JPH03190419A - 光電スイッチ - Google Patents

光電スイッチ

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JPH03190419A
JPH03190419A JP33199389A JP33199389A JPH03190419A JP H03190419 A JPH03190419 A JP H03190419A JP 33199389 A JP33199389 A JP 33199389A JP 33199389 A JP33199389 A JP 33199389A JP H03190419 A JPH03190419 A JP H03190419A
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JP33199389A
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English (en)
Inventor
Takeshi Shiba
芝 武史
Tetsuya Akagi
哲也 赤木
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は感度を自動的に調整するようにしだ光電スイッ
チに関するものである。
〔従来の技術〕
従来光電スイッチの感度調整方法としては、例えば第1
0図に示すように投光パルスVinの振幅を可変抵抗器
111で調整して駆動用トランジスタ112のベース電
圧を制御し、投光用発光ダイオード113に流れる電流
を調整して投光側で感度調整する方法が用いられる。又
第11図に示すように受光側で感度調整する際には、受
光素子121で受光された受光電流をI/V変換器12
2によって電圧信号に変換し、プリアンプ123で増幅
した後可変抵抗器124でそのレベルを設定し、コンパ
レータ125及び処理回路126に与えて調整する方法
がある。そして通常感度調整時には投光側又は受光側の
いずれか一方を人手によって最適値に設定する方法が用
いられている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながらこのような従来の光電スイッチの感度調整
では、可変抵抗器を用いて手動で調整しているため微妙
な調整が困難であり、又調整できたとしても長時間を要
し、調整者の感に顧ることがあるという欠点があった。
そして調整技術の巧拙により光電スイッチの検知能力が
左右されてしまったり、人手が届かない場所に設置され
た光電スイッチでは一々取り外して調整を行う必要があ
るという欠点があった。
本発明はこのような光電スイッチの感度調整時の問題点
に着目してなされたものであって、人手や感に頼ること
なく自動的に最適の感度調整を行えるようにすることを
技術的課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は第1図に示すように、投光素子を含み投光素子
を駆動する投光部1と、受光素子を含み受光出力を弁別
することにより物体検知信号を出力する受光部2と、を
有する光電スイッチであって、光電スイッチの前面に検
出物体を断続的に通過させて投光レベル及び受光レベル
のいずれか一方を連続的に変化させ、受光部より得られ
る物体検知信号に基づきオフ状態からオン状態となる最
大値ON□や、オン状態からオフ状態となる最大値OF
 F MAX及びオフ状態からオン状態となる最小値0
NNIN、オン状態からオフ状態となる最小値OFFM
INを算出するオンオフ点検出手段3と、オンオフ点検
出手段により検出されたONMAX値。
ON M I N値、OFFMAX値、OFFMIN僅
に基づいて投光量又は受光量を算出する投受光レベル算
出手段4と、投受光レベル算出手段によって算出された
投光レベル及び受光レベルのいずれか一方を投光部又は
受光部に設定するレベル設定手段5と、を有することを
特徴とするものである。
〔作用〕
このような特徴を有する本発明によれば、光電スイッチ
の前面に検出物体を断続的に通過させ、投受光量のいず
れか一方を連続的に変化させて光電スイッチの受光部か
ら得られる物体検知信号のオンからオフ及びオフからオ
ンに変化する点を検出している。そしてこれらの値に基
づいて最適の投受光レベルを算出し、これを投光部又は
受光部のいずれか一方に設定するようにしている。
[実施例] 第2図は本発明の一実施例による光電スイッチを示すブ
ロック図である。本実施例では投光側で感度調整を行う
場合のブロック図について示している。本図において光
電スイッチ11は投光量を制御するためのCPU12を
