JP2005167703A - 光電スイッチの検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のように複雑で高価な検出回路を前提としなくとも、すなわち安価な検出回路を使用する場合であっても、外乱等による検出誤動作を防止できる光電スイッチの検出方法を提供することを課題とする。
【解決手段】第１の投光パルス〜第ｎの投光パルスまでの複数の投光パルスを検出物に投光する投光部１３と、その複数の投光パルスの前記検出物からのはね返りによる反射波である第１の受光パルス〜第ｎの受光パルスまでの複数の受光パルスを受光する受光部１５と、を備える光電スイッチにおける検出物の検出方法であって、前記複数の投光パルスの各光量レベル値の少なくとも１つは異なる数値であり、前記複数の投光パルスの投光順の各光量レベル値の比率と、前記複数の受光パルスの受光順の各光量レベル値の比率が全て一致すれば、前記検出物を検出有りと判断するステップを含む。
【選択図】 図1

Description

本発明は、投光部から投光パルスを検出物に投光し、検出物によってはね返った投光パルスを受光部で受光することにより検出物の有無を検出する光電スイッチに関し、詳しくは投光部から変調した投光パルスを投光する光電スイッチの検出方法に関する。

この種の光電スイッチは、例えば特許文献１に開示されている技術が既に知られている。この技術では、光電スイッチは投光部と受光部を備えて、投光部が投光パルスを検出物に投光し、その検出物によってはね返った投光パルス（受光パルス）を受光部で受光することによって、検出物の有無を検出する構成である。またこの光電スイッチは、投光パルスを投光するタイミングと、受光パルスを受光するタイミングとのタイミングの一致を検出しており、それらのタイミングが一致していないと、即ち同期していないと、受光パルスの受光を検知しない構成であり、外乱等による検出誤動作の防止を図っている。
特開昭６３−２６３９１７号公報

しかしながら、上述した光電スイッチでは、投光パルスと受光パルスとの同期を検出する同期検出回路が必要であるため回路構成が複雑となりコスト高となっていた。
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、従来のように複雑で高価な検出回路を前提としなくとも、すなわち安価な検出回路を使用する場合であっても、外乱等による検出誤動作を防止できる光電スイッチの検出方法を提供することである。

本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、第１の投光パルス〜第ｎの投光パルスまでの複数の投光パルスを検出物に投光する投光部と、その複数の投光パルスの前記検出物からのはね返りによる反射波である第１の受光パルス〜第ｎの受光パルスまでの複数の受光パルスを受光する受光部と、を備える光電スイッチにおける検出物の検出方法であって、前記複数の投光パルスの各光量レベル値の少なくとも１つは異なる数値であり、前記複数の投光パルスの投光順の各光量レベル値の比率と、前記複数の受光パルスの受光順の各光量レベル値の比率が全て一致すれば、前記検出物を検出有りと判断するステップを含む構成である。この構成によれば、外乱による複数のパルスの各光量レベルは略同一値であり、投光部からの複数の投光パルスの各光量レベルの少なくとも１つは異なる数値である。したがって、外乱によるパルスであるかまたは投光パルスの反射波である受光パルスであるかを判別でき真に検出物を検出できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法であって、前記複数の投光パルスを第１の所定の時間ごとに投光するとともに、その複数の投光パルスから構成される投光パルス群を第２の所定の時間ごとに繰り返し投光し、その投光パルス群の複数の投光パルスが前記検出物からのはね返りの反射波である複数の受光パルスから構成される受光パルス群を繰り返し受光し、投光パルス群とその対応する反射波である受光パルス群において各パルス群ごとに前記検出物の有無の判断を繰り返すステップを含む構成である。この構成によれば、投光パルス群を複数投光するため、各投光パルス群ごとに検出物の有無を判断できるため、検出精度を向上できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法であって、前記複数の投光パルスの各々の投光開始時刻は、第１の投光パルスの投光開始時刻に対して各々所定の時刻間隔とし、前記複数の投光パルスの投光順の各光量レベル値の比率と、前記複数の受光パルスの受光順の各光量レベル値の比率とが全て一致するとともに、前記第１の投光パルスから他の全ての投光パルスの各々の投光開始時刻の各時刻間隔の比率と、前記第１の受光パルスから他の全ての受光パルスの各々の受光開始時刻の各時刻間隔の比率とが全て一致すれば、前記検出物を検出有りと判断するステップを含む構成である。そのため、外乱による複数のパルスにおける各パルス間の投光開始時刻間隔は略同一であり、投光部からの複数の投光パルスにおける各パルス間の投光開始時刻間隔は異なる数値である。したがって、外乱によるパルスであるかまたは投光パルスの反射波である受光パルスであるかを判別でき真に検出物を検出できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法であって、前記複数の投光パルスの各々の投光終了時刻は、第１の投光パルスの投光終了時刻に対して各々所定の時刻間隔とし、前記複数の投光パルスの投光順の各光量レベル値の比率と、前記複数の受光パルスの受光順の各光量レベル値の比率とが全て一致するとともに、前記第１の投光パルスから他の全ての投光パルスの各々の投光終了時刻の各時刻間隔の比率と、前記第１の受光パルスから他の全ての受光パルスの各々の受光終了時刻の各時刻間隔の比率とが全て一致すれば、前記検出物を検出有りと判断するステップを含む構成である。そのため、外乱による複数のパルスにおける各パルス間の投光終了時刻間隔は略同一であり、投光部からの複数の投光パルスにおける各パルス間の投光終了時刻間隔は異なる数値である。したがって、外乱によるパルスであるかまたは投光パルスの反射波である受光パルスであるかを判別でき真に検出物を検出できる。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４のいずれか１項に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法であって、前記複数の投光パルスから構成される投光パルス群を第２の所定の時間ごとに繰り返し投光し、その投光パルス群の複数の投光パルスが前記検出物からのはね返りの反射波である複数の受光パルスから構成される受光パルス群を繰り返し受光し、投光パルス群とその対応する反射波である受光パルス群において各パルス群ごとに前記検出物の有無の判断を繰り返すステップを含む構成である。この構成によれば、投光パルス群を複数投光するため、各投光パルス群ごとに検出物の有無を判断できるため、検出精度を向上できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は、光電スイッチ１０の内部構成図である。また図２は、図１に記載の光電スイッチ３０の投光部１３から検出物へ投光する投光パルスと、その投光パルスの検出物へのはね返りにより受光部１５が受光する受光パルスとを用いて検出物を検出する方法について説明する図である。

