JP2007324898A - 多光軸光電センサ、多光軸光電センサの投光器、多光軸光電センサの受光器 - Google Patents

Abstract

【課題】投光器と受光器の電源投入のずれに起因する不具合を効果的に抑えることのできる構成を提供する。
【解決手段】受光器３０には、外部出力端子が設けられ、この外部出力端子には、Ａ接点スイッチが接続である。リレーユニットには、Ａ接点スイッチが検出信号に応じて正常動作する場合に、検出信号と対応した正常動作信号を出力するＢ接点スイッチが設けられ、異常検出端子は、このＢ接点スイッチと接続である。受光器側ＣＰＵが異常判断した場合には、表示部により報知がなされる。一方、投光器２０の補助出力端子は、異常検出端子と電気的に接続された状態で、異常判断の際に正常動作信号として扱われる信号を検出信号と対応させて異常検出端子に出力する。さらに、受光器３０は、電源投入時に、投光器２０の起動を確認した場合に異常判断を許可する許可手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、多光軸光電センサ、多光軸光電センサの投光器、多光軸光電センサの受光器に関する。

従来より、複数の投光素子が備えられた投光器と各投光素子に対応して複数の受光素子が備えられた受光器とが対向して配置されてなる多光軸光電センサが提供されている。特許文献１の例に代表されるこの種の多光軸光電センサは、投光器に備えられた投光素子が所定の投光タイミングにて順次投光される投光スキャン動作を所定周期で繰り返し行うとともに、各投光素子と対応する受光素子からの受光信号に基づいて、検出エリア内への物体侵入が検出されるようになっている。
特開２００３−１３３９３３公報

上記のような多光軸光電センサでは、受光状態に基づいて得られた検出信号を外部に出力し、例えば外部に設けられた外部制御機器にて利用する方法が用いられている。

このように外部制御機器に検出信号を出力する場合、受光器から出力される信号を直接外部機器に入力させるのではなく、半導体リレーなどのスイッチング手段を介在させ、そのスイッチング手段を介した検出信号を外部制御機器に入力させるようにすれば、ノイズ等に強い高精度な出力構成を実現できることとなる。

一方、上記のように受光器と外部機器との間にスイッチング手段を介在させる場合、そのスイッチング手段が正常に作動しているか否かを検出できるようにすると、検出信号の信頼性がより一層高まる。具体的には、投受光動作中にスイッチング手段が正常動作に応じて出力する正常動作信号を受光器に設けられた異常検出端子にて取得できるようにし、その正常動作信号に基づいて受光器側でスイッチング手段が正常であるか否かを判断できるようにすると、高精度かつ異常検出可能な出力構成を複雑な構成を伴うことなく実現できることとなる。

他方、利用者によっては、スイッチング手段を介在させずに用いたい場合もあるため、そのような場合にも好適に対応できる構成が望ましい。その例としては、投受光動作中に正常動作信号として扱われる信号を、同期信号と対応させて出力する補助出力端子を投光器側に設けるようにすればよい。このようにすれば、補助出力端子を異常検出端子に接続するだけで、正常動作信号として扱われる信号が投受光動作中に異常検出端子に入力されるようになるため、スイッチング手段を介在させなくても異常とならなくなり、スイッチング手段を介在させない使用を容易に実現できるようになる。

