JP3398879B2 - Photoelectric sensor - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光電センサに関し、特に
相互干渉を防止するようにした光電センサに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric sensor, and more particularly to a photoelectric sensor for preventing mutual interference.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来光電センサは、一定のタイミングで
投光部より光を物体検知領域に照射し、物体検知領域か
らの反射光又は直接光を受光部で受光する。そして図１
３（ａ）に示すように投光のタイミングで受光信号にゲ
ートをかけ、得られたタイミングで受光信号が連続して
閾値を越える場合に物体検知信号を出力するようにして
いる。図１３（ａ）は光電センサ１の近傍にワーク２が
到来する際に、光電センサ１から出力される投光パルス
とゲート信号及び受光信号を示している。さて図１３
（ｂ）に示すようにこの光電センサ１に隣接して他の光
電センサ３が配置されている場合には、他の光電センサ
３の投光パルスのタイミングと同期していなければ相互
の干渉は起こらない。しかし図１３（ｃ）に示すよう
に、他の光電センサ３と投光のタイミングが偶然一致す
る場合には、光電センサ１の前面にワーク２が到来して
いないのに他の光電センサ３からの反射光を受光して物
体検知信号を出力してしまうことがある。このような欠
点を解消するために閾値の近傍になれば投光パルスの周
期を例えば短くなるように変化させた光電センサが知ら
れている。図１４はこのような投光周期を圧縮するよう
にした光電センサのタイムチャートである。本図では受
光部より得られる受光量の時間的変化を示しており、出
力レベルがＶth(on)を越えると投光周期の圧縮を行う。
このため受光される信号の周期も短くなる。そして所定
回数Ｎ、例えば４回連続して受光量が閾値Ｖth(on)を越
えると、物体検知信号の出力がオンとなり、投光圧縮が
終了する。このように投光周期を短くすることによって
相互干渉を防止でき、応答速度を早めることができる。2. Description of the Related Art A conventional photoelectric sensor irradiates an object detection area with light from a light projecting portion at a constant timing, and receives light reflected or direct light from the object detection area by a light receiving portion. And Figure 1
As shown in FIG. 3A, the received light signal is gated at the timing of light projection, and the object detection signal is output when the received light signal continuously exceeds the threshold at the obtained timing. FIG. 13A shows a light projection pulse, a gate signal, and a light reception signal output from the photoelectric sensor 1 when the work 2 arrives near the photoelectric sensor 1. Now Fig. 13
When another photoelectric sensor 3 is arranged adjacent to this photoelectric sensor 1 as shown in (b), mutual interference does not occur unless it is synchronized with the timing of the light projection pulse of the other photoelectric sensor 3. It won't happen. However, as shown in FIG. 13C, when the timing of projecting light coincides with that of the other photoelectric sensor 3, the other photoelectric sensor 3 does not arrive at the front surface of the photoelectric sensor 1 even though the work 2 has not arrived. The reflected light may be received and an object detection signal may be output. In order to eliminate such a defect, there is known a photoelectric sensor in which the period of the light projection pulse is changed to be shorter when the value is near the threshold value. FIG. 14 is a time chart of a photoelectric sensor adapted to compress such a light projecting period. This figure shows a temporal change in the amount of received light obtained from the light receiving portion. When the output level exceeds Vth (on) , the light emitting period is compressed.
For this reason, the period of the received signal also becomes short. When the amount of received light exceeds the threshold value Vth (on) for a predetermined number of times N, for example, four times in succession, the output of the object detection signal is turned on, and the light projection compression ends. By thus shortening the light projection period, mutual interference can be prevented and the response speed can be increased.
【０００３】そして同様にして受光出力が閾値Ｖth
(off) 以下となれば投光圧縮を再び開始し、連続して受
光レベルがＮ回閾値Ｖth(off) 以下となれば出力をオフ
としている。Similarly, the received light output is the threshold value Vth.
When it is below (off), the projection compression is restarted, and when the light receiving level is continuously below the threshold value Vth (off) N times, the output is turned off.