まず図１に示すように、光電スイッチ１０は、制御部１１を備えており、その制御部１１は、駆動部１２、増幅部１４、記憶部１６、出力部１７と各々接続してある。また駆動部１２は更に投光部１３と、増幅部１４は更に受光部１５と各々接続してある。このように光電スイッチ１０は、制御部１１、駆動部１２、投光部１３、増幅部１４、受光部１５、記憶部１６、出力部１７とで主に構成されている。以下に、その各構成機器について説明する。

光電スイッチ１０の制御部１１は、記憶部１６に記憶の制御プログラムによって駆動部１２を介して第１の投光パルス〜第ｎの投光パルス（ｎは２以上の整数）までの複数の投光パルスから構成される投光パルス群を投光部１３から検出物へ投光している。この投光パルス群は、第２の所定の時間（図２において、Ｔ２）ごとに、第１の投光パルス群Ｐ１、第２の投光パルス群Ｐ２、第３の投光パルス群Ｐ３、…繰り返し投光されている。なお、これらの各投光パルス群Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、即ち各投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３は、投光部１３に図示しない発光素子（例えば、赤外発光ダイオード）により発せられている。

そのため投光部１３から投光パルスが投光されて、投光部１３の投光先に検出物が存在していれば、投光パルスはその検出物によってはね返り、そのはね返りによる反射波が受光パルスとなって受光部１５の図示しない受光素子（例えば、フォトトランジスタ）によって受光される。なお、この投光パルスを複数投光すると、それら投光された各投光パルスの各光量レベルと、その反射波である各受光パルスの各受光レベルは概ね比例関係となる。
即ち、例えば第１の投光パルス群Ｐ１の各投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の各光量レベルが「Ｖ、２Ｖ、３Ｖ」であれば、第１の受光パルス群Ｑ１の各受光パルスＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３の各光量レベルは「αＶ、２αＶ、３αＶ」となる。また各投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３の各時間間隔と各受光パルスＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３の各時間間隔は、各投光パルスの反射波が各受光パルスであるためそれぞれ一致する。

そして制御部１１は、記憶部１６に記憶の制御プログラムによって、受光パルス群の各受光パルスを増幅部１４を介して読み込むとともに、投光パルス群における各投光パルスの投光順の各光量レベルの比率と、受光パルス群における各受光パルスの受光順の各光量レベルの比率が全て一致しているか否かを判断する。即ち制御部１１は、例えば第１の投光パルス群における第１の投光パルスＳ１１と第２の投光パルスＳ１２と第３の投光パルスＳ１３の各光量レベルの比率と、第１の受光パルス群Ｑ１における第１の受光パルスＲ１１と第２の受光パルスＲ１２と第３の受光パルスＲ１３の各光量レベルの比率が第１のパルスどうし、第２のパルスどうし、第３のパルスどうしで全て一致しているか否かを判断する。なお、この判断を、以下「パルス光量レベルの判断」と記す。そして制御部１１は、全て一致している場合のみ出力部１７を介して外部へ信号（例えば、パルス信号）出力をする。このようにして制御部１１は、投光パルス群の各投光パルスと受光パルス群の各受光パルスにより検出物の有無を検出可能である。

