JPS6084012A - 無接点スイッチ - Google Patents

無接点スイッチ

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JPS6084012A
JPS6084012A JP58192926A JP19292683A JPS6084012A JP S6084012 A JPS6084012 A JP S6084012A JP 58192926 A JP58192926 A JP 58192926A JP 19292683 A JP19292683 A JP 19292683A JP S6084012 A JPS6084012 A JP S6084012A
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JP
Japan
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period
signal
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synchronizing signal
time
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JP58192926A
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Hisatoshi Nodera
野寺 久敏
Hidehiro Fukumoto
福本 秀裕
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Omron Corp
Original Assignee
Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/941Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector

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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

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】 発明の分野 本発明は送信部と受信部が分離され、その間の物体の通
過を検出する分離型の無接点スイツチに関するものであ
る。
従来技術とその問題点 光や超音波を利用して物体を検出する無接点スイッチに
は、送信部と受信部が一体に形成された反射型や溝型の
無接点スイッチと、送信部及び受信部が物体を検出する
位置を介して対向して配置される透過型等の分離型無接
点スイッチがある。
送受信部が一体となった無接点スイッチでは、通常受信
信号に重畳される雑音成分を除去するために送信部をパ
ルス駆動し、受信部を送信部に同期させてパルス波に対
応して得られる受信信号成分のみを取り出す同期方式が
用いられている。とこ口IJ”J I’ll型の無接点
スイッチでは、送信部と受信部が分離して配置されるた
めに同期方式にしようとすれば送受fa郡部間同期信号
用ケーブルを配設する必要があり、構造が複雑になると
いう問題点がある。従って多くの場合非同期式が採用さ
れているが非同期式では雑音の影響を受け易く、その影
響をできるだけ除くために受信部の応答時間を遅くする
といった対策が施されている。このような場合に一体型
の無接点スイッチのように高速応答ができず、物体の検
出が遅れるという問題点があった。
発明の目的 本発明はこのような分離型無接点スイッチの問題点を解
消するものであって、同期信号用のケーブルを用いるこ
となく受信部側で送信信号に基づいて同期信号を発生さ
せ、同期式として動作させることができる無接点スイッ
チを提供することを目的とするものである。
発明の構成と効果 本発明は送信部と受信部が分離され、その間の物体の通
過を検出する分離型の無接点スイッチであって、所定周
期でパルス駆動される送信素子と、送信素子から与えら
れる信号を受信する受信素子と、受信素子から得られる
受信信号の周期を所定時間毎に測定する周期測定手段と
、周期測定手段により測定した周期を有する同期信号を
発生させる同期信号発生手段と、同期信号発生手段によ
り発生ずる同期信号により受信素子の受信出力を検知す
る出力手段と、を具備することを特徴とするものである
このような特徴を有する本発明によれば、送信部から受
信部に同期信号を伝送する必要がなくしかも同期信号を
伝送した場合と同様に雑音の影響を受けにくく誤動作す
ることがない無接点スイッチを得ることが可能である。
又受信部側では受信信号に基づいて同期信号を発生さ−
