JPH0366851B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、外部から意図的な作用を受けること
ができる存在表示器、存在表示器から制御可能な
電子スイツチ、例えばトランジスタ、サイリスタ
またはトライアツク、および発光素子として、例
えば発光ダイオード（LED）として構成された
状態表示器が設けられており、存在表示器の外部
からの作用状態が所定の応答閾値を越えたか否か
により、存在表示器が電子スイツチのスイツチ状
態を切換制御し、また状態表示器によつて存在表
示器が示す種々の作用状態、すなわち存在表示器
は外部から作用を受けていない（作用状態）、
存在表示器は外部から中間作用範囲で作用を受け
ている（作用状態）、存在表示器は外部から中
間作用範囲以上で作用を受けている（作用状態
）という作用状態が表示される、無接触動作す
る電子スイツチ装置に関する。その場合存在表示
器が受ける作用とは、例えば光電タイプの電子ス
イツチ装置の場合、光送信機と光受信機の間の光
ビームの遮断を表すものとする。

従来の技術 無接点構造の電子スイツチ装置は、機械的に操
作されかつ接点を含む電気スイツチに代つて、ま
すます電気測定、調整および制御回路に使用され
る。このことは、特にいわゆる近接スイツチ装
置、すなわち無接触で動作する電子スイツチ装置
にあてはまる。このような近接スイツチ装置によ
れば、相応する近接スイツチ装置が感応する作用
要素が、近接スイツチ装置に十分に近接したかど
うかが表示される。（すなわち相応する近接スイ
ツチ装置が感応する作用要素が、近接スイツチ装
置に十分に近接すると、存在表示器が電子スイツ
チを切換制御し、すなわち電子スイツチ装置が常
開スイツチとして構成されている場合、導通して
いない電子スイツチは、この時導通し、一方電子
スイツチ装置が常閉スイツチとして構成されてい
るならば、導通していた電子スイツチは、この時
遮断される。） 従つて初めにまた前に述べたような電子スイツ
チ装置の主要部品は、とりわけ外部から作用を及
ぼすことのできる存在表示器である。存在表示器
としては、例えば誘導または容量作用を及ぼすこ
とができる発振器を設けることができる。この時
誘導または容量近接スイツチ装置が得られる。存
在表示器としては、例えば光受信機、例えば光導
電抵抗、フオトダイオードまたはフオトトランジ
スタを設けることもできる。この時光電近接スイ
ツチ装置が得られる。

（光電近接スイツチ装置は、光送信機と光受信
機を有し、かつ光電装置とも称する。その際光送
信機と光受信機が監視区間の相対する側に配置さ
れた光電装置の形式と、光送信機と光受信機が監
視区間の同じ端部に配置されているが、監視区間
の他方の端部に配置された反射器が光送信機から
出た光ビームを光受信機へ戻すように反射する光
電装置の形式との間に区別がある。どちらの場合
にも存在表示器は、通常光送信機から光受信機に
達する光ビームが監視区間に浸入した作用要素に
よつて遮断された場合に応答する。しかしながら
光送信機から出る光ビームが相応する作用要素に
よつて光受信機に戻るように反射される後者の形
式の光電装置もある。） 次に例として常に光電近接スイツチ装置を取扱
う。しかしそれにもかかわらずすべての説明は、
常に初めに述べたようなその他の種類の電子スイ
ツチ装置に、特に誘導および容量近接スイツチ装
置にもあてはまる。

初めに述べたような電子スイツチ装置の別の主
要部品は状態表示器であり、それにより存在表示
器の種々の作用状態が表示される。

まず第１に状態表示器を備えた無接触動作する
電子スイツチ装置は公知であり、その際例えば発
光ダイオード（LED）として構成された状態表
示器は、「応答閾値を下回つた」と「応答閾値を
上回つた」ということを２つの情報によつて提示
するだけである。状態表示器が発光ダイオード
（LED）として構成されているならば、２つの情
報とは、「発光ダイオード（LED）が点灯しな
い」または発光ダイオード（LED）が点灯する」
である。その際通常状態表示器は、電子スイツチ
装置のいずれかの部分に接続されており、それに
より２つの情報（電子スイツチ遮断」または「電
子スイツチ導通」を提示するようにする。

初めに述べたような本発明の前提となる電子ス
イツチ装置、すなわち光電近接スイツチ装置にお
いて状態表示器は、前記２つの情報を供給するだ
けではない。それどころか３つの異なつた情報が
供給され、すなわち情報「存在表示器は外部から
作用を受けない（作用状態）」、「存在表示器は
外部から中間作用範囲以内で作用を受ける（作用
状態）および「存在表示器は外部から中間作用
範囲以上に作用を受ける（作用状態）」が提示
される。その際状態表示器は、別個の光を発する
発光ダイオード（LED）として構成されており、
この発光ダイオードは、光受信機に当たる光ビー
ムの強さに存在して「発光しない」、「赤く発光す
る」または「緑に発光する」。発光ダイオード
（LED）は、存在表示器が中間作用範囲内（作用
状態）で作用を受ける時に赤く発光する。これ
に関連して、現在のスイツチ状態が安定なスイツ
チ状態になつておらず、それどころか現在のスイ
ツチ状態は環境条件によつて、例えば温度変動に
よつて変化することがある、という情報が得られ
る。