しかしながら、受光器で正常動作信号を取得して異常判断を行う構成の場合、多光軸光電センサ全体として立ち上がっていない場合に不具合が生じてしまう。例えば、受光器を電源投入して立ち上げた場合において、他方の投光器では未だ電源投入されていない場合、受光器では異常監視が開始されるものの、投受光動作されるべきタイミングで投光器から投光動作がなされないため、スイッチング手段が動作することはなく、結果として投受光動作されるべきタイミングで正常動作信号が出力されないこととなる。従って、スイッチング手段に不具合がなくても受光器で異常判定されるという不具合が生じることとなる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、投光器と受光器の電源投入のずれに起因する不具合を効果的に抑えることのできる構成を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、多光軸光電センサにおいて、
複数の投光素子を備えた投光器と、
各投光素子とそれぞれ光軸を構成するように配される複数の受光素子を備えた受光器と、
前記投光器と前記受光器とを接続する同期線と、
当該同期線を介して前記受光器から前記投光器へ送信される同期信号を生成する同期信号生成手段と、
各投光素子の投光タイミングを前記同期線を介して送信された前記同期信号に基づいて制御する投光制御手段と、
前記複数の受光素子を、前記同期信号に基づき各受光素子と対向して前記光軸を形成する前記投光素子の投光タイミングと同期させて受光動作させる受光制御手段と、
前記受光制御手段による各受光素子の受光状態に基づく検出信号を外部に出力する構成をなし、前記検出信号に対応したスイッチング動作を行うスイッチング手段が接続可能とされた外部出力端子と、
前記スイッチング手段が前記検出信号に応じて正常動作する場合に、前記検出信号と対応した前記正常動作信号を出力する正常動作信号出力手段が接続可能とされる異常検出端子と、
前記同期信号と、前記異常検出端子に入力される前記正常動作信号とに基づいて前記スイッチング手段の異常判断を行う異常判断手段と、
前記異常判断手段により異常判断された場合に報知を行う報知手段と、
前記異常検出端子と電気的に接続された場合に、前記異常判断手段により前記正常動作信号として扱われる信号を前記検出信号と対応させて前記異常検出端子に対して出力する補助出力端子と、
前記受光器の電源投入時に、前記投光器の起動を確認したことに基づいて前記異常判断手段による異常判断を許可する許可手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の多光軸光電センサにおいて、
前記補助出力端子は、前記投光器の電源投入された場合に、前記検出信号に連動したオンオフ信号を出力することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の多光軸光電センサにおいて、
前記停止手段は、予め設定される所定の前記投光手段からの光を対応する各受光手段で受光したか否かに基づいて前記投光器の起動を確認することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の多光軸光電センサにおいて、
前記停止手段は、全部の前記投光手段からの光を対応する前記各受光手段で受光したか否かに基づいて前記投光器の起動を確認することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の多光軸光電センサにおいて、
前記停止手段は、予め設定される１又は複数の前記投光手段からの光を対応する前記各受光手段により予め設定される所定回数受光したか否かに基づいて前記投光器の起動を確認することを特徴とする。

請求項６の発明は、
同期信号を生成する同期信号生成手段を備えた受光器の受光素子とそれぞれ光軸を構成するように配される複数の投光素子を備え、各投光素子の投光タイミングを前記同期信号に基づいて制御する投光制御手段を有する投光器であって、
前記複数の受光素子を、前記同期信号に基づき各受光素子と対向して前記光軸を形成する前記投光素子の投光タイミングと同期させて受光動作させる受光制御手段と、前記受光制御手段による各受光素子の受光状態に基づく検出信号を外部に出力する構成をなし、前記検出信号に対応したスイッチング動作を行うスイッチング手段が接続可能とされた外部出力端子と、前記スイッチング手段が前記検出信号に応じて正常動作する場合に前記検出信号に対応した前記正常動作信号を出力する正常動作信号出力手段が接続可能とされる異常検出端子と、前記同期信号と、前記異常検出端子に入力される前記正常動作信号とに基づいて前記スイッチング手段の異常判断を行う異常判断手段と、前記異常判断手段により異常判断された場合に報知を行う報知手段と、前記受光器の電源投入時に、前記投光器の起動を確認したことに基づいて前記異常判断手段による異常判断を許可する許可手段と、を備えた前記受光器と同期線を介して接続される構成をなし、
前記異常検出端子と電気的に接続された場合に、前記異常判断手段により前記正常動作信号として扱われる信号を前記検出信号と対応させて前記異常検出端子に対して出力する補助出力端子を備えたことを特徴とする。

請求項７の発明は、
同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、複数の投光素子と、各投光素子の投光タイミングを前記同期信号に基づいて制御する投光制御手段と、を備えた投光器と、同期線を介して接続される受光器であって、
各投光素子とそれぞれ光軸を構成するように配される複数の受光素子と、
前記同期信号に基づき、前記複数の受光素子を、各受光素子と対向して前記光軸を形成する前記投光素子の投光タイミングと同期させて受光動作させる受光制御手段と、
前記受光制御手段による各受光素子の受光状態に基づく検出信号を外部に出力する構成をなし、前記検出信号に対応したスイッチング動作を行うスイッチング手段が接続可能とされた外部出力端子と、
前記スイッチング手段が前記検出信号に応じて正常動作する場合に前記検出信号と対応した正常動作信号を出力する正常動作信号出力手段が接続可能とされる異常検出端子と、
前記同期信号と、前記異常検出端子に入力される前記正常動作信号とに基づいて前記スイッチング手段の異常判断を行う異常判断手段と、
前記異常判断手段により異常判断された場合に報知を行う報知手段と、
を備え、
前記異常検出端子が、前記異常判断手段により前記正常動作信号として扱われる信号を前記検出信号と対応させて出力するように前記投光器に設けられた補助出力端子と接続可能とされており、
さらに、前記受光器の電源投入時に、前記投光器の起動を確認したことに基づいて前記異常判断手段による異常判断を許可する許可手段を備えたことを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、投光器と受光器の電源投入のずれに起因する不具合を効果的に抑えることのできる構成となる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、正常動作信号として扱われる信号を簡易に生成できる好適例となる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の構成によれば、特別な構成や複雑な構成を用いることなく投光器の電源投入を受光器側で確認できるようになる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の構成によれば、投光器の電源投入をより確実に確認できる好適例となる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の構成によれば、投光器の電源投入をより確実に確認できる好適例となる。

＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、請求項１と同様の効果を奏する投光器となる。

＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、請求項１と同様の効果を奏する受光器となる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の多光軸光電センサ１０は、図１に示すように、投光器２０と受光器３０とを対向させた状態で構成され、例えば、４チャンネルの光軸Ｌ１〜Ｌ４を有する。投光器２０のうち受光器３０と対向する面には、各チャンネル毎に１個（計４個）の投光素子２１ａ〜２１ｄ（例えば、ＬＥＤ）が上下方向に一列に配列され、受光器３０のうち投光器２０と対向する面には投光素子２１ａ〜２１ｄと対をなす受光素子３１ａ〜３１ｄ（例えば、フォトダイオード）が同じく上下方向に配列されている。なお、多光軸光電センサ１０の下方には他の多光軸光電センサＡが近接して配置されている。

本実施形態の多光軸光電センサ１０の電気的構成を図２に示す。
投光器２０と受光器３０は同期線４０を介して接続されている。投光器２０には投光素子２１ａ〜２１ｄを点灯させるための駆動回路２２ａ〜２２ｄが備えられ、各駆動回路２２ａ〜２２ｄはＡＮＤ回路２３ａ〜２３ｄからの信号を受けると投光素子２１ａ〜２１ｄに駆動電流を供給する。ＡＮＤ回路２３ａ〜２３ｄにはシフトレジスタ２４及び投光側ＣＰＵ２５からの出力信号が入力され、双方からの信号が入力されると駆動回路２２ａ〜２２ｄに信号を送出するようになっている。投光側ＣＰＵ２５は後述する受光器３０に備えられた受光側ＣＰＵ３５から同期線４０を介して同期信号Ｓｔを受けとり、この同期信号Ｓｔと同一の周期及び位相の信号Ｓｆをシフトレジスタ２４及びＡＮＤ回路２３ａ〜２３ｄに出力する。

同期信号Ｓｔは所定周期のパルス信号であって（図３参照）、投光素子２１ａ〜２１ｄの点灯タイミングを決定するために受光側ＣＰＵ３５によって生成される。同期信号Ｓｔのスキャン周期（Ｔ１時間）内には４個のパルスが時間ｔａを空けて等間隔に発生し、４番目のパルスの後、休止期間ｔｂが設けられている。これにより、４個の投光素子２１ａ〜２１ｄが上から下へと順次点灯される投光スキャン動作が周期Ｔ１毎に繰り返し行なわれる。

一方、受光器３０には、受光素子３１ａ〜３１ｄからの受光信号を所定の増幅率で増幅する受光アンプ３２ａ〜３２ｄが各受光素子３１ａ〜３１ｄにそれぞれ備えられている。受光アンプ３２ａ〜３２ｄから出力される受光信号はアナログスイッチ３３ａ〜３３ｄを介し、共通の信号線にまとめられてコンパレータ３４に取り込まれる。この受光信号がコンパレータ３４に設定されている基準値以上であればハイレベル、基準値以下であるとロウレベルとなる入遮光検出信号Ｓｄが受光側ＣＰＵ３５に出力される。そして、受光側ＣＰＵ３５に入力された入遮光検出信号Ｓｄがハイレベルであればその受光素子３１ａ（〜３１ｄ）に光（投受光動作で受光した光又は干渉光）が入射したことが検出される一方、受光側ＣＰＵ３５に入力された信号がロウレベルであればその受光素子３１ａ〜３１ｄに光が入射しない（遮光されている）ことが検出される。

