JPH0745167A - 検出スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切換機能および調整機能のそれぞれに対応し
て複数種類の光電スイッチを製作する場合に、小形化を
図りながら１種類の本体ケースを製作するだけでなし得
て、製造コスト，管理コストの低減および組立て性の向
上を図る。 【構成】 本体ケース２に２個の可変抵抗器８，９を配
設する。本体ケース２内部に配設されるマイクロコンピ
ュータにより、可変抵抗器８，９から入力される電圧信
号をデジタル値に変換して、その値に応じて切換スイッ
チとしての機能を持たせる構成としたり、あるいは調整
機能を持たせる機能としたりすることで、検出モード，
外部同期モードや投光周波数などの切換えや、感度調
整，ヒステリシス幅，タイマ時間の調整等を行うように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検出物体が存在する
状態で検出手段から出力される物体検出信号に応じて、
設定された出力モードに従った出力信号を制御手段によ
り出力するようにした検出スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】検出スイッチの一種である光電スイッチ
においては、投光器と受光器との組み合わせにより構成
され、受光器の検出に応じた物体検出信号を出力信号と
して出力する機能が設けられている。このような検出ス
イッチには、検出対象や設置条件等に対応して、種々の
切換機能や調整機能が必要に応じて設けられたものがあ
る。

【０００３】例えば、切換機能としては、検出出力モー
ドの切換機能、検出出力遅延モードの切換機能、外部同
期モードの切換機能あるいは投光周波数の切換機能等が
あり、調整機能としては、検出感度調整機能、検出ヒス
テリシス調整機能、検出出力遅延時間調整機能あるいは
検出感度微調整機能等があり、検出スイッチ本体にこれ
らの切換や調整が可能となるようにスイッチや調整器が
設けられた構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光電スイッ
チなどの検出スイッチは、その設置場所や環境に対応し
て適切な位置に配置することができるように、できるだ
け小形のものに形成されていることが要求される。した
がって、本体ケースには必要最小限のスイッチ類や調整
用の可変抵抗器等の配設スペースを設けて構成されてい
る。

【０００５】一方、このように光電スイッチにおいて
は、例えば切換機能に対応して切換スイッチを配設し、
調整機能に対応して可変抵抗器などを設ける構成として
いるので、上述のような切換機能や調整機能のうちの必
要とされる種々の機能を設けるために、本体ケースを製
造する上では、次のような不具合が生じていた。

【０００６】すなわち、例えば、切換機能および調整機
能のうちから２種類の機能を設けるように構成する場合
には、本体ケースに切換スイッチを設けるかあるいは可
変抵抗器を設けるかによって、切換スイッチ２個，可変
抵抗器２個あるいは切換スイッチ１個と可変抵抗器１個
といった３種類の態様が考えられる。従って、本体ケー
スには切換スイッチや可変抵抗器を配設するための構造
を設けて作製する必要上から３種類の本体ケースを製作
する必要があるので、製作コストやそれらの管理コスト
が上昇することに加えて、組み立て時に本体ケースに取
り付ける切換スイッチおよび可変抵抗器を製品に応じて
区別する必要があるため、作業性の低下も発生するとい
う不具合がある。

【０００７】このような不具合を解決すべく、例えば、
本体ケースに、あらかじめ２個の切換スイッチと２個の
可変抵抗器を設けるためのスペースを設けておき、製作
時には、その光電スイッチに必要とされるスイッチある
いは可変抵抗器のみを配設し、使用しない部分にはカバ
ーなどにより覆って隠すようにして構成することが考え
られる。

【０００８】これにより、種々の機能を持たせるために
複数種類の本体ケースを個々に製作することなく、共通
化された１種類の本体ケースで済ますことができるよう
になるものである。しかしながら、この場合には、使用
しないスイッチあるいは可変抵抗器のスペースまで設け
る必要があるため、本体ケースに無駄なスペースが生じ
て全体の小形化が図れなくなるという不具合がある。

【０００９】また、このような事情は、２種類の機能を
設ける場合だけではなく、１種類の機能を設ける場合で
も生じることであるし、３種類以上の機能を設ける場合
でも同様に発生することであり、つまり、設けようとす
る機能が増加するに従って製作すべき本体ケースの種類
が増加してしまうという状況にある。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、動作条件等の設定のための種々の切換
機能や調整機能を有する構成とする場合に、小形化を図
る構成としながら、しかもそのそれぞれの構成に対応し
て複数の本体ケースを作製する必要がなく、全体として
製作コストの低減および管理コストの低減を図ると共
に、組み立て時の作業性の向上も図り得る検出スイッチ
を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検出物体が
存在する状態で検出手段から出力される物体検出信号に
基づいて検出動作を行う制御手段を有する検出スイッチ
を対象とするものであり、本体ケースに外部から操作可
能に可変抵抗器を設け、前記制御手段を、前記可変抵抗
器の入力信号のレベルが設定されている範囲内にあるか
否かに応じて検出動作を切り換える切換機能と、その入
力信号のレベルに応じて検出動作を調整する調整機能と
のいずれか一方若しくは双方を有するように選択設定す
るように構成したところに特徴を有する。

【００１２】

【作用】本発明の検出スイッチによれば、制御手段に切
換機能を有するように選択設定した場合には、制御手段
は、本体ケースに設けられた可変抵抗器の抵抗値に応じ
た入力信号に基づいて、そのレベルが設定されている範
囲内にあるか否かで検出動作を切り換えることができ、
あるいは、制御手段に調整機能を有するように選択設定
した場合には、制御手段は、本体ケースに設けられた可
変抵抗器の抵抗値に応じた入力信号に基づいて、そのレ
ベルに応じたデータとして検出動作を調整することがで
き、さらに、前記両者の機能を有するように選択設定し
た場合には、制御手段は、可変抵抗器の抵抗値に応じた
入力信号に基づいて切換機能および調整機能の両者を兼
ね備えた構成とすることができるようになる。したがっ
て、本体ケースには、設けようとする機能に応じて切換
スイッチあるいは調整器等を別途に設ける必要がなく、
可変抵抗器を設ける構成としておけば良くなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を反射形の光電スイッチに適用
した場合の一実施例として、種々の実施態様に対応して
図面を参照しながら説明する。図１および図２は本実施
例の基本構成を示すもので、光電スイッチ１の外観を示
す図１において、矩形状をなす本体ケース２には前面部
から投光用および受光用の光ファイバケーブル３，４が
導出されており、それらは１本にまとめて図示しない検
出部分に配設されるようになっている。また、本体ケー
ス２の背面部からは電源ケーブルおよび信号出力ケーブ
ルなどがまとめられたケーブル５が導出されている。

