| 【発明の名称】 |
位置検知方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】峯本 茂樹
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| 【要約】 |
【課題】反射型センサを用いた位置検知機構の位置検知能力を高める。
【解決手段】位置検知制御部５０は、制御信号Ｓ５１を送り、反射型センサ１０の発光ダイオード１１を、所定の期間をおいてタイミングで一定期間駆動してパルスドライブを行う。パルスドライブでは、発光ダイオード１１に流れる電流を増加することができ、放射する光量が増える。位置検知制御部５０は、参照レベル設定信号Ｓ５２ａ，Ｓ５２ｂを送って、スイッチ３３，３５をオンまたはオフし、コンパレータ２０でスライスレベルとして用いる参照レベルを３段階に設定する。この３段階の参照レベルで、受信信号Ｓ１０のレベルを判定することで、ばたつきの少ない位置検知結果が得られる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 駆動されて光を放射する発光ダイオードと受光した光に対応するレベルの受信信号を出力する受光トランジスタとを有する反射型センサを装置に取り付け、前記発光ダイオードを駆動し、前記装置に対して相対移動する対象物から反射した光を前記受光トランジスタで受光し、前記受光トランジスタが出力する受信信号に基づき前記対象物との相対位置を検知する位置検知方法において、所定の期間をおいたタイミングで前記発光ダイオードを一定の期間駆動するパルスドライブを繰り返し、前記各駆動期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルをそれぞれ判定する判定処理を繰り返し、前記判定処理での各判定結果に基づき前記装置の前記対象物に対する相対位置を検知することを特徴とする位置検知方法。
【請求項２】 駆動されて光を放射する発光ダイオードと受光した光に対応するレベルの受信信号を出力する受光トランジスタとを有する反射型センサを装置に取り付け、所定の間隔をおいたタイミングで前記発光ダイオードを一定の期間駆動するパルスドライブを繰り返し、前記装置に対して相対移動する対象物から反射した光を前記受光トランジスタで受光し、前記受光トランジスタが出力する受信信号に基づき前記対象物との相対位置を検知する位置検知方法において、第１の参照レベルを設定する第１の設定処理、該第１の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第１のタイマ処理、該第１のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第１のパルスドライブ処理、及びこの第１のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第１の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にあると判定すると共に該第１のタイマ処理に処理を移し、該受信信号の方が低ければ該第１の参照レベルよりも低くかつ第２の参照レベルよりも高い中間参照レベルを設定する第１の判定処理を行う第１の処理フローと、前記第２の参照レベルを設定する第２の設定処理、該第２の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第２のタイマ処理、該第２のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第２のパルスドライブ処理、及びこの第２のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第２の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にあると判定して前記中間参照レベルを設定し、該受信信号の方が低ければ該第２のタイマ処理に処理を移す第２の判定処理を行う第２の処理フローと、前記中間参照レベルが設定されてから前記所定の間隔をおく中間タイマ処理、該中間タイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する中間パルスドライブ処理、及びこの中間パルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルを該中間参照レベルで判定し、該受信信号の方が高ければ前記第１の処理フローに処理を進め、該受信信号の方が低ければ前記第２の処理フローに処理を進める中間判定処理を行う中間処理フローとを、前記受信信号に基づいて循環して行い、前記第１及び第２の判定処理の判定結果から、前記装置の前記対象物に対する相対位置を検知することを特徴とする位置検知方法。
