JPH0549878B2 - - Google Patents

Description

明細書 本発明は、マイクロプロセツサで制御する光ス
クリーンであつて、特に危険な機械類、例えば、
プレスを使う作業において、万一物体が意図せず
にスクリーン開口部を通る場合に、事故を防止す
る光スクリーンに関する。そのような光スクリー
ン、すなわち障壁は、信頼性が高くなければなら
ない。光スクリーンは、カーテンスクリーンの片
側にあるホールダの中に取付けられ、かつ光パル
ス（コード）の列を発信するように配置した一連
の電気式の光発信機からなり、一方これに対応す
る数の光パルス検出機が開口部の対向側にあるホ
ールダの中に配置されて、発信される光ビームの
うちの一つ以上がスクリーン開口部内の物体によ
り遮断される結果として物体の存在を検出するよ
うになつている。用いる発信機として、見えない
赤外光を発信する光ダイオードがあげられる。光
スクリーンは、個々の検出デバイスに連結する
が、これらのデバイスは、万一物体が該開口部内
に通される場合に、あるいは万一モニタ装置に故
障が生じる場合に、機械を停止する。

発明の特徴は後記の特許請求の範囲に記され
る。

以下本発明を添付図面を参照してより詳細に説
明する。図面において、第１図は、光スクリーン
システムの構造の概略を示す。第２図は４個の送
信ユニツトと４個の受信ユニツトおよび電源ユニ
ツトを有する２つの同一なプロセツサユニツトの
１つを示す略ブロツク図である。第３図は、２つ
の同一ユニツトの内の１つについての回路図であ
る。第４図は、マスタとスレーブの２つのプロセ
ツサユニツト間のパルス列交信の仕方、そしてま
た各動作段階後のパルス列の変化の仕方を示す。
第５図は、諸パルスの波形を示す。そして第６図
は、２つのマイクロプロセツサのプログラムのフ
ローチヤートである。

光スクリーンは、２つの全く独立したマイクロ
プロセツサからなるが、これらのマイクロプロセ
ツサは、直流電気的に分離されており、光カーテ
ンを介して互いに交信する。すなわち、一方のデ
ータプロセツサが目に見えない赤外光を使つて情
報を他方のデータプロセツサに送信し、その逆も
同様に行われる。ハードウエアについては、２つ
のプロセツサシステムは同一であるが、それらの
ソフトウエア（データカード）は互いに異なつて
いる。プログラミングが行われて、一方のデータ
プロセツサがいわゆるマスタの役目を引き受け、
他方のデータプロセツサがいわゆるスレーブの役
目を引き受ける。このことは単に、一方のデータ
プロセツサが、始動時などに優先することを意味
する。図面でデータプロセツサに接続されている
のは、４個の同一の発信ユニツトと４個の同一の
受信ユニツト、たとえば不可視光用の光ダイオー
ドならびにホトダイオードないしホトトランジス
タである。さらに、いろいろなデータシステム用
に電源ユニツトが設けられる。

光ダイオードの駆動は、いわゆるドライバ（電
流増巾器）、（第２図）による。受信側の電流増巾
器は所定の周波数、例えば、42kHzに対して感度
が高く、従つて、発信機も同じ周波数でパルス動
作させなければならない。これは、42kHzに周波
数を設定した発振器により達成される。発振器パ
ルスは情報を担うデータプロセツサのパルスにい
わゆるゲートにより論理加算される。アルミケー
ス中に増巾器を含むホトダイオードが組込まれ受
信側に配置される。これより信号はトーンデコー
ダに渡されるが、これは、42kHzの周波数を有す
るフエーズロツク回路（第３図）であつてよい。