【００１４】そして、本体ケース２の上面部２ａには、
表示用のＬＥＤ６，７が配設されると共に、第１および
第２の可変抵抗器８および９が配設されている。この上
面部２ａには、表示素子６，７および可変抵抗器８，９
部分に対応する部分に開口部を設けた銘板１０が取着さ
れる共に、上面部２ａ全体を覆うようにした透光性を有
するケースカバー１１が取着されている。

【００１５】電気的構成を示す図２において、マイクロ
コンピュータ１２は、内部にＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭお
よびＡ／Ｄ変換器等を含んで構成された所謂ワンチップ
マイコンであり、内部に検出動作を行うためのプログラ
ムが記憶されており、制御手段として機能するようにな
っている。

【００１６】投光回路１３は、図示極性のＬＥＤ（発光
ダイオード）１４，ｎｐｎ形のトランジスタ１５および
抵抗１６の直列回路から構成されており、直流電源端子
ＶＤ（例えば電源電圧が５Ｖであるとする）とアースと
の間に接続されている。そして、トランジスタ１５のベ
ースはマイクロコンピュータ１２の出力端子Ａに接続さ
れている。

【００１７】受光回路１７は、フォトダイオード１８と
抵抗１９との直列回路から構成されており、直流電源端
子ＶＤとアースとの間に接続されている。そして、フォ
トダイオード１８と抵抗１９との共通接続点は増幅回路
２０を介してマイクロコンピュータ１２の入力端子Ｂに
接続されている。出力用のｎｐｎ形トランジスタ２１
は、オープンコレクタで使用されるもので、コレクタは
出力端子Ｐに接続され、エミッタはアースされ、ベース
はマイクロコンピュータ１２の出力端子Ｃに接続されて
いる。

【００１８】前述した第１および第２の可変抵抗器８お
よび９は、それぞれ一方の固定端子８ａ，９ａが直流電
源端子ＶＤに接続され、他方の固定端子８ｂ，９ｂがア
ースされ、可変出力端子８ｃ，９ｃがマイクロコンピュ
ータ１２の入力端子ＤおよびＥにそれぞれ接続されてい
る。そして、以上の電気的構成は本体ケース２内部に収
容されている。

【００１９】さて、上述した基本構成において、マイク
ロコンピュータ１２には次に示すような３つの態様のそ
れぞれに対応した機能を有するようにあらかじめプログ
ラムが記憶されており、以下、（１）第１の実施態様と
して第１および第２の可変抵抗器８，９を切換機能を有
するスイッチとして機能させる場合、（２）第２の実施
態様として第１および第２の可変抵抗器８，９をそれぞ
れ切換機能を有するスイッチおよび調整機能を有する調
整器として機能させる場合、（３）第３の実施態様とし
て第１および第２の可変抵抗器８，９を調整機能を有す
る調整器として機能させる場合とに分けて説明する。

【００２０】（１）第１の実施態様 この実施態様においては、切換機能として、例えば検出
モードの切換機能と外部同期モードの切換機能とを有す
る構成とした場合について、図３ないし図５を参照して
説明する。検出モードの切換機能としては、ライトＯＮ
検出モードとダークＯＮ検出モードとの切換設定を行う
ものである。また、外部同期モードは、マイクロコンピ
ュータ１２の入力端子Ｆに外部から与えられる外部同期
信号に基づいて検出動作を行うもので、その外部同期モ
ードの切換機能としては、期間同期モードと微分同期モ
ードとの切換設定を行うものである。

【００２１】この場合、検出モードがライトＯＮ検出モ
ードに設定されたときには、入光検出で出力オン、非入
光時に出力オフとなり、検出モードがダークＯＮ検出モ
ードに設定されたときには、非入光時に出力オン、入光
検出で出力オフとなるように検出動作を行うもので、こ
のような機能は、設置する場所や検出物体の条件に応じ
て使用者に切り替え設定されるものである。

【００２２】また、外部同期モードの設定状態が期間同
期モードであるときには、外部同期信号が入力されてい
る期間中の入光検出を有効化し、微分同期モードである
ときには、外部同期信号が立ち上がる時点から所定時間
の入光検出を有効化するように検出動作を行うようにな
っている。

【００２３】この場合、期間同期モードとは、例えば、
別の光センサなどにより検出した検出対象の存在期間を
示す信号を同期信号として受け、その検出対象の存在状
態で検出対象に設けられたマークや物体等の存在の有無
を検出する検出動作を行おうとするものである。また、
微分同期モードとは、検出すべき物体の所定位置に来た
ことを別のセンサにより検出してその信号を同期信号と
して受け、その同期信号を受けたタイミングでその検出
対象の所定位置に設けられたマークや物体等の存在の有
無を検出する検出動作を行おうとするものである。

【００２４】図３は第１および第２の可変抵抗器８およ
び９の操作ダイヤル２２を示すもので、回転可能な角度
範囲０°から２４０°のうち、０°以上１２０°未満の
角度範囲を領域Ａとし、１２０°以上２４０°以下の角
度範囲を領域Ｂとしている。この場合、第１の可変抵抗
器８は検出モードの切換用として、その操作ダイヤル２
２の領域ＡはライトＯＮ検出モードの設定領域に対応
し、領域ＢはダークＯＮ検出モードの設定領域に対応し
ており、第２の可変抵抗器９は外部同期モードの切換用
として、その操作ダイヤル２２の領域Ａは期間同期モー
ドの設定領域に対応し、領域Ｂは微分同期モードの設定
領域に対応するようになっている。