有しており、CPU12より出力される投光量データが
D/A変換器13に与えられる。D/A変換器13はこ
の出力をアナログ信号に変換するものであり、その出力
はゲート回路14を介してトランジスタ15に与えられ
る。ゲート回路14には所定の周期及びデユーティ比で
投光パルスを発生する投光パルス発生回路16が接続さ
れ、その出力によってゲートを開閉することによりトラ
ンジスタ15を駆動するものである。そしてトランジス
タ15によって投光素子である発光ダイオード17が断
続的に駆動される。さて投光素子より照射された光は検
出物体によって反射されて受光素子、例えばフォトダイ
オード18によって受光され、その出力が受光回路19
に与えられる。受光回路19はI/V変換器や増幅回路
を含み受光レベルに応じた信号をコンパレータ20に与
える。コンパレータ20には所定の闇値が設定されてお
り、オン又はオフレベルの出力を信号処理回路21に与
える。信号処理回路21はこの信号からノイズ成分を取
り除くことによりオン又はオフの物体検知信号をCPU
12に出力すると共に、出力回路22を介して外部に出
力する。又CPU12にはメモリスイッチを含む操作部
23及びD/A変換器13に与える出力と同一の投光信
号を表示する投光モニタ14が接続されている。ここで
ゲート回路14.トランジスタ15.投光パルス発生回
路16及び発光ダイオード17は光電スイッチの投光部
1を構成している。又フォトダイオード18.受光回路
10.コンパレータ20.信号処理回路21及び出力回
路22は光電スイッチの受光部2を構成している。さて
操作部23.投光量モニタ24とCPU12とは感度調
整時にのみ用いるため、これらを着脱自在としておき、
感度調整後にはこの感度調整部を外して残りの部分で光
電スイッチとすることも可能である。
次に本実施例の光電スイッチによって感度設定を行うと
きの動作について説明する。第3図は感度自動調整時の
動作を示すフローチャートである。
本図において感度調整時には第4図に示すように光電ス
イッチ11の前面に背景物体25を設置し、その間に検
出物体26を断続的に通過させる。そうすれば第4図(
a)に示す検出物体26が光電スイッチ11の光軸上に
はなく、背景物体からの反射光を受光する状態、及び第
4図0))に示すように検出物体26からの反射光を受
光する状態が交互に現れることとなる。そして操作部2
3のメモリボタンを押下する。そうすれば第3図のステ
ップ31よりルーチン32に進んでオン点及びオフ点の
検知処理を行う。オン点及びオフ点の検知処理は第5図
に示すようにまずスイッチ出力がオフからオンとなる投
光量の最大値ONMAXとその最小値0NWIN S及
びスイッチ出力がオンからオフとなる投光量の最大値O
FFMAXとその最小値OFFMINを求めることによ
って行う。本実施例ではこの動作を第4図(a)、 (
b)に示すような状態に交互にすることによって得るよ
うにしている。
第6図はルーチン31の動作を示すフローチャートであ
って、動作を開始するとON、AXを0.ON M I
 Nを最大値(M A X ) 、 OF F sAx
を0.OFFMINを最大値(MAX)とする(ステッ
プ41)。そしてステップ42に進んでCPUI 2に
よって設定する投光量を最大値(MAX)とし、信号処
理回路21より物体検知信号が得られるかどうかをチエ
ツクする。これが得られない場合には感度を自動調整す
ることができないためエラー処理を行い(ステップ44
)、検知信号が得られればステップ45に進んで投光量
が0になったかどうかをチエツクする。0でなければス
テップ46.47に進んで投光量をディクリメントし検
知信号がオン状態かどうかをチエツクする。そして第5
図に示すように投光量を徐々に低下させていく。そして
投光量がOになればステップ48に進んでエラー処理を
行い、物体検知信号がオンからオフとなればステップ4
9に進んでOFFMINと投光量のレベルとを比較する
。最初OFFMINは最大値に設定しているため、第5
図(a)に示す状態では投光量のレベルが小さくなる。
従ってためステップ50に進んでそのときの投光量をO
F F MIN ’pH域にストアする。
そしてステップ51に進んでOFFMAXと投光量とを
比較し、0FF14AX値が小さければステップ52に
進んでOF F MAX値を投光量レベルとする。更に
ステップ53に進んで投光量が最大値となったかどうか
をチエツクし、最大値に達していなければステップ54
.55において投光量をインクリメントして物体検知信
号がオンとなったかどうかをチエツクする。物体検知信
号がオフ状態であればステップ53に戻って同様の処理
