JPH0792266A - Photoelectric control device and automatic setting method for optimal gain thereof - Google Patents
Photoelectric control device and automatic setting method for optimal gain thereofInfo
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- JPH0792266A JPH0792266A JP33858493A JP33858493A JPH0792266A JP H0792266 A JPH0792266 A JP H0792266A JP 33858493 A JP33858493 A JP 33858493A JP 33858493 A JP33858493 A JP 33858493A JP H0792266 A JPH0792266 A JP H0792266A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光電子検出器に関す
るものであり、特に、時間的に区切って光パルスを出射
し、その戻りパルスを同期検出する光電子制御ユニット
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectron detector, and more particularly, it relates to a photoelectron control unit which emits a light pulse at time intervals and synchronously detects the return pulse.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光電子制御ユニットは、複数の型
の範囲内で製造されてきており、各型のそれぞれが特定
種類の適用環境に適したものであった。さらに、光電子
制御ユニットは、動作時の最新の設定や状態についての
有用な情報を十分に操作者に提供するようには設計され
ていなかった。その結果、光電子制御ユニットは異なる
種類の適用環境で用いられるための柔軟性を有しておら
ず、また、適用分類に応じた情報、例えば、操作者がそ
のユニットを位置決めするために使う情報を十分に多く
提供することができなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, optoelectronic control units have been manufactured within a plurality of molds, and each of the molds was suitable for a specific type of application environment. Moreover, optoelectronic control units have not been designed to provide the operator with sufficient useful information about the latest settings and conditions during operation. As a result, the optoelectronic control unit does not have the flexibility to be used in different types of application environments, and it also provides information according to the application classification, such as the information that the operator uses to position the unit. We couldn't provide enough.
【0003】ある光電子制御ユニットが、マイクロプロ
セッサ制御の下で動作するにもかかわず、これらのユニ
ットは、特にユーザーフレンドリイであるとか、異なる
適用分類に適した広範囲の動作設定を操作者に与えると
いうような設計がされていなかった。Despite some optoelectronic control units operating under microprocessor control, these units provide the operator with a wide range of operating settings that are particularly user-friendly and suitable for different application classes. It was not designed like that.
【0004】さらに、多くの光電子制御ユニットは、光
電子制御ユニット自身のパルス繰り返し速度と同じ周波
数で発生する電気的または光学的なノイズに起因する誤
った信号を提供しやすい。このようなノイズは、近くに
ある他の光電子制御ユニットに起因することもあるし、
同等の動作周波数を有する他の機械に単に起因すること
もある。にもかかわらず、ノイズがパルス繰り返し速度
の周波数であるときに、従来のパルス計数および同期検
出技術はこのノイズ問題を排除することができなかっ
た。Moreover, many optoelectronic control units are prone to providing false signals due to electrical or optical noise occurring at the same frequency as the pulse repetition rate of the optoelectronic control unit itself. Such noise may be due to other optoelectronic control units in the vicinity,
It may simply be due to other machines with comparable operating frequencies. Nevertheless, when the noise is at the frequency of the pulse repetition rate, conventional pulse counting and sync detection techniques could not eliminate this noise problem.
【0005】さらに付け加えると、多くの従来光電子制
御ユニットは、動作余裕の正確な計測をすることができ
ず、また、全体動作の安定性を示す信頼性表示をしてい
なかった。一般に、ほとんどの光電子制御ユニットが動
作する狭い電圧範囲のために、また、そのような電圧範
囲を越えたときに生ずる増幅飽和の問題のために、動作
余裕を決定することが困難であった。つまり、光電子制
御ユニットが自己の動作余裕を広範囲に亘って正確に決
定できるような満足できるシステムは開発されていなか
った。In addition, many conventional optoelectronic control units cannot accurately measure the operating margin, and do not display the reliability display indicating the stability of the entire operation. In general, it has been difficult to determine operating margins due to the narrow voltage range over which most optoelectronic control units operate, and due to amplification saturation problems that occur when such voltage ranges are exceeded. In other words, no satisfactory system has been developed so that the optoelectronic control unit can accurately determine its own operating margin over a wide range.
【0006】さらに、動作余裕の計測ができたとして
も、光電子制御ユニットの動作安定性を決定することは
困難であった。光電子制御ユニットは、動作余裕を満足
する水準であるにも関わらず動作安定性を下げ得る動作
環境における高いノイズレベルによって影響されること
がある。Further, even if the operation margin can be measured, it is difficult to determine the operation stability of the optoelectronic control unit. The optoelectronic control unit may be affected by high noise levels in the operating environment that may reduce operational stability despite being at the level of operating margin.
【0007】[0007]
【および発明が解決しようとする課題】そこで、本発明
の目的は、ユーザーフレンドリな操作者インターフェー
スを有する光電子制御ユニットを提供することにある。
ここに、ユーザーフレンドリな操作者インターフェース
とは、光電子制御ユニットが多数の異なる利用形態に適
用できるように、使いやすく、かつ、理解しやすい方法
で動作設定を広い範囲に亘って操作者が制御できること
をいう。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an optoelectronic control unit having a user friendly operator interface.
Here, the user-friendly operator interface means that the operator can control the operation settings over a wide range in an easy-to-use and easy-to-understand manner so that the optoelectronic control unit can be applied to many different usage patterns. Say.
【0008】本発明の他の目的は、光電子制御ユニット
自身の繰り返し速度と同じ周波数で発生する電気的ノイ
ズおよび光学的ノイズに強い標的捕捉システムを備えた
光電子制御ユニットを提供することである。Another object of the present invention is to provide an optoelectronic control unit with a target capture system that is resistant to electrical and optical noise generated at the same frequency as the repetition rate of the optoelectronic control unit itself.
【0009】本発明のさらに別の目的は、動作余裕とノ
イズに関する機能として、信号レベルの広い範囲に亘っ
て自己の動作余裕を正確に計測でき、その動作安定性に
ついて信頼できる表示ができる光電子制御ユニットを提
供することにある。Still another object of the present invention is, as a function relating to the operating margin and noise, an optoelectronic control capable of accurately measuring its own operating margin over a wide range of signal levels and providing a reliable display of its operational stability. To provide a unit.
【0010】本発明のさらに他の目的は、パルス繰り返
し速度および動作範囲がユーザーフレンドリな操作者イ
ンターフェースの利用を介して操作者によって選択でき
る光電子制御ユニットを提供することにある。Yet another object of the present invention is to provide an optoelectronic control unit in which the pulse repetition rate and operating range can be selected by the operator through the use of a user friendly operator interface.
【0011】本発明のさらに他の目的は、操作に柔軟性
があり、操作者に有用な情報をフィードバックし、動作
に関するその他の信頼性を有し、そして、合理的な費用
で製造できる光電子制御ユニットを提供することにあ
る。Still another object of the present invention is an optoelectronic control which is flexible in operation, feeds back useful information to the operator, has other reliability regarding operation, and can be manufactured at a reasonable cost. To provide a unit.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、時
間的に区切って光パルスを出力し、戻りパルスを同期検
出するのに適した光電子制御ユニットで構成される。こ
の光電子制御ユニットは、動作余裕を決定するための可
変利得部と、ユニットの電子システム全体を操作者が制
御できようにするための多重機能を持つ操作者インター
フェースと、周波数をもつ背景障害があるにもかかわら
ず標的物を高い信頼性で捕らえるための特別なパルスタ
イミングの特徴を有する標的捕捉システムと、動作余裕
およびノイズの働きについての動作安定性を表示するシ
ステムとを含む特別なシステム構成を備えている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises an optoelectronic control unit suitable for outputting a light pulse at time intervals and synchronously detecting a return pulse. This optoelectronic control unit has a variable gain part to determine the operating margin, an operator interface with multiple functions to allow the operator to control the entire electronic system of the unit, and a background obstacle with frequency. Nevertheless, a special system configuration including a target capture system with special pulse timing features for reliable target capture and a system that displays operational stability in terms of operational margin and noise activity is provided. I have it.
【0013】このシステム構成は、システムの光検出器
からの出力をそれぞれが取り込んで増幅する2つの信号
経路を含み、両方の信号経路上の信号レベルを共通基準
レベルと別々に比較するための比較器を含む。しかし、
第2信号経路は、この信号経路上の利得を調整できる可
変利得部を含み、この調整によって、異なる値の中のい
くつかの値をとることができる。動作余裕は、第2信号
経路上の利得をこの経路上に搭載された比較器が状態を
切り替えるまで調整すること、および、この調整時の利
得値を動作中の第1信号経路の利得値と比較することに
より決定される。好適な実施例においては、可変利得部
が光検出器から2つの信号経路に導かれた単一の経路上
に搭載されている。これは、主利得値を低下または抑制
して、決定される動作余裕の範囲を増大させるためであ
る。さらに、この好適な実施例は、背景状況および標的
状況の下での動作余裕の計測を利用して最適な動作を行
わせるためのシステム感度を自動的に設定するためのシ
ステムを含んでいる。This system configuration includes two signal paths, each of which captures and amplifies the output from the photodetectors of the system, a comparison for separately comparing signal levels on both signal paths with a common reference level. Including vessels. But,
The second signal path includes a variable gain section capable of adjusting a gain on the signal path, and the adjustment can take several values among different values. The operating margin is to adjust the gain on the second signal path until the comparator mounted on this path switches the state, and the gain value at the time of adjustment is set to the gain value of the operating first signal path. Determined by comparing. In the preferred embodiment, the variable gain section is mounted on a single path leading from the photodetector to two signal paths. This is to reduce or suppress the main gain value and increase the range of the determined operation margin. In addition, the preferred embodiment includes a system for automatically setting system sensitivity for optimal motion utilizing motion margin measurements under background and target conditions.
【0014】操作者インターフェースは、複数の表示ア
イコンを含んでおり、それぞれは、1または2以上の制
御機能に関連している。これらのアイコンは、制御機能
の選択と動作に関連して表示される。このインターフェ
ースは、アイコンに関連する数値を表示するため、およ
び、制御パラメータの選択を支援するための数値表示手
段も含んでいる。さらに、好適な実施例においては、こ
の数値表示手段は、動作余裕の表示のためにも動作す
る。この動作余裕は、この光電子制御ユニットの機械的
な位置決めを助けるものとして表示される。さらに、操
作者インターフェースは、光パルス繰り返し速度の一つ
を利用者が選択できるようになっており、これによっ
て、動作環境の要求に応じたユニットの速度、逆にいえ
ば検出範囲を自動的に調整できる。The operator interface includes a plurality of display icons, each associated with one or more control functions. These icons are displayed in connection with the selection and operation of control functions. The interface also includes a numerical display means for displaying the numerical value associated with the icon and for assisting in the selection of control parameters. Further, in the preferred embodiment, this numerical value display means also operates to display the operating margin. This operational margin is displayed as an aid to the mechanical positioning of the optoelectronic control unit. In addition, the operator interface allows the user to select one of the optical pulse repetition rates, which allows the speed of the unit, or conversely the detection range, to be automatically adjusted according to the requirements of the operating environment. Can be adjusted.
【0015】背景雑音問題の克服を助けるために、標的
捕捉過程中で出力される光パルスは、疑似ランダムジッ
タ要素に従わなければならない。このようなジッタ要素
は、選択された光パルス間での光パルス間時間を変化さ
せる。パルス間の時間を変化させることにより、正規の
パルス繰り返し速度の周波数上の電気的および光学的ノ
イズに対して免疫が与えられる。ジッタ技術は、連続パ
ルスの受信の異なるパターンが標的検出の判断基準を確
立する場合において、様々なアルゴリズムに対して適用
される。例えば、標的の存在を表示するために、4つの
連続する戻りパルスを受信すべきであるとすると、最初
の戻りパルスが検出された後、送信される次の(すなわ
ち、第2、第3および第4の)光パルスは、疑似ランダ
ム型要素によって遅延される。これは、同期検出過程に
従って正規のパルス繰り返し速度周波数で発生するノイ
ズを避けるためである。To help overcome the background noise problem, the light pulses output during the target capture process must follow a pseudo-random jitter element. Such a jitter factor changes the inter-optical pulse time between selected optical pulses. Varying the time between pulses immunizes against electrical and optical noise on the frequency of the normal pulse repetition rate. Jitter techniques are applied to various algorithms in which different patterns of reception of successive pulses establish the criteria for target detection. For example, if four consecutive return pulses should be received to indicate the presence of a target, the next (ie, second, third and third) transmitted after the first return pulse is detected. The (fourth) light pulse is delayed by the pseudo-random type element. This is to avoid noise generated at the regular pulse repetition rate frequency in accordance with the synchronization detection process.
【0016】この光電子制御ユニットの動作安定性は、
光電動作余裕の測定と背景雑音の測定によって決定さ
れ、これらの量の関数として動作安定指数を発生する。
好適な実施例においては、動作余裕は2重経路システム
構造を用いて生成されるものであり、ノイズは、パルス
間期間で発生したノイズパルスを計数することにより測
定される。安定指数は、動作余裕と背景雑音のファジィ
論理要素関数に従って決定され、光電動作余裕と背景雑
音に対する安定性に関連するファジィ論理規則に従って
決定される。このファジィ論理技術は、動作安定指数を
経験上の事実を反映させ得るものであり、これにより、
現実の世界での経験に対応した安定状態の望ましい表示
を提供することができる。The operational stability of this optoelectronic control unit is
Determined by optoelectronic operational margin measurements and background noise measurements, the operational stability index is generated as a function of these quantities.
