(57)【要約】【課題】  発光素子の残寿命を正確に予測できる光電センサ装置を提供すること。【解決手段】  光電センサ装置は、発光素子を所定の発光パワー及び所定のデューティにて駆動することにより、検出対象物に対してパルス光を照射する投光部と、投光部から発せられたのち、検出対象物を透過又は反射して到来するパルス光を受光する受光部と、受光部における受光出力の値に応じて投光部における発光素子駆動のための発光パワー及び／又はデューティの値を制御する発光状態制御手段と、発光状態制御手段にて制御される発光パワー及び／又はデューティに基づいて、投光部における発光素子の消耗度と相関のある消耗度相関データを算出する演算手段と、演算手段にて算出された消耗度相関データを表示出力及び／又は信号出力する出力手段と、を具備する。消耗度相関データは、実発光時間の積算値に相当する。【選択図】  図６
2005257531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を所定の発光パワー及び所定のデューティにて駆動することにより、検出対象物に対してパルス光を照射する投光部と、
投光部から発せられたのち、検出対象物を透過又は反射して到来するパルス光を受光する受光部と、
受光部における受光出力の値に応じて投光部における発光素子駆動のための発光パワー及び／又はデューティの値を制御する発光状態制御手段と、
発光状態制御手段にて制御される発光パワー及び／又はデューティに基づいて、投光部における発光素子の消耗度と相関のある消耗度相関データを算出する演算手段と、
演算手段にて算出された消耗度相関データを表示出力及び／又は信号出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする光電センサ装置。
【請求項２】
前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値に相当する、ことを特徴とする請求項１に記載の光電センサ装置。
【請求項３】
前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値を、発光状態制御手段にて制御される発光パワーの平均値により補正したものに相当する、ことを特徴とする請求項１に記載の光電センサ装置。
【請求項４】
前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値を、発光素子温度モニタ手段にてモニタされた発光素子温度の平均値により補正したものに相当する、ことを特徴とする請求項１に記載の光電センサ装置。
【請求項５】
前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値を、発光状態制御手段にて制御される発光パワーの平均値により補正し、さらに発光素子温度モニタ手段にてモニタされた発光素子温度の平均値により補正したものに相当する、ことを特徴とする請求項１に記載の光電センサ装置。  
【請求項６】
前記消耗度相関データが、実発光時間積算値又は補正後実発光時間積算値を、発光時間積算値と発光素子故障率との相関に当て嵌めて得られた発光素子の残寿命に相当するものである、ことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の光電センサ装置。
【請求項７】
発光停止信号が入力されている期間は、実発光時間積算処理は停止されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光電センサ装置。
【請求項８】
投光部により駆動される発光素子はレーザダイオードである、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光電センサ装置。
【請求項９】
