JP3548754B2

JP3548754B2 - 多光軸光電センサ

Info

Publication number: JP3548754B2
Application number: JP2002004664A
Authority: JP
Inventors: 敏之樋口; 寿竹内
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP2002323574A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、投光器を構成する複数個の投光素子と受光器を構成する複数個の受光素子とで多光軸の物体検知エリアが形成される多光軸光電センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的な多光軸光電センサは、図８に示すように、複数個の投光素子３が一列に整列して配置された投光器１と、各投光素子３と対をなす受光素子４が同数個一列に整列して配置された受光器２とから成る。投光器１と受光器２とは、対をなす投光素子３と受光素子４とが一対一に向き合うようにして、適当な距離だけ隔てて設置される。対をなす投光素子３と受光素子４とを結ぶ光軸（図中、一点鎖線で示す。）は互いに平行しており、投光器１と受光器２との間には、平行な多数の光軸によって、物体の有無を検知するための２次元の物体検知エリアＳが形成される。
【０００３】
この種の多光軸光電センサは、物体の有無を物体検知エリアＳで広く検知し得るので、例えば、プレス機械の安全装置などに利用される。プレス機械の危険領域内に人体が侵入したとき、いずれかの光軸が人体により遮られて遮光状態となる。この遮光状態となる光軸が１以上存在するとき、物体検知信号をオンにしてプレス機械の制御装置へ出力が与えられ、プレス機械の動作が緊急停止する。
【０００４】
この種の多光軸光電センサにおいて、光軸が遮光されていないにもかかわらず、ノイズなどによって「遮光状態」であると誤判定することがある。この誤判定を防止しつつ、しかも、迅速な遮光判定が行える方法として、いずれかの光軸について、２周期続けて遮光判別を行ったとき、物体を検知したとして遮光判定信号を出力させる多光軸光電センサが提案された（実用新案登録第２５４９８０９号）。
【０００５】
この多光軸光電センサでは、図９に示すように、投光器を構成する４個の投光素子Ａ〜Ｄが順々に発光動作し、一方、各投光素子Ａ〜Ｄの発光動作タイミングに合わせて、各投光素子Ａ〜Ｄからの検出光を各投光素子Ａ〜Ｄと対をなす受光素子Ａ〜Ｄが順々に受光動作する。この場合の「受光動作」とは、各受光素子Ａ〜Ｄが各投光素子Ａ〜Ｄからの検出光に感応し、かつ感応して得られた受光信号を取り出すという意味である。なお、以下の説明において、投光器を構成する複数個の投光素子の発光動作が一巡するのに要する時間、すなわち、投光器の順次発光動作の周期を「順次発光周期」という。
【０００６】
図９において、ｐ１〜ｐ４は各投光素子Ａ〜Ｄを駆動するための投光制御信号、Ｇ１〜Ｇ４は各受光素子Ａ〜Ｄより検出光の受光信号を取り出すためのアナログスイッチのゲート信号である。
図示例では、３個の受光素子Ａ〜Ｃからは検出光の受光信号ｑ１〜ｑ３が取り出されているが、残りの受光素子Ｄからは２回の順次発光周期にわたって、受光信号ｑ４が取り出されておらず、２回とも遮光判別が行われている。このように、いずれかの光軸について２回連続した順次発光周期において２回とも遮光判別が行われたとき、物体を検知したとして遮光判定信号Ｑをオンにする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した多光軸光電センサの場合、いずれかの光軸について２周期連続して遮光判別を行ったときに初めて遮光判定信号をオンにするので、物体の有無を判断するのに要する時間（これを「応答時間」という。）が長いという問題がある。図９に示す例では、少なくとも順次発光周期の時間に相当する応答時間を要する。