In the preferred embodiment, the operating margin is generated using a dual path system structure, and noise is measured by counting the noise pulses generated during the interpulse period. The stability index is determined according to a fuzzy logic element function of operation margin and background noise, and is determined according to a fuzzy logic rule relating to photoelectric operation margin and stability against background noise. This fuzzy logic technique allows the operational stability index to reflect empirical facts.
A desirable indication of steady state can be provided that corresponds to experience in the real world.
【0017】[0017]
【実施例】図1を参照する。同図において、光電子制御
ユニット10は、電気要素および光学要素と、光出力を
導くと共に、光入力を集光するための1組のレンズ1
4,16とを搭載する筐体12を有するものとして示さ
れている。光電子制御ユニット10は、情報表示手段2
2と入力キーパッド24を有する操作者インターフェー
スパネル20も含んでいる。EXAMPLE Referring to FIG. In the figure, an optoelectronic control unit 10 includes an electric element and an optical element, and a set of lenses 1 for guiding an optical output and collecting an optical input.
It is shown as having a housing 12 on which 4, 16 are mounted. The optoelectronic control unit 10 includes the information display means 2
2 also includes an operator interface panel 20 having an input keypad 24.
【0018】図2を参照する。光電子制御ユニット10
は、レンズ14から出力され鏡18に至る光パルスの光
ビーム30を送信するための構造を有している。鏡18
は、ユニット10の電子要素によって反射光パルスの同
期検出を行うために、反射光パルスの光ビーム32をレ
ンズ16に向ける。光ビーム30および32は、光電子
制御ユニット10と鏡18との間の光経路を明確に定義
する。検出されるべき標的物34は、光電子制御ユニッ
ト10と鏡18の間を通過したとき、この光経路は遮断
され、光電子制御ユニット10は、標的物24の存在を
検知して、標的物の存在を示す出力信号を生成する。し
かし、光電子制御ユニット10はさまざまな形式で動作
し得ることを理解すべきである。ここに、様々な形式と
は、上述したような後方への反射を検出する場合の他
に、たとえば、検出すべき標的物で反射された光の「透
過光」検出や「近接散乱」検知などがある。Referring to FIG. Optoelectronic control unit 10
Has a structure for transmitting a light beam 30 of a light pulse output from the lens 14 and reaching the mirror 18. Mirror 18
Directs a light beam 32 of reflected light pulses onto lens 16 for synchronous detection of reflected light pulses by the electronic components of unit 10. The light beams 30 and 32 clearly define the light path between the optoelectronic control unit 10 and the mirror 18. When the target 34 to be detected passes between the optoelectronic control unit 10 and the mirror 18, this light path is blocked, and the optoelectronic control unit 10 detects the presence of the target 24 and detects the presence of the target. Is generated. However, it should be understood that the optoelectronic control unit 10 can operate in a variety of forms. Here, various formats include, in addition to the case of detecting the backward reflection as described above, for example, “transmitted light” detection or “close proximity scattering” detection of light reflected by a target to be detected. There is.
【0019】図3には、操作者インターフェースパネル
20が示されている。操作者インターフェースパネル2
0は、3桁の数値表示手段40と12種類の表示アイコ
ン41〜52で特徴付けられる透過反射型TNFT液晶
表示手段22を含んでいる。表示アイコン41〜52
は、制御情報を表示するための視覚的なインターフェー
スを提供するものである。表示手段22は、背後からの
照明をするための発光ダイオード(LED)を含む。キ
ーパッド24は、それぞれ、アップ、ダウンおよび入力
に対応する3つの別々の入力キー24a,24b,24
cを含む。表示手段26は、別々の3つのLED26
a,26b,26cを含む。LED26aは、電源が光
電子制御ユニット10に与えられたときに表示され、L
ED26bは、光電子制御ユニット10が出力信号を発
生しているときに表示され、26cは、光電子制御ユニ
ット10の光電子安定指数(詳しくは、図14と共に後
に説明する)が固定しきい値よりも大きいときに表示さ
れる。アイコン41〜52は、キー24a〜24cに関
連して動作し、これにより操作者は、光電子制御ユニッ
ト10に付随する多くの異なる制御オプションを予め選
択することができる。アイコン41〜52とそれらに関
連する動作機能およびメニュー分類は、表1のアイコン
表示一覧表に示されている。An operator interface panel 20 is shown in FIG. Operator interface panel 2
The numeral 0 includes a transflective TNFT liquid crystal display means 22 characterized by a three-digit numerical value display means 40 and twelve kinds of display icons 41 to 52. Display icons 41 to 52
Provides a visual interface for displaying control information. The display means 22 includes a light emitting diode (LED) for illuminating from behind. The keypad 24 includes three separate input keys 24a, 24b, 24 for up, down and input, respectively.
Including c. The display means 26 includes three separate LEDs 26.
a, 26b, 26c are included. The LED 26a is displayed when power is applied to the optoelectronic control unit 10,
The ED 26b is displayed when the optoelectronic control unit 10 is producing an output signal, and the ED 26b is that the optoelectronic stability index of the optoelectronic control unit 10 (detailed later with FIG. 14) is greater than a fixed threshold value. Sometimes displayed. The icons 41-52 operate in conjunction with the keys 24a-24c, which allow the operator to preselect many different control options associated with the optoelectronic control unit 10. The icons 41 to 52 and their associated operation functions and menu classifications are shown in the icon display list in Table 1.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】実行モードおよびプログラムモード中に視
覚表示を行う際のアイコン41〜52とそれらに関連す
る動作は表2のアイコン動作一覧表に表示されている。The icons 41 to 52 and the operations associated with them during visual display during the execution mode and the program mode are shown in the icon operation list of Table 2.
【0022】[0022]
【表2】 [Table 2]
【0023】光電子制御ユニット10が「プログラムモ
ード」であるときは、常に、入力キー24cが最初に押
された後に、アイコン41〜52がメニュー項目の2つ
にまとめられた水準に対応する。上位水準は、矢線キー
24aと24bとが押されたときに、SEN,LO/D
O,LRN,HY,ON/DLY,OFF/DLY,O
PT,OPT,MARの各アイコン45,41/42,
43,44,46/52,47/52,48/52,4
9,50の間で循環する。入力キー24cが押されたと
き、表示されたアイコンに対応する機能が、異なる形式
のモードの選択またはパラメータ設定のために入力され
る。矢線キー24aおよび24bの押圧は、設定値やモ
ードを変更せずに残したまま、あるいは、値のない状態
で、そのメニューシステムを次のあるいは前のメニュー
項目へ進める。一方、特定の機能が達成されたときは、
メニューシステムは、他の設定をすることなく自動的に
次に表示されたメニュー項目に進む。Whenever the optoelectronic control unit 10 is in the "program mode", the icons 41-52 correspond to two levels of menu items after the input key 24c is first pressed. The upper level is SEN, LO / D when the arrow keys 24a and 24b are pressed.
O, LRN, HY, ON / DLY, OFF / DLY, O
PT, OPT, MAR icons 45, 41/42,
43,44,46 / 52,47 / 52,48 / 52,4
It circulates between 9,50. When the input key 24c is pressed, the function corresponding to the displayed icon is input to select a different type of mode or set parameters. Pressing the arrow keys 24a and 24b advances the menu system to the next or previous menu item, either leaving the set value or mode unchanged or with no value. On the other hand, when a specific function is achieved,
The menu system automatically advances to the next displayed menu item without any other settings.
【0024】さらに詳しく説明すると、SENアイコン
45に対応する感度設定機能が入力されているときは、
数値表示手段40が増幅システムのための主利得レベル
設定値を表示するために動作する。この表示は、ユニッ
ト10のパルス検出電子回路に関連する増幅システムの
ために、任意に定められた1〜250のスケール上で行
われる。矢線キー24aおよび24bは、パルス検出信
号増幅システムのための新しい利得レベルを手動で設定
することにも用いることができる。表示手段40に表示
された利得値は、入力キー24cが再び押されたとき
に、新しい利得レベルとして用いるために選択される。More specifically, when the sensitivity setting function corresponding to the SEN icon 45 is input,
Numerical display means 40 operates to display the main gain level setting for the amplification system. This display is made on an arbitrarily defined scale of 1-250 for the amplification system associated with the pulse detection electronics of unit 10. The arrow keys 24a and 24b can also be used to manually set a new gain level for the pulse detection signal amplification system. The gain value displayed on the display means 40 is selected for use as a new gain level when the input key 24c is pressed again.
【0025】LO/DOアイコン41または42に対応
する明動作選択機能または暗動作選択機能が入力されて
いるとき、ユニット10は、入力キー24cが押される
たびに、相反するモードの間で切り替えが行われる。も
し、光電子制御ユニット10が明動作モードであれば、
入力キー24cが押されると、暗動作モードに切り替わ
る。反対に、光電子制御ユニット10が暗動作モードで
入力キー24cが押されると、明動作モードに切り替わ
る。明動作モードが選択されるたびに、LOアイコン4
1が表示される。When the bright operation selection function or the dark operation selection function corresponding to the LO / DO icon 41 or 42 is input, the unit 10 switches between the conflicting modes each time the input key 24c is pressed. Done. If the optoelectronic control unit 10 is in the bright operating mode,
When the input key 24c is pressed, the dark operation mode is switched. On the contrary, when the optoelectronic control unit 10 is pressed in the dark operation mode with the input key 24c, the optoelectronic control unit 10 is switched to the bright operation mode. LO icon 4 each time the bright mode is selected
1 is displayed.
【0026】LRNアイコン43に対応する学習機能が
入力されているとき、光電子制御ユニット10は「無
光」状態と「光」状態の両方を「学習」し、その後、最
適システム感度となるパルス検出増幅システムに関する
利得設定値を設定する。この学習については、図11と
共にさらに詳しく説明する。学習機能は、明動作か暗動
作かについての利用者の選択とは独立であることに留意
すべきである。光電子制御ユニット10は最初は「無
光」状態に設定されていなければならない。このとき、
明動作モードにおいてはオフ状態にしようとするもの全
てが検出器に最初に与えられており、暗動作モードにお
いてはオン状態にしようとするもの全てが、検出器に最
初に与えられる。学習機能の最後においては、光電子制
御ユニット10は動作余裕の数値表示とMARアイコン
50の表示を伴う実行モードに戻る。LRNアイコン4
3は、学習機能が感度設定機能にしたがって手動で変化
している間は、利得設定値が学習により得られるまで表
示される。When the learning function corresponding to the LRN icon 43 is inputted, the optoelectronic control unit 10 "learns" both the "non-light" state and the "light" state, and then the pulse detection to obtain the optimum system sensitivity. Set the gain setting for the amplification system. This learning will be described in more detail with reference to FIG. It should be noted that the learning function is independent of the user's choice of light or dark motion. The optoelectronic control unit 10 must first be set to the "no light" state. At this time,
In the bright mode of operation, everything that is intended to be turned off is initially provided to the detector, and in the dark mode of operation everything that is intended to be turned on is first provided to the detector. At the end of the learning function, the optoelectronic control unit 10 returns to the execution mode with the numerical display of the operational margin and the display of the MAR icon 50. LRN icon 4
3 is displayed until the gain setting value is obtained by learning while the learning function is being manually changed according to the sensitivity setting function.
【0027】HYアイコン44に対応するヒステリシス
機能が入力されているときには、入力キー24cが押さ
れたときに、システムは大きなヒステリシス量(例え
ば、20%)と小さなヒステリシス量(例えば、5%)
の間で切り替わる。設定値選択過程の間に、数値表示手
段40は、狙った選択を表示するシンボルである「h
i」または「lo」のいずれかを表示する。ヒステリシ
ス量の小さいほうが選択されたときは、HYアイコン4
4はシステムが小さいヒステリシスで動作していること
を表示する点灯がなされる。When the hysteresis function corresponding to the HY icon 44 is input, when the input key 24c is pressed, the system has a large hysteresis amount (for example, 20%) and a small hysteresis amount (for example, 5%).
Switch between. During the set value selection process, the numerical display means 40 is a symbol "h" that displays the targeted selection.
Display either "i" or "lo". When the smaller hysteresis amount is selected, the HY icon 4
4 is illuminated to indicate that the system is operating with a small hysteresis.
【0028】DLYアイコン52に対応する出力時間遅
延設定機能が入力されているときには、表示手段20
は、ONアイコン46、OFFアイコン47またはON
Sアイコン48の点灯によって、そのとき選択された、
あるいは実行されない(default)遅延の形式、
(オン遅延かオフ遅延か、あるいはワンショットか)を
表示する。一方、数値表示手段40は遅延時間の設定を
表示する。矢線キー24aおよび24bは、入力キー2
4cによって選択される遅延機能を変更するために用い
られる。矢線キー24aおよび24bは、次に、遅延時
間の異なる量を順に繰り返すために数値表示手段40を
制御する。所望の遅延時間値は入力キー24cを押すこ
とにより選択される。この遅延機能に従った遅延時間選
択過程は、すべての遅延に関する項目が実行され、ある
いは、通過するまで続けられる。When the output time delay setting function corresponding to the DLY icon 52 is input, the display means 20 is displayed.
