JP2009124666A - 光電センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、投光器と受光器の間隔が固定又は変化する場合、受光量レベルデータを経時的に監視し、受光量レベルデータが検出可能範囲に入るように信号の利得を調整する光電センサと当該光電センサによって構成される光電センサシステムに関する。
【選択図】図1
Description
複数個の投光素子を並べた投光器と、複数個の投光素子と同数の受光素子を並べた受光器をそれぞれ対向させ、投光器と受光器の間の遮光状態を判別する多光軸光電センサが記載されている。この多光軸光電センサは、受光レベルにしきい値を設定して遮光状態を判別する。また、それぞれの投光素子を順に発光させる発光制御手段を有しており、
それぞれの投光素子の発光動作に同期し、当該発光素子に対向する受光素子の受光量を順に取り込み、当該受光量の取込みが一巡する間の受光量の最小値を検出する。
対向する複数の投光素子と複数の受光素子が順に投光・受光を行い、発光タイミングに合わせ受光する投光素子の投光の有効化をする多光軸光電センサが記載されている。また、その受光素子に対向投光素子の時期に有効化を行う検査タイミング制御手段や、回路異常検出手段や、外乱光異常検出手段を備えた多光軸光電センサが記載されている。
向き合う対をなす投光器と、受光器とが、それぞれの投光器が発光動作する投光制御手段と、それぞれの投光素子の発光動作タイミングに合わせ受光素子が受光動作する受光制御手段と、投光器の発光動作信号を生成する信号生成手段とを有し、受光素子が外乱光を受光したとき、投光器の発光動作の周期を変更するようにした多光軸光電センサが記載されている。
多光軸光電センサ、投光装置、投光素子ユニット、投光制御ユニット、受光装置、受光素子ユニット、受光制御ユニット、及び、投受光素子の駆動数の設定方法が記載されている。
複数の各投光素子に対向する複数の受光素子と、その投光素子群を順に点灯させて投光スキャン動作を所定の周期で繰り返す投光制御手段と、その各々の受光素子からの受光信号を、投光素子の点灯タイミングに一致させて検出し、遮光状態を検出する遮光検出手段と、干渉光の存在を検出する干渉光検出手段を有していることが記載されている。
投光器と対をなす受光器とを有する多光軸光電センサで、同期用投光素子駆動手段とを備えおり、同期用受光素子と、この同期用受光素子の出力で前記同期信号を検出する手段と、同期信号に基づいて各検出用投光素子を順に駆動する検出用投光素子駆動手段とを有することが記載されている。さらに、同期信号に基づいて受光器における各検出用受光素子からの受光信号を順次有効化する制御手段によって受光状態判定手段を備えた多光軸光電センサが記載されている。
特許文献5には、所定の周期で繰り返す投光制御手段と、点灯タイミングに一致させて検出し、遮光状態を検出する遮光検出手段と、干渉光の存在を検出する干渉光検出手段を有していることが記載されているが、これもまた、前例と同じく長周期の外乱光に対しての対策とはならない欠点がある。
従来例においては、システム全体を低コスト化や、多数センサを用いるときの配線の低減を行う所謂省配線化によって配線コスト低減や小型化において難点があった。
また、光の干渉や検出信号の信頼性についても、一定の工夫や改善がなされてはいるがいずれもシステムのコスト上昇し、また信頼性における性能面での欠点もあった。
更に多数配線を省略することによって、配線スペースを低減することによる小型化を実現するものであり、また、故障時の保守作業を容易にし、また同時に当該光電センサのコストを下げ、従来の設備原価より原価低減を果たすことを目的とする。
センサ部(9)に投光部(39)と前記投光部(39)からの投光信号を受光する受光部(40)を具備し、
センサコントロール部(8)に前記投光部(39)を駆動する検出投光駆動回路(23)と、定電流回路(22)および輝度調整回路(21)と、前記受光部(40)から得るアナログ受光信号の利得を調整する利得調整回路(34)と、前記アナログ受光信号をデジタル信号レベルデータに変換するA/D変換器(アナログデジタルコンバータ)(32)と、時系列で取込んだ複数の前記デジタル信号データを記憶保持するRAM(45)(記憶素子)と、記憶された前記デジタル信号データを使用し、
データの演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすMPU(マイクロプロセッサユニット)(20)を有することが記載されている。
前記受光部(40)は、投光部(39)の非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして前記各々RAM(45)に記憶保持する。
予め設定した閾値と、各々の前記検出量データを比較し、
前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
