JP2004317209A - Light curtain - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、危険領域への人体の侵入等を検出するライトカーテンに係り、特に、設置環境に応じた適切な検出感度の設定を可能としたライトカーテンに関する。
【0002】
【従来の技術】
ライトカーテンは一般に、一方側には複数の投光素子が配列された投光器が、対向する側には同数の受光素子が配列された受光器が配置されて構成される。検出対象領域(危険領域)に物体が侵入すると、投光器からの検出光が受光器手前で遮蔽又は反射されるため、受光器における受光量が部分的又は全体に亘り変化し(受光量が減衰し)、それにより物体侵入が検出される。
【0003】
ところで、ライトカーテンの場合、投光器及び受光器において投受光素子が製品組み立て時に本体(投受光器)に一体化されるため、光軸毎の受光量のバラツキが生じやすい。また、最長距離検出を確保するために、実際の設置環境とは大凡関係なく、発光素子を定格内での最大の発光量で発光させ、受光側においてはアンプの増幅率を最大とし、更に、検出判定しきい値は回路内部で発生するノイズによって誤動作しない程度の最も低い値に設定されるのが一般的である(例えば特許文献1参照)。尚、一組の投受光素子よりなる透過型センサにあっては、センサを実際に設置した状態でティーチングを行うことにより、設置環境に応じた検出判定しきい値を自動設定するものが提案されている(特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−4664号公報
【特許文献2】
特開平9−18318号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ライトカーテンにおいては、上述したように、光軸毎の受光量のバラツキの問題や、最長検出距離を確保するといった課題があるため、投光量、増幅率並びにしきい値が依然として固定式とされている。このため、以下に示す問題点が指摘されている。
(1)増幅率が大きく、かつ、しきい値が小さいため、他のセンサ(例えば隣接するライトカーテン)からの検出光が受光素子に入射するような状況下にあっては、遮光状態であるにも拘わらず、入光状態と誤判定してしまう場合が生じ易い。
(2)投光量が多いため、他のセンサの検出判定に影響を与え易い。
【0006】
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、設置環境に応じた適切な検出感度の設定を可能とし、もって、他のセンサとの相互干渉の防止を図ったライトカーテンを提供することにある。
【0007】
この発明のさらに他の目的乃至作用効果については、以下の明細書の記載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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のライトカーテンは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを対向配置させてなるライトカーテンであって、検出感度を調整するための感度調整手段が設けられている。
【0009】
ここで、『検出感度を調整』とあるが、これは、例えば、検出判定しきい値や、投光量や、受光信号増幅率等の調整が可能とされることを意味している。
【0010】
本発明のライトカーテンによれば、設置環境に応じた適切な検出感度の設定が可能となるから、例えば隣接する他のライトカーテンや光電センサとの相互干渉を未然に回避することが可能となる。
【0011】
例えば、検出感度の調整を検出判定しきい値の設定により行う場合、好ましくは、検出判定しきい値は、一連の光軸を対象とした投受光サンプリングにより取得される各受光器における受光信号レベルに基づき自動設定されるように構成する。
【0012】
このような構成によれば、所謂『ティーチング(自動学習)』によりしきい値を設定可能となるから、煩わしい設定操作等が不要となり、かつ、設置環境に応じた適切なしきい値を設定することができる。
【0013】
ここで、好ましくは、検出判定しきい値は、投受光サンプリングにより取得される前記受光信号レベルのうちの最低レベル以下の値に設定されるように構成する。
【0014】
『最低レベル以下の値』とあるが、投受光サンプリングを複数回行うような場合には、例えば、各回の投受光サンプリングにより取得される最低受光信号レベルの平均値の最低レベル以下、更に具体的には、最低受光信号レベルの平均値の1/2とすれば好ましい。
【0015】
このような構成によれば、自身の投光を確実に受光することができる。また、最低レベルに近い値に設定すれば、他のライトカーテンや光電センサからの検出光による誤動作も最小限に抑えることが可能となる。
【0016】
次に、検出感度の調整を投光量の設定により行う場合、好ましくは、投光量は、複数パターンの投光量レベルのぞれぞれを各投光器からの投光量として実行される一連の光軸を対象とした複数回の投受光サンプリングにより取得される各受光器における受光信号レベルに基づき、前記複数の投光量レベルの内の何れか1つに自動設定されるように構成する。
【0017】