また、蛍光灯のような非パルス性の外乱光またはパルス状の外乱光が存在する環境において、その外乱光の周期が投光器の順次発光周期と一致している場合、光軸が人体により遮られても、その光軸の受光素子が外乱光を受光する結果、２周期連続して遮光を判定せず、「非遮光状態」であると誤判定するおそれがあり、甚だ危険である。
【０００８】
従来の他の多光軸光電センサとして、順次発光と次の順次発光との間の発光が行われない一定期間中に受光信号を順次検出することにより外乱光を検出するようにしたものも提案されている（特許第３０４６４００号）。
ところが、この外乱光の検出方式では、発光タイミングと外乱光の検出タイミングとが離れているので、実際に誤動作の原因となる外乱光、すなわち、発光時点においてその発光に対応する受光素子に入射する外乱光については、これを検出できないおそれがある。また、実際には誤動作につながらない外乱光を検出して不必要な緊急停止信号を出力するおそれもある。しかも、順次発光と次の順次発光との間に、外乱光を検出するために、受光信号を順次検出する期間を設けるので、遮光検出の周期が長くなり、応答速度が遅くなるという問題もある。
【０００９】
この発明は、上記した問題点に着目してなされたもので、応答時間が速く、外乱光に起因する誤判定を防止し得る多光軸光電センサを提供することを目的とする。また、実際に誤判定の原因となる外乱光だけを確実に検出する多光軸光電センサを提供することを他の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明による多光軸光電センサは、複数個の投光素子が整列して配置された投光器と、各投光素子と対をなす受光素子が整列して配置された受光器とが、対をなす投光素子と受光素子とが一対一に向き合うように設置されるもので、各投光素子に指定期間を順次割り当て、各指定期間内においてその指定期間が割り当てられた投光素子をそれぞれ複数回連続して発光させる投光制御を、各投光素子に指定期間が割り当てられる度に実行する投光制御手段と、各投光素子の指定期間内であって連続発光を含む期間について当該投光素子と対をなす受光素子を有効化する受光制御手段と、連続発光に対する受光素子の受光信号について所定の回数以上の遮光判定を行ったときに物体を検知したことを示す信号を出力する遮光判定手段とを備えている。
【００１１】
典型的には、「投光素子」に発光ダイオードが、「受光素子」にフォトダイオードが、それぞれ用いられる。好ましい実施態様では、各投光素子を３回連続して発光させるが、連続発光回数は、３回に限らず、２回であってもよく、また、４回以上であってもよい。
また、「受光素子を有効化する」とは、受光素子の出力信号を受光制御手段その他の処理回路に取り込み可能な状態にすることをいう。受光素子の有効化は、「各投光素子の指定期間内であって複数個の連続発光を含む期間」内において、ひと続きの期間にわたって行われてもよいし、投光素子の個々の発光に合わせて分割して行われてもよい。
【００１２】
投光素子が複数回連続して発光すると、投光素子からの光がその投光素子と対をなす受光素子により受光される。光軸が物体により遮られると、遮光状態となるが、連続した発光に対する受光素子の受光信号について所定の回数（例えば２回）以上の遮光判定（遮光状態であることの判定）を行ったとき、物体を検知したことを示す信号を出力する。
【００１３】
この発明によれば、１光軸についての指定期間内で複数回の発光を各投光素子に指定期間が割り当てられる度に行い、それに対する受光状態に基づいて物体検知を行うので、従来の複数周期連続して遮光したかどうかの判定に基づく物体検知に比較して、応答時間が大幅に短縮される。また、順次発光走査が一定周期で繰り返される場合、光軸が侵入物体によって遮られているとき、順次発光周期と同じ周期のパルス状の外乱光が存在しても、「非遮光状態」であると誤判定しない。
【００１４】