そして、センサコントロール部(8)に、前記投光部(39)を駆動する検出投光駆動回路(23)と、定電流回路(22)および輝度調整回路(21)と、前記受光部(40)から得るアナログ受光信号の利得を調整する利得調整回路(34)と、前記アナログ受光信号をデジタル信号レベルデータに変換するA/D変換器(アナログデジタルコンバータ)(32)と、時系列で取込んだ複数の前記デジタル信号データを記憶保持するRAM(45)(記憶素子)と、
記憶された前記デジタル信号データを使用し、データの演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすMPU(マイクロプロセッサユニット)(20)を有することが記載されている。
前記複数の受光器(19)は、対をなす前記複数の投光器(18)のそれぞれの非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
共通の前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして各々RAM(45)に記憶保持することが、記載されている
予め設定した閾値と、各々の前記検出量データを比較し、
各々の前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
単一受光器(19)又は複数の受光器(19)を一群とする複数の受光部(40)の複数の受光信号を同期クロックに同期したタイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、マルチプレクサにより時分割し、共通のA/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時及び当該投光時の受光信号レベルデータとして各々のRAM(45)に記憶保持すること
を特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
制御部(1)と親局(4)の間で、並列信号である監視信号(135)と制御信号(136)を授受し、
前記親局(4)と単一又は、複数の子局(10)との間では、直列信号として伝送線(DP信号線5、DN信号線6)を介して伝送し、
前記子局は、子局入出力部(7)と、センサコントロール部(8)と、センサ部(9)から構成されていることが記載されている
それぞれ同期伝送クロックに同期した伝送タイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、前記複数の受光器(19)は、対をなす前記複数の投光器(18)のそれぞれの非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
共通の前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして各々の前記RAM(45)に記憶保持することが記載されている。
予め設定した閾値と、各々の前記検出量データを比較し、
各々の前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
伝送データ信号に回路用供給電源の電力を重畳することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
投光部(39)と受光部(40)の間隔が変化しながらセンサ領域の被検出体(11)を検出する場合において、受光量レベルデータを常に記憶し、経時的に受光量レベルデータの変化を比較し、自動的に感度調節を行うことを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
子局内に複数の投光器(18)又は複数の受光器(19)を一群として構成する光電センサであり、
各々の一群の最終タイミング移動信号を複数の投光器群又は複数の受光器群の群間の移動タイミング信号として直列接続し、
最終の受光器群の終了信号線に受光器群の終了信号と当該全受光信号を重畳することにより、子局内の信号線を低減するとともに、対をなす投光器群と受光器群を自由に増減できることを特徴とする前記子局ターミナルが記載されている。
子局内に複数の投光器(18)又は複数の受光器(19)を一群として構成する光電センサであり、
各々の一群の最終タイミング移動信号を複数の投光器群又は複数の受光器群の群間の移動タイミング信号として直列接続し、
最終の投光器群の終了信号又は受光器群の終了信号と、子局内の信号線を低減するとともに、対をなす投光器群と受光器群を自由に増減できることを特徴とする前記子局ターミナルが記載されている。
前記子局子局入出力部(7)と、センサコントロール部(8)と、センサ部(9)から構成されていることが記載されている。
そして、センサコントロール部(8)は、子局入出力部(7)とセンサ部(9)の間にあり、センサ部(9)の投光駆動回路と、センサ部(9)の受光信号である複数のアナログ信号をデジタル信号データに変換するA/D変換器(アナログデジタルコンバータ)(32)と、前記複数のデジタル信号データを記憶保持するRAM(45)(記憶素子)と、複数の記憶データの演算処理や検出状態を判断する機能を果たすMPU(マイクロプロセッサユニット)(20)を有することが記載されている。
