手段と、
前記操作手段にて基準設定操作がなされたときの前記検出信号のレベルを、閾値設定の基準となる基準レベルとして設定する基準設定手段と、
前記基準設定手段にて設定される前記基準レベルから所定割合だけシフトさせたレベルの閾値を設定する閾値設定手段と、
前記物理量検出手段にて出力される前記検出信号のレベルと、前記閾値設定手段で設定された前記閾値と、の比較に基づいて前記被検出対象の検出を行う対象検出手段と、
を備え、
前記閾値設定手段は、
前記基準設定手段で設定される前記基準レベルから第1割合だけシフトさせた第1閾値を設定する第1閾値設定手段と、
前記第1閾値の設定における前記基準レベルからのシフト方向と同方向に、前記第1割合とは異なる第2割合だけ前記基準レベルからシフトさせた第2閾値を設定する第2閾値設定手段と、
を有することを特徴とする検出センサ。 - 前記第1閾値設定手段での設定に用いられる前記第1割合を設定変更する第1設定変更手段と、
前記第2閾値設定手段での設定に用いられる前記第2割合を設定変更可能な第2設定変更手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の検出センサ。 - 液体と接する検出面に向けて光を照射する投光手段と、
前記検出面に液体が接していないときに前記検出面にて反射する光を受光する受光手段と、
作業者による基準設定操作が可能な操作手段と、
前記液体が存在しないときに前記操作手段にて基準設定操作がなされたときの前記受光手段での受光量のレベルを、閾値設定の基準となる基準レベルを設定する基準設定手段と、
前記基準設定手段にて設定される前記基準レベルから所定割合だけシフトさせたレベルの閾値を設定する閾値設定手段と、
前記受光手段での受光量レベルと、前記閾値設定手段で設定された前記閾値と、の比較に基づいて前記液体の有無を検出する液体検出手段と、
を備えた液体検出センサにおいて、
前記閾値設定手段は、
前記基準設定手段で設定される前記基準レベルから第1割合だけシフトさせた第1閾値を設定する第1閾値設定手段と、
前記第1閾値の設定における前記基準レベルからのシフト方向と同方向に、前記第1割合とは異なる第2割合だけ前記基準レベルからシフトさせた第2閾値を設定する第2閾値設定手段と、
を有することを特徴とする液体検出センサ。 - 前記第1閾値設定手段での設定に用いられる前記第1割合を設定変更する第1設定変更手段と、
前記第2閾値設定手段での設定に用いられる前記第2割合を設定変更可能な第2設定変更手段と、
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の液体検出センサ。 - 前記検出手段は、
前記受光手段での受光量レベルが、前記閾値設定手段にて設定される第1閾値及び第2閾値のうち小さいほうの閾値を上回った状態から下回った状態に変化した場合に液体有りと判断し、
前記受光手段での受光量レベルが、前記閾値設定手段にて設定される前記第1閾値及び前記第2閾値のうち、大きい方の閾値を下回った状態から上回った状態に変化した場合に液体なしと判断することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の液体検出センサ。 - 前記検出面は、
前記投光手段からの光を直交方向へ反射可能な第1反射面と、
前記第1反射面と対面して配置され、前記第1反射面からの反射光を直交方向へ反射させる第2反射面と、
を有してなり、
前記受光手段は、前記第2反射面からの反射光を受光し得る位置に配置されていることを特徴とする請求項3ないし請求項5のいずれかに記載の液体検出センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005101858A JP2006284251A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 検出センサ及び液体検出センサ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=37406344
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005101858A Pending JP2006284251A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 検出センサ及び液体検出センサ |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010159986A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Yamatake Corp | 光電センサ装置 |
JP2014190715A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Yokogawa Electric Corp | 伝送器 |
JP7456971B2 (ja) | 2021-04-22 | 2024-03-27 | 双葉電子工業株式会社 | 稼働判定装置、設定方法、プログラム |
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JP2003035587A (ja) * | 2001-07-24 | 2003-02-07 | Toshiba Mach Co Ltd | 液体の状態の検出装置 |
JP2005024314A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Sunx Ltd | 検出センサおよび基板検出装置 |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005101858A patent/JP2006284251A/ja active Pending
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