[go: up one dir, main page]

JP2009009491A - Proximity sensor and proximity sensor system - Google Patents

Proximity sensor and proximity sensor system Download PDF

Info

Publication number
JP2009009491A
JP2009009491A JP2007172277A JP2007172277A JP2009009491A JP 2009009491 A JP2009009491 A JP 2009009491A JP 2007172277 A JP2007172277 A JP 2007172277A JP 2007172277 A JP2007172277 A JP 2007172277A JP 2009009491 A JP2009009491 A JP 2009009491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
proximity sensor
sensor
unit
optical communication
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007172277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Tadane
勉 唯根
Shigeharu Matsumoto
重治 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Electronics Industries Co Ltd
Original Assignee
Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Electronics Industries Co Ltd filed Critical Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority to JP2007172277A priority Critical patent/JP2009009491A/en
Publication of JP2009009491A publication Critical patent/JP2009009491A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a safety proximity sensor device (system) for largely improving the reliability and safety of the proximity sensor system. <P>SOLUTION: The proximity sensor is equipped with: a non-contact sensor part, a sensor control part and an optical communication part of a first system; and a non-contact sensor part, a sensor control part and an optical communication part of a second system. The respective sensor control parts of the respective systems are configured to control respective optical communication parts in cooperation with or independently according to the location, distance, speed and operation such as vibration of a detection object from the sensor detection signals of the respective non-contact sensor parts. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、検出物を非接触で検出する非接触センサ部と、非接触センサ部のセンサ信号から検出物の位置および距離および速度および振動等の動作に対応して所要の制御をするセンサ制御部とを備えた近接センサならびに該近接センサを用いた近接センサシステムに関するものである。   The present invention relates to a non-contact sensor unit that detects a detection object in a non-contact manner, and sensor control that performs necessary control in accordance with operations such as the position, distance, speed, and vibration of the detection object from the sensor signal of the non-contact sensor unit. And a proximity sensor system using the proximity sensor.

本発明の近接センサは近接スイッチと称するものも含む概念である。   The proximity sensor of the present invention is a concept including what is called a proximity switch.

近接センサには検出物の導電度、電気容量、磁気などの電磁気特性や反射率、吸収率などの光学特性や環境温湿度など、検出項目の距離や位置や速度や振動など、に対応するために多種多用なセンサがある。また実機に取り付ける場合に位置、距離、角度、光軸などを適切に調整し、環境電磁界などの影響を最小にするために、自己診断し、結果を発光ダイオード(LED)の明滅や点滅パターン発光および有色発光で動作表示する技術が下記特許文献1等に開示されている。
特開2006−92486号公報:平成18年4月6日(2006.4.6)公開
Proximity sensor to handle the distance, position, speed, vibration, etc. of detection items such as the electrical properties, electrical capacitance, electromagnetic properties such as magnetism, optical properties such as reflectance, absorptivity, environmental temperature and humidity, etc. There are a wide variety of sensors. In addition, when mounting on an actual machine, the position, distance, angle, optical axis, etc. are adjusted appropriately to minimize the effects of environmental electromagnetic fields, etc., and self-diagnosis is performed. A technique for displaying operation by light emission and colored light emission is disclosed in Patent Document 1 below.
JP 2006-92486 A: published on April 6, 2006 (2006.4.6)

上記公報等に開示されている近接センサにおいては動作表示部を備えていたとしても近接センサを設置箇所に取り付けた後は、当該動作表示部は近接センサの不具合時や故障時以外等は用いられないので、高信頼性かつ安全な近接センサシステムを実現する場合は近接センサを2つ設置する。また、近接センサではその形状およびコスト面から安全かつ高速大容量で検出物の動作情報伝送を行うことは実現が困難である。   Even if the proximity sensor disclosed in the above publication is equipped with an operation display unit, after the proximity sensor is attached to the installation location, the operation display unit is used except when the proximity sensor is malfunctioning or malfunctioning. Therefore, when a highly reliable and safe proximity sensor system is realized, two proximity sensors are installed. In addition, it is difficult to realize the operation information transmission of the detected object with high speed and large capacity safely in the proximity sensor due to its shape and cost.

本発明による近接センサは、第1系統の非接触センサ部と、センサ制御部と、光通信部と、第2系統の非接触センサ部と、センサ制御部と、光通信部と、を備え、各系統それぞれのセンサ制御部は、それぞれの非接触センサ部のセンサ検出信号から検出物の位置、速度、距離、振動等の動作に対応してそれぞれの光通信部を連繋または独立して制御することが可能になっていることを特徴とするものである。   A proximity sensor according to the present invention includes a first system non-contact sensor unit, a sensor control unit, an optical communication unit, a second system non-contact sensor unit, a sensor control unit, and an optical communication unit, The sensor control unit of each system links or independently controls each optical communication unit corresponding to the operation of the position, speed, distance, vibration, etc. of the detected object from the sensor detection signal of each non-contact sensor unit. It is possible to do this.

上記近接センサでは近接スイッチも含むものである。   The proximity sensor includes a proximity switch.