受光側ＣＰＵ３５はシフトレジスタ３７に接続されており、このシフトレジスタ３７が上述の各アナログスイッチ３３ａ〜３３ｄに接続されている。受光側ＣＰＵ３５は、自身が生成する同期信号Ｓｔのパルスと周期及び位相が一致した（同期した）パルスＳｇを所定時間（間隔ta）ごとにシフトレジスタ３７に出力する構成をなしており、シフトレジスタ３７は、同期信号Ｓｔのパルスと周期及び位相を一致させて各アナログスイッチ３３ａ〜３３ｄに対して所定の順序で信号を出力する。これにより、投光素子２１ａ〜２１ｄのそれぞれの投光タイミングと同タイミングで対応する各アナログスイッチ３３ａ〜３３ｄが選択的にオン状態となり、投受光動作中の光軸に係る受光信号のみが選択的にコンパレータ３４に入力されるようになる。

上記のように、本実施形態に係る多光軸光電センサ１では、同期線４０を介して受光器３０と投光器２０が接続されており、受光器２０に設けられた受光器側ＣＰＵ３５は、受光器３０から投光器２０へ送信される同期信号Ｓｔを生成する機能を有している。本実施形態では、この受光器側ＣＰＵ３５が同期信号生成手段の一例に相当している。

また、本実施形態では、上述のＡＮＤ回路２３ａ〜２３ｄ、シフトレジスタ２４、投光側ＣＰＵ２５は、各投光素子２１ａ〜２１ｄの投光タイミングを同期線４０を介して送信された同期信号Ｓｔに基づいて制御する投光制御手段に相当している。

また、受光側ＣＰＵ３５、シフトレジスタ３７、アナログスイッチ３３ａ〜３３ｄは、複数の受光素子３１ａ〜３１ｄを、同期信号Ｓｔに基づき各受光素子３１ａ〜３１ｄと対向して光軸を形成する投光素子２１ａ〜２１ｄの投光タイミングと同期させて受光動作させる受光制御手段に相当している。

さらに、受光器３０には、これらの受光制御手段による各受光素子３１ａ〜３１ｄの受光状態に基づく検出信号Ｓａを外部に出力する外部出力端子Ｐ１が設けられている。この外部出力端子Ｐ１は、検出信号Ｓａに対応したスイッチング動作を行うＡ接点スイッチＳＷ１（Ａ接点スイッチＳＷ１はスイッチング手段の一例に相当する）が接続可能とされるものであり、図２では、そのＡ接点スイッチＳＷ１が接続された様子を示している。Ａ接点スイッチＳＷ１は例えばバイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどによって構成されるものであり、外部出力端子Ｐ１からのオン信号に応じてオンし、Ｐ１からオフ信号が出力された場合にオフする構成をなしている。

Ａ接点スイッチＳＷ１が設けられたリレーユニット５０には、Ａ接点スイッチＳＷ１が検出信号Ｓａに応じて正常動作する場合に、検出信号Ｓａと対応した正常動作信号Ｓｃを出力するＢ接点スイッチＳＷ２が設けられている。具体的には、Ｂ接点スイッチＳＷ２は、Ａ接点スイッチＳＷ１からの出力信号Ｓｂを反転した反転信号を出力するものであり、正常動作信号出力手段の一例として機能している。この構成では、Ａ接点スイッチＳＷ１が変化しない限り正常動作信号Ｓｃが変化し内容になっており、例えば、検出信号Ｓａが出力されているにもかかわらずＡ接点スイッチＳＷ１がオンしない場合には、正常動作信号Ｓｃが出力せず、図４のように検出信号出力時にも正常動作信号がオフ状態（ハイレベル）で維持されることとなる。なお、ここでは、正常動作信号出力手段としてＢ接点スイッチＳＷ２を例示したが、スイッチング手段が正常に作動していることを示す信号が出力できる構成であればこの構成に限られない。例えば、本実施形態の構成では、検出信号ＳａがＡ接点スイッチＳＷ１及びＢ接点スイッチＳＷ２に共に入力され、当該信号Ｓａが両スイッチを駆動しているが、Ａ接点スイッチＳＷ１の出力信号（外部装置７０への出力信号）がＢ接点スイッチＳＷ２に入力され、Ａ接点スイッチＳＷ１からの出力があった場合にのみＢ接点スイッチＳＷ２がその反転信号を出力するような構成であってもよい。

受光器３０には、Ｂ接点スイッチＳＷ２が接続可能とされた異常検出端子Ｐ２が設けられており、異常検出端子Ｐ２に入力される信号は、受光側ＣＰＵ３５に取り込まれるようになっている。なお、異常検出端子Ｐ２と受光側ＣＰＵ３５との間にＡ／Ｄ変換器を介在させてもよい。