Is ON icon 46, OFF icon 47 or ON
When the S icon 48 is lit, it is selected at that time,
Or the form of the default delay,
Display (ON delay, OFF delay, or one shot). On the other hand, the numerical value display means 40 displays the setting of the delay time. The arrow keys 24a and 24b are the input keys 2
It is used to change the delay function selected by 4c. The arrow keys 24a and 24b then control the numerical display means 40 to sequentially repeat different amounts of delay time. The desired delay time value is selected by pressing the input key 24c. The delay time selection process according to this delay function is continued until all delay related items are executed or passed.
【0029】OPTアイコン49に対応する選択機能
(option function )が入力されているときには、数値
表示手段40は、そのときに選択された光パルス繰り返
し速度またはこれを選択しないことを表示する。矢線キ
ー24aおよび24bは、光電子制御ユニット10が動
作する際の異なる繰り返し速度を与える異なる数値
(1,2または3)が順に表示されるように数値表示手
段40を制御するために用いられる。所望の繰り返し速
度は入力キー24cを押圧することにより選択すること
ができる。When the option function corresponding to the OPT icon 49 is inputted, the numerical value display means 40 indicates that the optical pulse repetition rate selected at that time or not is selected. The arrow keys 24a and 24b are used to control the numerical display means 40 so that different numerical values (1, 2 or 3) giving different repetition rates when the optoelectronic control unit 10 operates are displayed in sequence. The desired repetition rate can be selected by pressing the input key 24c.
【0030】光電子制御ユニット10は、光パルスを送
信し検出することおよび出力信号を与えることについて
は、学習機能および選択機能が実行されているとき以外
において、有効に動作することに留意すべきである。さ
らに、光電子制御ユニット10は、「実行モード」に自
動的に戻り、6秒間のキーパッド非活性状態の後にMA
Rアイコン50が表示される。ただし、この6秒間の非
活性状態は、学習機能中での非活性状態以外に求められ
る。学習機能は、45秒間という長い非活性状態が実行
モードに戻るために要求される。光電子制御ユニット1
0が、図10のルーチン200に対応する余裕決定機能
が有効であることを表示するMARアイコン50と共に
実行モードにあるときは、数値表示手段40は、そのと
きの動作余裕を0.2から96までのスケールで表示す
る。この動作余裕は、光電子制御ユニット10を、最適
検出結果を得るために機械的に位置決めできるようにす
るものである。It should be noted that the optoelectronic control unit 10 operates effectively in transmitting and detecting light pulses and in providing output signals, except when the learning and selecting functions are performed. is there. In addition, the optoelectronic control unit 10 automatically returns to the "run mode", and after 6 seconds of keypad inactivity, the MA
The R icon 50 is displayed. However, the inactive state for 6 seconds is required in addition to the inactive state in the learning function. The learning function is required to return the run mode to the long inactivity state of 45 seconds. Optoelectronic control unit 1
When 0 is in the execution mode together with the MAR icon 50 indicating that the margin determining function corresponding to the routine 200 of FIG. 10 is effective, the numerical value display means 40 sets the operation margin at that time to 0.2 to 96. Display on the scale up to. This operational margin allows the optoelectronic control unit 10 to be mechanically positioned in order to obtain an optimum detection result.
【0031】ここで、図4を参照する。本発明の光電子
制御ユニット10の電子システム60は、光電子制御ユ
ニット10の全ての機能を統制するソフトウエアプログ
ラムを実行させるためのマイクロプロセッサシステム6
2を含む。システム60は、光電子制御ユニット10か
ら出力されるためにレンズ14によってコリメート(平
行光線化)された時間的に区切られた光パルスを発生す
るLED(発光ダイオード)64も備えている。この光
パルスは電流駆動部66からLED64に対して供給さ
れる電流パルスに対応して生成される。電流駆動部66
は、マイクロプロセッサシステム62の制御の下で動作
する。発光ダイオード64によって出力され光電子制御
ユニット10に戻る光はレンズ16により集光され、こ
れにより、その光をフォトダイオード70によって取り
込むべく受光する。マイクロプロセッサシステム62
は、繰り返し速度と電流振幅の両方を統制し、その結
果、操作者が選択した繰り返し速度に応じた光パルスが
得られる。繰り返し速度の選択は、表3に示す繰り返し
速度に関し、OPTアイコン49に対応する選択機能に
従って行われる。Reference is now made to FIG. The electronic system 60 of the optoelectronic control unit 10 of the present invention is a microprocessor system 6 for executing a software program that controls all the functions of the optoelectronic control unit 10.
Including 2. The system 60 also comprises an LED (light emitting diode) 64 which produces a temporally separated light pulse which is collimated by the lens 14 for output from the optoelectronic control unit 10. This light pulse is generated corresponding to the current pulse supplied from the current driver 66 to the LED 64. Current driver 66
Operates under the control of the microprocessor system 62. The light output by the light emitting diode 64 and returned to the optoelectronic control unit 10 is condensed by the lens 16, and thus the light is received by the photodiode 70 so as to be captured. Microprocessor system 62
Controls both the repetition rate and the current amplitude, resulting in a light pulse depending on the repetition rate selected by the operator. The repetition rate is selected according to the selection function corresponding to the OPT icon 49 with respect to the repetition rate shown in Table 3.
【0032】[0032]
【表3】 [Table 3]
【0033】繰り返し速度は、図9の制御ルーチン17
0の中で用いられるリプレート(reprate)カウ
ンタに対して基本の値を設定することにより制御され
る。制御ルーチン170は、線路65上の駆動部66に
対して供給するパルス制御信号の信号間隔時間を統制す
る。駆動部66の利得は、パルス電流値を制御するため
に線路67上の信号を制御することにより統制される。
ピーク電流は、LED64に対する過負荷を避けるため
にパルス繰り返し速度あるいはその他のことと調和を取
りながら制御されなければならない。LED64に対す
る過負荷は、与えられた周期(duty cycle)
においてピーク電流が増大した結果生じるものである。
システムの応答時間と検出範囲の間には、一般にトレー
ドオフが存在することに留意しなければならない。つま
り、繰り返し速度が増加すると、応答時間が改善される
が、検出範囲は狭くなる。光電子制御ユニット10は、
利用者に対して、その利用者が求める応答時間と検出範
囲に最も適合した繰り返し速度を選択するための自由度
を与える。図5はグラフ71および73を示し、グラフ
71および73は、ぞれぞれ繰り返し速度1および2に
おけるパルス列75および77を示す。パルス75a〜
75cおよび77a〜77eは同一のパルス存続期間を
持つが、パルス77a〜77eは、2分の1の振幅と、
2倍の発生頻度と、2分の1の周期を持つ。The repeat speed is determined by the control routine 17 of FIG.
It is controlled by setting a basic value for the re-plate counter used in 0. The control routine 170 controls the signal interval time of the pulse control signal supplied to the drive unit 66 on the line 65. The gain of driver 66 is regulated by controlling the signal on line 67 to control the pulse current value.
The peak current must be controlled in harmony with the pulse repetition rate or otherwise to avoid overloading the LED 64. The overload on the LED 64 is caused by a given duty cycle.
Is the result of the increased peak current at.
It should be noted that there is generally a trade-off between system response time and detection range. That is, as the repetition rate increases, the response time improves but the detection range narrows. The optoelectronic control unit 10
Give the user the flexibility to select the repetition rate that best suits the response time and detection range that the user requires. FIG. 5 shows graphs 71 and 73, which show pulse trains 75 and 77 at repetition rates 1 and 2, respectively. Pulse 75a ~
75c and 77a-77e have the same pulse duration, but pulses 77a-77e have a half amplitude and
It has twice the frequency of occurrence and half the period.
【0034】フォトダイオード70は、固定利得のトラ
ンスインピーダンス型増幅器72に接続されている。こ
の増幅器72は入力インピーダンスが低く、フォトダイ
オード70の電流信号を、主可変利得部74に供給され
る電圧に変換するものである。主可変利得部74は、マ
イクロプロセッサシステム62からの制御信号に応じて
利得の調整を行う多重D/A変換器76と、信号利得量
をさらに引き上げるための固定利得増幅器78とを備え
ている。主可変利得部74の出力は、第1経路Aを経て
固定利得増幅器80に与えられ、また、第2経路Bを経
て余裕可変利得部84にも与えられる。The photodiode 70 is connected to a fixed gain transimpedance amplifier 72. The amplifier 72 has a low input impedance and converts the current signal of the photodiode 70 into a voltage supplied to the main variable gain section 74. The main variable gain section 74 includes a multiplex D / A converter 76 that adjusts the gain according to a control signal from the microprocessor system 62, and a fixed gain amplifier 78 that further increases the signal gain amount. The output of the main variable gain section 74 is given to the fixed gain amplifier 80 via the first path A, and is also given to the margin variable gain section 84 via the second path B.
【0035】固定利得増幅器80は、検出比較器90に
その出力を供給する。検出比較器90は、マイクロプロ
セッサシステム62の制御の下で、増幅器80の出力振
幅を基準電圧発生器92から供給される基準電圧の振幅
と比較する。検出比較器90は、LED64によって出
力された光パルスに同期してユニット10が受ける反射
光を表示するものとして、マイクロプロセッサシステム
62に供給される主光パルス検出信号SDET を生成す
る。Fixed gain amplifier 80 provides its output to detection comparator 90. The detection comparator 90, under the control of the microprocessor system 62, compares the output amplitude of the amplifier 80 with the amplitude of the reference voltage provided by the reference voltage generator 92. The detection comparator 90 produces a main light pulse detection signal S DET which is supplied to the microprocessor system 62 as an indicator of the reflected light received by the unit 10 in synchronization with the light pulse output by the LED 64.
【0036】比較電圧発生器92は、4つの基準出力を
提供するためにマイクロプロセッサシステム62によっ
て制御される。この4つの基準値は、ヒステリシス設定
機能に従って操作者により選択されるヒステリシスの大
小を定義するものである。余裕可変利得部84は、マイ
クロプロセッサシステム62からの制御信号に応じて利
得の調整を行う多重D/A変換器86と、固定利得増幅
器88とを備えている。余裕可変利得部84は、余裕比
較器94にその出力を供給する。余裕比較器94は、余
裕可変利得部84からの信号の振幅を基準電圧発生器9
2から供給される基準信号の振幅と比較する。余裕比較
器94は、マイクロプロセッサシステム62に動作余裕
レベルの決定に有用な余裕信号SMAR を与える。The comparison voltage generator 92 is controlled by the microprocessor system 62 to provide four reference outputs. These four reference values define the size of the hysteresis selected by the operator according to the hysteresis setting function. The variable margin gain unit 84 includes a multiplex D / A converter 86 that adjusts the gain according to a control signal from the microprocessor system 62, and a fixed gain amplifier 88. The variable margin gain unit 84 supplies the output to the margin comparator 94. The margin comparator 94 compares the amplitude of the signal from the margin variable gain unit 84 with the reference voltage generator 9.
2 is compared with the amplitude of the reference signal supplied from the device 2. The margin comparator 94 provides the microprocessor system 62 with a margin signal S MAR useful for determining the operating margin level.
【0037】経路A(増幅器80および検出比較器90
を含む)と、経路B(余裕可変利得部84および余裕比
較器94を含む)と、主可変利得部74は、ソフトウエ
ア制御の下でマイクロプロセッサ62によって統制され
る一つの構成を与える。この構成は、広い範囲に亘る動
作余裕値を特定し、ついで、最適検出結果を得るために
システム(主可変利得部74)の利得を自動的に設定す
るためのものである。動作余裕値を決定し、利得値を自
動的に設定する際のシステム60の動作は、図11、図
12および図13に関連させて後に詳しく説明する。シ
ステム60は、LCD表示手段22、キーパッド24お
よびLED表示手段26に関連する電子要素も含んでい
る。LCD表示手段22は、先に説明した、アイコン、
数値およびこれらに関連する機能に従って、マイクロプ
ロセッサシステム62からの出力を表示するために、L
CD駆動回路96により駆動される。キーパッド24
は、LED表示手段26により表示されたアイコンおよ
びそれに関連する機能との調和を取りながらマイクロプ
ロセッサシステム62に入力を与える。LED表示手段
26は先に述べたような基本動作の特徴を表示するもの
であり、マイクロプロセッサシステム62からの視覚出
力を与えるものである。Path A (Amplifier 80 and Detection Comparator 90
,), Path B (including margin variable gain section 84 and margin comparator 94), and main variable gain section 74 provide one configuration controlled by microprocessor 62 under software control. This configuration is for specifying an operation margin value over a wide range and then automatically setting the gain of the system (main variable gain unit 74) in order to obtain the optimum detection result. The operation of system 60 in determining the operating margin value and automatically setting the gain value is described in detail below in connection with FIGS. 11, 12 and 13. The system 60 also includes the electronic components associated with the LCD display means 22, the keypad 24 and the LED display means 26. The LCD display means 22 includes the icon,
In order to display the output from the microprocessor system 62 according to the numerical values and their associated functions, L
It is driven by the CD drive circuit 96. Keypad 24
Provides input to the microprocessor system 62 in harmony with the icons displayed by the LED display means 26 and their associated functions. The LED display means 26 displays the characteristics of the basic operation as described above, and provides the visual output from the microprocessor system 62.
