(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と親局の間で、並列信号である監視信号と制御信号を授受し、前記親局と単一または、複数の子局との間では、直列信号として伝送線を介して伝送し、前記子局は、伝送線と子局の間の通信を果たす子局入出力部を有し、前記子局入出力部は、当該子局のアドレスを検出する手段を有し、伝送信号に含まれる当該子局宛の制御信号を得て、当該子局の制御出力を行い、当該子局が検出した監視信号として前記子局入出力部を介して伝送線に送出する通信制御システムにおいて、
前記子局の構成は、子局入出力部と、センサコントロール部と、センサ部からなり、
センサコントロール部は、子局入出力部とセンサ部の中間にあり、センサの駆動と、センサ部で検出したアナログ信号をデジタル信号データに変換するＡ／Ｄコンバータ（アナログデジタルコンバータ）を有し、前記複数のデジタル信号データを記憶保持する記憶素子と、複数の記憶データに基づき演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）とを有し、
前記制御信号によって、または前記ＭＰＵの判断結果に従って投光器を時分割で駆動クロックパルス信号を生成する輝度調整回路と検出駆動回路を有し、
前記駆動クロックパルス信号によって投光器から投光する投光信号が被検出体により反射し、反射光を検出する受光素子の受光信号強度レベルを検出する検出回路を有し、
センサ部は、単一または、複数の投光器と、単一または、複数の受光器を有し、
前記投光器と前記受光器は、一対をなし、
時分割で投光する前記投光器に対向する前記受光器は、投光信号が投光時または非投光時の受光信号を時分割された期間、常に検出し、当該非投光時の受光信号をレベルデータとして記憶し、投光時の受光量レベルデータから前記非投光時の受光信号レベルデータを差引き、差分データを検出量として被検出体の有無を判定する信号とすることを特徴とする光電センサシステム。
【請求項２】
制御部と親局の間で、並列信号である監視信号と制御信号を授受し、前記親局と単一または、複数の子局との間では、直列信号として伝送線を介して伝送し、前記子局は、伝送線と子局の間の通信を果たす子局入出力部を有し、前記子局入出力部は、当該子局のアドレスを検出する手段を有し、伝送信号に含まれる当該子局宛の制御信号を得て、当該子局の制御出力を果たし、当該子局が検出した監視信号として前記子局入出力部を介して伝送線に送出する通信制御システムにおいて、
前記子局の構成は子局入出力部と、センサコントロール部と、センサ部からなり、
センサコントロール部は、子局入出力部とセンサ部の中間にあり、センサの駆動と、センサ部で検出したアナログ信号をデジタル信号データに変換するＡ／Ｄコンバータ（アナログデジタルコンバータ）を有し、前記複数のデジタル信号データを記憶保持する記憶素子と、複数の記憶データに基づき演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）とを有し、
前記制御信号によって、または前記ＭＰＵの判断結果に従って投光器を時分割で駆動クロックパルス信号を生成する輝度調整回路と検出駆動回路を有し、
前記駆動クロックパルス信号によって投光器から投光する投光信号が被検出体により遮られたことを検出する受光素子の受光信号強度レベルを検出する回路を有し、
センサ部は、単一または、複数の投光器と、単一または、複数の受光器を有し、
前記投光器と前記受光器は、一対をなし、
時分割で投光する前記投光器に対向する前記受光器は、投光信号が投光時または非投光時の受光信号を時分割された期間、常に検出し、当該非投光時の受光信号をレベルデータとして記憶し、投光時の受光量レベルデータから前記非投光時の受光信号レベルデータを差引き、差分データを検出量として被検出体の有無を判定する信号とすることを特徴とする光電センサシステム。
【請求項３】
請求項１または２において、
投光器の駆動を、定電流パルス制御し、投光量を一定輝度に設定できること、また、複数の投光素子の輝度を均一に、且つ一定輝度に一括設定する光電センサシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、
投光器と受光器は一対を構成し、反射型または透過型センサの受光信号を時分割し、デジタル信号データとして各々記憶保持し、比較用の予め設定されたデジタル信号データと比較し判定または、複数の投光器と受光器の対を有する場合には、他の受光信号レベルと比較判定し、感度不足を生じている投光器と受光器を構成する一対の光電センサの感度不足を特定し、自動調整回路によって輝度調整を行い、光電センサの感度不足解消を行う光電センサシステム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項において、
一対の光電センサの感度不足を特定した場合、自動調整回路によって輝度調整を行い、調整範囲を超えた場合、受光信号の利得を自動調整回路によって利得調整し、光電センサの感度不足解消を行う光電センサシステム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項において、
一対の光電センサの感度不足を特定した場合、先に受光信号の利得を自動調整回路によって利得調整し、次に輝度調整を行い、光電センサの感度不足解消を行う光電センサシステム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項において、
単一または複数の光電センサの投光時の投光信号が被検出体反射光または、透過光を受光した高光量レベルを記憶したデータから非投光時の受光信号を周辺環境からくる低光量レベルデータとして記憶したデータを差引き、その中間値を閾値とし、高光量レベルから低光量レベルデータを差引いたレベルが閾値より上位にあるかまたは下位にあるかを判断し、被検出体の有無検出を行う光電センサシステム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項において、
データの記憶領域に記憶した、受光した高光量レベル値から低光量レベル値を差し引き、被検出体の有無を検出する閾値として設定するに当たり、前記高光量レベル値と低光量レベル値の間に設定する方法として、両データの中間値とすること、または、中間値に係数を乗算し、閾値の設定を中間値より高めまたは低めに自動的に調整する光電センサシステム。
【請求項９】
請求項８において、
被検出体の有無を検出する閾値の初期値の設定は、ＲＯＭデータおよび外部から読み込んだ特定の閾値を用いて被検出体の有無を検出し、その検出時の受光量である投光信号を受光した高光量レベル値および非投光時に受光した低光量レベル値の最新データを、データの記憶領域の旧データと順次入れ替え、当該高光量レベル値と当該低光量レベル値から得られる最新閾値データを、データの記憶領域の旧閾値データと順次入れ替え、次回からはデータの記憶領域の最新閾値データを用いて、時系列的に被検出体の有無を検出し、被検出体の有無を検出する閾値を自動的に調整する光電センサシステム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項において、
閾値が予め記憶しているレベルより低い場合、自動的に利得調整を行い、適正閾値に自動調整する機能を有する光電センサシステム。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項において、
感度調整が完了した時点の記憶データに比較し、受光信号量が予め定めた量以下に低下した場合、投光器の劣化または受光器の劣化、またはセンサ部の曇りと判断し、故障検知信号を発する光電センサシステム。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項において、
非投光時の受光信号量データが、感度調整を完了した時点の低光量レベルの記憶データに比較し、高いレベルである場合、外乱光を検知したとして、エラー信号を出力する光電センサシステム。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項において、
被検出体の有無を判定する閾値の設定を、内部記憶素子（ＲＯＭ）のデータを使用するか、または外部から伝送されたデータで設定するか、または、自局の測定したデータに基づき演算して求めたものを使用するか選択使用できる光電センサシステム。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項において、
複数の定型あるいは不定型の被検出体を収めるケースまたは棚の一部に光電センサを組込む光電センサシステム。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項において、
センサ部の投光時の投光信号または受光時のタイミングを制御する信号としてタイミング移動信号を用いる光電センサシステム。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか一項において、
親局と子局の間において、パラレル通信する光電センサシステム。
【請求項１７】
請求項１または、３から１６のいずれか一項において、
