JP3230589B2 - 近接スイッチ - Google Patents
近接スイッチInfo
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- JP3230589B2 JP3230589B2 JP20137891A JP20137891A JP3230589B2 JP 3230589 B2 JP3230589 B2 JP 3230589B2 JP 20137891 A JP20137891 A JP 20137891A JP 20137891 A JP20137891 A JP 20137891A JP 3230589 B2 JP3230589 B2 JP 3230589B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は近接スイッチを並列して
配置したときの相互干渉の検知機能を有する近接スイッ
チに関するものである。
配置したときの相互干渉の検知機能を有する近接スイッ
チに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高周波発振型の近接スイッチは発振コイ
ルより一定の周波数の高周波を発振しており、金属物体
が近接すれば発振レベルが低下するため、そのレベル変
化に基づいて物体を検出している。しかるに複数の近接
スイッチが並列して配置されると、発振コイルによる磁
場が鎖交しあってうなり現象等が発生し、物体を誤検知
してしまうことがある。又信号の反転時にチャタリング
を起こしたりすることがある。
ルより一定の周波数の高周波を発振しており、金属物体
が近接すれば発振レベルが低下するため、そのレベル変
化に基づいて物体を検出している。しかるに複数の近接
スイッチが並列して配置されると、発振コイルによる磁
場が鎖交しあってうなり現象等が発生し、物体を誤検知
してしまうことがある。又信号の反転時にチャタリング
を起こしたりすることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで相互干渉を防止
するために検出スイッチの周波数を異ならせるようにす
ることが考えられる。又相互干渉距離を小さくするため
発振周波数を異ならせた異周波型の近接スイッチが準備
されることがある。しかしこの近接スイッチも周波数の
ばらつきがあり、複数の近接スイッチを密着して取付け
ることができない。又指定された距離以内に取付けた場
合にも、相互干渉に対する余裕度が不明であるという欠
点があった。
するために検出スイッチの周波数を異ならせるようにす
ることが考えられる。又相互干渉距離を小さくするため
発振周波数を異ならせた異周波型の近接スイッチが準備
されることがある。しかしこの近接スイッチも周波数の
ばらつきがあり、複数の近接スイッチを密着して取付け
ることができない。又指定された距離以内に取付けた場
合にも、相互干渉に対する余裕度が不明であるという欠
点があった。
【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、相互干渉の発生を検出して表示
すると共に、発振周波数を変化できるようにすることを
技術的課題とする。
なされたものであって、相互干渉の発生を検出して表示
すると共に、発振周波数を変化できるようにすることを
技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明は
発振回路と、発振回路の出力レベルの低下を検知する第
１の比較手段とを有する近接スイッチであって、発振回
路の物体が近接しない状態での出力レベルを越える閾値
レベルを有し、該閾値レベルを発振回路の出力が該閾値
レベルを越えるときに相互干渉の警報を出力する第２の
比較手段と、第２の比較手段より比較信号が得られたと
きに発振回路の発振出力を変化させる周波数調整手段
と、を具備することを特徴とするものである。
発振回路と、発振回路の出力レベルの低下を検知する第
１の比較手段とを有する近接スイッチであって、発振回
路の物体が近接しない状態での出力レベルを越える閾値
レベルを有し、該閾値レベルを発振回路の出力が該閾値
レベルを越えるときに相互干渉の警報を出力する第２の
比較手段と、第２の比較手段より比較信号が得られたと
きに発振回路の発振出力を変化させる周波数調整手段
と、を具備することを特徴とするものである。
【０００６】本願の請求項２の発明は発振回路と、発振
回路の出力レベルの低下を検知する第１の比較手段とを
有する近接スイッチであって、発振回路の物体が近接し
ない状態での出力レベルを越える閾値レベルを有し、該
閾値レベルを発振回路の出力が該閾値レベルを越えると
きに相互干渉の警報を出力する第２の比較手段と、第２
の比較手段の出力によって動作する表示手段と、発振回
路の発振出力を変化させる周波数調整手段と、を具備す
ることを特徴とするものである。
回路の出力レベルの低下を検知する第１の比較手段とを
有する近接スイッチであって、発振回路の物体が近接し
ない状態での出力レベルを越える閾値レベルを有し、該
閾値レベルを発振回路の出力が該閾値レベルを越えると
きに相互干渉の警報を出力する第２の比較手段と、第２
の比較手段の出力によって動作する表示手段と、発振回
路の発振出力を変化させる周波数調整手段と、を具備す
ることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、近接スイッチに他の近接スイッチが接近した
場合にはその発振周波数の差が小さければうなり現象が
発生する。そのため発振回路の振幅は定常状態からうな
りの周波数によって変動を生じる。従って定常状態より
高い閾値レベルを有する第２の比較手段によってうなり
現象の有無を判別し、これによって相互干渉を出力して
いる。そして相互干渉が検出されれば発振回路の発振周
波数を変化させることによって相互干渉を防止できるよ
うにしている。又本願の請求項２の発明では、相互干渉
を外部に報知すると共に発振回路の発振周波数を外部よ
り変化できるようにしている。
によれば、近接スイッチに他の近接スイッチが接近した
場合にはその発振周波数の差が小さければうなり現象が
発生する。そのため発振回路の振幅は定常状態からうな
りの周波数によって変動を生じる。従って定常状態より
高い閾値レベルを有する第２の比較手段によってうなり
現象の有無を判別し、これによって相互干渉を出力して
いる。そして相互干渉が検出されれば発振回路の発振周
波数を変化させることによって相互干渉を防止できるよ
うにしている。又本願の請求項２の発明では、相互干渉
を外部に報知すると共に発振回路の発振周波数を外部よ
り変化できるようにしている。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の第１実施例による近接スイッ
チ１Ａの全体構成を示すブロック図である。本図におい
て近接スイッチ１Ａは発振コイルＬを含む発振回路２を
有しており、その出力は検波回路３に与えられる。検波
回路３はこの信号を検波するものであって、積分回路４
を介して第１の比較手段であるコンパレータ５に与えら
れる。コンパレータ５には発振回路２の定常的な出力レ
ベルより低い積分出力に相当するレベルに閾値Ｖref1を
有しており、このレベル以下の信号が検出されれば出力
回路６を介して外部に物体検知信号を出力するものであ
る。又発振回路２には第２の比較手段であるコンパレー
タ７が接続される。コンパレータ７は発振回路２の定常
的な発振レベルより高いレベルに閾値Ｖref2が設定され
ており、この閾値を越える場合に信号を積分回路８に与
えるものである。積分回路８はこの信号を直流成分に変
換し、その出力をコンパレータ９に与える。コンパレー
タ９には所定の閾値Ｖref3が設定されており、このレベ
ルを越える場合に制御回路１０に相互干渉状態を報知す
る信号を与える。制御回路１０はランダムなオンディレ
ー回路を有し、コンパレータ３からの出力が停止するま
で周波数の切換信号を周波数調整回路１１に与える。周
波数調整回路１１は発振回路２の発振周波数を所定方向
に順次変化させるものである。
チ１Ａの全体構成を示すブロック図である。本図におい
て近接スイッチ１Ａは発振コイルＬを含む発振回路２を
有しており、その出力は検波回路３に与えられる。検波
回路３はこの信号を検波するものであって、積分回路４
を介して第１の比較手段であるコンパレータ５に与えら
れる。コンパレータ５には発振回路２の定常的な出力レ
ベルより低い積分出力に相当するレベルに閾値Ｖref1を
有しており、このレベル以下の信号が検出されれば出力
回路６を介して外部に物体検知信号を出力するものであ
る。又発振回路２には第２の比較手段であるコンパレー
タ７が接続される。コンパレータ７は発振回路２の定常
的な発振レベルより高いレベルに閾値Ｖref2が設定され
ており、この閾値を越える場合に信号を積分回路８に与
えるものである。積分回路８はこの信号を直流成分に変
換し、その出力をコンパレータ９に与える。コンパレー
タ９には所定の閾値Ｖref3が設定されており、このレベ
ルを越える場合に制御回路１０に相互干渉状態を報知す
る信号を与える。制御回路１０はランダムなオンディレ
ー回路を有し、コンパレータ３からの出力が停止するま
で周波数の切換信号を周波数調整回路１１に与える。周
波数調整回路１１は発振回路２の発振周波数を所定方向
に順次変化させるものである。
【０００９】図２（ａ），（ｂ）は周波数調整回路１１
及び発振回路２の異なった例を示すブロック図である。
図２（ａ）においては、発振回路２は発振コイルＬ及び
コンデンサＣ０によって共振回路が構成され、これと並
列にコンデンサＣ１とトランジスタＱ１，・・・コンデ
ンサＣ２とトランジスタＱ２から成るスイッチ回路が並
列に接続されている。そしてこれらのトランジスタＱ１
・・Ｑ２はスイッチング用のトランジスタであって、オ
ン状態ではそのトランジスタに直列接続されているコン
デンサＣ１・・Ｃ２が共振回路のコンデンサとして付加
され、これによって共振周波数が変化する。トランジス
タＱ１，Ｑ２には図示のようにコード変換回路１１０が
接続されている。コード変換回路１１０は例えばクロッ
ク発振器とその出力を計数するバイナリカウンタを有
し、バイナリカウンタの並列出力が夫々トランジスタＱ
１・・Ｑ２に与えられる。そして周波数コントロール信
号によって発振を開始してその計数出力によってトラン
ジスタＱ１からＱ２が順次オン状態となり、ラッチ信号
によって発振を停止させる。こうすれば発振回路２の発
振周波数は所定時間毎に断続的に変化することとなる。