Iているが、その同期信号は所定時間毎に更新し゛ζ前
回測定した周期データと入れ変えるようにしているので
温度変化等による送信パルスの周期の変動に追従するこ
とが可能となり、安定した同期信号を得ることが可能と
なる。
実施例の説明 第1図は本発明による無接点スイッチの一実施例を示す
ブロック図である。本実施例を透過型の光電スイッチと
すると投光部には発光グイオート等の投光素子lとその
投光素子1をパルス状に駆動する投光回路2が設けられ
る。そしてこの投光部と所定間隔を隔てて受光部が設け
られる。受光部の前面には投光素子の光を受光して電気
信号に変換するフォトトランジスタやフォトダイオード
等の受光素子3が設けられ、その出力は受光回路4に与
えられる。受光回路4は受光素子3に得られた受光信号
を増幅するものであって、その出力は直流分を遮断する
カップリングコンデンサ5を介してコンパレーク6に与
えられる。コンパレータ6は所定のスレンシュボールド
レヘルにより受光信号を弁別して受光信号を整形し方形
波信号とするものであって、その出力は本発明による同
期信号発生部7とゲート回路8に与えられる。同期信号
’U生fHI7はマイクロプロセソシングユニット(以
下MPUという)9とその演算処理手順及び一時的なデ
ータを保持するメモリ10を有しており、コンパレーク
6の出力はI10ボートIIを介してMPU9に与えら
れる。同期信号発生部7は又MPU9を駆動するクロッ
ク発生器13、及びそのクロックを計数し受光回路4よ
り(qられるパルスの周期を測定するカウンタ14を有
しζいる。同期信号発生部7は後述するように受光信号
に含まれているパルスの周期を々1j定することによっ
て擬似的な同期信号を発生ずるものであって、MPU9
が発生ずる同期信号出力はI10ボート12を介してゲ
ート回路8に与えられる。ゲート回路8はその同期信号
とコンパレータ6より1jえられる受光信号との論理積
を出力回路15に与えるものである。出力回vt1sは
ゲート回1?δ8 J、り所定数の出力パルスが与えら
れた場合にのめ物体検知信号を出力するものである。
第2図はメモリ10のメモリマツプを示ず図である。本
図においてリードオンリメモリ等の固定記憶領域にMP
U9の演算処理手順を記憶するプログラム領域と、投光
部より与えられる信号の周期は経年変化やその周囲の温
度、電圧等により異なるので、その最小値T01.最大
値T02.及び一旦測定した周期が温度変化等によって
徐々に微少時間だけ変動すると考えられるので、その変
動時間に応じた偏差へTを記憶している。更に書換え可
能な記憶領域に同期信号発生部7で発生する同期信号の
信号幅の1/2の時間をΔT′として記憶し、測定した
周期Ti、周期計測時に用いられ周期を計測する範囲を
定める測定開始時間Ts 。
測定終了時間Teを記憶する領域と測定時の同期信号時
間を定める測定時同期信号時間TT領域及び同期信号計
数カウンタNの領域が設けられる。
次に本実施例の動作についてフローチャート及び波形図
を参照しつつ説明する。フローチャートにおいて引出し
線を用いて示す番号はMPU9の動作ステップ又はサブ
ルーチンを示すものである。
第3図は動作開始以後のMPU9の処理を示すフローチ
ャートである。本図において動作を開始するとまずルー
チン20においてMPU9の初期処理が行われる。初期
処理が終了するとステップ2Iに進のコンパレータ6よ
りI10ボート11を介して入力信号が得られるかどう
かをチェックする。
前述したように投光回路2は投光素子lをパルス状に駆
動しており、投光素子1と受光素子3とが光軸を合わせ
て設置されている場合にはその間を遮る物体がなければ
受光素子3に受光信号が1!7られ、受光信号は受光回
路4によって増幅されコンパレータ6により方形波信号
に変換されている。
従って受光信号に基づいてMPU9に人力信号が与えら
れる。入力信号があればステップ22に進んでカウンタ
14によりクロック発生器13のり11ツク信号の計数
を開始する。そし゛ζステップ2:3においてカウンタ
14により計数を開始した後、メモリlOに記憶しであ
る予期される周期の最小値TOIの時間の経過を待ち受
け、その時間T 01が経過ずれば更にコンパレーク6
よりI10ボート11を介して入力・が与えられるかど
うか、及びカウンタ14の計数値が予想される周期の最
大値TO2に達したかどうかをチェックする(ステップ
24゜25)。周期の最大値702以上となっても入力
が28られない場合には投光素子1と受光素子3間を物
体が通過し光を遮断していると考えられるのでステップ
21に戻って同様の処理を繰り返し、周期の最大値TO
2に達する以前にコンパレータ6より入力が与えられれ
ばステップ24を介してステップ26に進み、その時の
