JP2002544615A - 無線信号伝送ユニットを備えた工作物の線形寸法検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 無線信号伝送ユニットを備えた工作物の線形寸法検出システム機械的工作物（１）の線形寸法を検出するためのシステムは、検出デバイス（１３）と、電力供給バッテリ（１２）と、遠隔トランシーバユニット（８）とを備えたチェックプローブ（４）を含み、他方において静止トランシーバユニット（１０）が前記プローブ（４）から一定距離に配置されて前記遠隔トランシーバユニット（８）に対して信号、例えばコード化信号を無線伝送しまたユニット（８）から信号を無線受信する。さらに詳しくは、静止ユニット（１０）はプローブ回路に対して起動信号および／または非活動化信号を伝送し、また／あるいはプローブ消耗状態の完全パワーアップを制御するために「スタンバイ」低電力に戻る信号を伝送する。遠隔トランシーバユニットは、例えば蛍光灯から到達するノイズ信号によるプローブバッテリのエネルギーの望ましくない消耗とプローブ回路の不適切な起動および不活動化を防止するため、自動感度制御を実施するように成されたデバイス（Ｆ２，Ａ２、ＭＦ１）およびその他の減衰デバイス（ＦＡ）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 本発明は、検出デバイスを備えたチェックプローブと、前記チェックプローブ
に接続された電力供給デバイスと、前記プローブと一体を成し、前記検出デバイ
スと前記電力供給デバイスとに接続されてプローブの状態を表示する信号を無線
伝送するように成された遠隔トランシーバユニットと、前記遠隔トランシーバユ
ニットに対して起動信号を無線伝送するための静止トランシーバユニットとを含
み、ここに、前記遠隔トランシーバユニットは、無線伝送された信号を受信する
ための受信デバイスと、前記受信デバイスと前記電力供給デバイスとに接続され
許可信号を発生するように成された処理セクションと、前記処理セクションと前
記電力供給デバイスとに接続された切り替えユニットと、前記切り替えユニット
に接続された追加的セクションとを含み、前記切り替えユニットは前記許可信号
を受けてこの信号に基づいて前記追加的セクションの少なくとも一部の電力供給
デバイスを制御するように成された工作物の線形寸法を検出するシステムに関す
るものである。

【０００２】 背景技術 チェックサイクルに際して工作物に対して移動し、チェックされる表面に接触
し、通常プローブから一定距離に配置された受信ユニットに対して無線伝送信号
によって応答するように数値制御工作機械中に搭載されて検出プローブの接触に
よって工作物の位置および／または寸法を検出するように成された測定システム
、例えば数値制御工作機械中のシステムは公知である。

【０００３】 受信ユニットはさらにインタフェースデバイスを介して数値制御ユニットに接
続され、この制御ユニットはプローブの空間位置を表示するその他の信号を処理
することによって、工作物の表面の位置に関する情報を提供する。

【０００４】 接触検出プローブは接触検出回路の電力供給デバイス用のバッテリと、無線伝
送デバイスとを含むことことができる。無線伝送は、例えば光学型のまたは無線
周波数型の電磁信号を発生することによって生じる。プローブは工作機械の加工
サイクル中に短期間のみ使用されるのであるから、これに組合わされた検出回路
および伝送デバイスは通常、低電力消費の「スタンバイ」状態に保持され、チェ
ックサイクルを実施する必要のある場合にのみパワーアップされる。「スタンバ
イ」状態から「パワーアップ」状態への切り替えは受信デバイスに無線伝送され
る起動信号によってプローブ上の適当な切り替えデバイスを制御して実施される
。測定サイクルが終了した時、適当な不活動化信号を無線伝送することにより、
または所定の期間が経過した後に、低電力消費の「スタンバイ」状態に戻る。

【０００５】 米国特許第ＵＳ−Ａ−４７７９３１９号はこれらの特徴を備えた測定システム
を開示し、さらに詳しくはこの特許は赤外線帯域の光学信号を伝送する回路を備
えたチェックプローブを記載している。このプローブを起動するために、言い換
えればプローブ検出回路と伝送デバイスの完全パワーアップを制御するのために
赤外線放射線フラッシュが使用される。

【０００６】 光学起動信号を受けまたバッテリに対する接続を制御するためのプローブ回路
はレシーバダイオードとコイルとを含み、このコイルは特に高域フィルタとして
作用し、環境照明の定常状態および／または低周波数成分によるネガティブ効果
低減させ、また次の処理から、例えばプローブ環境の中に配置された蛍光灯によ
って発生される低周波数パルスを除去する。

【０００７】 しかし蛍光灯またはその他の光源が起動信号または不活動化信号（またはさら
に詳しくはこれに組合わされた変調信号）と同一の帯域の周波数を有する電磁放
射線を放出し、またこれらの放射線がプローブ回路の少なくとも一部の望ましく
ない起動を生じてバッテリ供給エネルギーの無用な消費あるいはチェックサイク
ル中の望ましくない不活動化およびその他の予想されうるネガティブ効果を生じ
ることがありうる。

【０００８】 蛍光灯は赤外線放射線帯域においても不適切な予見できない放射線を放出する
ことがあり、このような放射線は蛍光灯の型、環境温度、供給電圧および蛍光灯
そのものの耐用年数および効率状態に依存して変動する。

【０００９】 前記の米国特許第ＵＳ−Ａ−４７７９３１９号に記載のもの以外のプローブ光
学起動（または不活動化）の考えられる方法は、与えられた周波数（例えば約１
０ＫＨｚ）のパルス列として変調されて所定期間（例えば数１／１０秒）受信ユ
ニットに伝送される赤外線放射線信号である。この場合、プローブ回路は論理セ
クションを含み、この論理セクションは、十分強さの信号が検出された時にパワ
ーアップされ、受信信号が起動（または不活動化）信号の所要周波数と最小限期
間（一般に実際に伝送されたよりもはるかに少ないパルス数）有するかいなかを
チェックし、有する場合にはその他のプローブ回路のパワーアップ（またはスタ
ンバイ状態への復帰）を生じる。