一対一に対向する投光器と受光器を一枚の基板の表裏に、基板を介して配置し、基板材料内部を通る投光器からの投光信号を漏洩させないために、板状および回路パターン、または塗布材によって光遮蔽を基板の表裏または内部に施し、また、次々に被検出体のピッチに合わせ連続的に配置し、投光器または受光器の並び方向に対しても必要に応じて遮光を施しながら配置する光電センサシステム。
【請求項１８】
請求項１７において、
複数の並び方向の一対一に対向する投光器と受光器の投光タイミング信号は、各々の投光・受光動作完了後、次の一対一に対向する投光器と受光器に対し、シフトパルスで被検出体の検出動作を引き継ぐ光電センサシステム。
【請求項１９】
請求項１または、３から１８のいずれか一項において、
被検出体有りのデータの書き換え時に、前回被検出体有りを検出した受光信号レベルより異常に高い受光信号レベルである場合、当該被検出体は、２枚重ねであると判断することを特徴とする反射型光電センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光信号を投光する投光素子と、前記投光素子から投光された投光信号を被検出体が反射した反射信号または透過した透過信号を受光する受光素子を具備したセンサ部を備え、投光信号を被検出体が反射し、または透過した透過信号を受光素子で捉えることにより、被検出体の存在有無を検出する光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の保管や管理において、前記物品の有無や、保管位置を検出することは、これらの物品或いはこれらの物品を使用した製品の製造工程、組立工程など所謂セル生産工程や、検査工程やこれらの物品の使用時における物の保管数や場所や位置の管理を行うことが重要である。これらの保管数、場所や位置の管理情報をホストシステムや次工程の自動化機械に伝えることによって、製造ラインや検査ラインまたは保管管理における工程の自動化を実現することができるため、光電センサなどが使用されてきた。例えば、液晶用ガラスやディスク用ガラス板、プリント基板、或いは半導体基板ウエハの生産において、ウエハカセットや保管棚の物の所在位置や物の有無を検出する光電センサとして使用されてきた。
あるいは、定形物品や定形の器具の保管管理においても、物品の有無や、保管位置を検出する光電センサが用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、例えば、特許文献１には、投光素子から投光窓に投光用光ファイバによって投光信号を導き、投光窓にから投光した投光信号が、受光窓に対向しており、受光窓から受光した受光信号を受光用光ファイバによって受光素子に導き、被検出体であるウエハに投光信号が遮られるとウエハの存在を検出する光電センサが記載されている。この場合、投光素子あるいは受光素子に介在する光ファイバの使用は、投光素子からの光の取り込みや、その伝達距離により投光信号或いは受光信号を減衰させ、高輝度の発光またはその受光が効率的に果たせない問題がある。すなわち、光ファイバの光の取込部分の反射や光ファイバによる光の減衰は、光信号の有効利用が難しく、光電センサの感度の改善に妨げとなる問題を内在させている。また、複数の投光素子の輝度調整や、複数の受光素子をそれぞれの受光感度調整をそれぞれ行なう必要があり、調整の手間がかかり、また、設置に伴う環境の変化によって、また、外乱信号によって調整し直す必要が生じ、煩雑な調整作業を必要とする問題があった。また、通常複数の被検出体を検出する場合に当該光電センサを用いると、複数の検出ユニットからの光ファイバや当該検出ユニットから制御系に信号を受け渡す信号線の束が小型化や、取り回しに問題があり、また、個別に当該検出ユニットの調整を行なう必要があり、立上げ調整作業や設置場所の変更時の調整などの作業が煩雑であった。
【特許文献１】特許第２８７４０２０号公報  特許文献１は、高輝度の投光を直接被検出体に投光し、または被検出体からの受光を、直接距離をおかず高感度に受光し検出する上で上記の問題が生じていた。
【０００４】
また、投光器の輝度調整と、受光感度調整をそれぞれ投光・受光のセット毎に調整しなければならない問題があり、このような煩雑な作業を解決したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の構成が有していた各回路の調整の煩雑な作業を無くし、安定した投光・受光及び機能調整を単純化し、光電センサユニットの調整の自動化を図ること目的とするものである。
【０００６】
また、複数の投光回路の輝度調整や、受光回路の感度調整と共に、環境変化や、光ノイズ信号に対する誤動作を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、単一または複数の光電センサシステムの輝度や感度や、光電センサの設置された周辺状況にあった輝度調整や利得調整の判断が実現できる閾値調整などが一括設定できるようにしたものである。
【０００８】
本発明の請求項１には、制御部と親局の間で、並列信号である監視信号と制御信号を授受し、
前記親局と単一または、複数の子局との間では、直列信号として伝送線を介して伝送し、
前記子局は、伝送線と子局の間の通信を果たす子局入出力部を有し、
前記子局入出力部は、当該子局のアドレスを検出する手段を有し、
伝送信号に含まれる当該子局宛の制御信号を得て、当該子局の制御出力を果たし、
当該子局が検出した監視信号として前記子局入出力部を介して伝送線に送出する通信制御システムについて記載されている。
そして、前記子局の構成は子局入出力部と、センサコントロール部と、センサ部からなり、
センサコントロール部は、子局入出力部とセンサ部の中間にあり、センサの駆動と、センサ部で検出したアナログ信号をデジタル信号データに変換するＡ／Ｄコンバータ（アナログデジタルコンバータ）を有し、前記複数のデジタル信号データを記憶保持する記憶素子と、複数の記憶データに基づき演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）とを有している。
【０００９】
前記ＭＰＵは、前記制御信号によって、または前記ＭＰＵの判断結果に従って投光器を時分割で駆動クロックパルス信号を生成する輝度調整回路と検出駆動回路を有し、
前記駆動クロックパルス信号によって投光器から投光する投光信号が被検出体により反射し、反射光を検出する受光素子の検出信号強度を利得調整する利得調整回路を有し、
センサ部は、単一または、複数の投光器と、単一または、複数の受光器を有し、
前記投光器と前記受光器は、一対をなし、
時分割で投光する前記投光器に対向する前記受光器は、
投光信号が投光時または非投光時の受光信号を時分割された期間、常に検出し、
当該非投光時の受光信号をレベルデータとして記憶し、
投光時の受光量レベルデータから前記非投光時の受光信号レベルデータを差引き、
差分データを検出量として被検出体の有無を判定する信号とすること
を特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１０】
本発明の請求項２には、制御部と親局の間で、並列信号である監視信号と制御信号を授受し、
前記親局と単一または、複数の子局との間では、直列信号として伝送線を介して伝送し、
前記子局は、伝送線と子局の間の通信を果たす子局入出力部を有し、
前記子局入出力部は、当該子局のアドレスを検出する手段を有し、
伝送信号に含まれる当該子局宛の制御信号を得て、当該子局の制御出力を果たし、
当該子局が検出した監視信号として前記子局入出力部を介して伝送線に送出する通信制御システムにおいて、
前記子局の構成は子局入出力部と、
センサコントロール部と、センサ部からなり、センサコントロール部は、子局入出力部とセンサ部の中間にあり、センサの駆動と、センサ部で検出したアナログ信号をデジタル信号データに変換するＡ／Ｄコンバータ（アナログデジタルコンバータ）を有し、前記複数のデジタル信号データを記憶保持する記憶素子と、複数の記憶データに基づき演算処理や検出状態を判断する判断機能を果たすＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）と有する。
【００１１】
前記制御信号によって、または前記ＭＰＵの判断結果に従って投光器を時分割で駆動クロックパルス信号を生成する輝度調整回路と検出駆動回路を有し、
前記駆動クロックパルス信号によって投光器から投光する投光信号が被検出体により遮られたことを検出する受光素子の受光信号強度レベルを検出する回路を有し、
センサ部は、単一または、複数の投光器と、単一または、複数の受光器を有し、
前記投光器と前記受光器は、一対をなし、
時分割で投光する前記投光器に対向する前記受光器は、
投光信号が投光時または非投光時の受光信号を時分割された期間、常に検出し、
当該非投光時の受光信号をレベルデータとして記憶し、
投光時の受光量レベルデータから前記非投光時の受光信号レベルデータを差引き、
差分データを検出量として被検出体の有無を判定する信号とすること
を特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１２】
本発明の請求項３には、請求項１，２において、
投光器の駆動を、定電流パルス制御し、