【0038】つぎに図7を参照する。ルーチン100
は、LCD表示手段22とアイコン41−52とキーパ
ッド24に関連する最上位のメニュー制御を示すもので
あり、これにより、アイコン41〜52に関連する機能
が動作モードとパラメータ設定の選択のために入力され
る。第1ステップ102において、SENアイコン45
が表示され、これに関連する機能が入力可能状態とな
る。そして、プログラム100はステップ104、10
6、108、110、112、114および116を有
しているので、上方矢線キー24aを繰り返し押圧し、
あるいは、(逆の順がよければ)下方矢線キー24bを
繰り返し押圧するのに応答して、SENアイコン45、
LO/DOアイコン41、42、LRNアイコン43、
HYアイコン44、DLYアイコン52およびOPTア
イコン49が連続的に表示され、それらに関連する機能
が入力可能状態となる。各アイコンが表示されたときに
そのプログラムは、ステップ118に従って入力キー2
4cが押されたかどうかを問い、入力キー24cが押さ
れるとステップ120に従って関連する機能の入力が行
われる。Next, referring to FIG. Routine 100
Shows the highest level menu control related to the LCD display means 22, the icons 41-52 and the keypad 24, whereby the functions related to the icons 41 to 52 are for selecting the operation mode and parameter setting. Entered in. In the first step 102, the SEN icon 45
Is displayed, and the function related to this is ready for input. Then, the program 100 executes steps 104 and 10.
Since it has 6, 108, 110, 112, 114 and 116, the upper arrow key 24a is repeatedly pressed,
Alternatively (in reverse order), in response to repeatedly pressing the down arrow key 24b, the SEN icon 45,
LO / DO icons 41, 42, LRN icon 43,
The HY icon 44, the DLY icon 52, and the OPT icon 49 are continuously displayed, and the functions associated with them are ready for input. When each icon is displayed, the program follows the input key 2 according to step 118.
4c is pressed, and when the input key 24c is pressed, the related function is input according to step 120.
【0039】図8を参照する。プログラム130は、ス
テップ132、134、136および138を有するの
で、数値表示手段40に示される値が、ステップ132
での上方矢線キー24aあるいはステップ136での下
方矢線キー24bに応じた固定された量だけを増加ある
いは減少する。同時に、プログラム130のステップ1
40および142によって、いろいろな値をとる表示値
が、入力キー24cの押圧に関連して機能実行のために
指定される。Referring to FIG. Since the program 130 has steps 132, 134, 136 and 138, the value displayed on the numerical value display means 40 is changed to step 132.
The amount is increased or decreased by a fixed amount corresponding to the up arrow key 24a in step 1 or the down arrow key 24b in step 136. At the same time, step 1 of program 130
By means of 40 and 142, display values which take various values are specified for the function execution in connection with the depression of the input key 24c.
【0040】図9を参照する。ここには、パルス制御お
よび検出制御ルーチン170が示されており、このルー
チン170は、光電子制御ユニット10の動作を、光パ
ルスの発信およびこれに同期した応答パルスの検出並び
に標的を捕捉したときの表示に関して統制するものであ
る。第1ステップ172に関して、リプレート(rep
rate)カウンタに、たとえば500以上の基本の値
がセットされ、一方、パルスカウンタに零の値がセット
される。つぎに、プログラムはステップ174に進み、
ここで、リプレートカウンタの値が、新しいリプレート
値を提供するために、1だけ減算される。その後、ステ
ップ176において、プログラムがリプレートカウンタ
はいま零か否かを問う。もし、リプレートカウンタが零
でなければ、プログラムはステップ174に戻り、リプ
レートカウンタを再び減算する。もし、反対にリプレー
トカウンタがそのとき零であれば、プログラムはステッ
プ178に進み、1つの光パルスを出力させる。ここ
で、もし、ステップ174と176のリプレートカウン
タ機能がシステム62のマイクロプロセッサに関連する
カウンタを用いてハードウエアで実行されれば、マイク
ロプロセッサの演算時間は浪費されないことを留意すべ
きである。Referring to FIG. Here, a pulse control and detection control routine 170 is shown, and this routine 170 controls the operation of the optoelectronic control unit 10 when transmitting an optical pulse and detecting a response pulse in synchronization therewith and when capturing a target. It controls the display. Regarding the first step 172,
The rate counter is set to a basic value, for example 500 or more, while the pulse counter is set to a value of zero. Then the program proceeds to step 174 where
Here, the value of the replate counter is decremented by 1 to provide the new replate value. Then, in step 176, the program asks if the replate counter is now zero. If the replate counter is not zero, the program returns to step 174 to decrement the replate counter again. If, on the contrary, the replate counter is then zero, the program proceeds to step 178 and outputs one light pulse. It should be noted here that if the replate counter function of steps 174 and 176 is implemented in hardware using a counter associated with the microprocessor of system 62, then no microprocessor time is wasted. .
【0041】つぎに、ステップ180において、プログ
ラムは反射光の応答パルスが送信時間内に同期受信され
たか否かを問う。もし、戻り光パルスが受信されていれ
ば、プログラムはステップ182へ進み、そこで、新し
いパルス計数値を提供するために、パルスカウンタの値
が1つ加算される。ステップ184、185および18
6は、異なるパルス計数値(pulse count
events)をそれぞれ、ステップ194、195お
よび196へ導くために、互いに関連して動作する。ス
テップ194、195および196の選択は、計数され
た連続するパルスの数による。もし、連続パルスの一つ
受信したら、プログラムはステップ194に移行する。
もし、2つの連続パルスを受信したら、プログラムはス
テップ195に移行する。もし、3つの連続パルスを受
信したら、プログラムはステップ196に移行する。ス
テップ194、195および196は、リプレートカウ
ンタを3つの異なる値に設定し、これにより、近くの光
電子制御ユニットとの間の干渉や他の周波数を持つ装置
との間の干渉を避けるように、光パルス間の「住居(d
well)」間隔が「ジッタ」に対して制御される。Next, in step 180, the program inquires whether the response pulse of the reflected light is synchronously received within the transmission time. If a return light pulse has been received, the program proceeds to step 182 where the pulse counter value is incremented by 1 to provide a new pulse count value. Steps 184, 185 and 18
6 is a different pulse count value.
events) are operated in conjunction with each other to guide steps 194, 195 and 196, respectively. The selection of steps 194, 195 and 196 depends on the number of consecutive pulses counted. If one of the continuous pulses is received, the program moves to step 194.
If two consecutive pulses are received, the program goes to step 195. If three consecutive pulses are received, the program moves to step 196. Steps 194, 195 and 196 set the replate counter to three different values, thereby avoiding interference with nearby optoelectronic control units and devices with other frequencies. “Dwelling (d) between light pulses
"well)" intervals are controlled for "jitter".
【0042】ステップ194においては、リプレートカ
ウンタが基本値に対し、それより小さい疑似ランダムコ
ードAの値が加算されてセットされる。ステップ195
においては、リプレートカウンタが基本値に対してそれ
より小さい、しかも異なる疑似ランダムコードBの値が
加算されてセットされる。ステップ196においては、
リプレートカウンタが名目値に疑似ランダムコードAお
よびBの合計が加算されてセットされる。ステップ19
4、195および196に続いて、プログラムはステッ
プ174に戻り、ステップ174と176で定義される
ループを実行する。このループは、光パルス間の時間間
隔を決定するものである。リプレートカウンタはステッ
プ194、195および196で異なる値にセットされ
るので、ステップ174と176を含むこのループは、
異なる実行時間をとる。その結果、ステップ178にお
いて、僅かに異なり、しかも、標準化されていない間隔
で光パルスを送信することになる。In step 194, the replate counter is set by adding the value of the pseudo random code A smaller than the basic value to the basic value. Step 195
In, the re-plate counter is smaller than the basic value, and different pseudo random code B values are added and set. In step 196,
The replate counter is set by adding the sum of the pseudo random codes A and B to the nominal value. Step 19
Following 4, 195 and 196, the program returns to step 174 to execute the loop defined in steps 174 and 176. This loop determines the time interval between light pulses. Since the replate counter is set to different values in steps 194, 195 and 196, this loop including steps 174 and 176
Take different execution times. As a result, in step 178, light pulses will be transmitted at slightly different, but non-standardized intervals.
【0043】第4番目に続く光パルスを受光した時に
は、プログラムはステップ184、185および186
を通過してステップ188に進み、ヒステリシス設定値
に応じた出力が行われ、しきい値が低くなる。その後、
ステップ190において、リプレートカウンタに基本値
が再びセットされ、一方で、さらに連続するパルスを受
信するたびにステップ188に至ることを確実にするた
めにパルスカウンタに3の値がセットされる。Upon receipt of the fourth and subsequent light pulse, the program proceeds to steps 184, 185 and 186.
After passing through, the process proceeds to step 188, the output according to the hysteresis setting value is performed, and the threshold value becomes low. afterwards,
In step 190, the replate counter is reset to the base value, while the pulse counter is set to a value of 3 to ensure that step 188 is reached each time more successive pulses are received.
【0044】ステップ180に戻ったとき、戻り光パル
スが受信されなければ、プログラムはステップ160に
進み、リプレートカウンタが再び基本値にセットされ、
パルスカウンタが零にセットされる。その後、ステップ
162において、(もし、出力がオン状態であれば)出
力が切られ、(もし、検出しきい値が低くなっていた
ら)ヒステリシス設定値に応じて検出しきい値をリセッ
トする。ステップ162の後、プログラムはステップ1
74に戻る。これは、別の標準「住居」間隔を実行する
ためであり、ステップ178に従った別の光パルスの送
信を行うためである。ルーチン170は、繰り返しかつ
連続的に出力される光パルスの戻りを受信した後だけ、
標的物を捕捉できるように、光電子制御ユニット10の
出力を制御する。さらに、ルーチン170は、複数のラ
ンダムコードに従って光パルス間の間隔をシフトする。
ランダムコードは、一つ工場に設置されている異なる制
御ユニットに対して異なる値となるようにセットされて
いる。それは、異なるジッタ要素を与えるために行うも
のであり、このジッタ要素は、近くにある光電子制御ユ
ニットが互いに干渉し合わないことの保証を助ける。When returning to step 180, if no return light pulse is received, the program proceeds to step 160 and the replate counter is set to the base value again,
The pulse counter is set to zero. Then, in step 162, the output is turned off (if the output is on) and the detection threshold is reset (if the detection threshold is low) according to the hysteresis setting. After step 162, the program proceeds to step 1
Return to 74. This is to perform another standard "dwelling" interval and to send another light pulse according to step 178. Routine 170 only after receiving a return of light pulses that are repeatedly and continuously output,
The output of the optoelectronic control unit 10 is controlled so that the target can be captured. In addition, the routine 170 shifts the spacing between light pulses according to a plurality of random codes.
The random code is set to have different values for different control units installed in one factory. It does so to provide different jitter components, which help ensure that nearby optoelectronic control units do not interfere with each other.
【0045】図6は、4つの連続パルスに亘って、標的
物をうまく捕捉している間でのパルス列163のグラフ
を示すものである。パルス165bは、ランダムコード
Aのジッタ要素167aによる遅延時間を持つ。パルス
165cは、ランダムコードBのジッタ要素167bに
よる遅延時間を持つ。パルス165dは、ランダムコー
ドA+Bのジッタ要素167cによる遅延時間を持つ。
時間遅延要素167a−cは、非周期的なタイミング形
式を提供するものであり、この非周期的なタイミング
は、ユニット10に同期検出技術が用いられてるとき
に、繰り返し速度の近いパルスを出力する近くに設置さ
れた他の光電子制御ユニットや他の周波数雑音源などか
らの干渉を避けるものである。FIG. 6 shows a graph of pulse train 163 during successful capture of a target over four consecutive pulses. The pulse 165b has a delay time due to the jitter element 167a of the random code A. The pulse 165c has a delay time due to the jitter element 167b of the random code B. The pulse 165d has a delay time due to the jitter element 167c of the random code A + B.
The time delay elements 167a-c provide an aperiodic timing format, which outputs pulses with close repetition rates when the unit 10 uses synchronous detection techniques. It avoids interference from other optoelectronic control units installed nearby and other sources of frequency noise.
【0046】図10を参照する。動作余裕ルーチン20
0は、光電子制御ユニット10の動作余裕を検出するた
めに動作する。動作余裕の検出は、 可変利得部74お
よび84の利得を調整し、余裕比較器94の出力を用い
ることにより行われる。このプログラムのステップ20
2において、光電子制御ユニット10が狙った標的物が
検出されたか否かが問われ、その結果により、ここでの
分岐が決定される。標的物が検出されたか否かは、検出
比較器90の出力SDET により表示されている。Referring to FIG. Operation allowance routine 20
0 operates to detect the operational margin of the optoelectronic control unit 10. The detection of the operation margin is performed by adjusting the gains of the variable gain units 74 and 84 and using the output of the margin comparator 94. Step 20 of this program
In 2, it is asked whether or not the target object aimed at by the optoelectronic control unit 10 has been detected, and the branch here is determined depending on the result. Whether or not the target is detected is indicated by the output S DET of the detection comparator 90.
