JP4101504B2 - 光学検出器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近接モード、又は背景削除近接モードで操作できるように自己設定が可能な光学検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
この種の光学検出器は送信装置及び受信装置で構成され、前記受信装置は、送信ビームの経路上における物体の有無、又は物体までの距離を示す受信信号を供給することのできる１個以上の光受容体部を備えている。
【０００３】
光ビームを送信し、「近接」として知られる種類では、光エネルギー測定で検出物体上の光の拡散反射を利用するか、又は、「背景削除近接」として知られる種類では、光受容体部により受信された光点の変位を三角測量法で測定する光学検出器が既知である。
【０００４】
実際には、前記光学検出器が、検出された背景までの距離に基づき、近接モードで機能するか、又は背景削除近接モードで機能するかを自動的に判別できるのが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、これらの要求に対応することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、第１操作モードは近接モード、及び第２操作モードは背景削除近接モードで、さらに光学検出器はハードウェアとソフトウェアによる検出及び設定手段を含み、背景までの距離を測定するために、受信信号を１個以上のしきい値と比較することで適切なモードを認識でき、さらに、前記比較の結果に基づき、受信装置を近接状態又は背景削除近接状態に自動的に切り換えることができる。
【０００７】
受信装置は、検証手段により、１つの状態、又はもう１つの状態へ自動的に切り換えられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００９】
図１に示す２モード式光学検出器は、電子回路１１、関連ソフトウェア手段、及び送信ビームＥを送信する光放射要素１２を含む送信装置１０を備える。また、前記光学検出器は、受信ビームＲを利用するために、軸Ｘを有する光受容体部１４、電子回路１５及び関連ソフトウェア手段を含む受信装置１３を備える。
【００１０】
受信装置１３は、物体上の光の拡散反射を利用し、「近接」モードＰの状態１３Ｐ、又は「背景削除近接」モードＳの状態１３Ｓで起動できるように構成されている。物体Ｏは光受容体部１４の部品に光点を作るビームＲを返送する。近接モードＰでは、電子回路１５は、物体を検知するために光点の強度の偏差を処理する。背景削除近接モードＳでは、光受容体部１４上の光点の位置が、反射ビームの角度の三角測量に使用される。
【００１１】
光受容体部１４の例を図２に示す。前記部品は、例えば、２つの出力を含み、かつ、例えば、いわゆるＰＳＤ（位置感知デバイス）部品、又は、受信信号Ｓａを生成するために出力１４ａ及び１４ｂが使用される同様の部品であってもよい。ＰＳＤ部品は出力値を増幅して、増幅値を比較することで操作する点に注意を払う必要がある。
【００１２】
光学検出器は、ハードウェアとソフトウェアによる検出及び設定手段１８で構成され、特に受信信号と関連し、受信信号Ｓａの処理及び評価ができ、信号ＳＡを生成できるマイクロコントローラ、又は、別の論理部品から成る。受信信号Ｓａは、上限しきい値Ｓａｈ及び下限しきい値Ｓａｌと比較された後、認識されたモードを示す信号ＳＡを生成する。信号ＳＡの状態に基づき、受信装置及びマイクロコントローラは、それを近接モードＰ又は背景削除近接モードＳに対応させる状態に切り換える。
【００１３】
図３は、モードＰ又はモードＳにおける光学検出器の自己判別を単純化した図である。光学検出器の送信装置１０が光放射動作を開始し、背景が存在する場合、受信装置１３の検出及び設定手段１８は、背景までの距離を測定し、この測定をしきい値Ｓａｘ、具体的には上限しきい値Ｓａｈ及び下限しきい値Ｓａｌと比較することで、受信がモードＰを示すか又はモードＳを示すかを検出し、比較の結果に基づき、自動的に受信装置を状態１３Ｐ又は１３Ｓに設定する。実際には、背景までの距離が所定の変域内の場合（例えば３０ｃｍから１３０ｃｍ）、受信装置１３は、「背景削除近接」状態１３Ｓ（位置処理）に、また背景までの距離が該変域外の場合、受信装置は「近接」状態１３Ｐ（エネルギー処理）に設定される。
【００１４】
次に、認識されたモードを検証する操作が実行される。この操作は、タイマ手段１８ａ（図１の点線部）を使用できるが、これは、操作者により、ボタン１９又は別の交互動作型要素（図１の実線部）を使用して実行されるのが望ましい。検証操作がない場合、受信装置１３は、自動的に状態１３Ｐ又は状態１３Ｓに設定される。
【００１５】
図４は、光学検出器が実行する設定シーケンスの詳細を示す。光学検出器が設置されるか、又はユーザーによってリセットされて初期化ステップ２０が実行されると、光学検出器は拡散反射に適した送信ステップ２１に入る。受信装置１３は、ステップ２２で、背景までの距離を測定する。光学検出器は、前述した検証ステップ２３に続き、測定の結果に基づいて、近接モード２４（この場合は、受信装置１３が、所定のしきい値に関して受信したエネルギーを処理する処理手段を利用する状態１３Ｐになる）、又は、背景削除近接モード２５（この場合は、受信装置１３が、光受容体部上の光点の位置を処理する処理手段を含む状態１３Ｓになる）に切り換えられる。光学検出器が検証ステップ２３を設定していない場合、受信装置１３は、自動的に状態１３Ｐ又は１３Ｓへ切り換えられる。設定が完了すると、光学検出器は、背景を検出する検出ステップ２６に入り、該ステップの最後に操作可能となる。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、近接モードで機能するか、又は背景削除近接モードで機能するかを自動的に判別して、設定する光学検出器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学検出器の一実施形態を、検出対象と併せて示した概略構成図。
【図２】図１に示した光学検出器を構成する光検出器部品の概略構成図。
【図３】図１に示した光学検出器のモード切換を説明する説明図。
【図４】図１に示した光学検出器の一連の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０ 送信装置
１１ 電子回路
１２ 光放射要素
１３ 受信装置
１４ 光受容体部
１５ 電子回路
１８ 検出及び設定手段
１８ａ タイマ手段
１９ ボタン