つづいて、検出物の有無を判断する方法を、下記（１）〜（３）に記す異なる場合ごとにそれぞれ個別に説明する。なお、本実施例では各投光パルス群Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の第１の投光パルス〜第ｎの投光パルスまでの複数の投光パルスを第１の所定の時間（図２において、Ｔ１）で投光している。なお複数の投光パルスの例として実施例１と同様にｎ＝３の場合を例に示す。したがって、その反射波である各受光パルス群Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の第１の受光パルス〜第３の受光パルスまでの複数の受光パルスも第１の所定の時間（図２において、Ｔ１）で繰り返し受光している。また、いずれの場合も、投光部１３→受光部１５→制御部１１→出力部１７の各部が実行する処理に沿って順に説明する。

（１）検出物は存在しており、投光パルスと受光パルスの各パルスの光量レベルの比率が全て一致し、検出物を有りと判断する場合
この場合は、図２における第１の投光パルス群Ｐ１とその反射波である第１の受光パルス群Ｑ１の記載が該当する。
図示するように、第１の投光パルス群Ｐ１は、検出物が有りの状態で投光されており、その各投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の各光量レベルは、第１の投光パルスＳ１１では「Ｖ」、第２の投光パルスＳ１２では「２Ｖ」、第３の投光パルスＳ１３では「３Ｖ」であり異なる数値である。
そして検出物からのはね返りによる第１の受光パルス群Ｑ１の各受光パルスＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３の各光量レベルは、第１の受光パルスＲ１１では「αＶ」、第２の受光パルスＲ１２では「２αＶ」、第３の受光パルスＲ１３では「３αＶ」となっている。

次に制御部１１は、各投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３と各受光パルスＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３において「パルス光量レベルの判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ１１、第２の投光パルスＳ１２、第３の投光パルスＳ１３の各光量レベルの比率を順に「１」：「２」：「３」と判断する。同様に制御部１１は、第１の受光パルスＲ１１、第２の受光パルスＲ１２、第３の受光パルスＲ１３の各光量レベルの比率を「１」：「２」：「３」と判断する。そして制御部１１は、どちらの比率も「１」：「２」：「３」であるため、制御部１１は第１パルス〜第３パルスの投光パルスと受光パルスとの光量レベルの比率は全て一致していると判断する。このように制御部１１は、全て一致していると判断した場合、検出物を有りと判断し出力部１７から信号出力する。

このように異なる光量レベルで複数の投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３を検出物へ投光し、その反射波である複数の受光パルスＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を受光して、投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３と受光パルスＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３との各光量レベルの比率が全て一致したときのみ検出物を有りと判断するために、外乱等による検出誤動作を防止することができる。なぜなら外乱によるパルスを受光部１５が複数受光した場合、その複数の受光パルスにおける各光量レベルは同一であることが多い。そのため投光パルスの各光量レベルが同一でないために、外乱によるパルスであるかまたは投光パルスの反射波である受光パルスであるかを判別でき真に検出物を検出できる。

（２）検出物は存在してあるが、投光パルスと受光パルスの各パルスの光量レベルの比率が一致しておらず、検出物を無しと判断する場合
この場合は、図２における第２の投光パルス群Ｐ１とその反射波である第２の受光パルス群Ｑ２の記載が該当する。
図示するように、第２の投光パルス群Ｐ２は、検出物が有りの状態で投光されており、その各投光パルスＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の各光量レベルは、前述した各投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の各光量レベルと同じであるため説明は省略する。そして検出物からのはね返りによる第２の受光パルス群Ｑ２の各受光パルスＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の各光量レベルは、第１の受光パルスＲ２１では「αＶ」、第２の受光パルスＲ２２では「３αＶ」、第３の受光パルスＲ２３では「３αＶ」となっている。ここで、本来なら第２の受光パルスＲ２２では「２αＶ」となるはずだが、外乱等の影響により、例えば「３αＶ」となった例である。

次に制御部１１は各投光パルスＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３と各受光パルスＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３において「パルス光量レベルの判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ２１、第２の投光パルスＳ２２、第３の投光パルスＳ２３の各光量レベルの比率を順に「１」：「２」：「３」と判断する。同様に制御部１１は、第１の受光パルスＲ２１、第２の受光パルスＲ２２、第３の受光パルスＲ２３の各光量レベルの比率を「１」：「３」：「３」と判断する。したがって制御部１１は、投光パルスの比率が「１」：「２」：「３」であるが、受光パルスの比率が「１」：「３」：「３」であるため、第１のパルスと第３のパルスの光量レベルは一致しているが、第２のパルスの光量レベルは不一致と判断する。そして制御部１１は、不一致が１つでもあると判断した場合、検出物を無しと判断し出力部１７から信号出力しない。

（３）検出物は存在していないため、投光パルスと受光パルスの各パルスの光量レベルの比率が一致しておらず、検出物を無しと判断する場合
この場合は、図２における第３の投光パルス群Ｐ３の記載が該当する。
図示するように、第３の投光パルス群Ｐ３は、検出物が無しの状態で投光されており、その各投光パルスＳ３１、Ｓ３２、Ｓ３３の各光量レベルは、前述した各投光パルスＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の各光量レベルと同じであるため説明は省略する。そして検出物からのはね返りによる第３の受光パルス群Ｑ３の各受光パルスＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３３の各光量レベルは、検出物が無くはね返りが無いため、各光量レベルとも全て「０」である。

