JP2013223237A - 多光軸光電センサ - Google Patents

Abstract

【課題】安定した入光状態を認識し易く且つ外乱光の影響を受け難い多光軸光電センサを提供する。
【解決手段】投光器102、受光器104は互いに同じ数の複数の光軸Ｏaxを有し、各光軸Ｏax毎に、投光器102から受光器104に向けて時分割で光ビームが投光され、これによりライトカーテンが形成される。各光軸Ｏax毎に３パルスの光ビームを受ける受光器104は、各光軸Ｏaxに、例えば２パルス以上を検知する「入光」と判定し、全パルス（３パルス）を検知する「安定入光」と判定する。そして、第１〜第４の全ての光軸Ｏaxについて入光／遮光判定、および、少なくとも入光と判定した光軸Ｏaxについては「安定入光」であるか否かを判定し、全ての光軸Ｏaxで２パルス以上検知したときには安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＮし、いずれかの光軸Ｏaxが２パルス未満の検知であれば安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＦＦする。
【選択図】図16

Description

本発明は、プレス機械などの危険源への不用意な接近を防止するために危険区域への侵入を検知するライトカーテンを形成するための多光軸光電センサに関する。

多光軸光電センサは、プレス機械などの危険源とみなされる機械の安全性を確保するために多用されている。多光軸光電センサは、一般的には、投光器と受光器との対で構成され、この投光器と受光器でライトカーテンが形成される。すなわち、多光軸光電センサは複数の投光素子と複数の受光素子とを互いに対向して配置することで互いに並行に整列した複数の光軸を形成し、この複数の光軸によって平面的な検知エリアを形成する。

投光器は、これに含まれる複数の投光素子を順次発光させて光ビームを生成する処理を反復して実行し、受光器は、各投光素子に対応する受光素子を同期して有効化することで光ビームを受光する。そして、通常の動作中は、一つの光軸でも遮光されたと判別したときにはＯＳＳＤ出力をＯＦＦして、危険源であるプレス機械などの運転を停止させる。

多光軸光電センサは、危険区域への侵入を確実に検知するために光軸を密に設定する傾向にある。他方、多光軸光電センサは投光器と受光器とを数メートル離間して設置するのが通常であることから多光軸光電センサを設置する際の光軸合わせや設置後の多光軸光電センサの光軸調整が難しくなっている。

特許文献１は、投光器の複数の投光素子の列上に複数の表示器を設置し、また、受光器の複数の受光素子の列上に複数の表示器を設置して、光軸合わせが完了したときに、これらの表示器を点灯することを提案している。これによれば、全ての光軸合わせが完了したときに表示器が点灯されるため光軸調整を支援することができる。

ライトカーテンの全ての光軸合わせが完了したとしても、ライトカーテンの全ての光軸がある程度以上の余裕度を持って受光できる状態でないと、外乱光や電磁的なノイズによって誤ったＯＦＦ動作を行ってしまう可能性がある。勿論、誤ったＯＦＦ動作は危険源である例えばプレス機械の作業を停止させてしまう。このＯＦＦ動作は安全側に作用するものの、生産現場では無用な生産性の低下を招くため、誤ったＯＦＦ動作は排除して欲しいとの要請がある。

特許文献２は、光軸調整を行う際に、各光軸が十分な余裕度を持つ受光状態に調整することができるように、受光器の各受光素子が取り込んだ受光量のうち最小レベルの受光量をバーグラフ表示することを提案している。

特開２００８−１８１７８８号公報 特開２００２−１２４１６８号公報

特許文献２によれば、バーグラフ表示される最小レベルの受光量を念頭に置いて光軸調整できるという利点がある。しかしながら、最小レベルの受光量を認識できたとしても、このことが多光軸光電センサの的確な動作を約束するものではない。多光軸光電センサの的確な動作を約束するには、入光状態が安定しているか否かが重要である。特に、投光素子と受光素子との間の離間距離が比較的大きくなり且つ小さな最小検出体を設定して光軸を密にしたライトカーテンを作る多光軸光電センサにあっては安定した入光状態を認識できるのが好ましい。

本発明の目的は、安定した入光状態を認識し易く且つ外乱光の影響を受け難い多光軸光電センサを提供することにある。

上記の技術的課題は、本発明によれば、
各光軸毎にパルス光を投光する投光部と、
前記投光部からのパルス光を受光する受光部と、
前記受光部が所定期間において受光した投光部からのパルス光の個数、該パルス光のパルス幅、及び、該パルス光の受光タイミングの少なくともいずれか一つの評価パラメータに応じて安定入光状態／不安定入光状態／遮光状態を判別する判別部とを備えていることを特徴とする多光軸光電センサを提供することにより達成される。

本発明の好ましい実施形態によれば、各光軸毎の投光を複数のパルス光で行い、そして、受光したパルス光の個数やパルス幅などによって安定入光状態、不安定入光状態、遮光状態を判別することから、外乱光に強い検出を行うことができるだけでなく、例えばこの３つの状態を表示することで多光軸光電センサの光軸調整や光軸合わせを一層的確に且つ容易に行うことができる。

本発明の他の目的、作用効果は、以下の本発明の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになろう。

実施例の多光軸光電センサの斜視図である。 図１に図示の多光軸光電センサ（受光器）の正面図である。 図１に図示の多光軸光電センサを構成する投光器と受光器のブロック図である。 図２に図示の縦置きにした多光軸光電センサ（受光器）の下端部を拡大した図である。 図１に図示の多光軸光電センサで形成したライトカーテンを説明するための概略図である。 投光部と受光部を備えた変形例の多光軸光電センサで形成したライトカーテンを説明するための概略図である。 図６に図示のライトカーテンを作ることのできる多光軸光電センサを斜め前方から見た斜視図である。 検出面に設置した第１、第２の表示器の配置に関する変形例の多光軸光電センサの正面図である。 検出面に設置した第１、第２の表示器の配置に関する他の変形例の多光軸光電センサの正面図である。 実施例の多光軸光電センサの投光パターンを説明するための図である。 本発明を説明するのに使用したパルス幅、パルス立ち上がりタイミングを説明するための図である。 実施例の多光軸光電センサの動作を説明するためのフローチャートである。 図１２に続くフローチャートである。 同期方法判別ステップの具体的な手順を説明するためのフローチャートである。 第３投光パターンを説明するための図である。 第４投光パターンを説明するための図である。 対象物の有無を判別する処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートである。 図１７に続くフローチャートである。 外乱重畳判別処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートである。 光軸余裕度を判別する処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートである。 投光波形と受光波形を説明するための図である。

図１〜図４は実施例の多光軸光電センサ１００を示す。図１は多光軸光電センサ１００の斜視図であり、図２は多光軸光電センサ１００の正面図である。図３は、多光軸光電センサ１００を構成する一対の投光器１０２と受光器１０４のブロック図である。周知のように、投光器１０２、受光器１０４は互いに同じ数の複数の光軸Ｏaxを有し、各光軸Ｏax毎に、投光器１０２から受光器１０４に向けて時分割で光ビームが投光され、これによりライトカーテンが形成される。図３中、参照符号Ｏaxは光軸Ｏaxを示す。