上記近接センサは誘導形、磁気形、容量形、超音波形、光電形、等に限定されない。   The proximity sensor is not limited to inductive, magnetic, capacitive, ultrasonic, photoelectric, etc.

本発明では、近接センサの非接触センサ部、センサ制御部、光通信部を2系統にして動作状態を連繋または独立に2重光通信し、動作表示発光部を個別または共用または連繋して、受信側で検出状態の監視や解析や制御を行い、センサの不具合をリアルタイムで判断して、近接センサシステムの安全を確保することができる。   In the present invention, the non-contact sensor unit, the sensor control unit, and the optical communication unit of the proximity sensor are used in two systems, and the operation state is linked or independently optically communicated, and the operation display light emitting unit is individually or commonly used or linked and received. The detection state can be monitored, analyzed and controlled on the side, and the malfunction of the sensor can be judged in real time to ensure the safety of the proximity sensor system.

好ましくは発光デバイスにおいて動作表示用、動作光送信用としては例えば発光ダイオード(LED)で構成することができる。動作表示用の発光デバイスとしては有機エレクトロルミネセンス(有機EL)で構成することができる。   Preferably, the light-emitting device may be composed of, for example, a light-emitting diode (LED) for operation display and operation light transmission. The light emitting device for operation display can be composed of organic electroluminescence (organic EL).

好ましくは、上記光通信部は、チップ構成または樹脂モールド構成の受発光デバイスで構成し、動作光通信を双方向通信可能とし、スイッチまたはセンサを含むシステムのリアルタイムでのフィードバック制御機能を可能にし、従来の近接センサ装置にくらべて高度な精密制御および安全制御ができるようにしてもよい。   Preferably, the optical communication unit is configured by a light emitting / receiving device having a chip configuration or a resin mold configuration, enables bidirectional operation optical communication, enables a feedback control function in real time of a system including a switch or a sensor, High precision control and safety control may be possible as compared with conventional proximity sensor devices.

好ましくは、上記光通信部は、可視光線発光をする電球形状の発光ダイオード、シート状の有機エレクトロルミネセンス、レーザダイオードまたは赤外線発光ダイオードで構成することができる。   Preferably, the optical communication unit can be configured by a light bulb-shaped light emitting diode that emits visible light, a sheet-shaped organic electroluminescence, a laser diode, or an infrared light emitting diode.

好ましくは、当該近接センサにソーラセルを実装し発電し電源にすることである。   Preferably, a solar cell is mounted on the proximity sensor to generate power and use it as a power source.

好ましくは、検出および解析プログラムと、上記非接触センサ部の検出動作に対応して発光部または受発光部の発光表示態様データおよび動作光通信制御データを書き換え可能に記憶する記憶部を備える。   Preferably, a detection and analysis program, and a storage unit that stores the light emission display mode data and the operation light communication control data of the light emitting unit or the light receiving and emitting unit in a rewritable manner corresponding to the detection operation of the non-contact sensor unit are provided.

本発明第4によるセンサ装置は、上記近接センサと、この近接センサの光通信部と空間または液間または光ファイバを経由して光通信する受光コントローラと、を備えたことを特徴とするものである。   A sensor device according to a fourth aspect of the present invention includes the proximity sensor, and a light receiving controller that performs optical communication with the optical communication unit of the proximity sensor and a space or between liquids or via an optical fiber. is there.

なお、上記非接触センサ部は、検出物の位置偏差、距離偏差、速度偏差、振動範囲等を非接触で検出するセンサヘッド部、ヘッドのコイルを要素の一つとする発振回路部で構成することができる。なお上記非接触センサ部は誘導型であるが、磁気型、容量型、超音波型、光電型、等に限定されない。   The non-contact sensor unit is composed of a sensor head unit that detects a position deviation, a distance deviation, a speed deviation, a vibration range, and the like of the detected object in a non-contact manner, and an oscillation circuit unit including a coil of the head as one element. Can do. The non-contact sensor unit is an inductive type, but is not limited to a magnetic type, a capacitive type, an ultrasonic type, a photoelectric type, or the like.

また、本発明の近接センサでは、光通信部、非接触センサ部、センサ制御部等をCPU/FPGAモジュールのハードウエアおよびファームウエアで制御すると共に、外部パソコン、PLC等とシリアル通信で接続するUSBまたはRS485を備えることができる。   In the proximity sensor of the present invention, the optical communication unit, the non-contact sensor unit, the sensor control unit, etc. are controlled by the hardware and firmware of the CPU / FPGA module, and connected to an external personal computer, PLC, etc. by serial communication. Alternatively, RS485 can be provided.

なお、光通信部を平面発光および円筒状発光で360度死角なし動作表示および動作光通信する有機ELで構成することができる。   Note that the optical communication unit can be configured by an organic EL that performs operation display and operation light communication with 360-degree blind spot with planar light emission and cylindrical light emission.

なお、空間および液間または光ファイバを経由してフォトダイオード等の受光デバイスを内蔵したアンプまたはセンサコントローラを含めたシステム構成による近接センサ装置の遠隔動作状態監視やフィードバック制御に用いることができる。   In addition, it can be used for remote operation state monitoring and feedback control of a proximity sensor device having a system configuration including an amplifier or a sensor controller including a light receiving device such as a photodiode via a space and between liquids or via an optical fiber.