【００２５】次に、本実施態様の作用について、図４お
よび図５をも参照しながら述べる。まず、使用者により
第１および第２の可変抵抗器８および９の操作ダイヤル
２２，２２が所望の設定位置に回動操作されると、マイ
クロコンピュータ１２の入力端子ＤおよびＥにはその回
転角度に応じた電圧信号が可変出力端子８ｃあるいは９
ｃから入力されるようになる。

【００２６】この場合、直流電源電圧が５Ｖに設定され
ているので、各可変抵抗器８，９の回転角度が０°以上
１２０°未満の領域Ａ内に設定されているときには０Ｖ
以上２．５Ｖ未満の電圧値となり、回転角度が１２０°
以上２４０°以下のの領域Ｂ内に設定されているときに
は２．５Ｖ以上５Ｖ以下の電圧値となる。

【００２７】マイクロコンピュータ１２は、可変抵抗器
８および９から入力される０Ｖから５Ｖの範囲の電圧信
号を、内蔵されたＡ／Ｄ変換機能により８ビットの分解
能でＡ／Ｄ変換して、「０」から「２５５」までの範囲
のデジタル値として入力するようになっている。したが
って、可変抵抗器８，９の操作ダイヤル２２，２２が領
域Ａ内に設定されているときには「０」から「１２７」
の範囲のデジタル値が入力され、領域Ｂ内に設定されて
いるときには「１２８」から「２５５」の範囲のデジタ
ル値が入力されることになる。

【００２８】さて、マイクロコンピュータ１２は、図４
に示す検出プログラムをスタートすると、まず、ステッ
プＡ１にて設定ルーチンを実行して第１および第２の可
変抵抗器８，９により設定された検出モードおよび外部
同期モードの各設定動作を行うようになる。

【００２９】この設定ルーチンＡ１は、図５に示すよう
なプログラムから構成されており、マイクロコンピュー
タ１２は、ステップＢ１にて第１の可変抵抗器８から入
力端子Ｄに入力された電圧信号のデジタル値を入力し、
ステップＢ２にてそのデジタル値が「１２８」以上であ
るか否かを判断する。デジタル値が「０」から「１２
７」の範囲つまり領域Ａ内の値であるときには、マイク
ロコンピュータ１２は、ステップＢ２で「ＮＯ」と判断
してステップＢ３に進み、ライトＯＮ検出モードの設定
を行う。また、デジタル値が「１２８」から「２５５」
の範囲つまり領域Ｂ内の値であるときには、マイクロコ
ンピュータ１２は、ステップＢ２で「ＹＥＳ」と判断し
てステップＢ４に進み、ダークＯＮ検出モードの設定を
行う。

【００３０】この後、マイクロコンピュータ１２は、ス
テップＢ５に進み、第２の可変抵抗器９から入力された
電圧信号のデジタル値を入力し、ステップＢ６にてその
デジタル値が「１２８」以上であるか否かを判断する。
デジタル値が「０」から「１２７」の範囲つまり領域Ａ
内の値であるときには、マイクロコンピュータ１２は、
ステップＢ６で「ＮＯ」と判断してステップＢ７に進
み、期間同期モードの設定を行う。また、デジタル値が
「１２８」から「２５５」の範囲つまり領域Ｂ内の値で
あるときには、マイクロコンピュータ１２は、ステップ
Ｂ６で「ＹＥＳ」と判断してステップＢ８に進み、微分
同期モードの設定を行う。

【００３１】ここで、上述の設定ルーチンにおいて、検
出モードがライトＯＮモードに設定されると共に、外部
同期モードが期間同期モードに設定されている場合につ
いてまず説明する。

【００３２】すなわち、マイクロコンピュータ１２は、
設定ルーチンのステップＢ８を終了すると、検出プログ
ラムにリターンしてステップＡ２に進み、投光動作を行
うようになる。この場合、マイクロコンピュータ１２
は、投光動作として出力端子Ａから１回分の投光パルス
を出力し、トランジスタ１５をオンさせてＬＥＤ１４に
通電して点灯させる。これにより、検出エリアに向けて
パルス光が出力されるようになる。

【００３３】次に、マイクロコンピュータ１２は、ステ
ップＡ３にて、検出エリア内からの反射光をフォトダイ
オード１８により受光して増幅回路２０にて増幅された
受光信号を入力端子Ｂから入力し、その受光信号をＡ／
Ｄ変換機能によりデジタル値に変換してＣＰＵに入力す
るようになる。このとき、検出エリア内に例えば物体Ｔ
が存在する場合には、パルス光が物体Ｔにより反射さ
れ、そのときの反射光の強度に相当する受光信号がデジ
タル値に変換されて入力される。マイクロコンピュータ
１２は、ステップＡ４に進むと、受光信号に相当するデ
ジタル値が基準レベルの値よりも大きいか否かを判定す
ることにより、物体の存在の有無を検出する。

【００３４】そして、マイクロコンピュータ１２は、反
射光が入光していないときには、ステップＡ５に進み、
ここではダークＯＮ検出モードの設定状態ではないから
「ＮＯ」と判断してステップＡ６に進んで出力オフつま
り出力停止状態を保持してステップＡ１に戻るようにな
る。

【００３５】この後、マイクロコンピュータ１２は、入
光状態を示す受光信号が入力されたときには、ステップ
Ａ４にて「ＹＥＳ」と判断してステップＡ７に進み、こ
こでもライトＯＮ検出モードに設定されていることから
「ＹＥＳ」と判断してステップＡ８に進むようになる。
そして、ステップＡ８では、マイクロコンピュータ１２
は、期間同期モードに設定されていることから、「ＹＥ
Ｓ」と判断してステップＡ９に進み、ここでは、入力端
子Ｆから入力される外部同期信号が「Ｈ」レベルである
か否かを判断し、「ＹＥＳ」の場合にはステップＡ１０
に進んで出力オンとして出力トランジスタ２１に出力信
号を与えてステップＡ１に戻るようになる。