次に制御部１１は各投光パルスＳ３１、Ｓ３２、Ｓ３３と各受光パルスＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３３において「パルス光量レベルの判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ３１、第２の投光パルスＳ３２、第３の投光パルスＳ３３の各光量レベルの比率を順に「１」：「２」：「３」と判断する。同様に制御部１１は、第１の受光パルスＲ３１、第２の受光パルスＲ３２、第３の受光パルスＲ３３の各光量レベルの比率を「０」：「０」：「０」と判断する。したがって制御部１１は、投光パルスの比率が「１」：「２」：「３」であるが、受光パルスの比率が「０」：「０」：「０」であるため、第１のパルスから第３のパルスの光量レベルは全て不一致と判断する。このように制御部１１は、不一致が１つでもあると判断した場合、検出物を無しと判断し出力部１７から信号出力しない。

なお、本実施例の場合、各投光パルス群Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３には第１の投光パルス〜第３の投光パルスまでの３パルスを第１の所定の時間（Ｔ１）で投光する構成である。そのため制御部１１は、第１の受光パルス群Ｑ１の第１の第１の受光パルスＲ１１〜第３の受光パルスＲ１３を受光後、第２の受光パルス群Ｑ２の第１の受光パルスＲ２１を第１の受光パルス群Ｑ１の第４の受光パルスと認識しないようにしなければならない。したがって上述した各所定の時間（Ｔ１、Ｔ２）には、例えば「３Ｔ１＜Ｔ２」の時間関係を必要とし、制御部１１は第１の受光パルスＲ１１を受光後に計時を開始し「Ｔ２」時間以内の受光パルスのみを同一パルス群のパルスと認識している。

（実施例２）
つづいて、本発明の実施例２を、図３を用いて説明する。
この実施例２は、既に説明した実施例１の構成（「パルス光量レベルの判断」する構成）に、さらに同一投光パルス群における第１の投光パルスの投光開始時刻から他の全ての投光パルスの投光開始時刻までの各時刻間隔の比率と、同一受光パルス群における第１の受光パルスの受光開始時刻から他の全ての受光パルスの受光開始時刻までの各時刻間隔の比率が一致しているか否かを判断（以下、この判断を「パルス時刻間隔の判断」）する構成を追加している。そのため、本実施例では図示するように、投光部１３は各投光パルス群Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０、Ｐ４０の第１の投光パルス〜第ｎの投光パルスまでの複数の投光パルスを第１の投光パルスに対して各々所定の時刻間隔で投光している。

なお複数の投光パルスの例として実施例１と同様にｎ＝３の場合を例に示す。また、この所定の時刻間隔とは、各投光パルス群Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０、Ｐ４０に含まれるそれぞれの第２の投光パルスＳ１２０、Ｓ２２０、Ｓ３２０、Ｓ４２０を、それぞれの第１の投光パルスＳ１１０、Ｓ２１０、Ｓ３１０、Ｓ４１０から、例えば第１の所定の時間（図３において、Ｔ１）ごとに投光し、またそれぞれの第３の投光パルスＳ１３０、Ｓ２３０、Ｓ３３０、Ｓ４３０を、それぞれの第１の投光パルスＳ１１０、Ｓ２１０、Ｓ３１０、Ｓ４１０に対し第１の所定の時間の３倍の時間（図３において、３Ｔ１）ごとに投光する時刻間隔である。

したがって、その反射波である各受光パルス群Ｑ１０、Ｑ２０、Ｑ４０の第１の受光パルス〜第３の受光パルスまでの複数の受光パルスも所定の時刻間隔で繰り返し受光している。このような構成で検出物を検出するため、実施例２は実施例１と比較して検出物の検出精度が向上している。そして、以下の説明にあたっては、実施例１と同一もしくは均等な機器には、図面において同一符号を付すことで、重複する説明は省略する。
また、実施例１の記載と同様に、検出物の有無を判断する方法を、下記（１）〜（４）に記す異なる場合ごとにそれぞれ個別に説明する。また、いずれの場合も、投光部１３→受光部１５→制御部１１→出力部１７の各部が実行する処理に沿って順に説明する。

（１）検出物は存在しており、投光パルスと受光パルスの各パルスの光量レベルの比率と各パルスの投光開始時刻の時刻間隔の比率が全て一致し、検出物を有りと判断する場合
この場合は、図３における第１の投光パルス群Ｐ１０とその反射波である第１の受光パルス群Ｑ１０の記載が該当する。
図示するように、第１の投光パルス群Ｐ１０は、検出物が有りの状態で投光されており、その各投光パルスＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０の各光量レベルは、第１の投光パルスＳ１１０では「Ｖ」、第２の投光パルスＳ１２０では「２Ｖ」、第３の投光パルスＳ１３０では「３Ｖ」であり異なる数値である。そして検出物からのはね返りによる第１の受光パルス群Ｑ１の各受光パルスＲ１１０、Ｒ１２０、Ｒ１３０の各光量レベルは、第１の受光パルスＲ１１０では「αＶ」、第２の受光パルスＲ１２０では「２αＶ」、第３の受光パルスＲ１３０では「３αＶ」となっている。