データプロセツサの動作モード 本発明の基本原理は、２つの完全に独立したデ
ータプロセツサが相互に作用し合う仕方で、交信
し合うようにせしめることにある。すなわち一方
のデータプロセツサが他方のデータプロセツサの
動作モードを制御し、その逆も同様に行われる。
このことは、総合した機能の安全性が２倍になる
ことを意味する。交信の原理は、マスタの発信機
Ｓ１が受信機Ｍに、第４図に従つて、コード情報
を発信することによる。このコードは、２個の１
(11)を含むことが可能である。スレーブは、発信機
Ｓ１を介して新しいコードをマスタの受信機Ｍ１
に、すなわち例えば２個の０（00）を返信する。
すなわちスレーブは両データビツトを反転する。
このコード（00）がマスタの受信機Ｍ１に届く
と、マスタの送信機Ｓ２が新しいコード、この場
合は、１と０(10)を発信する。もし光スクリーンに
依然として乱れが生じなければ、すなわちスクリ
ーン開口部内に何の物体も存在しなければ、すべ
てのコードワードが、第４図に従つて、発信され
て、そこでマスタは再び最初から発信を開始す
る。万一ある光ビームが遮断されると、例えば、
マスタの発信機Ｓ２からスレーブの受信機Ｍ２に
発信される光ビームが遮断されると、スレーブ
は、空しく５ミリ秒間パルスが届くのを待ち、そ
してこの時間内にパルスをまつたく受信しないと
きは、アラーム信号を開始するか、あるいはリレ
ーないし類似のデバイスを起動して機械を止め
る。さらに数マイクロ秒が経過した後、マスタの
受信機Ｍ２は、パルス列が中断されたことに気付
く。すなわち受信機は全く信号を受信せず、そし
てまた直ちにアラーム状態に移る。同時に、マス
タがアラーム状態に切換わると、それは受信機Ｍ
１などへ信号の発信を開始し、故障が一時的なも
のかあるいは永久的なものかをチエツクできるよ
うにする。もしその信号が受信機Ｍ２に届くとき
になお故障が存在しているならば、マスタのアラ
ーム状態が続く。このことは、各データプロセツ
サが光スクリーンと第２のデータプロセツサによ
りモニタされるばかりでなく、２つのプロセツサ
システム内のすべての構成要素によりモニタされ
ることを意味する。これは、それらのシステムの
機能の安全性を２倍にする。

パルスの波形ないし見掛けを第５図に示す。各
パルスは１ミリ秒間持続するいわゆるスタートビ
ツトで始まり、スタートビツトに２個のデータビ
ツトが続く。各データビツトの長さは１ミリ秒で
ある。１つのデータビツトの長さが１ミリ秒であ
るときは、発信機は、周波数42kHzで脈動する赤
外光を発信する。第６図は、２つのデータプロセ
ツサのプログラムについてのフローシートを示
す。２つのデータプロセツサのプログラムは、第
６図に完全な形で書かれている。

光ビームの進む通路における光学的な活動を避
けるために、発信機Ｓおよび受信機Ｍのそれぞれ
は、前記のホールダ上のそれぞれの穴の中約40mm
のところに装着する。これは、ビームをある程度
平行光束化する。こうした穴があるにもかゝわら
ず、ビームの拡散はかなりなものになる。このこ
とは、光ダイオードないし発信機１が受信機１と
２により、そして恐らくはまた受信機３により読
み取られうることを意味する。しかしこのことは
何ら影響がない。なぜならば、各データプロセツ
サ自身が智的な仕方で、どの受信機を各瞬間に動
作させるかを選択するからである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれマスタプロセツサ及びスレーブプロ
   セツサを構成する第１及び第２のマイクロプロセ
   ツサと、 前記第１のマイクロプロセツサに接続される第
   １〜第ｎ（ｎは２以上の所定の整数値）の光発信
   手段と、 同第１のマイクロプロセツサに接続される第１
   〜第ｎの光受信手段と、 前記第２のマイクロプロセツサに接続される第
   １〜第ｎの光発信手段と、 同第２のマイクロプロセツサに接続される第１
   〜第ｎの光受信手段と、 を具え、 前記第１のマイクロプロセツサに接続される第
   １〜第ｎの光発信手段と前記第２のマイクロプロ
   セツサに接続される第１〜第ｎの光受信手段、及
   び前記第２のマイクロプロセツサに接続される第
   １〜第ｎの光発信手段と第１のマイクロプロセツ
   サに接続される第１〜第ｎの光受信手段、はそれ
   ぞれ、その第１〜第ｎで対応するもの同士がペア
   を形成して、光スクリーンを構成する空間に対向
   配設され、 前記第１及び第２のマイクロプロセツサは、こ
   れらペアを形成する各光発信手段及び光受信手段
   の別に、その授受される光コードについて各別の
   コード形態を定義するとともに、各々接続される
   光受信手段を通じて光コードが受信される都度、
   該受信コードを前記定義に応じた所定の変換規則
   に従つて変換しつつ、次のペアを形成する光発信
   手段を通じてこの変換した光コードの相手側マイ
   クロプロセツサへの発信を繰り返し、これら授受
   される光コードのコード形態が前記定義を満たし
   得ないとき、前記光スクリーンに異常が発生した
   旨検知する マイクロプロセツサで制御する光スクリーン。 ２ 前記第１及び第２のマイクロプロセツサの何
   れかにて、前記光スクリーンの異常が検知された
   とき、前記第１のマイクロプロセツサは、該第１
   のマイクロプロセツサに接続される第１の光発信
   手段から第２のマイクロプロセツサに接続される
   第１の光受信手段への前記光コードの発信を再開
   して、当該異常が一時的なものか恒久的なものか
   をモニタする 請求の範囲１記載のマイクロプロセツサで制御
   する光スクリーン。