JP3347199B2 - 多光軸光電スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投光素子および受光素
子の対による光軸を複数有し、これらの光軸のうちいず
れかが遮光されたときに遮光状態として判定するように
した多光軸光電スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プレス機械の安全装置や危険
区域における侵入警戒装置として多光軸光電スイッチが
使用されている。このものは、複数の投光素子を有する
投光器とその複数の投光素子のそれぞれに対応する複数
の受光素子を有する受光器とを対向するように配置させ
てそれらの間に検出エリアを設定し、複数の投光素子を
順次発光させてそれぞれの投光素子に対応する受光素子
により投光タイミングと同期した状態で受光動作を行う
ように構成されており、検出エリア内に遮光物体が存在
するときには受光素子による受光信号が無くなるのでこ
れに基づいて光軸の遮光状態を判断して物体検出信号を
出力することができるものである。

【０００３】そして、その物体検出信号に基づいてプレ
ス装置を停止させたりあるいは工場内の危険区域への人
の侵入を検知して警報を発するようにする等して事故を
未然に防止するようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な多光軸光電スイッチにおいては、溶接スパッタ光等の
強い外乱光が受光素子に入射すると、本来の投光素子か
らの信号光の変化がその外乱光に埋没して受光信号が得
られなくなることがある。これは、例えば、ある光軸の
受光素子に強いスパッタ光が入射してその受光信号が正
から負に大きく変化したタイミングで、対応する投光素
子からのパルス光が入射した場合に、そのパルス光に対
応する受光信号の振幅がスパッタ光が負に変化したとき
の振幅よりも小さくなるために受光状態を検出するレベ
ルまで達しなくなるためである。

【０００５】そして、このような事態が起こると、検出
エリア内に遮光物体が存在しないにも拘らず、受光素子
による受光信号が得られなくなることをもって遮光状態
であると誤判定してしまう虞があり、この結果、不用意
に装置が停止してしまったり、警報が発せられたりする
などの誤動作を起こす不具合がある。

【０００６】そこで、このような不具合を解消するため
に、例えば実開平２−１０８４４１号公報に示されるも
ののように、複数回の受光信号に基づいて遮光状態を判
定することにより、確実に遮光状態となっていることを
検出して物体検出信号を出力することが行われている。

【０００７】すなわち、このものは、受光素子からの検
出信号を少なくとも１走査分以上に渡って記憶してお
き、判定手段により、受光素子からの受光信号を記憶し
た内容と光軸毎に順次比較し、そのとき受光素子群のう
ちのいずれかが所定回数に渡って遮光検出を繰り返して
いることを条件として遮光状態の判定を行うようにした
ものである。これにより、一過性の外乱光による誤検出
を防止しつつ、走査を行っている状態で光軸毎に逐次比
較して遮光状態を判定することで、各走査が終了する毎
に対応する光軸が遮光状態を呈する受光信号を所定回数
に渡って検出しているか否かを判定する場合に比べて検
出応答時間の短縮が図れるようにしているのである。