まず制御部１１は、各投光パルスＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０と各受光パルスＲ１１０、Ｒ１２０、Ｒ１３０において「パルス光量レベルの判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ１１０、第２の投光パルスＳ１２０、第３の投光パルスＳ１３０の各光量レベルの比率を順に「１」：「２」：「３」と判断する。同様に制御部１１は、第１の受光パルスＲ１１０、第２の受光パルスＲ１２０、第３の受光パルスＲ１３０の各光量レベルの比率を「１」：「２」：「３」と判断する。そして制御部１１は、どちらの比率も「１」：「２」：「３」であるため、制御部１１は第１パルス〜第３パルスの投光パルスと受光パルスとの光量レベルの比率は全て一致していると判断する。

また図示するように、第１の投光パルス群Ｐ１０の、第１の投光パルスＳ１１０から他の全ての投光パルス（第２の投光パルスＳ１２０、第３の投光パルスＳ１３０）までの投光開始時刻の時刻間隔は、順に「Ｔ１」、「３Ｔ１」となっている。また第１の受光パルス群Ｑ１０の、第１の受光パルスＲ１１０から他の全ての受光パルス（第２の受光パルスＲ１２０、第３の受光パルスＲ１３０）までの受光開始時刻の時刻間隔は、順に「Ｔ１」、「３Ｔ１」となっている。

次に制御部１１は、各投光パルスＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ１１０の投光開始時刻から第２の投光パルスＳ１２０までの投光開始時刻の時刻間隔と第１の投光パルスＳ１１０の投光開始時刻から第３の投光パルスＳ１３０までの投光開始時刻の時刻間隔の比率を順に「１」：「３」と判断する。また同様に制御部１１は、各受光パルスＲ１１０、Ｒ１２０、Ｒ１３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の受光パルスＲ１１０の投光開始時刻から第２の受光パルスＲ１２０までの受光開始時刻の時刻間隔と第１の受光パルスＲ１１０の受光開始時刻から第３の受光パルスＲ１３０までの受光開始時刻の時刻間隔の比率を順に「１」：「３」と判断する。これにより制御部１１は、どちらの比率も「１」：「３」であるため、制御部１１は第１パルス〜第３パルスの投光開始時刻の時刻間隔と受光開始時刻の時刻間隔の比率は全て一致していると判断する。

したがって制御部１１は、「パルス光量レベルの判断」と「パルス時刻間隔の判断」が共に全て一致していると判断しており、検出物を有りと判断し出力部１７から信号出力する。

このようにパルスの光量レベルだけでなくパルスの時刻間隔をも検出し、それらが全て一致したときのみ検出物を有りと判断するために、外乱等による検出誤動作をさらに防止することができる。なぜなら外乱によるパルスを受光部１５が複数受光した場合、その複数の受光パルスを受光する時刻間隔は同一となることが多い。したがって投光パルスの投光開始時刻の時刻間隔を同一時刻間隔にしていないために、外乱によるパルスであるかまたは投光パルスの反射波である受光パルスであるかを判別でき真に検出物を検出できる。

（２）検出物は存在してあるが、投光パルスと受光パルスの各パルスの投光開始時刻の時刻間隔の比率は全て一致しているが、各パルスの光量レベルの比率が一致しておらず、検出物を無しと判断する場合
この場合は、図３における第２の投光パルス群Ｐ２０とその反射波である第２の受光パルス群Ｑ２０の記載が該当する。
図示するように、第２の投光パルス群Ｐ２０は、検出物が有りの状態で投光されており、その各投光パルスＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０の各光量レベルは、前述した各投光パルスＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０の各光量レベルと同じであるため説明は省略する。また検出物からのはね返りによる第２の受光パルス群Ｑ２０の各受光パルスＲ２１０、Ｒ２２０、Ｒ２３０の各光量レベルは、第１の受光パルスＲ２１０では「αＶ」、第２の受光パルスＲ２２０では「３αＶ」、第３の受光パルスＲ２３０では「３αＶ」となっている。なお、本来なら第２の受光パルスＲ２２０では「２αＶ」となるはずだが、外乱等の影響により、例えば「３αＶ」となった例である。