カウンタ14の計数値Ti (最初に測定した周期の場
合To)を測定した周期としてメモリ10の測定周期領
域Tに書き込む。そしてステップ27において再びカウ
ンタ14をリセットして周期の計数を開始すると共に、
記憶したこの測定周期TOから微少偏差ΔTを減算した
値及び偏差へTを加算した値を夫々周期の測定開始時間
Ts、及びl+Hi定終了時間Teとして夫々メモリ1
0に記憶しておく (ステップ28.29)。そしてス
テップ30に進み周期を測定するパルス間隔を定めるソ
フトウェアカウンタである同期信号計数カウンタNを0
とする。そしてステップ31に進んでカウンタ14の計
数値がTi (7ii初のループではTo)となるかど
うかをチェ、りし、Ti となればカウンタ14をリセ
ットすると共に再び計数を開始しくステップ32)、同
期パルスを出刃する。
出力回路15がコンパレータ出力6の立ら下がりによっ
てトリガされるものとすると、同期パルスはその立ち下
がり位置を含む出カバルスを形成するようにし、そのパ
ルスをI10ボート12を介してデー1〜回lll&8
に与える。第5図はこのJυ初の同期信号を発生させた
以後の動作を示す波形図である。ステップ33において
この同期用パルスを発生させるとステップ34に進んで
同期信号n1数カウンタNをインクリメントし、ステッ
プ35に進んてその同期信号B1数カウンクNが所定値
、例えば7となるかどうかをチェックする。これが所定
値でなければステップ31に戻って同様の処理を繰り返
し、同期信号発生部7より擬似的な同期信1・]を発生
させる。そして同期信号計数カウンタNが設定値、例え
ば7となればルーチン36に進んで1りび段光回路2よ
り得られる受光信号の周期を測定する。
第4図はこの周期測定ルーチン36を示すフローチャー
トであり、第5図はその時の各部の波形を示す波形図で
ある。これらの図において時刻t1よりこのルーチンが
開始されるとまずステップ40において偏差Δ′Fと通
常の同期信号発生時の同期信号幅の1/2の時間へT′
との和をめて測定時同期信号時間TTとして記憶する。
そしてステップ41においてカウンタ14の計数値が既
にメモリ10にあらかじめ記憶しである周期の計測値T
(例えばこの値をToとする)であるかどうかをチェッ
クする。これが時刻tllにおいてToとなればステッ
プ42に進んでカウンタ14をリセットすると共に再び
計数を開始し、同時にステップ43において同期信号出
力を“■1”レベルとする。そしてステップ44.45
においてコンパレーク6の出力が立ら下がるかどうか、
及びカウンタ14の計数値が測定時同期信号時間TTと
なるかどうかをチェックする。先にコンパレータ6より
出力が1qられれば第5図(b)、 TC)に示すよう
にその同期信号発生時間中に投光部より光信号が与えら
れたこととなるので、時刻t12においてカウンタ14
の81数を再開すると共に(ステップ46)、ステップ
47において所定の微少時間T“の時間待らを行った後
、第5図(C1に示すようにステップ48において同期
出力を“L″レベルしそしてステップ49に進んでカウ
ンタ値がTsとなったかどうかをチェックする。時刻t
13においてこれが測定開始時間Tsとなれば同期用出
力をHとする(ステップ50)。続いてステップ51.
52に進んでカウンタ14の計数値が測定終了時間Te
に達するまでにコンパレータ6より入力があるかどうか
をチェックする。第5図(blに示すようにコンパレー
タ6より人力があればその時刻L14のカウンタ14の
計数値を周期測定値T1としてメモリ10に記憶すると
共に、カウンタ14をリセットして再び計数を開始する
くステップ53.54)。そしてステップ55.56に
おいて所定の待時間T′後に同期信号出力を“L”レベ
ルに下げ、新に測定開始時間Ts、測定終了時間Teを
めて(ステップ57.58)ステップ59に進んでカウ
ンタ値がT−ΔT″となったかどうかをチェックする。
これは測定した周期の終了時刻L14を基準にして次の
期間の周期を測定するだめのタイミングを戦るものであ
る。そして時刻t15においてこの時刻に達すればステ
ップ60に進んでカウンタ14をリセットすると共に再
び計数を開始し、第5図(C1に示すように同期用パル
スを出力してこのサブルーチンを終了する。そしてステ
ップ30に戻って同期信号計数カウンタNを0としステ
ップ31に進む。そうして第5図(a)に示すようにカ
ウント値がルーチン36で測定した周期測定値T1とな
ればそのカウンタ14をリセソトシて再び計数を開始す
ると共にステップ33において第5図(C1に示すよう
に同期信号パルスを発生し、周期測定用カウンタNをイ
ンクリメントJ−る。以後同様にして周期測定用カウン
タNが7に達するまでステップ31〜35のループを繰