【０００８】しかしながら、このような構成によって
も、各光軸毎に遮光状態が判定されるのは、少なくとも
その光軸が遮光状態を検出した時点から１走査が終了し
て再び同じ光軸の受光素子により遮光状態が検出された
ときにであるから、遮光状態の検出を判定するための設
定走査回数が多くなる程、最初に遮光状態を検出した時
点から複数回数走査が終了して遮光状態を検出した時点
までの時間を要することになるので、確実に検出しよう
として遮光判定のための走査回数を増やすことはそれだ
け検出応答時間が長くなることになり、迅速な検出動作
が必要な場合には不適切となる不具合がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、スパッタ光等の外乱光による誤検出を
極力防止しながら、光軸が実際に遮光されている場合に
はその時点から所定回数の走査が実施されるのを待つこ
となくその光軸の遮光状態を迅速に検出することがで
き、したがって光軸の数に無関係に検出応答時間を短縮
することができるようにした多光軸光電スイッチを提供
するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の多光軸光電スイ
ッチは、複数の投光素子を有する投光部と、この投光部
の各投光素子と１対１で対向状態で設けられる複数の受
光素子を有する受光部と、前記投光部の各投光素子を所
定の投光タイミングで順次投光動作を行なわせると共に
投光制御信号が与えられたときにはそのとき投光動作さ
せた投光素子に複数回連続して投光動作を行なわせるよ
うに制御する投光制御手段と、前記受光部の各受光素子
の受光信号を対応する投光素子の投光タイミングに同期
させて有効化して入力し遮光状態を示す受光信号が入力
されたときには投光制御信号を出力すると共にそのとき
受光動作した受光素子に複数回連続して受光動作を行な
わせるように制御する受光制御手段と、前記受光制御手
段から出力される投光制御信号を前記投光制御手段に伝
達する信号伝達手段と、前記受光制御手段が同一の受光
素子から複数回に渡って遮光状態を示す受光信号が出力
されたときに遮光状態と判断して物体検出信号を出力す
る判定手段とを設けて構成したところに特徴を有する。

【００１１】

【作用】本発明の多光軸光電スイッチによれば、投光制
御手段は、投光部の各投光素子に所定の投光タイミング
で順次投光動作を行わせ、受光制御手段は、受光部の各
受光素子の受光信号を対応している投光素子に同期させ
た状態で有効化して入力する。そして、受光制御手段
は、いずれかの受光素子から遮光状態を呈する受光信号
が入力されると、投光制御信号を信号伝達手段を介して
投光制御手段に与えると共にその受光素子に複数回連続
して受光動作を行なわせ、このとき、投光制御手段は与
えられた投光制御信号に対応してそのとき投光動作を行
った投光素子に複数回連続して投光動作を行なわせるよ
うになる。

【００１２】これにより、遮光状態を呈する受光信号を
出力した受光素子に対応する光軸が実際に物体により遮
光されている場合には、その受光素子から再び遮光状態
を呈する受光信号が出力されるであろうし、その受光素
子に溶接スパッタ光等の強い外乱光が入射したことによ
り投光素子からの投光信号が埋没して遮光状態を呈する
受光信号を出力した場合には、その受光素子から受光状
態を示す受光信号が出力されることが予想される。

【００１３】そして、判別手段は、同一の受光素子から
複数回に渡って遮光状態を呈する受光信号が出力された
ときに遮光状態であると判断して物体検出信号を出力す
るようになるので、上述のように外乱光により遮光状態
を呈する受光信号を出力していた場合には、外乱光が一
過性であることに基づいて、これを遮光状態と判断する
ことがなくなるので、誤検出を防止しながら１走査が終
了するまで待つことなく迅速に遮光状態を検出すること
ができるようになる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。電気的構成を示す図１において、投
光器１と受光器２とは検出エリアを挟んで対向するよう
に配置されるもので、両者の間には信号伝達手段として
の機能も果たす同期線３が接続されている。

【００１５】投光器１において、投光制御手段としての
投光制御回路４は、マイクロコンピュータなどから構成
されるもので、あらかじめ投光制御のためのプログラム
が記憶されており、投光動作を行うための投光信号を内
部の発振機能により生成する周波数信号に基づいて出力
するようになっている。この場合、投光信号は、１回の
走査の先頭を示す同期基準信号を発生させて後述する受
光器２側との同期をとりながら、その同期基準信号に基
づいて所定のタイミングで発生する同期信号に応じて出
力されるようになっている。

【００１６】シフトレジスタ５は、投光制御回路４から
投光信号が与えられるようになっており、リセット状態
から投光信号が与えられる毎にその４個の出力端子Ｑ
１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４から順次「Ｈ」レベルの信号を出
力して出力状態をシフトするようになっている。