図１、図２を参照して、実施例の多光軸光電センサ１００は、その細長いケース２が、一端部と他端部とを構成する端末ケース４と、これら２つの端末ケース４と４との間に位置する中間ケース６とで構成されている。端末ケース４は合成樹脂又は金属の成型品である。他方、中間ケース６は押し出し成形品であり、この中間ケース６の長さを変えることにより、端末ケース４を共通にした長さ寸法の異なる複数種類の多光軸光電センサ１００が作られる。

図１を参照して、好ましくは多光軸光電センサ１００のケース２の前面２ａに位置する検出面、つまり投光器１０２であれば光ビームを出射する投光面の両側に、受光器１０４であれば光ビームを受け入れる受光面の両側に、硬質の一対の突条８、８が形成されている。具体的に説明すると、多光軸光電センサ１００のケース２には、その前面２ａの両側に長手方向に延びる一対の突条８、８が形成され、この一対の突条８、８で挟まれた幅方向中間領域に、長手方向の一端から他端に亘って延びる光透過性保護カバー１０が配設され、この光透過性保護カバー１０で検出面が構成されている。すなわち、多光軸光電センサ１００の検出面を構成する光透過性保護カバー１０は、その両側に位置し且つ前方に向けて隆起する硬質の突条８、８で挟まれた幅狭の谷間に配設されている。そして、この硬質の一対の突条８、８によって例えば棒材がケース２の前面２ａに衝突しても、この棒材からの衝撃が突条８、８で受け止められるため、光透過性保護カバー（検出面）１０の損傷を防護することができる。多光軸光電センサ１００の長手方向に延びる光透過性保護カバー（検出面）１０の幅Ｗは９mmである。変形例として、一対の突条８、８が存在しない多光軸光電センサであってもよい。

なお、上述した一対の突条を備えた多光軸光電センサは、本件出願人が既に提案したＪＰ特開２００９−１０８１７号公報で既に開示されており、本件出願人はその実施品を販売している。この一対の突条を「ツインバンパー構造」と呼ぶと、ツインバンパー構造を備えた既存の多光軸光電センサで採用した一対の突条の離間距離は９mmよりも大きい。つまり、既存のツインバンパー構造を備えた多光軸光電センサの検出面の幅寸法は、実施例の多光軸光電センサ１００の検出面１０の幅Ｗ（Ｗ＝９mm）よりも遙かに大きい。

図３は、対をなす投光器１０２及び受光器１０４のブロック図である。対の投光器１０２と受光器１０４とは通信線又は信号線Ｌ１や無線によって互いに接続することができる。また、投光器１０２及び受光器１０４は、夫々、通信線又は信号線を介して直列に増設可能である。

投光器１０２は一列にＮ個の投光素子１２が等間隔に配置され、このＮ個の投光素子１２は例えば赤外線を発光する発光ダイオードで構成される。投光素子１２の数は、これを実装した回路基板を直列に連結することで増設することができる。投光器１０２は、Ｎ個の投光素子１２を個々に駆動するＮ個の投光回路１６と、これらＮ個の投光回路１６を時分割でスキャンする素子切替回路１８と、投光器１０２を全体的に制御する投光制御回路２０とを有する。投光制御回路２０はクロック発生回路２２からのクロック信号を受けてＮ個の投光素子１２を順次発光させる投光タイミングを生成する。

他方、受光器１０４は一列にＮ個の受光素子２４が等間隔に配置され、このＮ個の受光素子２４は、赤外線を受け入れる例えばフォトダイオードで構成されている。なお、このＮ個の受光素子２４が配置される受光素子２４、２４間のピッチＰ（図２）は投光素子１２と同じである。受光素子２４の数は、これを実装した回路基板を直列に連結することで増設することができる。受光器１０４は、Ｎ個の受光素子２４を個々に駆動するＮ個の受光回路２６と、これらＮ個の受光回路２６を時分割でスキャンする素子切替回路２８と、受光器１０４を全体的に制御する受光制御回路３０とを有し、受光制御回路３０はクロック発生回路３２からのクロック信号を受けてＮ個の受光素子２４を順次有効化する。更に、投光器１０２は、受光器１０４との間の通信、例えばタイミング信号の授受を制御する通信制御回路３４を含んでいる。

多光軸光電センサ１００は、受光器１０４からの指示を受けると、投光器１０２の投光制御回路２０がＮ個の投光回路１６を順次起動させる。これにより、投光器１０２は、一番目からＮ番目の投光素子１２を順次点灯する。

受光器１０４は、その通信制御回路３４によって投光器１０２との間の通信、例えばタイミング信号の授受を制御する。受光制御回路３０は、投光器１０２からのタイミング信号を受けて第１番目からＮ番目の受光素子２４を、順次、有効化し、そして、投光器１０２から次々に発射される光ビームに対応する受光素子２４からの出力を取り込む。

投光器１０２及び受光器１０４は、その内部構造がモジュール化されており、ＣＰＵを含む基本モジュールＭbaに対して必要に応じて増設モジュールＭexをコネクタ連結することにより光軸Ｏaxを増加させることができる。図３の参照符号３６はコネクタを示す。

投光器１０２の上述した投光制御回路２０、クロック発生回路２２に加えて図３に参照符号３８で示す通信制御回路が、投光器１０２用基本モジュールＭbaに実装される。他方、受光器１０４の上述した受光制御回路３０、クロック発生回路３２、通信制御回路３４に加えて図３に参照符号４０で示す入出力回路が、受光器１０４用基本モジュールＭbaに実装される。

多光軸光電センサ１００の正面図である図２において、前述した投光器１０２であれば投光素子１２、受光器１０４であれば受光素子２４を実質的に意味する光軸Ｏaxを参照符号Ｏaxで図示してある。光軸Ｏaxは、多光軸光電センサ１００のケース２において、中間ケース６だけでなく端末ケース４の中にも配置されており、これにより多光軸光電センサ１００は一端から他端の全域に亘って長手方向に等間隔に配置されている。図示の多光軸光電センサ１００の光軸Ｏax間ピッチＰは２０mmである。

引き続き図２を参照して、参照符号４２は第１の表示器を示す。この第１の表示器４２は、多光軸光電センサ１００（投光器１０２及び受光器１０４）の長手方向に間隔を隔てて複数、一列に並んで光軸Ｏaxに隣接して配置されている。この実施例では、第１表示器４２の数は「５」個である。この複数の第１表示器４２の並び方向は、複数の光軸Ｏaxの並び方向と同じ多光軸光電センサ１００の長手方向である。好ましくは、図示のように光軸Ｏaxの列と同軸に第１表示器４２の列が配置される。すなわち、好ましい実施形態では、図２に図示のように、光軸Ｏaxの列と第１表示器４２の列とが同じ直線上に配置されており、そして、各第１表示器４２は光軸Ｏaxと干渉しないように、隣接する光軸Ｏaxの間に挟まれた領域に位置決めされている。この第１表示器４２を「センター表示灯」と呼ぶと、このセンター表示灯４２は、運用時に多光軸光電センサ１００の存在を明らかにする等のために用いられる。

多光軸光電センサ１００のうち、少なくとも受光器１０４の基本モジュールＭbaが設置されている端部に第２の表示器４４が設けられている。図４は、図２に示す多光軸光電センサ１００（受光器１０４）の下端部分を拡大した図である。この拡大図である図４を参照して、第２の表示器４４は７セグメント表示器（７セグメントＬＥＤ）４６と、ＯＳＳＤインジケータ４８と、インターロックインジケータ５０とを含んでいる。