そして、前記受光部(40)は、投光部(39)の非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
共通の前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして各々の前記RAM(45)に記憶保持し、
前記投光時の状態の当該受光信号レベルデータから前記非投光時の状態の当該受光信号レベルデータの差分データを検出量データとして前記RAM(45)に各々記憶保持することが記載されている。
各々の前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
同一子局内に投光部(39)と受光部(40)を持つ光電センサシステムにであり、
複数の前記子局を共通の伝送線(DP信号線5、DN信号線6)に並列接続し、
それぞれの前記子局の被検出体(11)の検出状態を親局(4)に伝送し、
親局(4)から制御部(1)にそれぞれの前記子局の被検出体(11)の検出状態送出することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
単一の子局内に投光部(39)のみを持つ投光子局(16)と、
前記投光子局(16)と対をなす単一の子局内に受光部(40)のみを持つ受光子局(17)の子局アドレスをそれぞれ同一アドレスに設定することにより、前記投光子局(16)と受光子局(17)の間の被検出体(11)の検出状態を親局(4)に伝送し、
前記投光子局(16)と受光子局(17)の間の被検出体(11)の有無を検出することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
複数の子局内に投光部(39)のみを持つ投光子局(16)と、前記複数の投光子局(16)とそれぞれ対をなす複数の子局内に受光部(40)のみを持つ受光子局(17)の子局アドレスをそれぞれ同一アドレスに設定することにより、
それぞれ対をなす前記複数の投光子局(16)と前記複数の受光子局(17)の間の被検出体(11)の検出状態を親局(4)に伝送し、被検出体(11)の有無を検出することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
また、予め設定した閾値と各々の前記検出量データを比較し、前記検出量データの変化をもって各々の被検出体の有無を検出する。このようにして、被検出体の有無を正確に判定することができる。
単一受光器又は複数の受光器を一群とする複数の受光部の複数の受光信号を同期クロックに同期したタイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、マルチプレクサにより時分割し、共通のA/D変換器を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時及び当該投光時の受光信号レベルデータとして各々のRAMに記憶保持することができる。
また、更に、本発明によれば、請求項1から5において、
投光部と受光部の間隔が変化しながらセンサ領域の被検出体を検出する場合において、受光量レベルデータを常に記憶し、経時的に受光量レベルデータの変化を比較し、自動的に利得調整を行い、感度調節を行うことができる。
投光部と受光部の間隔が変化しながらセンサ領域の被検出体を検出する場合において、受光量レベルデータを常に記憶し、経時的に受光量レベルデータの変化を比較し、自動的に利得調整を行い、感度調節を行うことができる。
子局内に複数の投光器又は複数の受光器を一群として光電センサを構成している。そこで、各々の一群の最終タイミング移動信号を複数の投光器群又は複数の受光器群の群間の移動タイミング信号として直列接続し、最終の受光器群の終了信号線に受光器群の終了信号と当該全受光信号を重畳することにより、子局10内の信号線を低減するとともに、対をなす投光器群と受光器群を自由に増減できることができる。
子局10内に複数の投光器又は複数の受光器を一群として構成する光電センサであり、
各々の一群の最終タイミング移動信号を複数の投光器群又は複数の受光器群の群間の移動タイミング信号として直列接続し、最終の投光器群の終了信号又は受光器群の終了信号と、子局10内の信号線を低減するとともに、対をなす投光器群と受光器群を自由に増減できることができる。
同一子局内に投光部と受光部を持つ光電センサシステムとすることができる。
この場合、複数の前記子局10を共通の伝送線(DP信号線5、DN信号線6)に並列接続し、それぞれの前記子局10の被検出体の検出状態を親局に伝送し、親局から制御部にそれぞれの前記子局10の被検出体の検出状態送出することができる。
単一の子局10内に投光部のみを持つ投光子局16と、前記投光子局16と対をなす単一の子局内に受光部40のみを持つ受光子局17の子局アドレスをそれぞれ同一アドレスに設定することにより、前記投光子局16と受光子局17の間の被検出体の検出状態を親局に伝送し、
前記投光子局16と受光用子局17の間の被検出体11の有無を検出することができる。