【００１７】このシフトレジスタ５の各出力端子Ｑ１〜
Ｑ４はそれぞれＡＮＤ回路６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各
一方の入力端子に接続されている。ＡＮＤ回路６ａ〜６
ｄの各他方の入力端子は投光制御回路４の出力端子Ａに
接続されている。ＡＮＤ回路６ａ〜６ｄの各出力端子は
それぞれ駆動回路７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを介して複数
の投光素子である例えば４個のＬＥＤ８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄに接続されている。

【００１８】投光制御回路４の出力端子Ｂは出力回路９
を介して同期線３に接続されており、また入力端子Ｃは
入力回路１０を介して同期線３に接続されている。投光
制御回路４は出力回路９を介して前述の同期基準信号を
出力するようになっており、この同期基準信号は同期線
３を介して受光器２側に伝達されるようになっている。
また、同期線３を介して受光器２側から伝達される信号
は入力回路１０を介して投光制御回路４の入力端子Ｃに
与えられるようになっている。

【００１９】次に、受光器２において、受光制御手段お
よび判定手段としての機能を兼ね備えた受光制御回路１
１は、マイクロコンピュータなどから構成されるもの
で、あらかじめ受光制御および遮光判定のための受光判
定制御プログラムが記憶されている。シフトレジスタ１
２は、受光制御回路１１から前述の投光信号に同期した
シフト信号が与えられるようになっており、その４個の
出力端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から順次「Ｈ」レベル
の信号を出力して出力状態をシフトするようになってい
る。

【００２０】このシフトレジスタ１２の各出力端子Ｐ１
〜Ｐ４はそれぞれアナログスイッチ１３ａ，１３ｂ，１
３ｃおよび１３ｄのゲート端子に接続されている。コン
パレータ１４の出力端子は受光制御回路１１の入力端子
Ｄに接続され、コンパレータ１４の入力端子はアナログ
スイッチ１３ａ〜１３ｄの各出力端子側に接続されてい
る。また、アナログスイッチ１３ａ〜１３ｄの各入力端
子側はそれぞれ受光回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５
ｄを介して複数の受光素子である例えば４個のフォトダ
イオード１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに接続されて
いる。

【００２１】この場合、フォトダイオード１６ａ〜１６
ｄは投光器１のＬＥＤ８ａ〜８ｄのそれぞれと対向する
位置に検出エリアを挟んで配置されて４つの光軸を構成
しており、対応するＬＥＤ８ａ〜８ｄからパルス光が入
射するとこれを光電変換してその受光信号を受光回路１
５ａ〜１５ｄに与えるようになっており、検出エリア内
に存在する物体の有無に応じた受光信号が出力されるよ
うになっている。

【００２２】また、アナログスイッチ１３ａ〜１３ｄ
は、受光制御回路１１から出力される同期信号によって
投光信号に同期した状態でシフトレジスタ１２により有
効化されるようになっており、受光回路１５ａ〜１５ｄ
により増幅された受光信号をコンパレータ１４に出力す
るようになっている。コンパレータ１４は入力された受
光信号のレベルが受光状態を検出するための基準レベル
以上であるときに「Ｈ」レベルの信号を受光制御回路１
１の入力端子Ｄに与えるようになっている。

【００２３】受光制御回路１１の入力端子Ｅは入力回路
１７を介して同期線３に接続されており、また出力端子
Ｆは出力回路１８を介して同期線３に接続されている。
受光制御回路１１は入力回路１７および同期線３を介し
て投光制御回路４から同期基準信号を入力するようにな
っている。また、受光制御回路１１は、出力回路１８お
よび同期線３を介して投光器１側に後述する投光制御信
号を伝達するようになっている。

【００２４】そして、物体検出信号を外部に出力する検
出出力回路１９は、受光制御回路１１の出力端子Ｇに接
続されており、受光制御回路１１から出力信号が与えら
れると、外部端子Ｈに物体検出信号を出力するようにな
っている。