受光側ＣＰＵ３５は、同期信号Ｓｔと、異常検出端子Ｐ２に入力される正常動作信号Ｓｃとに基づいてＡ接点スイッチＳＷ１の異常判断を行う機能を有している。なお、この受光側ＣＰＵ３５は異常判断手段の一例に相当する。具体的には、同期信号Ｓｔが出力されるスキャン周期Ｔ１内に正常動作信号Ｓｃが全く異常検出端子Ｐ２に入力されない場合（即ち、図４のようにスキャン周期Ｔ１において反転信号が入力されずスキャン周期Ｔ１に亘ってハイレベルが維持されている場合）、異常であると判断し、所定の報知動作（例えば、表示部３８における警告表示等）がなされるようになっている。なお、表示部３８及び受光側ＣＰＵ３７は、異常判断された場合に報知を行う報知手段の一例に相当する。

一方、投光器２０には、補助出力端子Ｐ５が設けられている。この補助出力端子Ｐ５は、投光器２０が電源投入された場合に、検出信号Ｓａに連動した（対応した）オンオフ信号を出力するものである。具体的には、同期線４０を介して投光器２０に入力される同期信号Ｓｔを反転して補助出力端子Ｐ５から出力する反転出力手段が設けられており、この反転出力手段からの出力が補助出力端子Ｐ５から出力されることとなる。本実施形態では、同期信号Ｓｔを取得した投光側ＣＰＵ２５が同期信号Ｓｔとほぼ同タイミングで同期信号Ｓｔを反転した擬似正常動作信号Ｓｅを出力するようになっているが、投光器２０の端子Ｐ４に接続される反転回路を設け、この反転回路から端子Ｐ５に擬似正常動作信号Ｓｅを出力するようにしてもよい（この場合には、投光側ＣＰＵ２５から反転信号を出力しなくてもよい）。いずれにしてもこのような補助出力端子Ｐ５が設けられることで、図５のようなリレーユニット５０の非接続時に異常検出に基づく報知動作が行われないようにすることができる。即ち、図５のように補助出力端子Ｐ５が異常検出端子Ｐ２と電気的に接続された場合、この補助出力端子Ｐ５からは正常動作信号として扱われる擬似正常動作信号Ｓｅ（検出信号Ｓａを反転した信号）が検出信号Ｓａと対応して出力され、この擬似正常動作信号Ｓｅが異常検出端子Ｐ２に入力されることとなる。なお、このような補助出力端子Ｐ５が設けられていると、投光器２０の動作状態の確認にも利用できることとなる。

本実施形態に係る多光軸光電センサ１の投光器２０及び受光器３０は、例えば図６のような外観をなしており、複数の電線に各端子が設けられている。そしてリレーユニット５０を用いる場合には、外部出力端子Ｐ１及び異常検出端子Ｐ２に図２のようにリレーユニット５０を接続する。一方、リレーユニット５０を用いない場合には、異常検出端子Ｐ２と補助出力端子Ｐ５とを接続しさえすれば容易に対応できるため、いずれの場合も設定作業を容易に行うことができる。

次に、受光器３０における電源投入の際の処理の流れについて説明する。
図７は受光器３０が電源投入された際に行われる初期処理を例示するフローチャートである。なお、この初期処理が終了することを条件として実際の検出処理（上述した投受光動作に応じた検出信号Ｓａの出力処理や正常動作信号Ｓｃ或いは擬似正常動作信号Ｓｅに基づく異常判断処理）が実行されることとなる。なお、この処理は受光器３０に設けられた図示しない記憶手段（ＲＯＭ等）に記憶されたプログラムに従って受光側ＣＰＵ３５により実行される。

当該処理が開始されると、光軸数の診断、アナログスイッチの診断、受光回路の診断などの各部品初期診断処理を行う（Ｓ１０）。なお、ここに示す例はあくまで一例であり、様々な部品の診断処理を行うことができることはいうまでもない。

Ｓ１０における各部品初期診断処理が終わると、Ｓ２０にて同期方式を判断する。即ち、当該受光器３０が線同期方式として用いられようとしているのか、或いは光同期方式として用いられようとしているのかを判断する。