り返して周期TI毎に擬似同期信号を発生させ、第5図
(C1に示す同期信号とコンパレータ6の出力の論理積
信号を出力回路15に与える。そしてステップ35にお
いてNが7となれば周期測定ルーチン36に進め、周期
測定ルーチンによって第5図(C)と同様にして次の測
定時刻L2における周期T 2を測定して、以後その周
期T2によって1疑似間期信号を発生させる。
第6図は投光素子1から与えられる光が物体によって遮
断され、受光素子3によって受光されなくなった場合の
動作を示す波形図である。測定時刻t2において第4図
に示す周期測定サブルーチンに入ったとするとカウンタ
14の計数値がその前の周期、例えばTIに達する時刻
121にカウンタ14がリセットされて再び計数が開始
される(ステップ42)。そしてステップ43におい゛
ζ同期信号を出力した後ステップ4’4.45のループ
におい゛ζコンパレータからの出力を待ち受けるが、投
光信号が受光されずコンパレータより出力を与えられな
いので、カウンタ14の計数値は測定時周期信号時間T
Tに達しステップ45を通ってステップ62に進む。ス
テップ62では時刻t22に同期信号出力を′″L″L
″レベル又ステップ63に進んで測定時周期信号時間T
Tを偏差ΔTの倍の時間に設定し直す。そうしてステッ
プ41に戻って同様の処理を繰り返す。そしてステップ
41においてカウンタ値が前の周期T1に達すればステ
ップ42に進んで計数を繰り返し同期信号を出力する。
こうしてステップ41〜63のループを繰り返して既に
測定しである周期T1毎に第6図tb+に示すように同
期信号を出力しておくと共にこの間に測定開始のコンパ
レーク出力が確認されるのを待ち受ける。
第7図は測定開始時にののコンパレータ6の出力が与え
られた場合のコンパレータ出力及び同期信号の波形を示
す図である。本図において測定時刻t3に第4図の周期
測定ルーチンに入ったものとすると、ステップ41を介
してステップ40においてその時の既に測定しである周
期T4に達したかどうかをチェックし、更にステップ4
4.45においてその同期信号時間内にコンパレータ6
より出力が与えられるかどうかをチェックする。コンパ
レータ出力があれば、第5図において説明した周期測定
の開始処理と同様にしてステップ46がら5oにおいて
時刻t31に測定開始時点の同期信号を終了させると共
に、測定開始時間Tsによって時刻L33に次の同期信
号を発生させる。そしてステップ51゜52において周
期測定終了時点のコンパレータ出力が得られるかどうか
をチェックする。このときがカウント値が測定終了時間
Teに達しても出力が得られない場合には時刻t34に
ステップ52を介してステップ64に進み、カウンタ1
4の計数を開始する。そしてステップ65において同期
信号出力をLレベルに下げ、ステップ66に進んで測定
時周期信号時間TTを偏差ΔTの倍の時間に設定し、ス
テップ67においてカウンタ14の81数値がr’−2
ΔTとなるまで待ち受ける。この場合には時刻L33か
らt34の間にコンパレータ6より出力が与えられなか
ったので測定をし直す必要がある。従ってステップ67
においてカウンタ14の値が所定値に達した場合には、
ステップ42に戻って測定開始の時点から処理を再開す
る。このように測定開始及び測定終了の同期信号出力時
間中にコンパレーク出力が得られる場合には正しい測定
周期として周期を計測し、それ以外の場合にはこれらが
確認されるまで同様の処理を繰り返す。そして周期が測
定されればこの周期測定ルーチン36を終了して第3図
の主ルーチンに戻る。
次に第8図は受光素子3に迷光が重畳され、受光回路4
はそのノイズを含んだ受光信号を出力した場合の動作を
示す波形図である。第8図+a+に示すように時刻t7
1とt81間に雑音が重畳された場合にはコンパレーク
6も同様にして雑音を含んだ成形信号を出力する。しか
し同期信号発生部7は受光信号が与えられるべき時間幅
2ΔT°だけのパルスを同期信号として発生しているの
で、この時間帯を除く時間に雑音が与えられてもゲート
回路8には論理積信号が得られず、出力回路15に出力
が伝わることはない。尚同期信号の出力パルスの間に雑
音が加わった場合には雑音を本来の信号と見なして周期
の測定が行われるので、周期測定がずれることとなる。
しかしながらこのずれはあらかじめ定められている偏差
ΔTの範囲内にあるため、誤って測定した周期に基づい
て同期信号を発生させてもそのまま正しい同期信号とし
て処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による無接点スイッチの構成を示すブロ
フク図、第2図はメモリ10のメモリマツプ、第3図は
本発明による無接点スイッチの同期信号発生処理を示す
フローチャー1・、第4図は周期測定ルーチンを示すフ