【０００４】又出力が複数回連続して閾値を越えたかど
うかによって出力をオンオフする光電センサに加えて、
過去数回の受光出力の平均値が閾値を越えたかどうかに
よって物体検知信号を出力するようにした光電センサも
考えられる。In addition to the photoelectric sensor which turns on and off the output depending on whether or not the output exceeds a threshold value a plurality of times in succession,
A photoelectric sensor that outputs an object detection signal depending on whether the average value of the received light outputs of the past several times exceeds a threshold value is also conceivable.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかるに図１５に示す
ように受光出力の過去数回の平均値が閾値Ｖth(on)，Ｖ
th(off) を越えた場合に出力をオンオフするようにした
光電センサにあっては、出力がオンとなれば投光圧縮を
終了するが、このとき受光レベルがＶth(on)を越えて投
光圧縮を開始する場合があり、実際に投光圧縮が行えな
いことがある。このような場合には、相互干渉の防止や
応答速度の向上が確実には行えないという問題点があっ
た。However, as shown in FIG. 15, the average value of the received light output in the past several times is the threshold value Vth (on) , Vth.
In the photoelectric sensor that is configured to turn the output on and off when it exceeds th (off) , the light emission compression ends when the output turns on, but at this time the light reception level exceeds Vth (on). Light compression may be started in some cases, and projection compression may not be actually performed. In such a case, there is a problem in that mutual interference cannot be prevented and the response speed cannot be improved.
【０００６】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、投光周期を確実に変化させ相
互干渉を防止できるようにすることを目的とする。The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to reliably change the light projecting period and prevent mutual interference.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は投光タイミング
信号に基づいて投光素子を断続して駆動する投光手段
と、投光手段から出射された光を受光する受光手段と、
受光手段からの出力に基づいて比較信号を出力する信号
処理手段と、信号処理手段の比較信号と投光周期変更用
閾値とを比較する第１の弁別手段と、信号処理手段の比
較信号の移動平均値と出力用閾値とを比較して出力信号
を出す第２の弁別手段と、第１，第２の弁別手段の出力
に基づいて投光手段の投光タイミングを変化させる投光
タイミング制御手段と、を具備することを特徴とするも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a light projecting means for intermittently driving a light projecting element based on a light projecting timing signal, and a light receiving means for receiving light emitted from the light projecting means.
A signal processing unit that outputs a comparison signal based on the output from the light receiving unit, a first discriminating unit that compares the comparison signal of the signal processing unit with a threshold value for changing the light projection period, and the movement of the comparison signal of the signal processing unit. Second discriminating means for outputting an output signal by comparing the average value with the output threshold value, and light projecting timing control means for changing the light projecting timing of the light projecting means based on the outputs of the first and second discriminating means. And are provided.
【０００８】[0008]
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、投光
手段より投光素子を駆動して光を断続的に照射してお
り、受光手段ではこの光を受光し、受光信号に基づいて
信号処理手段により比較信号とする。そしてその移動平
均値を所定の閾値で弁別することによって物体検知信号
を出力している。そして信号処理手段より出力される比
較信号と投光周期変更用の閾値とを比較し、その比較結
果から投光パルスの周期を変化させるようにしている。
こうすれば受光出力の平均値に基づいて物体検知信号を
出力する場合にも、その直前に投光周期を確実に変化さ
せることができ、相互干渉が防止できることとなる。According to the present invention having such a feature, the light projecting device drives the light projecting element to irradiate the light intermittently, and the light receiving device receives the light and based on the light receiving signal. The signal processing means produces a comparison signal. Then, the object detection signal is output by discriminating the moving average value with a predetermined threshold value. Then, the comparison signal output from the signal processing means is compared with the threshold value for changing the light emitting period, and the period of the light emitting pulse is changed based on the comparison result.
In this way, even when the object detection signal is output based on the average value of the received light output, the light projection cycle can be changed immediately before that, and mutual interference can be prevented.