なお、光通信部を可視光線発光LEDや有機EL等で、動作表示を人間の認識可能な0.1秒以上の長い周期の種々な明滅パターンおよび点滅パターンおよび有色発光データを、人間が認識不可能な高速点滅等によるPWM(パルス幅変調)やPCM(パルスコード変調)パルスをキャリア(搬送波)として変調した動作光通信を同一発光デバイスで動作させることができる。   It should be noted that the optical communication unit is a visible light emitting LED, organic EL, etc., and humans cannot recognize various blinking patterns and blinking patterns and colored light emission data with a long period of 0.1 seconds or longer that can be recognized by humans. It is possible to operate with the same light emitting device operating optical communication modulated with a PWM (pulse width modulation) or PCM (pulse code modulation) pulse by a possible high-speed blinking as a carrier.

また、光通信の情報量は動作表示と同じ情報量と少ないが、光通信部を動作表示での明滅パターンおよび点滅パターン発光をそのまま光通信にもちいることができる。   In addition, although the amount of information in optical communication is as small as the amount of information displayed in operation display, the optical communication unit can use the blinking pattern and the flashing pattern light emission in the operation display as they are in optical communication.

また、光通信部に受光デバイスを追加搭載し、動作光通信を双方向通信にし、近接センサシステムをリアルタイムでフィードバック制御を行うことが可能になり、従来の近接センサ装置にくらべて高度な精密制御および安全制御ができる。   In addition, a light receiving device is additionally installed in the optical communication unit, and the operation light communication can be made bidirectional communication, and the proximity sensor system can be feedback controlled in real time, which is highly precise control compared to conventional proximity sensor devices. And safety control is possible.

また、ソーラセルを実装し、光受信側または他に適切な光源を設置し、アンプ内蔵型および外付の近接センサに必要な電力を供給し、近接センサをバッテリレスで完全無線化することができる。   Also, a solar cell can be mounted, an appropriate light source can be installed on the light receiving side or other places, the necessary power can be supplied to the built-in amplifier type and external proximity sensor, and the proximity sensor can be completely wireless without battery .

動作表示用LEDや有機ELで発電効率の良いデバイスを実装し、別途ソーラセルを実装しないで、動作表示休止時に給電することができる。   It is possible to supply power when the operation display is stopped without mounting a device with good power generation efficiency using an LED for operation display or an organic EL, and without mounting a separate solar cell.

本発明では、2系統の動作光通信機能により、リアルタイムの動作監視・解析・判断・制御ができ、信頼性・安全性が大幅に強化される。また発光による表示だけでなく光通信、光発電と受光の4つを意識した機能、安全、コスト、形状、の近接センサが設計できる。   In the present invention, real-time operation monitoring / analysis / judgment / control can be performed by two systems of operation optical communication functions, and reliability and safety are greatly enhanced. In addition to display by light emission, a proximity sensor with functions, safety, cost, and shape that are conscious of optical communication, photovoltaic power generation and light reception can be designed.

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る近接センサならびに、それを備えた近接センサシステムを説明する。   Hereinafter, a proximity sensor according to an embodiment of the present invention and a proximity sensor system including the proximity sensor will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の実施の形態の誘導形近接センサと、2系統受光コントローラとのブロック構成を示す。実施の形態の近接センサにおいては、検出位置が図示両矢印向きに変位する検出物1に近接して、それぞれ検出コイル3a,3b内蔵の2系統センサヘッド(実装は一体)5a,5bが設置される。この近接センサは2系統センサヘッド5a,5bに対応して2系統の発振回路部7a,7bをそれぞれ備える。センサヘッド5a,5bそれぞれは非接触センサ部の少なくとも一部を構成する。非接触センサ部には発振回路部7a,7bそれぞれを含めてもよい。   FIG. 1 shows a block configuration of an inductive proximity sensor according to an embodiment of the present invention and a dual light receiving controller. In the proximity sensor according to the embodiment, two sensor heads (mounted integrally) 5a and 5b, each having a built-in detection coil 3a and 3b, are installed close to the detected object 1 whose detection position is displaced in the direction of the double-headed arrow in the figure. The This proximity sensor includes two oscillation circuit units 7a and 7b corresponding to the two-system sensor heads 5a and 5b, respectively. Each of the sensor heads 5a and 5b constitutes at least a part of the non-contact sensor unit. Each of the non-contact sensor units may include the oscillation circuit units 7a and 7b.