７セグメントＬＥＤ４６は、受光器１０４の下端部分に位置する光軸Ｏaxと干渉しないように、２つの隣接する光軸ＯaxとＯaxとの間に配置されている。実施例の多光軸光電センサ１００は一桁の７セグメントＬＥＤ４６を採用しているが、複数桁の７セグメントＬＥＤ４６であってもよい。この７セグメントＬＥＤ４６は、光軸Ｏaxの配列方向を上下にした表示を行うように上記受光器１０４用基本モジュールＭbaの回路基板に実装されている。すなわち、受光器１０４を、その長手方向を上下に向けた縦置きに設置したときに、この受光器１０４の設置姿勢と数字の上下とが一致するように７セグメントＬＥＤ４６が受光器基本モジュールＭbaの回路基板に実装されている。

ＯＳＳＤインジケータ４８及びインターロックインジケータ５０は、受光器１０４の下端部分に位置する第１表示器４２とこれに隣接する光軸Ｏaxとの間において光軸Ｏaxと干渉しないように、光軸Ｏaxの列方向に並んで配置され且つ光軸Ｏaxの列の中心線から横方向にオフセットして配置されている。すなわち、これらＯＳＳＤインジケータ４８及びインターロックインジケータ５０も受光器基本モジュールＭbaに実装されている。ＯＳＳＤインジケータ４８は、危険源（例えばプレス機械）の動作を許可又は不許可する安全制御信号（ＯＳＳＤ出力信号）の出力状態を表示する。

インターロックインジケータ５０は、インターロックによるＯＳＳＤ出力のＯＦＦ状態をオレンジ色で点灯表示する。また、インターロックリリース可能状態の場合にはオレンジ色で点滅表示する。多光軸光電センサ１００は、インターロックインジケータ５０が、オレンジ色で点滅表示しているときに、つまり、インターロックリリース可能状態のときにリセット入力を受け付けるとインターロック状態が解除され、通常動作に移行する。

図３のブロック図に戻って、投光器１０２には、第１表示器４２を制御するための第１表示制御回路５４が基本モジュールＭba、増設モジュールＭexの各々に実装されている。受光器１０４には、第１表示器４２を制御するための第１表示制御回路５６が基本モジュールＭba、増設モジュールＭexの各々に実装されている。また、受光器１０４の基本モジュールＭbaには、第２表示器４４（７セグメント表示器４６、ＯＳＳＤインジケータ４８、インターロックインジケータ５０）を制御するための第２表示制御回路５８が実装されている。なお、投光器１０２において、上記受光器１０４のＯＳＳＤインジケータ４８、インターロックインジケータ５０に対応する部分に、電源インジケータ、ミューティングインジケータを設けてもよい。

受光器１０４の基本モジュールＭｂａには、更に、投光回路１６、受光回路２６、ＯＳＳＤの故障を診断する診断回路６２が実装されており、診断回路６２は、投光回路１６、受光回路２６、ＯＳＳＤの故障あるいは異常の存否を送信する。受光制御部３０は診断回路６２からの信号に基づきいずれかの故障あるいは異常発生を認識すると異常処理（エラー処理）を行う。

異常処理は、光軸の入光状態に拘らず安全出力をＯＦＦとするもので、さらに、第１表示器４２を赤色で点滅させてエラー状態である旨を報知してもよいし、第２の表示器４４（７セグメントＬＥＤ４６）でエラー内容を報知するようにしてもよい。

多光軸光電センサ１００は、異常処理後も、安全出力をＯＦＦとしたまま、投光処理、受光処理、故障診断処理等を継続する。故障あるいは異常の原因が取り除かれ、多光軸光電センサ１００が故障診断処理によりいずれの故障あるいは異常発生も無いと認識しても、多光軸光電センサ１００は、直ちに、安全出力をＯＮとはせず（インターロック状態）、いずれの故障あるいは異常発生も無く全光軸入光状態の時に制御入力回路によりリセット入力を受け付けると、再び通常運転を開始する。故障あるいは異常発生中、あるいは、いずれかの光軸が遮光状態の時に制御入力回路によりリセット入力を受け付けたとしても、インターロック状態のままとなる。

なお、投光回路１６の故障の存否については、投光器１０２の基本モジュールＭｂａに、別途、投光回路１６の故障を診断する診断回路６２ｂが実装され、通信制御回路３４、３８および通信経路Ｌ１を介して投光回路１６の故障の存否を診断回路６２に送信するようにしてもよい。

多光軸光電センサ１００は、(1)一部又は全ての光軸Ｏaxの検知機能を一時的に無効にするミューティング機能、(2)多光軸光電センサ１００の検出領域に干渉する固定物（障害物）が存在する場合に、この干渉物の存在によって危険源（例えばプレス機械）の動作を停止させないブランキング機能、(3)連続する光軸Ｏaxが２又はそれ以上の所定数以上遮光されたときに初めて遮光判定することにより多光軸光電センサ１００の最小検出体サイズを大きくするリデュースドレゾリューション機能などを有している。

図４を再び参照して、図４に見られる多光軸光電センサ１００（受光器１０４）の下端部の端末ケース４には、受光面１０を挟む左右の突条８の部分に開閉蓋６４、６６を有し、向かって左側の開閉蓋６４を開けることでＩＦＵコネクタ（図示せず）を露出させることができる。他方、向かって右側の開閉蓋６６を開けることでマニュアル式のセッティングスイッチ群６８を露出させることができる。

実施例の多光軸光電センサ１００は、同じ設計の多光軸光電センサとの相互干渉を防止する機能として、後に説明する複数の投光周期及び/又は投光タイミング（位相）が予め用意されており、セッティングスイッチ群６８に含まれるスイッチをＯＮ、ＯＦＦすることにより所望の投光周期及び/又は投光タイミング（位相）を設定することができる。

ここに、少なくとも投光周期をマニュアルスイッチによって変更できるようにすることで、他の多光軸光電センサとの相互干渉を防止するために投光タイミング(位相)を受光状況に応じて動的に変化させる必要が無くなるため、多光軸光電センサ１００の投受光器１０２、１０４が通信線又は信号線Ｌ１（図３）ではなくて、無線や光線で同期している場合に複数の投光周期からマニュアルスイッチで選択できるのは好都合である。また、セッティングスイッチ群６８には、上述したリディースドレゾリューション機能をＯＮ又はＯＦＦするスイッチが含まれている。

実施例の多光軸光電センサ１００に含まれる投光器１０２と受光器１０４とを互いに離間した状態で光軸調整することにより図５に示すライトカーテン７０を作ることができる。多光軸光電センサ１００は、ミューティング機能やブランキング機能が設定されていない通常動作中、ライトカーテン７０を構成する全ての光軸Ｏaxで入光と判定されれば安全出力（ＯＳＳＤ出力：Output Signal Switching Device 出力）をＯＮし、少なくとも一つの光軸Ｏaxで遮光と判定されれば、例えば他の光軸Ｏaxで入光と判定されていたとしても安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＦＦする。

例えば一つ又は複数の光軸Ｏaxが遮光と判定されたときには、全ての第１表示器（センター表示灯）４２を消灯又は赤色に点灯又は点滅させてもよいし、遮光した光軸Ｏaxが属するモジュールＭba又はＭexに実装されている第１表示器（センター表示灯）４２を赤色に点灯又は点滅させると共に他のモジュールＭex又はＭbaの第１表示器（センター表示灯）４２を消灯させてもよい。このように、遮光した光軸Ｏaxが属するモジュールＭba又はＭexに限定して、このモジュールＭba又はＭexに実装されているＬＥＤを光源とする第１表示器（センター表示灯）４２を赤色に点灯又は点滅させることにより、遮光が発生した部位を容易に特定することができる。

