(57)【要約】【課題】部品を追加することなく、パッケージ後であってもパラメータの読み出しが可能な光電スイッチを提供する。【解決手段】光電スイッチは、動作状態を表示する表示灯１０ａと、検出対象物体に向けて投光する投光部４とを備える。動作切替部２０により光通信モードが選択されると、制御部１ａは、設定記憶部１１に記憶されている各種パラメータを明滅パターンに変換し、表示灯１０ａおよび投光部４のいずれか一方、またはその両方を明滅させて受信機２１へ光信号を送信する。【選択図】図１
2013211670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する投光部と、
前記投光部を含む光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する記憶部と、
前記投光部の動作を、判定モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部と、
前記判定モードが選択されている場合に、前記記憶部の記憶している前記パラメータの少なくとも一部を用いて、検出対象物体の有無を判定するための投光を前記投光部に行わせ、前記光通信モードが選択されている場合に、前記記憶部の記憶している前記パラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を前記投光部に行わせる制御部とを備える光電スイッチ。
【請求項２】
光電スイッチの動作状態に応じて点灯および消灯する表示灯と、
前記光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する記憶部と、
前記表示灯の動作を、動作状態表示モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部と、
前記動作状態表示モードが選択されている場合に、前記光電スイッチの動作状態に応じた点灯および消灯を前記表示灯に行わせ、前記光通信モードが選択されている場合に、前記記憶部の記憶している前記パラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を前記表示灯に行わせる制御部とを備える光電スイッチ。
【請求項３】
光を出射する投光部と、
光電スイッチの動作状態に応じて点灯および消灯する表示灯と、
前記投光部を含む前記光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する記憶部と、
前記投光部および前記表示灯の動作を、判定モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部と、
前記判定モードが選択されている場合に、前記記憶部の記憶している前記パラメータの少なくとも一部を用いて、検出対象物体の有無を判定するための投光を前記投光部に行わせると共に、前記光電スイッチの動作状態に応じた点灯および消灯を前記表示灯に行わせ、前記光通信モードが選択されている場合に、前記記憶部の記憶している前記パラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を前記投光部および前記表示灯に行わせる制御部とを備える光電スイッチ。
【請求項４】
光を受光する受光部を備え、
前記制御部は、前記判定モードが選択されている場合に、前記受光部の受光レベルと閾値を比較して検出対象物体の有無を判定し、
前記記憶部は、前記閾値を前記パラメータとして記憶することを特徴とする請求項１または請求項３記載の光電スイッチ。
【請求項５】
前記動作切替部は、外部からの操作を受け付ける入力部を有し、当該入力部の入力に基づいてモードを切り替えることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の光電スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、予め設定された各種パラメータを用いて、検出対象物体の有無を検出する光電スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の光電スイッチ（例えば、特許文献１参照）の構成を示すブロック図である。反射形の光電スイッチは、検出対象物体の有無（オン、オフ）判定等を制御する制御部１と、制御部１の出力する信号により動作する投光素子２およびレンズ３からなる投光部４と、投光部４から投光され非検出対象物体によって反射された光を受光する受光素子５およびレンズ６からなる受光部７と、制御部１の出力する信号により動作して安定入光／遮光状態、オンオフ判定結果等の動作状態を表す表示素子８およびレンズ９からなる表示灯１０とを備える。
【０００３】