【請求項３】 駆動されて光を放射する発光ダイオードと受光した光に対応するレベルの受信信号を出力する受光トランジスタとを有する反射型センサを装置に取り付け、所定の間隔をおいたタイミングで前記発光ダイオードを一定の期間駆動するパルスドライブを繰り返し、前記装置に対して相対移動する対象物から反射した光を前記受光トランジスタで受光し、前記受光トランジスタが出力する受信信号に基づき前記対象物との相対位置を検知する位置検知方法において、第１の参照レベルを設定する第１の設定処理、該第１の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第１のタイマ処理、該第１のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第１のパルスドライブ処理、及びこの第１のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第１の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にないと判定すると共に該第１のタイマ処理に処理を移し、該受信信号の方が低ければ該第１の参照レベルよりも低くかつ第２の参照レベルよりも高い中間参照レベルを設定する第１の判定処理を行う第１の処理フローと、前記第２の参照レベルを設定する第２の設定処理、該第２の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第２のタイマ処理、該第２のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第２のパルスドライブ処理、及びこの第２のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第２の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にないと判定して前記中間参照レベルを設定し、該受信信号の方が低ければ該第２のタイマ処理に処理を移す第２の判定処理を行う第２の処理フローと、前記中間参照レベルが設定されてから前記所定の間隔をおく中間タイマ処理、該中間タイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する中間パルスドライブ処理、及びこの中間パルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルを該中間参照レベルで判定し、該受信信号の方が高ければ前記第１の処理フローに処理を進め、該受信信号の方が低ければ前記第２の処理フローに処理を進める中間判定処理を行う中間処理フローとを、前記受信信号に基づいて循環して行い、前記第１及び第２の判定処理の判定結果から、前記装置の前記対象物に対する相対位置を検知することを特徴とする位置検知方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば対象物に対して相対運度する装置に、その対象物との相対位置を検知して提供する位置検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】位置情報を得る最も簡単な従来の位置検知方法には、機械的なスイッチを使用するものがあり、例えば対象物がそのスイッチの位置に来たときにスイッチをオンするものや、対象物がある位置を越えた時点からスイッチを継続してオン状態するものがある。一方、光学的に位置情報を得る位置検知方法も、一般的に広く採用されている。この光学的な位置検知方法には、対象物がその位置に来たときに光を遮断または通過させるものや、対象物がある位置を終えた時点から光を遮断または通過させるものがある。これらの位置検知方法は、装置内或いはユニット内のスペースが限られたエリアで用いられる場合で採用される分には、特に問題がなかった。ところがある程度の規模を有する独立した装置であって、移動を伴い、その移動位置によって機能の変更等を行うようなものについては、該装置に位置情報を外から与えるか、或いは装置自ら位置を検知できるようにする必要がある。
【０００３】位置情報を外から与える場合には、独立した装置を搭載して移動または回転する台に、スイッチ等の位置検知機構を設けておき、位置検知結果をケーブル等を経由して装置に与えるようにしている。このような方法では、スイッチ等の位置検知機構を設けた台が必要になると共に、ケーブルを引き回す必要がある。このケーブルの引き回しは見栄えが良くなくないばかりか、移動によるケーブルの損傷や破損が考えられ、信頼性を保証できない。