及び発振回路２の異なった例を示すブロック図である。
図２（ａ）においては、発振回路２は発振コイルＬ及び
コンデンサＣ０によって共振回路が構成され、これと並
列にコンデンサＣ１とトランジスタＱ１，・・・コンデ
ンサＣ２とトランジスタＱ２から成るスイッチ回路が並
列に接続されている。そしてこれらのトランジスタＱ１
・・Ｑ２はスイッチング用のトランジスタであって、オ
ン状態ではそのトランジスタに直列接続されているコン
デンサＣ１・・Ｃ２が共振回路のコンデンサとして付加
され、これによって共振周波数が変化する。トランジス
タＱ１，Ｑ２には図示のようにコード変換回路１１０が
接続されている。コード変換回路１１０は例えばクロッ
ク発振器とその出力を計数するバイナリカウンタを有
し、バイナリカウンタの並列出力が夫々トランジスタＱ
１・・Ｑ２に与えられる。そして周波数コントロール信
号によって発振を開始してその計数出力によってトラン
ジスタＱ１からＱ２が順次オン状態となり、ラッチ信号
によって発振を停止させる。こうすれば発振回路２の発
振周波数は所定時間毎に断続的に変化することとなる。
【００１０】又図２（ｂ）は他の例による周波数切換回
路の構成を示す図である。本実施例ではコイルＬとコン
デンサＣ０に並列にスイッチＣ３及び可変容量ダイオー
ドＤ１の直列接続体を並列に接続する。そして可変容量
ダイオードＤ１には電圧調整回路１１１が接続されてい
る。電圧調整回路１１１は制御回路１０からのコントロ
ール信号が与えられれば、のこぎり形の信号を発生させ
て可変容量ダイオードＤ１の端子電圧を徐々に上昇させ
る。そしてコンパレータ９からの出力が停止した後一定
時間後に保持信号が得られればその電圧を保持すること
によって可変容量ダイオードの静電容量値を保持する。
こうすれば電圧調整回路１１１により連続的に可変容量
ダイオードＤ１に与える直流電圧を変化させることによ
ってその容量が変化し、発振周波数が変化することとな
る。
路の構成を示す図である。本実施例ではコイルＬとコン
デンサＣ０に並列にスイッチＣ３及び可変容量ダイオー
ドＤ１の直列接続体を並列に接続する。そして可変容量
ダイオードＤ１には電圧調整回路１１１が接続されてい
る。電圧調整回路１１１は制御回路１０からのコントロ
ール信号が与えられれば、のこぎり形の信号を発生させ
て可変容量ダイオードＤ１の端子電圧を徐々に上昇させ
る。そしてコンパレータ９からの出力が停止した後一定
時間後に保持信号が得られればその電圧を保持すること
によって可変容量ダイオードの静電容量値を保持する。
こうすれば電圧調整回路１１１により連続的に可変容量
ダイオードＤ１に与える直流電圧を変化させることによ
ってその容量が変化し、発振周波数が変化することとな
る。
【００１１】次に本実施例の動作について図３のタイム
チャートを参照しつつ説明する。本図において（ａ）〜
（ｆ）は図１に示すａ〜ｆの各部の波形を示している。
図１に示す近接スイッチ１Ａの近傍に他の近接スイッチ
がなければ、図３の時刻t0〜t1の間に示すように発振回
路２は定常的な発振状態を続けている。そして近接する
物体がなければ発振回路２の出力は一定であり、コンパ
レータ５からは出力が得られず物体検知信号も出力され
ない。
チャートを参照しつつ説明する。本図において（ａ）〜
（ｆ）は図１に示すａ〜ｆの各部の波形を示している。
図１に示す近接スイッチ１Ａの近傍に他の近接スイッチ
がなければ、図３の時刻t0〜t1の間に示すように発振回
路２は定常的な発振状態を続けている。そして近接する
物体がなければ発振回路２の出力は一定であり、コンパ
レータ５からは出力が得られず物体検知信号も出力され
ない。
【００１２】さて近接スイッチ１の近傍に他の高周波発
振型近接スイッチ２０が接近したものとする。そうすれ
ば他の近接スイッチ２０より近接スイッチ１Ａの発振コ
イルＬが図３（ｂ）に示すように誘起電圧を受ける。従
って発振回路２の発振振幅は図２（ａ）の時刻t2以後に
示すように、うなり現象によって変動することとなる。
この変動の周期は近接スイッチ１Ａと２０の発振周波数
の差に相当している。さてこのようなうなり現象が発生
すれば、発振振幅が低下する瞬間があるため、検波回路
３，積分回路４を介して得られる出力レベルも周期的に
低下し、コンパレータ５を介して外部に図３（ｃ）に示
すような誤った物体検知信号が出力される。一方閾値Ｖ
ref2を越える時間帯があるため、コンパレータ７より図
３（ｄ）に示すような信号が周期的に得られることとな
る。この信号を積分回路８によって積分すれば図３
（ｅ）に示すような信号となり、閾値Ｖref3で弁別する
ことによって図３（ｆ）に示す信号が得られる。この信
号は制御回路１０に与えられる。制御回路１０では前述
したようにランダムなオンディレー型のタイマを有し、
その出力が周波数調整回路１１、例えば図２（ａ）に示
すコード変換回路１１０に信号が与えられる。従って周
期毎にバイナリ出力がトランジスタＱ１・・Ｑ２に与え
られ、これらが順次導通することによって発振回路２の
発振周波数が変化する。そして隣接する近接スイッチと
の相互干渉がなくなり、発振回路２の出力が閾値Ｖref2
以下となればコンパレータ７より出力が得られなくなる
ため、そのスイッチ状態で発振周波数が固定されること