設定記憶部１１には、光電スイッチの動作領域を決定する設定値、受光部７の出力を増幅するゲイン等の各種パラメータが、製造工程において検査用パッド１２から書き込まれている。または、操作部１４（ボタン、ボリューム等）へのユーザ操作を入力部１３が読み取って設定記憶部１１に設定する。制御部１は、設定記憶部１１の各種パラメータに基づいて閾値および感度（ゲイン）等を決定し、受光部７の受光レベルをゲインに応じて増幅し、閾値と比較して検出対象物体の有無を判定する。制御部１の出力端にはデータ出力部１５が接続され、制御部１のオンオフ判定結果がデータ出力線を通じて外部出力される。また、これら各部を実装した回路構成基板１６には、光電スイッチの各部に給電する電源線、およびグラウンド線も接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８７７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の光電スイッチは以上のように構成されているので、設定記憶部１１に設定された各種パラメータの値を確認するためには、本体内部の回路構成基板１６に設けられた検査用パッド１２に対してコネクタピンを接続し、情報の読み出しを行うことが可能である。一方、本体の組み上げ（パッケージ）完了後には、耐水性等の確保を目的として本体が密閉されるため、この手法を用いることができないという課題があった。そのため、パッケージ後は各種パラメータの保管およびトレースを行うことができない。
【０００６】
そこで、パッケージ後の各種パラメータの読み出し方法として、（１）既存のデータ出力線をパラメータ出力用に兼用する、（２）既存の電源線をパラメータ出力用に兼用する、（３）パラメータを外部機器へ電気または光通信で送信するための通信用ポートを設ける、（４）無線通信（例えば、Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ＲＦＩＤ）を行う、（５）７セグメント等の表示器を設ける等の方法が考えられる。しかし、（１）に対しては、制御にかかわる部分であり、本来の目的であるオンオフ判定結果の出力以外で使用するには、安全性および信頼性の点でふさわしくない。（２）〜（５）は部品の追加が必要となり、コスト増大の問題がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、部品を追加することなく、パッケージ後であってもパラメータの読み出しが可能な光電スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る光電スイッチは、光を出射する投光部と、投光部を含む光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する記憶部と、投光部の動作を、判定モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部と、判定モードが選択されている場合に、記憶部の記憶しているパラメータの少なくとも一部を用いて、検出対象物体の有無を判定するための投光を投光部に行わせ、光通信モードが選択されている場合に、記憶部の記憶しているパラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を投光部に行わせる制御部とを備えるものである。
【０００９】
この発明に係る光電スイッチは、光電スイッチの動作状態に応じて点灯および消灯する表示灯と、光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する記憶部と、表示灯の動作を、動作状態表示モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部と、動作状態表示モードが選択されている場合に、光電スイッチの動作状態に応じた点灯および消灯を表示灯に行わせ、光通信モードが選択されている場合に、記憶部の記憶しているパラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を表示灯に行わせる制御部とを備えるものである。
【００１０】
この発明に係る光電スイッチは、光を出射する投光部と、光電スイッチの動作状態に応じて点灯および消灯する表示灯と、投光部を含む光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する記憶部と、投光部および表示灯の動作を、判定モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部と、判定モードが選択されている場合に、記憶部の記憶しているパラメータの少なくとも一部を用いて、検出対象物体の有無を判定するための投光を投光部に行わせると共に、光電スイッチの動作状態に応じた点灯および消灯を表示灯に行わせ、光通信モードが選択されている場合に、記憶部の記憶しているパラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を投光部および表示灯に行わせる制御部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、光電スイッチが元から備える投光部および表示灯のいずれか一方、またはその両方を利用して光通信を行い、記憶部の記憶しているパラメータを光信号として送信するようにしたので、部品を追加することなく、パッケージ後であってもパラメータの読み出しが可能な光電スイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る光電スイッチの動作を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１に係る光電スイッチの受光器の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る光電スイッチの構成を示すブロック図である。図２は、この光電スイッチの動作を示すフローチャートである。図１において、先立って説明した図４と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００１４】
本実施の形態１に係る光電スイッチは、パッケージ後に設定記憶部１１に設定されている各種パラメータを読み出す方法として、表示灯１０ａの明滅により可視光通信を行う。表示灯１０ａは、表示素子８として安定入光状態または安定遮光状態を表示するための緑色のＬＥＤ（発光ダイオード）と、オンオフ判定結果を表示するための橙色のＬＥＤとを有する。
以下では、橙色の表示素子８を可視光通信に利用する例を説明する。
【００１５】
図１に示すように、光電スイッチは、入力部１３および操作部１４（ここではボタンとする）を利用して動作切替部２０を構成している。制御部１ａは、この動作切替部２０が受け付けた操作入力に応じて、検出対象物体の有無を検出するオンオフ判定モード、および、パラメータを可視光通信により受信機２１へ送信する通信モードを切り替える。なお、このオンオフ判定モードを実行する際、これに付随して、表示灯１０ａによって光電スイッチの動作状態を表示する動作状態表示モードも実行する。
【００１６】
光電スイッチの電源オン時に操作部１４のボタンが押された場合、制御部１ａは、入力部１３を介してこの操作を検知し（図２のステップＳＴ１“ＹＥＳ”）、光通信モードに切り替える（ステップＳＴ２）。
【００１７】
設定記憶部１１は、投光部４の発光周期、発光強度、光電スイッチの動作領域を決定する設定値（またはこの設定値から決定される閾値）、受光部７の出力を増幅するゲイン等の各種パラメータを記憶している。さらに、光電スイッチのシリアルナンバおよびエラー情報等を記憶してもよい。
【００１８】
ステップＳＴ２の光通信モードにおいて、制御部１ａは、設定記憶部１１の記憶している各種パラメータを所定の法則に従って明滅パターンに変換し、通信信号として表示灯１０ａへ出力する。表示灯１０ａでは、橙色の表示素子８がこの通信信号に従って明滅する（ステップＳＴ３）。なお、制御部１ａは、公知の変調方式を使用可能であり、ＡＳＫ（振幅偏移変調）、ＦＳＫ（周波数偏移変調）、バースト変調等により、任意の波形の通信信号を生成すればよい。あるいは、パラメータの値を、表示素子８の発光強度に対応したアナログ値に変換してもよい。
【００１９】
この光通信モードにおいては、表示素子８のレンズ９に対向する位置に受信機２１を配置し、光電スイッチの表示灯１０ａからの光信号を受信する。この受信機２１は、不図示の受光素子および信号処理回路等から構成され、受光素子が受信した光信号を信号処理回路で復調し、各種パラメータの値にする。
【００２０】
一方、光電スイッチの電源オン時に操作部１４のボタンが押されなかった場合、制御部１ａは、入力部１３を介して操作入力が無かったことを検知し（ステップＳＴ１“ＮＯ”）、オンオフ判定モードに切り替える（ステップＳＴ４）。
【００２１】
ステップＳＴ４のオンオフ判定モードにおいて、制御部１ａは、設定記憶部１１の記憶している発光周期および発光強度に従って投光部４の動作を制御する。また制御部１ａは、設定記憶部１１の記憶している各種パラメータから最適なゲインおよび閾値を決定し、受光部７の受光信号を増幅して閾値と比較し、検出対象物体の有無（オン、オフ）を判定する。オンオフ判定結果は、表示灯１０ａの橙色の表示素子８およびデータ出力部１５へ出力する。なお、光電スイッチの基本的な動作については従来公知であるので、説明は省略する。
【００２２】
データ出力部１５は、オンオフ判定結果をデータ出力線を通じて外部出力する。さらに、オンオフ判定モード動作中に操作部１４のボタンが操作された場合、制御部１ａはゲイン等の各種パラメータの変更操作と判断して、設定記憶部１１のパラメータを書き換える動作を行う。