光電スイッチ、光学式変位センサ、視覚センサ、光学式測長センサ、又は光学式測距センサである、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光電センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子の残寿命を予測できる光電センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光電センサ装置として、光電スイッチ、光学式変位センサ、視覚センサ、光学式測長センサ、光学式測距センサなどが知られている。従来の光電センサ装置は、例えば、レーザダイオードなどの発光素子を駆動することにより検出対象物に対してパルス光を周期的に照射する投光部と、投光部から発せられたのち検出対象物を反射して到来するパルス光を受光する受光部と、検出対象物までの距離を算出する演算手段と、演算手段にて算出された検出対象物までの距離を出力する出力手段とを具備してなる。
【０００３】
従来、光電センサ装置の発光素子の寿命は、これまでの使用時間に基づいて見積もられたり、種々の方法により見積もられている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２７９６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光電センサ装置の発光素子の寿命は、その使用形態に大きく左右される。例えばパルス光を照射するセンサヘッド部と検出対象物とが離れていると発光素子はそれだけ強く発光する必要があり、発光素子が強く発光するために発光パワーやデューティを大きくしなければならない。そのため、発光素子がそれだけ劣化し易くなり、発光素子を使用することのできる期間が短くなる。
【０００５】
このため、例えば、光電センサ装置を利用する工場において、発光素子の使用状況に差があると、発光素子を交換するメンテナンスを計画的に行うことが難しく、又、発光素子の寿命が尽きることにより工場のシステムを停止せざるを得ない場合もある。そこで、光電センサ装置の発光素子の残寿命を正確に予測することが要望されている。
【０００６】
この発明は、このような従来の問題点に着目して成されたものであり、その目的とするところは、発光素子の残寿命を正確に予測できる光電センサ装置を提供することにある。
【０００７】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光電センサ装置は、発光素子を所定の発光パワー及び所定のデューティにて駆動することにより、検出対象物に対してパルス光を照射する投光部と、投光部から発せられたのち、検出対象物を透過又は反射して到来するパルス光を受光する受光部と、受光部における受光出力の値に応じて投光部における発光素子駆動のための発光パワー及び／又はデューティの値を制御する発光状態制御手段と、発光状態制御手段にて制御される発光パワー及び／又はデューティに基づいて、投光部における発光素子の消耗度と相関のある消耗度相関データを算出する演算手段と、演算手段にて算出された消耗度相関データを表示出力及び／又は信号出力する出力手段と、を具備する。
【０００９】
このような構成によれば、発光状態制御手段が、受光部における受光出力の値に応じて投光部における発光素子駆動のための発光パワー及び／又はデューティの値を制御するので、感度に応じて発光素子の発光状態が変化する。このような実際の発光状態を示す発光パワー及び／又はデューティの値に基づいて、投光部における発光素子の消耗度と相関のある消耗度相関データが算出されて出力されるので、発光素子の残寿命を正確に予測することができる。
【００１０】
本発明の実施形態においては、前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値に相当するものとしてもよい。このような構成によれば、発光素子が実際に発光している時間を積算したものは、発光素子のオフ時間を含めた使用時間と比べてより正確に発光素子の消耗度を反映するので、発光素子の寿命が尽きるまでの期間を正確に予測することができる。
【００１１】
本発明の実施形態においては、前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値を、発光状態制御手段にて制御される発光パワーの平均値により補正したものに相当するものとしてもよい。このような構成によれば、発光素子の実発光時間の積算値を発光パワーの平均値により補正するので、発光素子の単なる稼働時間と比較して、より正確に発光素子の寿命を予測することができる。
【００１２】