請求項11において、複数の子局10内に投光部のみを持つ投光子局16と、前記複数の投光子局16とそれぞれ対をなす複数の子局10内に受光部のみを持つ受光子局17の子局アドレスを
それぞれ同一アドレスに設定することにより、それぞれ対をなす前記複数の投光子局16と前記複数の受光用子局17の間の被検出体1の検出状態を親局に伝送し、被検出体の有無を検出することができる。
時系列で取込んだ複数の前記デジタル信号データをRAMに記憶保持している。そして、記憶された前記デジタル信号データを使用し、MPUによるデータの演算処理により、検出状態を正確に判断できる。
すなわち、低い信号レベルデータに含まれるノイズや、環境から来る周辺の光量データを差分データとして取り除き、高い信号レベルデータの変動のみにより被検出体の有無を検出することで、ノイズ影響を従来法より低減し、繰り返しデータ収集などを行なわずに正確な被検出体の有無を検出することが出来る。
従って、従来法に比較し、簡単な回路により、また、簡単なプログラムにより、回路やシステムの単価の抑えることが出来る効果がある。
また、本発明によれば、伝送データ信号に回路用供給電源の電力を重畳することできるため、2本の伝送線(DP信号線5、DN信号線6)に複数の子局1を並列接続するだけでよく、配線を減ずる所謂省配線の実現ができるため、従来法よりシステムコストの低減や、工期短縮や小型化を実現することができる。
図1に本発明におけるセンサシステムの機能ブロック図を示す。
制御部1は、当該センサシステムにおける上位システムコンピュータであり、シーケンスコントローラやパソコンなどで、システム全体の情報の管理システムである。制御部1は、入力ユニット2と出力ユニット3を入力出力インタフェイスとして具備し、当該システムの親局4を経由してDP信号線5とDN信号線6から子局10の入出力情報を授受する。親局4は、子局10との間で用いられる直列伝送信号を並列信号に変換し、制御部1に受け渡す。子局10は、DP信号線5とDN信号線6との信号を授受する子局入出力部7を、センサコントロール部8とセンサ部9から構成されている。
図1において、光電センサシステムの親局と子局10の間の配線は、2本の伝送線(DP信号線5、DN信号線6)に並列接続で簡単に複数の子局10を接続できる。
制御部1と親局4及び伝送線(DP信号線5、DN信号線6)を介して子局10との接続や構成及び作用は図1と同様であるが、子局10として投光子局16と受光子局17が図1と異なる。すなわち図2の投光子局16は、投光器18の有する投光部のみを有する子局であり、また、受光子局17は、受光器19の有する受光部のみを有する子局である。
投光子局16と受光子局17は、それぞれ親局との通信制御を果たす子局入出力部7と投光信号制御または受光信号制御するセンサコントロール部8とを有する。
従って、大型の物件や部品、車、人、動物などの被検出体の検出に有効である。また、その場合において、当該子局は、投光子局16と受光子局17の子局アドレスを同一に設定すれば、一対一対応させることができるため、両子局間を別途信号線で接続し、同期を取る必要がなく、省配線効果が得られる、一方、両子局の間隔が変動する場合にあっては、受光部に一定レベルの受光信号を得るために、自動輝度調整を行なったり、自動感度調整が容易に行なえる利点がある。
図において、制御部1と子局10は、伝送線(DP信号線5、DN信号線6)を介することなく、直接子局入出力部7と
パラレル信号を授受する。すなわち、制御部1の入力ユニット2は、センサコントロール部8から制御部1の入力信号として子局入出力部7からパラレル信号である監視信号135を受け取る。また、制御部1の出力ユニット3は、センサコントロール部8に対し、制御部1の出力信号を子局入出力部7へパラレル信号である制御信号136を送出する。図1又は図2と同じく、子局入出力部7は、センサコントロール部8を介してセンサ部9の投光器18を有する投光部と受光器19を有する受光部に接続している。
当該システムでは、子局と制御部1の間隔が比較的短い場合、高速で子局10からパラレル信号を授受することが可能である。
親局4は、制御部1の入力ユニット2へ子局10から受けた直列信号を直列・並列変換し、制御入力信号135として送出する入力データ部120と、制御部1の出力ユニット3から制御出力信号136として受けた並列信号を並列・直列変換し信号を取込む出力データ部121とタイミング発生手段124、制御データ発生手段125、親局出力部126を構成する。タイミング発生手段124は、水晶発振回路122からクロック信号の基本信号を得てクロック信号を生成し、このクロック信号にスタート信号とエンド信号を加えて制御信号の基本信号を生成する。(図示せず)
このように、親局4は制御部1と子局10の間にあって、子局情報を受け、制御部に信号を受渡し、また、制御部から制御信号を得て、子局10に制御信号を受け渡す役割を果たしている。
図5は、複数の透過型センサターミナルを使用し、大型部品のセンシングを行う子局カスケード入出力部の模式図を示す。パイプ12をパイプラック継手13にて次々接続し、立体空間を跨いで投光部39と受光部40をパイプにとりつけ、その間に入る大型物品や、不定形物品の存在を感知することができる。