一方の発振回路部7aはセンサヘッド5a、5b内蔵の検出コイル3aに、発振回路部7bはセンサヘッド5a、5b内蔵の検出コイル3bに個別接続される。各発振回路部7a,7bはそれぞれCPU/FPGA(フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ)モジュールにより構成した演算・処理部9に接続される。コイル3a,3b、発振回路およびCPU/FPGAのパラメータによってセンサヘッド5a,5bを発振させ、センサヘッド5a、5bのインピーダンスの変化および発振状態を検出し、発振回路部7a,7bのプリアンプを経由して演算・処理部9に入力される。検出コイル3a,3bにはコア有り、コア無し、を含む。   One oscillation circuit unit 7a is individually connected to the detection coil 3a built in the sensor heads 5a and 5b, and the oscillation circuit unit 7b is individually connected to the detection coil 3b built in the sensor heads 5a and 5b. Each oscillation circuit section 7a, 7b is connected to an arithmetic / processing section 9 constituted by a CPU / FPGA (field programmable gate array) module. The sensor heads 5a and 5b are oscillated according to the parameters of the coils 3a and 3b, the oscillation circuit and the CPU / FPGA, the impedance change and the oscillation state of the sensor heads 5a and 5b are detected, and the preamplifiers of the oscillation circuit units 7a and 7b are passed through. Are input to the arithmetic / processing unit 9. The detection coils 3a and 3b include a core and a core.

演算・処理部9は、独立2系統のセンサ制御部の一例として、センサヘッド5a,5b、発振回路部7a,7bに対応して、メモリ、検出回路、周辺回路、その他をそれぞれもった連繋および独立2系統のハードウエアおよび発振、ドライブ、表示、補正等をプログラムされたそれぞれ連繋および独立2系統のソフトウエアで構成される。演算・処理部9には外部パソコンまたはPLC15等へのUSB通信入出力コネクタ17が接続され、これによって演算・処理部9は外部パソコンまたはPLC15等と各種通信を行うことができるようになっている。   As an example of the independent two-system sensor control unit, the arithmetic / processing unit 9 corresponds to the sensor heads 5a and 5b and the oscillation circuit units 7a and 7b, and includes a linkage including a memory, a detection circuit, a peripheral circuit, and the like. It consists of two independent hardware systems and two linked and independent software programs programmed for oscillation, drive, display, correction, etc. A USB communication input / output connector 17 to an external personal computer or PLC 15 or the like is connected to the arithmetic / processing unit 9 so that the arithmetic / processing unit 9 can perform various communications with the external personal computer or PLC 15 or the like. .

また、演算・処理部9からは上記各系統のセンサ検出信号を有色発光表示回路11a,変調回路・出力回路13a,13bに出力する。またソーラセル(太陽電池)19実装の近接センサの場合は近接センサ各部に電源供給するための発電回路部21を内蔵する。ソーラセル19や発電回路部21はそれぞれ上記2系統に対応して独立して設けることができる。   The arithmetic / processing unit 9 outputs the sensor detection signals of the above systems to the colored light emitting display circuit 11a, the modulation circuit / output circuits 13a, 13b. In the case of a proximity sensor mounted with a solar cell (solar cell) 19, a power generation circuit unit 21 for supplying power to each part of the proximity sensor is incorporated. The solar cell 19 and the power generation circuit unit 21 can be provided independently corresponding to the two systems.

以上の演算・処理部9には、連繋または独立2系統に対応して2個の同期・整合された2つの有色発光動作表示回路11a,11bと、独立2系統に対応してセンサ検出信号を変調出力する2つの変調・出力回路13a,13bと、が接続される。一方の有色発光動作表示回路11aは動作表示部としての一方の動作表示用発光デバイス14aに接続され、他方の有色発光動作表示回路11bは動作表示部としての他方の動作表示用発光デバイス14bに接続される。また、一方の変調・出力回路13aは光出力デバイスとしての一方の動作光送信用発光デバイス16aに接続され、他方の変調・出力回路13bは光出力デバイスとしての他方の動作光送信用発光デバイス16bに接続される。   In the arithmetic / processing unit 9 described above, two color light emission operation display circuits 11a and 11b that are synchronized or matched corresponding to two linked or independent two systems, and sensor detection signals corresponding to two independent systems. Two modulation / output circuits 13a and 13b that perform modulation output are connected. One colored light emission operation display circuit 11a is connected to one operation display light emitting device 14a as an operation display unit, and the other colored light emission operation display circuit 11b is connected to the other operation display light emitting device 14b as an operation display unit. Is done. One modulation / output circuit 13a is connected to one operating light transmitting light emitting device 16a as an optical output device, and the other modulating / output circuit 13b is the other operating light transmitting light emitting device 16b as an optical output device. Connected to.

上記の連繋、独立は演算・処理部9のプログラム(ファームウエア)による。   The above connection and independence depend on the program (firmware) of the arithmetic / processing unit 9.

以上の構成からなる近接センサでは、2個の動作表示用発光デバイス14a,14bは近接センサの動作を連繋して発光し、2個の動作光送信用発光デバイス16a,16bは連繋または独立して、当該近接センサシステムを安全監視・制御する。近接センサの上位には安全PLCや安全コントローラが現存しており、この近接センサは、それらPLCやコントローラを含めた安全近接センサシステムを実現するものである。   In the proximity sensor configured as described above, the two operation display light emitting devices 14a and 14b emit light by linking the operations of the proximity sensors, and the two operation light transmitting light emitting devices 16a and 16b are linked or independently. The safety sensor system is monitored and controlled. A safety PLC and a safety controller currently exist above the proximity sensor, and this proximity sensor realizes a safety proximity sensor system including the PLC and the controller.