具体的には、端子Ｐ３に同期線４０が接続されているか否かを判断し、接続されている場合には線同期方式が採用されたものとしてＳ２０にてＹに進む。一方、同期線４０が端子Ｐ３に接続されていない場合には光同期方式が採用されたものとしてＳ２０にてＮに進む。

なお、Ｓ２０にて光同期方式が採用された場合には、Ｓ６０にて光同期信号を取得するまで待機する。即ち、本実施形態では所定の光軸を構成する投光素子から光同期信号が出力されるようになっているため、受光器３０では、投光器２０に電源が投入され、かつ光同期信号を出力する投光素子と共に光軸を構成する受光素子に光同期信号が入力されるまで待機する。所定光軸の受光素子において光同期信号が取得できた場合には、投光器２０及び受光器３０が共に立ち上がったことが確認できたものとしてＳ６０にてＹに進み、当該処理を終了する。

一方、Ｓ２０にてＹに進む場合、Ｓ３０にて同期信号を出力する。同期信号は同期信号生成手段として構成される受光側ＣＰＵ３５にて生成され、同期線４０を介して出力される。

そして、Ｓ４０にて受光動作を行う。即ち、投光器２０に電源が投入されている場合には上述したように同期信号に応じて投光動作がなされるため、その投光動作に応じた受光動作をＳ４０にて行うこととなる。

そして、Ｓ５０にて全光軸入光が確認されたかを判断する。即ち、投光器２０に既に電源が投入されており、同期信号に応じた投光動作がなされている場合には、全ての光軸の受光素子において入光が確認できるはずなのでＳ５０にてそれを確認する。

Ｓ５０にて全ての光軸において入光が確認されない場合にはＳ５０にてＮに進み、Ｓ３０からＳ５０までの処理を繰り返す。全ての光軸で入光が確認される場合には電源投入が確認できたものとしてＳ５０にてＹに進み、当該処理を終了する。この初期処理が終了すると、上述した投受光動作に応じた検出信号Ｓａの出力処理や正常動作信号Ｓｃ或いは擬似正常動作信号Ｓｅに基づく異常判断処理が行われることとなる。

なお、本実施形態では、Ｓ３０〜Ｓ５０に示すように、線同期方式を採用した場合、受光器３０の電源投入時において、投光器２０の起動を確認した場合にのみ異常判断が許可されることとなる。受光側ＣＰＵ３５は、図７のようなフローチャートに基づいてこのような許可を行う機能を有し、許可手段の一例に相当している。

以上のように、本実施形態の構成によれば、外部制御機器７０に検出信号を出力する場合、受光器３０から出力される信号を直接外部機器に入力させるのではなく、半導体リレーなどのスイッチング手段を介在させることも可能となり、ノイズ等に強い高精度な出力構成を実現できる構成となる。

一方、受光器と外部機器との間にスイッチング手段を介在させる場合、本実施形態のようにそのスイッチング手段が正常に作動しているか否かを検出できるようにすると、検出信号の信頼性がより一層高まる。具体的には、投受光動作中にスイッチング手段が正常動作に応じて出力する正常動作信号を受光器に設けられた異常検出端子にて取得できるようにし、その正常動作信号に基づいて受光器側でスイッチング手段が正常であるか否かを判断できるようにしているため、高精度かつ異常検出可能な出力構成を複雑な構成を伴うことなく実現できる。

他方、利用者によっては、スイッチング手段を介在させずに用いたい場合もあるため、そのような場合にも好適に対応できる構成となっている。即ち、投受光動作中に正常動作信号として扱われる信号を、同期信号と対応させて出力する補助出力端子を投光器側に設けており、補助出力端子を異常検出端子に接続するだけで、正常動作信号として扱われる信号が投受光動作中に異常検出端子に入力されるようになるため、スイッチング手段を介在させなくても異常とならなくなり、スイッチング手段を介在させない使用を容易に実現できる。

また、受光器で正常動作信号を取得して異常判断を行う構成の場合、何ら措置を講じないと多光軸光電センサ全体として立ち上がっていない場合に不具合が生じてしまう。例えば、受光器を電源投入して立ち上げた場合において、他方の投光器では未だ電源投入されていない場合、受光器では異常監視が開始されるものの、投受光動作されるべきタイミングで投光器から投光動作がなされないため、スイッチング手段が動作することはなく、結果として投受光動作されるべきタイミングで正常動作信号が出力されないこととなる。従って、スイッチング手段に不具合がなくても受光器で異常判定されるという不具合が生じることとなる。しかしながら、本実施形態の構成では、投光器が電源投入されることを条件として異常判断を許可するようにしているため、このような不具合を効果的の防止できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、各同期信号と同タイミングで出力される検出信号を例示したが、受光状態を反映した信号を同期信号と関連付けて出力するものであればこのような例に限られない。例えば、１スキャン周期において、いずれかの光軸で遮光があった場合（いずれかの光軸の受光量が所定の閾値以下の場合）にオフ信号を出力し、全ての光軸で遮光がない場合（全ての光軸の受光量が閾値を超えている場合）にオン信号を出力するような検出信号であってもよい。