投光量を一定輝度に設定できること、また、複数の投光素子の輝度を均一に、且つ一定輝度に一括設定することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１３】
本発明の請求項４には、請求項１から３において、
投光器と受光器は一対を構成し、反射型または透過型センサの受光信号を時分割し、デジタル信号データとして各々記憶保持し、比較用の予め設定されたデジタル信号データと比較し判定または、複数の投光器と受光器の対を有する場合には、他の受光信号レベルと比較判定し、感度不足を生じている投光器と受光器を構成する一対の光電センサの感度不足を特定し、自動調整回路によって輝度調整を行い、光電センサの感度不足解消を行うことを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１４】
本発明の請求項５には、請求項１から４において、
一対の光電センサの感度不足を特定した場合、自動調整回路によって輝度調整を行い、
調整範囲を超えた場合、受光信号の利得を自動調整回路によって利得調整し、
光電センサの感度不足解消を行うことを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１５】
本発明の請求項６には、請求項１から５において、
一対の光電センサの感度不足を特定した場合、先に受光信号の利得を自動調整回路によって利得調整し、次に輝度調整を行い、
光電センサの感度不足解消を行うことを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１６】
本発明の請求項７には、請求項１から６において、
単一または複数の光電センサの投光時の投光信号が被検出体反射光または、透過光を受光した高光量レベルを記憶したデータから非投光時の受光信号を周辺環境からくる低光量レベルデータとして記憶したデータを差引き、その中間値を閾値とし、高光量レベルから低光量レベルデータを差引いたレベルが閾値より上位にあるかまたは下位にあるかを判断し、被検出体の有無検出を行うことを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１７】
本発明の請求項８には、請求項１から７において、
データの記憶領域に記憶した、受光した高光量レベル値から低光量レベル値を差し引き、被検出体の有無を検出する閾値として設定するに当たり、前記高光量レベル値と低光量レベル値の間に設定する方法として、両データの中間値とすること、または、中間値に係数を乗算し、閾値の設定を中間値より高めまたは低めに自動的に調整することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１８】
本発明の請求項９には、請求項８において、 
被検出体の有無を検出する閾値の初期値の設定は、ＲＯＭデータおよび外部から読み込んだ特定の閾値を用いて被検出体の有無を検出し、その検出時の受光量である投光信号を受光した高光量レベル値および非投光時に受光した低光量レベル値の最新データを、データの記憶領域の旧データと順次入れ替え、当該高光量レベル値と当該低光量レベル値から得られる最新閾値データを、データの記憶領域の旧閾値データと順次入れ替え、次回からはデータの記憶領域の最新閾値データを用いて、時系列的に被検出体の有無を検出し、被検出体の有無を検出する閾値を自動的に調整することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００１９】
本発明の請求項１０には、請求項１から９において、
閾値が予め記憶しているレベルより低い場合、自動的に利得調整を行い、適正閾値に自動調整する機能を有することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００２０】
本発明の請求項１１には、請求項１から１０において、
感度調整が完了した時点の記憶データに比較し、受光信号量が予め定めた量以下に低下した場合、投光器の劣化または受光器の劣化、またはセンサ部の曇りと判断し、故障検知信号を発することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００２１】
本発明の請求項１２には、請求項１から１１において、
非投光時の受光信号量データが、感度調整を完了した時点の低光量レベルの記憶データに比較し、高いレベルである場合、外乱光を検知したとして、エラー信号を出力することを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００２２】
本発明の請求項１３には、請求項１から１２において、
被検出体の有無を判定する閾値の設定を、内部記憶素子（ＲＯＭ）のデータを使用するか、または外部から伝送されたデータで設定するか、または、自局の測定したデータに基づき演算して求めたものを使用するか選択使用できることを特徴とする光電センサまたは、光電センサシステムが記載されている。
【００２３】
本発明の請求項１４には、請求項１から１３において、
複数の定型あるいは不定型の被検出体を収めるケースまたは棚の一部に前記光電センサを組込むことを特徴とした光電センサシステムが記載されている。
【００２４】
本発明の請求項１５には、請求項１から１４において、
センサ部の投光時の投光信号または受光時のタイミングを制御する信号としてタイミング移動信号を用いることを特徴とする光電センサシステムが記載されている。
【００２５】
本発明の請求項１６には、光電センサシステムの検出レベルの閾値の設定方法や、
センサ感度の調整方法や、利得調整のための設定方法であるプログラムや
設定パラメータをセンサコントロール部のＭＰＵ周辺の記憶素子領域に置かず、
外部から通信によってＭＰＵに送り込むことを特徴とする光電センサシステムが記載されている。
【００２６】
本発明の請求項１７には、請求項１から１４において、
親局と子局の間において、パラレル通信することを特徴とする光電センサシステムが記載されている。
【００２７】
本発明の請求項１８には、請求項１または、３から１７の反射型光電センサにおいて、
一対一に対向する投光器と受光器を一枚の基板の表裏に、基板を介して配置し、基板内部を投光器からの投光信号を漏洩させないために板状、またはフィルム状、または塗布材によって光遮蔽を施し、また、次々に被検出体のピッチに合わせ連続的に配置し、投光器または受光器の並び方向に対しても必要に応じて遮光を施しながら配置することを特徴とする光電センサシステムが記載されている。
【００２８】
本発明の請求項１９には、請求項１８において、
複数の並び方向の一対一に対向する投光器と受光器の投光タイミング信号は、各々の投光・受光動作完了後、次の一対一に対向する投光器と受光器に対し、シフトパルスで被検出体の検出動作を引き継ぐことを特徴とする光電センサシステムが記載されている。
【００２９】
本発明の請求項２０には、請求項１と３から１９の内、
被検出体有りのデータの書き換え時に、前回被検出体有りを検出した受光信号レベルより異常に高い受光信号レベルである場合、当該被検出体は、２枚重ねであると判断することを特徴とする反射型光電センサシステムが記載されている。
【００３０】
本発明の光電センサによれば、
制御系と光電センサ間の配線の省略が可能であり、且つ複数の光電センサの調整が一括設定できるため、立上げ調整、点検調整、故障交換後の調整などが極めて簡単に行い得る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、複数の光電センサの初期設定や、その後の定期点検調整、環境変化時の調整などの調整作業が簡素化され、且つ、環境の影響を受けにくく、故障時要因確認が容易に出来ると共に、配線の省略、所謂省配線の効果で、装置周辺の回路の小型化、組立作業の簡素化の改善をすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の光電センサについて、図面を参照し、実施するための形態を実施例に基づき説明する。
【００３３】
本発明の光電センサについて、実施例を図１から図３１によって説明する。
図１に本発明の実施形態に係る光電センサシステム構成図を示す。
図１において、割込み型の領域センサシステムの子局を伝送線（ＤＰ信号線５、ＤＮ信号線６）に接続し、親局４を経由し、制御部と通信制御する光電センサシステムを表したものである。
【００３４】
また、図１において、光電センサシステムの親局４と子局１０の間の配線は、２本の伝送線（ＤＰ信号線５、ＤＮ信号線６）に並列接続で簡単に複数の子局１０を並列接続できる。センサ部９によって被検出体１１の有無を検出し、検出信号をセンサコントロール部８に伝え、センサコントロール部８によって信号処理した結果が、子局入出力部７から伝送線（ＤＰ信号線５、ＤＮ信号線６）を介して親局４に伝送される。親局４は、当該伝送信号から被検出体１１の有無情報を制御部１の入力ユニット２に伝え、光電センサシステムは、被検出体１１の有無情報に従ったシステム制御を実施する。また、制御部１の出力ユニット３は、適宜親局４を経由して、子局１０の動作を制御できる。
【００３５】
図２に、本発明における割込み型のセンサシステムの子局１０の摸式図を示す。