なお、18は2系統受光コントローラであり、この2系統受光コントローラ18は受光部18a,18b、および2系統受光安全制御部18cを備える。   Reference numeral 18 denotes a two-line light receiving controller. The two-line light receiving controller 18 includes light receiving units 18a and 18b and a two-line light receiving safety control unit 18c.

また、フォトダイオード(PD)の追加や動作表示用発光デバイス14a、14bの代わりに受発光一体型デバイスを用いて動作光双方向通信を実現することにより、近接センサへのリアルタイム指示およびフィードバック制御を実現することができる。   In addition, real-time instruction and feedback control to the proximity sensor can be achieved by adding bidirectional photodiodes (PD) and using the integrated light receiving and emitting device instead of the operation display light emitting devices 14a and 14b. Can be realized.

2系統ソフトウエアとはCPUを2つ実装してそれぞれの独立したソフトウエア、またはCPUは単一でも発振ソフトウエア、検出ソフトウエア、とうの計算データの選択の方法や関数が異なる2つのプログラムにして同時に実行し、近接センサの異常時の検出を行うことが可能となるソフトウエア(ファームウエア)のことである。上記2系統により光送信されたデータをコントローラ18で受光し、比較判断し、異常データ等をチェックすることができる。   Two-system software is two independent CPUs with two CPUs, or two programs with different calculation methods and functions for selecting calculation data such as oscillation software, detection software, and so on. Software (firmware) that can be executed at the same time to detect when the proximity sensor is abnormal. The data optically transmitted by the two systems can be received by the controller 18, compared and judged, and abnormal data or the like can be checked.

演算・処理部9から、補正修正されデータ化した検出出力と、センサ検出信号に応答して有色発光することにより動作表示する有色発光動作表示回路11a,11bへのドライブ信号と、動作光通信のためのセンサ検出信号を変調する変調出力回路16a,16bへのドライブ信号と、が出力される。動作表示用発光デバイス14a,14bの発光色は特に限定されないが演算・処理部9のメモリにデータ化されている。動作光送信用発光デバイス16a,16bの発光形態は特に限定されないが、好ましい形態は赤外線発光LEDからの赤外線による発光形態である。   The detection output corrected and corrected from the arithmetic / processing unit 9, the drive signal to the colored light emission operation display circuits 11a and 11b that display the operation by emitting colored light in response to the sensor detection signal, and the operation light communication Drive signals to the modulation output circuits 16a and 16b for modulating the sensor detection signal for output. The light emission colors of the operation display light emitting devices 14a and 14b are not particularly limited, but are stored in the memory of the arithmetic / processing unit 9 as data. The light emission form of the operating light transmitting light emitting devices 16a and 16b is not particularly limited, but a preferred form is a light emission form by infrared rays from an infrared light emitting LED.

以上の構成を備えた近接センサにおいては、磁気形または容量形または超音波形または光電形においても、それぞれの形態は図1の構成から容易に展開できる。   In the proximity sensor having the above configuration, each form can be easily developed from the configuration of FIG. 1 in the magnetic type, the capacitive type, the ultrasonic type, or the photoelectric type.

上記近接センサではアンプ分離型では同軸ケーブル23a,23bでセンサヘッド5a,5bと発振回路部7a,7bとを接続する。   In the proximity sensor, the sensor heads 5a and 5b and the oscillation circuit portions 7a and 7b are connected by coaxial cables 23a and 23b in the amplifier separated type.

上記構成を備えた近接センサでは、検出コイル3a,3bや発振回路部7a,7b、演算・処理部9内部ハードウエアおよびソフトウエア構造、等を独立2系統にして光受信側で近接センサの不具合とか検出物1の不具合とかをチェックできる形態であるので安全のために近接センサをわざわざ2個備える必要がなくなり、また、プログラマブルコントローラ等のコントローラを含む近接センサ装置でフィードバック制御による安全制御を安価でかつ無線で実現することができるようになる。   In the proximity sensor having the above-described configuration, the detection coils 3a and 3b, the oscillation circuit units 7a and 7b, the arithmetic / processing unit 9 internal hardware and software structure, etc. are made into two independent systems, and there is a problem with the proximity sensor on the optical receiving side. It is not necessary to provide two proximity sensors for safety because it is a form that can check whether the detected object 1 is defective or not, and safety control by feedback control with a proximity sensor device including a controller such as a programmable controller is inexpensive. In addition, it can be realized wirelessly.