【００２５】次に、本実施例の作用について図２ないし
図４をも参照して説明する。投光制御回路４および受光
制御回路１１は、それぞれ図２および図３に示す投光制
御プログラムおよび受光判定制御プログラムに従って検
出動作を実行するようになっている。そして、以下にお
いては、図４のタイムチャートにしたがって各部の信号
出力状態を示すと共に、次の３つの検出動作態様に分け
て説明する。すなわち、（１）遮光物体による遮光およ
びスパッタ光入射がない場合の検出動作、（２）スパッ
タ光入射時の検出動作、および（３）遮光物体による遮
光時の検出動作である。

【００２６】（１）遮光物体による遮光およびスパッタ
光入射がない場合の検出動作 これは、検出エリア内には遮光物体が無く、しかもスパ
ッタ光等の外乱光が入射せず連続して入光している場合
で、投光器１の各ＬＥＤ８ａ〜８ｄからの投光がすべて
受光器２の対応するフォトダイオード１６ａ〜１６ｄに
より受光される場合であり、以下の説明では、電源投入
時の初期動作を含めて述べる。

【００２７】まず、投光制御回路４は、電源が与えられ
ると投光制御プログラムをスタートし、内部で発生する
周波数信号に基づいて同期基準信号Ｓ１４（図４参照）
を出力するようになる（ステップＲ１）。この同期基準
信号Ｓ１４は投光および受光動作の１走査の開始を示す
信号であり、投光制御回路４の出力端子Ｂ，同期線３，
入力回路１７および受光制御回路１１の入力端子Ｅを介
して受光制御回路１１に与えられるようになっている。

【００２８】次に、投光制御回路４は、シフトレジスタ
５をリセットし（ステップＲ２）、この後、シフトレジ
スタ５を「１」シフトさせる（ステップＲ３）と共に、
１個目の投光信号Ｓ１（図４参照）を出力端子Ａから出
力する（ステップＲ４）。これにより、シフトレジスタ
５の出力端子Ｑ１〜Ｑ４のうちのＱ１のみから「Ｈ」レ
ベルの信号Ｓ２（図４参照）が出力されているので、Ａ
ＮＤ回路６ａのみが投光信号Ｓ１が与えられている期間
だけ「Ｈ」レベルの信号Ｓ６（図４参照）を出力するよ
うになり、駆動回路７ａを介してＬＥＤ８ａに通電する
ことによりパルス光を検出エリアに向けて出力するよう
になる。

【００２９】投光制御回路４は、この後、ステップＲ５
で受光制御回路１１側から投光制御信号Ｓ１５（図４参
照）が与えられているか否かを判断し、「ＮＯ」と判断
したときには、続いてステップＲ６に進んで全光軸につ
いて終了しているか否かを判断し、終了していない場合
にはステップＲ３に戻って上述のステップＲ３〜Ｒ６を
繰り返して行って残りの光軸に対して投光動作を行い、
１回の走査が終了した場合にはステップＲ１に戻るよう
になっている。

【００３０】さて、上述のように投光制御回路４が投光
動作を開始すると、これに対して受光制御回路１１は、
図３に示す受光判定制御プログラムに従って次のように
動作する。すなわち、受光制御回路１１は、プログラム
をスタートすると、まず、ステップＴ１で同期基準信号
Ｓ１４が入力されるのを待機する状態となっており、投
光制御回路４から出力回路９，同期線３，入力回路１７
を介して入力端子Ｅに同期基準信号Ｓ１４が与えられた
場合には、ここで「ＹＥＳ」と判断してステップＴ２に
移行するようになる。

【００３１】次に、受光制御回路１１は、内部カウンタ
Ｃの値をクリアする（Ｃ←０）と共にシフトレジスタ１
２をリセットし、続いて、カウンタＣの値を「１」イン
クリメント（Ｃ←Ｃ＋１）すると共にシフトレジスタ１
２を「１」シフトさせるように信号を与え（ステップＴ
３）、さらに次のステップＴ４で内部のカウンタＮの値
を「０」にクリアしてステップＴ５に移行する。