制御部１と親局４は、並列信号で双方の信号を授受し、親局４と子局１０の間は、ＤＰ信号線５とＤＮ信号線６を介して直列信号で授受する。子局１０は、前記ＤＰ信号線５とＤＮ信号線６と子局入出力部７を介してセンサコントロール部８を経由し、センサ部９の検出信号に基づく被検出体の有無情報を子局入出力部７から伝送線（ＤＰ信号線５、ＤＮ信号線６）との間で信号を授受する。
図２の割込み型のセンサシステムの構成は、複数の投光器１８を備える投光部３９と複数の受光器１９を備える受光部４０の間隔が比較的近い場合の応用に有効である。
ここで、センサコントロール部８と子局入出力部７は、図８に示す通りである。すなわち、子局入出力部７とセンサコントロール部８を投光器１８と受光器１９が共有するため、子局１０の簡素化、低コスト化が実現できることを表している。
【００３６】
図３に、本発明における親局の機能ブロック図を示す。
親局４は、制御部１の入力ユニット２へ子局１０から受けた直列信号を直列・並列変換し、制御入力信号１３５として送出する入力データ部１２０と、制御部１の出力ユニット３から制御出力信号１３６として受けた並列信号を並列・直列変換し信号を取込む出力データ部１２１とタイミング発生手段１２４、制御データ発生手段１２５、親局出力部１２６を構成する。タイミング発生手段１２４は、水晶発振回路１２２からクロック信号の基本信号を得てクロック信号を生成し、このクロック信号にスタート信号とエンド信号を加えて制御信号の基本信号を生成する。（図示せず）
【００３７】
親局アドレス設定手段１２３からタイミング発生手段１２４へ親局のデータの送受信タイミングを伝える。親局出力部１２６は、制御データ発生手段１２５とラインドライバ１２８からなり、ＤＣ２４Ｖ電源９と０Ｖ電源１０から電源供給を受け、ＤＰ電源重畳共通データ信号線５およびＤＮ電源重畳共通データ信号線６を経由し、システム全体に電源を供給する。
【００３８】
また、親局４の親局入力部１３２は監視信号検出手段１３１と監視データ抽出手段１３０で構成され、入力データ部１２０へ入力データ信号を送出する。監視信号検出手段１３１は、ＤＰ電源重畳共通データ信号線５およびＤＮ電源重畳共通データ信号線６を経由して子局１０から送出された一群の子局入出力部である入出力ターミナルから得られた監視信号であるデータ信号を検出する。また、親局４は、伝送インタフェイス回路として、伝送ブリーダ電流回路１２９を有する。
【００３９】
親局４は、インタフェイス回路である伝送ブリーダ電流回路１２９が、親局出力部１２６内のラインドライバ１２８に接続されており、親局４の制御データ発生手段１２５から受けた制御データをタイミング発生手段１２４から送られるクロック信号と共に外部信号接続部（ＤＰ側）１３３を経由して、ＤＰ電源重畳共通データ信号線５にまた、外部信号接続部（ＤＮ側）１３４を経由してＤＮ電源重畳共通データ信号線６に送出する。
【００４０】
ラインドライバ１２８は、親局入力部１３２の監視信号検出手段１３１にデータ信号を渡し、監視データ抽手段１３０は、タイミング発生手段１２４から受けたクロック信号と同期して監視データ信号を得る。この監視データ信号を入力データ部１２０に渡し、制御部１の入力ユニット２に親局送信信号１３５として伝送する。
このように、親局４は制御部１と子局１０の間にあって、子局情報を受け、制御部に信号を受渡し、また、制御部から制御信号を得て、子局１０に制御信号を受け渡す役割を果たしている。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態に係る光電センサの側面摸式図である。
図４に、光電センサである割込み型反射型センサ４１の側面摸式図を示す。図において、割込み型反射型センサ４１は、親局４とＤＰ信号線５とＤＮ信号線６を介して直列信号で授受する。子局入出力部７は、ＤＰ信号線５とＤＮ信号線６とのインタフェイスとしてセンサ部９によって検出される被検出体１１の有無情報をセンサコントロール部８経由で受取り、ＤＰ信号線５とＤＮ信号線６を介して親局４に伝送する。取付け板１６に複数取付けたセンサコーム１３は、投光信号１５を被検出体１１に向け送出し、その反射信号を受光信号１４として被検出体１１の有無を検出する。
ダミーコーム１２は、被検出体１１が無い場合の検出限界を設定するために設置されたものである。
【００４２】
図５に、本発明の実施形態に係る光電センサのセンサコームの平面図を示す。センサコーム１３の先端部に投光素子１８及び受光素子１９を具備し、両端を棚状に支えて多段保管されている被検出体１１の端部の上面を検知する構造であり、投光素子１８からの投光信号が被検出体１１の端部の上面で反射した反射光を受光素子１９で受光し、被検出体１１の存在を検出する。
【００４３】
図６に、本発明の実施形態に係る被検出体端部を検出する光電センサの摸式図を示す。
被検出体１１は、半導体ウエハや、液晶ガラスまたプリント基板などの板状の被検出体１１の端部に投光素子１８からの投光信号を当て、その反射項を受光素子１９で受光し、被検出体１１の有無を検出する。検出信号はセンサ部９からセンサコントロール部８に送出し、信号解析を行なった上、被検出体１１の有無信号として、子局入出力部７からＤＰ信号線５、ＤＮ信号線６を介して親局４に送出する。図において、円形ウエハである被検出体１１の最下段のものは、２枚のウエハが重なった状態で保管されており、この異常状態を図２１の受光信号により、異常検知を実現している。
【００４４】
図７に、本発明における子局入出力部７とセンサコントロール部８の機能ブロック配線図を示す。子局入出力部７は、ＤＰ信号線５とＤＮ信号線６との信号を授受する。一方、子局入出力部７とセンサコントロール部８はＯＵＴ信号２５によって、ＭＰＵ２０と信号を授受し、センサ部９から検出された検出信号からＭＰＵ２０によって判定した被検出体１１の検出結果を子局入出力部７から親局に伝達する。また、子局入出力部７は、ＰＲＭ信号２４として、親局からセンサコントロール部８への信号をＭＰＵ２０に伝達する。
【００４５】
センサコントロール部８からセンサ部９の投光部３９への信号と電源は、図７のＣＰ信号２８と、ＥＮＤ信号２７と、タイミングデータ信号であるＴＤ信号２９と、電源供給線Ｖｃｃ（５Ｖ）３５とＤＮ（０Ｖ）３６の５本の線の接続によって行なっている。
また、センサ部９の受光部４０の間は、図７で示す電源供給線Ｖｃｃ（５Ｖ）３５とＤＮ（０Ｖ）３６とＣＰ信号２８と、タイミングデータ信号であるＴＤ信号２９と、ＤＥＮＤ３７の５本の線の接続によって行なっている。
【００４６】
センサコントロール部８には、中心機能を果たすＭＰＵ２０と比較データや判断プログラムデータを記憶保持するＲＯＭ４４とセンサレベルデータと演算結果を記憶保持するＲＡＭ４５と、投光信号の輝度調整を行なう輝度調整回路２１、投光信号のバラツキを押さえ、安定した投光を行なうための定電流回路２２と、ＣＰ信号２８に投光器の駆動電流を載せて送出する検出投光駆動回路２３と、Ａ／Ｄ変換器４０と利得調整回路３４を具備している。
定電流回路２２を用いることによって、投光器の投光電流を一定に抑えることが出来るため、それぞれの投光器を均一に投光させることが出来るため、設定を容易に行なうことが出来る。
【００４７】
また、センサコントロール部８は、センサ部９の受光部４０から投光部の投光器から受光した信号に受光終了信号を重畳したＤＥＮＤ信号３７を受け、利得調整回路３４にて利得調整の上、アナログ信号であるＡＩＮ信号３３をＡ／Ｄ変換器４０でデジタルレベル信号に変換し、ＭＰＵ２０のＡＤＡＴＡポートにＤＯＵＴＡ信号２６として取り込む。Ａ／Ｄ変換器４０のデータ変換タイミングは、Ａ／Ｄ変換をＭＰＵ２０によって許可するイネーブル信号であるＥＮＢ信号３０によって制御されている。
センサコントロール部８において、センサ部９に向け、投光または受光の基本信号となるＣＫ信号４３をＭＰＵ２０から送出する。
【００４８】
図８に、本発明の実施形態に係るセンサコントロール部８の自動輝度調整機能を含むブロック配線図を示す。図において、当該センサコントロール部８は、図７の輝度調整回路２１を輝度自動調整回路３８に置き換え、また、自動輝度調整信号としてＡＵＴ信号３９を加えたものである。
ＭＰＵ２０は、輝度不足による受光信号の低下を感知すると、受光信号の適正化に向け、自動輝度調整信号であるＡＵＴ信号３９を輝度自動調整回路３８に送出し、自動輝度調整動作を行なう。投光器は、定電流源に接続されて投光されるが、受光素子固有の感度バラツキや、投光器の光の指向性などのバラツキは、この機能によって均一化が行なえる。
また、そのために、センサコントロール部８には、Ａ／Ｄ変換器４０を備えており、投光器の輝度調整や、受光感度調整や、オフセット信号調整時にデータをフィードバックし、正確な調整が行なえる。
【００４９】
図９に、本発明の実施形態に係るセンサコントロール部のＧＡＩＮ調整機能を含むブロック配線図を示す。図において、当該センサコントロール部８は、図７のＧＡＩＮ調整回路３４を自動のＧＡＩＮ調整回路３４に置き換え、また、自動のＧＡＩＮ調整信号としてＡＵＴ信号３９を加えたものである。