【００３６】以下、マイクロコンピュータ２１は、検出
エリア内の物体Ｔからの反射光がなくなってステップＡ
９で「ＮＯ」と判断すると、ステップＡ６に進んで出力
オフつまり出力トランジスタ２１をオフさせるようにな
る。これにより、物体Ｔが検出エリア内に存在して受光
信号が入力されている状態で、外部同期信号が入力され
ている期間中に対応して、マイクロコンピュータ１２は
出力端子Ｐに検出信号としての「Ｌ」レベルの信号を出
力するようになる。

【００３７】次に、上述の場合で外部同期検出モードが
微分同期モードに設定されている場合には、マイクロコ
ンピュータ１２は、ステップＡ８で「ＮＯ」と判断して
ステップＡ１１に移行するようになり、ステップＡ１２
およびＡ１３を経て入力端子Ｆに与えられる外部同期信
号が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上がる時点を
検出すると、ステップＡ１３に進んでタイマをスタート
させ、このタイマ時間が終了するまでの間出力オンの状
態とし（ステップＡ１４，Ａ１５）、タイマをリセット
して（ステップＡ１６）から出力をオフ（ステップＡ
６）し、ステップＡ１に戻るようになる。

【００３８】また、検出モードがダークＯＮ検出モード
に設定されている場合には、マイクロコンピュータ１２
は、上述したステップＡ５おいて「ＹＥＳ」と判断して
ステップＡ８に移行するようになると共に、ステップＡ
９においては「ＹＥＳ」と判断してステップＡ１０に移
行するようになり、他のステップにおいては上述と同様
にして実行される。これにより、ライトＯＮ検出モード
における出力状態とオンオフの出力状態が逆になるよう
に出力トランジスタ２１が動作される。

【００３９】（２）第２の実施態様 次に、第２の実施態様として、検出モードの切換機能と
検出感度の調整機能とを有する構成とした場合につい
て、図６および図７を参照して説明する。検出モードの
切換機能としては、第１の実施態様と同様に、ライトＯ
Ｎ検出モードとダークＯＮ検出モードとの切換設定を行
うものである。また、感度調整機能は、受光信号のレベ
ルに対して、マイクロコンピュータ１２内において物体
の検出を判定するために比較する検出レベルを調整する
ものである。

【００４０】この場合、物体の検出動作における検出レ
ベルの設定では、ヒステリシス機能として、所定のヒス
テリシス幅（例えば検出レベルの１０％）が設定される
ようになっており、非検出状態において検出信号のレベ
ルがＯＮ点検出レベル以上となったときに検出状態に移
行し、検出状態においては、検出信号のレベルがＯＮ点
検出レベルよりもヒステリシス幅だけ低いＯＦＦ点検出
レベル以下となったときに非検出状態に移行するように
なっている。なお、このようにヒステリシス機能を持た
せるのは、検出レベル近傍の入光状態でもチャタリング
などによる誤検出を防止するためである。

【００４１】そして、第１の可変抵抗器８は第１の実施
態様におけるものと同様にしてその操作ダイヤル２２の
回転可能な角度範囲を領域Ａおよび領域Ｂとに分けられ
ており、マイクロコンピュータ１２により、操作ダイヤ
ル２２により設定された領域ＡあるいはＢに対応して検
出モードが設定されるようになっている。一方、第２の
可変抵抗器９は操作ダイヤル２２の回転角度に応じた検
出感度を設定するもので、マイクロコンピュータ１２に
より操作ダイヤル２２の回転角度に応じて検出レベルと
そのヒステリシス幅を設定するようになっている。

【００４２】次に、本実施態様の作用について、図６お
よび図７をも参照しながら述べる。まず、使用者により
第１および第２の可変抵抗器８および９の操作ダイヤル
２２，２２が所望の設定位置に回動操作されると、マイ
クロコンピュータ１２は、第１の実施態様の場合と同様
にして、それらの回転角度に応じたデジタル値をそれぞ
れ入力するようになる。

【００４３】そして、マイクロコンピュータ１２は、図
６に示す検出プログラムをスタートすると、まず、ステ
ップＣ１にて設定ルーチンを実行して可変抵抗器８，９
により設定された検出モードの設定と検出レベルの設定
動作を行うようになる。この設定ルーチンＣ１は、図７
に示すようなプログラムから構成されており、マイクロ
コンピュータ１２は、ステップＤ１ないしＤ４を実行
し、前述した図５に示す設定ルーチンのステップＢ１な
いしＢ４と同様にして、ライトＯＮ検出モードあるいは
ダークＯＮ検出モードの何れかを設定するようになる。

【００４４】続いて、マイクロコンピュータ１２は、ス
テップＤ５にて、第２の可変抵抗器９から入力端子Ｅに
入力された電圧信号のデジタル値Ｑを入力し、ステップ
Ｄ６にて、そのデジタル値Ｑに基づき、ヒステリシス幅
１０％を見込んだＯＮ点検出レベルＬonおよびＯＦＦ点
検出レベルＬoff とを所定の演算プログラムにより演算
するようになる。

【００４５】この場合、入力されたデジタル値Ｑは検出
レベルの中心値に相当しており、設定すべきＯＮ点検出
レベルＬonおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff は、この中
心値から上下に５％ずつ幅をとった値として設定される
ようになっており、このデジタル値Ｑに対して、例えば
ＯＮ点検出レベルＬonおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff
を次式に従って演算するようになっている。

【００４６】 Ｌon ＝ １．０５Ｑ …（１） Ｌoff ＝ ０．９５Ｑ …（２）

【００４７】そして、マイクロコンピュータ１２は、ス
テップＤ７にて、上記演算により求めたＯＮ点検出レベ
ルＬonおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff をＲＡＭ内に記
憶して設定し、検出プログラムにリターンするようにな
る。これにより、入力されたデジタル値Ｑを中心として
１０％のヒステリシス幅を有する検出レベルが設定され
たことになるのである。