【０００４】一方、装置に自ら位置検知を行わせる場合には、該装置にスイッチを設けると共に、該装置を搭載して移動または回転する台に物理的な仕掛けを施しておき、装置が移動すると、台に仕掛けた物理的な仕掛けがそのスイッチに作用するようにしている。この場合には、物理的な仕掛けを施した台が必要になると共に、該台と装置との間の嵌合性に配慮が必要になる。以上のような理由から、移動を伴う装置に位置情報を取得させる場合に、該装置に光学的に位置検知を行わせる位置検知方法が有望となる。
【０００５】図２は、従来の位置検知方法で用いる反射型センサを示す構成図である。この反射型センサ１は、発光ダイオード１ａと受光トランジスタ１ｂを有し、ケース２に収容されている。この反射型センサ１を、移動する装置の底面に取り付けると共に該装置の下の移動面に反射板３を取り付ておく。そして、発光ダイオード１ａを駆動して発光させ、反射板３で反射した光を受光トランジスタ１ｂで受光し、該受光トランジスタ１ｂが出力する受信信号に基づき位置検知を行うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の反射型センサ１を用いた位置検知方法では、次のような課題があった。反射型センサ１は、室内光或いは自然光等の外来光の影響を受け易く、反射板３で外来光が反射して受光トランジスタ１ｂに入る場合には、位置検知が行えない。そこで、反射型センサ１を例えば装置の底面に取り付けることで、外来光の影響を低減できる。ところが、反射型センサ１には、さらに、発光ダイオード１ａの放射する光が弱いという問題がある。装置をスムーズに移動させるために台等の移動機構を利用した場合、反射センサ１の反射板３からの高さが例えば２０〜３０ｍｍになる。通常の市販されている反射型センサ１では、反射距離が１０ｍｍ以下を想定して設計されているので、受光トランジスタ１ｂで受光する光が光量不足になり、位置検知ができないという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明のうちの第１の発明は、駆動されて光を放射する発光ダイオードと受光した光に対応するレベルの受信信号を出力する受光トランジスタとを有する反射型センサを装置に取り付け、前記発光ダイオードを駆動し、前記装置に対して相対移動する対象物から反射した光を前記受光トランジスタで受光し、前記受光トランジスタが出力する受信信号に基づき前記対象物との相対位置を検知する位置検知方法において、次のような方法を講じている。即ち、所定の期間をおいたタイミングで前記発光ダイオードを一定の期間駆動するパルスドライブを繰り返し、前記各駆動期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルをそれぞれ判定する判定処理を繰り返し、前記判定処理での各判定結果に基づき前記装置の前記対象物に対する相対位置を検知するようにしている。
【０００８】このような構成を採用したので、反射型センサの発光ダイオードの駆動が、断続的になり、駆動電流が増しても、寿命が短くならない。よって、発光ダイオードの放射する光の光量を増加でき、受信信号のレベルも高くすることができる。第２の発明は、駆動されて光を放射する発光ダイオードと受光した光に対応するレベルの受信信号を出力する受光トランジスタとを有する反射型センサを装置に取り付け、所定の間隔をおいたタイミングで前記発光ダイオードを一定の期間駆動するパルスドライブを繰り返し、前記装置に対して相対移動する対象物から反射した光を前記受光トランジスタで受光し、前記受光トランジスタが出力する受信信号に基づき前記対象物との相対位置を検知する位置検知方法において、次のような第１の処理フロー、第２の処理フロー及び中間処理フローを、その受信信号のレベルに応じて循環して行うようにしている。
【０００９】第１の処理フローは、第１の参照レベルを設定する第１の設定処理と、第１の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第１のタイマ処理と、該第１のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第１のパルスドライブ処理と、この第１のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第１の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にあると判定すると共に該第１のタイマ処理に処理を移し、該受信信号の方が低ければ該第１の参照レベルよりも低くかつ第２の参照レベルよりも高い中間参照レベルを設定する第１の判定処理とを行うフローである。