また、センサ部9の受光部40の間は、図7のBで示す電源供給線Vcc(5V)35とDN(0V)36とCP信号28と、タイミングデータ信号であるTD信号29と、DEND37の5本の線の接続によって行なっている。
センサコントロール部8において、センサ部9に向け、投光又は受光の基本信号となるCK信号43をMPU20から送出する。
制御部1と親局4は、並列信号で双方の信号を授受し、親局4と子局10の間は、DP信号線5とDN信号線6を介して直列信号で授受する。子局10は、前記DP信号線5とDN信号線6と子局入出力部7を介してセンサコントロール部8を経由し、センサ部9の検出信号に基づく被検出体の有無情報を子局入出力部7から伝送線(DP信号線5、DN信号線6)との間で信号を授受する。
図8の割込み型の領域センサシステムの構成は、複数の投光器18を備える投光部39と複数の受光器19を備える受光部40の間隔が比較的近い場合の応用に有効である。
ここで、センサコントロール部8と子局入出力部7は、図7に示す通りである。すなわち、子局入出力部7とセンサコントロール部8を投光器18と受光器19が共有するため、子局10の簡素化、低コスト化ができる。
すなわち、自動輝度調整や利得調整機能により、間隔が離れた場合の輝度や感度調整で、間隔の距離の影響や、間隔の変動による輝度、利得の調整の必要性が、確保できる。
複数の投光器18を持つ投光部39とさらに複数の投光器18を持つ投光部39の間をCP信号28と、LEND信号27と、タイミングデータ信号であるTD信号29と、電源供給線Vcc(5V)35とDN(0V)36の5本の線でカスケード接続することにより、検出領域の広い光電センサシステムの投光子局16を構成することができる。
図12に、本発明における投光部と受光部の機能ブロック配線図を示す。
図12において、投光部39は、図7のセンサコントロール部8と、接続部Aで示すCP信号28と、LEND信号27と、タイミングデータ信号であるTD信号29と、電源供給線Vcc(5V)35とDN(0V)36の5本の線によって接続している。
タイミングデータ信号であるTD信号29をトリガーとして、CP信号28のクロックパルス入力によって、カスケード接続されたフリップフロップの出力それぞれ接続された投光器であるLED1からLED25が順次投光する。
一方、受光部40は、前記投光器であるLED1からLED25から発せられた投光信号に一対一対応の受光器フォトトランジスタ14を備えており、CP信号28のクロックパルス入力を受け、タイミングデータ信号であるTD信号29をトリガーとして、順次作動するフリップフロップの出力タイミングで、それぞれPTR−1からPTR−25によって、投光信号を受光する。受光部40においても、TDout信号38が破線の如くDEND信号37に折り返すことによって、受光信号の終了信号としてセンサコントロール部8に戻され、一連の受光動作が完了となる。
投光部39と受光部40のTDout信号38を破線の如くDEND信号37に折り返さず、複数の対をなす投光部39と受光部40を接続すれば、多段の投光部39と受光部40を構成することができる。
図の最上部が、クロックより長いインターバルのスタートパルス信号と投光器又は受光器の数に相当するクロックパルスで構成されているCP信号28である。
続く段のTD信号29は、投光又は受光を起動するタイミングデータ信号である。
TD信号29でシフトレジスタが起動され、Shift Reg. Q1信号を生成する。このShift Reg. Q1信号とともにフリップフロップQ1から出力されるLED1を作動させるパルスが生成され、LED1の投光器が投光する。
受光信号を含むDEND信号37の拡大したものが次段に示す。
ここでは、受光信号レベルをそれぞれ順次摸式的に表している。スタート信号後、初段の受光器の受光信号レベルが非投光期間であるが、0Vレベルから受光信号が上昇し、受光器周辺の光を拾い、オフセット電圧Vof1となる。
被検出体の有無のレベルは、当該アナログ検出レベル信号をA/D変換器32にて、デジタル信号レベルに変換し、一旦RAMに記憶したのちオフセット信号レベルを投光時の検出レベル信号を同じく一旦RAMに記憶したのち演算処理し、被検出体の有無を閾値に比較し、判断する。
図の最下段のENB信号は、A/D変換器32に対してMPU20が信号変換を指示するイネーブル信号である。
記憶部のROM領域であるROM44には、被検出体の有無を判断するあるいは、検出の判断基準となる閾値を演算するプログラムPRM1や、初期の閾値Vthを記憶保持している。
記憶部のRAM領域であるRAM45には、各受光器によって受光した受光信号レベルがA/D変換器32によってデジタル信号レベルデータとしてそれぞれチャネル毎に記憶している。また、非投光時の信号レベルのオフセット信号レベルVofnと投光時の受光信号レベルデータVsnとともに、受光信号レベルデータVsnからオフセット信号レベルVofnを差引きした結果である差分データVndを記憶している。