図2は本発明の誘導形近接センサの構造を示す。センサヘッド5a,5bは、ベース基板(プラットフォーム)25にハンダやボンディング等で接続されている。このベース基板25にはLSI(大規模集積回路)を含む図1構成の電子回路要素7a,7b,11a,11b,13a,13b,等の電子部品モジュール27が実装されモールドされている。センサヘッド5はベース基板25に同軸ケーブルで分離して接続してもよい。図2では、ベース基板25に動作表示用発光デバイス14a,14bとしてのLED29a,29bと、動作光送信用発光デバイス16a,16bとしてのLED31a,31bが搭載されている。なお、LED29a,29bは単独有機ELに置き換えた構造も含む。LED29a,29bは、その発光色を単色、多色切替可能としてもよい。   FIG. 2 shows the structure of the inductive proximity sensor of the present invention. The sensor heads 5a and 5b are connected to a base substrate (platform) 25 by soldering or bonding. On this base substrate 25, electronic component modules 27 such as electronic circuit elements 7a, 7b, 11a, 11b, 13a, 13b, etc., including an LSI (Large Scale Integrated circuit) shown in FIG. 1 are mounted and molded. The sensor head 5 may be separated and connected to the base substrate 25 with a coaxial cable. In FIG. 2, LEDs 29 a and 29 b serving as operation display light emitting devices 14 a and 14 b and LEDs 31 a and 31 b serving as operation light transmitting light emitting devices 16 a and 16 b are mounted on the base substrate 25. In addition, LED29a, 29b also includes the structure replaced with single organic EL. The LEDs 29a and 29b may be switchable between single color and multicolor.

図3は、本実施の形態の近接センサによる動作光通信において光受信側を含めた近接センサシステムを示し、矢印Aは本発明の近接センサ、矢印Bは伝送媒体の空間または液間や光ファイバ、矢印Cは光受信部である。図3に示す近接センサにおいては、CPU/FPGAモジュールからなり、メモリ、検出回路、周辺回路等のハードウェアと、発振、ドライブ、表示、補正等をプログラムされたソフトウエア(ファームウエア)と、を含む演算処理部9と、センサ検出信号の変調と出力とを担当する回路13a,13bと、可視光LEDや有機EL等からなり動作表示する、点線ブロックで示す動作表示用発光デバイス14a,14bと、可視光やレーザダイオード(LD)や赤外線発光LEDからなる動作光送信用発光デバイス16a,16bとで構成される。光受信部側はフォトダイオード(PD)などの受光デバイス47a,47bと、光分波や復調回路や処理回路等からなる復調・処理回路49a,49bで構成されている。動作光送信用発光デバイス16a,16bからの出力光は空間や液間を点線51a,51bで示す空間または液間または光ファイバ53a,53bで受光デバイス47a,47b側に伝送する。   FIG. 3 shows a proximity sensor system including a light receiving side in the operation optical communication by the proximity sensor of the present embodiment, where arrow A is the proximity sensor of the present invention, arrow B is the space or liquid space of the transmission medium, and the optical fiber. , Arrow C is an optical receiver. The proximity sensor shown in FIG. 3 includes a CPU / FPGA module, and includes hardware such as a memory, a detection circuit, and a peripheral circuit, and software (firmware) programmed with oscillation, drive, display, correction, and the like. Including an arithmetic processing unit 9; circuits 13a and 13b in charge of modulation and output of sensor detection signals; and operation display light-emitting devices 14a and 14b indicated by dotted line blocks, each of which includes a visible light LED, an organic EL, and the like. The operation light transmitting light-emitting devices 16a and 16b including visible light, a laser diode (LD), and an infrared light-emitting LED are included. The light receiving unit side includes light receiving devices 47a and 47b such as photodiodes (PD), and demodulation / processing circuits 49a and 49b including optical demultiplexing, demodulation circuits, processing circuits, and the like. Output light from the operating light transmitting light emitting devices 16a and 16b is transmitted to the light receiving devices 47a and 47b via spaces or liquids indicated by dotted lines 51a and 51b or optical fibers 53a and 53b.

図3の近接センサ側にフォトダイオード(PD)をもちいた受光部(図示なし)、発光側に赤外LD(レーザダイオード)を用いた送信部(図示なし)を内蔵して双方向通信をおこない、リアルタイムでの近接センサへの指令やリアルタイムフィードバック機能を有した高機能な近接センサシステムを構成できる。   A two-way communication is performed by incorporating a light receiving unit (not shown) using a photodiode (PD) on the proximity sensor side in FIG. 3 and a transmitting unit (not shown) using an infrared LD (laser diode) on the light emitting side. A high-function proximity sensor system having a command to a proximity sensor in real time and a real-time feedback function can be configured.

図3では近接センサは、動作表示用発光デバイス14a,14bである可視光LEDや有機EL等で動作表示すると共に、動作光送信用発光デバイス16a,16bであるLDや赤外LED等で近接センサヘッドからの検出状態を示す情報を処理変調して動作光通信する。そして、この動作光通信は、無線51a,51bや光ファイバ53a,53bで、受光デバイス47a,47bと復調・処理回路49a,49b等を備える受光コントロールデバイス側に行う。受光コントロールデバイスでは、受光デバイス47a,47bで近接センサA側と動作光通信する。受光デバイス47a,47bはフォトダイオード等からなり、このフォトダイオードにより光通信情報を受光し、復調・処理回路49a,49bではその光通信情報を復調処理する。このようにしてシステム内に配備した近接センサヘッドからの情報を光通信し、これによって近接センサ装置の状態監視や制御に用いることができる。   In FIG. 3, the proximity sensor displays an operation with a visible light LED, an organic EL, or the like, which is an operation display light emitting device 14 a, 14 b, and a proximity sensor with an LD, an infrared LED, or the like, which is an operation light transmission light emitting device 16 a, 16 b. Information indicating the detection state from the head is processed and modulated, and operating light communication is performed. This operating light communication is performed on the side of the light receiving control device including the light receiving devices 47a and 47b, the demodulation / processing circuits 49a and 49b, and the like by the radios 51a and 51b and the optical fibers 53a and 53b. In the light receiving control device, the light receiving devices 47a and 47b perform operation light communication with the proximity sensor A side. The light receiving devices 47a and 47b are formed of photodiodes or the like, and optical communication information is received by the photodiodes. The demodulation / processing circuits 49a and 49b demodulate the optical communication information. In this manner, information from the proximity sensor head arranged in the system can be optically communicated and used for monitoring and controlling the state of the proximity sensor device.