発明の目的 本発明の課題は、初めに述べたかつ前に詳細に
説明したような電子スイツチ装置を、一方では状
態表示の表現力について、他方では無接触動作す
る電子スイツチ装置として動作能力について改善
することにある。

発明の構成 状態表示の表現力に関してこの課題を解決する
本発明による電子スイツチ装置は、まず大体にお
いて次のような特徴を有する。すなわち存在表示
器の中間作用範囲（作用状態）が、下側作用範
囲（作用状態ａ）と上側作用範囲（作用状態
ｂ）に分割されている。

本発明が前提とする無接触動作する電子スイツ
チ装置において状態表示器は、前記のように現在
のスイツチ状態が安定なスイツチ状態になつてお
らず、それどころか現在のスイツチ状態が環境条
件、例えば温度変動によつて変化することがある
という情報を提供する。この時不安定なスイツチ
状態として発光ダイオード（LED）を赤く点灯
させるスイツチ状態がスイツチ状態「電子スイツ
チ導通」（常開スイツチとして構成された電子ス
イツチ装置の場合であつて、また常閉スイツチと
して構成された電子スイツチ装置においてはこの
逆）である場合、この状態表示は、この不安定な
スイツチ状態がどのように変化しようとするの
か、すなわち安定なスイツチ状態（電子スイツチ
遮断」に近いのか、または安定なスイツチ状態
「電子スイツチ導通」に近いのかに関する表現を
含んでいない。（同じことは、不安定なスイツチ
状態として発光ダイオード（LED）を赤く点灯
させるスイツチ状態がスイツチ状態「電子スイツ
チ遮断」である場合にあてはまる。）それに対し
て本発明による電子スイツチ装置において状態表
示器は、状態表示「電子スイツチ遮断、安定スイ
ツチ状態」（作用状態）または「電子スイツチ
導通、安定スイツチ状態）（作用状態）の他に、
状態表示「電子スイツチ遮断、不安定スイツチ状
態」（作用状態ａ）と「電子スイツチ導通、不
安定スイツチ状態」（作用状態ｂ）を提供する。
これら状態表示は、負荷装置へのこのような電子
スイツチ装置の組込みの際に、調節補助手段とし
て次のように利用される。このような電子スイツ
チ装置が例えば光電近接スイツチ装置である場
合、光受信機に当たる光ビームがちようど半分遮
断された時に、電子スイツチ装置は遮断から導通
へまたはその逆に切換えられることが望ましい。
しかし従来の電子スイツチ装置には作用状態ａ
と作用状態ｂの間の区別がないので、光ビーム
が半分遮断された状態をスイツチ切換点に一致さ
せることは困難である。本発明によれば、例えば
電子スイツチ装置内の可変抵抗を調節することに
よつて、光ビームが半分遮断された時にスイツチ
の切換が行われるように調節することは容易であ
る。このように調節した後には、環境条件、例え
ば周囲温度の変化があつてスイツチ切換点がずれ
ても、もはや後から再調節を行う必要が生じる程
の不都合は生じない。

前記のような電子スイツチ装置は、しばしばい
わゆる２導体装置として構成され、すなわち接点
を有する電気機械スイツチ装置における場合と同
様に、全体で２本の外部導体しか持たない。しか
し、接点を含む電気機械スイツチ装置とは相違し
て前記のような電子スイツチ装置は、スイツチ状
態「電子スイツチ遮断」においてもまたスイツチ
状態「電子スイツチ導通」においても電気エネル
ギを必要とし、すなわちこのような電子スイツチ
装置を介して、スイツチ状態「電子スイツチ遮
断」のときにも電流が流れ、かつこのような電子
スイツチ装置において、スイツチ状態「電子スイ
ツチ導通」のときにも電圧降下が生じる。

前に本発明の課題のところで、初めに述べたよ
うな電子スイツチ装置の動作能力を改善するよう
にすることを述べたが、このことは、前記の２導
体装置について述べているのであり、かつこのこ
とは、不安定スイツチ状態「電子スイツチ遮断」
において前記電子スイツチ装置を介して流れる電
流を小さくするという内容である。

動作能力に関してこの課題を解決する本発明に
よる電子スイツチ装置は、状態表示器として発光
ダイオード（LED）を有し、かつ次のような特
徴を有する。すなわち状態表示器、従つて発光ダ
イオードは、作用状態ａとｂの間で十分に識
別可能な程度に異なつたパルス周波数の光パルス
列を発生する。

本発明の前提となる公知の電子スイツチ装置に
おいて発光ダイオードは、不安定スイツチ状態
「電子スイツチ遮断」において連続点に赤く点灯
するが、一方本発明による電子スイツチ装置にお
いては、発光ダイオードは光パルス列を発生する
だけである。従つて本発明による電子スイツチ装
置において、不安定なスイツチ状態「電子スイツ
チ遮断」の時に必然的にスイツチ装置を介して流
れる電流は、本発明の前提となる公知の電子スイ
ツチ装置におけるものよりわずかである。