【００２３】
また、オンオフ判定モードに付随する動作状態表示モードにおいて、表示灯１０ａの橙色の表示素子８は、制御部１ａから出力されるオンオフ判定結果に従い、オン判定時に点灯、オフ判定時に消灯する（ステップＳＴ５）。また、制御部１ａは、受光信号レベルに基づいて受光部７への入光が安定状態か否かを判定して、表示灯１０ａの緑色の表示素子８を点灯または消灯させる。
【００２４】
なお、上記説明では、橙色の表示素子８を可視光通信に用いたが、これに限定されるものではない。例えば、橙色の表示素子８に代えて、緑色の表示素子８を用いてもよいし、橙色と緑色の２色の表示素子８を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
また例えば、表示灯１０ａの表示素子８に代えて、投光部４の投光素子２を用いてもよい。投光素子２を明滅させて可視光通信を行う場合には、光通信モードにおいて受信機２１を投光素子２のレンズ３に対向する位置に配置する。
さらに、表示素子８と投光素子２を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
また例えば、表示灯１０ａの表示素子８に代えて、前面入光表示灯３０の表示素子３１を用いてもよい。ここで、図３に、光電スイッチの、前面入光表示灯３０を備えた受光器を示す。図３において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。また、投光部４を備えた投光器の図示は省略している。前面入光表示灯３０は、ＬＥＤの表示素子３１と、この表示素子３１が発する光を受光器の前方へ出射するレンズ３２とから構成される。透過形等の光電スイッチは、受光部７を備えた受光器と投光部４を備えた投光器とが別体で構成されており、前面入光表示灯３０の光を使用して受光器と投光器の光軸合わせを行う。
【００２７】
このような構成の光電スイッチにおいて、前面入光表示灯３０の表示素子３１を可視光通信に用いてもよい。
さらに、図３では図示を省略しているが、表示灯１０ａの表示素子８と前面入光表示灯３０の表示素子３１を組み合わせて用いてもよい。
もちろん、不図示の投光器において、この投光器の表示灯１０ａの表示素子８を可視光通信に用いることも可能であるし、投光部４の投光素子２を用いることも可能である。また、投光器の表示灯１０ａの表示素子８と、投光部４の投光素子２を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
また、上記説明では、動作切替部２０として操作部１４のボタンを利用し、電源オン時にボタンが押下されたか否かで光通信モードかオンオフ判定モードかを切り替えるようにしたが、これに限定されるものではない。
例えば、動作切替部２０として電源線を利用し、制御部１ａがこの電源線から給電される電源電圧のレベル変動および変動タイミングを検知して、光通信モードかオンオフ判定モードかを切り替えるようにしてもよい。
また例えば、動作切替部２０としてデータ出力線を利用し、制御部１ａがこのデータ出力線が短絡されたか否か（即ち、過電流が流れたか否か）を検知して、光通信モードかオンオフ判定モードかを切り替えるようにしてもよい。
【００２９】
また例えば、光電スイッチに、ゲイン調整用のボリューム、または、ライトオンとダークオンを切り替えるためのスイッチ等が設けられている場合、動作切替部２０にこのボリュームまたはスイッチを利用してもよい。例えば、制御部１ａが、電源オン時にボリューム最大値が所定期間継続されたか否かを検知して、光通信モードかオンオフ判定モードかを切り替える。
【００３０】
また、ボリューム、スイッチおよびボタン等のうち、いずれか１つへの特定の操作を動作切替条件に設定するのではなく、複数の操作を組み合わせた動作切替条件を設定してもよい。さらに、ボリューム、スイッチおよびボタン等への特定の操作に、電源線の電源電圧、データ出力線の電流、受光素子５への光入力、通電時間等の条件を組み合わせた動作切替条件を設定してもよい。
【００３１】
以上より、実施の形態１によれば、光電スイッチは、この光電スイッチの動作状態に応じて点灯および消灯する表示灯１０ａと、光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する設定記憶部１１と、表示灯１０ａの動作を、動作状態表示モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部２０と、動作切替部２０により動作状態表示モードが選択されている場合に、光電スイッチの動作状態に応じた点灯および消灯を表示灯１０ａに行わせ、光通信モードが選択されている場合に、設定記憶部１１の記憶しているパラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を表示灯１０ａに行わせる制御部１ａとを備える構成にした。このため、光電スイッチが元から備える表示灯１０ａを利用して光通信を行うので部品を追加する必要がなく、パッケージ後であってもパラメータの読み出しが可能な光電スイッチを提供することができる。