を繰り返し、投光量が最大値に達すればステップ56に
おいてエラー処理を行う。そして信号処理回路21から
の物体検知信号がオンとなればステップ57に進みON
MAXと投光量とを比較する。ON M□が小さければ
ステップ58に進んで投光量データをONMAX (I
I!領域にストアし、投光量の方が大きければこの処理
を行うことなくステップ59に進んでONMINと投光
量とを比較する。ONMIN値が大きければステップ6
0に進んで投光量データをONMAX値にストアし、投
光量が大きければこの処理を行うことなくステップ61
に進んでメモリボタンが連続して押下されているかどう
かをチエツクする。連続して押下されている場合にはス
テップ45に戻って同様の処理を繰り返す。第5図にお
いて時刻t0〜t、は第4図(a)に示すように光電ス
イッチ11の前面に背景物体が位置する状態、時刻t、
〜t2では第4図ら)に示すように検出物体に光が照射
されている状態を示している。このように物体検知信号
がオン状態では徐々に投光レベルを低下し、オンからオ
フに変化する時点、オフ状態では投光レベルを上昇させ
てオフからオンに変化する時点の投光量をメモリ上に保
持することできる。ここでCPU12はルーチン32に
おいてオフ状態からオン状態となる最大値と最小値、オ
ン状態からオフ状態となる最大値と最小値を算出するオ
ンオフ点検出手段3の機能を達成している。
この処理を終了しメモリボタンの押下を停止すると、第
3図のステップ33に戻って最適投光量の算出処理を行
う。この算出処理について第7図に基づいて説明する。
まずステップ33においてON、4INとOFFMAX
点の最小値を判別する。第7図(C)に示すようにOF
FMAXの方が小さければ物体を正常に検出することが
できないのでステップ34に進んでエラー処理を行う。
そしてOFF、A、点がON、4INより大きい場合に
はステップ33からステップ35に進んでONMAX点
から安定動作マージン量CIを滅じた値AとOF F、
、、に安定動作マージンC2を加えた値Bを算出する。
そしてステップ36に進んでA、Bの中間値を設定値と
する。
ここで第7図(a)に示すようにA>Bであれば安定動
作マージンを含めてもAが大きいため確実に検出物体を
検出できる状態となっている。又第7図(b)ではBが
大きいため不確実性が残る検出状態となる。こうしてス
テップ36において設定値を算出した後ステップ37に
進んで投光量データをD/A変換器13を介してゲート
回路14に与える。このレベルを保持しておくことによ
ってCPU12と操作部23や投光量モニタ24、場合
によってはD/A変換器13を切り離しても所定の投光
量レベルで光電スイッチを動作させることができる。
ここでCPU12はステップ33〜36において4つの
オン点及びオフ点に基づいて最適の投光量を算出する投
受光レベル算出手段4の機能を構成している。又CPU
12はステップ37においてD/A変換器13と共に投
受光レベル算出手段4より算出された投光レベルを投光
部1に与えるレベル設定手段5を構成している。
又前述した実施例では検出物体を背景物体の前面で通過
させるようにして検出状態を断続的に得るようにしてい
るが、第8図に示すように反射率の高いワークと背景物
体を検出する場合には、反射率の異なったエリアを有す
る紙片等を連続的に通過させて反射率が高いワークの検
出状態及び反射率が低い背景物体の検出状態としてもよ
い。又ステップ33〜36に示す設定方法に代えてON
□いと0N14.N点の中間値を設定値とするようにし
てもよい。
又前述した実施例は投光側の投光レベルを調整すること
により物体が正しく検知できるように設定しているが、
受光側の受光レベルを変化させるようにしてもよい。第
9図はこのような光電スイッチ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。本実施例では投光部1は通
常の光電スイッチと同様であるので詳細な説明を省略す
る。さて受光部2側では受光素子18の出力を受光回路
19に与える。受光回路19は受光出力を電圧信号に変
換し増幅するものであって、その出力は抵抗R1とV/
R変換器71の直列回路に与えられる。そしてその共通
接続点の電圧信号はコンパレータ20に与えられ所定の
闇値レベルで弁別されて信号処理回路21に与えられる
。又この場合にも感度を調整するためのCPU72と操
作部73を有しており、CPU72の受光ゲインデータ
は受光ゲインモニタ74及びD/A変換器75に与えら
れる。D/A変換器75はこの受光ゲインをアナログ値
に変換するものであって、その出力はV/R変換器71