【００１０】 蛍光灯によってランダムに放出される起動信号の周波数帯域の放射線の強さは
プローブ回路の論理セクションの頻繁な不必要なパワーアップを生じるのに十分
であり、従ってバッテリエネルギーの望ましくない消耗を生じる可能性がある。
さらに、論理セクションが不適切にパワーアップされる際に、起動信号と同一の
周波数と持続期間を有する蛍光灯によってパルス列が発生される場合がありうる
。またプローブがチェックサイクルを実施している間に、論理セクションが不活
動化信号と一致する周波数と持続期間を有するパルス列を検出した場合にこの信
号が受信ユニットによって実際に伝送されないことが生じうる。

【００１１】 発明の開示 本発明の目的は、蛍光灯またはプローブ環境において電磁放射線を放出する他
の光源によって発生されるバッテリ供給エネルギーの消耗および望ましくないプ
ローブ起動または不活動化に関する問題点を解決するにある。

【００１２】 この目的およびその他の目的は、遠隔トランシーバユニットの処理セクション
が受信デバイスの無線受信する信号の属性に基づいて許可信号の発生を禁止する
ように構成された減衰デバイスを含むシステムによって達成される。

【００１３】 本発明を実施する最良のモード 図１は工作機械上の部品１の線形寸法を検出するシステム、例えば部品１を加
工する参照数字２によって識別されたマシニング・センタの簡略図である。この
システムは工作機械２の動作を制御するためのコンピュータ化数値制御デバイス
３と、チェックプローブ４を含む検出デバイスとを有する。このチェックプロー
ブ４、例えば接触型検出プローブは工作機械２のスライダに連結された支承・参
照部分５と、フィーラ６と、フィーラ６を担持し支承部分５に対して可動のアー
ム７とを有する。さらにプローブ４は検出デバイス、例えばマイクロスイッチ１
３，バッテリ１２を備えた電力供給部品、および赤外線光学信号をプローブ４か
ら離間配置された静止トランシーバユニット１０に電送しまたこのユニット１０
から来る赤外線光学信号を受信する遠隔トランシーバ８を有する。

【００１４】 静止トランシーバユニット１０はケーブル９を通してインタフェースユニット
１１に接続され、さらにコンピュータ数値制御デバイス３に接続される。静止ト
ランシーバユニット１０は、インタフェースユニット１１を通して数値制御３か
ら送られるリクエストに対応してプローブ４を起動しまたは非活動化するために
プローブ４に組合わされた遠隔トランシーバユニット８にコード化光学信号を送
る機能と、例えば支承部分５に対するフィーラ６の空間位置またはプローブ４の
バッテリの充電レベルに関する情報を含むコード化光学信号を遠隔トランスデュ
ーサユニット８から受ける機能とを有する。用語「起動または非活動化」とは、
遠隔トランスデューサ８の一部の低消費部分が給電される「スタンバイ」状態か
らまたはこの状態に、ユニット８の「完全」パワーアップ状態にまたはこの状態
からプローブ４の給電を切り替えることを意味する。

【００１５】 図２は公知の型の遠隔トランスデューサユニット８の一部を示すブロックダイ
ヤグラムである。このトランスデューサユニット８は、静止ユニット１０から送
られる周期的光学信号を受けて交番信号（例えば交流）を発生するフォトダイオ
ードＰＨを含む受信デバイスと、処理セクションＥと、論理処理ユニット（また
は「論理」）Ｌおよび光学信号を発生し送信する回路を備えた他のセクションと
を含む。後者の回路は図２において文字符号Ｔによって概略表示されるが特に本
発明に関わらない公知の手段で達成される。

【００１６】 またバッテリ１２に接続され非常に低い電流消費量を特徴とする処理セクショ
ンＥは、信号、例えば交番信号、さらに詳しくは交番電圧ＶＡ１を発生するため
にフォトダイオードＰＨに接続された増幅器Ａ１と、信号ＶＡ１を第１しきい値
ＶＴＨ１と比較し、静止ユニット１０がフォトダイオードＰＨに送る周期的信号
に対応する周波数と持続期間とを有するようなパルス列から成る信号ＶＣ１を発
生するための比較器Ｃ１とを含む。

【００１７】 さらにまた処理セクションＥはフィルタＦ１を含み、このフィルタＦ１はその
入力において比較器Ｃ１に接続されまたその出力において第２比較器Ｃ２に接続
され、後者の比較器Ｃ２はフィルタＦ１によって供給される信号ＶＦ１を第２し
きい値ＶＴＨ２と比較する。さらに、遠隔トランシーバユニット８は、論理ＯＲ
を実施する回路Ｇ１と、論理ＡＮＤを実施する回路Ｇ２と、バッテリ１２，論理
Ｌおよび回路Ｇに接続された切り替えユニットＡとを含む。

【００１８】 フォトダイオードＰＨが静止トランスデューサユニット１０から来る光学信号
を受ける時、このフォトダイオードは１つの信号を発生し、この信号が増幅器Ａ
１によって増幅され（図３においてＶＡ１）また比較器Ｃ１によってしきい値Ｖ
ＴＨ１と比較される。信号ＶＡ１の振幅がしきい値ＶＨ１より小であれば、比較
器Ｃ１の出力ＶＣ１は低論理レベルにあるが、信号ＶＡ１の振幅がしきい値ＶＴ
Ｈ１を超えれば出力ＶＣ１は高論理レベルに切り替えられる。比較器Ｃ１によっ
て与えられ低域パスフィルタＦ１の入力に送られる処理された信号ＶＣ１はフォ
トダイオードＰＨに伝送された信号と同一の周波数および期間（すなわちパルス
数）を有するパルス列である。そこでフィルタＦ１の出力にある信号ＶＦ１が比
較器Ｃ２によってしきい値ＶＴＨ２と比較される。フィルタＦ１によって出力さ
れた信号ＶＦ１がしきい値ＶＴＨ２を超えていれば、比較器Ｃ２によって出力さ
れた許可信号ＶＣ２が低論理レベルから高論理レベルに切り替えられ、また論理
ＯＲ Ｇ１を介して、切り替えユニットＡによってバッテリ１２を論理Ｌに接続
させ（ＶＧ１）、論理Ｌに供給電圧ＶＡを加える。