【００４８】さて、マイクロコンピュータ１２は、検出
プログラムのステップＣ２およびＣ３を経て投光動作お
よび受光信号入力の動作を実行し、ステップＣ４に移行
するようになる。前述の設定ルーチンにおいて、例えば
ライトＯＮ検出モードが設定されている場合には、マイ
クロコンピュータ１２は、ステップＣ５に進み、出力が
オフ状態であるか否か、つまり未検出状態であるか否か
を判断するが、ここでは、まだトランジスタ２１に出力
信号を与えていないので「ＮＯ」と判断してステップＣ
６に移行するようになる。

【００４９】いま、受光信号のレベルが前述のように設
定されたＯＮ点検出レベル以上に達していないときに
は、マイクロコンピュータ１２は、ステップＣ６で「Ｎ
Ｏ」と判断してステップＣ７に移行し、出力オフつまり
出力停止状態に保持し、ＯＮ点検出レベル以上に達して
いる場合には、ステップＣ６で「ＹＥＳ」と判断してス
テップＣ８に進み、出力をオンとしてトランジスタ２１
をオンさせてステップＣ１に戻るようになる。

【００５０】この後、ステップＣ１ないしＣ４を経てス
テップＣ５になると、マイクロコンピュータ１２は、出
力オン状態であることから「ＮＯ」と判断してステップ
Ｃ９に進むようになり、ここでは検出信号のレベルがＯ
ＦＦ点検出レベル以下に低下したかどうかを判断し、
「ＮＯ」の場合には出力オンを保持し（ステップＣ
８）、「ＹＥＳ」と判断されるようになると、ステップ
Ｃ７に移行して出力をオフし、この後ステップＣ１に戻
るようになる。

【００５１】一方、設定ルーチンにてダークＯＮ検出モ
ードに設定された場合には、マイクロコンピュータ１２
は、ステップＣ４にて「ＮＯ」と判断してステップＣ１
０に移行するようになる。そして、マイクロコンピュー
タ１２は、物体Ｔからの検出信号が入光されていない非
検出状態の場合には、ステップＣ１０，Ｃ１１を経て、
まずステップＣ１２で出力オンの状態とし、次にステッ
プＣ１０になると「ＹＥＳ」と判断してステップＣ１３
に進むようになる。

【００５２】検出信号のレベルがＯＮ点検出レベル以上
に達していない場合には、マイクロコンピュータ１２
は、ステップＣ１３で「ＮＯ」と判断して出力オンを保
持し（ステップＣ１２）、ＯＮ点検出レベル以上になる
とステップＣ１３で「ＹＥＳ」と判断してステップＣ７
に移行し、出力をオフするようになる。そして、この
後、ステップＣ１ないしＣ４およびＣ１０を経てＣ１１
になったときに、検出信号のレベルがＯＦＦ点検出レベ
ル以下になっているときには再びステップＣ１２に進ん
で出力をオン状態に変化させるようになる。

【００５３】（３）第３の実施態様 次に、第３の実施態様として、検出感度の調整機能と検
出ヒステリシス幅の調整機能とを有する構成とした場合
について、図８および図９を参照して説明する。検出感
度調整機能は、第２の実施態様と同様に、受光信号のレ
ベルに対して、マイクロコンピュータ１２内において物
体の検出を判定するために比較する検出レベルを調整す
るものであり、検出ヒステリシス幅の調整機能は、第２
の実施態様において一定のヒステリシス幅１０％に設定
していたのに対してこのヒステリシス幅を調整可能とし
たものである。

【００５４】そして、第１および第２の可変抵抗器８お
よび９は操作ダイヤル２２の回転角度に応じた検出感度
あるいは検出ヒステリシス幅を設定するもので、マイク
ロコンピュータ１２により操作ダイヤル２２の回転角度
に応じて検出レベルとそのヒステリシス幅を設定するよ
うになっている。

【００５５】次に、本実施態様の作用について、図８お
よび図９をも参照しながら述べる。まず、使用者により
第１および第２の可変抵抗器８および９の操作ダイヤル
２２，２２が所望の設定位置に回動操作されると、マイ
クロコンピュータ１２は、第１の実施態様の場合と同様
にして、それらの回転角度に応じたデジタル値をそれぞ
れ入力するようになる。

【００５６】そして、マイクロコンピュータ１２は、図
８に示す検出プログラムをスタートすると、まず、ステ
ップＥ１にて設定ルーチンを実行して可変抵抗器８，９
により設定された検出レベルの設定動作と検出ヒステリ
シス幅の設定動作を行うようになる。

【００５７】この設定ルーチンＥ１は、図９に示すよう
なプログラムから構成されており、マイクロコンピュー
タ１２は、ステップＦ１およびＦ２にて第１および第２
の可変抵抗器８および９から入力端子ＤおよびＥに入力
された電圧信号のデジタル値Ｑ１およびＱ２を入力し、
ステップＦ３にてそのデジタル値に基づいて、ＯＮ点検
出レベルＬonおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff とを所定
の演算プログラムにより演算するようになる。

【００５８】この場合、入力されたデジタル値Ｑ１は検
出レベルの中心値に対応しており、デジタル値Ｑ２は検
出ヒステリシス幅に対応している。そして、例えばＯＮ
点検出レベルＬonおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff を次
式に従って演算するようになっている。なお、この検出
ヒステリシス幅の設定範囲は検出レベルに対して５％か
ら２０％までの範囲となっており、その範囲内でデジタ
ル値Ｑ２に対応して設定されるようになっている。

【００５９】ここで、デジタル値Ｑ２の値は「０」から
「２５５」までの範囲をとるので、ＯＮ点検出レベルＬ
onおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff は、検出レベルの値
に対して５％の範囲から２０％の範囲まで、つまり±
２．５％の値から±１０％の値まで変化するように設定
すれば良いから、次式のようになる。

【００６０】 Ｌon ＝（1.025 ＋0.075 × Ｑ２／255 ）×Ｑ１ …（３） Ｌoff ＝（0.975 ＋0.075 × Ｑ２／255 ）×Ｑ１ …（４）