【００１０】第２の処理フローは、前記第２の参照レベルを設定する第２の設定処理と、該第２の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第２のタイマ処理と、該第２のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第２のパルスドライブ処理と、この第２のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第２の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にあると判定して前記中間参照レベルを設定し、該受信信号の方が低ければ該第２のタイマ処理に処理を移す第２の判定処理とを行うフローである。中間処理フローは、前記中間参照レベルが設定されてから前記所定の間隔をおく中間タイマ処理と、該中間タイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する中間パルスドライブ処理と、この中間パルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルを該中間参照レベルで判定し、該受信信号の方が高ければ前記第１の処理フローに処理を進め、該受信信号の方が低ければ前記第２の処理フローに処理を進める中間判定処理とを行うフローである。
【００１１】第３の発明は、位置検知方法において、次のような第１の処理フロー、第２の処理フロー及び中間処理フローを、その受信信号のレベルに応じて循環して行うようにしている。
【００１２】第１の処理フローは、第１の参照レベルを設定する第１の設定処理と、該第１の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第１のタイマ処理と、該第１のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第１のパルスドライブ処理と、この第１のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第１の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にないと判定すると共に該第１のタイマ処理に処理を移し、該受信信号の方が低ければ該第１の参照レベルよりも低くかつ第２の参照レベルよりも高い中間参照レベルを設定する第１の判定処理とを行うフローである。第２の処理フローは、前記第２の参照レベルを設定する第２の設定処理、該第２の設定処理または前回の前記発光ダイオードに対する駆動が行われてから前記所定の間隔をおく第２のタイマ処理と、該第２のタイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する第２のパルスドライブ処理と、この第２のパルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルと該第２の参照レベルとを比較し、該受信信号の方が高ければ前記反射型センサが前記対象物に対向する位置にないと判定して前記中間参照レベルを設定し、該受信信号の方が低ければ該第２のタイマ処理に処理を移す第２の判定処理を行うフローである。中間処理フローは、前記中間参照レベルが設定されてから前記所定の間隔をおく中間タイマ処理と、該中間タイマ処理の後に前記発光ダイオードを一定の期間駆動する中間パルスドライブ処理と、この中間パルスドライブ処理の期間に前記受光トランジスタが出力する受信信号のレベルを該中間参照レベルで判定し、該受信信号の方が高ければ前記第１の処理フローに処理を進め、該受信信号の方が低ければ前記第２の処理フローに処理を進める中間判定処理を行うフローである。
【００１３】第２及び第３の発明によれば、以上のような構成にしたので、レベルが異なる第１の参照レベルと第２の参照レベルとが位置検知を行うためのスライスレベルとなり、第１及び第２のパルスドライブでの位置検知にヒステリシスが設定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態の位置検知方法で用いる位置検知機構の要部の構成図である。この位置検出機構は、例えば移動する図示しない装置に設けられ、該装置に自らの相対位置を検知するものであり、この装置の底面に取り付けられた反射型センサ１０を備えている。