【０００９】[0009]
【実施例】図１は本発明の一実施例による光電センサの
全体構成を示すブロック図である。本図において１１は
所定の周期のクロック信号を発振する発振部であって、
その出力は投光タイミング発生部１２に与えられる。投
光タイミング発生部１２は発振部１からのクロック信号
の周期を分周し、投光圧縮信号により投光タイミングの
周期を切換えて投光回路１３、ゲート回路１４及びピー
クホールド回路（Ｐ／Ｈ回路）１５に出力するものであ
る。ここで発振部１１及び投光タイミング発生部１２は
投光タイミング制御手段を構成している。投光回路１３
は投光用の発光素子、例えば発光ダイオードを有してお
り、投光タイミング信号に基づいて発光素子を駆動する
ものである。発光素子の前面には図示しない光学系が設
けられ、出力した光を物体検知領域に照射し、物体検知
領域からの発振光を受光回路１６によって受光する。受
光回路１６はフォトダイオード等の受光素子とその出力
を電気信号に変換する回路が設けられ、受光信号はゲー
ト回路１４を介してピークホールド回路１５に与えられ
る。ピークホールド回路１５はゲート回路１４より出力
される受光信号のピーク値をホールドするものであっ
て、投光タイミング信号の立下りの所定時間後にリセッ
トされる。そしてこのピークホールド回路１５の出力は
比較信号として移動平均値算出部１７及び弁別部１８に
与えられる。ここでゲート回路１４及びピークホールド
回路１５は受光信号に基づいて比較信号を出力する信号
処理手段を構成している。移動平均値算出部１７は過去
数回、例えば４回のピークホールド回路１５からのピー
ク値の平均値を算出するものであって、その出力は第２
の弁別手段である弁別部１９に入力される。弁別部１９
は出力用の閾値Ｖth(on)，Ｖth(off) が出力用閾値設定
部２０に設定されており、この閾値Ｖth(on)を越えたと
きに出力回路２１に物体検知信号を出力し、このＶth
(off) 以下となれば出力をオフとするものである。又弁
別部１８には投光周期変更用、例えば圧縮用の閾値Ｖ
(on)，Ｖ(off) が設定された閾値設定部２２が接続され
ている。弁別部１８はピークホールド回路１５からの出
力がこの閾値Ｖ(on)を越えたとき、及びＶ(off) より高
い状態からＶ(off) 以下となれば、投光タイミング発生
部１２に圧縮信号をオンとする第１の弁別手段である。
又弁別部１９はその出力の変化時には発光タイミング発
生部１２に圧縮信号をオフとする出力が出される。ここ
で発振部１１，発光タイミング発生部１２，移動平均値
算出部１７，弁別部１８，１９及び閾値設定部２０，２
２を含む任意のブロックの全部又は一部をマイクロコン
ピュータのソフトウェアとして実現してもよく、又電子
回路を用いて実現することもできる。1 is a block diagram showing the overall construction of a photoelectric sensor according to an embodiment of the present invention. In the figure, 11 is an oscillating unit for oscillating a clock signal of a predetermined cycle,
The output is given to the light projecting timing generator 12. The light projecting timing generating section 12 divides the cycle of the clock signal from the oscillating section 1 and switches the cycle of the light projecting timing by the light projecting compression signal to project the light projecting circuit 13, the gate circuit 14 and the peak hold circuit (P / H). Circuit 15). Here, the oscillating unit 11 and the projection timing generation unit 12 constitute a projection timing control means. Projecting circuit 13
Has a light emitting element for projecting light, for example, a light emitting diode, and drives the light emitting element based on a light projecting timing signal. An optical system (not shown) is provided on the front surface of the light emitting element, the emitted light is applied to the object detection area, and the oscillation light from the object detection area is received by the light receiving circuit 16. The light receiving circuit 16 is provided with a light receiving element such as a photodiode and a circuit for converting its output into an electric signal, and the light receiving signal is given to the peak hold circuit 15 via the gate circuit 14. The peak hold circuit 15 holds the peak value of the light receiving signal output from the gate circuit 14, and is reset after a predetermined time after the fall of the light projecting timing signal. The output of the peak hold circuit 15 is given to the moving average value calculating section 17 and the discriminating section 18 as a comparison signal. Here, the gate circuit 14 and the peak hold circuit 15 constitute signal processing means for outputting a comparison signal based on the received light signal. The moving average value calculation unit 17 calculates the average value of the peak values from the peak hold circuit 15 several times in the past, for example, four times, and its output is the second value.
Is input to the discriminator 19 which is a discriminator. Discrimination part 19
Output thresholds Vth (on) and Vth (off) are set in the output threshold setting unit 20, and when the threshold Vth (on) is exceeded, an object detection signal is output to the output circuit 21. Vth
If it is less than (off), the output is turned off. Further, the discriminator 18 has a threshold value V for changing the projection period, for example, for compression.
A threshold setting unit 22 in which (on) and V (off) are set is connected. When the output from the peak hold circuit 15 exceeds the threshold value V (on) , and when the output from the peak hold circuit 15 is higher than V (off) and becomes V (off) or less, the light emission timing generation unit 12 receives the compressed signal. Is a first discrimination means for turning on.