となる。従って自動的に近接スイッチ間の相互干渉状態
を防止することができる。
振型近接スイッチ２０が接近したものとする。そうすれ
ば他の近接スイッチ２０より近接スイッチ１Ａの発振コ
イルＬが図３（ｂ）に示すように誘起電圧を受ける。従
って発振回路２の発振振幅は図２（ａ）の時刻t2以後に
示すように、うなり現象によって変動することとなる。
この変動の周期は近接スイッチ１Ａと２０の発振周波数
の差に相当している。さてこのようなうなり現象が発生
すれば、発振振幅が低下する瞬間があるため、検波回路
３，積分回路４を介して得られる出力レベルも周期的に
低下し、コンパレータ５を介して外部に図３（ｃ）に示
すような誤った物体検知信号が出力される。一方閾値Ｖ
ref2を越える時間帯があるため、コンパレータ７より図
３（ｄ）に示すような信号が周期的に得られることとな
る。この信号を積分回路８によって積分すれば図３
（ｅ）に示すような信号となり、閾値Ｖref3で弁別する
ことによって図３（ｆ）に示す信号が得られる。この信
号は制御回路１０に与えられる。制御回路１０では前述
したようにランダムなオンディレー型のタイマを有し、
その出力が周波数調整回路１１、例えば図２（ａ）に示
すコード変換回路１１０に信号が与えられる。従って周
期毎にバイナリ出力がトランジスタＱ１・・Ｑ２に与え
られ、これらが順次導通することによって発振回路２の
発振周波数が変化する。そして隣接する近接スイッチと
の相互干渉がなくなり、発振回路２の出力が閾値Ｖref2
以下となればコンパレータ７より出力が得られなくなる
ため、そのスイッチ状態で発振周波数が固定されること
となる。従って自動的に近接スイッチ間の相互干渉状態
を防止することができる。
【００１３】尚本実施例では制御回路１０をランダムな
オンディレー時間を有する制御回路を用いているが、こ
れは近接スイッチ２０も本実施例の近接スイッチ１Ａと
同様に周波数を切換える構造となっている場合には、同
じタイミングで周波数が切換えられることとなり、相互
干渉が治まらなくなるのを防止するためである。又図２
（ｂ）に示すように可変容量型ダイオードＤ１を用いて
発振周波数を連続的に変化させるようにしても同様に相
互干渉を防止することができる。
オンディレー時間を有する制御回路を用いているが、こ
れは近接スイッチ２０も本実施例の近接スイッチ１Ａと
同様に周波数を切換える構造となっている場合には、同
じタイミングで周波数が切換えられることとなり、相互
干渉が治まらなくなるのを防止するためである。又図２
（ｂ）に示すように可変容量型ダイオードＤ１を用いて
発振周波数を連続的に変化させるようにしても同様に相
互干渉を防止することができる。
【００１４】図４は本発明の第２実施例による近接スイ
ッチ１Ｂの構成を示すブロック図であり、前述した第１
実施例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略
する。本実施例ではコンパレータ９の出力は表示器１２
に与えられる。表示器１２は相互干渉状態を外部に表示
するものである。又この近接スイッチ１Ｂには外部調整
端子１３を介して周波数調整回路１１が接続される。周
波数調整回路１１は例えば図２（ａ），（ｂ）に示すも
のであってもよく、バリアブルコンデンサ等発振回路２
の発振周波数を直接切換えることができるものであって
もよい。この場合には表示器１２の表示に基づいて操作
者が任意に発振周波数を変化させることによって表示器
１２の点灯がなくなるまで発振周波数を変え、相互干渉
状態を防止することができる。
ッチ１Ｂの構成を示すブロック図であり、前述した第１
実施例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略
する。本実施例ではコンパレータ９の出力は表示器１２
に与えられる。表示器１２は相互干渉状態を外部に表示
するものである。又この近接スイッチ１Ｂには外部調整
端子１３を介して周波数調整回路１１が接続される。周
波数調整回路１１は例えば図２（ａ），（ｂ）に示すも
のであってもよく、バリアブルコンデンサ等発振回路２
の発振周波数を直接切換えることができるものであって
もよい。この場合には表示器１２の表示に基づいて操作
者が任意に発振周波数を変化させることによって表示器
１２の点灯がなくなるまで発振周波数を変え、相互干渉
状態を防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、発振回路の発振レベルより高いレベルに閾値を有す
る第２の比較手段を用いており、この出力に基づいて自
動的に発振回路の発振周波数を変化させ、又は表示器を
点灯させて発振周波数の調整を促している。従って発振
周波数を変化させることによって相互干渉状態を防止す
ることができ、使用時の安全性を向上させることができ
るという効果が得られる。
ば、発振回路の発振レベルより高いレベルに閾値を有す
る第２の比較手段を用いており、この出力に基づいて自
動的に発振回路の発振周波数を変化させ、又は表示器を
点灯させて発振周波数の調整を促している。従って発振
周波数を変化させることによって相互干渉状態を防止す
ることができ、使用時の安全性を向上させることができ