このような構成によれば、所謂『ティーチング(自動学習)』により投光量を設定可能となるから、煩わしい設定操作等が不要となり、かつ、設置環境に応じた適切な投光量を設定することができる。
【0018】
ここで、好ましくは、投光量は、投受光サンプリングにより取得される各受光器の受光信号レベルが所定レベルを超えたときの投光量レベルのうち、最小のものに設定されるように構成する。
【0019】
所定レベル、とは、少なくとも入光状態と遮光状態が判別できる程度の受光信号レベル以上の受光信号レベルを言う。 このような構成によれば、設置環境に応じた適切な投光量を自動設定できることに加え、他のライトカーテンや光電センサに与える影響(相互干渉)を最小限に止めることが可能となる。
【0020】
次に、検出感度の調整を受光信号増幅率の設定により行う場合、好ましくは、受光信号増幅率は、複数パターンの増幅レベルのぞれぞれを受光信号増幅レベルとして実行される一連の光軸を対象とした複数回の投受光サンプリングにより取得される各受光器における受光信号レベルに基づき、前記複数の増幅レベルのうちの何れか1つに自動設定されるように構成する。
【0021】
このような構成によれば、所謂『ティーチング(自動学習)』により受光ゲインを設定可能となるから、煩わしい設定操作等が不要となり、かつ、設置環境に応じた適切な受光ゲインを設定することができる。
【0022】
ここで、好ましくは、受光信号増幅率は、複数回の投受光サンプリングにより取得される各受光器の受光信号レベルが所定レベルを超えたときの増幅レベルのうち、最小のものに設定されるように構成する。
【0023】
このような構成によれば、設置環境に応じた適切な受光ゲインを自動設定できることに加え、他のライトカーテンや光電センサからの検出光や内部発生ノイズによる誤動作を最小限に止めることが可能となる。
【0024】
本発明のライトカーテンにおいて、好ましくは、自動設定されたしきい値、投光量又は受光信号増幅率を、投光センサヘッド又は受光センサヘッドに電気的に接続される外部設定器の表示部に数値表示する手段と、外部設定器の操作により生成される教示信号を受け付けることにより前記自動設定されたしきい値、投光量又は受光信号増幅率を前記教示信号に基づいて変更する手段と、が更に設けられる。
【0025】
このような構成によれば、所謂ティーチング処理後の各種設定値の微調整等を外部設定器を通じて行うことができる。
【0026】
ここで、更に好ましくは、外部設定器には、そのときの受光量と、しきい値、投光量又は受光信号増幅率とを、外部設定器の表示部にリアルタイムに表示する手段が更に設けられる。
【0027】
このような構成によれば、検出状況をリアルタイムに確認することができ、必要に応じて適切な検出感度の再調整等を行うことが可能となる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るライトカーテンの好適な実施の一形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下の実施の形態は本発明の一例を示すものに過ぎず、言うまでもなく、本発明の要旨は特許請求の範囲によってのみ規定されるものである。
【0029】
本実施のライトカーテン100の構成が図1の外観図に示されている。同図に示されるように本実施形態のライトカーテンは、投光器1と受光器2とが通信用ケーブル101で接続されて構成されている。また、通信用ケーブル101には、接続コネクタ102を介して、外部設定器3が連結されている。尚、図示は省略されているが、接続コネクタ102と投光器1との間には、電源供給用の配線ボックス等が介在されている。
【0030】
外部設定器3は、押しボタンスイッチで構成される操作部3aと、液晶ディスプレイで構成される表示部3bとを有している。本実施形態では、この外部設定器3の操作により、投光器1からの投光量、受光器2における受光信号増幅率(受光ゲイン)並びに検出判定しきい値の適宜の設定が可能とされている。また、表示部3bには、そのときどきの受光量やしきい値が表示される。
【0031】
本実施形態のライトカーテンの回路構成が図2に示されている。同図に示されるように、投光器1は、投光素子、電流制御回路及び光軸選択回路を含む複数の投光部11(111〜11n)と、それら投光部11の駆動信号等を生成するCPU12と、受光器2との通信並びに外部設定器3との通信を行うための通信回路13と、上位装置(この例ではPLC)との通信を行うためのI/Oインターフェース14とを有している。
【0032】
また、受光器2は、受光素子を含む光電変換部、受光素子からの受光信号を増幅するプリアンプ並びに光軸選択回路を含む受光部21(211〜21n)と、メインアンプ、フィルタ(ハイパスフィルタ又はコムフィルタ)並びにA/D変換器を含む信号処理部22と、受光部21の駆動信号等を生成すると共に信号処理部22からの信号に基づき、検出判定のための演算を行うCPU23と、投光器1との通信並びに外部設定器3との通信を行うための通信回路24と、上位装置(この例ではPLC)との通信を行うためのI/Oインターフェース25とを有している。
【0033】