本発明の実施形態においては、前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値を、発光素子温度モニタ手段にてモニタされた発光素子温度の平均値により補正したものに相当するものとしてもよい。このような構成によれば、発光素子の実発光時間の積算値を発光素子温度の平均値により補正するので、発光素子の単なる稼働時間と比較して、より正確に発光素子の寿命を予測することができる。
【００１３】
本発明の実施形態においては、前記消耗度相関データが、発光状態制御手段にて制御されたデューティにより決定される実発光時間の積算値を、発光状態制御手段にて制御される発光パワーの平均値により補正し、さらに発光素子温度モニタ手段にてモニタされた発光素子温度の平均値により補正したものに相当するものとしてもよい。このような構成によれば、発光素子の実発光時間の積算値を発光パワーの平均値と発光素子温度の平均値とにより補正するので、発光素子の単なる稼働時間と比較して、より正確に発光素子の寿命予測することができる。
【００１４】
本発明の実施形態においては、前記消耗度相関データが、実発光時間積算値又は補正後実発光時間積算値を、発光時間積算値と発光素子故障率との相関に当て嵌めて得られた発光素子の残寿命に相当するものであるものとしてもよい。このような構成によれば、発光時間積算値と発光素子故障率に基づいて発光素子の残寿命が出力されるので、ユーザが発光素子の交換などのメンテナンスを計画的に行うことができる。
【００１５】
本発明の実施形態においては、発光停止信号が入力されている期間は、実発光時間積算処理は停止されるものとしてもよい。このような構成によれば、発光素子の実稼動時間が算出できるので、より正確に発光素子の寿命を測定することができる。
【００１６】
本発明の実施形態においては、投光部により駆動される発光素子はレーザダイオードであってもよく、また、光電センサ装置は、光電スイッチ、光学式変位センサ、視覚センサ、光学式測長センサ、又は光学式測距センサであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、発光素子の残寿命を正確に求めることができるので、光電センサ装置のメンテナンスを計画的に行うことができるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態の光電センサ装置は、図１に示されるように、制御盤などへのコンパクトな収容を可能とするために、また狭小な計測環境への据え付けを容易とするために、センサヘッド部１と信号処理部２とを分離させてなるものである。センサヘッド部１と信号処理部２とは電気コード３を介して接続されている。
【００１９】
センサヘッド部１のケース１ａに内蔵されたＬＤ（レーザダイオード）から出射されたパルス状レーザ光（パルス光）は、不図示の投光レンズを通して、計測対象物（検出対象物）５の表面に投射ラインビーム（計測光）Ｌ１として照射される。これにより、計測対象物５の表面には計測光の照射によるライン状光像（ラインビームの照射光像）ＬＩが形成される。計測対象物５で反射した反射ラインビーム（反射光）Ｌ２はケース１ａ内の受光レンズ（図示しない）を通して位置撮像素子（ＰＳＤ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ撮像素子等）へと入射される。すなわち、計測対象物５の表面は、位置撮像素子により別の角度から撮影されて、ラインビームの照射光像を含む映像信号に変換される。そして、特徴量が抽出されて、センサヘッド部１と計測対象物５との距離（図では高さ）が求められる。
【００２０】
信号処理部２は、不図示のＤＩＮレールを介して互いに隣接させて連装されて使用される。信号処理部２のケース２ａ上面には、液晶表示部２０３ａと、複数の表示灯ＬＥＤ２０３ｂとが設けられている。信号処理部２のケース２の前面には、電気コード４が取り付けられている。電気コード４には、外部入力線、外部出力線、電源線などが含まれている。外部入力線は例えばＰＬＣ等から信号処理部２に対して各種の指令を外部から与えるためのものであり、外部出力線は信号処理部２の内部で生成されたスイッチング出力やアナログ出力などを外部の例えばＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線は信号処理部２の内部回路に対する電源を供給するためのものである。