【００３２】これにより、シフトレジスタ１２の出力端
子Ｐ１〜Ｐ４のうちのＰ１のみから「Ｈ」レベルの信号
Ｓ２（図４参照）が出力され、アナログスイッチ１３ａ
に入力される信号を有効化してコンパレータ１４に入力
させるようになる。このとき、検出エリア内を遮光する
物体がない場合を考えているので、フォトダイオード１
６ａにはＬＥＤ８ａからのパルス光が入射する状態であ
り、受光回路１５ａを介して増幅された受光信号Ｓ１０
（図４参照）としてアナログスイッチ１３ａに入力され
ている。したがって、受光信号Ｓ１０がコンパレータ１
４を介して受光制御回路１１の入力端子Ｄに与えられる
ことになる。

【００３３】そして、受光制御回路１１は、コンパレー
タ１４から入力端子Ｄに与えられている受光信号を受光
信号データＤとして入力する（ステップＴ５）。この場
合、受光制御回路１１は、受光信号データＤは、入光状
態を呈する信号であるときに「１」、遮光状態を呈する
信号であるときに「０」のデータとして入力するように
なっている。

【００３４】続いて、受光制御回路１１は、内部データ
Ｋ（Ｃ）（Ｃ＝１，２，３，４）としてあらかじめ
「０」にクリアした状態で初期設定している値と、１回
目の走査におけるＣ番目の光軸に対応する受光信号デー
タＤとが等しいか否かを判定する（ステップＴ６）。こ
の場合、受光信号データＤは受光状態を呈する信号
「１」を想定しているので、Ｋ（Ｃ）の値「０」と等し
くなっておらず、受光制御回路１１は「ＮＯ」と判断し
てステップＴ７に進み、Ｎの値を「１」インクリメント
（Ｎ←Ｎ＋１）して「１」とする。

【００３５】次のステップＴ８では、受光制御回路１１
は、そのときのＮの値が「１」であることから「ＮＯ」
と判断してステップＴ９に進むようになり、ここで出力
端子Ｆから投光制御信号Ｓ１５を出力してステップＴ５
に戻るようになる。これにより、受光制御回路１１は、
次の投光タイミングが来たときにシフトレジスタ１２の
出力状態をシフトさせることなく、再び同じフォトダイ
オード１６ａからの受光信号を有効化させるようになる
のである。

【００３６】また、投光制御回路４においては、受光器
２側の出力回路１８，同期線３，入力回路１０を介して
入力端子Ｃに投光制御信号Ｓ１５が入力されるようにな
り、前述したステップＲ４からステップＲ５に移行した
ときに「ＹＥＳ」と判断するようになる。これにより、
投光制御回路４は、ステップＲ４に戻って再び同じ状態
でＬＥＤ８ａからパルス光を出力させるようになる。つ
まり、次の投光タイミングでシフトレジスタ５の出力状
態をシフトさせずに前回の投光時と同じＬＥＤ８ａに再
び投光させるようになるのである。

【００３７】受光制御回路１１は、投光器１側からの投
光動作に対して、上述のように、同じフォトダイオード
１６ａの受光信号を有効化しているので、再びその受光
信号データＤを入力し（ステップＴ５）、このとき受光
状態を示すデータ「１」として入力されるので、ステッ
プＴ６では再び「ＮＯ」と判断してステップＴ７を経て
ステップＴ８に進むと、ここではＮの値が「２」になっ
ていることから「ＹＥＳ」と判断してステップＴ１０に
移行する。

【００３８】受光制御回路１１は、このステップＴ１０
において、そのときの受光信号データＤの値をＫ（１）
の値として代入し、ステップＴ１１に進むとすべてのＫ
（Ｃ）の値（Ｃ＝１，２，３，４）が受光状態を呈する
受光信号データ「１」として代入されているか否かを判
断し、この場合には、Ｋ（１）の値のみが「１」でＫ
（２）〜Ｋ（４）の値はまだ「０」の状態であるから
「ＮＯ」と判断してステップＴ１２に移行する。