【００１５】反射センサ１０は、発光ダイオード１１及び受光トランジスタ１２を有している。発光ダイオード１１のアノードは、抵抗１３を介して電源Ｖｃｃに接続され、該発光ダイオード１１のカソードはスイッチ１４を介してグランドに接続されている。受光トランジスタ１２のコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、該受光トランジスタ１２のエミッタが抵抗１５を介してグランドに接続されると共に、コンパレータ２０の一方の入力端子（−）に接続されている。コンパレータ２０の他方の入力端子（＋）には、参照レベル設定部３０が接続されてる。コンパレータ２０の出力端子は、２入力のＡＮＤゲート４０の一方の入力端子に接続されている。ＡＮＤゲート４０の他方の端子には、位置検知制御部５０の出力端子が接続されている。ＡＮＤゲート４０の出力端子が、反射信号レジスタ６０に接続され、該反射信号レジスタ６０の出力側が、位置検知制御部５０に接続されている。参照レベル設定部３０は、一方の端子が電源Ｖｃｃに接続されると共に他方の端子がコンパレータ４０の入力端子（＋）に接続された抵抗３１と、該抵抗３１の他方の端子とグランドとの間に接続された抵抗３２とを有している。抵抗３１の他方の端子とグランドとの間には、さらに、スイッチ３３及び抵抗３４が直列に接続されると共に、スイッチ３５及び抵抗３６が直列に接続されている。
【００１６】位置検知制御部５０は、スイッチ１４及びＡＮＤゲート４０に対してパルスドライブ制御信号Ｓ５１を送ると共に、スイッチ３３，３５に対して参照レベル設定信号Ｓ５２ａねＳ５２ｂを送る構成になっている。パルスドライブ制御信号Ｓ５１は、発光ダイオード１１を一定の短時間に駆動するパルスドライブを行うための制御信号である。
【００１７】図３は、図１の反射型センサ１０の位置と反射量の関係を示す説明図である。図４（ａ），（ｂ）は、図１の反射型センサ１０のドライブ電圧及び受信信号を示す波形図である。これらの図３及び図４（ａ），（ｂ）を参照しつつ、図１で行うパルスドライブを説明する。反射型センサ１０を用いて対象物との間の相対位置を検知するために、対象物に従来と同様の反射板３を貼付しておく。このようにすると、図３で示した位置ａａのように、反射型センサ１０が装置の移動によって反射板３に対向したときには、発光ダイオード１１で放射した光が反射板３に反射し、受光トランジスタ１２で受光する反射光の光量が最大になる。図３の位置ｃｃのように、反射型センサ１０の正面に反射板３がない場合には、反射板３による反射がないので、受光トランジスタ１２で受光する光量は、ごく僅かである。図３の位置ｂａまたはｂｃのように、反射型センサ１０が反射板３の端部近辺にあるときには、反射板３の反射光と反射板３の無い部分の反射光の両方が受光トランジスタ１２に受光されるので、該受光トランジスタ１２で受光する光量は中間値となる。
【００１８】図１の位置検知機構では、位置検知制御部５０からパルスドライブ信号Ｓ５１を送り、スイッチ１４を一定の期間Ｔにオンし、発光トランジスタ１１に電流を流してパルスドライブする。発光ダイオード１１には推奨された順方向定格電流があるが、この他に、パルスドライブ用定格電流がある。パルスドライブ用定格電流は順方向定格電流の数倍に相当し、該パルスドライブ用定格電流は、一定時間Ｔに発光ダイオード１１を駆動しても、所定の間隔をおけばダイオードの寿命には影響を与えないというものである。このパルスドライブ用定格電流を抵抗１３で設定して発光ダイオード１１をパルスドライブすることにより、瞬時の発光量が増加する。発光ダイオード１１の発光量が増加することにより、受光トランジスタ１２で受光する反射光の光量も増加するので、反射型センサ１０の位置検知能力も十分高まる。
【００１９】受光トランジスタ１２は、受光した反射光に対応する電流を負荷となる抵抗１５に流して受信信号Ｓ１０を生成する。受信信号Ｓ１０は、図４（ａ）の駆動波形に対して、図４（ｂ）のような波形となり、反射型センサ１０の各位置ａａ，ｂａ，ｂｃ，ｃｃによってそのレベルが異なる。このパルスドライブの期間における受信信号Ｓ１０のレベルを、参照レベルと比較することで、反射型センサ１０の位置が特定できる。コンパレータ２０は、参照レベル設定手段３０で設定された参照レベルと受信信号Ｓ１０を比較し、比較結果Ｓ２０をＡＮＤゲート４０に出力する。ＡＮＤゲート４０は、位置検知制御部５０からパルスドライブ制御信号Ｓ５１が与えられている期間に、比較結果Ｓ２０を出力する。比較結果Ｓ２０は、反射信号レジスタ６０に格納され、位置検知制御部５０が反射信号レジスタ６０の出力する比較結果Ｓ２０に基づき位置情報を求め、該位置情報を位置検知結果として出力する。
【００２０】このように、パルスドライブを行ったときには発光ダイオード１１の放射する光が増加して位置検知能力を高めることができるが、順方向定格電流を定常的に流して駆動する従来のアナログドライブ方式とは異なり、反射型センサ１０が反射板３の端部にきたときに、位置検知結果にばたつき（チャタリング）が発生する可能性がある。位置検知結果にチャタリングがあると、例えば装置の機能等に不具合が発生することもある。従来のアナログドライブ方式では、アナログヒステリシス制御を行うので、チャタリングが回避できるのである。次の図５（ａ），（ｂ）を参照しつつ、従来のアナログヒステリシス制御を説明する。