【００１９】 また信号ＶＣ２の高論理レベルは、論理ＡＮＤ Ｇ２によって実施される許可
デバイスを介して、処理された信号ＶＣ１を論理Ｌに伝送させて、信号ＶＣ１の
周波数および期間と、従ってフォトダイオードＰＨによって得られる信号をチェ
ックする。検出された周波数および期間（すなわちパルスの最小数）が起動信号
の周波数および期間に対応すれば、論理Ｌが信号ＶＬを高論理レベルに配置して
、切り替えユニットＡを発生／伝送回路Ｔに給電するように制御し、また同時に
、起動信号が終了し信号ＶＣ２が低論理レベルに切り替わった後でも、論理ＯＲ
Ｇ１を通して論理Ｌを給電状態に保持する。

【００２０】 フォトダイオードＰＨが非活動化信号を受け、論理Ｌが対応の信号ＶＣ１の周
波数と期間（最小限パルス数）を識別する事によってこれを認識する時、論理Ｌ
が信号ＶＬを低論理レベルに戻す。論理Ｌの中に公知のようにして実施され付図
には図示されていないようにしてタイマーの中に設定された期間が経過する時、
二者択一として信号ＶＬへの低論理レベルへの切り替えが制御される。信号ＶＬ
が低論理レベルに切り替わる時に、切り替えユニットＡが起動されて回路Ｔの給
電を禁止し、またもはや受信信号が存在しない時に論理Ｌの給電を禁止する。

【００２１】 図３は、プローブ４の回路がスタンバイ状態にありまたフォトダイオードＰＨ
が静止ユニット１０によって伝送される起動信号を受ける時の前記の信号のトレ
ンドを示す。図面を明瞭にするため、信号ＶＡ１と信号ＶＣ１とに関する図３の
最初の２つのグラフのタイムスケールの分割ユニットは他のグラフの分割ユニッ
トより約２桁小である（例えば最初の２つのグラフにおいては、他のグラフにお
ける１／１０秒単位と比較して１ミリ秒が使用される）。この点に関連して、フ
ィルタＦ１のサイズおよびさらに詳しくはその対応の時定数ＲＣ１は、信号ＶＦ
１が数百パルスの信号ＶＣ１の列が経過した後においてのみ比較器Ｃ２のしきい
値ＶＴＨ２に達しこれを越えるように成されていることを理解しなければならな
い。実際に、静止トランシーバユニット１０は非常に高いパルス数（数１０００
の範囲内のパルス数）を有する起動（または非活動化）信号を伝送し、また論理
Ｌは（原則として約１０パルスより少し大きな）その制限された列のみを識別し
なければならない。同一の理由から図３の最初の２つのグラフ、特に信号ＶＡ１
とＶＣ１に関するグラフは割込を有する。

【００２２】 フィルタＦ１と比較器Ｃ２機能は、比較器Ｃ１によって出力された信号ＶＣ１
の平均値またはさらに詳しくはその「デューテイ・サイクル」（すなわち前記信
号が高い論理レベルをとる１サイクル中の期間と全サイクルの期間との比率）が
比較的長い期間間隔において特定値を越えた時にのみ論理Ｌに給電して、フォト
ダイオードＰＨが強さと期間に関して特定の最小限値を越えた信号を受けたこと
をモニタするにある。このようにして論理Ｌによって正確に処理されるには弱す
ぎるパルス光学ノイズまたは起動信号が存在する時にバッテリの給電エネルギー
の不必要な消耗を防止することができる。

【００２３】 蛍光灯、またはプローブ４の近くのその他の電磁波源が事故または予測不能の
赤外線を放出する場合には、このような放射線の強さと期間は論理Ｌを長期間給
電するのに十分であり（すなわちＶＡが高い論理レベルにあるのに十分であり）
、またバッテリ１２のエネルギー消耗の大きな増大を生じることができる。

【００２４】 図４は、フォトダイオードＰ１が論理Ｌによって起動／非活動化信号として認
識しない信号（例えば図４において末端が図示されていないノイズ信号）を受け
る状況において図３に図示の同一の信号のトレンドを示す図である。これらの信
号は先に述べた信号と同一のトレンドを有するが、この場合論理Ｌによって出力
された信号ＶＬは低論理レベルに留まる。図４に図示のようにフォトダイオード
Ｐ１によって受けられた信号の強さが所定値より大である時に、論理Ｌは電力を
受け続けて受信信号の周波数と期間を識別する。その結果として、これらの回路
がスタンバイ状態に留まっている時点においても、バッテリ１２のエネルギーの
消耗が存在する。

【００２５】 図５は本発明の第１実施態様による遠隔トランシーバユニット８の一部を示す
ブロックダイヤグラムである。

【００２６】 その処理セクションＥは、図２に図示の素子のほかに、自動的に感度制御を実
施するため、図示の実施例においてはフィードバック回路の素子、さらに詳しく
は追加的低域フィルタＦ２を含み、このフィルタＦ２の入力が比較器Ｃ１の出力
に接続されるように構成された減衰デバイスと、前記フィルタＦ２の出力に接続
された追加的増幅器、例えば差動増幅器Ａ２と、減衰デバイスを成すエンハンス
メント・モード型の電界効果トランジスタまたはＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導
体電界効果トランジスタ）ＭＦ１とを含む。このトランジスタＭＦ１の「ゲート
」「ソース」および「ドレン」として知られる区域はそれぞれ増幅器Ａ２の出力
およびフォトダイオードＰＨの端末に接続されている。