【００３２】
また、実施の形態１によれば、表示灯１０ａの代わりに投光部４を利用するようにしてもよく、この場合、光電スイッチは、光を出射する投光部４と、投光部４を含む光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する設定記憶部１１と、投光部４の動作を、オンオフ判定モードまたは光通信モードに切り替える動作切替部２０と、動作切替部２０によりオンオフ判定モードが選択されている場合に、設定記憶部１１の記憶しているパラメータのうちの発光周期および発光強度等のパラメータを用いて、検出対象物体の有無を判定するための投光を投光部４に行わせ、光通信モードが選択されている場合に、設定記憶部１１の記憶しているパラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を投光部４に行わせる制御部１ａとを備える構成にした。この構成の場合にも、光電スイッチが元から備える投光部４を利用して光通信を行うので部品を追加する必要がなく、パッケージ後であってもパラメータの読み出しが可能な光電スイッチを提供することができる。
【００３３】
また、実施の形態１によれば、表示灯１０ａと投光部４とを組み合わせて利用するようにしてもよく、この場合、光電スイッチは、光を出射する投光部４と、光電スイッチの動作状態に応じて点灯および消灯する表示灯１０ａと、投光部４を含む光電スイッチの動作制御に用いるパラメータを記憶する設定記憶部１１と、投光部４および表示灯１０ａの動作を、オンオフ判定モードとそれに付随する動作状態表示モード、または光通信モードに切り替える動作切替部２０と、動作切替部２０によりオンオフ判定モードが選択されている場合に、設定記憶部１１の記憶しているパラメータのうちの発光周期および発光強度等のパラメータを用いて、検出対象物体の有無を判定するための投光を投光部４に行わせると共に、光電スイッチの動作状態に応じた点灯および消灯を表示灯１０ａに行わせ、光通信モードが選択されている場合に、設定記憶部１１の記憶しているパラメータを、予め定められた法則に従って明滅パターンに変換し、光信号として送信するための明滅を投光部４および表示灯１０ａに行わせる制御部１ａとを備える構成にした。この構成の場合にも、光電スイッチが元から備える投光部４および表示灯１０ａを利用して光通信を行うので部品を追加する必要がなく、パッケージ後であってもパラメータの読み出しが可能な光電スイッチを提供することができる。
【００３４】
また、実施の形態１によれば、光電スイッチは、光を受光する受光部７を備え、制御部１ａは、オンオフ判定モードが選択されている場合に、受光部７の受光レベルと閾値を比較して検出対象物体の有無を判定し、設定記憶部１１は、閾値をパラメータとして記憶するように構成した。このため、受光部７を備える光電スイッチにおいて、オンオフ判定に用いる閾値等のパラメータを、パッケージ後であっても読み出すことができる。
【００３５】
また、実施の形態１によれば、動作切替部２０は、外部から操作部１４に対して行われた操作を受け付ける入力部１３を有し、この入力部１３の入力に基づいてモードを切り替えるように構成した。この動作切替部２０には光電スイッチが元から備える部品を利用すればよいため、部品を追加する必要がない。
【００３６】
なお、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、上述した実施の形態の構成に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても本発明に含まれることは言うまでもない。
上記説明では、可視光通信を、図１の反射形および図３の透過形の光電スイッチに適用した例を説明したが、これらに限定されるものではなく、リフレクタ形等の光電スイッチにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１，１ａ  制御部
２  投光素子
３，６，９，３２  レンズ
４  投光部
５  受光素子
７  受光部
８，３１  表示素子
１０，１０ａ  表示灯
１１  設定記憶部
１２  検査用パッド
１３  入力部
１４  操作部
１５  データ出力部
１６  回路構成基板
２０  動作切替部
２１  受信機
３０  前面入光表示灯
【図１】
2013211670.tif 000003
【図２】
2013211670.tif 000004
【図３】
2013211670.tif 000005
【図４】
2013211670.tif 000006