投光器1の回路構成の詳細が図3に示されている。同図に示されるように、各投光部1は、赤外光(又は赤色光)を発光する投光素子111と、投光素子111を駆動するためのCPUからの駆動信号(光軸選択信号)がベース端子に入力されるトランジスタ(光軸選択回路)112と、CPU12からの信号に基づき、投光素子111からの投光量調整を行うための電流制御回路113と、CPU12と、CPU12からの2本の信号入力線と3本の出力線を有するデコーダ120とを含んで構成されている。
【0034】
同図から理解されるように、各投光器11は、CPU12からの光軸選択信号S1により、トランジスタを介して選択的に駆動される。
【0035】
また、電流制御回路113は、メイン抵抗113aを介在させて、トランジスタ112に並列接続される3つのFET(電界効果トランジスタ)を含んで構成される。尚、符号113RA,113RB,113RCは、メイン抵抗113aと各FETとの間に介在される異なる抵抗値を有する抵抗である。
【0036】
それぞれのFET(113TRA,113TRB,113TRC)には、デコーダ120から駆動信号が入力されるようになっている。すなわち、CPU12から、同図符号120で示されるデコーダに対しては、2ビットによる4種(22)の信号入力(S2)が可能とされており、これにより、デコーダからは、3つのFETを選択的に駆動するための3通りの信号出力(S3)がなされる。このことからも理解されるように、各投光器11においては、FET(113TRA,113TRB,113TRC)及び抵抗113RA,113RB,113RCを介して、投光量(投光電流値)を3通り設定することが可能とされている。
【0037】
受光器2の回路構成の詳細が図4に示されている。同図に示されるように、各投光部2は、光電変換部21a、プリアンプ21b及び光軸選択回路21cを含む投光部21と、プリアンプ21からの受光信号を増幅するメインアンプ22aと、増幅された受光信号をフィルタリングするフィルタ22bと、フィルタリング後の受光信号をA/D変換器22cを介して受信し、この受光信号に基づき検出判定処理を行うCPU23とを主体として構成される。
【0038】
CPU23は、所定メモリに検出判定しきい値が格納されており、このしきい値と信号処理部22からの受光信号(S4)との比較を行うことにより、検出判定処理を実行する。
【0039】
また、CPU23からは、メインアンプ22aにおける受光信号増幅率を規定するための3ビットの信号(S5)が出力される。すなわち、本実施形態では、この3ビットの信号(S5)に基づいて、メインアンプ22においては、8通り(23通り)の受光ゲインを設定することが可能とされている。
【0040】
また、CPU23からは、トランジスタ(図示せず)を有する光軸選択回路21cを介して光電変換部21における受光素子を選択的に駆動するための光軸選択信号(S6)と、受光信号の有効化(ゲート開)を指示するゲート制御信号(S7)とが出力されるようになっている。
【0041】
次に、本実施形態のライトカーテンの動作内容の概略が図5のゼネラルフローチャートにより示されている。
【0042】
同フローチャートに示されるように、本実施形態のライトカーテンは、電源が投入されると、先ず、メモリの初期化等の起動処理が実行される(ステップ501)。起動処理が終了すると、次いで検出処理が実行される。この検出処理は、投受光処理(ステップ502)と、投光器1、受光器2及び外部設定器3との間の通信或いは受光器2と他のライトカーテン(ライトカーテンが併設されるような場合)の受光器との通信を行う通信処理(ステップ503)とを繰り返すことにより実行される。尚、本実施形態では、通信処理終了後の通信処理を通じて、しきい値、投光量、受光ゲイン等の設定を行うための設定モードに移行するか否かの確認が行われ(ステップ504)、この例では、外部設定器からの所定の設定開始信号の入力があったときに(ステップ504YES)、設定モード(ステップ505)へと移行する。
【0043】
ステップ502に示される投受光処理の詳細が図6のフローチャートにより示されている。尚、同図には、投光器1における処理(ステップ611〜614)と、受光器2における処理とが並列的に示されている。投受光処理では、投光器1においては、先ず、CPU12において投光電流データ(投光量設定値)が読み込まれる(ステップ611)。これにより、図3に示したデコーダ120からのFET駆動信号出力(S3)が決定される。一方、受光器2においては、先ず、CPU23において、アンプゲイン、及びしきい値の設定値が読み込まれる(ステップ621)。これにより、図4に示したCPU23からのゲイン特定信号(S5)及びしきい値が決定される。
【0044】
次いで、投光器1及び受光器2において、投光器1と受光器2との間の同期をとるための同期通信が行われる(ステップ612,ステップ622)。
【0045】
次いで、投光器1においては、先に決定された投光量に基づき、各投光部を順次選択的に駆動させることにより(ステップ613)、投光が行われる(ステップ614)。これが所定回数繰り返される(ステップ613〜ステップ614)。一方、受光器2においては、先に決定されたアンプゲインに基づき、各受光部のゲートを順次開放する(各受光部からの受光信号を順次取り込む)ことにより(ステップ623)、受光処理が実行される(ステップ624)。受光処理により生成された受光信号は、A/D変換器22cによりA/D変換されて(ステップ625)、CPU23に取り込まれる。CPU23では、取り込まれた受光信号と、先に決定されたしきい値とを比較することにより、検出判定処理(所定領域内に物体侵入があったか否かの判定)を実行する(ステップ626)。