【００２７】 比較器Ｃ１によって出力された信号ＶＣ１はフィルタＦ２の入力に送られ、こ
のフィルタＦ２は下記においてさらに詳細に説明するように、フィルタＦ１の時
定数（ＲＣ１）より長い時定数ＲＣ２を有する遅延ジェネレータを成す。出力信
号ＶＦ２はＶＴＨ２より低いしきい値ＶＴＨ３と比較され、増幅されて信号、詳
しくは電圧ＶＡ２を生じ、この電圧がトランジスタＭＦ１のゲートに送られる。
電圧ＶＡ２は同様にまたは連続的に、トランジスタＭＦ１の導通と、これに伴っ
て増幅器Ａ１に到達するフォトダイオードＰＨの信号の部分的減衰を制御する。
下記においてさらに明瞭に説明するように、回路のこの部分は、例えば蛍光灯か
らくる起動信号と同等またはこれ以上の強さと継続期間を有するノイズ信号が論
理Ｌの望ましくない長期間の給電を生じることを防止する。

【００２８】 つぎに図５に示す回路の動作を図６、図７および図８について説明するが、こ
れらの図６、７および８は相異なる３状況におけるこれらの信号のトレンドを示
している。図６、図７および図８においても、簡単明瞭にするため、それぞれ信
号ＶＡ１とＶＣ１を示すグラフは割込を有し、また他のグラフと異なるタイムス
ケールを有する。

【００２９】 特定の時点において、フォトダイオードＰＨがまだ前の信号を受けていないが
故にトランジスタＭＦ１が実質的にオフ状態に保持され（すなわち電圧ＶＡ２が
低レベルに保持され）、またこれらの回路がスタンバイ状態にあると仮定する事
により、フォトダイオードＰＨが十分な強さと期間を有する信号を受けるとパル
ス列ＶＣ１を発生し（図６）、このパルス列は最初の部分においては図４のパル
ス列と類似である。

【００３０】 信号ＶＣ１は両方のフィルタＦ１とＦ２に送られ、またフィルタＦ１がフィル
タＦ２より低い時定数を有するが故に、値ＶＦ２がしきい値ＶＴＨ３に達する前
に論理Ｌの給電が許可されるのでパルス列ＶＣ１の周波数と期間のチェックが許
可される。もしフォトダイオードＰＨの受けた信号、従って信号ＶＣ１が起動信
号の周波数および期間（最小限数のパルス）に関する属性を有しなければ、信号
ＶＬが低論理レベルに留まり、光学信号を発生し伝送する回路Ｔがパワーアップ
されない。

【００３１】 信号ＶＦ２が限定された遅延期間Ｔ１（例えば１秒の数１／１０）後にまた他
の非常に短い遅延期間の後にしきい値ＶＴＨ３に達する時、増幅器Ａ２によって
与えられる信号ＶＡ２の電圧レベルは十分に高く、トランジスタＭＦ１が導通を
開始し、これによってソースおよびドレンを通る電圧の減衰を生じる。

【００３２】 従って、トランジスタＭＦ１が導通し始めるやいなや、増幅器Ａ１の入力およ
び出力における信号の振幅が低減される。その結果としてＶＡ１の振幅がしきい
値ＶＴＨ１を越える期間間隔が短くなることの故に、比較器Ｃ１によって出力さ
れる信号ＶＣ１のデューティ・サイクルが低減される。このようにしてフィルタ
Ｆ１の出力電圧ＶＦ１が低下し、しきい値ＶＴＨ３より少し高く（従ってＶＴＨ
２の値より低い）値において安定する。また出力電圧ＶＦ２がこの値において安
定して電圧ＶＡ２を十分に高く保持するので、増幅Ａ１の入力の電圧が適当に減
衰される。電圧ＶＦ１の値が比較器Ｃ２のしきい値ＶＴＨ２の値より低くなる時
、信号ＶＣ２が低論理レベルに切り替えられ、起動信号がその間に識別されてい
なければ、論理Ｌの給電ＶＡが禁止され、ノイズ信号が存続する限り（またはこ
れらの信号が停止する時）禁止状態に留まり、このようにしてバッテリ１２のエ
ネルギーの不必要な消費を防止する。逆に、起動信号がその間に識別されれば、
信号値ＶＬの高レベルへの切り替えによって、完全給電が保証される。

【００３３】 図７は適正な起動信号が図６に示すようなノイズ信号と共にフォトダイオード
ＰＨに送られる時の信号のトレンドを示す。適正な起動信号がフォトダイオード
ＰＨによって受信される時に電圧値ＶＡ２とトランジスタＭＦ１の導通は前記の
パフォーマンスの故に、回路をスタンバイ状態に保持するのに十分である。

【００３４】 ノイズと重なり合いまたノイズよりはるかに大きな強さを有する起動信号が到
達すると、フォトダイオードＰＨによって発生される信号の振幅と増幅された信
号ＶＡ１の振幅との急激な増大を生じる。トランジスタＭＦ１の減衰効果にも関
わらず、比較器Ｃ１によって出力されるパルス列ＶＣ１のデューティ・サイクル
が増大し、フィルタＦ１によって出力される信号ＶＦ１がしきい値ＶＴＨ２を超
え、また信号ＶＣ２が高い論理レベルに切り替えられることによって、論理Ｌの
電力供給と受信信号の周波数および期間属性のチェックを可能とする。フィルタ
Ｆ２によって出力される信号値ＶＦ２も少し増大するが、相異なる時定数ＲＣの
故にはるかにゆっくりと増大し、電圧値ＶＡ２も同様に増大する。図７において
簡単明瞭にするために示されたものと相違し、信号ＶＡ２の変動は信号ＶＦ２の
変動と比較して（増幅器Ａ２の利得に依存して）決定的に大きなエンティティを
有することを注意しよう。電圧値ＶＡ２の増大はトランジスタＭＦ１の作用によ
って、フォトダイオードＰＨの信号のより大きな減衰を生じ、この変動はフィル
タＦ１の出力をＶＴＨ３より少しだけ高い値まで戻らせるのに十分である。しか
しこのようになる前に、信号ＶＣ２が高い論理レベルに留まり、論理Ｌが起動信
号の周波数と期間属性を認識して信号ＶＬのレベルを切り替え、自動的感度制御
の結果としての信号ＶＣ２の低下の後でさえも給電を保持することのできる期間
間隔にわたって給電することを可能とする。フォトダイオードＰＨによって発生
される電圧振幅がまた望ましくないノイズ信号によって発生される場合、例えば
プローブ４と蛍光灯との間の急激な移動によって発生される場合、いずれにせよ
論理Ｌのその後の給電は（図６に図示の場合のように）短期間となることを注意
しなければならない。