【００６１】そして、マイクロコンピュータ１２は、ス
テップＦ４にて、上記演算により求めたＯＮ点検出レベ
ルＬonおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff をＲＡＭ内に記
憶して設定し、検出プログラムにリターンするようにな
る。これにより、入力されたデジタル値Ｑ１を中心とし
て５％から２０％の範囲で設定された検出ヒステリシス
幅Ｑ２を有する検出レベルが設定されたことになるので
ある。

【００６２】さて、マイクロコンピュータ１２は、検出
プログラムのステップＥ２およびＥ３を経て投光動作お
よび受光信号入力の動作を実行し、ステップＥ４に移行
するようになる。マイクロコンピュータ１２は、ステッ
プＥ４で出力がオフ状態であるか否か、つまり未検出状
態であるか否かを判断するが、ここでは、まだトランジ
スタ２１に出力信号を与えていないので「ＮＯ」と判断
してステップＥ５に移行するようになる。

【００６３】受光信号のレベルが前述のように設定され
たＯＮ点検出レベル以上に達していないときには、マイ
クロコンピュータ１２は、ステップＥ５で「ＮＯ」と判
断してステップＥ６に移行し、出力オフつまり出力停止
状態に保持し、ＯＮ点検出レベル以上に達している場合
には、ステップＥ５で「ＹＥＳ」と判断してステップＥ
７に進み、出力をオンとしてトランジスタ２１をオンさ
せてステップＥ１に戻るようになる。

【００６４】この後、ステップＥ１ないしＥ３を経てス
テップＥ４になると、マイクロコンピュータ１２は、出
力オン状態であることから「ＮＯ」と判断してステップ
Ｅ８に進むようになり、ここでは検出信号のレベルがＯ
ＦＦ点検出レベル以下に低下したかどうかを判断し、
「ＮＯ」の場合には出力オンを保持し（ステップＥ
７）、「ＹＥＳ」と判断されるようになると、ステップ
Ｅ６に移行して出力をオフし、この後ステップＥ１に戻
るようになる。

【００６５】（４）第４の実施態様 次に、第４の実施態様においては、前記第１あるいは第
２の実施態様で示したいずれかの切換機能に代えて、投
光周波数の切換機能を設ける場合について図１０を参照
して説明する。この投光周波数の切換機能としては、前
述した各検出プログラム中で実施される投光動作におい
て、ＬＥＤ１４に出力する投光信号の出力周波数をｆ１
あるいはｆ２に切換設定可能なものである。なお、この
場合に、投光周波数の切換機能は、他の光電スイッチか
らの投光信号と同期することによる誤検出を防止するた
めに設けられたものである。

【００６６】この投光周波数の切換設定のための設定ル
ーチンは、図１０に示すフローチャートのように構成さ
れており、例えば、第１の可変抵抗器８により切換設定
可能な構成とする場合には、前述した第１の実施態様の
設定ルーチンにおけるステップＢ１ないしＢ４の部分と
置き換えることにより実施可能となっている。

【００６７】さて、この設定ルーチンにおいて、マイク
ロコンピュータ１２は、ステップＧ１にて第１の可変抵
抗器８から入力端子Ｄに入力された電圧信号のデジタル
値を入力し、ステップＧ２にてそのデジタル値が「１２
８」以上であるか否かを判断する。デジタル値が「０」
から「１２７」の範囲つまり領域Ａ内の値であるときに
は、マイクロコンピュータ１２は、ステップＧ２で「Ｎ
Ｏ」と判断してステップＧ３に進み、投光周波数ｆ１の
設定を行う。また、デジタル値が「１２８」から「２５
５」の範囲つまり領域Ｂ内の値であるときには、マイク
ロコンピュータ１２は、ステップＧ２で「ＹＥＳ」と判
断してステップＧ４に進み、投光周波数ｆ２の設定を行
う。

【００６８】これにより、マイクロコンピュータ１２
は、検出プログラムの投光動作ステップにおいては、上
述のように設定された投光周波数ｆ１あるいはｆ２に従
った投光周期で投光信号を出力するようになるものであ
る。

【００６９】（５）第５の実施態様 次に、第５の実施態様においては、前記第３の実施態様
で示した検出感度と検出ヒステリシス幅との２つの調整
機能に代えて、感度調整機能をさらに精度良く行うため
に微調整機能と粗調整機能とを設けた構成の場合につい
て図１１を参照して説明する。なお、ＯＮ点検出レベル
とＯＦＦ点検出レベルとのヒステリシス幅は１０％に設
定されるものとしている。

【００７０】そして、第３の実施態様と同様に、第１お
よび第２の可変抵抗器８および９は操作ダイヤル２２の
回転角度に応じた入力レベルで検出感度設定の粗調整お
よび微調整を行うもので、マイクロコンピュータ１２に
より操作ダイヤル２２の回転角度に応じてＯＮ点検出レ
ベルおよびＯＦＦ点検出レベルを設定するようになって
いる。

【００７１】次に、本実施態様における検出感度の設定
について図１１の設定ルーチンのフローチャートにした
がって述べる。まず、使用者により第１および第２の可
変抵抗器８および９の操作ダイヤル２２，２２が所望の
設定位置に回動操作されると、マイクロコンピュータ１
２は、第３の実施態様の場合と同様にして、ステップＨ
１およびＨ２にて、それらの回転角度に応じて入力端子
ＤおよびＥに入力される電圧信号のデジタル値Ｒ１およ
びＲ２をそれぞれ入力し、続くステップＨ３にて、それ
らのデジタル値に基づいて、ＯＮ点検出レベルＬonおよ
びＯＦＦ点検出レベルＬoff とを所定の演算プログラム
により演算するようになる。

【００７２】この場合、入力されたデジタル値Ｒ１は検
出レベルの中心値を設定するための粗ゲイン設定データ
として用いられ、デジタル値Ｒ２は粗ゲイン設定データ
の値を基準として設定される微ゲイン設定データとして
用いられる。そして、設定可能な検出レベル中心値の範
囲に対して、粗ゲイン設定データは全範囲を調整幅の対
象としており、微ゲイン設定データは３分の１の範囲を
調整幅の対象としている。これらを考慮して、マイクロ
コンピュータ１２においては、デジタル値Ｒ１およびＲ
２から、ＯＮ点検出レベルＬonおよびＯＦＦ点検出レベ
ルＬoff の値を次式に基づいて演算する。