【００２１】
センサヘッド部１の電気的ハードウェア構成を示すブロック図が図２に示されている。センサヘッド部１は、図２に示されるように、制御部１０１と、計測対象物５へと向けてＬＤによりパルス光を照射するための投光部１０２と、計測対象物を反射して到来する投光部１０２からのパルス光を受け取るための受光部１０３と、表示灯ＬＥＤ１０４と、記憶部１０５と、通信部１０６とを備えている。
【００２２】
制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＰＬＤ（Programmable Logic Device）により構成され、上述の１０２〜１０６の各構成要素を統括制御するとともに、受光信号を受光部１０３から取り出し、信号処理部２に送り出す処理を担うものである。
【００２３】
投光部１０２は、Ｐｏ切り替え回路１０２ａと、投光回路１０２ｂと、ＬＤ温度モニタ回路１０２ｃと、ＬＤ１０２ｄと、を備えている。Ｐｏ切り替え回路１０２ａは、ＬＤ１０２ｄの発光パワーを切り替える。投光回路１０２ｂは、制御部１０１から出力されるタイミング制御信号に同期してＬＤ１０２ｄの駆動パルスを生成する。ＬＤ温度モニタ回路１０２ｃは、ＬＤ１０２ｄの温度をモニタするための回路である。ＬＤ１０２ｄはパルス光Ｐ（Ｔ）を照射する。
【００２４】
受光部１０３は、パルス光Ｐ（Ｒ）を受光する位置撮像素子（ＰＳＤ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ撮像素子等）と、制御部１０１からのタイミング制御信号に同期して、位置撮像素子から得られる受光信号を増幅して制御部１０１に出力する受光信号処理部とを有してなる。表示灯ＬＥＤ１０４は、センサヘッド部１の各種動作状態等を表示する。
【００２５】
記憶部１０５は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）から構成され、この例では、消耗度相関データやセンサヘッド部１のＩＤ（識別情報）等が記録される。記録される消耗度相関データは、ＬＤの発光時間積算値（ＬＤのオン時間Ｔｏｎの積算値）、ＬＤのオフ時間Ｔｏｆｆの積算値、ＬＤの使用時間値（ＬＤのオン時間Ｔｏｎの積算値とＬＤのオフ時間Ｔｏｆｆとの総和）、ＬＤの残寿命等を含む。通信部１０６は、制御部１０１の制御の下、信号処理部２と通信する。
【００２６】
本実施形態のセンサヘッド部１は、以上のような回路構成とされ、この例では、信号処理部２の指令に応じて投光処理を行い、受光処理による受光信号を適当なタイミングで信号処理部２に送ると共に、信号処理部２からのその他の指令に応じて、ＬＤ１０２ｄの発光パワーを調整する処理や、ＬＤ１０２の温度をモニタする処理を行うべく使用されている。
【００２７】
変位センサの信号処理部２の電気的ハードウェア構成の全体を示すブロック図が図２に示されている。信号処理部２は、制御部２０１と、記憶部２０２と、表示部２０３と、通信部２０４と、外部通信部２０５と、キー入力部２０６と、外部入力部２０７と、出力部２０８と、電源部２０９とを備えている。
【００２８】
制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）により構成され、信号処理部２全体を統括制御する。制御部２０１では、後述する各種機能を果たし、受光量データをそのまま、あるいは所定のしきい値を基準として二値化した後、これを出力データとして、出力部２０８から外部へと送出する。また、制御部２０１は、後述するように発光状態制御手段および演算手段の機能を果たしている。
【００２９】
記憶部２０２は、ＥＥＰＲＯＭ２０２ａと、表示部２０３に表示する画像データを記憶した画像メモリ２０２ｂとを備えている。ＥＥＰＲＯＭ２０２ａには、ＬＤ１０２ｄの発光パワーおよび温度に応じた故障率と使用時間との相関データが記憶されている。
【００３０】
表示部２０３は、ＯＮ／ＯＦＦ状態等を表す画像や計測対象物体５までの距離等に係る各種数値等が表示される液晶表示部２０３ａと、動作状態等を示す表示灯ＬＥＤ２０３ｂとを備えている。通信部２０４は、センサヘッド部１と通信を行うためのものである。