【００２１】図５（ａ），（ｂ）は、アナログヒステリシス制御の説明図であり、同図（ａ）には、アナログヒステリシス回路が示され、同図（ｂ）には、同図（ａ）の動作波形が示されている。従来の図２の反射型センサ１に、例えば図５（ａ）のアナログヒステリシス回路７０を設けることにより、アナログヒステリシス制御が可能になる。このアナログヒステリシス回路７０は、受光トランジスタ１ｂ及び該トランジスタ１ｂに接続された抵抗１ｃによって電圧変換された受信信号ｉを、一方の入力端子（−）に入力するコンパレータ７１と、電源Ｖｃｃとグランドとの間に直列に接続され、参照電位ｓを生成する抵抗７２，７３とを有している。抵抗７２及び７３の接続点は、コンパレータ７１の他方の入力端子（＋）に接続され、該コンパレータ７１の出力端子Ｑが該抵抗７２及び７３の接続点に帰還接続されている。
【００２２】このような、アナログヒステリシス回路７０では、図５（ｂ）のように受信信号ｉの電位が上昇し、参照電位ｓが例えばＳ１を越えると、コンパレータ７１の出力が“Ｈ”から“Ｌ”に変化する。逆に、受信信号ｉの電位が降下する時には、参照電位ｓがＳ１よりも低いＳ２になって初めてコンパレータ７１の出力が、“Ｌ”から“Ｈ”に変化する。即ち、スライスレベルとなる電位Ｓ１と電位Ｓ２とが異なってヒステリシスが生じる。このヒステリシスは、順方向定格電流を定常的に流して駆動する従来のアナログドライブ方式で有効なもので、これによってチャタリングが回避される。
【００２３】図１の位置検知機構では、位置検知制御部５０から２つの参照レベル設定信号Ｓ５２ａ，Ｓ５２ｂを出力して各スイッチ３３，３５をそれぞれオン、オフし、前記アナログヒステリシス制御に代わるディジタルヒステリシス制御を実施する。図６は、図１中のスイッチ３３，３５のオン、オフを示す図である。図７は、図１のディジタルヒステリシス制御を示すフローチャートである。このディジタルヒステリシス制御では、図７の処理Ｆ１の後に、第１の処理フローＦ１０、中間処理フローＦ２０及び第２の処理フロー３０を、反射型センサ１０の出力する受信信号Ｓ１０のレベルに応じて循環して行う。例えば、反射型センサ１０を取り付けた装置が、図３の右の位置ａａから左の位置ｃｃに移動する場合、最初の処理Ｆ１において、例えば仮の位置を“右”として装置にセットする。
【００２４】処理Ｆ１の後の第１の処理フローＦ１０では、最初に第１の設定処理Ｆ１１を行う。この第１の設定処理Ｆ１１では、位置検知制御部５０から２つの参照レベル設定信号Ｓ５２ａ，Ｓ５２ｂによってスイッチ３３，３５を共にオフし、抵抗３１及び３２で決まる高い第１の参照レベルＡを設定する。設定処理Ｆ１１の後に、第１のタイマー処理Ｆ１２を行い、パルスドライブに必要な所定の期間をおく。タイマー処理Ｆ１２の後の第１のパルスドライブ処理Ｆ１３において、位置検知制御部５０からパルスドライブ信号Ｓ５１を出力して反射型センサ１０のパルスドライブを行う。パルスドライブ処理Ｆ１３により、コンパレータ２０からは、受信信号Ｓ１０と参照レベルＡとの比較結果が得られ、反射信号レジスタ６０に格納される。
【００２５】パルスドライブ処理Ｆ１３の後の第１の判定処理Ｆ１４において、位置検知制御部５０は、反射信号レジスタ６０に格納された比較結果Ｓ２０を参照し、受信信号Ｓ１０の方が参照レベルＡよりも高いか否かを判定する。受信信号Ｓ１０の方が高い場合には、反射型センサ１０が反射テープ３に対向したと判断し、装置に“右”をセットすると共に処理をタイマー処理Ｆ１２に戻す。受信信号Ｓ１０の方が低い場合には、処理Ｆ１６で、参照レベル設定信号Ｓ５２ａ，Ｓ５２ｂにより、スイッチ３３をオンすると共にスイッチ３５をオフする。これにより、レベルＡよりも低い、中間参照レベルであるレベルＢがコンパレータ２０に入力されるようになる。
【００２６】処理Ｆ１６が行われると、中間処理フローＦ２０が行われる。中間処理フローＦ２０では、中間タイマ処理Ｆ２１で、パルスドライブに必要な所定の期間をおく。中間タイマ処理Ｆ２１の後の中間パルスドライブ処理Ｆ２２において、位置検知制御部５０からパルスドライブ制御信号Ｓ５１を出力して反射型センサ１０のパルスドライブを行う。パルスドライブ処理Ｆ２２により、コンパレータ２０からは、受信信号Ｓ１０と参照レベルＢとの比較結果が得られ、反射信号レジスタ６０に格納される。パルスドライブ処理Ｆ２２の後の中間判定処理Ｆ２３において、位置検知制御部５０は、反射信号レジスタ６０に格納された比較結果Ｓ２０を参照し、受信信号Ｓ１０の方が参照レベルＢよりも高いか否かを判定する。受信信号Ｓ１０の方が高い場合には、処理を処理フローＦ１０へ戻し、受信信号Ｓ１０の方が低い場合には、処理を処理フローＦ３０へ進める。