【0046】
ステップ503に示される通信処理の詳細が図7のフローチャートにより示されている。尚、同図には、投光器1における処理(ステップ721〜722)と、受光器2における処理(ステップ711〜714)と、外部設定器3における処理とが並列的に示されている。
【0047】
通信処理においては、先ず、受光器2において、連結間問い合わせが行われる(ステップ711)。この連結間問い合わせは、自身の投光器1の状態確認や、他のライトカーテンの状態確認等を行うものである。連結間問い合わせが行われると、それに対し、投光器1から応答が行われる(ステップ721)。この応答は、投光器1が正常に動作しているか否か等を受光器2に通知するものである。
【0048】
次いで、連結間通知が行われる。この連結間通知は、他のライトカーテンの状態に応じて、自身の投光器1に所定の命令を発するものである。具体的には、先の連結間問い合わせに(ステップ711)より他のライトカーテンが動作停止等(異常動作)していることが確認されたような場合に、自身の投光器1からの投光を停止させるための命令信号が発生される。これは、本実施形態では、一連のライトカーテンが全て正常動作をしていないときには、正常動作している他のライトカーテンも一時的に動作を停止させるように構成しているためである。
【0049】
次いで、受光器2と外部設定器3との通信が行われる。この通信は、しきい値、投光量、受光ゲイン或いはその他パラメータの設定を行うための設定モードに移行するか否かを確認するためのものである(ステップ731,ステップ713)。ここで、外部設定器において、設定モードに移行するための所定操作がなされると、それにより設定モード突入確認信号(設定開始信号)が、外部設定器3から受光器2へと送出され(ステップ714YES)、これにより、受光器2は、設定モード(設定処理)へと移行する。尚、設定開始信号が送出されない場合には(ステップ714NO)、設定処理へ移行することなく処理は一旦終了される。
【0050】
設定処理の詳細が図8乃至図10のフローチャートにより示されている。図8は投光量の設定のための処理内容を示すフローチャート、図9は受光ゲイン設定のための処理内容を示すフローチャート、図10は、しきい値設定のための処理内容を示すフローチャートである。
【0051】
本実施形態のライトカーテンにおいては、図8に示されるように、設定処理では、ダークオン・ダークオフ等の基本動作に係るパラメータ選択を行うためのパラメータ設定(ステップ803)と、所謂『ティーチング(自動学習)』による設定(ステップ804〜1006)と、マニュアルによる設定(外部設定器の操作による設定値教示)(ステップ802)が可能とされている。
【0052】
ここでは、先ず、発明の要部となるティーチングによる設定処理の内容を説明する。
【0053】
ティーチング処理では、先ず、投光量の設定のための処理が行われる。投光量設定では、先に説明した3通りの投光量のそれぞれを投光量とし、投受光処理(各投光量につき全光軸を対象とした6回のループ)が行われる(ステップ804)。投受光処理により得られた受光量(受光値)は、各受光部21毎に対応してCPU23の所定メモリに一時的に保存される(ステップ805)。本実施形態では、投光量は、受光部21の受光量が全て所定の値を超えた回の投光量の内、最小のものに設定される(ステップ806)。ここで、最小のものが選択されるのは、例えば隣接するライトカーテンに与える影響を最小限に止めるためである。
【0054】
次いで、図9に示される受光ゲイン設定のためのティーチング処理が行われる。受光ゲイン設定では、先に説明した8通りの受光ゲインのそれぞれをメインアンプ22aのゲインとし、投受光処理(各増幅量につき全光軸を対象とした6回のループ)が行われる(ステップ901)。投受光処理により得られた受光量(受光値)は、各受光部21毎に対応してCPU23の所定メモリに一時的に保存される(ステップ902)。本実施形態では、受光ゲインは、受光部21の受光量が全て所定の値を超えた回の受光ゲインの内、最小のものに設定される(ステップ903)。ここで、最小のものが選択されるのは、ノイズの増幅を最小限に止めるためである。
【0055】
次いで、図10に示されるしきい値設定のためのティーチング処理が行われる。しきい値設定では、先に設定された投光量、受光ゲインに基づき、投受光処理(全光軸を対象とした10回のループ)が行われる(ステップ1001)。各回の投受光処理により、全光軸の受光量を取得すると(ステップ1002)、取得された受光量(受光値)の最低値が各回毎にCPU23の所定メモリに一時的に保存される(ステップ1003)。
【0056】