この発明の好ましい実施態様においては、前記受光制御手段は、各投光素子の連続発光の直前、連続発光の直後、連続発光の直前と直後との双方、または連続発光における発光と発光との間の外乱光検出タイミングを含む期間について当該投光素子と対をなす受光素子を有効化するものであって、前記外乱光検出タイミングにおける各受光素子の受光信号により外乱光の有無を判定する外乱光判定手段がさらに設けられている。
【００１５】
この実施態様によれば、発光タイミングと外乱光の検出タイミングとが近いため、誤動作の原因となる外乱光だけを検出できる。また、順次発光走査が一定周期で繰り返される場合、光軸が侵入物体によって遮られているとき、順次発光周期と同じ周期の蛍光灯のような非パルス性の外乱光が存在して、これにより１光軸について指定期間内での複数回の発光に対する遮光判定が全て受光となっても、外乱光判定手段によって外乱光を検出できるため、誤判定しない。
また、１光軸が選択されている指定期間中に連続発光と外乱光検出の両方を行うため、外乱光の検出のために光軸の切り換えを必要とした従来例に比較して、光軸の切り換えを頻繁に行う必要がなく、しかも、光軸の切り換えに伴う時間の損失が少ないため、応答速度を速めることができる。
【００１６】
この発明の上記した構成において、さらに好ましい実施態様では、前記遮光判定手段は、受光信号と比較して遮光判定を行うためのしきい値を有し、前記外乱光判定手段は、受光信号と比較して外乱光判定を行うためのしきい値を有するものである。
【００１７】
この実施態様では、遮光判定のためのしきい値と外乱光判定のためのしきい値とを個別に設定しているので、誤判定を少なくすることができる。
なお、遮光判定手段と外乱光判定手段のいずれか一方または両方にしきい値を調整する手段を備えさせてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施例である多光軸光電センサの構成を示す。
図示例の多光軸光電センサは、投光器１と受光器２とから成るもので、投光器１は複数個の投光素子３ａ〜３ｄを、受光器２は複数個の受光素子４ａ〜４ｄを、それぞれ含んでいる。投光器１の各投光素子３ａ〜３ｄは発光ダイオードで構成され、受光器２の各受光素子４ａ〜４ｄはフォトダイオードで構成されている。なお、図示例の投光器１および受光器２は、説明の便宜上、それぞれ４個の投光素子３ａ〜３ｄおよび受光素子４ａ〜４ｄで構成しているが、その個数は４個に限られるものではない。
【００１９】
各投光素子３ａ〜３ｄと各受光素子４ａ〜４ｄとは一対一に対応しており、対をなす投光素子３ａ〜３ｄと受光素子４ａ〜４ｄとが互いに向き合うように、投光器１と受光器２とが設置される。
投光器１の各投光素子３ａ〜３ｄは、図２に示すように、３個の連続するパルスより成る投光制御信号ｐ_ｉ１〜ｐ_ｉ３（ただし、ｉ＝１〜４）を受けて順々に駆動されるもので、それぞれ３回ずつ連続して発光動作する。各投光素子３ａ〜３ｄからの検出光Ｌ_ｉ１〜Ｌ_ｉ３（ただし、ｉ＝１〜４）は対をなす受光素子４ａ〜４ｄに向けて投光される。なお、各投光素子３ａ〜３ｄの連続発光回数は必ずしも３回である必要はなく、２回であってもよく、４回以上であってもよい。
【００２０】
受光器２の各受光素子４ａ〜４ｄには、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ４により開動作するアナログスイッチ５ａ〜５ｄが設けてある。各アナログスイッチ５ａ〜５ｄには、各投光素子３が連続して発光する期間を含むようにゲート信号Ｇ１〜Ｇ４が与えられて対応する各受光素子が有効化され、各投光素子３ａ〜３ｄからの検出光Ｌ_ｉ１〜Ｌ_ｉ３が各投光素子３ａ〜３ｄと対をなす受光素子４ａ〜４ｄにより順々に受光され、それぞれの受光信号が取り出される。
【００２１】
各ゲート信号Ｇ１〜Ｇ４は、各投光素子３ａ〜３ｄの連続発光の直前および直後において、対をなす受光素子４ａ〜４ｄによる外乱光の受光信号が増幅部２２に伝達され得るように、所定のパルス幅に設定されている。なお、図２において、各投光制御信号ｐ_ｉ１〜ｐ_ｉ３の直前および直後の各位置に表された点線Ｘ１，Ｘ２は、各ゲート信号Ｇ１〜Ｇ４が各受光素子４ａ〜４ｄのアナログスイッチ５ａ〜５ｄに与えられたときに受光し得る外乱光の発生タイミングを示している。