【0047】標的物が検出されなければ、余裕可変利得
部84の利得(「余裕利得」)が、ステップ204に従
って3に設定される。この利得の設定は、多重D/A変
換器86の減衰量を調整することにより行われる。つぎ
に、プログラムはステップ206に進み、ここで、可変
利得部84の利得が、利得値に従って変化するある量だ
け増加する。この量というのは、1以下の動作余裕値に
直線目盛りを与えるため、表4に示す利得・余裕一覧表
に示すように、利得値に従って変化する。If no target is detected, the gain of the variable margin gain section 84 ("margin gain") is set to 3 according to step 204. The gain is set by adjusting the amount of attenuation of the multiplex D / A converter 86. The program then proceeds to step 206, where the gain of the variable gain section 84 is increased by an amount that varies according to the gain value. Since this amount gives a linear scale to the operation margin value of 1 or less, it changes according to the gain value as shown in the gain / margin table shown in Table 4.
【0048】[0048]
【表4】 [Table 4]
【0049】ステップ208では、プログラムは、余裕
比較器94がオン状態か否かを問う。オン状態か否か
は、その出力信号SMAR で示される。もし、余裕比較器
94がオン状態(出力信号SMAR がローレベル)であれ
ば、プログラムはステップ210に進み、そこで、余裕
利得のその時の値を動作余裕の値を調べるための指標と
して利用する。プログラムは、ブロック21に従って終
端する。In step 208, the program asks if the margin comparator 94 is on. Whether it is in the ON state or not is indicated by the output signal S MAR . If the margin comparator 94 is in the ON state (the output signal S MAR is low level), the program proceeds to step 210, where the current value of the margin gain is used as an index for checking the value of the operation margin. . The program ends according to block 21.
【0050】一方、もし余裕比較器94がオン状態でな
ければ、プログラムはステップ214に従ってそこでの
分岐を決定するために、余裕利得が最大値であるか否か
を問う。余裕可変利得部84の利得が最大値でなけれ
ば、プログラムはステップ206に戻る。一方、余裕可
変利得部84の利得が最大値であれば、プログラムは、
ステップ216で動作余裕値を零に設定し、ブロック2
18に従って終端する。ステップ206,208および
214は、余裕比較器94がオン状態に切り替わるまで
繰り返し余裕利得を増加させる手段によるループを形成
している。余裕比較器94をオン状態に切り替えるよう
に要求される余裕可変利得部84の利得値は、光電子制
御ユニット10の動作余裕を決定するための基準を提供
する。On the other hand, if the margin comparator 94 is not on, the program asks whether the margin gain is at a maximum value to determine the branch there according to step 214. If the gain of the variable margin gain unit 84 is not the maximum value, the program returns to step 206. On the other hand, if the gain of the variable margin gain unit 84 is the maximum value, the program
In step 216, the operation allowance value is set to zero, and block 2
Terminate according to 18. Steps 206, 208 and 214 form a loop by means of repeatedly increasing the margin gain until the margin comparator 94 switches to the ON state. The gain value of the variable margin gain section 84 required to switch the margin comparator 94 to the ON state provides a criterion for determining the operational margin of the optoelectronic control unit 10.
【0051】ここで、ステップ202に戻る。もし、標
的物が検出されたら、プログラムはステップ220と2
22に進む。ここでは、「抑制要素」カウンタが零に設
定され、余裕利得が多重D/A変換器86の減衰量の調
整により3に設定される。抑制要素は、主可変利得部7
4の利得値(主利得)に関連するものであり、主可変利
得部74は、ステップ238に従って5段階に調整可能
となっており、その5段階は、表5の抑制余裕一覧表に
示されている。Here, the process returns to step 202. If a target is detected, the program proceeds to steps 220 and 2
Proceed to 22. Here, the "suppression element" counter is set to zero and the margin gain is set to 3 by adjusting the attenuation amount of the multiplex D / A converter 86. The suppression element is the main variable gain unit 7
4, which is related to the gain value of 4 (main gain), and the main variable gain unit 74 can be adjusted in 5 steps according to step 238. The 5 steps are shown in the suppression margin table of Table 5. ing.
【0052】[0052]
【表5】 [Table 5]
【0053】その後、プログラムはステップ224に進
み、ここで、余裕可変利得部84の利得が、利得値に応
じて変化するある量だけ減少させる。この減少は、前記
の利得・余裕一覧表(表4)に示すように、非線形の目
盛りを提供するために行われる。ステップ226におい
て、プログラムは余裕比較器94がオフ状態か否かを問
う。オフ状態か否かは、その出力信号SMAR により示さ
れている。もし、余裕比較器94がオフ状態(出力信号
SMAR がハイレベル)であれば、プログラムはステップ
228に進み、そこで、動作余裕値を調べるために、余
裕利得のその時の値と抑制要素のその時の値が用いられ
る。プログラムはその後ブロック230に従って終端す
る。Thereafter, the program proceeds to step 224, where the gain of the allowance variable gain section 84 is decreased by a certain amount which changes according to the gain value. This reduction is done to provide a non-linear scale, as shown in the gain and margin table (Table 4) above. In step 226, the program asks if the margin comparator 94 is off. Whether it is in the off state or not is indicated by the output signal S MAR . If the margin comparator 94 is off (the output signal S MAR is high level), the program proceeds to step 228, where the current value of the margin gain and the current time of the suppression element are examined to check the operating margin value. The value of is used. The program then ends according to block 230.
【0054】もし、反対に余裕比較器94がオン状態で
あれば、プログラムは余裕利得の値が1/2(すなわち
0.5)か否かを問う。これは、飽和状態がシステム6
0の増幅回路に影響を与えてしまう水準まで、利得が低
下しないようにするために行われる。もし余裕利得の値
が1/2(すなわち0.5)でなければ、プログラムは
ステップ224に戻り、余裕利得が再び引き下げられ
る。反対に、余裕利得が1/2になっていたら、プログ
ラムはステップ234に進み、主利得の異なるレベルに
関連させて抑制要素を増加させる。その後、ステップ2
36において、分岐判断のために、プログラムは抑制要
素の値が5であるか否か問う。抑制要素が5でなけれ
ば、プログラムはステップ238に進み、多重D/A変
換器76の減衰量の調整によって、主可変利得部74の
利得がその時の値の1/2に引き下げられる。プログラ
ムはついで、ステップ222およびこれに続くステップ
に戻り、余裕可変利得部84の利得レベルが調整され
る。この調整は、余裕比較器94を再びオフにするため
の試みにおいて、利得・余裕一覧表の最後の3つのオン
利得ステップに関連する3つステップで行われる。しか
し、ステップ236において、抑制要素が5と等しいと
判断されると、プログラムは動作余裕値をステップ24
0で最大値に設定し、ステップ242に従って終端す
る。On the contrary, if the margin comparator 94 is on, the program asks whether the margin gain value is 1/2 (ie, 0.5). This is a saturated system 6
This is done so that the gain does not decrease to a level that affects the amplifier circuit of 0. If the margin gain value is not 1/2 (ie, 0.5), the program returns to step 224 and the margin gain is reduced again. On the contrary, if the margin gain has been halved, the program proceeds to step 234 to increase the suppression factor in relation to different levels of main gain. Then step 2
At 36, the program asks if the suppressor value is 5 for a branch decision. If the suppression factor is not 5, the program proceeds to step 238, and the gain of the main variable gain section 74 is reduced to 1/2 of the value at that time by adjusting the attenuation amount of the multiplex D / A converter 76. The program then returns to step 222 and subsequent steps to adjust the gain level of the margin variable gain section 84. This adjustment is made in three steps related to the last three on-gain steps in the gain and margin table in an attempt to turn off margin comparator 94 again. However, if it is determined in step 236 that the suppression factor is equal to 5, the program sets the motion allowance value in step 24.
Set to a maximum value of 0 and terminate according to step 242.
【0055】ステップ234,236および238は、
システム60の主利得を引き下げるための第1ループを
提供し、その引き下げは、システムの増幅回路に影響を
与える飽和の影響を避けるために、5段階で行われる。
一方、ステップ222,224,226および232
は、余裕比較器94がオフするまで繰り返し、余裕利得
を引き下げるための第2ループを提供する。主利得のレ
ベル(または抑制要素)と余裕利得は、光電子制御ユニ
ット10の動作余裕の値を求めるための指標として用い
られる。Steps 234, 236 and 238 include
A first loop is provided to reduce the main gain of the system 60, which is done in five steps to avoid the effects of saturation affecting the amplification circuitry of the system.
On the other hand, steps 222, 224, 226 and 232
Repeats until the margin comparator 94 turns off and provides a second loop for reducing the margin gain. The main gain level (or suppression factor) and the margin gain are used as indexes for obtaining the value of the operation margin of the optoelectronic control unit 10.
【0056】図11を参照する。自動利得設定ルーチン
300は、LRNアイコンに対応する学習機能を提供
し、信頼性のある標的物検出を保証するために、光電子
制御ユニット10が背景状況を観測し、標的状況を観測
し、そして、システム60の最適主利得設定値を決定す
る。ステップ302において、LO符号が表示される。
その後、ステップ304において、プログラムは、入力
キー24cが押されたか否かを質問する。これは、光電
子制御ユニット10が背景学習ルーチンを実行するため
に正しく設定されたか否かを問うものである。ルーチン
306は図12に示されており、背景状況において0.
3より小さい動作余裕を達成するために、光電子制御ユ
ニット10の主利得を調整するためのものである。この
ことは後に詳しく説明する。プログラムは、次に、ステ
ップ308に進み、IH符号が表示される。その後、ス
テップ310において、プログラムは入力キー24cが
押されているか否かを質問する。これは、光電子制御ユ
ニット10が標的学習ルーチン312の実行状態に正し
く設定されたか否かを問うものである。ルーチン312
は図13に示されており、標的状況における最適設定を
提供するためにシステム60の主利得を調整するもので
ある。プログラムはステップ314に進み、動作余裕が
数値表示手段40に表示され、余裕アイコン38が正規
の実行モード動作状況に従って点灯し、ルーチン300
がブロック316に従って終端する。Referring to FIG. The automatic gain setting routine 300 provides a learning function corresponding to the LRN icon, and in order to ensure reliable target detection, the optoelectronic control unit 10 observes the background situation, the target situation, and, Determine the optimum main gain setting for system 60. In step 302, the LO code is displayed.
Then, in step 304, the program queries whether the input key 24c has been pressed. This asks whether the optoelectronic control unit 10 has been properly set up to perform the background learning routine. Routine 306 is shown in FIG.
It is for adjusting the main gain of the optoelectronic control unit 10 in order to achieve an operating margin of less than three. This will be described in detail later. The program then proceeds to step 308 and the IH code is displayed. Then, in step 310, the program queries whether the input key 24c has been pressed. This asks whether the optoelectronic control unit 10 has been correctly set to the execution state of the target learning routine 312. Routine 312
Is shown in FIG. 13 and adjusts the main gain of system 60 to provide the optimum setting in the target situation. The program proceeds to step 314, the operation allowance is displayed on the numerical display means 40, the allowance icon 38 is lit according to the normal execution mode operation condition, and the routine 300 is executed.
Ends according to block 316.
【0057】図12を参照する。背景学習ルーチン30
6は、ステップ320によって示される背景観測のため
に調整された光電子制御ユニットと共に始まる。つぎ
に、ステップ322に従って、(可変利得部74の)主
利得が、D/A変換器76の減衰量調整により、最大レ
ベルの2分の1に設定される。プログラムはさらにステ
ップ324に進み、ルーチン200に従って動作余裕を
計数し、分岐判断のために、動作余裕が0.3より大か
否かを質問する。もし、動作余裕が0.3より大であれ
ば、プログラムはステップ323に進み、主利得が1
(カウンタ)ステップだけ引き下げられる。プログラム
はさらにステップ325に進み、ルーチン200に従っ
て新しい動作余裕を計数し、さらに分岐判断のために、
動作余裕が0.3より小であるか否かを質問する。も
し、動作余裕が0.3より小でなければ、プログラムは
ステップ328に進む。ステップ328では、プログラ
ムは主利得が、光電子制御ユニット10の適正動作のた
めに必要な不動作(default)最小値よりも、ま
だ大きいか否かを質問する。もし、主利得が不動作最小
値よりも大きければ、プログラムはステップ323に戻
り、そうでなければ、このルーチン306はブロック3
30で終端する。ステップ325に戻って、もし、動作
余裕が0.3より小であれば、プログラムはブロック3
32において、ルーチン306から抜け出し、ルーチン
300のステップ308に進む。Referring to FIG. Background learning routine 30
6 begins with the optoelectronic control unit tuned for background observation indicated by step 320. Next, according to step 322, the main gain (of the variable gain section 74) is set to one half of the maximum level by adjusting the attenuation amount of the D / A converter 76. The program further proceeds to step 324, counts the motion allowance according to the routine 200, and inquires whether the motion allowance is larger than 0.3 for the branch judgment. If the operating margin is greater than 0.3, the program proceeds to step 323 and the main gain is 1
(Counter) Only steps are lowered. The program further proceeds to step 325, counts new motion margins according to routine 200, and further determines the branch.
