JP6289409B2 - 光電センサ - Google Patents
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Description
そしてもう1つは、上記のようには所定のタイミングが分からない場合に有用な方法であり、予め設定した時間幅に基づき、当該時間幅の間に受光部が出力する信号のみを対象として閾値と比較するものである。当該時間幅の間に出力される受光部からの信号レベルが閾値以下であると、ON判定となる。当該時間幅は、パルス光のパルス幅に相当するものとして算出され、設定される。
受光部に過大な光が入ると、受光部が出力する信号は飽和レベルに達する。飽和レベルは、受光部内部で信号振幅を制限することで与えられる。この飽和状態では、受光部の出力信号の振幅は制限されているが、信号レベルが閾値以上になっているとして検出される時間幅は、振幅飽和している状態でも、受光部に入った光量によって変化してしまう。
例えば、図6に示すように、受光部の一部で信号の振り戻し等がある場合は、その影響を受けて、閾値以上になっているとして検出される時間幅S61が広がってしまう。
図1に、この発明の実施の形態1に係る光電センサの構成図を示す。ここでは、投光部1と受光部2との間を検出対象物が通過し、検出対象物の通過によって、投光部1から受光部2へ向かう光が遮蔽されることを用いて物体検出を行ういわゆる透過形の光電センサを例に説明する。
光電センサは、投光部1と、受光部2と、制御部3と、判定部4とを有する。
投光部1は、一定周期のパルス光を投光する。投光部1は、例えば発光ダイオード、レンズ等で構成される。
受光部2は、投光部1が投光したパルス光を受光し、光電変換により受光量に応じた信号を出力する。この信号は、例えば電圧信号である。受光部2は、例えばフォトダイオード、レンズ等で構成される。
判定部4は、制御部3が出力した時間に基づき、検出対象物の有無を判定する。
第1の比較器11は、受光部2からの出力信号と第1の閾値とを比較し、受光部2からの出力信号が第1の閾値を超えているときにHレベルの信号を出力し、受光部2からの出力信号が第1の閾値を下回るときにLレベルの信号を出力する。
第2の比較器12は、受光部2からの出力信号と第2の閾値とを比較し、受光部2からの出力信号が第2の閾値を超えているときにHレベルの信号を出力し、受光部2からの出力信号が第2の閾値を下回るときにLレベルの信号を出力する。
第2の閾値は、受光部2からの出力信号が飽和状態にあるかを判定可能な値である。例えば、飽和状態での出力信号よりも設定した割合だけ低い値を第2の閾値とすることが考えられる。いずれにせよ、第2の閾値は、第1の閾値より大きく、飽和状態又は飽和状態に近いときの出力信号を検出できる値に設定される。従って、第2の比較器12の出力信号がHレベルの時間幅は、第1の比較器11の出力信号がHレベルの時間幅より短い。
更に、DFF13はAND回路16に接続している。AND回路16には、第1の比較器11からの出力信号と、リセット制御回路17からの出力信号とが入力される。リセット制御回路17からはHレベルの出力信号が入力されており、第1の比較器11からの出力信号がLレベルになると、DFF13の出力端子Qの出力信号はLレベルにリセットされる。
まず、図3(a)に示すパターンの場合について説明する。
タイミングT1で受光部2からの出力信号が第1の閾値を超えると、第1の比較器11の出力信号はHレベルとなる。このとき、タイミングT1以前でのリセット処理により、出力端子Qの出力信号はLレベルになっており、その反転出力端子QNの出力信号はHレベルとなっている。従って、AND回路15の出力信号はHレベルとなる。
続いて、タイミングT3で受光部2からの出力信号が第2の閾値を下回ると、第2の比較器12の出力信号はLレベルとなる。この第2の比較器12の出力信号の立下りで、DFF13の出力端子Qが第1の比較器11からの出力信号と同じHレベルとなり、反転出力端子QNの出力信号はLレベルとなる。このとき第1の比較器11の出力信号はHレベルであるので、AND回路15の出力信号はLレベルとなる。
実施の形態1では、受光部2からの出力信号を制御部3で2つの閾値と比較して、検出対象物の有無判定に使う時間を求める処理について示した。実施の形態2では、上記した第1の閾値及び第2の閾値に加え、第3の閾値を含む3つの閾値を用いる場合について説明する。
実施の形態2に係る光電センサの構成は、図1と同様であり、図1を援用する。図4は、実施の形態2に係る光電センサの制御部3を、ロジック回路で実現した場合の構成図である。図4において図2と同一または相当の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略化する。
第3の閾値は、第1の閾値より大きく、かつ、第2の閾値より小さい値に設定される。従って、第3の比較器18の出力信号がHレベルの時間幅は、第1の比較器11の出力信号がHレベルの時間幅より短く、かつ、第2の比較器12の出力信号がHレベルの時間幅より長い。なお、第3の閾値は、信号の振り戻し等の影響が無いような値に設定される。