図２に戻って、図示の多光軸光電センサ１００では、５つの第１表示器（センター表示灯）４２が等間隔に配置されているが、一番上のセンター表示灯４２(tp)、一番下のセンター表示灯４２(btm)、中間に位置する３つのセンター表示灯４２(mid)に区分して、次のパターンで点灯制御してもよい。この場合には、センター表示灯４２の数は例えば３つであってもよい。

（１）センター表示灯（第１表示器）４２の消灯：
(1-1)最上位に位置する光軸Ｏax(tp)が遮光と判定されたときには、最上位に位置するセンター表示灯４２(tp)が消灯及び中間に位置するセンター表示灯４２(mid)が消灯。
(1-2)最下位に位置する光軸Ｏax(btm)が遮光と判定されたときには、下位に位置するセンター表示灯４２(btm)が消灯及び中間に位置するセンター表示灯４２(mid)が消灯。

（２）センター表示灯（第１表示器）４２の赤色点灯：
最上位及び最下位に位置する光軸Ｏax(tp)が入光と判定された状態であり且つ中間に位置する光軸Ｏaxの少なくとも一つの光軸Ｏaxが遮光と判定されたときには、全てのセンター表示灯（第１表示器）４２を赤色に点灯する。

（３）センター表示灯（第１表示器）４２の緑色点灯：
全ての光軸Ｏaxが入光と判定されたときには、全てのセンター表示灯（第１表示器）４２を緑色に点灯する。

（４）センター表示灯（第１表示器）４２の赤色点滅：
全ての光軸Ｏaxがロックアウトの状態では全てのセンター表示灯（第１表示器）４２を赤色で点滅させる。

上記の第１表示器（センター表示灯）４２の点灯制御を行うことで、多光軸光電センサ１００の投光器１０２と受光器１０４との相対的な位置決めを行うときに第１表示器（センター表示灯）４２を見ながら光軸Ｏax合わせができるので、投光器１０２と受光器１０４との相対的な位置決め作業つまり光軸調整の作業性を高めることができる。

上述したライトカーテン７０の作る変形例として、図６に示す多光軸光電センサ１２０のように一組の共通のユニット１２２（図７）を使ってもよい。図７の共通のユニット１２２は、長手方向に半分に区分して第１の区分１２２Ａで投光部が構成され、他の第２の区分１２２Ｂで受光部が構成される。図５、図６中、参照符号１２６はコネクタを示し、１２８はケーブルを示す。

図７には、前述した実施例の多光軸光電センサ１００（図２など）と同じ要素には同じ参照符号を付してある。また、投光部１２２Ａの各光軸Ｏaxに(T)を付して図示してある。また、受光部１２２Ｂの各光軸Ｏaxに(R)を付して図示してある。

図８、図９は、第１表示器４２、第２表示器４４に含まれるＯＳＳＤインジケータ４８、インターロックインジケータ５０の配置に関する変形例を示す図である。図８に示す変形例の多光軸光電センサ１３０は、第１表示器４２の列が光軸Ｏaxの列の脇に且つ光軸Ｏaxの列と平行に配置され、この第１表示器４２の数は光軸Ｏaxの数と同じであり、各光軸Ｏaxに対応して各第１表示器４２が配置されている。図９に示す変形例の多光軸光電センサ１４０は、複数の第１表示器４２が光軸Ｏaxの列の脇に且つ光軸Ｏaxの列と平行に配置されているのは図８の多光軸光電センサ１３０と同じであるが、第１表示器４２の数は光軸Ｏaxの数よりも少なく且つ複数の第１表示器４２が比較的短いピッチで隣接して配置されている。また、この第１表示器４２の列上にＯＳＳＤインジケータ４８、インターロックインジケータ５０が配置されている。

ＯＳＳＤインジケータ４８は赤色の点灯、緑色の点灯、点滅でＯＳＳＤの状態を表示する。なお、受光器１０４の電源がＯＦＦのときはＯＳＳＤインジケータ４８が消灯する。
(1-1) ＯＳＳＤインジケータ４８の赤色点灯：安全出力のＯＳＳＤ出力がＯＦＦ状態であることを意味する。
(1-2) ＯＳＳＤインジケータ４８の緑色点灯：安全出力のＯＳＳＤ出力がＯＮ状態であることを意味する。
(1-3) ＯＳＳＤインジケータ４８の緑色の点滅：アラート出力がＯＮ状態であることを意味する。

インターロックインジケータ５０は黄色の点灯、黄色の点滅、消灯でインターロックの状態を表示する。
(2-1) インターロックインジケータ５０の黄色の点灯：インターロック状態であることを意味する。
(2-2) インターロックインジケータ５０の黄色の点滅：インターロック・リセット待機出力がＯＮ状態であることを意味する。
(3-3) インターロックインジケータ５０の消灯：インターロック状態でもなく且つロックアウト状態でもないことを意味する。

入光/遮光の判定及び表示：
各光軸Ｏaxにおいて入光とは判定されるが余裕をもって入光してない状態である可能性がある。例えば光軸Ｏaxのズレや保護カバー（フロントカバー）１０の汚れなどがその要因として考えられる。余裕度を視認者に的確に伝達することで光軸調整を容易化することができ、あるいは、光軸再調整、保護カバー（フロントカバー）１０のクリーニング等の実施を促すことができる。

投光器１０２は各光軸Ｏax毎に複数パルスの光を投光する。図１６は、例示として多光軸光電センサ１００が４光軸Ｏaxのセンサであったとして、各光軸Ｏax毎に３パルスの検出光信号を投光素子１２（図３）に供給する例を図示している。

各光軸Ｏax毎に３パルスの光ビームを受ける受光器１０４は、各光軸Ｏaxに、例えば２パルス以上を検知する「入光」と判定し、全パルス（３パルス）を検知する「安定入光」と判定する。そして、第１〜第４の全ての光軸Ｏaxについて入光／遮光判定、および、少なくとも入光と判定した光軸Ｏaxについては「安定入光」であるか否かを判定し、全ての光軸Ｏaxで２パルス以上検知したときには安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＮし、いずれかの光軸Ｏaxが２パルス未満の検知であれば安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＦＦする。そして、全ての光軸Ｏaxで全パルス（３パルス）が検知されているときには「安定した入光状態である」として「安定入光表示」を行い、２パルスの検知の光軸Ｏaxが存在するときには「不安定な入光状態である」して「不安定入光表示」を行うのがよい。

