JP2002207084A - Proximity sensor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a proximity sensor capable of detecting a case badly affecting to detection such that detection sensitivity is drastically lowered by an object existing around, as an anomaly state. SOLUTION: A first switch 31 is turned on in advance, during the production of the proximity sensor in a factory and so a 'abnormal installation judgment level' is stored in an abnormal installation level memory means 29 in advance. If a second switch 32 is turned on after installing the proximity sensor, the output level from a filter circuit 25 at the moment is given to a judgment means 30. To this judgment means 30, the 'abnormal installation judgment level' stored in the abnormal installation level memory means 29 is given and with this reference value, whether or not the output level from the filter circuit 25 is within +40% of the reference value is judged. In the case that the output level from the filter circuit 25 exceeds +40%, 'abnormal installation signal' is output from the judgment means 30 and an abnormal installation indication lamp is turned on with it to notify users.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁束の変化に基づ
いて被検出物体を検出する近接センサに関する。The present invention relates to a proximity sensor for detecting an object to be detected based on a change in magnetic flux.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種の近接センサとしては、例えば、
送信側のコイルから所定の周期の磁束を発生させ、その
磁束を受信側のコイルで受け取り、この受信側のコイル
で受け取った磁束量に対応する受信信号レベルの変化に
基づいて、被検出物体の有無や、近接センサに対する被
検出物体の距離を検出するというものが知られている。
具体的には、両コイルに金属等の被検出物体が近接する
ことにより、受信側のコイルを鎖交する磁束に変化が生
じ、それに伴う誘導起電力の大きさに対応した受信信号
レベルと予め設定された基準レベルとの大小関係が反転
することにより被検出物体の有無を判別している。2. Description of the Related Art As this type of proximity sensor, for example,
A magnetic flux having a predetermined cycle is generated from the coil on the transmitting side, the magnetic flux is received by the coil on the receiving side, and based on a change in the received signal level corresponding to the amount of magnetic flux received by the coil on the receiving side, the detected object is detected. It is known to detect the presence or absence and the distance of the detected object with respect to the proximity sensor.
Specifically, when a detected object such as a metal approaches both coils, a change occurs in the magnetic flux linking the coils on the receiving side, and the received signal level corresponding to the magnitude of the induced electromotive force is changed in advance. The presence or absence of the detected object is determined by reversing the magnitude relationship with the set reference level.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記受信信
号レベルの高低は、受信側のコイルを鎖交する磁束数に
より決定される。従って、設置箇所に設置される状態に
よっては上記近接センサの周囲に被検出物体以外の例え
ば金属等の磁性体（以下、「周囲金属」という）が存在
する場合があり、この周囲金属によっても前記磁束数も
変動し、受信信号レベルの高低に影響を与える。The level of the received signal level is determined by the number of magnetic fluxes interlinking the coil on the receiving side. Therefore, depending on the state of installation at the installation location, there may be a magnetic body such as a metal (hereinafter, referred to as “surrounding metal”) other than the detected object around the proximity sensor, and the surrounding metal may The number of magnetic fluxes also fluctuates, affecting the level of the received signal.

【０００４】ところが、上記従来の近接センサでは、設
置箇所に設置された状態にかかわらず、予め設定された
一定の基準レベルに対する受信信号レベルの変化に基づ
いて被検出物体の検出を行っている。この際、周囲金属
の存在による受信信号レベルへの影響が極めて大きいと
きには、受信信号レベル全体の変動に対して、被検出物
体の近接による変動率が低下するため、検出感度が悪く
なり検出距離が極端に短くなる。このために、周囲金属
の存在により、被検出物体が近接しているにも拘わらず
「被検出物体なし」と検知したり、被検出物体が存在し
ないにも拘わらず「被検出物体あり」と検知してしまい
正常な検出ができないといった問題があった。However, in the above-described conventional proximity sensor, an object to be detected is detected based on a change in a received signal level with respect to a predetermined fixed reference level, regardless of the state of installation at the installation location. At this time, when the influence of the surrounding metal on the received signal level is extremely large, the rate of change due to the proximity of the detected object decreases with respect to the change in the entire received signal level, so that the detection sensitivity is deteriorated and the detection distance is reduced. Extremely short. For this reason, due to the presence of the surrounding metal, the object to be detected is detected as “no object to be detected” despite the proximity of the object to be detected, or the “object to be detected” is detected even though the object to be detected does not exist. There was a problem that detection was impossible and normal detection was not possible.