【００２２】
前記投光器１は、投光制御部１０と同期信号受信回路１１とを含んでいる。前記投光制御部１０は、同期信号受信回路１１より同期信号ｓを受けたとき、各投光素子３ａ〜３ｄを順々に３回連続して発光させるための投光制御信号ｐ_ｉ１〜ｐ_ｉ３を生成し、これを各投光素子３ａ〜３ｄへ与える。前記同期信号受信回路１１は、受光器２の同期信号生成回路２１より同期信号ｓを受信し、これを投光制御部１０へ与える。
【００２３】
前記受光器２は、受光制御部２０、同期信号生成回路２１、増幅部２２、判定部２３、および出力部２４を含んでいる。前記受光制御部２０は、同期信号生成回路２１より同期信号ｓを受け、各受光素子４ａ〜４ｄより受光信号を取り出すための各アナログスイッチ５ａ〜５ｄのゲート信号Ｇ１〜Ｇ４を生成し、これを各アナログスイッチ５ａ〜５ｄのゲートへ与える。
【００２４】
各受光素子４ａ〜４ｄで受光された検出光や外乱光は光電変換され、その電気信号（受光信号）はアナログスイッチ５ａ〜５ｄを通して取り出された後、増幅部２２で増幅されて判定部２３に入力される。判定部２３は、各受光素子４ａ〜４ｄの受光信号の信号レベルを物体検知のための所定のしきい値（以下「物体検知用のしきい値」という。）ＴＨ１と比較して物体検知を行う物体判定部と、各受光素子４ａ〜４ｄの受光信号の信号レベルを外乱光検知のための所定のしきい値（以下「外乱光検知用のしきい値」という。）ＴＨ２と比較して外乱光検知を行う外乱光判定部とを有する。物体検知用のしきい値ＴＨ１は、多光軸光電センサの製造時に判定部２３の物体判定部に、外乱光検知用のしきい値ＴＨ２は判定部２３の外乱光判定部に、それぞれ個別に設定しておく。
【００２５】
各投光素子３ａ〜３ｄが連続した３回の発光をそれぞれ行うとき、判定部２３の物体判定部では、連続した３回の発光に対する各受光素子４ａ〜４ｄによる検出光Ｌ_ｉ１〜Ｌ_ｉ３の受光信号を取り込み、物体検知用のしきい値ＴＨ１とそれぞれ比較する。その結果、いずれかの受光信号の信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１以下であれば、判定部２３は遮光があったことを示す遮光フラグｆ３を１にセットし、２個以上の受光信号の信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１以下であれば、判定部２３は物体検知信号をオンして出力部２４より外部（例えばプレス機械の制御装置など）へ出力する。
【００２６】
図３は、判定部２３の構成例を示す。なお、図３には外乱光検知に関わる構成のみが示してあり、物体検知に関わる構成は省略している。
図示例の判定部２３は、外乱光判定部２５、記憶回路２６，および加算器２７を含んでいる。前記外乱光判定部２５は、各投光素子３ａ〜３ｄが連続発光を行う直前および直後において、各投光素子３ａ〜３ｄと対をなす受光素子４ａ〜４ｄによる外乱光の受光信号を取り込み、外乱光検知用のしきい値ＴＨ２と比較する。その結果、連続発光の直前における受光信号の信号レベルが外乱光検知用のしきい値ＴＨ２以上であれば、外乱光判定部２５は第１の外乱光検知フラグｆ１を、また、連続発光の直後における受光信号の信号レベルが外乱光検知用のしきい値ＴＨ２以上であれば、外乱光判定部２５は第２の外乱光検知フラグｆ２を、それぞれ「１」にセットする。すなわち、第１の外乱光検知フラグｆ１は、投光素子３ａ〜３ｄの連続発光の直前での外乱光の受光に対してセットされ、また、第２の外乱光検知フラグｆ２は、投光素子３ａ〜３ｄの連続発光の直後での外乱光の受光に対してセットされるものである。
【００２７】
また、各投光素子３ａ〜３ｄの発光が一巡する走査期間（以下「順次発光走査期間」という。）において、第１、第２の外乱光検知フラグｆ１，ｆ２のいずれかがセットされたとき、外乱光判定部２５は外乱光受光信号として「１」のデータを前記記憶回路２６へ出力する。一方、第１、第２の外乱光検知フラグｆ１，ｆ２のいずれもがセットされなかったときは、外乱光受光信号として「０」のデータを記憶回路２６へ出力する。