When the output of the discriminator 19 changes, the light emission timing generator 12 outputs an output that turns off the compression signal. Here, the oscillating unit 11, the light emission timing generating unit 12, the moving average value calculating unit 17, the discriminating units 18, 19 and the threshold setting units 20, 2
All or some of the arbitrary blocks including 2 may be implemented as software of a microcomputer, or may be implemented using an electronic circuit.
【００１０】次に本実施例の動作についてタイムチャー
トを参照しつつ説明する。図２（ａ）は投光回路１３か
ら出力される投光パルスを示しており、物体がなければ
第１の周期Ｔ0 で、物体があれば弁別回路からの出力に
基づいて投光周期が圧縮されＴ1 となって投光パルスが
加えられる。ワークが到来して反射光レベルが除々に上
昇すると、図２（ｂ）に示すように投光パルスのタイミ
ングで受光信号が得られる。ゲート回路１４は投光パル
スよりわずかに広いパルス幅を有し、受光信号をピーク
ホールド回路１５に出力するものである。ピークホール
ド回路１５の出力は図２（ｄ）に示すものとなってお
り、これらの出力の移動平均値が移動平均値算出部１７
より図２（ｅ）に示すように出力される。そして図２
（ｆ）に示すように移動平均値が閾値Ｖth(on)を越えれ
ば出力回路２１より出力が出される。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to a time chart. FIG. 2A shows a light projection pulse output from the light projecting circuit 13. If there is no object, the first cycle T 0 is used. If there is an object, the light projecting cycle is based on the output from the discrimination circuit. It is compressed into T 1 and a light projection pulse is applied. When the work arrives and the reflected light level gradually rises, a light reception signal is obtained at the timing of the light projection pulse as shown in FIG. The gate circuit 14 has a pulse width slightly wider than the light projection pulse, and outputs a light reception signal to the peak hold circuit 15. The output of the peak hold circuit 15 is as shown in FIG. 2D, and the moving average value of these outputs is the moving average value calculation unit 17
Then, it is output as shown in FIG. And Figure 2
As shown in (f), when the moving average value exceeds the threshold value Vth (on) , the output is output from the output circuit 21.
【００１１】図３は本実施例においてワークが到来し物
体検知領域よりワークが遠ざかったときの受光量とその
平均値及び出力の変化と投光圧縮を示すタイムチャート
である。本図において受光量は時間軸上に１本のライン
のレベルで示しており、その移動平均値は●で示してい
る。本図に示すように受光出力がＶ(on)を越えれば図３
（ａ），（ｃ）に示すように投光圧縮が開始され、投光
タイミング発生部１２の投光周期が短くなる。従って受
光レベルも同様に短くなる。次いで図３（ａ），（ｂ）
に示すように平均値が閾値Ｖth(on)を越えると物体検知
信号が出力され、同時に投光圧縮が停止される。次いで
受光レベルがＶ(off) 以下となれば再び投光圧縮を開始
し、平均値がＶth(off) 以下となれば出力がオフとな
る。このように出力のオンオフに平均値を用いた場合に
も、投光圧縮を確実に行うことができる。FIG. 3 is a time chart showing the amount of received light when the work arrives and the work moves away from the object detection area, the average value thereof, the change in the output, and the projection compression. In this figure, the amount of received light is shown at the level of one line on the time axis, and the moving average value is shown by ●. If the received light output exceeds V (on) as shown in this figure,
As shown in (a) and (c), the light projection compression is started, and the light projection cycle of the light projection timing generator 12 is shortened. Therefore, the light receiving level is also shortened. Then, FIG. 3 (a), (b)
When the average value exceeds the threshold value Vth (on) , the object detection signal is output and the projection compression is stopped at the same time. Next, when the light receiving level becomes V (off) or less, the projection compression is started again, and when the average value becomes Vth (off) or less, the output is turned off. Thus, even when the average value is used for turning the output on and off, the light projection compression can be reliably performed.