ローチャー]・、第5図。 第6図及び第7図は周JIすを測定する場合における各
部の波形を示す波形図、第8図は受光信−号にilを音
が重畳された場合の各部の波形を示す波形図である。 1−−−−−−一投光素子 2−一−−−−投光回路 
3−−−一受光素子 4−・−・−受光回路 G−−−
−−コンパレータ 7−−−−−一同期信号発生部 8
−一一一−−ゲー1−回路 9−−−−M P U 1
0−−−−−−−/ モIJ 14−−−−−m−カウ
ンタ 15−−−−−−一出力回路特許出願人 立石電
機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜(他1名)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定周期でパルス駆動される送信素子と、前記送
    信素子から与えられる信号を受信する受信素子と、 前記受信素子から得られる受信信号の周期を所定時間毎
    に測定する周期測定手段と、 前記周期測定手段により測定した周期を有する同期信号
    を発生させる同期信号発生手段と、前記同期信号発生手
    段により発生ずる同期信号により前記受信素子の受信出
    力を検知する出力手段と、を具備することを特徴とする
    無接点スイッチ。
  2. (2)前記送信素子は発光素子であり、前記受信素子は
    受光素子であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の無接点スイッチ。
  3. (3)前記送信素子は超音波発振素子であり、前記受光
    素子は超音波受信素子であることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の無接点スイッチ。
  4. (4)前記同期信号発生手段は、前記周期測定手段によ
    り測定された周期に対して所定の微少偏差を有する同期
    信号を発生ずるものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の無接点スイ
    ッチ。
JP58192926A 1983-10-14 1983-10-14 無接点スイッチ Granted JPS6084012A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58192926A JPS6084012A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 無接点スイッチ

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JP58192926A JPS6084012A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 無接点スイッチ

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JPS6084012A true JPS6084012A (ja) 1985-05-13
JPH0423847B2 JPH0423847B2 (ja) 1992-04-23

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JP58192926A Granted JPS6084012A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 無接点スイッチ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62263489A (ja) * 1986-05-10 1987-11-16 Ootec Denshi Kk 赤外線警戒装置
JPH0419830U (ja) * 1990-05-31 1992-02-19
WO1996038742A1 (de) * 1995-05-30 1996-12-05 Leuze Electronic Gmbh + Co. Verfahren und vorrichtung zur elimination von störsignalen bei einer lichtschranke
JPH09147247A (ja) * 1995-11-22 1997-06-06 Atsumi Electron Corp Ltd マルチビームセンサシステム

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JPH0423847B2 (ja) 1992-04-23

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