【００３５】 さらに図７に図示の信号ＶＦ１のトレンドは、起動信号の終端に続く短期間の
期間間隔において、なおも顕著な減衰の存在する場合、しきい値ＶＴＨ３以下ま
での低減を示し、次にしきい値ＶＴＨ３より少し高い値まで戻り、さらに減衰の
下降（ＶＦ２とＶＡ２の減少）を示すが、これはなおノイズ信号の「ろ過」には
十分であることを注意しよう。

【００３６】 図８は、下記の状況において不活動化信号が静止トランシーバユニット１０に
よって送られる状態を示す。

【００３７】 （１）プローブ４がチェックサイクルを実施していて、従って回路に対して完
全給電が実施される場合（ＶＬは高論理レベルにある）、および （２）フォトダイオードＰＨによって受けられるノイズ信号が前述のパフォー
マンスに従ってこのフォトダイオードＰＨの発生する信号の減衰を生じ、これに
よってパルス列ＶＣ１は論理Ｌに達することを防止され（ＶＣ２が低論理レベル
にある）場合。

【００３８】 特に高い強さを有する新たに入力された信号がノイズに重なって、フォトダイ
オードＰＨによって発生される信号の振幅の急激な増大を生じる。図８に図示の
パフォーマンスは図７に図示の実施例のパフォーマンスと類似であり、また信号
ＶＣ２が高論理レベルに切り替えられて、短期間その状態にとどまり、続いてフ
ォトダイオードＰＨの信号が適当に減衰される。この場合、信号ＶＣ２の切り替
えの効果は論理Ｌの給電を変更する効果ではなく（論理Ｌはすでに信号ＶＬの作
用で給電されている）、論理ＡＮＤ回路Ｇ２−論理Ｌによって新たに入力された
信号の周波数と期間属性をチェックさせるにある。もしこれらのチェックに基づ
いて不活動化信号が識別されれば、信号ＶＬの論理レベルがハイレベルから低レ
ベルに切り替えられるので、減衰効果によって信号ＶＣ２の減少をもたらし、論
理Ｌの給電（また光学信号を発生して伝送する回路Ｔの給電）が禁止される。逆
に信号ＶＣ２が低論理レベルに戻った時に、もし不活動化信号が識別されなかっ
たならばチェックが終了する。

【００３９】 明らかに、ＶＣ２が高論理レベルにある短期間の間に起動信号の周波数と期間
属性を有するノイズ信号が存在する確立はきわめて低い。しかしこのようなあり
そうもない事象が生じたならば、プローブ４の望ましくない起動、すなわちその
回路の望ましくない完全給電が生じるであろう。

【００４０】 同様に（同様に低確率において）、ＶＣ２が高論理レベルにある短期間の間に
不活動化信号の属性を有するノイズ信号を受信する場合、このノイズ信号が認識
されるとチェックサイクルが進行している間にプローブ４の回路に対する給電を
停止して予想可能なネガティブ効果を生じることがありうる。

【００４１】 経験的に、電子リアクタを備えた蛍光灯が適正な起動および不活動化信号の周
波数よりはるかに高い周波数を有するノイズを発生するが、非電子リアクタを有
する蛍光灯から発生されるノイズが前記の適正な信号の周波数に近い周波数を有
することがあった。代表的には、第２の型の蛍光灯の放出するノイズの強さは、
供給電圧が周期的にゼロ値をとる際に、周期的に比較的短い期間（代表的にはミ
リ秒近く）ゼロに近い値をとる。

【００４２】 図９は、図２と図５に図示のフィルタＦ１とこのフィルタＦ１に対して並列に
接続された追加的フィルタユニットＦＡを有する追加的減衰デバイスとを示す。
フィルタＦ１と共にユニットＦＡは相互に協働して「非対称的」フィルタＦ１’
をなし、このＦ１’はプローブ４の望ましくない起動および不活動化の問題を解
決することができる。

【００４３】 フィルタＦ１’は２つの低域フィルタを含み、その一方（Ｆ１）は抵抗ＲＥＳ
１およびコンデンサＣＯＮ１からなり、他方のフィルタは抵抗ＲＥＳ２とコンデ
ンサＣＯＮ２からなる。さらにユニットＦＡは、その入力に加えられた信号をし
きい値ＶＴＨ４と比較する比較器Ｃ３およびダイオードＤ１からなり、ダイオー
ドは説明の簡単のため、アイデアルなものと見なされる。素子ＲＥＳ２とＣＯＮ
２とからなるフィルタはフィルタＦ１よりも低い時定数を有する。