【００３９】この初期状態においては、上述のようにＫ
（Ｃ）の値がすべて受光状態を呈する受光信号データ
「１」となっていないので、受光制御回路１１は、ステ
ップＴ１２にて物体検出信号を出力端子Ｇから出力して
検出出力回路１９に出力オンの動作を行なわせた後、ス
テップＴ１３を経てステップＴ３に戻り、以後、全光軸
に対応して上述のステップＴ３ないしＴ１３を繰り返し
実行する。そして、受光制御回路１１は、すべてのＫ
（Ｃ）（Ｃ＝１，２，３，４）が「１」となると、ステ
ップＴ１１にて「ＹＥＳ」と判断してステップＴ１４に
移行して出力をオフとしてステップＴ１３に進み、ここ
でも「ＹＥＳ」と判断されるとステップＴ１に戻るよう
になる。

【００４０】さて、上述のように、初期状態が終了する
と、この状態においては検出エリアに遮光物体がなく且
つスパッタ光の入射がない場合を考えているから、以
後、受光制御回路１１は、ステップＴ１〜Ｔ５を経過し
てステップＴ６に進むと、初期状態の設定ですべてのＫ
（Ｃ）が「１」となっていることと、各受光信号データ
Ｄがすべて受光状態を呈する値「１」をとっていること
から、「ＹＥＳ」と判断してステップＴ１３にジャンプ
し、以後、すべての光軸について終了するまでステップ
Ｔ３に戻ってこれを繰り返し、この後ステップＴ１に戻
るようになり、物体検出信号は出力されない状態が継続
するようになる。

【００４１】（２）スパッタ光入射時の検出動作 次に、外乱光としてのスパッタ光がフォトダイオード１
６ｂに入射した場合を例にとってその検出動作について
説明する。投光制御回路４は、前述同様にして投光制御
プログラムにしたがって投光動作を行うと、受光制御回
路１１も前述同様にして受光判定制御プログラムにした
がって受光判定動作を行う。

【００４２】このとき、例えば、ＬＥＤ８ｂがパルス光
を出力する直前に強いスパッタ光がフォトダイオード１
６ｂに入射していると、ＬＥＤ８ｂが投光信号Ｓ７ａに
よりパルス光を出力された時点でフォトダイオード１６
ｂの受光信号が有効化されても、そのときの受光信号の
スパッタ光による負に反転したレベルがＬＥＤ８ｂから
の受光信号のレベルよりも大きいために、全体としてそ
のときの受光信号が埋没して受光信号Ｓ１１ａのように
なる（このときのスパッタ光のみの受光信号は図４中Ｓ
１１ａに破線で示している）。

【００４３】この結果、コンパレータ１４には、検出エ
リア内に遮光物体が存在していないにもかかわらず、受
光信号のレベルが判定レベルよりも低くなってしまうた
め、受光制御回路１１は、ステップＴ５にて遮光状態を
呈する受光信号データ「０」を入力することになり、ス
テップＴ６では「ＮＯ」と判断してステップＴ７，Ｔ８
を経てステップＴ９で投光制御信号Ｓ１５を出力し、再
びステップＴ５に戻るようになる。

【００４４】この結果、投光制御回路４は、前述同様に
して再び同じＬＥＤ８ｂからパルス光を出力させるよう
に投光信号Ｓ７ｂを出力し、受光制御回路１１において
は、同じフォトダイオード１６ｂからの受光信号を有効
化するようにシフトレジスタ１２から出力信号Ｓ３を出
力して受光信号Ｓ１１ｂを入力するようになる。

【００４５】この場合、遮光物体が存在していないた
め、一過性のスパッタ光がなくなると、ＬＥＤ８ｂから
のパルス光がフォトダイオード１６ｂにより正常な受光
状態を示す受光信号データ「１」として受光制御回路１
１に入力されるようになる。すると、受光制御回路１１
は、ステップＴ６にてＣ＝２のときのデータＫ（２）が
「１」であったことから「ＹＥＳ」と判断してステップ
Ｔ１３にジャンプするようになり、この結果、その光軸
が遮光物体による遮光状態でなかったことが判定される
のである。