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、周囲に存在する物体により検出感度が
著しく低下する等の検出に悪影響を及ぼす場合には、そ
れを異常状態として検出することが可能な近接センサを
提供するところにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to detect an object existing in the vicinity as having an adverse effect on detection, such as a significant decrease in detection sensitivity, as an abnormal state. The present invention is to provide a proximity sensor capable of performing such operations.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る近接センサは、被検出物体の
接近による磁束の変化を検知することで前記被検出物体
の接近状態に応じた受信信号を得て、その受信信号レベ
ルと基準レベルとを比較手段によって比較して前記被検
出物体の検出動作を行う近接センサにおいて、周囲の物
体による前記受信信号への影響が実質的にない状態での
前記受信信号に応じた値を設置異常判定レベルとして設
定する設置異常レベル設定手段と、前記受信信号レベル
を、前記設置異常レベル設定手段に設定されている前記
設置異常判定レベルと比較し、その比較結果に基づいて
設置異常状態を判別する判別手段とを備えたところに特
徴を有する。To achieve the above object, a proximity sensor according to the first aspect of the present invention detects a change in magnetic flux due to the approach of an object to be detected, and responds to the approach state of the object to be detected. In the proximity sensor which obtains the received signal, and compares the received signal level with the reference level by the comparing means to perform the detection operation of the detected object, there is substantially no influence of the surrounding object on the received signal. An installation abnormality level setting means for setting a value corresponding to the reception signal in the state as an installation abnormality determination level, and comparing the reception signal level with the installation abnormality determination level set in the installation abnormality level setting means. And a judging means for judging an abnormal installation state based on the comparison result.

【０００７】[0007]