【００４４】 適当な強さと無視可能な割込を有する信号を受けたとき、ＲＥＳ２とＣＯＮ２
とからなるフィルタによって出力される信号はＦ１によって出力される信号より
も急速に増大して、しきい値ＶＴＨ４を越えて比較器Ｃ３の出力を高論理レベル
に切り替える。このようにしてダイオードＤ１がオフに成される。この場合、フ
ィルタＦ１’は実質的にフィルタＦ１と同様に作動し、言い換えれば図２と図５
について述べたように作動する。逆にもし受信した信号が顕著な割込を有すれば
、各割込ごとに比較器Ｃ３の入力の電圧値がＶＴＨ４の値以下に落ち、比較器３
の出力を低論理レベルまで切り替える。このようにしてダイオードＤ１は周期的
に導通し、コンデンサＣＯＮ１の周期的放電を生じる。その結果、信号ＶＦ１は
しきい値ＶＴＨ２に到達することなく、論理Ｌの給電が許可されず、また／ある
いは信号ＶＣ１が論理Ｌに達しない。従って図２または図５の回路のような回路
の中に図９のフィルタＦ１’を使用すれば、非電子リアクタを有する蛍光灯によ
って発生されるような顕著な割込を伴うノイズ信号を防止して、論理Ｌの均等な
一時的給電を可能にし、または信号周波数のチェックを均等に一時的に可能とす
る。前述のように、これらのノイズ信号は、蛍光灯によって放出されるノイズの
中でも、起動および不活動化信号の属性に近づく確率が（絶対的には非常に低い
が）比較的高い周波数および規則性属性を有するノイズであることを認識しなけ
ればならない。従ってフィルタＦ１’を使用する場合と同様に、論理Ｌの給電は
一定の限られた期間許可されず、またはもしデバイスが転送段階にあるまらば、
信号周波数のチェックが一定の限られた期間許可されず、望ましくない起動／不
活動化のリスクは実質的に存在しない。明かに、図５の構造によって可能とされ
た自動的感度制御に組合わせてフィルタＦ１’が存在すれば、（起動／不活動化
と同程度の）低周波数においても、（電子リアクタを有する蛍光灯によって放出
されるような）高周波数においても、同時的にノイズに対する防護を成し、後者
の場合には、散発的な非常に短い期間（代表的には１／２秒以下）、望ましくな
い論理Ｌの給電を生じるが、これはバッテリ１２のエネルギー消費の観点からは
実質的に無視可能である。

【００４５】 図１０は本発明の他の実施態様による遠隔トランシーバユニット８の部分的概
略ダイヤグラムである。

【００４６】 この回路は、図５と図９について説明された部品のほかに、プローブ４の状態
を視認チェックしてノイズの存在を表示するＬＥＤ ＬＤと、接続部ＳＣとを含
み、この接続部は下記を含む。すなわち、プログラミングユニットＤＳ、例えば
２つのセレクター、さらに詳しくはスイッチＳＷ１とＳＷ２とを有する手動スイ
ッチ（または「ディップ・スイッチ」）と、３抵抗ＲＥＳ３，ＲＥＳ４，ＲＥＳ
５と、入力における信号をしきい値ＶＴＨと比較する比較器Ｃ４と、電界効果ト
ランジスタＭＦ２。さらに図１０は検出デバイス１３（すなわち、マイクロスイ
ッチ）と、接続部ＳＣに対する対応のコネクタとを示す。

【００４７】 スイッチＳＷ３が開いていて（このスイッチは例えば手動で作動される）また
デバイスが伝送している時、ＬＥＤ ＬＤをオンにすれば、フィーラ６と部品１
との接触の結果、アーム７の曲げがモニタされる。実際にアーム７が曲げられな
い時（フィーラ６と部品１との間に接触がない時）、マイクロスイッチ１３が閉
じられる。この状態において、比較器Ｃ４の非反転入力における信号は低く、従
ってトランジスタＭＦ２はオフに保持されまたＬＥＤ ＬＤはオフにある。

【００４８】 逆にアーム７が曲げられる時、マイクロスイッチ１３が開いており、従って比
較器Ｃ４の非反転入力においては、しきい値ＶＴＨ５を超える信号が存在し、ト
ランジスタＭＦ２を導通させる。この場合、ＬＥＤ ＬＤの両端における電圧は
そのオン転換を生じて、フィーラ６と部品１の表面との間の接触が生じたことを
表示する。また比較器Ｃ２の出力電圧が論理Ｌに送られ、この論理Ｌが接触の生
じたことを検知し、従って回路Ｔをドライブして光学信号を発生し伝送する。

【００４９】 スイッチＳＷ２が閉じされていれば、論理に給電される時（信号ＶＡが高論理
レベルにある時）、マイクロスイッチ１３の状態がどのようであれ、トランジス
タＭＦ２が導通しまたＬＥＤ ＬＤがオンとなる。プローブが工作機械上に装着
される特定の位置において遠隔トランシーバ８がノイズを受けるかいなかをＬＥ
Ｄ ＬＤを介して視認的にチェックすることができるようにする目的から、工作
機械２上にプローブ４を組立て設定する段階においてスイッチＳＷ２をオフに切
り替えることができる。実際にこの段階において、ＬＥＤ ＬＤのオン転換によ
って識別することのできる論理Ｌに対する給電（信号ＶＡが高論理レベルにある
こと）の唯一の原因はノイズである。このような事象において、スイッチＳ１が
オフに成され（これは手動で成される）、これによって増幅器Ａ２および追加的
フィルタユニットに対して信号が送られて、対応の自動的感度制御機能と「非対
称」ろ過機能とを許可する。ノイズ信号の開始から一定期間が経過した後に、信
号ＶＡの低論理レベルへの切り替えの結果として、ＬＥＤ ＬＤのオフ変換は回
路がノイズに対する効果的防護を成したことを視覚的にモニタする。

【００５０】 設定段階が終了した時、スイッチＳＷ２が開かれるので、ＬＥＤ ＬＤはプロ
ーブ４のアーム７の状態を視覚的にモニタしつづけることができる。スイッチＳ
Ｗ１は、設定段階において成された検出に基づいて、論理Ｌの給電期間を制限し
またバッテリ１２の望ましくない消耗を節約しまた望ましくない始動および不活
動化のリスクを最小限に成すために、自動的感度制御機能と「非対称」ろ過機能
を許可することが望ましいかいなかに依存して、オフまたはオンに切り替えるこ
とができる。