「安定入光表示」、「不安定入光表示」は、好ましくは多光軸光電センサ１００、１２２、１３０、１４０の第１表示器４２（図２、図７、図８、図９）を使って行うことができる。例えば「安定入光表示」では第１表示器４２を緑色に点灯し、「不安定入光表示」では第１表示器４２を緑色に点滅させればよい。また、図８に図示の各光軸Ｏaxに対応した第２表示器４２を備えた多光軸光電センサ１３０であれば、不安定入光状態の光軸Ｏaxに対応する第１表示器４２を緑色に点滅させ、安定入光状態の光軸Ｏaxに対応する第１表示器４２を緑色に点灯させてもよい。また、図９に図示の互いに隣接した複数の第２表示器４２を備えた多光軸光電センサ１４０であれば、不安定入光状態の光軸Ｏaxの数と安定入光状態の光軸Ｏaxの数との比率をバー形式で表示してもよい。また、「安定入光表示」、「不安定入光表示」は、上述の第１表示器４２（図２、図７、図８、図９）に加え、あるいは、これに代えて、多光軸光電センサ１００、１２２、１３０、１４０のＯＳＳＤ表示灯４８（４４）を使って行うことができる。例えば「安定入光表示」ではＯＳＳＤ表示灯４８（４４）を緑色に点灯させ、「不安定入光表示」ではＯＳＳＤ表示灯４８（４４）を緑色に点滅させればよい。

安全出力（ＯＳＳＤ出力）が「ＯＮ」のときに、上述したように（１）「安定入光表示」と「不安定入光表示」とを識別できる表示を行う、（２）不安定入光状態又は安定入光状態の光軸Ｏaxの割合を表示する他に、（３）「最も不安定な状態」を例えば第１表示器４２を赤色の点灯、オレンジ色の点灯、緑色の点滅というように不安定な状態をランク分けして表示するようにしてもよい。

安全出力（ＯＳＳＤ出力）が「ＯＦＦ」のときに、（１）「入光」の判定を行った光軸Ｏaxの割合を表示する、（２）各光軸Ｏaxの入光／遮光を表示するようにしてもよい。

図１０を参照して４光軸の多光軸光電センサを例に各光軸Ｏax毎にマルチパルスの検出光を投光し、１番目から４番目の各光軸Ｏaxの投光毎に入光判定を行う例を説明したが、１番目から４番目の各光軸Ｏaxを順次投光する１投光周期（１スキャン周期）単位で入光判定しないで、複数の投光周期（複数のスキャン周期）を単位に入光判定してもよい。例えば、１投光周期（１スキャン周期）あたり３パルスずつ投光する場合に２スキャン周期を単位に４パルス未満の検知を「遮光」と判定し、逆に、４パルス以上を検知したときに「入光」と判定し、そして、全パルス（６パルス）の入光を検知したときに「安定入光状態」と判定し、４〜５パルスの検知を「不安定入光状態」と判定してもよい。また、「遮光」から「入光」へ判定が変わるときの入光しきい値と、「入光」から「遮光」へ判定が変わるときの遮光しきい値とを異ならせて、「遮光」から「入光」へ判定と「入光」から「遮光」へ判定との間にヒステリシスを設けてもよい。

上記の例では、各光軸Ｏax毎の投光をマルチパルスの光ビームで行い、そして、パルス数によって入光又は遮光を判定し、更に安定入光状態及び不安定入光状態を判定したが、変形例として、パルス幅やパルス立ち上がりタイミング等によって入光/遮光の判定、安定入光状態/不安定状態の判定を行うようにしても良い。他の変形例として、安定入光状態／不安定入光状態の判定はパルス数によって行い、入光／遮光の判定は、図１１に示すように、パルス幅やパルス立ち上がりタイミング等によって行うというように、異なるパラメータに基づいて、入光/遮光の判定と安定入光状態/不安定入光状態の判定とを行うようにしてもよい。

図１１を参照して、「パルス幅」とは、パルス波形がしきい値を横切る時間幅を意味し、「パルス立ち上がりタイミング」とは、投光パルスに同期した特定のタイミングからの相対時刻であって、パルス波形の立ち上がりがしきい値を横切る相対時刻を意味する。

多光軸光電センサ１００の動作を図１２、図１３に図示のフローチャートに基づいて説明する。図１２のステップＳ１〜Ｓ３は初期化処理であり、初期化処理には、投光器１０２及び受光器１０４が自己の光軸数を確認する光軸数確認（Ｓ１）、増設台数確認処理（Ｓ２）、同期方法判別処理（Ｓ３）が含まれる。

ステップＳ２（増設台数確認処理）：
投光器１０２、受光器１０４の両端部には、電源/入出力ケーブル、中継ケーブル、エンドカバーのいずれかが接続されるコネクタ１２６（例えば図５）が設けられている。増設台数確認用の通信系統には、電源/入出力ケーブルとエンドカバーが１つずつで、中継ケーブルは増設台数に応じた本数（０，１，２・・・）が接続される。そして、電源/入出力ケーブルが接続された投光器１０２及び受光器１０４がその増設台数確認用の通信系統におけるメインユニットとして動作し、メインユニットに接続された他の投光器１０２（２）、（３）又は受光器１０４（２）、（３）はサブユニットとして動作する。メインユニットはサブユニットの存在の有無を確認し、サブユニットの台数及び各サブユニットの光軸数を確認する。

例えば無線同期接続のときに、投光器１０２（１）がメインユニット、投光器１０２（２）、（３）がサブユニットとして動作し、同様に受光器１０４（１）がメインユニット、受光器１０４（２）、（３）がサブユニットとして動作する。そして、例えば、投光器１０２（１）が８光軸のユニットであり、投光器１０２（２）が１６光軸のユニットであり、投光器１０２（３）が２０光軸のユニットであり、受光器１０４（１）が８光軸のユニットであり、受光器１０４（２）が１６光軸のユニットであり、受光器１０４（３）が２０光軸のユニットの場合、メインユニットの投光器１０２（１）は自己の光軸Ｏaxの数が８光軸であることを確認するとともに、増設台数と各サブユニットである投光器１０２（２）、（３）の光軸数を確認する。上記の例であれば、増設台数は２台で、それぞれ１６光軸、２０光軸であるから、全体では「8＋16＋20」の「４６光軸」であると認識する。メイン受光器１０４（１）も同様にサブ受光器１０４（２）、（３）から増設台数と各サブ投光器１０２の光軸数を確認する。

また有線同期接続であれば、受光器１０４（１）がメインユニットとして動作し、全ての投光器１０２（１）〜１０２（３）及び受光器１０４（２）、（３）がサブユニットとして動作する。例えば、投光器１０２（１）が８光軸のユニットであり、投光器１０２（２）が１６光軸のユニットであり、投光器１０２（３）が２０光軸のユニットであり、受光器１０４（１）が８光軸のユニットであり、受光器１０４（２）が１６光軸のユニットであり、受光器１０４（３）が２０光軸のユニットで構成されている場合、受光器１０４（１）は、自己の光軸が８光軸であることを確認するとともに、サブ受光器１０４の増設台数及び投光器１０２（１）〜（３）の接続台数を確認し、各投光器１０２（１）〜（３）及び各サブ受光器１０４（２）、（３）の光軸数を確認する。この場合、受光器１０４の増設台数は２台であり、投光器１０２の接続台数は３台であり、それぞれの光軸数が８光軸、１６光軸、２０光軸であるから、全体ではそれぞれ「8＋16＋20」で４６光軸であると認識する。これによりライトカーテンは全体の増設台数及び光軸数を確認することができる。なお、エンドカバーが接続された投光器１０２及び受光器１０４がメインユニットとして動作してもよいし、投光器１０２及び受光器１０４が接続されたユニットがそれぞれ投光側と受光側のメインユニットとして動作しても良い。