【発明の作用及び効果】本発明の近接センサが設置され
た状態で、被検出物体が接近するとその近接状態に応じ
て受信信号のレベルが変化する。そして、比較手段にお
いて、その受信信号レベルと基準レベルとを比較し、そ
の比較結果に基づいた出力信号が出力されて被検出物体
の検出動作が行われる。ここで、設置異常判定レベル設
定手段は、被検出物体以外の例えば金属等の磁性体（以
下「周囲金属」という）による受信信号への影響が実質
的にない状態での受信信号に応じた値を設置異常判定レ
ベルとして設定し、判別手段は、受信信号レベルと前記
設置異常判定レベルとを比較し、その比較結果に基づい
て設置の異常状態を判別する。従って、例えば受信信号
レベルが、前記異常判定用基準レベルよりも所定範囲よ
りも高いかどうかに基づいて設置異常状態か否かが判別
できるから、正常な検出が行えないまま使用されること
による誤検出等の誘発を未然に防止することができると
いう効果を奏する。When the object to be detected approaches with the proximity sensor according to the present invention installed, the level of the received signal changes according to the approach state. Then, the comparing means compares the received signal level with the reference level, outputs an output signal based on the comparison result, and performs the operation of detecting the detected object. Here, the installation abnormality determination level setting means sets a value corresponding to the received signal in a state where there is substantially no influence on the received signal by a magnetic material such as a metal (hereinafter, referred to as “surrounding metal”) other than the detected object. Is set as the installation abnormality determination level, and the determination unit compares the received signal level with the installation abnormality determination level, and determines an installation abnormal state based on the comparison result. Therefore, for example, it is possible to determine whether or not the installation is abnormal based on whether or not the received signal level is higher than the predetermined range for the abnormality determination reference level. There is an effect that induction of detection or the like can be prevented beforehand.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１によっ
て説明する。まず、本実施実施形態に係る近接センサの
電気的構成について説明する。近接センサは、図１に示
すように、送信ユニット１０及び受信ユニット２０を備
えており、送信ユニット１０には所定周期のパルス信号
を生成する送信回路１１と、この送信回路１１からの信
号によって励磁される送信コイル１２とを備え、受信ユ
ニット２０には送信コイル１２からの磁束を受けて起電
力を生ずる受信コイル２１と、その起電力に基づいて受
信信号を出力する受信回路２２とを備える。受信回路２
２からの出力は増幅回路２３により増幅される。増幅回
路２３からの信号はフィルタ回路２５に与えられてノイ
ズが除去され、その出力信号が比較手段２６に与えられ
る。ここでは、フィルタ回路２５の出力信号のレベル
が、例えば、予め設定された所定の基準値と比較され、
その基準値よりも大きい場合に「被検出物体有り」と
し、小さい場合に「被検出物体なし」とする検出動作を
行って信号を出力する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, the electrical configuration of the proximity sensor according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the proximity sensor includes a transmission unit 10 and a reception unit 20. The transmission unit 10 has a transmission circuit 11 that generates a pulse signal of a predetermined period, and is excited by a signal from the transmission circuit 11. The receiving unit 20 includes a receiving coil 21 that receives a magnetic flux from the transmitting coil 12 to generate an electromotive force, and a receiving circuit 22 that outputs a received signal based on the electromotive force. Receiving circuit 2
The output from 2 is amplified by the amplifier circuit 23. The signal from the amplifier circuit 23 is supplied to the filter circuit 25 to remove noise, and the output signal is supplied to the comparing means 26. Here, the level of the output signal of the filter circuit 25 is compared with, for example, a predetermined reference value set in advance,
When the value is larger than the reference value, the detection operation is performed with “detected object is present”, and when the value is smaller than the reference value, “detected object is not present” is detected and a signal is output.

【０００９】さて、フィルタ回路２５からの出力信号は
設置異常レベル記憶手段２９（本発明の「設置異常レベ
ル設定手段」に相当する）及び判別手段３０にもそれぞ
れ与えられ、両手段２９，３０には第１及び第２のスイ
ッチ３１，３２からの信号が与えられる。まず、第２ス
イッチ３２は、使用者が近接センサを設置した際にオン
操作するように案内されており、これがオン操作される
と、その時点でのフィルタ回路２５からの出力レベルが
判別手段３０に与えられる。The output signal from the filter circuit 25 is also supplied to an installation abnormal level storage means 29 (corresponding to the "installation abnormal level setting means" of the present invention) and a discriminating means 30. Is supplied with signals from the first and second switches 31, 32. First, the second switch 32 is guided to be turned on when the user installs the proximity sensor. When the second switch 32 is turned on, the output level from the filter circuit 25 at that time is determined by the determination means 30. Given to.

【００１０】一方、第１スイッチ３１は、この近接セン
サの製造工場において、出荷前に周囲に例えば金属等の
磁性体（以下「周囲金属」という）が存在しない状態下
でオン操作するようにされており、これがオン操作され
ると、その時点でのフィルタ回路２５からの出力レベル
が設置異常レベル記憶手段２９に記憶され、これが「設
置異常判定レベル」として扱われる。この「設置異常判
定レベル」とは、周囲金属による受信信号への影響が実
質的にない状態でのフィルタ回路２５からの出力信号に
応じた値となる。On the other hand, the first switch 31 is turned on in a manufacturing factory of the proximity sensor in a state where there is no magnetic substance such as a metal (hereinafter, referred to as "surrounding metal") around the factory before shipment. When this switch is turned on, the output level from the filter circuit 25 at that time is stored in the installation abnormality level storage means 29, and this is treated as the "installation abnormality determination level". The “installation abnormality determination level” is a value corresponding to the output signal from the filter circuit 25 in a state where the surrounding metal does not substantially affect the reception signal.