10回ループの投受光処理が終了すると、CPU23のメモリに保存された最低受光値の平均値が算出され(ステップ1004)、ついで、この平均値の1/2の値が算出される(ステップ1005)。この算出された平均値の1/2の値が、新たなしきい値として設定される(ステップ1006)。尚、ここでは、しきい値を、全光軸についての各回の最低受光値の平均値の半分に設定したが、理論的には、しきい値は、最低受光値よりも低い値、かつ、遮光時の受光値以上、完全遮光時を想定するなら0以上であればよく、しきい値の算出を上記演算方法に限定するものではない。
【0057】
このように、本実施形態のライトカーテンによれば、投光量、受光ゲイン並びにしきい値が可変とされるから、設置環境に応じた適切な検出感度の設定が可能となり、他のセンサとの相互干渉を未然に防ぐことができる。
【0058】
尚、上述の説明では、受光器2のCPU23を主体として投光量、受光ゲイン並びにしきい値のティーチングを実行したが、それら設定値のティーチングは、投光器1のCPU12或いは外部設定器3の図示しないCPUを主体として実行するように構成してもよい。
【0059】
また、上述の説明では、投光量、受光ゲイン並びにしきい値を全ての光軸光部に対して一律に設定したが、これら設定値は、各光軸毎に設定するようにしてもよい。
【0060】
最後に、図8のステップ802で示したマニュアル設定処理の詳細について説明する。本実施形態では、上述したティーチングによる各種設定値の教示に加え、外部設定器3の操作による設定値の直接教示をも可能としている。
【0061】
マニュアル設定処理の詳細が図11のフローチャートにより示されている。尚、同フローチャートには、ライトカーテン100における処理と、外部設定器3における処理とが並列的に示されている。
【0062】
ユーザが、外部設定器3の操作部3aを押下等して、設定処理移行のための操作を行うと、通信用ケーブル101を通じて、その旨が外部設定器3からライトカーテン(この例では受光器2のCPU23)へと通知される(ステップ1111)。
【0063】
受光器2のCPU23は、設定処理移行の通知を受けると、そのとき既に設定されている設定値を読み出し(ステップ1121)、読み出された設定値を外部設定器3へと通知する(ステップ1122)。これにより、外部設定器3の表示部3bには、そのとき設定されている各種設定値が表示される(ステップ1112,1113)。尚、これにより、受光器2のCPU23並びに外部設定器3は、一時待機状態となる(ステップ1123NO,ステップ1124、ステップ1114NO,ステップ1115)
【0064】
この状態において、ユーザが外部設定器3の操作部3の操作により各種設定値(投光量、受光ゲイン、しきい値)を指定すると(ステップ1114YES)、指定された値が、CPU23に通知される(ステップ1116)。
【0065】
CPU23は、通知された指定値を読み込み(ステップ1125)、その値を新たな設定値として更新設定する(ステップ1126)。
【0066】
このように、本実施形態では、外部設定器3からの設定値の直接教示を行える構成とすることにより、ティーチング処理後の各種設定値の微調整等をも可能としている。
【0067】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明のライトカーテンによれば、設置環境に応じた適切な検出感度の設定が可能となり、これにより、他のセンサとの相互干渉を未然に防止することが可能なライトカーテンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のライトカーテンの外観図である。
【図2】本発明のライトカーテンの回路構成を示す図である。
【図3】投光器の回路構成の詳細を示す図である。
【図4】受光器の回路構成の詳細を示す図である。
【図5】本発明のライトカーテンの動作内容の概略を示すゼネラルフローチャートである。
【図6】投受光処理の詳細を示すフローチャートである。
【図7】通信処理の詳細を示すフローチャートである。
【図8】投光量のティーチング処理の内容を示すフローチャートである。
【図9】受光信号増幅率のティーチング処理の内容を示すフローチャートである。
【図10】しきい値のティーチング処理の内容を示すフローチャートである。
【図11】マニュアル設定処理の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 投光器
2 受光器
3 外部設定器
3a 操作部
3b 表示部
4 PLC
11 投光部
12 CPU
13 通信用回路
14 I/O
21 受光部
22 信号処理部
23 CPU
24 通信用回路
25 I/O
10 ケーブル
100 ライトカーテン
101 通信用ケーブル
102 通信用ケーブル接続コネクタ
111 投光素子
112 選択回路
113 電流制御回路
120 デコーダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light curtain for detecting, for example, intrusion of a human body into a danger area, and more particularly to a light curtain capable of setting an appropriate detection sensitivity according to an installation environment.