【００１２】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図４は第２実施例の光電センサの構成を示すブロッ
ク図であり、第１図と同一部分は同一符号を付して詳細
な説明を省略する。本実施例においても発振部１１より
投光タイミング発生部１２にクロック信号を出力してお
り、投光タイミング発生部１２から投光タイミングを切
換えて投光回路１３を駆動する。そして受光回路１６の
ゲート回路１４，ピークホールド回路１５を介して移動
平均値算出部１７に入力される。移動平均値算出部１７
は過去数回の平均値を算出し、その出力を弁別部１９及
び２３に与える。弁別部１９は移動平均値と出力用閾値
Ｖth(on)，Ｖth(off) を比較して物体検知信号を出力回
路２１に出力するものであり、弁別部２３はこの平均値
と投光周期圧縮用閾値Ｖ(on)，Ｖ(off) とを比較して投
光タイミングの周期圧縮をオンとするように圧縮信号を
出力するものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the photoelectric sensor of the second embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. Also in this embodiment, the oscillator 11 outputs the clock signal to the light projecting timing generator 12, and the light projecting timing generator 12 switches the light projecting timing to drive the light projecting circuit 13. Then, it is input to the moving average value calculation unit 17 via the gate circuit 14 and the peak hold circuit 15 of the light receiving circuit 16. Moving average value calculator 17
Calculates the average value of the past several times and gives the output to the discriminators 19 and 23. The discriminating unit 19 compares the moving average value with the output thresholds Vth (on) and Vth (off) and outputs an object detection signal to the output circuit 21, and the discriminating unit 23 compresses the average value and the projection period compression. The compression threshold value V (on) and V (off) are compared with each other and a compression signal is output so as to turn on the cycle compression of the projection timing.
【００１３】次に本実施例の動作について図５のタイム
チャートを参照しつつ説明する。本図に示すように黒丸
で示す受光量の平均値が閾値Ｖth(on)を越えると物体検
知信号が出力され、Ｖth(off) 以下となれば出力がオフ
となる。そして本実施例ではこの平均値がＶ(on)以下の
レベルから閾値Ｖ(on)を越えれば投光圧縮が開始され、
出力がオンとなれば圧縮が停止する。又平均値がＶ
(off) 以上のレベルから閾値Ｖ(off) 以下となれば投光
圧縮を開始し、出力がオフとなれば投光圧縮を終了す
る。この場合にも出力反転の直前から確実に投光圧縮を
開始することができる。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. As shown in the figure, an object detection signal is output when the average value of the amount of received light indicated by a black circle exceeds a threshold value Vth (on) , and the output is turned off when the average value is less than Vth (off) . Then, in the present embodiment, when the average value exceeds the threshold value V (on) from the level of V (on) or less, the projection compression is started,
When the output turns on, compression stops. The average value is V
When the level becomes equal to or lower than the threshold value V (off) from the level of (off) or more, the light projection compression is started, and when the output is off, the light projection compression ends. Also in this case, it is possible to reliably start the projection compression immediately before the output inversion.
【００１４】次に本発明の第３実施例について説明す
る。本実施例は出力用閾値Ｖth(on)と投光周期圧縮用の
閾値Ｖ(off) を一致させるか、もしくはＶth(off) とＶ
(on)とを一致させる。又はＶth(on)とＶ(off) とを一致
させ、同時にＶth(off) とＶ(on)とを一致させるように
したものである。図６は第１実施例において出力用閾値
と投光周期圧縮用の２つの閾値を同時に一致させるよう
にしたときのタイムチャートを示している。全体の動作
については第１実施例と同様である。この場合には閾値
の設定が２回又は３回ですむため、閾値の設定を極めて
容易に行うことができる。Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the output threshold value Vth (on) and the projection period compression threshold value V (off) are made to coincide with each other, or Vth (off) and Vth (off)
Match (on) with. Alternatively, Vth (on) and V (off) are made to coincide with each other, and at the same time, Vth (off) and V (on) are made to coincide with each other. FIG. 6 shows a time chart when the output threshold and the two thresholds for projecting period compression are made to coincide with each other in the first embodiment. The whole operation is similar to that of the first embodiment. In this case, the threshold can be set only twice or three times, so that the threshold can be set very easily.
【００１５】又図７に示すように、第２実施例において
出力用閾値Ｖth(on)と投光周期圧縮用の閾値Ｖ(off) と
を一致させ、Ｖth(off) とＶ(on)とを一致させるように
したものである。この場合にも同様にして２つの閾値の
設定だけですむため、設定を容易に行うことができる。Further, as shown in FIG. 7, in the second embodiment, the output threshold value Vth (on) and the projection period compression threshold value V (off) are made to coincide with each other to obtain Vth (off) and V (on) . To match. In this case as well, similarly, it is only necessary to set the two threshold values, so that the setting can be easily performed.