に与えられる。V/R変換器71は与えられた電圧信号
をそれに対応する抵抗値に変換するものである。こうす
れば前述した実施例と同一の処理を行うことにより受光
レベルを最適値に設定することができる。
〔発明の効果〕 このように本発明によれば、光電スイッチの前面に物体
を配置しないとき及び配置したとき、又はそれらと同様
の状態に変化させたときの、オンからオフに変化する点
とオフからオンに変化する点とを夫々投受光量のいずれ
か一方を連続的に変化させて検出し、その値に基づいて
最適の投光量又は受光レベルを演算して出力するように
している。そのため感度調整を自動的に行うことができ
、従来の可変抵抗器を用いて手動で調整する場合に比べ
て調整時間を大幅に短縮することができる。
又自動的に感度調整を行えるため、調整者の調整技術に
依存することなく光電スイッチの検知能力を最大限に引
き出すことが可能となる。又人手の届かない位置に配置
された光電スイッチにおいても、光電スイッチを取り外
すことなく自動的に感度調整を行うことが可能である。
更に調整装置にモニタ機能を設けることにより、現在の
投受光量を確認しな、がら調整することもできるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の機能的構成を示すブロック図、第2図
は本発明の一実施例による光電スイッチの全体構成を示
すブロック図、第3図は本実施例を用いて自動感度調整
を行う際の全体の動作を示すフローチャート、第4図は
光電スイッチの前面に検出物体を交互に通過させた状態
を示す図、第5図はこうしてオン点及びオフ点を検出す
る際の投光量の変化とその出力を示す図、第6図はオン
点オフ点検知処理の動作を示すフローチャート、第7図
は投光量算出処理の概略を示す図、第8図は検出物体を
反射率の異なるエリアを持つ紙片とした場合のオン点及
びオフ点検出処理の検出物体の配置状態を示す図、第9
図は本発明の第2の実施例による光電スイッチの構成を
示すブロック図、第10図及び第11図は従来の光電ス
イッチの投光部及び受光部の構成を示すブロック図であ
る。 1−・−・−・−投光部  2−−−−−−一受光部 
 3・−・・−オンオフ点検出手段  4−・・−投受
光レベル算出手段5−・・・・−レベル設定手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)投光素子を含み前記投光素子を駆動する投光部と
    、 受光素子を含み受光出力を弁別することにより物体検知
    信号を出力する受光部と、を有する光電スイッチにおい
    て、 光電スイッチの前面に検出物体を断続的に通過させて投
    光レベル及び受光レベルのいずれか一方を連続的に変化
    させ、前記受光部より得られる物体検知信号に基づきオ
    フ状態からオン状態となる最大値ON_M_A_Xオン
    状態からオフ状態となる最大値OFF_M_A_X及び
    オフ状態からオン状態となる最小値ON_M_I_N、
    オン状態からオフ状態となる最小値OFF_M_I_N
    を算出するオンオフ点検出手段と、前記オンオフ点検出
    手段により検出されたON_M_A_X値、ON_M_
    I_N値、OFF_M_A_X値、OFF_M_I_N
    値に基づいて投光量又は受光量を算出する投受光レベル
    算出手段と、 前記投受光レベル算出手段によって算出された投光レベ
    ル及び受光レベルのいずれか一方を前記投光部又は前記
    受光部に設定するレベル設定手段と、を有することを特
    徴とする光電スイッチ。
JP33199389A 1989-12-20 1989-12-20 光電スイッチ Pending JPH03190419A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210974A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Tietech Co Ltd 反射型光電スイッチ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210974A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Tietech Co Ltd 反射型光電スイッチ
JP4589739B2 (ja) * 2005-01-25 2010-12-01 株式会社タイテック 反射型光電スイッチ

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