なお、演算・処理部9に、検出および解析プログラムと、動作表示用発光デバイス14a,14bや動作光送信用発光デバイス16a,16bの発光態様データおよび動作光通信態様制御データ、を事前に外部操作で書き換え可能に記憶する記憶部を設けてもよい。   It should be noted that the calculation / processing unit 9 is preliminarily externally operated with the detection and analysis program, the light emission mode data and the operation light communication mode control data of the operation display light emitting devices 14a and 14b and the operation light transmission light emitting devices 16a and 16b. You may provide the memory | storage part which memorize | stores rewritable.

以上説明したように本実施の形態では、動作光通信機能により、リアルタイムの動作監視・解析・判断ができ、信頼性・安全性が大幅に強化される。また発光による表示だけでなく光通信、光発電と受光の4つを意識した機能、安全、コスト、形状の近接センサを提供することができるようになる。   As described above, in the present embodiment, real-time operation monitoring / analysis / judgment can be performed by the operation optical communication function, and reliability and safety are greatly enhanced. Further, it is possible to provide a proximity sensor having functions, safety, cost, and shape in consideration of not only display by light emission but also optical communication, photovoltaic power generation and light reception.

図1は本発明の実施の形態に係る近接センサと、2系統受光コントローラとを含めた近接センサシステムのブロック構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of a proximity sensor system including a proximity sensor according to an embodiment of the present invention and a dual light receiving controller. 図2は本発明の実施の形態に係る近接センサの構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the structure of the proximity sensor according to the embodiment of the present invention. 図3は本発明の実施の形態に係る近接センサと、光受信部とを含めた近接センサシステムのブロック構成を示す図である。FIG. 3 is a block diagram of a proximity sensor system including a proximity sensor and an optical receiver according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 検出物
3a,3b 検出コイル
5a,5b センサヘッド
7a,7b 発振回路部
9 演算・処理部
11a,11b 有色発光動作表示回路
13a,13b 変調回路、出力回路
14a,14b 動作表示用発光デバイス
16a,16b 動作光送信用発光デバイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detected object 3a, 3b Detection coil 5a, 5b Sensor head 7a, 7b Oscillation circuit part 9 Arithmetic processing part 11a, 11b Color light emission operation display circuit 13a, 13b Modulation circuit, Output circuit 14a, 14b Light emission device 16a for operation display 16b Light emitting device for operating light transmission

Claims (6)