【００１６】次に本発明の第４実施例について説明す
る。本実施例は第１〜第３実施例において受光量の変化
に基づいて投光周期の圧縮終了のタイミングを異ならせ
るものである。受光量がＶth(on)又はＶth(off) の閾値
付近にあって不安定な状態のとき、出力の反転と同時に
圧縮を終了すると、突発的なノイズによって出力がオン
したとき相互干渉を起こし易い状態に戻ることになる。
本実施例ではこの状態でも圧縮を継続するようにしてい
る。即ち図８に示すように受光量がＶth(off) を越える
と投光周期の圧縮を開始し、受光量が連続してＮ回、例
えばこのタイムチャートでは４回連続してＶth(on)を越
えれば圧縮を終了する。又受光量がＶth(on)以下となれ
ば圧縮を開始し、受光量がＮ回連続してＶth(off) を下
回ると圧縮を終了する。このように複数回連続して出力
の反転条件を満たすまで圧縮を継続する。こうすれば相
互干渉の起こし易い状態を防止することができる。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment differs from the first to third embodiments in that the timing of the compression end of the light projection period is changed based on the change in the amount of received light. When the amount of received light is near the threshold of Vth (on) or Vth (off) and is unstable, if the compression is ended at the same time as the output is inverted, sudden interference may cause mutual interference when the output is turned on. It will return to the state.
In this embodiment, the compression is continued even in this state. That is, as shown in FIG. 8, when the amount of received light exceeds Vth (off) , the compression of the projection period is started, and the amount of received light is Vth (on) continuously N times, for example, 4 times in succession in this time chart. If it exceeds, the compression ends. When the amount of received light becomes Vth (on) or less, compression is started, and when the amount of received light falls below Vth (off) N times in a row, the compression ends. In this way, the compression is continued a plurality of times continuously until the output inversion condition is satisfied. By doing so, it is possible to prevent a state where mutual interference is likely to occur.
【００１７】次に第５実施例について図９を用いて説明
する。本実施例は図７に示す第３実施例において投光圧
縮の終了を第４実施例と同様に変化させるようにしてい
る。即ち受光の平均値がＶth(on)を越えると投光周期の
圧縮を開始し、受光レベルの平均値がＮ回連続して閾値
Ｖth(on)を越えると圧縮を終了する。そして平均値がＶ
th(off) を下回ると圧縮を開始し、平均値が連続してＮ
回Ｖth(off) を下回ると圧縮を終了する。こうすれば第
４実施例と同様に出力が不安定な状態で相互干渉を起こ
し易い状態に復帰させることがなくなる。Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the end of projection compression in the third embodiment shown in FIG. 7 is changed similarly to the fourth embodiment. That is, when the average value of the received light exceeds Vth (on) , the compression of the light projection period is started, and when the average value of the received light exceeds the threshold value Vth (on) N times consecutively, the compression is terminated. And the average value is V
When th (off) is exceeded, compression starts and the average value continues for N
When the number of times becomes lower than Vth (off) , the compression ends. In this way, as in the case of the fourth embodiment, there is no possibility of returning to a state where mutual interference easily occurs when the output is unstable.
【００１８】次に第６実施例について図１０を用いて説
明する。本実施例は第１実施例において出力反転の条件
をＮ回連続して受光量が閾値Ｖth(on)を越えたときにオ
ンとし、Ｖth(off) をＮ回（ここではＮ＝４）連続して
下回ったときにオフとするようにしたものである。投光
圧縮タイミングについては第１実施例と同様である。こ
の場合には移動平均値回路に代えて弁別回路の出力を計
数するカウンタ等の計数値を用いて出力及び投光タイミ
ングを変化させることが必要となる。Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the output reversal condition in the first embodiment is turned on N times in succession when the amount of received light exceeds the threshold Vth (on) , and Vth (off) is continued N times (here, N = 4). Then, when it falls below the threshold, it is turned off. The projection compression timing is the same as in the first embodiment. In this case, instead of the moving average value circuit, it is necessary to change the output and the projection timing by using the count value of a counter or the like that counts the output of the discrimination circuit.