MPU20は、図15、図16のフローチャート図に従って信号の生成や演算処理、データの保存や閾値と信号レベルデータの比較判断を行なう。
プログラムがスタートし、検出パルスの5倍以上のインターバルを持つスタートビットを生成する。続いてTD信号29を生成する(ステップS1)。続いてオフセット信号Vof1の入力をチェックする(ステップS3)。受光チャネル1のためのCP信号を出力をONするとともに、非投光時のチャネル1のオフセット信号Vof1の入力データをRAM領域にデータを格納する(ステップS4)。
次に、受光チャネル2の非投光時のオフセット信号Vof2の入力をチェックする(ステップS6)。次に、受光チャネル2のCP信号出力をONにするとともに、非投光時のチャネル2のオフセット信号Vof1の入力データをRAMのDATA領域へ格納する(ステップS7)。受光チャネル2の投光時検出信号であるVs2信号の入力チェックを行なう(ステップS8)。
次に、受光チャネル2のCP信号出力をOFFにするとともに、投光時検出信号であるVs2信号をRAMのDATA領域に格納する(ステンプS9)。
次に、受光チャネル25のCP信号出力をOFFにするとともに、投光時検出信号であるVs25信号をRAMのDATA領域に格納する(ステップS13)。
先ず、受光チャネル1の投光時検出信号であるVs2信号と、受光チャネル1の非投光時のオフセット信号Vof2を抽出する(ステップS14)。
次に、受光チャネル1の投光時検出信号であるVs1信号データから受光チャネル1の非投光時のオフセット信号Vof1データを差引き、差分データV1dをRAMのDATA領域へ格納する(ステップS15)。
次に、受光チャネル25の投光時検出信号であるVs25信号データから受光チャネル25の非投光時のオフセット信号Vof25データを差引き、差分データV25dをRAMのDATA領域へ格納する(ステップS19)。
先ず、カウンタN=1を設定する(ステップS20)。チャネル1から順次被検出体の有無判定を行なう(ステップS21)。Vndが閾値Vthより大きいかを判定する(ステップS22)。もし、Vndが閾値Vthより大きい場合は、OUTn=1とする(ステップS23)。もし、Vndが閾値Vthより小さい場合、OUTn=0とする(ステップS24)。カウンタNをインクリメントする(ステップS25)。N=25となるまで前記判定を続ける(ステップS26)。
4 親局 5 DP信号線 6 DN信号線
7 子局入出力部 8 センサコントロール部
9 センサ部 10 子局 11 被検出体
12 パイプラック用パイプ 13 パイプラック用継ぎ手
14 フォトトランジスタ 15 投光信号 16 投光子局
17 受光子局 18 投光器 19 受光器
20 MPU 21 輝度調整回路 22 定電流回路
23 検出投光駆動回路 24 子局アドレス設定手段
25 OUT信号 26 DOUTA信号 27 LEND信号
28 CP信号 29 TD信号 30 ENB信号
32 A/D変換器 33 AIN信号
34 利得調整回路 35 Vcc(5V) 36 DN(0V)
37 DEND信号 38 TDout信号 39 投光部
40 受光部 41 可動ラック 42 車輪
43 CK信号 44 ROM 45 RAM
120 入力データ部 121 出力データ部
122 水晶発信回路 123 親局アドレス設定手段
124 タイミング発生手段 125 制御データ発生手段
126 親局出力部 128 ラインドライバ
129 伝送ブリーダ電流回路 130 監視データ抽出手段
131 監視信号検出手段 132 親局入力部
133 DP親局伝送信号端子 134 DN親局伝送信号端子
135 監視信号 136 制御信号
Claims (12)
- センサ部(9)に投光部(39)と前記投光部(39)からの投光信号を受光する受光部(40)を具備し、
センサコントロール部(8)に前記投光部(39)を駆動する検出投光駆動回路(23)と、
定電流回路(22)および輝度調整回路(21)と、前記受光部(40)から得るアナログ受光信号の利得を調整する利得調整回路(34)と、前記アナログ受光信号をデジタル信号レベルデータに変換するA/D変換器(アナログデジタルコンバータ)(32)と、時系列で取込んだ複数の前記デジタル信号データを記憶保持するRAM(45)(記憶素子)と、記憶された前記デジタル信号データを使用し、
データの演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすMPU(マイクロプロセッサユニット)(20)を有し、
前記MPU(20)に接続された検出投光駆動回路(23)と前記投光部(39)の投光信号と、前記受光部(40)の受光信号は、同期クロックに同期したタイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、
前記受光部(40)は、投光部(39)の非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして前記各々RAM(45)に記憶保持し、