【００３１】
外部通信部２０５は、外部のパソコン等に接続するためのＵＳＢ通信部２０５ａと、コマンドやプログラムデータの送受信などに使用されるシリアル通信部２０５ｂと、所定のプロトコル並びに送受信フォーマットに従って、左右の隣接する他の信号処理部との間でデータ通信を行う信号処理部間通信部２０５ｃとを備えている。
【００３２】
キー入力部２０６は、各種設定のためのスイッチ（図示は省略する）や操作ボタン等で構成される。外部入力部２０７は例えばＰＬＣ等の外部装置から信号処理部２に対して各種の指令を外部から入力するためのものである。出力部２０８は、検出結果に基づく出力を例えばＰＬＣ等の外部装置に出力するために使用される。電源部２０９は、制御部２０１並びに外部のハードウェア回路に対し電源を供給するものである。
【００３３】
光電センサ装置の信号処理部２の動作を示すゼネラルフローチャートが図４に示されている。電源投入により処理が開始されると、初期設定のためのイニシャライズ処理（ステップ４０１）が行われた後、モード設定を読み込む（ステップ４０２）。そして、動作モードが運用モードであるのか設定モードであるのかを判別する（ステップ４０３）。
【００３４】
動作モードが運用モードである場合、後述する運用モード処理が行われる（ステップ４０４）。また、動作モードが設定モードである場合、後述する設定モード処理が行われる（ステップ４０５）。ステップ４０４又はステップ４０５に続いて、キー入力などにより終了操作がなされたか否かを判別する（ステップ４０６）。終了操作がなされた場合には、処理を終了し、終了操作がなされていない場合には、ステップ４０２に戻る。
【００３５】
上記運用モード処理（ステップ４０４）の詳細を示すフローチャートが図５に示されている。運用モード処理が開始されると、後述する投光処理（ステップ５０１）並びに受光処理（ステップ５０２）を実行して、計測対象物５に対してパルス光の照射を行い、続いて計測処理（ステップ５０３）を実行する。この計測処理（ステップ５０３）では、変位センサの固有アルゴリズムに従って、計測対象物５に関する計測データを取得する。
【００３６】
続いて、上記の処理で得られた計測データに基づき、各種の演算処理を実行して、演算処理結果データに対し、１若しくは２以上の判定基準値を適用して所定の判定処理を行い（ステップ５０４）、計測対象物である工業製品などの製品良否の判定等を行う。この判定は例えば、ＬＯＷ（低すぎ又は小さすぎ），ＰＡＳＳ（良），ＨＩＧＨ（高すぎ又は大きすぎ）等として行われる。続く判定値出力処理（ステップ５０５）では、上記判定処理（ステップ５０４）で得られた判定結果を、出力部２０８へ与えることによって、外部出力線から判定出力を送り出す。なお、ステップ５０４でＬＯＷ，ＰＡＳＳ，ＨＩＧＨで判定できない場合、ステップ５０１に戻る。
【００３７】
上記投光処理（ステップ５０１）の詳細を示すフローチャートが図６に示されている。投光処理は発光状態制御手段および演算手段の機能を果たしている。投光処理が開始されると、ＬＤ＿ＯＦＦ入力があるか否か判別される（ステップ６０１）。ＬＤ＿ＯＦＦ入力がないときには、受光部１０３における受光出力の値に応じてＬＤ１０２ｄを駆動させるための投光パワーを調整する処理を行う（ステップ６０２）。この信号処理部２の指令により、センサヘッド部１のＰｏ切り替え回路１０２ａによりＬＤの発光パワーが調整される。続いて、後述するＤＵＴＹ（デューティ）調整処理（ステップ６０３）を行い、ＬＤの駆動パルスのデューティを調整する。
【００３８】
続いて、ＬＤの温度をモニタする処理を行い（ステップ６０４）、ＬＤの使用温度を求める。この信号処理部２の指令により、センサヘッド部１のＬＤ温度モニタ回路１０２ｃによりＬＤの使用温度がモニタされ、ＬＤ使用温度が通信部１０６を介して信号処理部２に定期的に送られる。続いて、投光パルス幅のＬＤオン状態のパルス幅を計測することにより、ＬＤの発光時間を積算する処理を行う（ステップ６０５）。この信号処理部２の指令により、センサヘッド部１の制御部１０１によりＬＤの発光時間が積算され、記憶部１０５に記録される。続いて、ＬＤ１０２ｄを発光させる処理を行う（ステップ６０６）。ＬＤ１０２ｄは投光回路１０２ｂにより駆動されてパルス光を照射する。
【００３９】