【００１１】そして、設置異常レベル記憶手段２９に記
憶された「設置異常判定レベル」は判別手段３０に基準
値として与えられ、判別手段３０は、前記第２スイッチ
３２のオン操作時のフィルタ回路２５からの出力信号
が、基準値に対して例えば４０％以上高い場合に、「設
置異常信号」を出力するようにされている。The "installation abnormality determination level" stored in the installation abnormality level storage means 29 is given as a reference value to the determination means 30, and the determination means 30 supplies the filter circuit 25 when the second switch 32 is turned on. When the output signal from is higher than the reference value by, for example, 40% or more, an "installation abnormal signal" is output.

【００１２】次に、本実施形態の近接センサの作用効果
を説明する。この近接センサの製造時には工場において
予め第１スイッチ３１がオン操作されており、したがっ
て設置異常レベル記憶手段２９には予め「設置異常判定
レベル」が記憶されている。近接センサが所要箇所に設
置された後に、電源が投入されると、送信コイル１２が
励磁されて所定周期の交番磁束が発生する。そして、こ
の磁束の鎖交によって受信コイル２１に受信信号が誘導
され、これが増幅回路２３で増幅されてフィルタ回路２
５にてノイズが除去され、比較手段２６に取り込まれ
る。フィルタ回路２５から出力される信号レベルは、こ
の実施形態では周囲の金属による影響が大きいほど高く
なる設定である。Next, the operation and effect of the proximity sensor according to this embodiment will be described. When the proximity sensor is manufactured, the first switch 31 is turned on in advance in the factory, and therefore, the “installation abnormality determination level” is stored in the installation abnormality level storage unit 29 in advance. When the power is turned on after the proximity sensor is installed at a required location, the transmission coil 12 is excited, and an alternating magnetic flux of a predetermined cycle is generated. Then, a reception signal is induced in the reception coil 21 by the linkage of the magnetic flux, and the reception signal is amplified by the amplifier circuit 23 to be filtered.
At 5, the noise is removed and taken into the comparing means 26. In this embodiment, the signal level output from the filter circuit 25 is set to be higher as the influence of the surrounding metal is greater.

【００１３】近接センサの設置後に、第２スイッチ３２
がオン操作されると、その時点でのフィルタ回路２５か
らの出力レベルが判別手段３０に与えられる。この判別
手段３０には、設置異常レベル記憶手段２９に記憶され
ている「設置異常判定レベル」が与えられており、これ
を基準値として、フィルタ回路２５からの出力レベル
（近接センサ設置時の出力レベル）がその基準値の＋４
０％以内であるか否かが判断される。ここで、フィルタ
回路２５からの出力レベルが基準値の＋４０％を越える
場合には、判別手段３０から「設置異常信号」出力さ
れ、これにより例えば図示しない設置異常表示灯を点灯
させて使用者に報知する。このように設置異常表示灯が
点灯する場合には、周囲金属が過剰に存在して適切な検
出ができないことを意味するから、設置個所を変更する
等の対策をとる必要がある。なお、設置異常表示灯が点
灯しない場合には、その設置状態で近接センサを使用す
ることができる。After installation of the proximity sensor, the second switch 32
Is turned on, the output level from the filter circuit 25 at that time is given to the determination means 30. The determination means 30 is provided with the "installation abnormality determination level" stored in the installation abnormality level storage means 29, and uses this as a reference value to determine the output level from the filter circuit 25 (the output level when the proximity sensor is installed). Level) is +4 of the reference value
It is determined whether it is within 0%. Here, when the output level from the filter circuit 25 exceeds + 40% of the reference value, an "installation abnormality signal" is output from the determination means 30, whereby, for example, an installation abnormality indicator lamp (not shown) is turned on to notify the user. Notify. When the installation abnormality indicator light is turned on in this way, it means that the surrounding metal is excessively present and it is not possible to perform appropriate detection, and therefore it is necessary to take measures such as changing the installation location. When the installation abnormality indicator does not light, the proximity sensor can be used in the installation state.