Ask if the operational margin is less than 0.3. If the operating margin is not less than 0.3, the program proceeds to step 328. In step 328, the program asks if the main gain is still greater than the default minimum required for proper operation of optoelectronic control unit 10. If the main gain is greater than the dead minimum, the program returns to step 323, else this routine 306 returns to block 3
Terminate at 30. Returning to step 325, if the operating margin is less than 0.3, the program proceeds to block 3
At 32, the routine 306 is exited and the routine 300 proceeds to step 308.
【0058】ステップ324に戻って、もし、動作余裕
が0.3より大でなければ、プログラムはステップ32
1に進み、D/A変換器76の減衰量調整によって、主
利得が最大レベルに設定される。つぎに、プログラムは
ステップ327に進み、ルーチン200に従って新しい
動作余裕を計数し、分岐判断のために、その値が0.3
より小であるか否かを質問する。もし、動作余裕が0.
3より小でなければ、プログラムはステップ326に進
み、主利得が1(カウンタ)ステップ分だけ引き下げら
れ、その後、ステップ327に戻る。もし、反対に、動
作余裕が0.3より小であれば、プログラムはブロック
332においてルーチン306から抜け出てルーチン3
00のステップ308に移行する。背景学習ルーチン3
06は、動作余裕が背景状況下で0.3より小となるま
で、主利得をその最大レベルから繰り返し引き下げるも
のである。Returning to step 324, if the operating margin is not greater than 0.3, the program proceeds to step 32.
The main gain is set to the maximum level by advancing to 1 and adjusting the attenuation amount of the D / A converter 76. Next, the program proceeds to step 327, counts the new motion margin according to the routine 200, and the value is 0.3 for branch judgment.
Ask if it is less than. If the operating margin is 0.
If it is not less than 3, the program proceeds to step 326, the main gain is reduced by one (counter) step, and then returns to step 327. If, on the contrary, the operating margin is less than 0.3, the program exits routine 306 at block 332 and routine 3
00 to step 308. Background learning routine 3
06 is to repeatedly lower the main gain from its maximum level until the operational margin is less than 0.3 under background conditions.
【0059】図13を参照する。標的学習ルーチン31
2は、ステップ340によって示される標的観測のため
に調整された光電子制御ユニットと共に始まる。ステッ
プ342において、プログラムは動作余裕を計算し、動
作余裕が2.0より大であるか否かを質問する。もし、
動作余裕が2.0より大であれば、検出動作を満足する
状態にあり、プログラムはブロック344においてこの
ルーチン312を抜け出るように移行し、ステップ31
4でルーチン300に再び入る。もし、動作余裕が2.
0より小であれば、プログラムはステップ346に進
み、動作余裕が0.6より小さいか否かを質問する。も
し動作余裕が0.6より小さければ、制御動作を満足す
る十分な動作余裕を得ることができないので、プログラ
ムは、ルーチン300を終端させるためにブロック34
8に進む。もし、反対に、動作余裕が0.6より小でな
ければ、プログラムはステップ350に進み、動作余裕
が2.0より小さく、0.6より大きいか否かを質問す
る。もし、動作余裕が0.6と2.0の間の値でなけれ
ば、ルーチン300、306および312に関する計数
においてエラーが発生しているので、プログラムは再び
出口ブロック348に向かう。もし、反対に、動作余裕
が0.6と2.0の間の値であれば、プログラムはステ
ップ352に進み、主利得を1段階増加させる。その
後、ステップ354において、プログラムは動作余裕が
2.0に等しいか否かを質問する。もし、動作余裕が
2.0でなければ、プログラムはステップ356に進
み、主利得が最大レベルにあるか否かを質問する。も
し、主利得が最大レベルでなければ、プログラムはステ
ップ352に戻り、利得をさらに1段階増加させる。も
し、反対に、主利得が最大レベルに至っていれば、自動
利得設定ルーチン300を終了させるために、プログラ
ムはブロック348に進む。ステップ354に戻って、
もし、動作余裕が2.0に等しければ、プログラムはス
テップ360に進み、以下に示す式1に従って、これら
の状態にとって理想的な利得設定値を算出する。Referring to FIG. Target learning routine 31
2 begins with the optoelectronic control unit tuned for target observation indicated by step 340. In step 342, the program calculates the motion allowance and asks if the motion allowance is greater than 2.0. if,
If the operating margin is greater than 2.0, then the detection operation is satisfied and the program transitions out of this routine 312 at block 344, step 31.
At 4 the routine 300 is re-entered. If the operation margin is 2.
If it is less than 0, the program proceeds to step 346 and asks if the operational margin is less than 0.6. If the operating margin is less than 0.6, it is not possible to obtain sufficient operating margin to satisfy the control operation, so the program blocks the routine 300 to terminate the routine 300.
Go to 8. If, on the other hand, the operating margin is not less than 0.6, the program proceeds to step 350 and asks if the operating margin is less than 2.0 and greater than 0.6. If the operating margin is not between 0.6 and 2.0, then the program goes to exit block 348 again because an error has occurred in the counting for routines 300, 306 and 312. If, on the contrary, the operating margin is a value between 0.6 and 2.0, the program proceeds to step 352 and increases the main gain by one step. Then, in step 354, the program queries whether the operational margin is equal to 2.0. If the operating margin is not 2.0, the program proceeds to step 356 and asks if the main gain is at the maximum level. If the main gain is not at the maximum level, the program returns to step 352 to increase the gain by one more step. If, on the contrary, the main gain has reached the maximum level, the program proceeds to block 348 to end the automatic gain setting routine 300. Returning to step 354,
If the operating margin is equal to 2.0, the program proceeds to step 360 and calculates the ideal gain setting for these conditions according to Equation 1 below.
【0060】 理想感度(最適利得設定値)= (2×利得値1×利得値2)/((2×利得値3)+(オフ余裕×利得値1)) …(1) ここに、 利得値1=「標的学習」ルーチンにおいて、最大2.0
のオン動作余裕を得るために必要な利得、 オフ余裕=「背景学習」ルーチンにおいて測定される最
小のオフ動作余裕値、 利得値3=「背景学習」ルーチンにおいて、0.3のオ
フ動作余裕値が生成されたときの利得、である。Ideal sensitivity (optimal gain setting value) = (2 × gain value 1 × gain value 2) / ((2 × gain value 3) + (off margin × gain value 1)) (1) where: Value 1 = 2.0 maximum in "target learning" routine
Gain required to obtain ON operation margin of, OFF margin = minimum OFF operation margin value measured in "background learning" routine, gain value 3 = OFF operation margin value of 0.3 in "background learning" routine Is the gain, when is generated.
【0061】そして、D/A変換器76に対するデジタ
ル制御入力を均整のとれた形で低減することにより主利
得を調整する。The main gain is then adjusted by proportionately reducing the digital control input to the D / A converter 76.
【0062】ついで、プログラムはブロック362でル
ーチン312を抜け出て、ステップ314でルーチン3
00に戻る。ルーチン312は、標的状況の観点におい
て主利得が最適化されるため、および、明暗の差が小さ
いとき(例えば、動作余裕が0.6と2.0の間にある
とき)に異なる動作状況での主利得の最適値を設定する
ために、提供されている。The program then exits routine 312 at block 362 and routine 3 at step 314.
Return to 00. Routine 312 can be used in different operating situations because the main gain is optimized in terms of the target situation and when the light / dark difference is small (eg, the operating margin is between 0.6 and 2.0). It is provided to set the optimum value of the main gain of.
【0063】図14を参照する。本発明は、ファジィ論
理技術に基づく光電変換動作の安定性の表示機能をも提
供する。この表示は、ルーチン400の動作に従ったL
ED表示手段26を介して行われるものであり、ルーチ
ン400は、背景状況において実行され、光電子制御ユ
ニット10にとって有効な動作環境についての情報を提
供するものである。ステップ402において、プログラ
ムは動作余裕を決定するために余裕ルーチン200を実
行する。つぎに、プログラムはステップ404に進み、
パルス間期間で検出比較器90を通過するノイズパルス
の数を計数することにより、光学的あるいは電気的なノ
イズのレベルを検出する。パルス間期間とは、例えば、
光パルス信号が出力されておらず、戻りパルスが受信さ
れていないときの時間間隔をいう。パルス間期間に比較
器90を活性にするノイズパルスの数は、その環境のノ
イズの測定を提供するもので、しかも、その測定は、他
の動作と干渉せずに電子システム60によって予め得ら
れるものである。プログラムは、ステップ406におい
てルックアップテーブルを用いて動作安定指数を引き出
すために、動作余裕とノイズレベル値を用いる。ステッ
プ408において、プログラムはルックアップテーブル
から得られた安定指数を、そのときのしきい値(例え
ば、2.0)と比較し、動作指数がしきい値よりも大き
ければ、LED26cを点灯する。Referring to FIG. The present invention also provides a display function of the stability of photoelectric conversion operation based on fuzzy logic technology. This display is based on the operation of routine 400.
The routine 400, which is performed via the ED display means 26, is executed in the background and provides information about the operating environment in which the optoelectronic control unit 10 is available. In step 402, the program executes a margin routine 200 to determine the motion margin. The program then proceeds to step 404
The level of optical or electrical noise is detected by counting the number of noise pulses that pass through the detection comparator 90 during the interpulse period. The interpulse period is, for example,
The time interval when no optical pulse signal is output and no return pulse is received. The number of noise pulses that activate the comparator 90 during the inter-pulse period provides a measure of the noise in its environment, yet that measurement is previously obtained by the electronic system 60 without interfering with other operations. It is a thing. The program uses the motion margin and the noise level value to derive the motion stability index using the look-up table in step 406. In step 408, the program compares the stability index obtained from the look-up table with the current threshold value (eg, 2.0), and if the motion index is greater than the threshold value, turns on the LED 26c.
【0064】動作指数ルックアップテーブルは、よく知
られてるファジィ論理技術に従って生成されており、後
に示す所属機能と規則が与えられている。動作余裕、ノ
イズおよび安定性のための各所属機能は、以下に示すフ
ァジィ論理機能一覧表に従って定義されている。The motion index look-up table is generated in accordance with the well-known fuzzy logic technique, and is given the belonging function and rule described later. Each belonging function for operation margin, noise, and stability is defined according to the fuzzy logic function list shown below.
【0065】[0065]
【表6】 [Table 6]
【0066】7つの所属機能(membership
functions)は動作余裕のために定義されてお
り、一方、3つの所属機能はノイズのために定義され、
4つの所属機能が安定性のために定義されている。ファ
ジィ論理一覧表の数値は、動作余裕の場合には0から5
までの切り取られた動作範囲から正規化されており、ノ
イズの場合には0から15まで、そして、安定性の場合
は15から109までの切り取られた動作範囲から正規
化されている。4つの正規化された数は、各機能の所属
の程度を定義する台形(または三角形)を示している。
(表の「0スタート」の下の)第1列の数は、所属機能
が最初に0(0%の所属の確実性)から値を増加させ始
める点を示す。(表の「1.0アップ」の下の)第2列
の数は、所属機能が1.0という値を、0から直線的に
上った後に最初に獲得する点に相当する。(表の「1.
0ダウン」の下の)第3列の数は、所属機能が最初に1
から値を減少させ始める点を示す。(表の「0ストッ
プ」の下の)第4列の数は、所属機能の値が1から直線
的に減少した後に0に至った点を示す。所属機能の値
は、従来の加重平均技術に従って複合されており、表7
に示すファジィ論理規則に従うものである。Seven affiliation functions (membership
functions) are defined for operating margins, while three belonging functions are defined for noise,
Four affiliation functions are defined for stability. Numerical values in the fuzzy logic table are 0 to 5 when there is a motion margin.
From 0 to 15 for noise, and from 15 to 109 for stability. The four normalized numbers represent a trapezoid (or triangle) that defines the degree of belonging of each function.
The number in the first column (under "0 Start" in the table) indicates the point at which the affiliation function first starts increasing from 0 (0% certainty of affiliation). The number in the second column (under "1.0 up" in the table) corresponds to the point at which the affiliation function first obtains a value of 1.0, linearly above 0. ("1.
The number in the third column (under "0 down") is that the affiliated function first
Indicates the point where the value starts to decrease. The number in the fourth column (under "0 Stops" in the table) indicates the point where the value of the affiliated function reached 0 after linearly decreasing from 1. The values of affiliation functions are compounded according to the conventional weighted average technique, and
It follows the fuzzy logic rules shown in.
【0067】[0067]
【表7】 [Table 7]
【0068】所属機能とその規則は、図15の三次元グ
ラフに示すように、ルックアップテーブルへの登録を決
定する。ルックアップテーブルは、動作余裕および安定
指数に対するノイズについてのある離散的な値に関連し
ている。安定指数というのは、求められる正確性の程度
に関連するものである。これらの安定指数は、視覚表示
の提供に用いられ、あるいは、それに代えて、光電子制
御ユニット10の動作状況を遠隔地で表示できるよう
に、光電子制御ユニット10からのアナログ信号として
出力される。The affiliation function and its rule determine registration in the lookup table, as shown in the three-dimensional graph of FIG. The look-up table is associated with some discrete values for noise against motion margin and stability index. The stability index is related to the degree of accuracy required. These stability indices are used to provide a visual display or, alternatively, are output as analog signals from the optoelectronic control unit 10 so that the operational status of the optoelectronic control unit 10 can be displayed remotely.