【００５１】 従って、遠隔トランシーバユニット８の前記の各実施態様は、特に簡単効率的
に、例えば蛍光灯によって発生されるノイズ信号による望ましくないバッテリ１
２のエネルギーの望ましくない消耗を実質的に無視可能な程度となし、またこれ
らのノイズ信号がプローブ４の事故的な起動または不活動化の原因となる確率を
実際上ゼロまで低減させることができる。

【００５２】 明からかに、前記のユニット８の成分は前記の説明のみに限定されるものでな
く、その趣旨の範囲内において任意に変更実施できる。またこれは付図に示した
その他のユニットおよび部品、例えば検出デバイス１３についても同様であって
、この検出デバイスは公知の型のスイッチまたはトランスデューサを含むことの
できるのは明かである。

【００５３】 また例えば論理によって識別される起動信号および不活動化信号の属性に関し
て前述と相違する他のアスペクトを含むシステムも本発明の主旨の範囲内にある
。これらの属性は、必ずしも信号の周波数および／または期間（パルス数）によ
って拘束されない信号の特定のコーディングを含む。

【００５４】 さらに、付図と対応の説明は赤外線信号のトランシーバシステムに関するもの
であるが、信号を他の周波数、例えば無線周波数レインジで伝送するシステムに
も、実質的な変更を加えることなく適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 機械部品の線形寸法を検出するチェックプローブを搭載された工作機械の概略
図

【図２】 公知の符号化光学放射線のトランスデューサユニットの一部のブロックを含む
ダイヤグラム

【図３】 図２のトランシーバユニットにおいてプローブ起動信号またはノイズ信号の到
着時に発生される一部の信号のトレンドを示すグラフ

【図４】 図２のトランシーバユニットにおいてプローブ起動信号またはノイズ信号の到
着時に発生される一部の信号のトレンドを示すグラフ

【図５】 本発明の第１実施態様による、符号化光学ロッドのトランシーバユニットの一
部のブロックを示すダイヤグラム

【図６】 図５のトランシーバユニットにおいてノイズ信号、起動信号または不活動化信
号の到着時に発生される一部の信号のトレンドを示すグラフ

【図７】 図５のトランシーバユニットにおいてノイズ信号、起動信号または不活動化信
号の到着時に発生される一部の信号のトレンドを示すグラフ

【図８】 図５のトランシーバユニットにおいてノイズ信号、起動信号または不活動化信
号の到着時に発生される一部の信号のトレンドを示すグラフ

【図９】 本発明の他の実施態様による、図５のトランシーバユニットの部品の回路図

【図１０】 本発明のさらに他の実施態様による符号化光学放射線のトランシーバユニット
の部分的概略回路図

【符号の説明】

１ 工作物 ２ マシニング・センタ・スライダ ３ 数値制御装置 ４ プローブ ６ フィーラ ７ アーム ８ 遠隔トランシーバユニット １０ 静止トランシーバユニット １１ インタフェース １２ 電力供給デバイス（バッテリ） １３ 検出デバイス（マイクロスイッチ） Ｅ 処理セクション ＰＨ 受信デバイス（フォトダイオード） ＶＣ２ 許可信号 Ａ 切り替えユニット Ｌ、Ｔ 追加的セクション Ｆ２，Ａ２，ＭＦ１，ＦＡ 減衰デバイス（フィードバック回路） ｔ１ 遅延期間 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 比較器 Ａ２，Ａ２ 増幅器 Ｆ１，Ｆ１’ 低域フィルタ ＭＦ１ 減衰ユニット ＬＤ ＬＥＤ ＳＣ 連結セクション Ａ２，ＦＡ 減衰デバイス