【００７３】 Ｌon ＝１．０５×［Ｒ１＋（Ｒ２−１２７）／３］ …（５） Ｌoff ＝０．９５×［Ｒ１＋（Ｒ２−１２７）／３］ …（６）

【００７４】そして、マイクロコンピュータ１２は、ス
テップＨ４にて、上記演算により求めたＯＮ点検出レベ
ルＬonおよびＯＦＦ点検出レベルＬoff をＲＡＭ内に記
憶して設定するようになり、これにより、入力されたデ
ジタル値Ｒ１およびＲ２で決まる検出レベルを中心値と
して１０％の範囲で設定されたＯＮ点検出レベルＬonお
よびＯＦＦ点検出レベルＬoff の値が設定されるのであ
る。

【００７５】（６）第６の実施態様 次に、第６の実施態様においては、上記した各実施態様
における可変抵抗器８あるいは９に適用した切換機能お
よび調整機能の両者を兼ね備えた機能として用いる場合
について、図１２および図１３を参照しながら説明す
る。

【００７６】この場合には、ひとつの可変抵抗器８ある
いは９により設定されたデジタル値Ｓに基づいて、検出
モードとしてのタイマモードの設定をタイマ設定をオフ
させるタイマオフモード，検出時の出力タイミングを遅
らせるオンディレイタイマモードおよび検出時に出力し
た出力信号のオフタイミングを非検出時点から遅らせる
オフディレイモードの３つの検出モードの切換設定を行
うと共に、オンディレイタイマモードおよびオフディレ
イタイマモードのそれぞれにおいては、その回転角度に
応じたタイマ時間設定の調整動作を行うようにしたもの
である。

【００７７】図１２は、例えば可変抵抗器８を利用した
場合の操作ダイヤル２２の設定可能な回転角度の範囲を
示すもので、設定可能な回転角度は０°から２６０°の
範囲とされている。そして、可変抵抗器８による設定可
能な回転角度の範囲のうち１２０°から１４０°の範囲
である中間領域はタイマオフモード設定領域ｆとされ、
その中間領域を挟んだ両側の回転角度の範囲が０°から
１２０°の範囲をオフディレイタイマモード設定領域ｇ
とし、１４０°から２６０°の範囲をオンディレイタイ
マモード設定領域ｈとしている。

【００７８】タイマオフモード設定領域ｆとオフディレ
イタイマモード設定領域ｇとの境界となる位置、つまり
可変抵抗器８の操作ダイヤル２２の回転角度にして１２
０°の位置はオフディレイタイマのタイマ時間Ｔdoffの
設定値が「０」であり、回転角度にして０°の位置はタ
イマ時間Ｔdoffの設定値が最大（例えば５秒）とされて
いる。また、タイマオフモード設定領域ｆとオンディレ
イタイマモード設定領域ｈとの境界となる位置、つまり
可変抵抗器８の操作ダイヤル２２の回転角度にして１４
０°の位置はオンディレイタイマのタイマ時間Ｔdon の
設定値が「０」であり、回転角度にして２６０°の位置
はタイマ時間Ｔdon の設定値が最大（例えば５秒）とさ
れている。

【００７９】次に、本実施態様におけるタイマモードの
設定およびタイマ時間の設定について図１３に示す設定
ルーチンのフローチャートにしたがって述べる。すなわ
ち、マイクロコンピュータ１２は、ステップＪ１にて、
入力端子Ｄに入力される電圧信号のデジタル値Ｓを読み
込む。この場合、読み込んだデジタル値Ｓは、オフディ
レイタイマモードの設定範囲Ｅdoff，タイマオフモード
の設定範囲Ｅndおよびオンディレイタイマモードの設定
範囲Ｅdon のそれぞれに対応して次式のようになる。

【００８０】 ０ ≦ Ｅdoff ≦ １１７ …（７） １１８ ≦ Ｅnd ≦ １３８ …（８） １３９ ≦ Ｅdon ≦ ２５６ …（９） つまり、デジタル値Ｓが式（７）ないし（９）のいずれ
の領域にあるかにより出力モードが決まるのである。

【００８１】マイクロコンピュータ１２は、ステップＪ
２になると、例えば、読み込んだデジタル値Ｓがオフデ
ィレイタイマモードの設定範囲Ｅdoffにあるときには、
「１１８」以下であることから、「ＮＯ」と判断してス
テップＪ３に進み、オフディレイタイマモードを設定
し、続いて、ステップＪ４で、デジタル値Ｓからタイマ
時間Ｔdoffを演算し、ステップＪ５で演算結果であるタ
イマ時間Ｔdoffを記憶設定してタイマ設定ルーチンを終
了する。この場合、マイクロコンピュータ１２は、デジ
タル値Ｓから次のようにしてタイマ時間Ｔdoffを演算す
る。

【００８２】すなわち、デジタル値Ｓが、タイマオフモ
ードの下限の値「１１８」よりも小さい「１１７」であ
るときにタイマ時間Ｔdoffが零となり、それよりもデジ
タル値Ｓが小さくなるに従って、つまり「１１７」との
差の値が大きくなるに従ってこれに比例してタイマ時間
Ｔdoffを長くしてゆき、デジタル値Ｓが「０」のときに
タイマ時間Ｔdoffを最大である「５秒」に設定するよう
になっている。つまり、この関係は、 Ｔdoff（秒）＝［（１１７−Ｓ）／１１７］×５（秒） …（１０） という演算式で表すことができる。

【００８３】また、デジタル値Ｓがタイマオフモードの
設定範囲Ｅndにあるときには、マイクロコンピュータ１
２は、ステップＪ２でデジタル値Ｓが「１１８」よりも
大きいことから、「ＹＥＳ」と判断してステップＪ６に
進み、ここではデジタル値Ｓが「１３９」以下であるこ
とから「ＮＯ」と判断してステップＪ７に進み、タイマ
オフモードを設定するようになる。そして、デジタル値
Ｓがオンディレイタイマモードの設定範囲Ｅdon にある
ときには、マイクロコンピュータ１２は、ステップＪ２
およびＪ６にて「ＹＥＳ」と判断してステップＪ８に進
み、オンディレイタイマモードを設定するようになる。