【0069】本発明の特別な実施例を示し説明してきた
が、本発明の精神および本質を逸脱しない範囲で、本実
施例を変更し修正することができることは言うまでもな
い。添付した請求の範囲は、そのような変更および修正
をすべて含んでいるものと考えている。While a particular embodiment of the invention has been shown and described, it goes without saying that the embodiment can be altered and modified without departing from the spirit and essence of the invention. It is believed that the appended claims include all such changes and modifications.
【0070】[0070]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光電子制
御ユニットによれば、光電子制御ユニットが多数の異な
る利用形態に適用できるように、使いやすく、かつ、理
解しやすい方法で動作設定を広い範囲に亘って操作者が
制御できる。また、本発明の光電子制御ユニットは、自
分自身の繰り返し速度と同じ周波数で発生する電気的ノ
イズおよび光学的ノイズに強い。さらに、動作余裕とノ
イズに関する機能として、信号レベルの広い範囲に亘っ
て自己の動作余裕を正確に計測でき、その動作安定性に
ついて信頼できる表示ができる。As described above, according to the optoelectronic control unit of the present invention, the optoelectronic control unit can be applied to a large number of different usage forms, and the operation setting can be widened by a method easy to use and easy to understand. Operator control over the range. Further, the optoelectronic control unit of the present invention is resistant to electrical noise and optical noise generated at the same frequency as its own repetition rate. Furthermore, as a function related to the operation margin and noise, the own operation margin can be accurately measured over a wide range of signal levels, and reliable display of the operation stability can be performed.
【図1】ユニット上面の操作者インターフェースが示さ
れている光電子制御ユニットの上方からの斜視図。FIG. 1 is a perspective view from above of an optoelectronic control unit showing an operator interface on the top of the unit.
【図2】後方反射モードにおける光電子制御ユニットの
動作を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the operation of the optoelectronic control unit in the back reflection mode.
【図3】図3は、光電子制御ユニットに用いられる本発
明の操作者インターフェースを示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing an operator interface of the present invention used in an optoelectronic control unit.
【図4】本発明の原理に従う光電子制御ユニットに用い
るための電子システムのブロック図。FIG. 4 is a block diagram of an electronic system for use in an optoelectronic control unit according to the principles of the present invention.
【図5】本発明の原理に従う光電子制御ユニットの動作
のために選択された異なるパルス繰り返し速度を説明す
るための一対のグラフ。FIG. 5 is a pair of graphs illustrating different pulse repetition rates selected for operation of an optoelectronic control unit according to the principles of the present invention.
【図6】本発明の原理に従って疑似ランダムジッタがい
かにパルスタイミングに影響を与えるかを示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing how pseudo random jitter affects pulse timing in accordance with the principles of the present invention.
【図7】本発明の操作者インターフェースに関連する機
能選択過程を示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing a function selection process related to the operator interface of the present invention.
【図8】本発明の操作者インターフェースに関連する変
数設定過程を示すフローチャート。FIG. 8 is a flowchart showing a variable setting process related to the operator interface of the present invention.
【図9】本発明の原理による標的捕捉過程を示すフロー
チャートであり、ジッタがパルス間の間隔を変化させる
ために用いられている。FIG. 9 is a flow chart illustrating a target capture process according to the principles of the present invention, where jitter is used to vary the spacing between pulses.
【図10】本発明の二重経路構造との関連において、動
作余裕を決定するための過程を示すフローチャートFIG. 10 is a flow chart showing a process for determining an operational margin in the context of the dual path structure of the present invention.
【図11】本発明の原理に従って、光電子制御ユニット
のための利得設定値を自動的に決定する過程を示すフロ
ーチャート。FIG. 11 is a flowchart illustrating a process for automatically determining a gain setting for an optoelectronic control unit in accordance with the principles of the present invention.
【図12】本発明の自動利得設定ルーチンにおいて用い
る過程であり、背景状況下で動作余裕を決定する過程を
示すフローチャート。FIG. 12 is a flowchart showing a process used in an automatic gain setting routine of the present invention, which is a process of determining an operation margin in a background situation.
【図13】本発明の自動利得設定ルーチンにおいて用い
る過程であり、標的状況下で動作余裕を決定する過程を
示すフローチャート。FIG. 13 is a flowchart showing a process used in an automatic gain setting routine of the present invention, which is a process of determining an operation margin under a target situation.
【図14】本発明の原理に従って動作安定指数を決定す
る過程を示すフローチャート。FIG. 14 is a flowchart showing a process of determining a motion stability index according to the principles of the present invention.
【図15】ファジィ論理技術に従う動作余裕と背景雑音
の関数としての光電変換動作の安定性を示す三次元網状
グラフ。FIG. 15 is a three-dimensional mesh graph showing the stability of photoelectric conversion operation as a function of operational margin and background noise according to fuzzy logic techniques.
10…光電子制御ユニット、14、16…レンズ、18
…鏡、20…操作者インターフェースパネル、22…情
報表示手段、24…入力キーパッド、26…表示手段、
40…3桁数値表示手段、41〜52…アイコン、60
…電子システム、62…マイクロプロセッサシステム、
64…LED、66…電流駆動部、70…発光ダイオー
ド、74…主可変利得増幅部、76、86…多重D/A
変換器、78、80、88…増幅器、84…余裕可変利
得増幅部、90…検出比較器、92…基準電圧発生器、
94…余裕比較器。10 ... Photoelectric control unit, 14, 16 ... Lens, 18
... mirror, 20 ... operator interface panel, 22 ... information display means, 24 ... input keypad, 26 ... display means,
40 ... 3-digit numerical value display means, 41-52 ... Icon, 60
… Electronic system, 62… Microprocessor system,
64 ... LED, 66 ... Current drive section, 70 ... Light emitting diode, 74 ... Main variable gain amplification section, 76, 86 ... Multiplex D / A
Converter, 78, 80, 88 ... Amplifier, 84 ... Margin variable gain amplification section, 90 ... Detection comparator, 92 ... Reference voltage generator,
94 ... Margin comparator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック ジェイ. デラネイ アメリカ合衆国, マサチューセッツ州 01776,サドバリー, ボストン ポスト ロード 206 (72)発明者 フィリップ イー. ジョンソン アメリカ合衆国, マサチューセッツ州 01606,ワーセスター, ウェスト ボイ ルストン ストリート 1137 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Patrick Jay. Delaney Boston Post Road, Sudbury, 01776, Massachusetts, USA 206 (72) Inventor Philip E. Johnson, United States 01606 Massachusetts, Worcester, West Boilston Street 1137
Claims (23)
に同期して戻り光パルスを検出することにより対象物の
存在を検出するための光電子制御ユニットにおいて、 光パルスを期間を区切って出力し、これに同期して戻り
光パルスを検出するための電子システムと、 操作者に前記電子システムの制御を許可し、その制御機
能を発揮させる操作者インターフェースとを備え、 前記電子システムは、制御システムの動作特徴(operat
ional features)が標準化されていることにより複数の
異なる制御機能を有するマイクロプロセッサ制御システ
ムを含み、 前記操作者インターフェースは、 a) 前記制御機能の選択および動作に関連して表示さ
れる前記電子システムの1または2以上の前記制御機能
の各々に対応する複数の表示アイコンと、 b) 制御パラメータの選択における前記制御機能の動
作に従い、前記アイコンの表示との関連において数値を
表示するための数値表示手段と、 c) 前記機能の選択と前記機能に従った数値の選択の
ために前記アイコンの表示に関連して操作者に入力を許
可するためのキーパッドとを備えている 光電子制御ユニット。1. An optoelectronic control unit for detecting the presence of an object by outputting a light pulse in a delimited period and detecting a return light pulse in synchronization with this, and outputting a light pulse in a delimited period. And an electronic system for detecting a return light pulse in synchronism with the electronic system, and an operator interface for allowing an operator to control the electronic system and demonstrating its control function. System operating characteristics (operat
ional features) are standardized to include a microprocessor control system having a plurality of different control functions, the operator interface includes: a) the electronic system of the electronic system displayed in association with the selection and operation of the control functions. A plurality of display icons corresponding to each of the one or more control functions, and b) a numerical display means for displaying a numerical value in relation to the display of the icons according to the operation of the control function in the selection of control parameters. And c) an optoelectronic control unit comprising: a keypad for allowing an operator to input in association with the display of the icon for selecting the function and selecting a numerical value according to the function.
おいて、前記数値表示手段は、前記光電子制御ユニット
の機械的位置合せを行っている間の支援要素としての動
作余裕値を表示するためにも動作する 光電子制御ユニット。2. The optoelectronic control unit according to claim 1, wherein the numerical value display means also displays an operating margin value as an assisting element during mechanical alignment of the optoelectronic control unit. An optoelectronic control unit that operates.
おいて、 前記複数のアイコンとそれに関連する制御機能は、 a)動作余裕決定の特徴を表示する第1アイコンと動作
余裕決定機能、 b)時間遅延の特徴を表示する第2アイコンと出力時間
遅延を設定する機能、および、 c)明環境動作の特徴と暗環境動作の特徴をそれぞれ表
示する第3、第4アイコンと、明環境モードか暗環境モ
ードかを選択する機能 を含む光電子制御ユニット。3. The optoelectronic control unit according to claim 2, wherein the plurality of icons and control functions associated therewith are: a) a first icon for displaying a feature of motion margin determination and a motion margin determination function; and b) time. A second icon for displaying delay characteristics and a function for setting an output time delay, and c) Third and fourth icons respectively displaying characteristics of light environment operation and dark environment operation, and light environment mode or dark. An optoelectronic control unit that includes a function to select the environmental mode.
おいて、 前記複数のアイコンとそれに関連する制御機能は、 d)パルス繰り返し速度の特徴を表示する第5アイコン
と、パルス繰り返し速度選択機能、および、 e)ヒステリシス選択の特徴を表示する第6アイコン
と、ヒステリシス選択機能 を含む光電子制御ユニット。4. The optoelectronic control unit according to claim 3, wherein the plurality of icons and control functions associated therewith are: d) a fifth icon for displaying characteristics of pulse repetition rate; and a pulse repetition rate selection function, and E) An optoelectronic control unit including a sixth icon for displaying the characteristics of hysteresis selection and a hysteresis selection function.
に同期して戻り光パルスを検出することにより対象物の
存在を検出するための光電子制御ユニットであって、 a)前記光検出器からの出力の振幅値を、第1信号経路
上の固定基準信号の振幅値と比較する過程、 b)前記光検出器からの前記出力の振幅値と前記固定基
準信号の前記振幅値とが一致するときの特定利得値を決
定するために第2可変利得信号経路上の利得値を変化さ
せる過程、および、 c)前記光電子制御ユニットの動作余裕の値を前記特定
利得値に基づいて調べる過程、 によって生成される動作余裕値を数値表示する手段を有
する光電子制御ユニット。5. An optoelectronic control unit for detecting the presence of an object by outputting a light pulse in a delimited period and detecting a return light pulse in synchronization with this, wherein: a) the photodetector. Comparing the amplitude value of the output from the with the amplitude value of the fixed reference signal on the first signal path, b) the amplitude value of the output from the photodetector and the amplitude value of the fixed reference signal match. Changing the gain value on the second variable gain signal path to determine a specific gain value when performing, and c) examining the value of the operational margin of the optoelectronic control unit based on the specific gain value. An optoelectronic control unit having means for numerically displaying an operation margin value generated by the.
おいて、 動作余裕の数値表示を行うための前記過程は、 d)前記光検出器からの出力の振幅値が前記第2信号経
路上の前記基準信号の振幅値に一致する範囲内に入るま
で、前記光検出器からの出力に前記両方の信号経路上で
影響を与える前記利得を抑制する過程、 をさらに含む光電子制御ユニット。6. The optoelectronic control unit according to claim 5, wherein the step of displaying a numerical value of the operating margin is: d) The amplitude value of the output from the photodetector is on the second signal path. Optoelectronic control unit, further comprising: suppressing the gain affecting the output from the photodetector on both signal paths until it falls within a range corresponding to an amplitude value of a reference signal.
おいて、 動作余裕の数値表示を行うための過程の中の利得値を変
化させる前記段階は、 信号減衰を調整するために前記第2信号経路上に配置さ
れた多重D/A変換器に対してデジタル信号入力を変化
させ、これによって利得値を変化させる段階を含んでい
る光電子制御ユニット。7. The optoelectronic control unit according to claim 5, wherein the step of changing the gain value in the process of numerically displaying the operating margin includes: adjusting the signal attenuation to the second signal path. An optoelectronic control unit including the step of varying a digital signal input and thereby varying a gain value for a multiple D / A converter disposed above.