ステップＳ３（同期方法判別処理）：
複数の線で１系統の通信経路を形成する投受光間の通信線が適切に接続されているかを確認する。全ての線が接続されていれば「有線同期」と判別し、全ての線が非接続であれば「無線同期（光同期）」と判別する。接続確認は、線の電位を確認することで行う。このために多光軸光電センサ１００の末端つまりケーブルを結線する部分に終端抵抗を設けるのがよい。これにより、適切に接続されていれば、所定の中間電位を示し、適切には接続されていない場合は他の状態を示すため、これを利用して判別する。

一部の線が接続され、残りが非接続の場合には、異常処理を行うようにしても良いし、一旦、無線同期方式で動作を開始し、後の同期方式エラー処理で異常処理を行うようにしても良い。

また、結線の電位を確認することで、前記メインユニットとして動作するかどうかだけを判別し、前記メインユニットとして動作すべきユニットが通信によって投光器１０２及び受光器１０４が通信できるかを確認し、通信できる場合は「有線同期」と判断し、通信できない場合は「無線同期」と判別しても良い。

なお、通信経路を用いた判別に代えて、例えば、複数のコネクタ端子の状態により判別するようにしてもよい。複数のコネクタ端子のうち全ての端子が有線同期を示すものであれば「有線同期」と判別し、複数のコネクタ端子のうち全ての端子が無線同期（光同期）を示すものであれば「無線同期（光同期）」と判別してもよい。

同様に、DIPスイッチの複数の端子の状態により判別するようにしてもよい。DIPスイッチの同期方式の選択に関連した複数の端子のうち全ての端子が有線同期を示すものであれば「有線同期」と判別し、DIPスイッチの複数の端子のうち全ての端子が無線同期（光同期）を示すものであれば「無線同期（光同期）」と判別してもよい。いずれも場合も、一部の端子が有線同期を示し、残りの端子が無線同期を示す場合には、エラー処理を行う。

図１４は、上述したステップＳ３の同期方法判別処理の詳細を示すフローチャートである。この図１４を参照して、上述した考え方に従って有線同期信号及び無線同期信号を生成したら（Ｓ３０１、Ｓ３０２）、ステップＳ３０３で有線同期が可能か否かを判定して、ＹＥＳであれば有線同期方式が設定され（Ｓ３０４）、ＮＯであれば無線同期方式が設定され（Ｓ３０５）、そして、設定した同期方式に従って多光軸光電センサ１００の動作が開始される（Ｓ３０６）。

ステップＳ１〜Ｓ３の初期化処理が完了したら図１２のステップＳ４〜Ｓ１０の光軸処理に進む。光軸処理は、投光処理（Ｓ４）、受光処理（Ｓ５）、検出処理（Ｓ６）、外乱重畳判別処理（Ｓ７）、制御出力処理1（Ｓ８）を含む。

ステップＳ４（投光処理）：
前記ステップＳ３の同期判別処理により「無線同期」と判別されると、投光器１０２は、自己のタイミングでパルス光を発光すると共に同期信号を無線手段により受光器１０４へ送信する。逆に、前記ステップＳ３の同期判別処理により「有線同期」と判別されると、受光器１０４は、ケーブル１２８を通じて同期信号を投光器１０２へ供給し、投光器１０２は、同期信号に基づくタイミングでパルス光を発光する。なお、本実施例では、ライトカーテンの入光/遮光を検知する光軸Ｏaxのうち１又は複数の光軸Ｏax(具体的には２つ)を同期用の光軸Ｏaxに兼用し、他の光軸Ｏaxと異なる投光パターンで投光するように構成されている（図１５、図１６）。

実施例では、投光器１０２の投光パターンとして複数の投光パターンが用意されており、複数の異なる投光パターンのうち選択された投光パターンでパルス光を投光する。以下に無線同期方式で選択可能な複数の投光パターンを例示するが、下記の複数の投光パターンは有線同期でも選択可能であってもよい。

（１）第１投光パターン：
「無線同期（光同期）」の場合には、「有線同期」と同一の投光パターンとして、各光軸Ｏax毎にパルス幅1us、パルス間隔10usの２つのパルスで構成されたパルス光を第１光軸Ｏaxから最終光軸Ｏaxまで順次投光する。この第１投光パターンは次に説明する第２乃至第４の投光パターンに比べて応答性に優れた投光パターンである。

（２）第２投光パターン：
「無線同期（光同期）」の場合には、各光軸Ｏax毎のパルス数が「有線同期」よりも多い、例えば３パルスで構成されたパルス光を第１光軸Ｏaxから最終光軸Ｏaxまで順次投光する。上記第１投光パターンとパルス数を異ならせることにより投光周期（１スキャン周期：図１６）が第１投光パターンとは異っており、これにより投光の位相がシフトされる。したがって、第１投光パターンが選択された多光軸光電センサと、第２投光パターンが選択された多光軸光電センサとの間の干渉を防止できる。

（３）第３投光パターン（図１５）：
同期するための１又は複数の光軸Ｏaxのパルスパターンを大きく異ならせるように設定されている。例えば、「無線同期（光同期）」の場合に「有線同期」と同一のパターンで投光を行ってもよいが、これとは異なる投光パターンを採用してもよい。図１、図２に図示の多光軸光電センサ１００の一組の投光器１０２と受光器１０４を使ってライトカーテン７０を作る場合を例示して、図１５に図示の第３投光パターンを説明すると、中間光軸Ｏax(mid)（図２）に関しては、パルス幅1us、パルス間隔20usの3つのパルスで構成されたパルス光を第２光軸Ｏaxから最終光軸Ｏaxの１つ前までの光軸Ｏax(mid)で順次投光する。検知と同期を兼用する第１光軸Ｏax(btm)と最終光軸Ｏax(tp)（図２）に関しては、パルス幅1us、パルス間隔35usの例えば４つのパルスで構成される。

この場合、各光軸Ｏaxの投光間隔は、中間光軸Ｏax(mid)に関しては90usに設定され、第１光軸Ｏax(btm)と最終光軸Ｏax(tp)に関しては265usに設定されている。なお、第１光軸Ｏax(btm)と最終光軸Ｏax(tp)のパルス間隔の一部又は全部を異なるようにしてもよいし、第１光軸Ｏax(btm)及び最終光軸Ｏax(tp)と、中間光軸Ｏax(mid)と、でパルス幅を異なるように設定してもよい。

（４）第４投光パターン（図１６）：
図１６に図示の第４投光パターンを説明すると、中間光軸Ｏax(mid)（図２）に関しては、パルス幅1us、パルス間隔15usの3つのパルスで構成されたパルス光を第２光軸Ｏaxから最終光軸Ｏaxの１つ前までの光軸Ｏax(mid)で順次投光し、第１光軸Ｏax(btm)と最終光軸Ｏax(tp)（図２）に関しては、パルス幅1us、パルス間隔50us（第３投光パターンでは35us）の４つのパルスで構成されている。

第４投光パターンでは、各光軸Ｏaxの投光間隔が、第３投光パターンと同様に中間光軸Ｏax(mid)に関しては90usであるが、第１光軸Ｏax(btm)と最終光軸Ｏax(tp)に関しては第３投光パターンとは異なる300usに設定されている。なお、第１光軸Ｏax(btm)と最終光軸Ｏax(tp)のパルス間隔の一部又は全部を異なるようにしてもよいし、第１光軸Ｏax(btm)及び最終光軸Ｏax(tp)と、中間光軸Ｏax(mid)と、でパルス幅を異なるように設定してもよい。