前記投光時の状態の当該受光信号レベルデータから前記非投光時の状態の受光信号レベルデータの差分データを検出量データとして前記RAM(45)に各々記憶保持し、
予め設定した閾値と、各々の前記検出量データを比較し、
前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - センサ部(9)の投光部(39)に複数の投光器(18)と、前記投光部(39)のからの投光信号を受光する受光部(40)の前記複数の投光器(18)と対をなす複数の受光器(19)を具備し、
センサコントロール部(8)に、前記投光部(39)を駆動する検出投光駆動回路(23)と、定電流回路(22)および輝度調整回路(21)と、前記受光部(40)から得るアナログ受光信号の利得を調整する利得調整回路(34)と、前記アナログ受光信号をデジタル信号レベルデータに変換するA/D変換器(アナログデジタルコンバータ)(32)と、時系列で取込んだ複数の前記デジタル信号データを記憶保持するRAM(45)(記憶素子)と、
記憶された前記デジタル信号データを使用し、データの演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすMPU(マイクロプロセッサユニット)(20)を有し、
前記MPU(20)に接続された検出投光駆動回路(23)と、前記複数の投光器(18)の投光信号と、前記複数の受光器(19)の受光信号は、それぞれ同期クロックに同期したタイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、
前記複数の受光器(19)は、対をなす前記複数の投光器(18)のそれぞれの非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
共通の前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして各々RAM(45)に記憶保持し、
前記投光時の状態の当該受光信号レベルデータから前記非投光時の状態の当該受光信号レベルデータの差分データを検出量データとして前記RAM(45)に各々記憶保持し、
予め設定した閾値と、各々の前記検出量データを比較し、
各々の前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項1、2において、
単一受光器(19)又は複数の受光器(19)を一群とする複数の受光部(40)の複数の受光信号を同期クロックに同期したタイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、マルチプレクサにより時分割し、共通のA/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時及び当該投光時の受光信号レベルデータとして各々のRAM(45)に記憶保持すること
を特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項1から3において、
制御部(1)と親局(4)の間で、並列信号である監視信号(135)と制御信号(136)を授受し、
前記親局(4)と単一又は、複数の子局(10)との間では、直列信号として伝送線(DP信号線5、DN信号線6)を介して伝送し、
前記子局は、子局入出力部(7)と、センサコントロール部(8)と、センサ部(9)からなり、
センサコントロール部(8)に、前記投光部(39)を駆動する検出投光駆動回路(23)と、定電流回路(22)および輝度調整回路(21)と、前記受光部(40)から得るアナログ受光信号の利得を調整する利得調整回路(34)と、子局アドレス設定手段(24)と、前記アナログ受光信号をデジタル信号レベルデータに変換するA/D変換器(アナログデジタルコンバータ)(32)と、時系列で取込んだ複数の前記デジタル信号データを記憶保持するRAM(45)(記憶素子)と、記憶された前記デジタル信号データを使用し、データの演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすMPU(マイクロプロセッサユニット)(20)を有し、
前記MPU(20)に接続された検出投光駆動回路(23)と、前記複数の投光器(18)の投光信号と、前記複数の受光器(19)の受光信号は、
それぞれ同期伝送クロックに同期した伝送タイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、
前記複数の受光器(19)は、対をなす前記複数の投光器(18)のそれぞれの非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
共通の前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして各々の前記RAM(45)に記憶保持し、
前記投光時の状態の当該受光信号レベルデータから前記非投光時の状態の当該受光信号レベルデータの差分データを検出量データとして前記RAM(45)に各々記憶保持し、
予め設定した閾値と、各々の前記検出量データを比較し、