おいて、 動作余裕の数値表示を行うための過程は、マイクロプロ
セッサシステムによって統制されており、 このマイクロプロセッサは利得値を変化させるためのソ
フトウエア制御のもとで動作し、 その利得値の変化は、多重A/D変換器を統制すること
と、前記信号経路上に配置されたコンパレータの出力を
追跡することによって行われ、 このコンパレータ出力の追跡は、前記経路上の信号振幅
値を前記基準信号の振幅値と比較し、前記特定利得値に
基づいてルックアップテーブルから前記動作余裕値を調
べることにより行われる光電子制御ユニット。8. The optoelectronic control unit according to claim 5, wherein the process for displaying the numerical value of the operating margin is controlled by a microprocessor system, and the microprocessor is software for changing a gain value. It operates under control and its gain value is changed by controlling the multiple A / D converter and by tracking the output of a comparator arranged on the signal path. The tracking is performed by comparing a signal amplitude value on the path with an amplitude value of the reference signal and checking the operation margin value from a look-up table based on the specific gain value.
御ユニットにおいて、 前記ユニットは異なる光パルス
繰り返し速度の選択を操作者に許すのに適しており、 光パルスを時間的に区切って発生する手段と、 複数の異なる光パルス繰り返し速度の設定の中の一つを
操作者が選択し得るための操作者インターフェース手段
と、 操作者によって選択される前記複数の繰り返し速度の設
定に対応して前記光パルスの繰り返し速度を制御するた
めの手段と、 操作者によって選択される前記繰り返し速度の設定機能
として、前記パルス発生手段に対する電流値制御手段
と、を備えている光電子制御ユニット。9. An optoelectronic control unit for detecting the presence of an object, said unit being suitable for allowing an operator to select a different light pulse repetition rate, the light pulses being generated in a time-delimited manner. Means, an operator interface means for allowing the operator to select one of a plurality of different optical pulse repetition rate settings, and the operator interface means corresponding to the plurality of repetition rate settings selected by the operator. An optoelectronic control unit comprising: means for controlling the repetition rate of the light pulse; and current value control means for the pulse generation means as a function of setting the repetition rate selected by the operator.
において、 前記光発生手段は発光ダイオードを備えている光電子制
御ユニット。10. The optoelectronic control unit according to claim 9, wherein the light generating means comprises a light emitting diode.
において、 前記操作者インターフェース手段は、繰り返し速度の選
択が為されたときに表示されるアイコン表示部と、選択
された繰り返し速度の設定を示す数値表示部を含む光電
子制御ユニット。11. The optoelectronic control unit according to claim 9, wherein the operator interface means shows an icon display portion displayed when a repetition rate is selected and a setting of the selected repetition rate. Optoelectronic control unit including numerical display.
た光源と、 前記光源から発生した戻り光パルスを検出するために配
置され、光検出出力信号を出力する光検出器と、 主出力信号を発生するために、前記制御ユニットよって
与えられた利得設定値に応じて前記光検出器からの前記
出力信号を増幅するための第1可変利得増幅部と、 余裕出力信号を発生するために、前記制御ユニットよっ
て与えられた利得設定値に応じて前記第1可変利得増幅
部からの前記主出力信号を増幅するための第2可変利得
増幅部と、 前記第1可変利得増幅部からの前記主出力信号および前
記第2可変利得増幅部からの前記余裕出力信号をそれぞ
れ共通基本レベルと比較するための比較手段であって、
その比較が、前記制御ユニットに供給するための2つの
比較信号を発生するためになされ、その比較信号の発生
が、前記2つの増幅部に対して前記制御ユニットによっ
て与えられる2つの利得値に基づいて前記マイクロプロ
セッサ制御ユニットが動作余裕レベルを決定できるよう
にするためになされるものである比較手段と、 を備えた光電子制御ユニット。12. A microprocessor control unit, a light source connected to the control unit to generate a light pulse, and arranged to detect a return light pulse generated from the light source, and outputting a light detection output signal. And a first variable gain amplifier for amplifying the output signal from the photodetector according to a gain setting value provided by the control unit to generate a main output signal, A second variable gain amplifier for amplifying the main output signal from the first variable gain amplifier according to a gain setting value given by the control unit to generate a margin output signal; Comparing means for comparing the main output signal from the first variable gain amplifier and the margin output signal from the second variable gain amplifier with a common basic level, respectively.
The comparison is made to generate two comparison signals for feeding to the control unit, the generation of the comparison signal being based on two gain values provided by the control unit for the two amplifier sections. Optoelectronic control unit comprising: comparator means for enabling the microprocessor control unit to determine an operating margin level.
トにおいて、 前記第1可変利得増幅部と前記第2可変利得増幅部のそ
れぞれは、 固定増幅器と、 利得レベルを調整するために、前記マイクロプロセッサ
制御ユニットの制御の下で動作する減衰器としての多重
D/A変換器とを備えていることを特徴とする光電子制
御ユニット。13. The optoelectronic control unit according to claim 12, wherein each of the first variable gain amplifying unit and the second variable gain amplifying unit is a fixed amplifier, and the microprocessor is used to adjust a gain level. An optoelectronic control unit, comprising: a multiple D / A converter as an attenuator that operates under the control of the control unit.
トにおいて、 前記マイクロプロセッサ制御ユニットは、内部にソフト
ウエアプログラムを有する記憶部を備え、そのソフトウ
エアプログラムは前記可変利得増幅部の利得設定を操作
すること、および、結果としての出力レベルを特定する
ための比較信号を用いることによって動作余裕を決定す
るためのものである光電子制御ユニット。14. The optoelectronic control unit according to claim 12, wherein the microprocessor control unit includes a storage unit having a software program therein, and the software program operates a gain setting of the variable gain amplification unit. And an optoelectronic control unit for determining an operating margin by using a comparison signal to identify the resulting output level.
トにおいて、 前記光源は発光ダイオードを有し、前記光検出器はフォ
トダイオードを有する光電子制御ユニット。15. The optoelectronic control unit according to claim 12, wherein the light source comprises a light emitting diode and the photodetector comprises a photodiode.
横切るように方向付けされた光パルスを発生する光源
と、 前記標的範囲からの戻り光パルスを検出し、前記標的範
囲での標的物の有無を表す前記パルスの有無を示すもの
としての光検出出力信号を出力する光検出器と、 前記光検出器からの前記出力信号を増幅し、この信号を
基準レベルと比較して パルス検出信号を発生するための第1増幅経路と、 前記光検出器からの前記出力信号を増幅し、この信号を
基準レベルと比較して余裕レベル特定信号を発生するた
めの第2可変利得増幅経路と、 前記第2可変利得増幅経路の利得を変化させ、前記前記
パルス検出信号および余裕レベル特定信号を追跡して動
作余裕を決定するための制御手段と、 を備えた光電子制御ユニット。16. A light source that produces a light pulse directed across a target area where a target will be present, and a return light pulse from the target area is detected to target the target area. And a photodetector that outputs a photodetection output signal that indicates the presence or absence of the pulse that indicates the presence or absence of the pulse, amplifies the output signal from the photodetector, and compares this signal with a reference level And a second variable gain amplification path for amplifying the output signal from the photodetector and comparing this signal with a reference level to generate a margin level specifying signal. An optoelectronic control unit comprising: control means for changing the gain of the second variable gain amplification path and tracking the pulse detection signal and the margin level specifying signal to determine an operation margin.
トにおいて、 前記光検出器出力信号を前記第1および第2経路へ供給
する前に増幅するための主可変利得部をさらに備え、 前記制御手段は、前記主可変利得部の利得を変化させる
のに適合し、これによって前記2つの経路の各利得レベ
ルを抑制できることを特徴とする光電子制御ユニット。17. The optoelectronic control unit according to claim 16, further comprising a main variable gain section for amplifying the photodetector output signal before being supplied to the first and second paths, the control means. Is suitable for changing the gain of the main variable gain section, whereby each gain level of the two paths can be suppressed.
トにおいて、 前記第2可変利得増幅経路は、 利得を変化させるために前記制御手段の制御下に置かれ
た第1減衰器と、 第1固定利得増幅器と、 前記第1固定利得増幅器からの出力信号を基準レベルと
比較するための比較器とを備えていることを特徴とする
光電子制御ユニット。18. The optoelectronic control unit according to claim 16, wherein the second variable gain amplification path is a first attenuator placed under the control of the control means to change the gain, and a first fixed. An optoelectronic control unit comprising a gain amplifier and a comparator for comparing an output signal from the first fixed gain amplifier with a reference level.
トにおいて、 前記減衰器は多重D/A変換器を有し、前記制御手段は
ソフトウエア制御の下で動作するマイクロプロセッサシ
ステムを有することを特徴とする光電子制御ユニット。19. The optoelectronic control unit according to claim 18, wherein the attenuator comprises a multiplex D / A converter and the control means comprises a microprocessor system operating under software control. And optoelectronic control unit.
範囲の標的物の有無の表示を提供することに用いられる
検出信号を生成するために、光源からの光パルスが時間
的に区切られて前記標的範囲を横切るように出力され、
光検出器による同期検出が行われる光電子制御ユニット
において、 背景状況の下で前記光電子制御ユニットを用いて第1検
出信号を発生する過程と、 前記光電子制御ユニットの動作余裕値が固定オフ余裕し
きい値(fixedOFF margin thres
hold)に至るまで前記増幅部の利得を減少させる過
程と、 標的状況の下での前記システムの初期動作余裕値を固定
オン余裕しきい値(fixed ON margin
threshold)と比較する過程と、 初期動作余裕値が前記オン余裕しきい値を越えていれ
ば、前記利得設定値を前記増幅部のそのときの利得値に
設定する過程と、 を有する前記増幅部の最適利得設定値を自動的に設定す
る方法。20. A light pulse from a light source is temporally delimited to generate a detection signal that is amplified by a variable gain amplifier and used to provide an indication of the presence or absence of a target in a target area. It is output so that it crosses the target range,
In an optoelectronic control unit in which synchronous detection is performed by a photodetector, a process of generating a first detection signal using the optoelectronic control unit under a background situation and an operation margin value of the optoelectronic control unit are fixed off margin threshold Value (fixedOFF margin thres
hold) to reduce the gain of the amplification unit, and a fixed ON margin threshold for the initial operation margin value of the system under the target condition.
and a step of setting the gain setting value to a current gain value of the amplifying section if the initial operation margin value exceeds the on-margin threshold value. A method of automatically setting the optimum gain setting value of.
トの最適利得自動設 定方法において、 前記システムの初期動作余裕値が前記オン余裕しきい値
を越えていなければ、前記システムの動作余裕が前記オ
ン余裕しきい値に至るまで前記増幅部の利得を増大させ
る過程と、 前記オフ余裕しきい値に至ったとき、および、前記オン
余裕しきい値に至ったときの前記増幅システムの利得に
基づいた最適値に前記利得設定値を設定する過程と、を
さらに有する最適利得自動設定方法。21. The optimum gain automatic setting method for an optoelectronic control unit according to claim 20, wherein if the initial operation margin value of the system does not exceed the ON margin threshold value, the operation margin of the system is A step of increasing the gain of the amplification section until reaching an on-margin threshold; and, based on the gain of the amplification system when reaching the off-margin threshold, and when reaching the on-margin threshold. And a step of setting the gain setting value to an optimum value.
トの最適利得自動設定方法において、 前記最適値は、次式 最適利得設定値=(2×利得値1×利得値3)/((2
×利得値3)+(オフ余裕×利得値1)) ここに、 利得値1=(標的状況の下でオン動作余裕が最大2.0
となるのに必要な利得) オフ余裕=(背景状況下の間
に測定された最小のオフ動作余裕値) 利得値3=(背景状況の下で0.3のオフ動作余裕値が
生成されたときの利得) に従って算出されることを特徴とする最適利得自動設定
方法。22. The optimum gain automatic setting method for an optoelectronic control unit according to claim 21, wherein the optimum value is the following formula: optimum gain setting value = (2 × gain value 1 × gain value 3) / ((2
× gain value 3) + (off margin × gain value 1)) where gain value 1 = (maximum on-operation margin is 2.0 under the target situation)
Gain required to be: OFF margin = (minimum OFF margin value measured during background situation) Gain value 3 = (OFF margin value of 0.3 was generated under background situation) The automatic gain automatic setting method is characterized by being calculated according to
トの最適利得自動設定方法において、 利得を増加および減少させる前記過程は、1または2以
上の多重D/A変換器によって与えられる減衰を統制す
ることにより達成されることを特徴とする最適利得自動
設定方法。23. The optimum gain automatic setting method for an optoelectronic control unit according to claim 20, wherein the step of increasing and decreasing the gain controls the attenuation provided by one or more multiple D / A converters. An automatic gain automatic setting method characterized by being achieved by the following.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/998,976 US5281810A (en) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Photoelectric control unit adapted for determining its own operating margin having dual variable-gain amplifier |
US07/999508 | 1992-12-30 | ||
US07/998976 | 1992-12-30 | ||
US07/999,508 US5347117A (en) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Operator interface for a photoelectric control unit |
Publications (2)
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JPH0792266A true JPH0792266A (en) | 1995-04-07 |
JP2551732B2 JP2551732B2 (en) | 1996-11-06 |
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JP33858493A Expired - Lifetime JP2551732B2 (en) | 1992-12-30 | 1993-12-28 | Optoelectronic control unit and optimum gain automatic setting method thereof |
Country Status (1)
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