【００１４】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
うな実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、
下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することができる。 （１）上記実施形態では、増幅回路２３にて増幅された
信号をフィルタ回路２５を通して設置異常レベル記憶手
段２９及び判別手段３０に与えられるとしたが、フィル
タ回路２５を通さなくても増幅回路２３或いは受信回路
２２からの出力信号に基づいて記憶及び判別する構成で
あってもよい。但し、フィルタ回路２５を通すことに受
信信号のノイズを除去することができるので、より正確
な検出が可能になる。<Other Embodiments> The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
In addition to the following, various changes can be made without departing from the scope of the invention. (1) In the above embodiment, the signal amplified by the amplifier circuit 23 is provided to the installation abnormal level storage unit 29 and the determination unit 30 through the filter circuit 25. Alternatively, a configuration in which storage and determination are performed based on an output signal from the reception circuit 22 may be employed. However, since the noise of the received signal can be removed by passing through the filter circuit 25, more accurate detection becomes possible.

【００１５】（２）上記実施形態では、比較手段２６と
別個に判別手段３０を設けたが、こに限られず、例え
ば、両手段２６，３０を１つのＣＰＵで構成してもよ
い。また、設置異常レベル記憶手段２９も含めて１つの
ＣＰＵで構成してもよい。(2) In the above embodiment, the discriminating means 30 is provided separately from the comparing means 26. However, the present invention is not limited to this. For example, both means 26 and 30 may be constituted by one CPU. Further, it may be constituted by one CPU including the installation abnormality level storage means 29.

【００１６】（３）上記実施形態の近接センサは送信コ
イル１２と受信コイル２１との２つのコイルを別々に設
けた、いわゆる送受信型のものを例として示したが、こ
れに限らず、単一のコイルに送信回路１１からの電流を
供給し、ここに誘導される起電力の変化を検出する、い
わゆる高周波発振型のものであってもよい。(3) The proximity sensor according to the above embodiment has been described as an example of a so-called transmission / reception type in which two coils, a transmission coil 12 and a reception coil 21, are separately provided. A so-called high-frequency oscillation type that supplies a current from the transmission circuit 11 to the coil and detects a change in electromotive force induced therein.

【００１７】（４）上記実施形態では、第１スイッチ３
１のオン操作時のフィルタ回路２５からの出力レベルを
「設置異常判定レベル」として設置異常レベル記憶手段
２９に記憶する構成により、本発明の「設置異常レベル
設定手段」としたが、これに限られず、例えば、周囲の
物体による影響が実質的にない状態での出力信号レベル
を予め測定しておいて、その測定レベルに応じた電圧レ
ベルを所定の固定抵抗あるいは可変抵抗により「設置異
常判定レベル」として設定するようにしたもの、或い
は、上記測定レベルに応じた所定のパラメータをＣＰＵ
により「設置異常判定レベル」として設定するようにし
たものであってもよい。(4) In the above embodiment, the first switch 3
Although the output level from the filter circuit 25 at the time of the ON operation of No. 1 is stored in the installation abnormality level storage means 29 as the "installation abnormality determination level", the "installation abnormality level setting means" of the present invention is used. However, for example, an output signal level in a state where there is substantially no influence from surrounding objects is measured in advance, and a voltage level corresponding to the measured level is determined by a predetermined fixed resistor or variable resistor to the “installation abnormality determination level”. "Or a predetermined parameter corresponding to the measurement level
May be set as the “installation abnormality determination level”.