各々の前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項1から4において、
伝送データ信号に回路用供給電源の電力を重畳することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項1から5において、
投光部(39)と受光部(40)の間隔が変化しながらセンサ領域の被検出体(11)を検出する場合において、受光量レベルデータを常に記憶し、経時的に受光量レベルデータの変化を比較し、自動的に感度調節を行うことを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項1から6において、
子局内に複数の投光器(18)又は複数の受光器(19)を一群として構成する光電センサであり、
各々の一群の最終タイミング移動信号を複数の投光器群又は複数の受光器群の群間の移動タイミング信号として直列接続し、
最終の受光器群の終了信号線に受光器群の終了信号と当該全受光信号を重畳することにより、子局内の信号線を低減するとともに、対をなす投光器群と受光器群を自由に増減できることを特徴とする前記子局ターミナル。 - 請求項1から6において、
子局内に複数の投光器(18)又は複数の受光器(19)を一群として構成する光電センサであり、
各々の一群の最終タイミング移動信号を複数の投光器群又は複数の受光器群の群間の移動タイミング信号として直列接続し、
最終の投光器群の終了信号又は受光器群の終了信号と、子局内の信号線を低減するとともに、対をなす投光器群と受光器群を自由に増減できることを特徴とする前記子局ターミナル。 - 制御部(1)と子局(10)の間で、並列信号である監視信号(135)と制御信号(136)を授受し、
前記子局子局入出力部(7)と、センサコントロール部(8)と、センサ部(9)からなり、
センサコントロール部(8)は、子局入出力部(7)とセンサ部(9)の間にあり、センサ部(9)の投光駆動回路と、センサ部(9)の受光信号である複数のアナログ信号をデジタル信号データに変換するA/D変換器(アナログデジタルコンバータ)(32)と、前記複数のデジタル信号データを記憶保持するRAM(45)(記憶素子)と、複数の記憶データの演算処理や検出状態を判断する機能を果たすMPU(マイクロプロセッサユニット)(20)を有し、
前記MPU(20)に接続された検出投光駆動回路(23)と、前記投光部(39)の投光信号と、前記受光部(40)の受光信号は、同期クロックに同期したタイミングで順次一対の投光動作と受光動作し、
前記受光部(40)は、投光部(39)の非投光時の状態と投光時の状態の間、継続的に受光信号を検出し、
共通の前記A/D変換器(32)を経て定量デジタルデータ化した各々のデジタル信号を当該非投光時の状態及び当該投光時の状態の受光信号レベルデータとして各々の前記RAM(45)に記憶保持し、
前記投光時の状態の当該受光信号レベルデータから前記非投光時の状態の当該受光信号レベルデータの差分データを検出量データとして前記RAM(45)に各々記憶保持し、予め設定した閾値と、各々の前記検出量データを比較し、
各々の前記検出量データの変化をもって各々の被検出体(11)の有無を判定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項2から7において、
同一子局内に投光部(39)と受光部(40)を持つ光電センサシステムにであり、
複数の前記子局を共通の伝送線(DP信号線5、DN信号線6)に並列接続し、
それぞれの前記子局の被検出体(11)の検出状態を親局(4)に伝送し、
親局(4)から制御部(1)にそれぞれの前記子局の被検出体(11)の検出状態送出することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項2から7において、
単一の子局内に投光部(39)のみを持つ投光子局(16)と、
前記投光子局(16)と対をなす単一の子局内に受光部(40)のみを持つ受光子局(17)の子局アドレスをそれぞれ同一アドレスに設定することにより、前記投光子局(16)と受光子局(17)の間の被検出体(11)の検出状態を親局(4)に伝送し、
前記投光子局(16)と受光子局(17)の間の被検出体(11)の有無を検出することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。 - 請求項11において
複数の子局内に投光部(39)のみを持つ投光子局(16)と、前記複数の投光子局(16)とそれぞれ対をなす複数の子局内に受光部(40)のみを持つ受光子局(17)の子局アドレスをそれぞれ同一アドレスに設定することにより、
それぞれ対をなす前記複数の投光子局(16)と前記複数の受光子局(17)の間の被検出体(11)の検出状態を親局(4)に伝送し、被検出体(11)の有無を検出することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステム。
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