まず制御部１１は、各投光パルスＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０と各受光パルスＲ２１０、Ｒ２２０、Ｒ２３０において「パルス光量レベルの判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ２１０、第２の投光パルスＳ２２０、第３の投光パルスＳ２３０の各光量レベルの比率を順に「１」：「２」：「３」と判断する。同様に制御部１１は、第１の受光パルスＲ２１０、第２の受光パルスＲ２２０、第３の受光パルスＲ２３０の各光量レベルの比率を「１」：「３」：「３」と判断する。したがって制御部１１は、投光パルスの比率が「１」：「２」：「３」であるが、受光パルスの比率が「１」：「３」：「３」であるため、第１のパルスと第３のパルスの投光パルスと受光パルスの光量レベルの比率は一致しているが、第２のパルスの投光パルスと受光パルスの光量レベルの比率は不一致と判断する。

また図示するように、第１の投光パルス群Ｐ２０の、第１の投光パルスＳ２１０から他の全ての投光パルス（第２の投光パルスＳ２２０、第３の投光パルスＳ２３０）までの投光開始時刻の時刻間隔は、順に「Ｔ１」、「３Ｔ１」となっている。また第１の受光パルス群Ｑ２０の、第１の受光パルスＲ２１０から他の全ての受光パルス（第２の受光パルスＲ２２０、第３の受光パルスＲ２３０）までの受光開始時刻の時刻間隔は、順に「Ｔ１」、「３Ｔ１」となっている。

次に制御部１１は、各投光パルスＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ２１０の投光開始時刻から第２の投光パルスＳ２２０までの投光開始時刻の時刻間隔と第１の投光パルスＳ２１０の投光開始時刻から第３の投光パルスＳ２３０までの投光開始時刻の時刻間隔の比率を順に「１」：「３」と判断する。また同様に制御部１１は、各受光パルスＲ２１０、Ｒ２２０、Ｒ２３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の受光パルスＲ２１０の投光開始時刻から第２の受光パルスＲ２２０までの受光開始時刻の時刻間隔と第１の受光パルスＲ２１０の受光開始時刻から第３の受光パルスＲ２３０までの受光開始時刻の時刻間隔の比率を順に「１」：「３」と判断する。これにより制御部１１は、どちらの比率も「１」：「３」であるため、制御部１１は第１パルス〜第３パルスの投光開始時刻の時刻間隔と受光開始時刻の時刻間隔の比率は全て一致していると判断する。

したがって制御部１１は、「パルス光量レベルの判断」は不一致であり、「パルス時刻間隔の判断」は一致であると判断しており、検出物を無しと判断し出力部１７から信号出力しない。

（３）検出物は存在していないため、投光パルスと受光パルスの各パルスの投光開始時刻の時刻間隔の比率および光量レベルの比率が一致しておらず、検出物を無しと判断する場合
この場合は、図３における第３の投光パルス群Ｐ２０の記載が該当する。
図示するように、第３の投光パルス群Ｐ３０は、検出物が無しの状態で投光されており、その各投光パルスＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０の各光量レベルは、前述した各投光パルスＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０の各光量レベルと同じであるため説明は省略する。また検出物からのはね返りによる第３の受光パルス群Ｑ３０の各受光パルスＲ３１０、Ｒ３２０、Ｒ３３０の各光量レベルは、検出物が無くはね返りが無いため、各光量レベルとも全て「０」である。

まず制御部１１は、各投光パルスＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０と各受光パルスＲ３１０、Ｒ３２０、Ｒ３３０において「パルス光量レベルの判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ３１０、第２の投光パルスＳ３２０、第３の投光パルスＳ３３０の各光量レベルの比率を順に「１」：「２」：「３」と判断する。同様に制御部１１は、第１の受光パルスＲ３１０、第２の受光パルスＲ３２０、第３の受光パルスＲ３３０の各光量レベルの比率を「０」：「０」：「０」と判断する。したがって制御部１１は、投光パルスの比率が「１」：「２」：「３」であるが、受光パルスの比率が「０」：「０」：「０」であるため、第１のパルスから第３のパルスの光量レベルは全て不一致と判断する。

また図示するように、第１の投光パルス群Ｐ３０の、第１の投光パルスＳ３１０から他の全ての投光パルス（第２の投光パルスＳ３２０、第３の投光パルスＳ３３０）までの投光開始時刻の時刻間隔は、順に「Ｔ１」、「３Ｔ１」となっている。また第１の受光パルス群Ｑ３０の、第１の受光パルスＲ３１０から他の全ての受光パルス（第２の受光パルスＲ３２０、第３の受光パルスＲ３３０）までの受光開始時刻の時刻間隔は、受光パルスが存在しないために、全て「０」である。

次に制御部１１は、各投光パルスＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ３１０の投光開始時刻から第２の投光パルスＳ３２０までの投光開始時刻の時刻間隔と第１の投光パルスＳ３１０の投光開始時刻から第３の投光パルスＳ３３０までの投光開始時刻の時刻間隔の比率を順に「１」：「３」と判断する。また同様に制御部１１は、各受光パルスＲ３１０、Ｒ３２０、Ｒ３３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の受光パルスＲ３１０の投光開始時刻から第２の受光パルスＲ３２０までの受光開始時刻の時刻間隔と第１の受光パルスＲ３１０の受光開始時刻から第３の受光パルスＲ３３０までの受光開始時刻の時刻間隔の比率を共に「０」と判断する。これにより制御部１１は、投光パルスの比率が「１」：「３」でであるが、受光パルスの比率が「０」：「０」であるため、第１パルス〜第３パルスの投光開始時刻の時刻間隔と受光開始時刻の時刻間隔の比率は全て不一致と判断する。