ステップ６０１において、ＬＤ＿ＯＦＦ入力があるときには、ＬＤの発光時間積算処理（ステップ６０７）において、積算処理は停止される。なお、ステップ６０５のＬＤの発光時間積算処理は、パルス毎でも一定時間毎でもよい。
【００４０】
上記ＤＵＴＹ調整処理（ステップ６０３）の詳細を示すフローチャートが図７に示されている。ＤＵＴＹ調整処理が開始されると、受光量を取得する（ステップ７０１）。続いて、取得した受光量が飽和しているか否か判別する（ステップ７０２）。ステップ７０２において、受光量が飽和しているときには、ＤＵＴＹを下げる処理を行い（ステップ７０３）、ステップ７０２に戻る。
【００４１】
ステップ７０２において、受光量が飽和していないときには、続いて、受光量が不足しているか否か判別する（ステップ７０４）。ステップ７０４において、受光量が不足しているときには、ＤＵＴＹを上げる処理を行い（ステップ７０５）、ステップ７０２に戻る。ステップ７０４において、受光量が不足していない場合には、受光量が適量なので、それに応じてＤＵＴＹを決定し（ステップ７０６）、処理を終了する。
【００４２】
次に、設定モード処理（ステップ４０５）の詳細を示すフローチャートが図８に示されている。設定モード処理が開始されると、モードが読み込まれ（ステップ８０１）、ＬＤチェックモードか否かを判別する（ステップ８０２）。ＬＤチェックモードでない場合には他モードの設定処理を行う。ＬＤチェックモードである場合には、センサヘッド部１の記憶部１０５からＬＤ１０２の発光時間積算値を読み出す（ステップ８０３）。
【００４３】
続いて、消耗度相関データを算出する（ステップ８０４）。算出される消耗度相関データは、ＬＤの発光パワーの平均値およびＬＤの使用温度の平均値により補正された実発光時間の積算値、ＬＤ１０２ｄの残寿命などである。続いて、消耗度相関データを表示出力する処理を行い（ステップ８０５）、処理を終了する。
【００４４】
ここで消耗度相関データについて説明する。各温度におけるＬＤの使用時間（発光時間）と故障率の関係を示すグラフが図９に示されている。この各温度における使用時間と故障率の関係は、信号処理部２のＥＥＰＲＯＭ２０２ａに記憶されている。図９のグラフでは、縦軸はＬＤの故障率を示し、横軸はＬＤの使用時間（発光時間）を示している。ＬＤの使用温度がａ[K]のときの使用時間に対する故障率の関数ｆｔｅｍｐと所定の寿命閾値との交点から、使用温度ａ[K]でのＬＤの寿命Ｔａが求められる。同様に、ＬＤの使用温度がｂ[K]のときの使用時間に対する故障率の関数ｆｔｅｍｐと所定の寿命閾値との交点から、使用温度ｂ[K]での寿命Ｔｂが、ＬＤの使用温度がｃ[K]のときの使用時間に対する故障率の関数ｆｔｅｍｐと所定の寿命閾値との交点から、使用温度ｃ[K]での寿命Ｔｃがそれぞれ求められる。なお、図９のグラフでは、ＬＤの発光パワーは、基準発光パワーＰｏ（Ｐｏは一定値）としている。
【００４５】
例えばＬＤの平均使用温度がａ[K]の場合の発光積算時間をＴ１とすると、使用温度ａ[K]での寿命Ｔａと、これまでの発光積算時間Ｔ１との差ΔＴが残発光時間となる。残発光時間ΔＴと、ＬＤのこれまでの使用態様におけるデューティＤＵＴＹの平均値とから残寿命（ＬＤの残使用時間）が求められる。
【００４６】
より詳細には、投光パワー、使用温度、発光デューティーが変化する場合のＬＤの寿命時間ＴLは次式（１）により求められる。
【００４７】
ＴL＝Ｔave×Ａ×｛ΣＴon／（ΣＴon＋ΣＴoff）｝・・・（１）
【００４８】
ここで、Ｔaveは、発光パワー一定の場合のある平均使用温度[K]における寿命時間であり、例えば図９のＴａ，Ｔｂ，Ｔｃなどである。ΣＴonはＬＤの総点灯時間（発光積算時間）、ΣＴoffはＬＤの総消灯時間を表している。また、Ａは平均発光パワー、平均使用温度における寿命加速係数である。この寿命加速係数Ａは次式（２）により求められる。
【００４９】
Ａ＝（Ｐo／Ｐave）n×ｅｘｐ｛（Ｅa／Ｋ）×１／ＴＰave−１／ＴＰo｝・・・（２）
【００５０】
ここで、ＰoはＬＤのメーカデータシートの発光パワー、ＰaveはＬＤ平均発光パワー、ｎはパワー係数、Ｅaは活性化エネルギー、Ｋはボルツマン係数、ＴＰaveは使用平均温度、ＴＰoはメーカデータシートのＬＤ発光温度条件をそれぞれ表している。
【００５１】