ＭＰＵ２０は、利得不足による受光信号の低下を感知すると、受光信号の適正化に向け、自動ＧＡＩＮ調整信号であるＡＵＴ信号３９をＧＡＩＮ調整回路３４に送出し、自動的にＧＡＩＮ調整動作を行なう。自動的にＧＡＩＮ調整が行なわれた受光信号は、Ａ／Ｄ変換器４０によって、アナログデータ信号からデジタルデータ信号に変換され、ＭＰＵ２０に伝達される。この図において、子局入出力部はＤＰ信号線５、ＤＮ信号線６を介して親局経由で制御部に信号を伝送しているが、図のシリアル信号線を用いず、また、親局を経由せず、パラレル信号を直接制御部のパラレルポートに接続することにより、高速の光電センサシステムを構築することもできる（図示せず）。
【００５０】
図１０に、本発明の実施形態に係るセンサ部の機能ブロック配線図を示す。
親局４で生成されたクロック信号をセンサコントロール部８経由で、クロックパルス（ＣＰ）信号２８としてセンサ部に送出される。クロックパルス（ＣＰ）信号２８は、スタート信号として、通常クロックパルスよりもデューティーサイクルの長いパルスが用いられており、通常クロックとの区分けを行なっている。当該クロックパルス（ＣＰ）信号２８は、電圧レベルで０Ｖから２４Ｖの間のパルス信号である。また、センサ部の電源として、０Ｖ３６とＶｃｃ３５を接続している。センサ部の複数の投光素子は、シフトレジスタによって駆動され、最初のシフトレジスタの駆動は、ＴＤ信号２９によって起動される。
また、最終のシフトレジスタのシフト信号をＥＮＤ信号２７としてセンサコントロール部８に戻し、対を成す投光・受光の動作を完了し、また最初の対を成す投光器と受光器の投光・受光の動作を開始する。
センサ部は、投光器の非投光時と投光時に係らず受光器は、受光信号であるＰＨＤ信号３７を受光し、
センサコントロール部８に受光信号であるＰＨＤ信号３７を送出する。
【００５１】
図１１に、本発明の実施形態に係る投光器の配線図を示す。
投光器４８は、単一または複数の投光素子１８からなり、使用条件に対応し、照度、投光面積を適正にするべく素子数や配置が工夫されている。
【００５２】
図１２に、本発明の実施形態に係る受光器の配線図を示す。
受光器４８は、単一または複数の投光素子１８からなり、使用条件に対応し、照度、投光面積を適正にするべく素子数や配置が工夫されている。
受光器４８は、単一または複数の受光素子１９からなり、使用条件に対応し、輝度、受光面積を適正にするべく素子数や配置が工夫されている。
【００５３】
図１３に、本発明の実施形態に係る子局の信号のタイムチャート図を示す。
最上段に示すクロックパルス（ＣＰ）信号２８は、信号電圧０Ｖから２４Ｖの波高値を有する。通常のクロックパルスに比較し、５倍のパルス幅を持つスタートビットから信号が開始される。このスタートビットは、監視サイクルの開始を子局が認識するための信号である。スタートビットの後、複数の子局分に対応したパルスが続く。
この図の場合では、１子局が１ビットのパルス信号に相当する例を示す。この１子局分の１ビットに対応するパルスに従い、子局のインプット・アウトプットが対応している。
次に、センサコントロール部８からＴＤ信号２９がセンサ部に送出されることによって、センサ部のシフトレジスタ動作が開始する。
【００５４】
シフトレジスタの動作パルスであるＳｈｉｆｔ  Ｒｅｇ．Ｑ１の出力パルスがクロックパルス（ＣＰ）信号２８のチャンネル１（ＣＨ１）のタイミングでＬＥＤ１を動作させ、ＬＥＤ１が投光信号を発する。ＣＨ１の投光信号の立下りで次のＳｈｉｆｔ  Ｒｅｇ．Ｑ２が動作し、その出力がＬＥＤ２を動作させる。
このように、次々にシフトレジスタ動作に伴い、投光信号が発せられる。
一連のシフトレジスタ動作が完了した最終段のシフトレジスタのシフト信号をＥＮＤ信号２７として、センサコントロール部８に戻し、また、最初の状態から投光・受光動作を開始する。センサコントロール部８からセンサ部の電源として、Ｖｃｃ３５と０Ｖ３６が電力供給を担う。
【００５５】
ＰＨＤ信号３７は、複数の受光素子の出力信号を並列接続した受光信号である。この受光信号をセンサコントロール部８に送り、センサコントロール部８のＡ／Ｄ変換器４０により、アナログ信号であるＰＨＤ信号３７をデジタル受光レベル信号に変換する。変換タイミング信号であるＥＮＢ信号３０は、ＭＰＵ２０からＡ／Ｄ変換器４０に送出する。
【００５６】
図１４に、本発明の実施形態に係るＭＰＵの周辺回路構成を示すブロック図を示す。
図において、ＭＰＵ２０は、ローカルバスを通じて記憶素子であるＲＯＭ４４とＲＡＭ４５に接続されている。また、Ｉ／ＯバスであるＩ／Ｏ４６に、入力信号として、ＥＮＤ信号２７と、ＡＤＡＴ信号２６と、ＰＲＭ信号２４が接続されている。また、Ｉ／ＯバスであるＩ／Ｏ４６から出力信号として、ＥＮＢ信号３０と、ＯＵＴ信号２５と、ＯＳＴ信号３１と、ＡＣＴ信号３２と、ＣＫ信号５０と、ＴＤ信号２９と、ＡＵＴ信号３９が出力される。
【００５７】
図１５に、本発明の実施形態に係るオフセット調整機能を示すタイムチャート図を示す。
受光信号であるＰＨＤ信号３７は、０Ｖ電位に対し、最小のオフセット信号Ｍｉｎ Ｖｏｆｎと最大のオフセット信号Ｍａｘ Ｖｏｆｎが含まれる。この最小のオフセット信号Ｍｉｎ Ｖｏｆｎと最大のオフセット信号Ｍａｘ Ｖｏｆｎから、設定オフセット信号レベルＶｏｆｇを設定する。設定オフセット信号レベルＶｏｆｇは、最大のオフセット信号Ｍａｘ Ｖｏｆｎよりも大きく設定し、オフセット信号の揺らぎをマスクする。
また、最大受光信号Ｍａｘ Ｖｎｄが設定値Ｖｂｇ以内になるように破線で示すＰＨＤ信号３７である受光信号を調整することを示している。受光信号Ｖｓｎは、設定オフセット信号レベルＶｏｆｇ以上であり、
設定値Ｖｂｇ以内で推移している。
【００５８】
本発明において、非投光時と投光時、常に受光しており、後に被検出体の有無を判断する上に、オフセット信号成分を取り除くことによって、外周周辺の光のノイズを取除く効果を有している。また、この方法で、閾値を自動設定する上でも、このオフセット信号成分を除去できることが、被検出体の有無を正確に検出する上で、効果を有している。
【００５９】
図１６に、本発明の実施形態に関る対象物検知機能を示すタイムチャート図を示す。
受光信号ＰＨＤ信号３７において、被検出体１１が無い場合の受光信号Ｖｎｄは論理値“０”状態であり、閾値Ｖｔｈを越えた被検出体１１が有りの場合の受光信号Ｖｎｄは論理値“1”状態であらわしている。ここで、閾値Ｖｔｈは、受光信号ＰＨＤ信号３７から設定オフセット信号レベルＶｏｆｇを差引き、被検出体１１が無い場合の受光信号Ｖｎｄの論理値“０”状態と被検出体１１が有りの場合の受光信号Ｖｎｄは論理値“１”状態の中間値を設定していることが重要要件である。本発明では、オフセット信号成分を非投光時の受光信号レベルを用いて算出し、被検出体１１の有無を判定する際に、受光信号レベルから前記オフセット信号を差引き、オフセット信号レベルのノイズや、揺らぎ、変動の影響を受けなくしていることが特徴である。
【００６０】
図１７に、本発明の実施形態に係る輝度不足検知機能を示すタイムチャート図を示す。
受光信号ＰＨＤ信号３７において、被検出体１１が有りの場合の受光信号Ｖｎｄで論理値“１”状態のときの最小受光信号Ｍｉｎ Ｖｎｄ１が感度設定限界値Ｖｂｌを下回る場合、輝度不足を検知し、ＧＡＩＮを上げ、図中のＶｎｄ１のレベルになるように調整を行なう。
【００６１】
図１８に、本発明の実施形態に係る投光器故障を示すタイムチャート図を示す。
図中の受光信号ＰＨＤ信号３７において、通常の場合、受光信号レベルＶｓ１からオフセット信号Ｖｏｆ１を差引いたすなわち(Ｖｓ１-Ｖｏｆ１)は、通常、投光器故障値Ｖｂｄｆを越えなければならない。投光器故障値Ｖｂｄｆは、被検出体の有無を判定するための閾値Ｖｔｈとオフセット信号レベルＶｏｆｎの中間に設定してある。最小の受光信号レベルであるＭｉｎ Ｖｎｄ０すなわち差信号(Ｖｓ１-Ｖｏｆ１)が投光器故障値Ｖｂｄｆに対して小さい場合、当該投光器が故障である。投光器が正常の場合、被検出体無しの場合、受光信号ＰＨＤ信号において、被検出体が無い場合の受光信号例レベルは、（Ｖｓ２-Ｖｏｆ２）が投光器故障値Ｖｂｄｆを越える。前記投光器故障値Ｖｂｄｆを投光器故障の判断基準として設け、受光信号例レベルが当該投光器故障の判断基準以下のレベルにおいて、投光器故障の警報を発信する。
【００６２】
図１９に、本発明の実施形態に係る受光器故障を示すタイムチャート図を示す。
図において、受光器故障値Ｖｐｄｆが受光器故障の判断基準である。受光器が正常時のオフセット信号レベルは、チャンネル１（ＣＨ１）のオフセット信号レベルＶｏｆ１やチャンネル３（ＣＨ３）のオフセット信号レベルＶｏｆ３のように、受光器故障値Ｖｐｄｆを越えた信号レベルである。これに対し、受光器故障の信号レベルの例を図中のチャンネル２（ＣＨ２）のオフセット信号レベルＶｏｆ２で示す。チャンネル２（ＣＨ２）のオフセット信号レベルＶｏｆ２は、受光器故障値Ｖｐｄｆ以下であり、チャンネル２（ＣＨ２）の受光器が故障していることを示す。また同時に受光器故障の警告を発信する。
【００６３】
図２０に、本発明の実施形態に係る外乱光エラーを示すタイムチャート図を示す。
図２０では、外乱光異常を外乱光異常値Ｖｏｆｄによって検知している。図の受光信号であるＰＨＤ信号３７において、外乱光がチャンネル３（ＣＨ３）の受光時に生じたことを示している。外乱光が生じていない正常状態のオフセット信号レベルをチャンネル１（ＣＨ１）のオフセット信号レベルＶｏｆ１と、チャンネル２（ＣＨ２）のオフセット信号レベルＶｏｆ２と、チャンネル３（ＣＨ３）のオフセット信号レベルＶｏｆ３と、チャンネル５（ＣＨ５）のオフセット信号レベルＶｏｆ５に示している。