したがって制御部１１は、「パルス光量レベルの判断」および「パルス時刻間隔の判断」は共に不一致であると判断しており、検出物を無しと判断し出力部１７から信号出力しない。

（４）検出物は存在してあるが、投光パルスと受光パルスの各パルスの光量レベルの比率は全て一致しているが、各パルスの投光開始時刻の時刻間隔の比率が一致しておらず、検出物を無しと判断する場合
この場合は、図３における第４の投光パルス群Ｐ４０とその反射波である第４の受光パルス群Ｑ４０の記載が該当する。
図示するように、第４の投光パルス群Ｐ４０は、検出物が有りの状態で投光されており、その各投光パルスＳ４１０、Ｓ４２０、Ｓ４３０および各受光パルスＲ４１０、Ｒ４２０、Ｒ４３０の各光量レベルは、前述した各投光パルスＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０およびＲ１１０、Ｒ１２０、Ｒ１３０の各光量レベルと同じであるため説明は省略する。

まず制御部１１は、各投光パルスＳ４１０、Ｓ４２０、Ｓ４３０と各受光パルスＲ４１０、Ｒ４２０、Ｒ４３０において「パルス光量レベルの判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ４１０、第２の投光パルスＳ４２０、第３の投光パルスＳ４３０の各光量レベルの比率を順に「１」：「２」：「３」と判断する。同様に制御部１１は、第１の受光パルスＲ４１０、第２の受光パルスＲ４２０、第３の受光パルスＲ４３０の各光量レベルの比率を「１」：「２」：「３」と判断する。したがって制御部１１は、どちらの比率も「１」：「２」：「３」であるため、制御部１１は第１のパルス〜第３のパルスの投光パルスと受光パルスの光量レベルの比率は全て一致していると判断する。

また図示するように、第１の投光パルス群Ｐ４０の、第１の投光パルスＳ４１０から他の全ての投光パルス（第２の投光パルスＳ４２０、第３の投光パルスＳ４３０）までの投光開始時刻の時刻間隔は、順に「Ｔ１」、「３Ｔ１」となっている。また第１の受光パルス群Ｑ４０の、第１の受光パルスＲ４１０から他の全ての受光パルス（第２の受光パルスＲ４２０、第３の受光パルスＲ４３０）までの受光開始時刻の時刻間隔は、順に「Ｔ１」、「２Ｔ１」となっている。なお、本来なら第３の受光パルスＲ４３０では「３Ｔ１」となるはずだが、外乱等の影響により、例えば「２Ｔ１」となった例である。

次に制御部１１は、各投光パルスＳ４１０、Ｓ４２０、Ｓ４３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の投光パルスＳ４１０の投光開始時刻から第２の投光パルスＳ４２０までの投光開始時刻の時刻間隔と第１の投光パルスＳ４１０の投光開始時刻から第３の投光パルスＳ４３０までの投光開始時刻の時刻間隔の比率を順に「１」：「３」と判断する。また同様に制御部１１は、各受光パルスＲ４１０、Ｒ４２０、Ｒ４３０において「パルス時刻間隔の判断」を実行する。これにより制御部１１は、第１の受光パルスＲ４１０の投光開始時刻から第２の受光パルスＲ４２０までの受光開始時刻の時刻間隔と第１の受光パルスＲ４１０の受光開始時刻から第３の受光パルスＲ４３０までの受光開始時刻の時刻間隔の比率を順に「１」：「２」と判断する。これにより制御部１１は、第１パルスから第２パルスの投光開始時刻と受光開始時刻の時刻間隔の比率は一致していると判断するが、第１パルスから第３パルスの投光開始時刻と受光開始時刻の時刻間隔の比率は不一致と判断する。

したがって制御部１１は、「パルス光量レベルの判断」は一致であり、「パルス時刻間隔の判断」は不一致であると判断しており、検出物を無しと判断し出力部１７から信号出力しない。

なお、本実施例の場合、各投光パルス群Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０、Ｐ４０には第１の投光パルス〜第３の投光パルスまでの３パルスを所定の時刻間隔で投光する構成である。
そのため制御部１１は、第１の投光パルス群Ｐ１０における第１の投光パルスＳ１１０〜第３の投光パルスＳ１３０を、第２の投光パルス群Ｐ２０の第１の投光パルスＳ２１０を投光するまでに投光しなければならない。したがって上述した各所定の時間（Ｔ１、Ｔ２）には、例えば「３Ｔ１＋Ａ＜Ｔ２」の時間関係を必要としている。なお、この「Ａ」時間長は、各投光パルスが投光されている時間を表している。