上記のように、各光軸Ｏaxのパルス周期の異なるパルスパターンを用意することで、同一設計の他の投光器１０２による光ビームとの干渉を防止することができる。投光パターンの選択は、入力線の論理、DIPスイッチにより行うようにしてもよいし、多光軸光電センサ１００に接続したPC等の設定手段により選択するようにしてもよい。

ステップＳ５、Ｓ６（受光処理、対象物の有無判別処理及び位置判別処理）：
図１７、図１８を参照して、各光軸Ｏax毎にその光軸Ｏaxについて受光信号に含まれるパルス波形のパルス幅を計算する（図１７のＳ６０１）。パルス幅について、入光しきい値（時間幅）以上のパルス幅については「入光」判定し（図１７のＳ６０２、Ｓ６０３）、遮光しきい値（時間幅）未満のパルス幅については「遮光」判定し（図１７のＳ６０４、Ｓ６０５）、そのどちらでもない場合は前回のパルス幅の「入光」又は「遮光」の判定を承継する（図１７のＳ６０６）。受光タイミング（パルス立ち上がりタイミング）についても、パルス幅と同様に、入光領域（相対時刻範囲）内の受光タイミングであれば「入光」判定し（図１７のＳ６０７、Ｓ６０９）、遮光領域（相対時刻範囲）内の受光タイミングであれば「遮光」判定し（図１７のＳ６１０、Ｓ６１１）、そのどちらでもない場合は前回の受光タイミングの「入光」又は「遮光」の判定を承継する（図１７のＳ６１２）。

このパルス毎のパルス幅及び受光タイミングに対する「入光」又は「遮光」の判定を、各光軸Ｏaxに含まれる全てのパルスに対して実施し（図１７のＳ６１３）、その光軸Ｏaxにおいて、パルス幅に対する「入光」又は「遮光」の判定結果及び受光タイミングに対する「入光」又は「遮光」の判定結果の双方が「入光」判定であるパルスの数をカウントする。このパルスの数が入光しきい値（個数）以上の場合には、当該光軸Ｏaxについては「入光」判定し(図１８のＳ６１４、Ｓ６１５)、遮光しきい値（個数）未満であれば、当該光軸Ｏaxについては「遮光」判定し(図１８のＳ６１６、Ｓ６１７)、そのどちらでもない場合は前回の当該光軸Ｏaxの「入光」又は「遮光」の判定を承継する(図１８のＳ６１８)。入光しきい値と遮光しきい値の設定に関して、例えば光軸Ｏax毎の投光パルス数が「３」の場合において入光しきい値（個数）を「３」に設定し、遮光しきい値（個数）を「２」などに設定してヒステリシスを設けるようにしてもよい。

光軸Ｏaxについての入光又は遮光の判定結果については光軸Ｏax番号のような光軸Ｏax位置と関連付けてメモリに記憶するのがよい。また、パルス幅についての「入光」又は「遮光」の判定結果、受光タイミングについての「入光」又は「遮光」の判定結果、光軸Ｏaxについての「入光」又は「遮光」の判定結果を次回以降の判定に用いることができるようメモリに記憶するのがよい（図１８のＳ６１９〜Ｓ６２２）。

なお、パルス幅についての「入光」又は「遮光」の判定、および、受光タイミングについての「入光」又は「遮光」の判定において、遮光しきい値以上で入光しきい値未満の場合、前回のパルス幅についての「入光」又は「遮光」の判定結果、あるいは、前回の受光タイミングについての「入光」又は「遮光」の判定結果を承継する例を示したが、これに代えてパルス幅についての「入光」又は「遮光」の判定、および、受光タイミングについての「入光」又は「遮光」の判定において、遮光しきい値以上で入光しきい値未満の場合、前回のその光軸Ｏaxの「入光」又は「遮光」の判定を承継するようにしても良い。

また、各光軸Ｏaxの受光信号情報として光軸Ｏax毎にパルス幅、受光タイミング、入光判定したパルス数等の波高値以外の情報を光軸Ｏax番号等の光軸Ｏax位置と関連付けて外部に、例えば、多光軸光電センサ１００に接続したＰＣ上で動作する設定ソフトに報知するようにしても良い。光軸Ｏax毎に複数のパルスが存在する場合、合計値、平均値、中央値等の統計的値をパルス幅、受光タイミング等、入光判定したパルス数の情報としてもよい。なお、パルス数に関して、入光判定したパルス数についての例を説明したが、パルスとして認識する基準を別途設けるようにしてもよい。

ステップＳ７（外乱重畳判別処理）：
外乱重畳判別処理は後に説明する。

ステップＳ８（制御出力処理1）：
多光軸光電センサは、ミューティング機能やブランキング機能が設定されていない通常動作では、１光軸でも遮光されると安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＦＦするものであるから、光軸処理中に一つの光軸Ｏaxが遮光判定されたときには、光軸処理外の制御出力処理２まで待つことなく、光軸処理中に安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＦＦする。なお、光軸処理外の制御出力処理2で安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＦＦするようにしても良いのは言うまでも無い。

このステップＳ８の制御出力処理１の前に外乱重畳判別処理（Ｓ７）を行うようにしても良い。例えば、各光軸Ｏax毎に受光パルス数をカウントし、投光したパルス数よりも多い場合には、外乱光を受光していると判別する。また、想定される受光パルスのパルス幅よりも幅が大きい場合には外乱光を受光していると判別するようにしても良い。マルチパルスの投光を行うと共に、受光したパルス数やパルス幅によって外乱光であるか否かを評価するため多光軸光電センサ１００は外乱光の影響による誤った判定を行う可能性を低減できる。

外乱重畳判別処理の一例を示す図１９を参照して、各光軸Ｏax毎に所定のパルス幅以上の受光パルス数をカウントし（Ｓ７０１）、そのパルス数が規定パルス以上であって、その光軸Ｏaxにおいて、所定スキャン周期にわたって連続して所定のパルス幅以上の受光パルス数が規定パルス以上の場合には「外乱を検知した状態にある」と判別する（Ｓ７０２〜Ｓ７０４）。ステップＳ７０２又はＳ７０３でＮＯと判別されたときには、「外乱を検知できない状態にある」と判別する（Ｓ７０５）。

「外乱を検知した状態」と判別した場合、「外乱検知状態」である旨を第１表示器４２や第２表示器４４（図２、図４）を使って報知するようにしてもよいし、「外乱検知状態」である旨を外部に、例えば、多光軸光電センサ１００に接続したＰＣ上で動作する設定ソフトに報知するようにしてもよい。また、外乱の影響を回避するために投光周期及び又は投光タイミングを変更するようにしても良い。

なお、「無線同期」の場合には、受光器１０４側から投光器１０２側への情報伝達手段が無いため、投光器１０２は投光パターンが決まると、以降その投光パターンに従って投光し続けるが、受光器１０４に投光光軸ＯaxあるいはRF送信機を設け、受光器１０４側から投光器１０２へ当該無線手段により情報を伝達するように構成しても良い。伝達する情報としては同期信号や特定の光軸Ｏaxにおいてパルス光を受光できなかった旨の情報を送信するようにして、有線同期と同一の制御を行えるようにしてもよい。無線同期の際には無線通信用の光軸Ｏaxを別途設けるようにしても良い。