【００６４】
すなわち、非投光時において、オフセット信号レベルが外乱光異常値Ｖｏｆｄで示す判断レベル以下である。また、チャンネル３（ＣＨ３）のオフセット信号レベルＶｏｆ３は、オフセット信号レベルが最低であり、最低オフセット信号値としてＭｉｎＶｏｆ２として記憶する。図において、非投光時であるにも関らず、チャンネル４（ＣＨ４）のオフセット信号レベルＶｏｆ４は、外乱光異常値Ｖｏｆｄを越えており、チャンネル４（ＣＨ４）の動作時において、当該光電センサシステムが外乱光を受けたことを示す。
【００６５】
図２１に、本発明の実施形態に係る被検出体の重なり検知時のタイムチャート図を示す。
図において、投光時の受光信号であるＰＨＤ信号３７の内、投光時の受光信号として、チャンネル１（ＣＨ１）の信号レベルＶ１ｄと、チャンネル３（ＣＨ３）の信号レベルＶ３ｄと、チャンネル５（ＣＨ５）の信号レベルＶ５ｄと、チャンネル２５（ＣＨ２５）の信号レベルＶ２５ｄは、被検出体の検出の閾値Ｖｔｈ以下であり、被検出体無し（論理値“０”）を示している。
【００６６】
投光時の受光信号として、チャンネル２（ＣＨ２）の信号レベルＶ２ｄと、チャンネル４（ＣＨ４）の信号レベルＶ４ｄは、被検出体の検出の閾値Ｖｔｈを越えており、被検出体有り（論理値“１”）を示している。しかし、チャンネル２（ＣＨ２）の信号レベルＶ２ｄと、チャンネル４（ＣＨ４）の信号レベルＶ４ｄを比較するとチャンネル４（ＣＨ４）の信号レベルＶ４ｄは、受光信号であるＰＨＤ信号３７の値が大きく重なり検知値ＤＷ１を越えており、通常の被検出体有り（論理値“１”）状態を大きく越えている。この状態は、被検出体からの反射信号が１枚の検出体からの反射信号より大きいことから、被検出体が重なって存在することを示しており、重なり検知の警告を発信する。
【００６７】
図２２に、本発明の実施形態に係る記憶素子の記憶メモリーマップ図を示す。
不揮発性メモリー領域であるＲＯＭ４４の領域には、利得調整値Ｖｏｆｇと、輝度調整値Ｖｂｇと、スレショルド初期値Ｖｔｈと、輝度不足値Ｖｂｌと、投光器故障値Ｖｂｄｆと、受光器故障値Ｖｐｄｆと、外乱光異常値Ｖｏｆｄを記憶保持している。これらのパラメータを用いて制御するプログラムがＰＲＭ１である。
これに対し、書換え可能なデータをＲＡＭ４５領域に記憶しており、プログラム制御によって、自動設定される利得調整値Ｖｏｆｇと、輝度調整値Ｖｂｇと、スレショルド初期値Ｖｔｈと、輝度不足値Ｖｂｌと、投光器故障値Ｖｂｄｆと、受光器故障値Ｖｐｄｆと、外乱光異常値Ｖｏｆｄを記憶保持している。ＲＡＭ４５領域データパラメータを制御するプログラムがＰＲＭ２である。
【００６８】
また、ＲＡＭ４５領域のＤＡＴＡ領域には、チャンネル１（ＣＨ１）からチャンネル２５（ＣＨ２５）それぞれのチャネルに対して、オフセットＶｏｆｎについて、Ｖｏｆ１、Ｖｏｆ２、Ｖｏｆ３からＶｏｆ２４、Ｖｏｆ２５を記憶保持する。
チャンネル１（ＣＨ１）からチャンネル２５（ＣＨ２５）それぞれのチャネルに対して、Ｖｓｎについて、Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３からＶｓ２４、Ｖｓ２５を記憶保持する。
チャンネル１（ＣＨ１）からチャンネル２５（ＣＨ２５）それぞれのチャネルに対して、（Ｖｓｎ−Ｖｏｆｎ）である差信号データＶｎｄについて、Ｖ１ｄ、Ｖ２ｄ、Ｖ３ｄからＶ２４ｄ、Ｖ２５ｄを記憶保持する。
【００６９】
チャンネル１（ＣＨ１）からチャンネル２５（ＣＨ２５）それぞれのチャネルに対して、
Ｖｎｔｈについて、Ｖ１ｔｈ、Ｖ２ｔｈ、Ｖ３ｔｈからＶ２４ｔｈ、Ｖ２５ｔｈを記憶保持する。チャンネル１（ＣＨ１）からチャンネル２５（ＣＨ２５）それぞれのチャネルに対して、ＶｎｄＯについて、Ｖ１ｄ０、Ｖ２ｄ０、Ｖ３ｄ０からＶ２４ｄ０、Ｖ２５ｄ０を記憶保持する。チャンネル１（ＣＨ１）からチャンネル２５（ＣＨ２５）それぞれのチャネルに対して、Ｖｎｄ１について、Ｖ１ｄ１、Ｖ２ｄ１、Ｖ３ｄ１からＶ２４ｄ１、Ｖ２５ｄ１を記憶保持する。
Ｍｉｎ（最小）データとしては、最小のオフセット信号ＭｉｎＶｏｆｎと、最小の投光時の受光信号レベルＭｉｎＶｎｄ０と、ＭｉｎＶｎｄ１を、また、Ｍax（最大）データとしては、最大の投光時の受光信号レベルＭａｘＶｎｄ０と最大のオフセット信号ＭａｘＶｏｆｎを記憶保持し、それぞれの受光信号レベルの変動を記憶保持し、光電センサシステムの状態変化、異常の検出を行なう。
【００７０】
図２３に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ収集機能を表すフローチャート図を示す。
ＤＡＴＡ収集の手順は、スタート（ＳＴＡＲＴ）から開始し、先ずＤＡＴＡ収集開始の信号であるＳｔａｒｔＢｉｔ生成を行なう（ステップＳ１）。次にセンサ部を起動するＴＤ信号を生成する（ステップＳ２）。次に非投光時の受光信号レベルとしてオフセット信号レベルＶｏｆ１の入力チェックを行なう（ステップＳ３）。
チャンネル１（ＣＨ１）のクロックパルスＣＰ出力をＯＮにする。
先に取込んだチャンネル１のオフセット信号レベルＶｏｆ１をＲＡＭのＤＡＴＡ領域へ格納する。（ステップＳ４）。次に投光時受光信号レベルＶｓ１である入力をチェックする。また、チャンネル１（ＣＨ１）のクロックパルスＣＰ出力をＯＦＦにする。投光時受光信号レベルＶＳ１をＲＡＭのＤＡＴＡ領域へ格納する（ステップＳ５）。
【００７１】
次にオフセット信号レベルＶof２入力チェック（ステップＳ６）。
また、チャンネル２（ＣＨ２）のクロックパルスＣＰ出力をＯＮにする。オフセット信号レベルデータＶｏｆ２をＲＡＭのＤＡＴＡ領域へ格納する（ステップＳ７）。次に投光時受光信号レベルＶｓ２である入力をチェックする。（ステップＳ８）。
また、チャンネル２（ＣＨ２）のクロックパルスＣＰ出力をＯＦＦにする。続いてＶｓ２をＲＡＭのＤＡＴＡ領域へ格納する。（ステップＳ９）。同様に次々データを取込み、この事例の最後のチャネル２５のオフセット信号レベルＶｏｆ２５入力チェック（ステップＳ１０）。
続いてチャンネル２５（ＣＨ２５）のクロックパルスＣＰ出力をＯＮにする。
またオフセット信号レベルＶｏｆ２５をＲＡＭのＤＡＴＡ領域へ格納する（ステップＳ１１）。
【００７２】
次に投光時受光信号レベルＶｓ２５入力をチェックする（ステップＳ１２）。
また、続いてチャンネル２５（ＣＨ２５）のクロックパルスＣＰ出力をＯＦＦにする。また、投光時受光信号レベルＶｓ２５をＲＡＭのＤＡＴＡ領域へ格納（ステップＳ１３）。
次にＲＡＭＤＡＴＡの演算処理として１から７のそれぞれの演算処理を行い（ステップＳ１４）。最初のステップに戻る。
【００７３】
図２４に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能１を表すフローチャート図を示す。図２４は、オフセット調整を行なうためのＲＡＭＤＡＴＡの演算処理機能１のフローチャートである。オフセットの最大信号レベルＭａｘ  Ｖｏｆが利得調整値Ｖｏｆｇよりも小さいか比較判断する。（ステップＳ１５）。Ｍａｘ  Ｖｏｆが利得調整値Ｖｏｆｇよりも小さい場合、オフセット信号ＯＳＴをＯＦＦにする（ステップＳ１６）。
Ｍａｘ  Ｖｏｆが利得調整値Ｖｏｆｇよりも大きい時は、オフセット信号ＯＳＴをＯＮにし、（ステップＳ１７）次にＧＡＩＮ調整を行なう（ステップＳ１８）。
次に、最小受光信号Ｍｉｎ  Ｖｎｄ０が輝度調整値Ｖｂｇより小さいか判断する（ステップＳ１９）。最小受光信号Ｍｉｎ  Ｖｎｄ０が輝度調整値Ｖｂｇより小さい場合、アクション信号ＡＣＴをＯＦＦにする（ステップＳ２０）。また、最小受光信号Ｍｉｎ  Ｖｎｄ０が輝度調整値Ｖｂｇより大きい場合は、ＡＣＴをＯＮにし（ステップＳ２１）、輝度調整を行ない当該プログラムの最初に戻る（ステップＳ２２）。
【００７４】
図２５に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能２を表すフローチャート図を示す。図２５は、信号抽出を行なうためのＲＡＭ領域ＤＡＴＡの演算処理のフローチャートである。
先ず、チャネル１（ＣＨ１）の信号抽出を行なう（ステップＳ２３）。
演算Ｖｓ１−Ｖｏｆ１＝Ｖ１ｄを行ない、投光時受光信号レベルＶｓ１から非投光時オフセット信号レベルＶｏｆ１を差引き、チャネル１（ＣＨ１）の信号レベルＶ１ｄを算出する。（ステップＳ２４）。信号レベルＶ１ｄの算出結果をＲＡＭ領域へＤＡＴＡを格納する。
同様に、チャネル２（ＣＨ２）の信号抽出する（ステップＳ２５）。
算出式は同じくＶｓ２−Ｖｏｆ２＝Ｖ２ｄである。（ステップＳ２６）。
同様に、Ｖ２ｄをＲＡＭ領域へＤＡＴＡを格納する。同様に、次にチャネル３からチャネル２４までの信号抽出を行なうとともに、ＲＡＭ領域へＤＡＴＡを格納する。最後にＣＨ２５信号抽出する（ステップＳ２７）。算出法は、同様にＶｓ２５−Ｖｏｆ２５＝Ｖ２５ｄである。Ｖ２５ｄをＲＡＭ領域にＤＡＴＡを格納する（ステップＳ２８）。
【００７５】
図２６に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能３−１を表すフローチャート図を示す。図２は、対象物検知の初期設定を行なうためのＲＡＭ領域ＤＡＴＡの演算処理３のフローチャートである。先ず、初期設定であるかどうかの判定をフラグで行なう（ステップＳ２９）。初期設定であれば、カウンタｎに“１”をセットする（ステップＳ３０）。