【００１９】次に本発明の第７実施例について図１１を
用いて説明する。本実施例は投光回路１３より一定の偏
光方向の光を物体検知領域に照射し、その反射光のＳ偏
光成分及びＰ偏光成分を夫々受光回路１６ａ，１６ｂで
受光するようにしたものである。ゲート回路１４ａ，１
４ｂは夫々の出力を同時に開閉してピークホールド回路
１５ａ，１５ｂに出力する。又演算処理部２４はこのピ
ークホールド回路の出力のうちＳ偏光成分とＰ偏光成分
との和と差又は和と差の比を演算することによって、比
較信号を出力するものとする。そしてその出力は弁別部
１８及び移動平均値算出部１７に与えられる。その他の
構成は第１実施例と同様である。ここではゲート回路１
４ａ，１４ｂ、Ｐ／Ｈ回路１５ａ，１５ｂと演算処理部
２４が信号処理手段を構成している。この実施例は光電
センサを光沢検出用のセンサに適用した場合であり、投
光タイミングの周期を圧縮するアルゴリズムについては
前述した各実施例と同様である。この場合にも出力の閾
値と投光周期圧縮用の閾値Ｖ(on)，Ｖ(off) とを夫々一
致させてもよく、又独立に設定してもよい。更に受光周
期圧縮用閾値を越えれば直ちに圧縮を開始し、又は過去
数回の受光量の平均値や数回連続して閾値を低下したと
きに圧縮を終了するようにしてもよい。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the light projecting circuit 13 irradiates the object detection area with light having a constant polarization direction, and the S-polarized light component and the P-polarized light component of the reflected light are received by the light receiving circuits 16a and 16b, respectively. . Gate circuit 14a, 1
4b simultaneously opens and closes the respective outputs and outputs them to the peak hold circuits 15a and 15b. The arithmetic processing unit 24 outputs a comparison signal by calculating the sum and difference of the S-polarized component and the P-polarized component of the output of the peak hold circuit or the ratio of the sum and the difference. The output is given to the discriminator 18 and the moving average value calculator 17. Other configurations are similar to those of the first embodiment. Here is the gate circuit 1
4a and 14b, P / H circuits 15a and 15b, and the arithmetic processing section 24 constitute a signal processing means. This embodiment is a case where the photoelectric sensor is applied to a sensor for gloss detection, and the algorithm for compressing the cycle of the light projection timing is the same as that of each of the above-described embodiments. In this case as well, the output threshold value and the threshold values V (on) and V (off) for compressing the projection period may be made to coincide with each other, or may be set independently. Further, the compression may be started immediately after the threshold for compressing the light receiving period is exceeded, or the compression may be ended when the average value of the amount of received light in the past several times or when the threshold is continuously decreased several times.
【００２０】次に図１２は第８実施例の構成を示すブロ
ック図である。本実施例は第７実施例において移動平均
値の出力に基づいて投光周期圧縮用の弁別を行うように
したものである。その他の構成は第７実施例と同様であ
り、詳細な説明を省略する。Next, FIG. 12 is a block diagram showing the structure of the eighth embodiment. In this embodiment, the discrimination for projecting period compression is performed based on the output of the moving average value in the seventh embodiment. Other configurations are similar to those of the seventh embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
【００２１】尚前述した各実施例はいずれも受光レベル
が閾値に近づいたときに投光の周期を圧縮するようにし
ているが、相互干渉を防止するためには圧縮に限らず投
光周期を長くするようにすることもできる。又各実施例
は受光レベルやその平均値が投光周期圧縮用の閾値を越
えたときに直ちに圧縮するようにしているが、連続して
２回同一の状態が生じたときに投光周期を圧縮し、又は
元の状態に復帰させるようにしてもよい。In each of the above-described embodiments, the light emitting cycle is compressed when the light receiving level approaches the threshold value. However, in order to prevent mutual interference, the light emitting cycle is not limited to compression but the light emitting cycle is changed. It can also be made longer. In each of the embodiments, the light receiving level and its average value are compressed immediately when they exceed the threshold for compressing the light emitting period. However, when the same state occurs twice consecutively, the light emitting period is changed. It may be compressed or returned to the original state.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、受光出力の平均値等を比較信号として物体を判別す
る光電センサにおいても確実に相互干渉を防止するた
め、投光タイミングの周期を変化させることができる。
従って相互干渉が確実に防止できることとなる。As described in detail above, according to the present invention, even in the photoelectric sensor which discriminates an object by using the average value of the received light output as a comparison signal, in order to reliably prevent mutual interference, the cycle of the projection timing is Can be changed.
Therefore, mutual interference can be surely prevented.
【図１】本発明の第１実施例による光電センサの構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a photoelectric sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の動作を示すタイムチャート（その
１）である。FIG. 2 is a time chart (No. 1) showing the operation of the present embodiment.
【図３】本実施例の動作を示すタイムチャート（その
２）である。FIG. 3 is a time chart (No. 2) showing the operation of the present embodiment.