【００４６】（３）遮光物体による遮光時の検出動作 次に、実際に検出エリア内に遮光物体が存在する状態
で、ＬＥＤ８ｂとフォトダイオード１６ｂによりなる光
軸を遮光している場合を例にとってその検出動作を説明
する。受光制御回路１１は、上述と同様にして投光パル
スＳ７ｃによりＬＥＤ８ｂから出力されたパルス光がフ
ォトダイオード１６ｂに入射しないと、受光信号Ｓ１１
ｃが遮光状態を呈する受光信号データ「０」となるの
で、投光制御信号Ｓ１５を出力するようになる。

【００４７】そして、再び同じＬＥＤ８ｂからパルス光
を出力させるように投光信号Ｓ７ｄを与えた場合でも、
遮光されていることにより受光信号Ｓ１１ｄは遮光状態
を呈する受光信号データ「０」となるので、受光制御回
路１１は、ステップＴ６で「ＮＯ」と判断し、さらに、
ステップＴ８でも「ＹＥＳ」と判断してステップＴ１０
に移行し、そのときのデータＤの値をＫ（２）に代入し
た後、ステップＴ１１で「ＮＯ」と判断してステップＴ
１２に移行するようになる。

【００４８】この結果、受光制御回路１１は、出力端子
Ｇから物体検出信号Ｓ１６を出力して検出出力回路１９
に出力動作を行なわせるようになる。なお、この後、他
の光軸についても同様の検出動作を行うようになる。

【００４９】このような本実施例によれば、受光制御回
路１１が遮光状態を呈する受光信号を入力したときに
は、同期線を介して投光制御回路４側に投光制御信号を
与えて同じ光軸の投光および受光動作を行わせ、繰り返
し遮光状態を呈する受光信号が入力されたときに検出エ
リア内に遮光物体が存在することを判定するようにした
ので、スパッタ光等の一過性の外乱光がフォトダイオー
ド１６ａ〜１６ｄに入射することにより遮光状態を呈す
る受光信号が検出された場合でも、すぐにその光軸につ
いて繰り返して検出動作を行うことにより、次の回の走
査タイミングまで待つことなく外乱光による誤検出を防
止しつつ迅速に遮光状態の判定を行うことができる。

【００５０】また、このように構成することで、投光器
１と受光器２とにより設定される光軸の数を増加させて
も、遮光状態の検出やスパッタ光等の外乱光の入射があ
った場合でも、その光軸数に無関係に常に迅速に遮光状
態の検出を行うことができるようになる。

【００５１】なお、上記実施例においては、信号伝達手
段として投光器１と受光器２との間の同期をとるための
同期線３を利用する構成としたが、これに限らず、例え
ば同期線３とは別途に信号伝達線を設けても良い。

【００５２】また、上記実施例においては、信号伝達手
段として同期線３を設ける構成の場合について述べた
が、これに限らず、例えば受光器２側に投光制御信号を
送信するためのＬＥＤを設け、これに対して投光器１側
にフォトダイオードなどの受光素子を設けて光信号によ
り信号の授受を行う構成としても良い。この場合には、
同期線を用いないタイプのエリアセンサに適用すること
で、投光器と受光器との間の配線を全く不要とした構成
とすることもできるようになる。

【００５３】そして、上記実施例においては、４光軸の
多光軸光電スイッチに適用した場合について説明した
が、これに限らず、さらに光軸数の多いものに適用する
こともでき、この場合でも、前述同様に誤検出を防止し
つつ迅速な物体検出動作を行うことができるものであ
る。

【００５４】また、上記実施例においては、遮光状態を
呈する受光信号を入力したときに投光制御信号を１回だ
け出力して繰り返し同じ光軸で受光動作を行うようにし
たが、これに限らず、例えば２回以上の繰り返しの受光
動作を行って物体の検出を判定する構成としても良い。