（２）上記実施形態では、許可手段に相当する受光側ＣＰＵ３５は、全部の投光素子（投光手段）からの光を対応する各受光素子（受光手段）で受光した場合に図７の処理を終了させ、異常判断を許可する結果となっているが、予め設定される所定の投光素子（投光手段）からの光を対応する各受光素子（受光手段）で受光したか否かに基づいて投光器の起動を確認し、異常判断を許可するようにしてもよい。例えば、１スキャン周期において一番始めに投光動作する光軸の投光素子を所定の投光素子とし、この投光素子からの光を当該投光素子に対応する受光素子で受光した場合に投光器２０が起動したものとして図７の初期処理を終了させ、異常判断を許可するようにしてもよい。

（３）上記実施形態では、予め設定される１又は複数の投光手段（実施形態１では全投光手段）からの光を対応する各受光手段により受光した場合に投光器２０の起動を確認したものとして異常判断を許可しているが、予め設定される１又は複数の投光手段から予め設定される所定回数受光した場合に投光器２０の起動を確認したものとして図７の初期処理を終了させ、異常判断を許可するようにしてもよい。

実施形態１に係る多光軸光電センサの構成を概念的に例示する斜視図 実施形態１の多光軸光電センサ及び周辺機器の電気的構成を概念的に例示する回路図 同期信号、投光信号、受光動作信号、検出信号、正常動作信号、擬似正常動作信号の関係を例示するタイミングチャート Ａ接点スイッチＳＷ１が正常動作しない場合のタイミングチャート リレーユニットを介さずに外部装置に出力する構成を概念的に例示する回路図 多光軸光電センサの要部外観を例示する概略図 実施形態１に用いられる受光器の電源投入時の初期処理を例示するフローチャート

符号の説明

１０…多光軸光電センサ
２０…投光器
２１ａ〜２１ｄ…投光素子
２３ａ〜２３ｄ…ＡＮＤ回路（投光制御手段）
２４…シフトレジスタ（投光制御手段）
２５…投光側ＣＰＵ（投光制御手段）
３０…受光器
３１ａ〜３１ｄ…受光素子
３３ａ〜３３ｄ…アナログスイッチ（受光制御手段）
３５…受光側ＣＰＵ（同期信号生成手段、受光制御手段、異常判断手段、報知手段、許可手段）
３７…シフトレジスタ（受光制御手段）
３８…表示部（報知手段）
４０…同期線
Ｌ１〜Ｌ４…光軸
Ｓａ…検出信号
Ｓｃ…正常動作信号
Ｓｅ…擬似正常動作信号（正常動作信号として扱われる信号）
Ｓｔ…同期信号
ＳＷ１…Ａ接点スイッチ（スイッチング手段）
ＳＷ２…Ｂ接点スイッチ（正常動作信号出力手段）
Ｐ１…外部出力端子
Ｐ２…異常検出端子
Ｐ５…補助出力端子

Claims (7)