[0002]
[Prior art]
In general, a light curtain is configured such that a light projector in which a plurality of light emitting elements are arranged is arranged on one side, and a light receiver in which the same number of light receiving elements are arranged is arranged on the opposite side. When an object enters the detection target area (dangerous area), the detection light from the light emitter is blocked or reflected in front of the light receiver, so that the light reception amount in the light receiver changes partially or entirely (the light reception amount is attenuated). ), Whereby an object intrusion is detected.
[0003]
By the way, in the case of a light curtain, since the light emitting and receiving elements in the light emitting device and the light receiving device are integrated into the main body (light emitting and receiving device) at the time of assembling the product, variations in the light receiving amount for each optical axis are likely to occur. In addition, in order to ensure the longest distance detection, the light emitting element emits light with the maximum light emission amount within the rating, almost irrespective of the actual installation environment, and the light receiving side maximizes the amplification factor of the amplifier. Generally, the detection determination threshold is set to the lowest value that does not cause a malfunction due to noise generated inside the circuit (for example, see Patent Document 1). As for a transmission type sensor including a set of light emitting and receiving elements, there has been proposed a transmission type sensor which automatically sets a detection determination threshold according to an installation environment by performing teaching while the sensor is actually installed. (See Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-4664 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-18318
[Problems to be solved by the invention]
However, in the light curtain, as described above, since there is a problem of variation in the amount of received light for each optical axis and a problem of securing the longest detection distance, the amount of projected light, amplification factor, and threshold are still fixed. Have been. For this reason, the following problems have been pointed out.
(1) Since the amplification factor is large and the threshold value is small, the light is blocked in a situation where detection light from another sensor (for example, an adjacent light curtain) is incident on the light receiving element. Nevertheless, it is easy to cause a erroneous determination of the light incident state.
(2) Since the amount of projected light is large, it easily affects the detection determination of other sensors.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to enable setting of an appropriate detection sensitivity in accordance with an installation environment, and thereby to prevent mutual interference with other sensors. An object of the present invention is to provide a light curtain for which prevention is possible.
[0007]
Other objects and operational effects of the present invention will be easily understood by those skilled in the art by referring to the description in the following specification.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a light curtain of the present invention is a light curtain in which a light emitting sensor head in which a plurality of light emitters are arranged and a light receiving sensor head in which a plurality of light receivers are arranged are opposed to each other. Accordingly, a sensitivity adjusting means for adjusting the detection sensitivity is provided.
[0009]
Here, "adjust detection sensitivity" means that adjustment of, for example, a detection determination threshold value, a projection light amount, a light receiving signal amplification factor, and the like is enabled.
[0010]
According to the light curtain of the present invention, it is possible to set an appropriate detection sensitivity in accordance with the installation environment, so that it is possible to avoid, for example, mutual interference with another adjacent light curtain or photoelectric sensor. .
[0011]
For example, when the detection sensitivity is adjusted by setting a detection determination threshold, preferably, the detection determination threshold is a light reception signal level at each light receiver obtained by light emission / reception sampling for a series of optical axes. It is configured to be automatically set based on.
[0012]
According to such a configuration, the threshold can be set by so-called "teaching (automatic learning)", so that a troublesome setting operation or the like is not required, and an appropriate threshold according to the installation environment can be set. Can be.
[0013]
Here, it is preferable that the detection determination threshold value is set to a value equal to or lower than the lowest level among the light reception signal levels acquired by the light emission / reception sampling.
[0014]
Although there is a "value lower than the minimum level", in the case where the light emitting and receiving sampling is performed a plurality of times, for example, a value equal to or less than the minimum level of the average value of the minimum light receiving signal level obtained by each light emitting and receiving sampling is used. Is preferably set to 1 / of the average value of the lowest light receiving signal level.