チャネルｎ（ＣＨｎ）の検出結果が有り“１”であるか、無しの状態“０”であるかを判定する。（ステップＳ３１）。次にｎチャネルの検出データの結果が有りの状態“１”であるか、無しの状態“０”であるかを判定する（ステップＳ３２）。Ｖｎｄ  ≧  Ｖｔｈであれば、  ＯＵＴｎに“１”をセットする（ステップＳ３３）。続いてＶｎｄをＶｎｄ１に記憶する（ステップＳ３４）。
Ｖｎｄ１は、ＲＡＭ領域のＤＡＴＡとして記憶される（ステップＳ３５）。
次にＲＡＭ領域のＶｎｄ１へ“０”ＤＡＴＡを格納する（ステップＳ３６）。
ＤＡＴＡをＶ１ｄ０へ格納する。
【００７６】
Ｖｎｄ  ≧  Ｖｔｈでなければ、ＯＵＴｎに“０”をセットする（ステップＳ３７）。
次にＶｎｄデータをＶｎｄ０に移す。（ステップＳ３８）。
Ｖｎｄ０をＲＡＭ領域にＤＡＴＡを格納する（ステップＳ３９）。
次にＶｔｈの２倍のデータをＲＡＭ領域記憶する（ステップＳ４０）。
更に、Ｖｎｄ１へ格納する。
次に（Ｖｎｄ０＋Ｖｎｄ１）÷２の演算を行なう（ステップＳ４１）。
次にＲＡＭのＤＡＴＡ領域にＶｎｔｈを格納する。
またカウンタｎに１を加える（ステップＳ４２）。
カウンタｎが２５になったか確認する（ステップＳ４３）。
このフローチャート図においては、（Ｖｎｄ０＋Ｖｎｄ１）÷２を閾値Ｖｎｔｈとしているが、この中間データに係数を乗算し、２分の１より、高めにまたは低めに閾値Ｖｎｔｈを設定することが出来る（図示せず）。すなわち、環境から受けるノイズ成分となる光の量が大きい時には、閾値Ｖｎｔｈを高めに設定し、ノイズの無い環境では、低めに設定し、検出感度を高めることが出来る。また、ＲＯＭに記憶されている固定の閾値Ｖｎｔｈを用いるか、または、都度閾値を計算しながら次の検出時に備えるかは、自由に選択できる。
【００７７】
図２７に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能３−２を表すフローチャート図を示す。図２７は、対象物検知の初期設定を行なうための図２６のフローチャート図のＪ端子に続く。チャネル２５（ＣＨ２５）の被検出体の有無論理値“１”/“０”の判定を行なう（ステップＳ４４）。
チャネル２５（ＣＨ２５）の投光時受光信号レベルＶ２５ｄが閾値Ｖｔｈを越えているかを判定する（ステップＳ４５）。Ｖ２５ｄ  ≧  Ｖｔｈであれば、ＯＵＴ２５を“１”に設定する（ステップＳ４６）。Ｖ２５ｄをＶ２５ｄ１に移す（ステップＳ４７）。
Ｖ２５ｄ１データをＲＡＭ領域へ格納する（ステップＳ４８）。
“０”をＲＡＭ領域のＶ２５ｄ０へ格納する（ステップＳ４９）。
【００７８】
Ｖ２５ｄ  ≧  Ｖｔｈで無い場合、ＯＵＴ２５に“０”をセットする（ステップＳ５０）。
Ｖ２５ｄのデータをＶ２５ｄ０に移す（ステップＳ５１）。
Ｖ２５ｄ０データをＲＡＭ領域へ格納する（ステップＳ５２）。
Ｖｔｈの２倍の値をＲＡＭ領域へ格納する（ステップＳ５３）。
（Ｖ２５ｄｏ＋Ｖ２５ｄ１）の２分の１をＲＡＭ領域のＶ２５ｔｈへ格納する（ステップＳ５４）。
最小オフセットレベルＭｉｎ  Ｖ０ｆｎを抽出する（ステップＳ５５）。
最大オフセットレベルＭａｘ  Ｖ０ｆｎを抽出する（ステップＳ５６）。
最小受光信号レベルＭin  Ｖｎｄｏ抽出をする（ステップＳ５７）。
最大受光信号レベルＭａｘ  Ｖｎｄｏを抽出する（ステップＳ５８）。
最小受光信号レベルＭｉｎ  Ｖｎｄ１を抽出する（ステップＳ５９）。
【００７９】
図２８に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能４を表すフローチャート図を示す。図２８は、対象物検知の初期設定を行なうための図２６のフローチャート図のＥ端子に続く対象物検知、自動スレショルド設定のフローチャート図である。
カウンタｎに１をセットする（ステップＳ６０）。
ＣＨｎの被検出体有無を表す論理値“１”/“０”を判定する（ステップＳ６１）。
Ｖｎｄ  ≧  Ｖｔｈを判定する（ステップＳ６２）。
Ｖｎｄ  ≧  Ｖｔｈであれば、ＯＵＴｎに“１”をセットする（ステップＳ６３）。
ＶｎｄのデータをＶｎｄ１に移す（ステップＳ６４）。
Ｖｎｄ１をＲＡＭ  ＤＡＴＡ領域に格納する（ステップＳ６５）。
Ｖｎｄ  ≧  Ｖｔｈでなければ、
ＯＵＴｎに“０”をセットする（ステップＳ６６）。
ＶｎｄのデータをＶｎｄ０に移す（ステップＳ６７）。
Ｖｎｄ０をＲＡＭ  ＤＡＴＡ領域へ格納する（ステップＳ６８）。
（Ｖｎｄｏ＋Ｖｎｄ１）の２分の１をＲＡＭ  ＤＡＴＡ領域のＶｎｔｈへ格納する（ステップＳ６９）。
【００８０】
カウンタｎに１を加算する（ステップＳ７０）。
ｎ＝２５か判定する（ステップＳ７１）。
ｎ＝２５であれば、
ＣＨ２５が論理値“１”/“０”であるかを判定する（ステップＳ７２）。
ｎ＝２５でなければ、Ｌ端子に続く。
Ｖ２５ｄ  ≧  Ｖｔｈを判定する（ステップＳ７３）。
Ｖ２５ｄ  ≧  Ｖｔｈであれば、
ＯＵＴ２５に“１”をセットする（ステップＳ７４）。
Ｖ２５ｄのデータをＶ２５ｄ１に移す（ステップＳ７５）。
Ｖ２５ｄ１をＲＡＭ  ＤＡＴＡ領域へ格納する（ステップＳ７６）。
Ｖ２５ｄ  ≧  Ｖｔｈでなければ、
ＯＵＴ２５に“０”をセットする（ステップＳ７７）。
Ｖ２５ｄのデータをＶ２５ｄ０に移す（ステップＳ７８）。
Ｖ２５ｄ０をＲＡＭ  ＤＡＴＡ領域へ格納（ステップＳ７９）。
（Ｖ２５ｄ０＋Ｖ２５ｄ１）の２分の１をＲＡＭ  ＤＡＴＡ領域Ｖ２５ｔｈへ格納する（ステップＳ８０）。
【００８１】
図２９に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能５を表すフローチャート図を示す。図２９は、輝度不足検知を行なうための図２７のフローチャート図のＤ端子に続くフローチャート図である。
Ｍｉｎ  Ｖｎｄ1＜Ｖｂｌを判定する（ステップＳ８１）。
Ｍｉｎ  Ｖｎｄ1＜Ｖｂｌであれば、
ＯＵＴｅ１に“１”をセットする（ステップＳ８２）。
Ｍｉｎ  Ｖｎｄ1＜Ｖｂｌでなければ、
ＯＵＴｅ１に“０”をセットする（ステップＳ８３）。
子局出力部へデータを転送する（ステップＳ８４）。
【００８２】
図３０に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能６を表すフローチャート図を示す。図３０は、投光器、受光器故障を検知するための図２９のフローチャート図のＧ端子に続くフローチャート図である。
ＭａｘＶｏｆｎ≧Ｖｐｄｆを判定する（ステップＳ８５）。
ＭａｘＶｏｆｎ≧Ｖｐｄｆであれば、
ＯＵＴｅ３に“０”をセットする（ステップＳ８６）。
Ｍｉｎ  Ｖｎｄ０  ＜Ｖｂｄｆを判定する（ステップＳ８７）。
Ｍｉｎ  Ｖｎｄ０  ＜Ｖｂｄｆであれば、投光器故障であり、
ＯＵＴｅ２に“１”をセットする（ステップＳ８８）。
Ｍｉｎ  Ｖｎｄ０  ＜Ｖｂｄｆでなければ、
ＯＵＴｅ２に“０”をセットする（ステップＳ９０）。
ＭａｘＶｏｆｎ≧Ｖｐｄｆでなければ、
受光器故障であり、ＯＵＴｅ３に“１”をセットする（ステップＳ８９）。
子局出力部へデータを転送する（ステップＳ９１）。
【００８３】
図３１に、本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能７を表すフローチャート図を示す。図３１は、外乱光エラーを検知するための図３０のフローチャート図のＨ端子に続くフローチャート図である。
‖Ｍax  Ｖｏｆｎ  −Ｍin  Ｖｏｆｎ‖＞Ｖｏｆｄを判定する（ステップＳ９２）。
‖Ｍax  Ｖｏｆｎ  −Ｍin  Ｖｏｆｎ‖＞Ｖｏｆｄであれば、
ＯＵＴｅ４に“１”をセットする（ステップＳ９３）。
‖Ｍax  Ｖｏｆｎ  −Ｍin  Ｖｏｆｎ‖＞Ｖｏｆｄでなければ、
ＯＵＴｅ４に“０”をセットする（ステップＳ９４）。
子局出力部へデータを転送する（ステップＳ９５）。
【００８４】
図３２に、本発明の実施形態に係る投光器及び受光器の摸式図を示す。
図において、プリント基板５１の表面に投光素子１８、裏面に受光素子１９またはその逆の装着を行い、投光素子１８と受光素子１９を例えば図に示す遮光板５２によって遮光することによって、複数の投光器及び受光器を狭い面積で配置できるため、光電センサの小型化を実現するものである。  
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の利用は、半導体ウエハや液晶ガラスやガラスエポキシ基板などのような多段状態に保管する被検出体の有無の検出を行なう場合、多数の光電センサを用いることから、配線の省略所謂省配線、小型化を実現しながら、且つ、多段センサの調整を一括設定できるため、調整作業が容易であり、従来に比較して高感度で、簡素であるため、扱いが容易であり、安価な光電センサとして利用できるため、物品棚の物品の有無の検出に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態に係る光電センサシステム構成図である。
【図２】本発明における割込み型のセンサシステムの子局の摸式図である。