図１２に戻って、ステップＳ４〜Ｓ９の光軸処理が全ての光軸Ｏaxに対して完了したらステップＳ１０から図１３のＳ１１（制御入力処理）に移行する。図１３を参照して、ステップＳ１１の制御入力処理では、インターロックモード選択入力、リセット入力、待機入力、ミューティング入力1,2、ＥＤＭ等の入力状態の確認が行われる。

図１３に示す次のステップＳ１２の「制御出力処理2」では、各光軸Ｏaxの入光/遮光の判断結果を総合して、安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＮ又はＯＦＦする。多光軸光電センサ１００の通常の動作状態であれば、全ての光軸Ｏaxについて入光であると判断されていれば安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＮにする。なお、上述したとおり、この処理でいずれかの光軸Ｏaxについて遮光であると判断されていれば安全出力（ＯＳＳＤ出力）をＯＦＦにするように制御してもよい。

次のステップＳ１３の「光軸余裕度判定処理」の具体的な処理手順を図２０に示す。図２０を参照して、各光軸Ｏaxの受光パルスのパルス幅のうち最短パルス幅を特定する（Ｓ１３１）。安全出力（ＯＳＳＤ出力）がＯＦＦであれば第１表示器４２で光軸調整支援用表示を行う（Ｓ１３２、Ｓ１３３）。光軸調整支援用表示は、例えば全体の光軸Ｏaxに占める入光している光軸Ｏaxの割合をバー表示してもよい。このバー表示には図９を参照した多光軸光電センサ１４０の第１表示器４２の互いに隣接した配列の構成であるのが都合が良い。他の例として光軸Ｏax毎に設けられる第１表示器４６（図８）を使って各光軸Ｏax毎の入光状態、遮光状態を表示してもよい。

安全出力（ＯＳＳＤ出力）がＯＮであれば、ステップＳ１３２からＳ１３４に移行し、そして、最短パルス幅が安定入光しきい値以上であれば、前述した「安定入光表示」を行い（Ｓ１３５）、最短パルス幅が安定入光しきい値未満であれば「不安定入光表示」を行う（Ｓ１３６）。「安定入光表示」の例として、典型的には第１表示器４６を緑色に点灯させ、「不安定入光状態」の表示は第１表示器４６を緑色で点滅させる。「安定入光表示」、「不安定入光表示」は、第１表示器４６に限らず、７セグメント表示器４６（図２）を使って表示しても良いし、任意の複数の表示要素の点灯／点滅により表示しても良いし、それぞれ専用の表示灯を設けて表示するようにしても良い。

上記の例ではパルス幅及び受光タイミングに基づいて「入光」又は「遮光」の判定を行い、パルス幅に基づいて光軸余裕度判定を行い、入光/遮光判定と光軸余裕度判定とを異なるパラメータで判定したが、変形例として、入遮光判定と光軸余裕度判定とを同一のパラメータで且つ異なるしきい値で判定するようにしても良い。例えば、光軸余裕度判定においても全てのパルスのパルス幅が安定入光しきい値以上で、且つ、全てのパルスの受光タイミングが安定入光領域（相対時刻範囲）内である場合に「安定入光表示」を行い、いずれかのパルスのパルス幅が安定入光しきい値未満、あるいは、いずれかのパルスの受光タイミングが安定入光領域（相対時刻範囲）外である場合に「不安定入光表示」を行ってもよい。

光軸余裕度判定は、受光パルスのパルス数に基づいて判定しても良い。特に、複数パルスを比較的短い時間間隔で投光する場合、受光回路２６（図３）が直前の受光パルス信号の影響により、同じ受光強度のパルスを受光しても順次波高値が下がるため（図２１）、これを利用して、所定しきい値以上となるパルス数をカウントし、パルス数が全ての光軸Ｏaxにおいて安定入光しきい値（個数）以上である場合に「安定入光表示」を行い、パルス数がいずれかの光軸Ｏaxにおいて安定入光しきい値（個数）未満である場合に「不安定入光表示」のを行うようにしても良い。パルス数のカウントは、所定のしきい値でパルス幅が所定幅以上のものを所定しきい値以上となるパルスとしてカウントしても良い。

次のステップＳ１４の故障診断処理（図１３）では、図３に図示の投光回路１６、受光回路２６、通信制御回路３４等の安全機能にかかわる回路について故障診断をする。故障を発見すると異常処理（エラー処理）を行って、次のステップＳ１５の「通信処理２」で該供給との通信を行う。

次のステップＳ１６では多光軸光電センサ１００に含まれるアプリケーションに応じた追加の処理が行われ、そして、次のステップＳ１７で多光軸光電センサ１００の動作中に同期方式の変更を許容する設定か否かを判定する。なお、同期方式の変更を許容するか否かが予め定められている多光軸光電センサ１００の場合は、ステップＳ１７は省略し、同期方式の変更を許容するものであればステップＳ１８を、同期方式の変更を許容しないものであればステップＳ１９を実行するようにしてもよい。ステップＳ１７の判定の結果ＹＥＳであれば、同期方式変更の有無を判別するために前述したステップＳ３で説明した同期方式の判別処理が実行される（Ｓ１８）。他方、システム変更があり且つ同期方式に関連した状態変化によって有線同期/無線（光）同期が確認できないときにはエラー処理が実行される（ステップＳ１９）。上述したステップＳ４〜Ｓ１９は多光軸光電センサ１００の動作中反復される。すなわち、このステップＳ１７では、多光軸光電センサの動作中に同期方式の変更を伴うシステム変更があったときに有線同期と無線同期とを判別する同期方式変更判別手段を構成している。

上記ステップＳ１９のエラー処理は、光軸の入光状態に拘らず安全出力をＯＦＦとするもので、前述の異常処理と同様の処理である。エラーの原因を除去後、リセット入力で再び通常運転を開始する。

１００ 多光軸光電センサ
１０２ 投光器
１０４ 受光器
Ｏax 光軸
１２ 投光素子
１６ 投光回路
２４ 受光素子
２６ 受光回路
３０ 受光制御回路
４２ 第１表示器
４４ 第２表示器
４６ ７セグメント表示器（第２表示器）
４８ ＯＳＳＤインジケータ（第２表示器）
５０ インターロックインジケータ（第２表示器）
６０ 状態出力回路
６２ 診断回路
７０ ライトカーテン

Claims (4)

1. 各光軸毎にパルス光を投光する投光部と、
   前記投光部からのパルス光を受光する受光部と、
   前記受光部が所定期間において受光したパルス光のパルス幅に応じて、安定入光状態／不安定入光状態の判別処理、外乱検知処理、及び、個々の光軸状態出力処理の少なくともいずれか一の処理を行う処理部とを備えていることを特徴とする多光軸光電センサ。
2. 各光軸毎に複数のパルス光を投光する投光部と、
   前記投光部からのパルス光を受光する受光部と、
   前記受光部が所定期間において受光したパルス光の個数、及び、該パルス光のパルス幅の少なくともいずれか一の評価パラメータに応じて、安定入光状態／不安定入光状態の判別処理、外乱検知処理、及び、個々の光軸状態出力処理の少なくともいずれか一の処理を行う処理部とを備えていることを特徴とする多光軸光電センサ。
3. 前記外乱検知処理を、前記受光部が受光したパルス光の受光タイミングに応じて行う、請求項１又は２に記載の多光軸光電センサ。
4. 前記処理部は、各光軸の入光／遮光の判別を前記パルス幅に応じて行う、請求項１又は２に記載の多光軸光電センサ。

Images