[0015]
According to such a configuration, it is possible to reliably receive its own light projection. Further, if the value is set to a value close to the lowest level, it is possible to minimize malfunctions due to detection light from other light curtains and photoelectric sensors.
[0016]
Next, when the detection sensitivity is adjusted by setting the amount of projected light, preferably, the amount of projected light is a series of optical axes that are executed as the amount of projected light from each of the plurality of patterns. It is configured such that any one of the plurality of light emission light levels is automatically set based on a light reception signal level in each light receiver obtained by a plurality of target light emission / light reception samplings.
[0017]
According to such a configuration, the amount of projected light can be set by so-called “teaching (automatic learning)”, so that a troublesome setting operation or the like is not required, and an appropriate amount of projected light according to the installation environment can be set. it can.
[0018]
Here, preferably, the light projecting light amount is set to the minimum light emitting light amount level when the light receiving signal level of each light receiver obtained by the light emitting / receiving sampling exceeds a predetermined level.
[0019]
The predetermined level refers to a light receiving signal level that is at least equal to or higher than a light receiving signal level at which a light entering state and a light blocking state can be determined. According to such a configuration, in addition to automatically setting an appropriate amount of projected light according to the installation environment, it is possible to minimize the influence (mutual interference) on other light curtains and photoelectric sensors.
[0020]
Next, when the detection sensitivity is adjusted by setting the light-receiving signal amplification factor, preferably, the light-receiving signal amplification factor is a series of optical axes that are executed with each of the amplification levels of a plurality of patterns as the light-receiving signal amplification level. Is configured to be automatically set to any one of the plurality of amplification levels based on a light reception signal level in each light receiver obtained by a plurality of light emission / sampling samplings for.
[0021]
According to such a configuration, since the light receiving gain can be set by so-called “teaching (automatic learning)”, a troublesome setting operation or the like becomes unnecessary, and an appropriate light receiving gain according to the installation environment can be set. it can.
[0022]
Here, preferably, the light-receiving signal amplification rate is set to the minimum one of the amplification levels when the light-receiving signal level of each light-receiving device obtained by a plurality of light-emitting / light-receiving samplings exceeds a predetermined level. To be configured.
[0023]
According to such a configuration, it is possible to automatically set an appropriate light receiving gain according to an installation environment, and to minimize malfunction due to detection light from other light curtains or photoelectric sensors or internally generated noise. Become.
[0024]
In the light curtain according to the present invention, preferably, the automatically set threshold value, the projected light amount or the received light signal amplification factor is numerically displayed on a display unit of an external setting device electrically connected to the projected light sensor head or the received light sensor head. Means for displaying, and means for changing the automatically set threshold value, light emission amount or light receiving signal amplification rate based on the teaching signal by receiving a teaching signal generated by operating an external setting device. Provided.
[0025]
According to such a configuration, fine adjustment of various set values after the so-called teaching process can be performed through the external setting device.
[0026]
Here, more preferably, the external setting device is further provided with means for displaying the amount of received light at that time, the threshold value, the projected light amount or the amplification factor of the received light signal on the display unit of the external setting device in real time. .
[0027]
According to such a configuration, the detection status can be confirmed in real time, and it is possible to perform appropriate readjustment of the detection sensitivity and the like as necessary.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a light curtain according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are merely examples of the present invention, and the gist of the present invention is, of course, defined only by the appended claims.
[0029]
The configuration of the
[0030]
The
[0031]
FIG. 2 shows a circuit configuration of the light curtain of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
[0032]
The
[0033]
The details of the circuit configuration of the
[0034]
As can be understood from the figure, each
[0035]
Further, the
[0036]
A drive signal is input from the
[0037]
The details of the circuit configuration of the
[0038]
The
[0039]
In addition, the
[0040]
Also, the
[0041]
Next, an outline of the operation contents of the light curtain of the present embodiment is shown by a general flowchart of FIG.
[0042]
As shown in the flowchart, when the power of the light curtain of the present embodiment is turned on, first, a startup process such as initialization of a memory is executed (step 501). When the start-up process ends, a detection process is then performed. This detection processing includes light emitting / receiving processing (step 502), communication between the
[0043]
The details of the light emitting / receiving process shown in
[0044]
Next, in the
[0045]
Next, in the
[0046]
Details of the communication processing shown in
[0047]
In the communication processing, first, an inter-connection inquiry is made in the light receiver 2 (step 711). This inter-connection inquiry is for confirming the state of the
[0048]
Next, a connection notification is performed. The connection notification issues a predetermined command to its own
[0049]
Next, communication between the
[0050]
The details of the setting process are shown by the flowcharts of FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing the processing for setting the projection light amount, FIG. 9 is a flowchart showing the processing for setting the light receiving gain, and FIG. 10 is a flowchart showing the processing for setting the threshold.