上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例１では、各投光パルス群Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれの第１の投光パルス、それぞれの第２の投光パルス、それぞれの第３の投光パルスの光量レベルが同じである例を説明したが、これに限定されるものでなく、異なっていてもよい。例えば、第１の投光パルス群Ｐ１の各投光パルスＳ１１〜Ｓ１３の光量レベルを「Ｖ」、「２Ｖ」、「３Ｖ」とした場合、第２の投光パルス群Ｐ２の各投光パルスＳ２１〜Ｓ２３の光量レベルを「２Ｖ」、「３Ｖ」、「Ｖ」等にしてもよい。また実施例２も同様である。

また各実施例では、複数の投光パルスとして、ｎ＝３の例を説明したが、これに限定されるものでなく、ｎ＝４でも構わない。その場合には、例えば実施例１での時間関係は「４Ｔ１＜Ｔ２」となり、実施例２での時間関係は「６Ｔ１＋Ａ＜Ｔ２」となる。

また実施例２では、第１の投光パルスの投光開始時刻に対する他の全ての投光パルスの投光開始時刻までの時刻間隔の比率と、第１の受光パルスの受光開始時刻に対する他の全ての受光パルスの受光開始時刻までの時刻間隔の比率とが全て一致するか否かを判断する構成を例に示したが、これに限定されるものえなく、例えば第１の投光パルスの投光終了時刻に対する他の全ての投光パルスの投光終了時刻までの時刻間隔の比率と、第１の受光パルスの受光終了時刻に対する他の全ての受光パルスの受光終了時刻までの時刻間隔の比率とが全て一致するか否かを判断する構成でも構わない。

光電スイッチ１０の内部構成図である 本発明の実施例１を説明する図である 本発明の実施例２を説明する図である

符号の説明

１０ 光電スイッチ
１３ 投光部
１５ 受光部

Claims (5)

1. 第１の投光パルス〜第ｎの投光パルスまでの複数の投光パルスを検出物に投光する投光部と、その複数の投光パルスの前記検出物からのはね返りによる反射波である第１の受光パルス〜第ｎの受光パルスまでの複数の受光パルスを受光する受光部と、を備える光電スイッチにおける検出物の検出方法であって、
   前記複数の投光パルスの各光量レベル値の少なくとも１つは異なる数値であり、前記複数の投光パルスの投光順の各光量レベル値の比率と、前記複数の受光パルスの受光順の各光量レベル値の比率が全て一致すれば、前記検出物を検出有りと判断するステップを含む、光電スイッチにおける検出物の検出方法。
2. 前記複数の投光パルスを第１の所定の時間ごとに投光するとともに、その複数の投光パルスから構成される投光パルス群を第２の所定の時間ごとに繰り返し投光し、その投光パルス群の複数の投光パルスが前記検出物からのはね返りの反射波である複数の受光パルスから構成される受光パルス群を繰り返し受光し、
   投光パルス群とその対応する反射波である受光パルス群において各パルス群ごとに前記検出物の有無の判断を繰り返すステップを含む、請求項１に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法。
3. 前記複数の投光パルスの各々の投光開始時刻は、第１の投光パルスの投光開始時刻に対して各々所定の時刻間隔とし、
   前記複数の投光パルスの投光順の各光量レベル値の比率と、前記複数の受光パルスの受光順の各光量レベル値の比率とが全て一致するとともに、
   前記第１の投光パルスから他の全ての投光パルスの各々の投光開始時刻の各時刻間隔の比率と、前記第１の受光パルスから他の全ての受光パルスの各々の受光開始時刻の各時刻間隔の比率とが全て一致すれば、
   前記検出物を検出有りと判断するステップを含む、請求項１に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法。
4. 前記複数の投光パルスの各々の投光終了時刻は、第１の投光パルスの投光終了時刻に対して各々所定の時刻間隔とし、
   前記複数の投光パルスの投光順の各光量レベル値の比率と、前記複数の受光パルスの受光順の各光量レベル値の比率とが全て一致するとともに、
   前記第１の投光パルスから他の全ての投光パルスの各々の投光終了時刻の各時刻間隔の比率と、前記第１の受光パルスから他の全ての受光パルスの各々の受光終了時刻の各時刻間隔の比率とが全て一致すれば、
   前記検出物を検出有りと判断するステップを含む、請求項１に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法。
5. 前記複数の投光パルスから構成される投光パルス群を第２の所定の時間ごとに繰り返し投光し、その投光パルス群の複数の投光パルスが前記検出物からのはね返りの反射波である複数の受光パルスから構成される受光パルス群を繰り返し受光し、
   投光パルス群とその対応する反射波である受光パルス群において各パルス群ごとに前記検出物の有無の判断を繰り返すステップを含む、請求項３または４のいずれか１項に記載の光電スイッチにおける検出物の検出方法。
   
   
   
   

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