【図４】本発明の第２実施例による光電センサの構成を
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a photoelectric sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２実施例による光電センサのタイム
チャートである。FIG. 5 is a time chart of the photoelectric sensor according to the second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３実施例による光電センサのタイム
チャートである。FIG. 6 is a time chart of the photoelectric sensor according to the third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第４実施例による光電センサのタイム
チャートである。FIG. 7 is a time chart of the photoelectric sensor according to the fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第５実施例による光電センサのタイム
チャートである。FIG. 8 is a time chart of a photoelectric sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第５実施例による光電センサのタイム
チャートである。FIG. 9 is a time chart of the photoelectric sensor according to the fifth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第６実施例による光電センサのタイ
ムチャートである。FIG. 10 is a time chart of a photoelectric sensor according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第７実施例による光電センサのタイ
ムチャートである。FIG. 11 is a time chart of a photoelectric sensor according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第８実施例による光電センサの構成
を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a photoelectric sensor according to an eighth exemplary embodiment of the present invention.
【図１３】従来の光電センサと投光パルス及びその相互
干渉を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a conventional photoelectric sensor, a light projection pulse, and mutual interference thereof.
【図１４】従来の光電センサにおいて投光周期の圧縮を
している状態を示すタイムチャートである。FIG. 14 is a time chart showing a state in which the projection period is compressed in the conventional photoelectric sensor.
【図１５】平均値を用いて物体を判別する光電センサに
おいて投光圧縮をする状態を示すタイムチャートであ
る。FIG. 15 is a time chart showing a state in which light projection compression is performed in a photoelectric sensor that determines an object using an average value.
１１ 発振部 １２ 投光タイミング発生部 １３ 投光回路 １４，１４ａ，１４ｂ ゲート回路 １５，１５ａ，１５ｂ Ｐ／Ｈ回路 １６，１６ａ，１６ｂ 受光回路 １７ 移動平均値算出部 １８，１９，２３ 弁別部 ２０ 出力用閾値設定部 ２１ 出力回路 ２２ 投光周期圧縮用閾値設定部 ２４ 演算処理部 11 oscillator 12 Projection timing generator 13 Projection circuit 14,14a, 14b Gate circuit 15, 15a, 15b P / H circuit 16, 16a, 16b Light receiving circuit 17 Moving average value calculator 18, 19, 23 Discriminator 20 Output threshold setting unit 21 Output circuit 22 Projection period compression threshold setting unit 24 Arithmetic processing unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 新 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−175816（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−152365（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−209420（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−140901（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03K 17/78 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shin Nakamura, 10 Odoron-cho, Hanazono-Todocho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture (56) References JP-A-5-175816 (JP, A) JP-A-6- 152365 (JP, A) JP-A-7-209420 (JP, A) JP-A-6-140901 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 17/78
Claims (2)
を断続して駆動する投光手段と、 前記投光手段から出射された光を受光する受光手段と、 前記受光手段からの出力に基づいて比較信号を出力する
信号処理手段と、 前記信号処理手段の比較信号と投光周期変更用閾値とを
比較する第１の弁別手段と、 前記信号処理手段の比較信号の移動平均値と出力用閾値
とを比較して出力信号を出す第２の弁別手段と、 前記第１，第２の弁別手段の出力に基づいて前記投光手
段の投光タイミングを変化させる投光タイミング制御手
段と、を具備することを特徴とする光電センサ。1. A light projecting means for intermittently driving a light projecting element based on a light projecting timing signal, a light receiving means for receiving light emitted from the light projecting means, and an output from the light receiving means. Signal processing means for outputting a comparison signal according to the present invention, first discriminating means for comparing the comparison signal of the signal processing means with a projection period changing threshold value, and a moving average value of the comparison signal of the signal processing means and for output Second discriminating means for comparing the threshold value and outputting an output signal; and light projecting timing control means for changing the light projecting timing of the light projecting means based on the outputs of the first and second discriminating means. A photoelectric sensor, comprising:
値を算出し、その移動平均値と投光周期変更用閾値とを
比較するものであることを特徴とする請求項１記載の光
電センサ。2. The first discriminating means calculates an average value of comparison signals and compares the moving average value with a projection period changing threshold value. Photoelectric sensor.
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|---|---|---|---|
| JP13859695A JP3398879B2 (en) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Photoelectric sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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- 1995-05-12 JP JP13859695A patent/JP3398879B2/en not_active Expired - Fee Related
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