【００１８】（５）また、上記実施形態では、判別手段
３０は、「第２スイッチ３２のオン操作時のフィルタ回
路２５からの出力レベル」と「設置異常判定レベル」と
を比較する構成としたが、近接センサの作動中のフィル
タ回路２５からの出力信号を常時受け取るようにして、
その出力信号と「設置異常判定レベル」とを随時比較す
るようにしてもよい。このような構成であれば、近接セ
ンサの設置当初には周囲金属の影響がなくその後に周囲
金属が近接して正常な検出が行えなくなるといった場合
にもタイムリーに上記「設置異常」を検出することが可
能になる。(5) In the above embodiment, the determination means 30 is configured to compare the "output level from the filter circuit 25 when the second switch 32 is turned on" with the "installation abnormality determination level". Always receive an output signal from the filter circuit 25 during operation of the proximity sensor,
The output signal may be compared with the “installation abnormality determination level” at any time. With such a configuration, the "installation abnormality" is detected in a timely manner even in a case where the proximity metal is not affected at the beginning of the installation of the proximity sensor and the normal detection becomes impossible due to the proximity of the surrounding metal thereafter. It becomes possible.

【００１９】（６）上記実施形態では、判別手段３０に
おいてフィルタ回路２５から与えられる入力信号が、基
準値としての「設置異常判定レベル」に対して例えば４
０％以上高い場合に、「設置異常信号」を出力するよう
に構成したが、この数字は本実施形態における実験結果
から導かれたものであり、本発明が適用される他の近接
センサによって、例えば使用されるコイルの種類や、検
出対象範囲及び検出対象物体の大きさ等によって、適宜
定められるものである。(6) In the above embodiment, the input signal provided from the filter circuit 25 in the determination means 30 is, for example, 4 to the "installation abnormality determination level" as a reference value.
When the value is higher than 0%, it is configured to output the “installation abnormality signal”. However, this number is derived from the experimental result in the present embodiment, and is obtained by another proximity sensor to which the present invention is applied. For example, it is appropriately determined according to the type of coil used, the detection target range, the size of the detection target object, and the like.

【００２０】（７）また、上記実施形態の構成に加え
て、近接センサを設置して被検出物体による受信信号へ
の影響が実質的にない状態での受信信号に応じた値を検
出用基準レベルとして記憶する検出基準レベル記憶手段
と、その記憶された検出用基準レベルに基づいて比較手
段の基準レベルを設定する基準レベル設定手段とを備え
て、設置箇所に設定された状態に応じて検出用の閾値を
設定できる機能をも備えた近接センサであってもよい。(7) In addition to the configuration of the above-described embodiment, a proximity sensor is provided to determine a value corresponding to a received signal in a state where the detected object does not substantially affect the received signal. Detecting reference level storing means for storing as a level, and reference level setting means for setting a reference level of the comparing means based on the stored detecting reference level, and detecting in accordance with a state set at the installation location. Proximity sensor that also has a function of setting a threshold value for use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施形態に係る近接センサの電気的
構成図FIG. 1 is an electrical configuration diagram of a proximity sensor according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…送信ユニット ２０…受信ユニット ２６…比較手段 ２９…設置異常レベル記憶手段 ３０…判別手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transmission unit 20 ... Receiving unit 26 ... Comparison means 29 ... Installation abnormal level storage means 30 ... Judgment means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 被検出物体の接近による磁束の変化を検
知することで前記被検出物体の接近状態に応じた受信信
号を得て、その受信信号レベルと基準レベルとを比較手
段によって比較して前記被検出物体の検出動作を行う近
接センサにおいて、 周囲の物体による前記受信信号への影響が実質的にない
状態での前記受信信号に応じた値を設置異常判定レベル
として設定する設置異常レベル設定手段と、 前記受信信号レベルを、前記設置異常レベル設定手段に
設定されている前記設置異常判定レベルと比較し、その
比較結果に基づいて設置異常状態を判別する判別手段と
を備えたことを特徴とする近接センサ。A received signal corresponding to an approach state of the detected object is obtained by detecting a change in magnetic flux due to the approach of the detected object, and the received signal level is compared with a reference level by comparing means. In the proximity sensor that performs the detection operation of the detected object, an installation abnormality level setting that sets a value corresponding to the reception signal in a state where there is substantially no influence on the reception signal by a surrounding object as an installation abnormality determination level Means, comparing the received signal level with the installation abnormality determination level set in the installation abnormality level setting means, and determining an installation abnormal state based on the comparison result. Proximity sensor.