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 −検出デバイス（１３）を備えたチェックプローブ（４）と、 −前記チェックプローブに接続された電力供給デバイス（１２）と、 −前記プローブ（４）と一体を成し、前記検出デバイス（１３）と前記電力供
   給デバイス（１２）とに接続されてプローブ（４）の状態を表示する信号を無線
   伝送するように成された遠隔トランシーバユニット（８）と、 −前記遠隔トランシーバユニット（８）に対して起動信号を無線伝送するため
   の静止トランシーバユニット（１０）とを含み、ここに、 前記遠隔トランシーバユニット（８）は、無線伝送された信号を受信するため
   の受信デバイス（ＰＨ）と、前記受信デバイス（ＰＨ）と前記電力供給デバイス
   （１２）とに接続され許可信号（ＶＣ２）を発生するように成された処理セクシ
   ョン（Ｅ）と、前記処理セクション（Ｅ）と前記電力供給デバイス（１２）とに
   接続された切り替えユニット（Ａ）と、前記切り替えユニット（Ａ）に接続され
   た追加的セクション（Ｌ、Ｔ）とを含み、前記切り替えユニット（Ａ）は前記許
   可信号（ＶＣ２）を受けてこの信号に基づいて前記追加的セクション（Ｌ、Ｔ）
   の少なくとも一部の電力供給デバイスを制御するように成された工作物（１）の
   線形寸法を検出するシステムにおいて、 前記処理セクション（Ｅ）は、前記受信デバイス（ＰＨ）が無線受信した信号
   の属性に基づいて許可信号（ＶＣ２）の発生を禁止するための減衰デバイス（Ｆ
   ２，Ａ２，ＭＦ１，ＦＡ）を含むことを特徴とする工作物（１）の線形寸法を検
   出するシステム。
2. 【請求項２】 前記減衰デバイスは、前記受信デバイス（ＰＨ）によって無線受信された信号
   の属性が変化するに従って前記許可信号（ＶＣ２）の発生を許可し、また前記属
   性に基づく所定の遅延期間（ｔ１）の経過後に前記許可信号（ＶＣ２）の発生を
   禁止するための少なくとも１つの遅延ジェネレータ（Ｆ２）を含むことを特徴と
   する請求項１に記載のシステム。
3. 【請求項３】 前記処理セクション（Ｅ）は増幅された信号（ＶＡ１）を発生するために前記
   受信デバイス（ＰＨ）に接続された少なくとも１つの増幅器（Ａ１）を含み、ま
   た前記減衰デバイスは増幅された信号（ＶＡ１）の強さを減衰させるためのフィ
   ードバック回路の素子（Ｆ２，Ａ２、ＭＦ１）を含むことを特徴とする請求項１
   または１のいずれかに記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記受信デバイス（ＰＨ）は前記増幅器（Ａ１）に周期的信号を伝送するよう
   に成され、前記フィードバック回路（Ｆ２，Ａ２、ＭＦ１）が増幅器（Ａ１）の
   入力に接続されて、増幅された信号（ＶＡ１）の振幅に基づいて前記周期的信号
   の振幅を低減させることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記遠隔トランシーバユニット（８）の前記追加的セクションは論理処理ユニ
   ット（Ｌ）を含み、前記切り替えユニット（Ａ）が前記論理処理ユニット（Ｌ）
   に接続されて、前記電力供給デバイス（１２）を前記論理処理ユニット（Ｌ）に
   接続することを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記トランシーバユニット（８）は許可デバイス（Ｇ２）を含み、前記許可デ
   バイスは処理セクション（Ｅ）と前記論理処理ユニット（Ｌ）とに接続されて前
   記許可信号（ＶＣ２）を受け、前記受信デバイス（ＰＨ）によって無線受信され
   た信号の属性に一致する属性を有する処理された信号（ＶＣ１）の論理処理ユニ
   ット（Ｌ）への伝送を可能とすることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 【請求項７】 前記の処理された信号（ＶＣ１）の前記属性が周波数と期間とを含むことを特
   徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 【請求項８】 前記処理セクション（Ｅ）が、前記少なくとも１つの増幅器（Ａ１）に接続さ
   れて前記処理された信号（ＶＣ１）を発生するように成された第１比較器（Ｃ１
   ）と、前記第１比較器（Ｃ１）に接続された少なくとも１つの低域フィルタ（Ｆ
   １；Ｆ１’）と、前記少なくとも１つの低域フィルタ（Ｆ１；Ｆ１’）に接続さ
   れ前記許可信号（ＶＣ２）を発生するように成された第２比較器（Ｃ２）とを含
   み、前記フィードバック回路は前記第１比較器Ｃ１）に接続された追加的低域フ
   ィルタ（Ｆ２）と、前記追加的低域フィルタ（Ｆ２）に接続された追加的増幅器
   （Ａ２）と、前記追加的増幅器（Ａ２）の出力と前記少なくとも１つの増幅器（
   Ａ１）の入力とに接続された減衰ユニット（ＭＦ１）とを含むことを特徴とする
   請求項７に記載のシステム。
9. 【請求項９】 前記減衰ユニットは電界効果トランジスタ（ＭＦ１）を含むことを特徴とする
   請求項８に記載のシステム。
10. 【請求項１０】 前記処理セクション（Ｅ）は前記少なくとも１つの増幅器（Ａ１）に接続され
    て前記処理された信号（ＶＣ１）を発生するように成された第１比較器（Ｃ１）
    と、前記第１比較器（Ｃ１）に接続された少なくとも１つの低域フィルタ（Ｆ１
    ）と、前記少なくとも１つの低域フィルタ（Ｆ１）から信号（ＶＦ１）を受けて
    前記許可信号（ＶＣ２）を発生するように成された第２比較器（Ｃ２）とを含み
    、前記減衰デバイスは追加的ろ過ユニット（ＦＡ）を含み、前記追加的ろ過ユニ
    ットは前記第１比較器（Ｃ１）と前記第２比較器（Ｃ２）との間において前記少
    なくとも１つのフィルタ（Ｆ１）に対して並列に接続されて、前記処理された信
    号（ＶＣ１）中の割込を検出するために前記第２比較器（Ｃ２）によって受信さ
    れる信号（ＶＦ１）を変更するように成されたことを特徴とする請求項３乃至７
    のいずれかに記載のシステム。
11. 【請求項１１】 前記静止トランシーバユニット（１０）と前記遠隔トランシーバユニット（８
    ）は光学放射線を伝送しまた受信するように成されたことを特徴とする請求項１
    乃至１０のいずれかに記載のシステム。
12. 【請求項１２】 前記静止トランシーバユニット（１０）と前記遠隔トランシーバユニット（８
    ）は赤外線レインジ中の光学放射線を伝送しまた受信するように成されたことを
    特徴とする請求項１１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 前記受信デバイスは赤外線放射線を受けて対応の交番信号を発生するように成
    された少なくとも１つのフォトダイオード（ＰＨ）を含み、また前記遠隔トラン
    シーバユニット（８）の処理セクション（Ｅ）は前記の交番信号を処理して許可
    信号（ＶＣ２）を発生することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記遠隔トランシーバユニット（８）はＬＥＤ（ＬＤ）と、前記ＬＥＤ（ＬＤ
    ）、前記切り替えユニット（Ａ）および前記検出デバイス（１３）の間の連結セ
    クション（ＳＣ）とを含み、前記連結セクション（ＳＣ）は少なくとも１つのス
    イッチ（ＳＷ２）を備えたプログラミングユニット（ＤＳ）を含み、前記ＬＥＤ
    （ＬＤ）は前記プローブ（４）の状態の変動または前記プローブ（４）の給電状
    態の変動を可視的にまた二者択一的に表示するように成されたことを特徴とする
    請求項１乃至１３のいずれかに記載のシステム。
15. 【請求項１５】 前記プログラミングユニット（ＤＳ）は手動型であって、少なくとも１つの追
    加的スイッチ（ＳＷ１）を含み、この追加的スイッチは切り替えユニット（Ａ）
    および減衰デバイス（Ａ２，ＦＡ）に接続されて前記減衰デバイス（Ａ２，ＦＡ
    ）を許可しまたは禁止することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。