1. 複数の投光素子を備えた投光器と、
   各投光素子とそれぞれ光軸を構成するように配される複数の受光素子を備えた受光器と、
   前記投光器と前記受光器とを接続する同期線と、
   当該同期線を介して前記受光器から前記投光器へ送信される同期信号を生成する同期信号生成手段と、
   各投光素子の投光タイミングを前記同期線を介して送信された前記同期信号に基づいて制御する投光制御手段と、
   前記複数の受光素子を、前記同期信号に基づき各受光素子と対向して前記光軸を形成する前記投光素子の投光タイミングと同期させて受光動作させる受光制御手段と、
   前記受光制御手段による各受光素子の受光状態に基づく検出信号を外部に出力する構成をなし、前記検出信号に対応したスイッチング動作を行うスイッチング手段が接続可能とされた外部出力端子と、
   前記スイッチング手段が前記検出信号に応じて正常動作する場合に、前記検出信号と対応した前記正常動作信号を出力する正常動作信号出力手段が接続可能とされる異常検出端子と、
   前記同期信号と、前記異常検出端子に入力される前記正常動作信号とに基づいて前記スイッチング手段の異常判断を行う異常判断手段と、
   前記異常判断手段により異常判断された場合に報知を行う報知手段と、
   前記異常検出端子と電気的に接続された場合に、前記異常判断手段により前記正常動作信号として扱われる信号を前記検出信号と対応させて前記異常検出端子に対して出力する補助出力端子と、
   前記受光器の電源投入時に、前記投光器の起動を確認したことに基づいて前記異常判断手段による異常判断を許可する許可手段と、
   を備えたことを特徴とする多光軸光電センサ。
2. 前記補助出力端子は、前記投光器の電源投入された場合に、前記検出信号に連動したオンオフ信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の多光軸光電センサ。
3. 前記許可手段は、予め設定される所定の前記投光手段からの光を対応する各受光手段で受光したか否かに基づいて前記投光器の起動を確認することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多光軸光電センサ。
4. 前記許可手段は、全部の前記投光手段からの光を対応する前記各受光手段で受光したか否かに基づいて前記投光器の起動を確認することを特徴とする請求項３に記載の多光軸光電センサ。
5. 前記許可手段は、予め設定される１又は複数の前記投光手段からの光を対応する前記各受光手段により予め設定される所定回数受光したか否かに基づいて前記投光器の起動を確認することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の多光軸光電センサ。
6. 同期信号を生成する同期信号生成手段を備えた受光器の受光素子とそれぞれ光軸を構成するように配される複数の投光素子を備え、各投光素子の投光タイミングを前記同期信号に基づいて制御する投光制御手段を有する投光器であって、
   前記複数の受光素子を、前記同期信号に基づき各受光素子と対向して前記光軸を形成する前記投光素子の投光タイミングと同期させて受光動作させる受光制御手段と、前記受光制御手段による各受光素子の受光状態に基づく検出信号を外部に出力する構成をなし、前記検出信号に対応したスイッチング動作を行うスイッチング手段が接続可能とされた外部出力端子と、前記スイッチング手段が前記検出信号に応じて正常動作する場合に前記検出信号に対応した前記正常動作信号を出力する正常動作信号出力手段が接続可能とされる異常検出端子と、前記同期信号と、前記異常検出端子に入力される前記正常動作信号とに基づいて前記スイッチング手段の異常判断を行う異常判断手段と、前記異常判断手段により異常判断された場合に報知を行う報知手段と、前記受光器の電源投入時に、前記投光器の起動を確認したことに基づいて前記異常判断手段による異常判断を許可する許可手段と、を備えた前記受光器と同期線を介して接続される構成をなし、
   前記異常検出端子と電気的に接続された場合に、前記異常判断手段により前記正常動作信号として扱われる信号を前記検出信号と対応させて前記異常検出端子に対して出力する補助出力端子を備えたことを特徴とする多光軸光電センサの投光器。
7. 同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、複数の投光素子と、各投光素子の投光タイミングを前記同期信号に基づいて制御する投光制御手段と、を備えた投光器と、同期線を介して接続される受光器であって、
   各投光素子とそれぞれ光軸を構成するように配される複数の受光素子と、
   前記同期信号に基づき、前記複数の受光素子を、各受光素子と対向して前記光軸を形成する前記投光素子の投光タイミングと同期させて受光動作させる受光制御手段と、
   前記受光制御手段による各受光素子の受光状態に基づく検出信号を外部に出力する構成をなし、前記検出信号に対応したスイッチング動作を行うスイッチング手段が接続可能とされた外部出力端子と、
   前記スイッチング手段が前記検出信号に応じて正常動作する場合に前記検出信号と対応した正常動作信号を出力する正常動作信号出力手段が接続可能とされる異常検出端子と、
   前記同期信号と、前記異常検出端子に入力される前記正常動作信号とに基づいて前記スイッチング手段の異常判断を行う異常判断手段と、
   前記異常判断手段により異常判断された場合に報知を行う報知手段と、
   を備え、
   前記異常検出端子が、前記異常判断手段により前記正常動作信号として扱われる信号を前記検出信号と対応させて出力するように前記投光器に設けられた補助出力端子と接続可能とされており、
   さらに、前記受光器の電源投入時に、前記投光器の起動を確認したことに基づいて前記異常判断手段による異常判断を許可する許可手段を備えたことを特徴とする多光軸光電センサの受光器。

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