【００８４】続いて、マイクロコンピュータ１２は、ス
テップＪ９で、デジタル値Ｓからタイマ時間Ｔdon を演
算し、ステップＪ１０で演算結果であるタイマ時間Ｔdo
n を記憶設定するようになる。この場合、マイクロコン
ピュータ１２は、デジタル値Ｓから次のようにしてタイ
マ時間Ｔdon を演算する。

【００８５】すなわち、デジタル値Ｓが、タイマオフモ
ードの上限値「１３８」よりも大きい値「１３９」であ
るときにタイマ時間Ｔdon が零となり、それよりもデジ
タル値Ｓが大きくなるに従って、つまり「１３８」との
差の値が大きくなるに従ってこれに比例してタイマ時間
Ｔdon を長くしてゆき、デジタル値Ｓが「２５６」のと
きにタイマ時間Ｔdon を最大である「５秒」に設定する
ようになっている。つまり、この関係は、 Ｔdon （秒）＝［（Ｓ−１３９）／１１７］×５（秒） …（１１） という演算式で表すことができる。

【００８６】このようにして、出力モードの設定とタイ
マ時間の設定を終了すると、マイクロコンピュータ１２
はタイマ時間設定ルーチンのプログラムを終了し、ここ
で設定されたタイマモードおよびタイマ時間にしたがっ
て、前述したような検出動作を行うようになる。

【００８７】このような本実施例によれば、上記第１な
いし第６の実施態様にて説明したように、外部から操作
可能な可変抵抗器８および９を本体ケース２の上面部２
ａに設け、マイクロコンピュータ１２により、可変抵抗
器８あるいは９の入力信号のレベルに応じて検出動作を
切り換える切換機能と、検出動作を調整する調整機能と
のいずれか一方若しくは双方を有するように選択設定す
るように構成したので、本体ケース２に２つの可変抵抗
器８あるいは９を設けるだけの構成としながら切換機能
と調整機能とのいずれの機能をも持たせることができる
ようになり、種々の機能に対応して複数種類の検出スイ
ッチを製作する場合でも、小形化を図る構成として且つ
１種類の本体ケース２を製作するだけで済ますことがで
き、全体として製作コストおよび管理コストの低減が図
れると共に、組み立て時の作業性の向上も図れるように
なる。

【００８８】尚、上記実施例においては、本発明を光電
スイッチに適用した場合について説明したが、これに限
らず、例えば超音波により物体を検出する超音波スイッ
チや、近接スイッチ等の他の検出スイッチにも適用でき
るものである。

【００８９】また、上記実施例においては、２個の可変
抵抗器８，９を設ける構成の光電スイッチに適用した場
合について説明したが、これに限らず、例えば、１個の
可変抵抗器を用いる構成のものにも適用することができ
るし、あるいは３個以上の可変抵抗器を用いる構成のも
のにも適用することができ、本発明においては可変抵抗
器の個数が多くなるほどその効果が増大するものであ
る。

【００９０】そして、上記実施例においては、可変抵抗
器８，９を切換スイッチとして用いる場合に、領域Ａお
よび領域Ｂの２つの領域に分割して切換える構成の場合
について説明したが、これに限らず、例えば、可変抵抗
器の回転可能な角度領域を３個以上の複数の領域に分割
してマイクロコンピュータ１２により検出する構成とし
て、複数段階に切換え設定可能な構成とすることもでき
るものである。

【００９１】

【発明の効果】本発明の検出スイッチによれば、本体ケ
ースに外部から操作可能に可変抵抗器を設け、制御手段
に、可変抵抗器の入力信号のレベルに応じて検出動作を
切り換える切換機能と、検出動作を調整する調整機能と
のいずれか一方若しくは双方を有するように選択設定す
るように構成したので、本体ケースに可変抵抗器を設け
る構成としながら、切換機能と調整機能とのいずれの機
能をも持たせることができるようになるので、種々の機
能に対応して複数種類の検出スイッチを製作する場合で
も、小形化を図る構成としながら、本体ケースを複数種
類製作する必要がなくなり、全体として製作コストおよ
び管理コストの低減が図れると共に、組み立て時の作業
性の向上も図れるようになるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の外観斜視図

【図２】基本構成の電気的構成図

【図３】第１の実施態様における可変抵抗器の操作ダイ
ヤルの説明図

【図４】検出動作プログラムのフローチャート

【図５】設定ルーチンのフローチャート

【図６】第２の実施態様における図４相当図

【図７】図５相当図

【図８】第３の実施態様における図４相当図

【図９】図５相当図

【図１０】第４の実施態様における図５相当図

【図１１】第５の実施態様における図５相当図

【図１２】第６の実施態様における図３相当図

【図１３】図５相当図

【符号の説明】

１は光電スイッチ（検出スイッチ）、２は本体ケース、
３，４は光ファイバケーブル、５はケーブル、６，７は
表示素子、８は第１の可変抵抗器、９は第２の可変抵抗
器、１０は銘板、１１はケースカバー、１２はマイクロ
コンピュータ（制御手段）、１３は投光回路、１４はＬ
ＥＤ、１７は受光回路、１８はフォトダイオード、２０
は増幅回路、２１は出力用のｎｐｎ形トランジスタ、２
２は操作ダイヤルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出物体が存在する状態で検出手段か
   ら出力される物体検出信号に基づいて検出動作を行う制
   御手段を有する検出スイッチにおいて、 本体ケースに外部から操作可能に可変抵抗器を設け、 前記制御手段は、前記可変抵抗器の入力信号のレベルが
   設定されている範囲内にあるか否かに応じて検出動作を
   切り換える切換機能と、その入力信号のレベルに応じて
   検出動作を調整する調整機能とのいずれか一方若しくは
   双方を有するように選択設定されていることを特徴とす
   る検出スイッチ。