【００２８】
記憶回路２６は、１０個の最新の外乱光受光信号のデータ内容を保持するための１０個のフリップフロップ２８を含んでおり、この１０個の外乱光受光信号のうち、「１」のデータの個数を加算器２７で計数し、その計数値を出力部２４へ出力する。出力部２４は、図４に示すように、加算器２７の計数値が所定値（図示例では「３」）に達したとき、外乱光検知信号をオンにする。
【００２９】
上記した構成の判定部２３において、外乱光判定部２５に設定される外乱光検知用のしきい値ＴＨ２は、物体検知用のしきい値ＴＨ１より小さな値に設定するのが望ましい。
いま、ある光軸が物体により遮光され、その結果、その光軸の受光素子での受光信号の信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１よりわずかに小さい場合であっても、判定部２３では遮光判定を行う。その光軸の受光素子に少量の外乱光が投光素子の発光タイミングで入射した場合、受光信号の信号レベルが外乱光のために物体検知用のしきい値ＴＨ１を上回る結果、遮光判定が行われないことになる。この場合に、外乱光検知用のしきい値ＴＨ２を物体検知用のしきい値ＴＨ１より小さな値に設定しておくと、たとえ少量であっても外乱光を検出でき、誤判定を避けることができる。
【００３０】
つぎに、上記した多光軸光電センサにおける投光器１の動作の流れを説明する。なお、以下の説明において、「ＳＴ」は「ＳＴＥＰ」（手順）の略である。
まずＳＴ１において、投光器１の投光制御部１０は、同期信号受信回路１１より同期信号ｓを受信すると、１番目の光軸を指定し（ＳＴ２）、投光素子３ａの連続発光の直前における外乱光の受光に要する所定の時間が経過するのを待って（ＳＴ３）、投光制御信号ｐ_１１〜ｐ_１３により１番目の光軸の投光素子３ａを３回連続して発光動作させ、３連続の検出光Ｌ_１１〜Ｌ_１３を出力させる（ＳＴ４〜６）。
【００３１】
つぎに投光制御部１０は、投光素子３ａの連続発光の直後における外乱光の受光に要する所定の時間が経過するのを待ち（ＳＴ７）、２番目の光軸を指定する（ＳＴ８）。上記のＳＴ３からＳＴ８までの期間が１つの光軸が指定されている指定期間である。その後、ＳＴ３へ戻り、以下、４番目の光軸についての処理が完了するまで、同様の手順（ＳＴ３〜８）が繰り返し実行されることになる。
【００３２】
図５および図６は、多光軸光電センサにおける受光器２の動作の流れをＳＴ１〜ＳＴ２７で示している。
同図のＳＴ１において、受光制御部２０は第１、第２の各外乱光検知フラグｆ１，ｆ２と遮光フラグｆ３とをクリアし、つぎのＳＴ２で、同期信号生成回路２１は受光制御部２０および投光器１の同期信号受信回路１１へ同期信号ｓを送信する。受光制御部２０は同期信号ｓを受けて１番目の光軸を指定し、アナログスイッチ５ａをゲート信号Ｇ１により開動作させて、受光素子４ａの出力信号を外乱光、検出光、外乱光の順で取り込み可能な状態に設定する（ＳＴ３）。
【００３３】
投光素子３ａの連続発光の直前に受光素子４ａにより外乱光が受光されると、ＳＴ４の判定が「ＹＥＳ」となり、判定部２３は第１の外乱光検知フラグｆ１を「１」にセットする（ＳＴ５）。外乱光が受光されなければ、ＳＴ４の判定は「ＮＯ」であり、ＳＴ５はスキップされる。
【００３４】
つぎに、判定部２３は、投光素子３ａによる３回の連続した発光に対する受光素子４ａによる検出光Ｌ_１１〜Ｌ_１３の受光信号を次々に取り込む（ＳＴ６〜８）。
【００３５】
投光素子３ａの連続発光の直後に受光素子４ａにより外乱光が受光されると、つぎのＳＴ９の判定が「ＹＥＳ」となり、判定部２３は第２の外乱光検知フラグｆ２を「１」にセットする（ＳＴ１０）。外乱光が受光されなければ、ＳＴ９の判定は「ＮＯ」であり、ＳＴ１０はスキップされる。
【００３６】