更に、DFF19はAND回路16に接続しており、第1の比較器11からの出力信号がLレベルになると、DFF19の出力端子Qの出力信号はLレベルにリセットされる。
まず、図5(a)に示すパターンの場合について説明する。
タイミングT31で受光部2からの出力信号が第1の閾値を超えると、第1の比較器11の出力信号はHレベルとなる。このとき、タイミングT31以前でのリセット処理により、出力端子Qの出力信号はLレベルになっており、AND回路20への入力は、第1の比較器11からの出力信号と、Hレベルの電源電圧となっている。従って、このときのAND回路20の出力信号は、Hレベルとなる。
続いて、タイミングT33で受光部2からの出力信号が第2の閾値を超えると、第2の比較器12の出力信号はHレベルとなる。
続いて、タイミングT36で受光部2からの出力信号が第1の閾値を下回ると、第1の比較器11の出力信号はLレベルとなる。すると、AND回路16によりDFF19の出力端子Qの出力信号がリセットされLレベルとなる。これにより、AND回路20への入力は、第3の比較器18から切り替わったHレベルの電源電圧と、第1の比較器11からのLレベルの出力信号となる。従って、AND回路20の出力はLレベルとなる。
また、第3の閾値を用いることで、判定部4にて検出対象物の有無判定に用いる時間の調節度合いを変えることが可能である。
また、制御部3をロジック回路で実現する場合、その回路構成は図示したものに限らない。要は、制御部3の上記した処理を行える回路構成であればよい。
2 受光部
3 制御部
4 判定部
11 第1の比較器
12 第2の比較器
13 DFF
14 インバータ回路
15 AND回路
16 AND回路
17 リセット制御回路
18 第3の比較器
19 DFF
20 AND回路
Claims (2)
- 受光量に応じた信号を出力する受光部と、
前記信号を、第1の閾値及び前記第1の閾値より大きく前記信号の飽和状態を判定する第2の閾値と比較し、
前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第1の閾値を下回るまでの間に、前記信号が前記第2の閾値を超えない場合、前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第1の閾値を下回るまでの時間を出力し、
前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第1の閾値を下回るまでの間に、前記信号が前記第2の閾値を超える場合、前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第2の閾値を下回るまでの時間を出力する制御部と、
前記制御部が出力した時間に基づき検出対象物の有無を判定する判定部とを備えることを特徴とする光電センサ。 - 受光量に応じた信号を出力する受光部と、
前記信号を、第1の閾値、前記第1の閾値より大きく前記信号の飽和状態を判定する第2の閾値、及び、前記第1の閾値より大きく前記第2の閾値より小さい第3の閾値と比較し、
前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第1の閾値を下回るまでの間に、前記信号が前記第2の閾値を超えない場合、前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第1の閾値を下回るまでの時間を出力し、
前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第1の閾値を下回るまでの間に、前記信号が前記第2の閾値を超える場合、前記信号が前記第1の閾値を超えてから前記第3の閾値を下回るまでの時間を出力する制御部と、
前記制御部が出力した時間に基づき検出対象物の有無を判定する判定部とを備えることを特徴とする光電センサ。
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JP2015061075A JP6289409B2 (ja) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | 光電センサ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016181807A JP2016181807A (ja) | 2016-10-13 |
JP6289409B2 true JP6289409B2 (ja) | 2018-03-07 |
Family
ID=57131955
Family Applications (1)
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JP2015061075A Active JP6289409B2 (ja) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | 光電センサ |
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