ＬＤの総点灯時間ΣＴonが寿命時間ＴLよりも大きくなったときに、ＬＤの寿命がきたことになる。この場合には、液晶表示部２０３ａにＬＤの使用時間をオーバーしている旨を表示する。このとき、出力部２０８からＬＤの使用時間をオーバーしている旨を出力してもよく、あるいはセンサヘッド部１の表示灯１０４を点滅することにより、ユーザに報知するようにしてもよい。これによれば、ＬＤの交換等のメンテナンス時期を知ることができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態の光電センサ装置によれば、ＬＤ１０２ｄの使用形態、すなわち実発光時間の積算値に基づいて、ＬＤの残寿命を正確に予測することができる。従って、光電センサ装置のメンテナンスを計画的に実行できるなどの有利な効果を奏することができる。
【００５３】
上記実施形態では、受光部１０３における受光出力の値に応じてＬＤ１０２ｄを駆動させるための投光パワーを調整する処理と、デューティの値を制御する処理のいずれも行うようにしたが、これに限らず、いずれか一方のみを行うようにしてもよい。また、デューティの値は１００％、すなわち直流駆動を含んでもよい。
【００５４】
また、消耗度相関データとして、実発光時間の積算値は、ＬＤの発光パワーの平均値およびＬＤの使用温度の平均値により補正されるものとしたが、これに限らず、実発光時間の積算値をそのまま使用するようにしても良く、あるいは、発光パワーの平均値またはＬＤの使用温度の平均値のいずれかで補正するようにしても良い。好ましくは、上記実施形態のごとく構成されるものがよい。
【００５５】
なお、以上の説明では、光電センサ装置の一例として変位センサを挙げたが、本発明の適用はこれに限定されないのは勿論であり、本発明は、光電スイッチ、視覚センサ、光学式測距センサのほか、測長センサ等のように高度な演算処理の伴う高機能光電センサにも広く適用が可能である。また、反射型に限らず透過型であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】センサ装置全体の外観斜視図である。
【図２】センサ部の電気的ハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】信号処理部の電気的ハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】信号処理部の動作を示すゼネラルフローチャートである。
【図５】運用モード処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】投光処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】ＤＵＴＹ調整処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】設定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】各温度における使用時間と故障率の関係である（Ｐｏ基準発光パワー（一定値））。
【符号の説明】
【００５７】
１  センサヘッド部
１ａ  ケース
２  信号処理部
２ａ  ケース
３  電気コード
４  電気コード
５  計測対象物
Ｌ１  投射ラインビーム
Ｌ２  反射ラインビーム
ＬＩ  ライン状光像
１０１  制御部
１０２  投光部
１０２ａ  Ｐｏ切り替え回路
１０２ｂ  投光回路
１０２ｃ  ＬＤ温度モニタ回路
１０２ｄ  ＬＤ
１０３  受光部
１０４  表示灯ＬＥＤ
１０５  記憶部
１０６  通信部
２０１  制御部
２０２  記憶部
２０２ａ  ＥＥＰＲＯＭ
２０２ｂ  画像メモリ
２０３  表示部
２０３ａ  液晶表示部
２０３ｂ  表示灯ＬＥＤ
２０４  通信部
２０５  外部通信部
２０５ａ  ＵＳＢ通信部
２０５ｂ  シリアル通信部
２０５ｃ  信号処理部間通信部
２０６  キー入力部
２０７  外部入力部
２０８  出力部
２０９  電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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