[0051]
In the light curtain of the present embodiment, as shown in FIG. 8, in the setting process, parameter setting for selecting parameters related to basic operations such as dark on / dark off (step 803) and so-called “teaching (automatic learning)” are performed. )) (Steps 804 to 1006) and manual setting (teaching of set values by operating an external setting device) (step 802).
[0052]
Here, first, the contents of the setting processing by teaching which is the main part of the invention will be described.
[0053]
In the teaching process, first, a process for setting the amount of projected light is performed. In the projection light amount setting, each of the three types of projection light amounts described above is set as a projection light amount, and light emission / reception processing (six times loop for all the optical axes for each projection light amount) is performed (step 804). The light reception amount (light reception value) obtained by the light emission / reception processing is temporarily stored in a predetermined memory of the
[0054]
Next, a teaching process for setting the light receiving gain shown in FIG. 9 is performed. In the light receiving gain setting, each of the eight light receiving gains described above is set as the gain of the main amplifier 22a, and light emitting / receiving processing (six loops for all the optical axes for each amplification amount) is performed (step 901). ). The light reception amount (light reception value) obtained by the light emission / reception processing is temporarily stored in a predetermined memory of the
[0055]
Next, a teaching process for setting a threshold value shown in FIG. 10 is performed. In the threshold setting, light emission / reception processing (10 loops for all optical axes) is performed based on the light emission amount and light reception gain set previously (step 1001). When the light receiving amounts of all optical axes are acquired by the light emitting and receiving processes of each time (step 1002), the minimum value of the acquired light receiving amount (light receiving value) is temporarily stored in a predetermined memory of the
[0056]
When the light emission / reception processing of the loop is completed ten times, the average value of the minimum light reception values stored in the memory of the
[0057]
As described above, according to the light curtain of the present embodiment, the amount of emitted light, the light receiving gain, and the threshold value are variable, so that it is possible to set an appropriate detection sensitivity according to the installation environment, and to establish a connection with other sensors. Mutual interference can be prevented beforehand.
[0058]
In the above description, the teaching of the light emission amount, the light receiving gain, and the threshold is executed mainly by the
[0059]
Further, in the above description, the projected light amount, the light receiving gain, and the threshold value are set uniformly for all the optical axis light units, but these set values may be set for each optical axis.
[0060]
Finally, details of the manual setting process shown in
[0061]
The details of the manual setting process are shown in the flowchart of FIG. In this flowchart, the processing in the
[0062]
When the user performs an operation for shifting to the setting process by pressing the
[0063]
When receiving the notification of the setting process, the
[0064]
In this state, when the user specifies various setting values (light emission amount, light receiving gain, threshold value) by operating the
[0065]
The
[0066]
As described above, in the present embodiment, by making a configuration in which the set value can be directly taught from the
[0067]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the light curtain of the present invention, it is possible to set an appropriate detection sensitivity in accordance with the installation environment, thereby preventing mutual interference with other sensors. Possible light curtains can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a light curtain of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of a light curtain of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing details of a circuit configuration of a light projector.
FIG. 4 is a diagram showing details of a circuit configuration of a light receiver.
FIG. 5 is a general flowchart showing an outline of operation contents of the light curtain of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing details of a light emitting / receiving process.
FIG. 7 is a flowchart illustrating details of a communication process.
FIG. 8 is a flowchart showing the content of a teaching process of a projected light amount.
FIG. 9 is a flowchart illustrating the content of a teaching process of a light receiving signal amplification factor.
FIG. 10 is a flowchart showing the contents of a teaching process of a threshold value.
FIG. 11 is a flowchart illustrating details of a manual setting process.
[Explanation of symbols]
1
11
13 Communication circuit 14 I / O
21
24 Communication circuit 25 I / O
Reference Signs List 10
Claims (9)
検出感度を調整するための感度調整手段が設けられたことを特徴とするライトカーテン。A light curtain in which a light emitting sensor head in which a plurality of light emitters are arranged and a light receiving sensor head in which a plurality of light receivers are arranged are arranged to face each other,
A light curtain provided with sensitivity adjustment means for adjusting detection sensitivity.
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2003
- 2003-04-14 JP JP2003109508A patent/JP2004317209A/en active Pending
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