【図３】本発明における親局の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光電センサの側面摸式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光電センサのセンサコームの平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る被検出体端部を検出する光電センサの摸式図である。
【図７】本発明の実施形態に係るセンサコントロール部の機能ブロック配線図である。
【図８】本発明の実施形態に係るセンサコントロール部の自動輝度調整機能を含むブロック配線図である。
【図９】本発明の実施形態に係るセンサコントロール部のＧＡＩＮ調整機能を含むブロック配線図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るセンサ部の機能ブロック配線図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る投光器の配線図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る受光器の配線図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る子局の信号のタイムチャート図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るＭＰＵの周辺回路構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るオフセット調整機能を示すタイムチャート図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る対象物検知機能を示すタイムチャート図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る輝度不足検知機能を示すタイムチャート図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る投光器故障を示すタイムチャート図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る受光器故障を示すタイムチャート図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る外乱光エラーを示すタイムチャート図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る被検出体の重なり検知時のタイムチャート図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る記憶素子の記憶メモリーマップ図である。
【図２３】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ収集機能を表すフローチャート図である。
【図２４】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能１を表すフローチャート図である。
【図２５】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能２を表すフローチャート図である。
【図２６】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能３−１を表すフローチャート図である。
【図２７】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能３−２を表すフローチャート図である。
【図２８】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能４を表すフローチャート図である。
【図２９】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能５を表すフローチャート図である。
【図３０】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能６を表すフローチャート図である。
【図３１】本発明の実施形態に係るＤＡＴＡ演算処理機能７を表すフローチャート図である。
【図３２】本発明の実施形態に係る投光器及び受光器の摸式図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  制御部                  ２  入力ユニット              ３  出力ユニット    
４  親局                    ５  ＤＰ信号線                ６  ＤＮ信号線      
７  子局入出力部            ８  センサコントロール部      ９  センサ部        
１０  子局                  １１  被検出体                １２  ダミーコーム  
１３  センサコーム          １４  受光信号                １５  投光信号      
１６  取付け板              １７  タイミング信号          １８  投光素子      
１９  受光素子              ２０  ＭＰＵ                  ２１  輝度調整回路  
２２  定電流回路            ２３  検出投光駆動回路        ２４  ＰＲＭ信号    
２５  ＯＵＴ信号            ２６  ＤＯＵＴ信号            ２７  ＥＮＤ信号    
２８  クロックパルス（ＣＰ）信号                          ２９  ＴＤ信号      
３０  ＥＮＢ信号            ３１  ＯＳＴ信号              ３２  ＡＣＴ信号    
３３  ＡＩＮ信号            ３４  ＧＡＩＮ調整回路        ３５  Ｖｃｃ        
３６  ０Ｖ                  ３７  ＰＨＤ信号              ３８  輝度自動調整回路
３９  ＡＵＴ信号            ４０  Ａ／Ｄ変換器            
４１  割込み型反射型センサ  ４２  端部反射型センサ        ４３  透過型センサ  
４４  ＲＯＭ                ４５  ＲＡＭ                  ４６  Ｉ／Ｏ
４７  ＡＤＡＴ信号          ４８  投光器                  ４９  受光器      
５０  ＣＫ信号              ５１  プリント基板            ５２  遮光板
１２０入力データ部          １２１  出力データ部          １２２発信回路  
１２３親局アドレス設定手段  １２４タイミング発生手段    
１２５制御データ発生手段    １２６親局出力部        
１２８ラインドライバ        １２９ブリーダ電流回路        １３０監視データ抽出手段  
１３１監視信号検出手段      １３２親局入力部              １３３親局信号端子ＤＰ  
１３４親局信号端子ＤＮ      １３５制御部入力信号          １３６制御部出力信号
【図１】
0005037366.tif 000002
【図２】
0005037366.tif 000003
【図３】
0005037366.tif 000004
【図４】
0005037366.tif 000005
【図５】
0005037366.tif 000006
【図６】
0005037366.tif 000007
【図７】
0005037366.tif 000008
【図８】
0005037366.tif 000009
【図９】
0005037366.tif 000010
【図１０】
0005037366.tif 000011
【図１１】
0005037366.tif 000012
【図１２】
0005037366.tif 000013
【図１３】
0005037366.tif 000014
【図１４】
0005037366.tif 000015
【図１５】
0005037366.tif 000016
【図１６】
0005037366.tif 000017
【図１７】
0005037366.tif 000018
【図１８】
0005037366.tif 000019
【図１９】
0005037366.tif 000020
【図２０】
0005037366.tif 000021
【図２１】
0005037366.tif 000022
【図２２】
0005037366.tif 000023
【図２３】
0005037366.tif 000024
【図２４】
0005037366.tif 000025
【図２５】
0005037366.tif 000026
【図２６】
0005037366.tif 000027
【図２７】
0005037366.tif 000028
【図２８】
0005037366.tif 000029
【図２９】
0005037366.tif 000030
【図３０】
0005037366.tif 000031
【図３１】
0005037366.tif 000032
【図３２】
0005037366.tif 000033