【００５５】加えて、上記実施例においては、投光動作
を行うための同期基準信号を投光制御回路４側にて発生
させる構成の場合について説明したが、これに限らず、
受光制御回路１１側にて同期基準信号を発生する構成と
しても良いものである。

【００５６】そして、上記実施例においては、遮光状態
を呈する受光信号を検出したときに繰り返し同じ光軸で
投光受光動作を行うと共に、遮光状態から受光状態に変
化するときにも繰り返し同じ光軸で投光受光動作を実施
するようにしたが、スパッタ光の悪影響を防止するのが
目的であるから、これに限らず、遮光状態から受光状態
に変化する場合には１回の投受光の結果に基づいて入光
状態の判断を行う構成としても良い。

【００５７】

【発明の効果】本発明の多光軸光電スイッチによれば、
投光制御手段により、投光部の各投光素子に所定の投光
タイミングで順次投光動作を行い、受光制御手段によ
り、受光部の各受光素子の受光信号を対応している投光
素子に同期させた状態で有効化して入力し、いずれかの
受光素子から遮光状態を呈する受光信号が入力されたと
きに投光制御信号を信号伝達手段を介して投光制御手段
に与えると共にその受光素子に複数回連続して受光動作
を行なわせ、投光制御手段に同じ投光素子に複数回連続
して投光動作を行なわせ、判別手段により、同一の受光
素子から複数回に渡って遮光状態を呈する受光信号が出
力されたときに遮光状態であると判断して物体検出信号
を出力するようしたので、受光素子から溶接スパッタ光
等の外乱光を受けることにより本来の投光素子からの光
を受けているにもかかわらず遮光状態を呈する受光信号
が出力されているような場合には、外乱光が一過性であ
ることに基づいて、これを遮光状態と判断することがな
くなるので、誤検出を防止しながら１走査が終了するま
で待つことなく迅速に遮光状態を検出することができ、
また、このように検出動作を行うことで光軸の本数に拘
らず常に迅速な検出動作を行うことができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成図

【図２】投光制御プログラムのフローチャート

【図３】受光検出制御プログラムのフローチャート

【図４】各部の信号出力状態を示すタイムチャート

【符号の説明】

１は投光器、２は受光器、３は同期線（信号伝達手
段）、４は投光制御回路（投光制御手段）、５はシフト
レジスタ、６ａ〜６ｄはＡＮＤ回路、８ａ〜８ｂはＬＥ
Ｄ（投光素子）、９は出力回路、１０は入力回路、１１
は受光制御回路（受光制御手段、判定手段）、１２はシ
フトレジスタ、１３ａ〜１３ｄはアナログスイッチ、１
４はコンパレータ、１５ａ〜１５ｄは受光回路、１６ａ
〜１６ｄはフォトダイオード（受光素子）、１７は入力
回路、１８は出力回路である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の投光素子を有する投光部と、 この投光部の各投光素子と１対１で対向状態で設けられ
   る複数の受光素子を有する受光部と、 前記投光部の各投光素子を所定の投光タイミングで順次
   投光動作を行なわせると共に投光制御信号が与えられた
   ときにはそのとき投光動作させた投光素子に複数回連続
   して投光動作を行なわせるように制御する投光制御手段
   と、 前記受光部の各受光素子の受光信号を対応する投光素子
   の投光タイミングに同期させて有効化して入力し遮光状
   態を示す受光信号が入力されたときには投光制御信号を
   出力すると共にそのとき受光動作した受光素子に複数回
   連続して受光動作を行なわせるように制御する受光制御
   手段と、 前記受光制御手段から出力される投光制御信号を前記投
   光制御手段に伝達する信号伝達手段と、 前記受光制御手段が同一の受光素子から複数回に渡って
   遮光状態を示す受光信号が出力されたときに遮光状態と
   判断して物体検出信号を出力する判定手段とを具備した
   ことを特徴とする多光軸光電スイッチ。