第1系統の非接触センサ部と、センサ制御部と、光通信部と、
第2系統の非接触センサ部と、センサ制御部と、光通信部と、
を備え、
各系統それぞれのセンサ制御部は、同一のCPU/FPGAモジュールのハードウエアおよびソフトウエアであり、それぞれの非接触センサ部のセンサ検出信号から検出物の位置、距離、速度、振動等の動作に対応してそれぞれの光通信部を連繋または独立して制御することが可能になっている、ことを特徴とする近接センサ。
A first system non-contact sensor unit, a sensor control unit, an optical communication unit,
A second contactless sensor unit, a sensor control unit, an optical communication unit,
With
The sensor control unit of each system is the same hardware and software of the CPU / FPGA module, and corresponds to the operation of the position, distance, speed, vibration, etc. of the detected object from the sensor detection signal of each non-contact sensor unit A proximity sensor characterized in that each optical communication unit can be linked or controlled independently.
上記各系統それぞれの光通信部は、発光デバイスからなり、上記各系統それぞれのセンサ制御部は、それぞれの系統の発光デバイスを発光制御して受信側に動作光送信信号を2系統送信し、受光デバイスを合わせもっている場合は双方向通信制御し、当該受信側がリアルタイムに安全チェックおよび処理を可能とした、ことを特徴とする請求項1に記載の近接センサ。   Each optical communication unit of each system comprises a light emitting device, and each sensor control unit of each system controls light emission of the light emitting device of each system and transmits two systems of operating light transmission signals to the receiving side. 2. The proximity sensor according to claim 1, wherein when the devices are combined, bi-directional communication control is performed so that the receiving side can perform a safety check and processing in real time. 上記各系統それぞれの光通信部は、動作表示用の発光デバイスと、動作光送信用の発光デバイスとを備え、
上記各系統それぞれのセンサ制御部は、それぞれの系統の発光デバイスを発光制御して動作表示制御と、受信側に動作光送信信号を送信し、受光デバイスを合わせもっている場合は双方向通信制御とを行い、当該受信側が2系統の動作光送信信号でリアルタイムに安全チェックおよび処理を可能とした、ことを特徴とする請求項1に記載の近接センサ。
Each optical communication unit of each of the systems comprises a light emitting device for operation display and a light emitting device for operating light transmission,
The sensor control unit for each of the systems described above controls the light emission of the light emitting devices of the respective systems to perform the operation display control, and transmits the operation light transmission signal to the receiving side. 2. The proximity sensor according to claim 1, wherein the receiving side enables a safety check and processing in real time with two systems of operating light transmission signals.
当該近接センサの電源としてソーラセルを実装したことを特徴とする請求項1または2に記載の近接センサ。   The proximity sensor according to claim 1, wherein a solar cell is mounted as a power source of the proximity sensor. 上記非接触センサ部の位置、距離、速度、振動等の動作に対応して発光部または受発光部の発光表示態様制御データおよび動作光通信態様制御データを事前に外部から書き換え可能に記憶する記憶部を備える、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の近接センサ。   A memory for storing the light emission display mode control data and the operation light communication mode control data of the light emitting unit or the light emitting / receiving unit in advance so as to be rewritable from the outside in advance corresponding to the position, distance, speed, vibration, etc. of the non-contact sensor unit. The proximity sensor according to claim 1, further comprising a unit. 請求項1ないし5のいずれかに記載の近接センサと、この近接センサの光通信部と無線または光ファイバを経由して光通信するコントローラと、を備えたことを特徴とする近接センサシステム。   6. A proximity sensor system comprising: the proximity sensor according to claim 1; and a controller that performs optical communication with an optical communication unit of the proximity sensor wirelessly or via an optical fiber.
JP2007172277A 2007-06-29 2007-06-29 Proximity sensor and proximity sensor system Pending JP2009009491A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007172277A JP2009009491A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Proximity sensor and proximity sensor system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007172277A JP2009009491A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Proximity sensor and proximity sensor system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009009491A true JP2009009491A (en) 2009-01-15

Family

ID=40324482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007172277A Pending JP2009009491A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Proximity sensor and proximity sensor system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009009491A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017502273A (en) * 2013-12-11 2017-01-19 アレヴァ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングAreva GmbH Transmission system for nuclear power plant and method related thereto
CN112751617A (en) * 2019-10-31 2021-05-04 Oppo广东移动通信有限公司 Electronic setting, control method and device thereof, and storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247800B2 (en) * 1981-08-27 1990-10-22 Fujitsu Ltd NIJUKASETSUTENSHUTSURYOKUHOSHIKI
JPH045201B2 (en) * 1983-05-13 1992-01-30
JP2006275761A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Tdk Corp Setting technique of sensor module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247800B2 (en) * 1981-08-27 1990-10-22 Fujitsu Ltd NIJUKASETSUTENSHUTSURYOKUHOSHIKI
JPH045201B2 (en) * 1983-05-13 1992-01-30
JP2006275761A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Tdk Corp Setting technique of sensor module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017502273A (en) * 2013-12-11 2017-01-19 アレヴァ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングAreva GmbH Transmission system for nuclear power plant and method related thereto
CN112751617A (en) * 2019-10-31 2021-05-04 Oppo广东移动通信有限公司 Electronic setting, control method and device thereof, and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102736121A (en) Modular light curtain and optical unit for light curtain
US20120145932A1 (en) Proximity sensor device and method
US20090097244A1 (en) Led lamp with remote control device
US9094536B2 (en) Power supply system for a field device with a radio module
US20140134954A1 (en) LED Illumination Device and LED Illumination Network System
JPH11353986A (en) Controller for plural area sensors
WO2018125709A1 (en) Interface for transferring power and data between a non-rotating body and a rotating body
CN104216028A (en) Transceiver element for an optical unit of a photoelectric barrier and photoelectric light curtain
JP2009009491A (en) Proximity sensor and proximity sensor system
EP3449181A1 (en) Modular light panel
US20090084186A1 (en) Sensor arrangement
KR100654811B1 (en) Electric device and control method thereof
CN110226276B (en) Interface for transmitting power and data between non-rotating body and rotating body
JP2019194564A (en) Photoelectric device and optical data communication method
KR20180029050A (en) Field-replaceable user interface processing device for industrial vehicles
US10742088B2 (en) Support assembly for rotating body
JP2009009489A (en) Proximity sensor and proximity sensor system
KR100327233B1 (en) Signal transmission device using light with power supply control
JP2010079450A (en) Space optical transmission device
EP4195499A1 (en) Electric motor with a motor terminal box
JP4594247B2 (en) Information communication system and tag device applied to the information communication system
US11933478B2 (en) Lighting device with expandable functionality
US20190155592A1 (en) Method for Configuring an Electronic Component
JP6015355B2 (en) Photoelectric sensor
JP2009251851A (en) Prior-notice system for shortage of solvent in solvent bottle arranged in process line

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20100625

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20120619

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121016