【００２７】処理フローＦ３０では、最初に第２の設定処理Ｆ３１を行う。この第２の設定処理Ｆ３１では、位置検知制御部５０から２つの参照レベル設定信号Ｓ５２ａ，Ｓ５２ｂによってスイッチ３３，３５を共にオンし、抵抗３１〜３５で決まるレベルＢよりもさらに低い第２の参照レベルＣを設定する。設定処理Ｆ３１の後に、第２のタイマー処理Ｆ３２を行い、パルスドライブに必要な所定の期間をおく。タイマー処理Ｆ３２の後の第２のパルスドライブ処理Ｆ３３において、位置検知制御部５０からパルスドライブ信号Ｓ５１を出力して反射型センサ１０のパルスドライブを行う。パルスドライブ処理Ｆ３３により、コンパレータ２０からは、受信信号Ｓ１０と参照レベルＣとの比較結果Ｓ２０が得られ、反射信号レジスタ６０に格納される。
【００２８】パルスドライブ処理Ｆ３３の後の第２の判定処理Ｆ３４において、位置検知制御部５０は、反射信号レジスタ６０に格納された比較結果Ｓ２０を参照し、受信信号Ｓ１０の方が参照レベルＣよりも高いか否かを判定する。受信信号Ｓ１０の方が高い場合には、参照レベル設定信号Ｓ５２ａ，Ｓ５２ｂにより、スイッチ３３をオンすると共にスイッチ３５をオフし、中間参照レベルであるレベルＢがコンパレータ２０に入力されるようにする。即ち、中間処理フロー２０に処理を移す。受信信号Ｓ１０の方が低い場合には、反射型センサ１０が反射テープ３に対向する位置にないと判断し、装置に“左”をセットすると共に処理をタイマー処理Ｆ３２に戻す。
【００２９】以上のように、本実施形態では、反射型センサ１０を所定の期間おいて駆動するパルスドライブを行うので、反射型１０の寿命を短くすることなく、発行ダイオード１１の放射する光を増加させることが可能になり、反射型センサ１０を用いた位置検知機構での位置検知能力を高めることができる。さらに、第１の処理フローＦ１０と、中間処理フローＦ２０と、第２の処理フローＦ３０とを、受信信号Ｓ１０のレベルに応じて循環して行うようにしたので、スライスレベルとなる参照レベルＡ及びＣの値が異なるディジタルヒステリシス制御が実現でき、図３の位置ｂａ，ｂｃ等で発生するチャタリングが防止できる。
【００３０】なお、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。
（１） 上記実施形態では、反射型センサ１０を取り付けた装置が、反射テープ３に対して移動する場合の例を説明したが、反射テープ３側が移動する場合でも適用可能である。
（２） 処理Ｆ１では、仮に“右”を装置にセットしたが、“左”をセットした状態で処理をスターとしてもよい。
（３） 反射テープ３を用いて反射光を強くし、背景との差を検出することで位置を検知するようにしたが、反射テープ３を用いなくてもよい。また、位置検知を行う対象物が反射率が小さく、背景の方が反射率が高い場合にも、本発明は適用可能である。このときには、例えば受信信号Ｓ１０と参照レベルＡ，Ｃとの比較において、受信信号Ｓ１０の方が高い場合に、反射型センサ１０が対象物に対向していないと判定するようにすればよい。
【００３１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明によれば、発光ダイオードに対するパルスドライブを繰り返して行って対象物に対する相対位置を検知するので、発光ダイオードの放射する光の光量を増加でき、受信信号のレベルも高くすることが可能になり、位置検知を確実にできる。第２及び第３の発明によれば、第１の処理フロー、第２の処理フロー及び中間処理フローを、その受信信号のレベルに応じて循環して行い、第１及び第２の参照レベルと受信信号との比較で対象物に対する相対位置を検知するので、スライスレベルが変化する。よって、対象物の端部に反射型センサが対向しても、チャタリングが発生しない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００２９５
【氏名又は名称】沖電気工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月２７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】柿本 恭成
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３０４４７１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月５日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１１６５０４ |
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