るという効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例による近接スイッチの構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は夫々周波数調整回路１１の異
なる例を示すブロック図である。
なる例を示すブロック図である。
【図３】第１実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。
る。
【図４】本発明の第２実施例の近接スイッチの構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１Ａ，１Ｂ，２０ 近接スイッチ ２ 発振回路 ３ 検波回路 ４，８ 積分回路 ５，７，９ コンパレータ １０ 制御回路 １１ 周波数調整回路 １２ 表示器 １３ 周波数調整端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−337921（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−58040（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−99333（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03K 17/945
Claims (2)
- 【請求項１】 発振回路と、前記発振回路の出力レベル
の低下を検知する第１の比較手段とを有する近接スイッ
チにおいて、 前記発振回路の物体が近接しない状態での出力レベルを
越える閾値レベルを有し、該閾値レベルを発振回路の出
力が該閾値レベルを越えるときに相互干渉の警報を出力
する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段より比較信号が得られたときに前記
発振回路の発振出力を変化させる周波数調整手段と、を
具備することを特徴とする近接スイッチ。 - 【請求項２】 発振回路と、前記発振回路の出力レベル
の低下を検知する第１の比較手段とを有する近接スイッ
チにおいて、 前記発振回路の物体が近接しない状態での出力レベルを
越える閾値レベルを有し、該閾値レベルを発振回路の出
力が該閾値レベルを越えるときに相互干渉の警報を出力
する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段の出力によって動作する表示手段
と、 前記発振回路の発振出力を変化させる周波数調整手段
と、を具備することを特徴とする近接スイッチ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20137891A JP3230589B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 近接スイッチ |
| EP19920111786 EP0523563A1 (en) | 1991-07-15 | 1992-07-10 | Proximity switch |
| US07/912,860 US5428253A (en) | 1991-07-15 | 1992-07-14 | Proximity switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20137891A JP3230589B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 近接スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522104A JPH0522104A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3230589B2 true JP3230589B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=16440085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20137891A Expired - Fee Related JP3230589B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 近接スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3230589B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101255940B1 (ko) * | 2009-04-28 | 2013-04-23 | 오므론 가부시키가이샤 | 근접 스위치 |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP20137891A patent/JP3230589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522104A (ja) | 1993-01-29 |
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