Claims (2)

1. 送信ビームを送信する送信装置（１０）及び受信装置（１３）を備えた、光学検出器であって、
   前記受信装置（１３）は、
   送信ビームの経路における物体の有無か、又は、物体までの距離か、を示す受信信号（Ｓａ）を出力可能である、１個以上の光受容体部（１４）を備えたものとして、
   構成され、
   さらに、前記光学検出器は、
   第１操作モード（Ｍ１）か、又は、第２操作モード（Ｍ２）か、のどちらかで動作できるように設定可能なものとして、
   構成された光学検出器であって、この光学検出器は、
   前記第１操作モード（Ｍ１）は光エネルギー測定で検出物体上の拡散反射を利用する近接モード（Ｐ）であり、かつ、前記第２操作モード（Ｍ２）は前記光受容体部により受信された光点の変位を三角測量法で測定する背景削除近接モード（Ｓ）であり、
   前記光学検出器は、適切なモードを認識するための、ハードウェア・ソフトウェアからなる検出及び設定手段（１８）を備えたものとして構成されており、その認識は、前記受信信号（Ｓａ）と、上限しきい値（Ｓａｈ）及び下限しきい値（Ｓａｌ）とを比較することによって行われ、
   前記送信装置（１０）から送信された前記送信ビームの反射光を前記受信装置（１３）で受信し、前記検出及び設定手段（１８）において背景までの距離を測定し、さらに、前記受信信号（Ｓａ）と、前記上限しきい値（Ｓａｈ）及び前記下限しきい値（Ｓａｌ）とを比較し、その比較に基づいて背景までの距離が所定変域内かあるいは所定変域外かを決定し、背景までの距離が所定変域内の場合には前記受信装置（１３）を背景削除近接状態（１３Ｓ）に、所定変域外の場合には前記受信装置を近接状態（１３Ｐ）に切り替える、
   光学検出器。
2. 前記検出及び設定手段（１８）は、操作者によって操作される現在のモードを他のモードに切り替える装置を含むとともに、切替されたモードを検証する検証手段（１８ａ、１９）を含むものとして構成されている、請求項１に記載の光学検出器。

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