両方の光パルス列の実現すべきパルス周波数に
関して２つの視点が考えられる。一方ではパルス
周波数は、光パルス列が人間の目にすぐに認めら
れるように選定しなければならない。他方におい
て両方のパルス周波数は、異なつた光パルス列で
あることがわかるように大幅に離れていなければ
ならない。本発明による電子スイツチ装置の有利
な実施例においてこれら条件は次のように考慮さ
れる。すなわち状態表示器は、作用状態ａの間
ほぼ２Hzのパルス周波数を有する光パルス列を発
生し、また作用状態ｂの間ほぼ10Hzのパルス周
波数を有する光パルス列を発生する。

実施例 本発明の実施例を以下図面によつて説明する。

第１図に示した電子スイツチ装置１は、無接触
動作し、かつ主要構成において存在表示器２、存
在表示器２から制御可能な電子スイツチ３、例え
ばトランジスタ、サイリスタまたはトライアツ
ク、および状態表示器４から成る。第１図に示し
た電子スイツチ装置１は、光電近接スイツチ装置
なので、存在表示器２には光送信機５と光受信機
６が属する。図示された実施例において存在表示
器２と電子スイツチ３の間にさらにスイツチ増幅
器７が設けられている。

第１図に示された電子スイツチ装置１において
存在表示器２は、この存在表示器２の作用状態が
所定の閾値を越えたか否かにより、電子スイツチ
３を切換制御する。

第１図による電子スイツチ装置１に所属の状態
表示器４によつて、第２図に示すような存在表示
器２の種々の作用状態が表示される。まず電子ス
イツチ装置１の存在表示器２が全くまたほとんど
作用を受けない作用状態、存在表示器２が中間
作用範囲内で作用を受ける作用状態、および存
在表示器２が中間作用範囲以上に作用を受ける作
用状態がある。

さらに第２図に示すように本発明による電子ス
イツチ装置１において存在表示器２の中間作用範
囲、すなわち作用状態は、応答閾値以下の作用
範囲、すなわち作用状態ａと応答閾値以上の作
用範囲、すなわち作用状態ｂとに分割されてい
る。

その他の点において第１図に示された電子スイ
ツチ装置１では、状態表示器４が発光ダイオード
（LED）として構成されているという点において
特に有利な構成が取扱われており、また存在表示
器２の作用状態ａｂの間、異なつたパルス周
波数の光パルス列が発生され、すなわち作用状態
ａの間にほぼ２Hzのパルス周波数の光パルス列
が、また作用状態ｂの間にほぼ10Hzのパルス周
波数の光パルス列が発生される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電子スイツチ装置のブ
ロツク図、第２図は、本発明による電子スイツチ
装置の動作を説明するグラフ図である。 １…電子スイツチ装置、２…存在表示器、３…
電子スイツチ、４…状態表示器、７…スイツチ増
幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 存在表示器、電子スイツチ、例えばトランジ
   スタ、サイリスタまたはトライアツク、および発
   光素子として、例えば発光ダイオード（LED）
   として構成された状態表示器が設けられており、
   存在表示器の外部からの作用状態が所定の応答閾
   値を越えたか否かにより、存在表示器が電子スイ
   ツチのスイツチ状態を切換制御し、また状態表示
   器によつて存在表示器が示す種々の作用状態、す
   なわち存在表示器は外部から作用を受けていない
   （作用状態）、存在表示器は外部から中間作用範
   囲で作用を受けている（作用状態）、存在表示
   器は外部から中間作用範囲以上で作用を受けてい
   る（作用状態）という作用状態が表示される、
   無接触動作する電子スイツチ装置において、 存在表示器の作用状態が、下側作用状態（作
   用状態ａ）と上側作用状態（作用状態ｂ）に
   分割されており、判定基準「存在表示器は外部か
   ら中間作用範囲で作用を受けている」および判定
   基準「存在表示器が外部から応答閾値より下の範
   囲で作用を受けている」または「電子スイツチが
   遮断状態にある」が共に満たされた場合、作用状
   態ａとなり、判定基準「存在表示器が外部から
   中間作用範囲で作用を受けている」および判定基
   準「存在表示器が外部から応答閾値より上の範囲
   で作用を受けている」または「電子スイツチが導
   通状態にある」が共に満たされた場合、作用状態
   ｂとなり、かつ作用状態ａとｂでは、状態
   表示器が十分に識別可能な程度に異なつたパルス
   周波数の光パルス列を発生することを特徴とす
   る、無接触動作する電子スイツチ装置。 ２ 状態表示器が、作用状態ａの間ほぼ２Hzの
   パルス周波数で光パルス列を発生する、特許請求
   の範囲第１項記載の電子スイツチ装置。 ３ 状態表示器が、作用状態ｂの間ほぼ10Hzの
   パルス周波数で光パルス列を発生する、特許請求
   の範囲第１項または２項記載の電子スイツチ装
   置。