３回の連続した発光に対する受光素子４ａによる検出光Ｌ_１１〜Ｌ_１３の受光信号はそれぞれの信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１と比較される。その結果、検出光Ｌ_１１〜Ｌ_１３の受光信号のうち、全ての受光信号の信号レベルが前記しきい値ＴＨ１より大きければ、遮光がなかったものと判定され、ＳＴ１１の判定が「ＹＥＳ」となる。一方、いずれかの受光信号の信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１以下のときは、遮光があったものと判定し、ＳＴ１１の判定が「ＮＯ」となり、遮光フラグｆ３が「１」にセットされる（ＳＴ１２）。
【００３７】
そして、受光信号の信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１以下であった回数が３回のうち２回以上のとき、すなわち、２回以上の遮光判定が行われたときは、ＳＴ１３の判定は「ＹＥＳ」となり、物体検知信号をオンにして出力する（ＳＴ１４）。一方、遮光判定が０回または１回のときは、ＳＴ１３の判定は「ＮＯ」であり、ＳＴ１４はスキップされる。
【００３８】
次に、受光制御部２０は２番目の光軸を指定し、アナログスイッチ５ｂをゲート信号Ｇ２により開動作させ、受光素子４ｂの検出光Ｌ_２１〜Ｌ_２３および外乱光についての出力信号を取り込み可能な状態に設定した後（ＳＴ１５）、ＳＴ１６からＳＴ４へ戻り、以下、４番目の光軸についての処理が完了するまで、同様の手順（ＳＴ４〜ＳＴ１５）が繰り返し実行される。
【００３９】
４番目の光軸についての処理が完了すると、ＳＴ１６からＳＴ１７へ進み、遮光フラグｆ３が「１」にセットされているかどうかが判定される。もし、遮光フラグｆ３が「１」にセットされていれば、ＳＴ１７からＳＴ２１へ進み、カウンタの計数値ｎがゼロにクリアされる。このカウンタは、遮光判定が行われなかった期間を計測するためのもので、前記ＳＴ１７の判定において、遮光フラグｆ３が「１」にセットされていないと判定されると、ＳＴ１８へ進み、カウンタの計数値ｎがインクリメントされる。
【００４０】
つぎのＳＴ１９では、カウンタの計数値ｎが「３」になったかどうか、すなわち、３回の順次発光周期にわたって遮光判定がなされなかったかどうかを判定しており、その判定が「ＹＥＳ」であれば、物体検知信号をオフにする（ＳＴ２０）。もし、ＳＴ１９の判定が「ＮＯ」であれば、ＳＴ２０はスキップされる。
【００４１】
つぎのＳＴ２２では、第１、第２の外乱光検知フラグｆ１，ｆ２のいずれかが「１」にセットされているかどうかを判定している。その判定が「ＹＥＳ」であれば、外乱光受光信号として「１」のデータが図３に示した判定部２３の記憶回路２６へ出力される（ＳＴ２３）。一方、第１、第２の外乱光検知フラグｆ１，ｆ２のいずれもが「１」にセットされていなければ、ＳＴ２２の判定が「ＮＯ」であり、外乱光受光信号として「０」のデータが前記記憶回路２６へ出力される（ＳＴ２４）。
【００４２】
つぎのＳＴ２５では、判定部２３の加算器２７の計数値が「３」以上であるかどうかを判定している。その判定が「ＹＥＳ」であれば、外乱光検知信号をオンにし、危険回避のための緊急処理が実行される（ＳＴ２６）。ＳＴ２５の判定が「ＮＯ」であれば、ＳＴ２７へ進み、現在の順次発光走査期間が経過するのを待ってＳＴ１へ戻り、次の順次発光走査における処理へ移行する。
【００４３】
この実施例では、１つの順次発光走査期間が終了すると、次の順次発光走査期間を開始させることにより周期的な順次発光動作を行わせたが、複数の多光軸光電センサを連携させて１つの多光軸光電センサの順次発光動作が終了すると、次の多光軸光電センサの順次発光動作を開始させ、全ての多光軸光電センサの順次発光動作が終了すると、最初の多光軸光電センサの順次発光動作の開始に戻るように構成してもよい。
【００４４】
上記した実施例では、各投光素子３ａ〜３ｄによる３回の連続発光に対して、対応する受光素子４ａ〜４ｄでの３個の受光信号のうち、２個以上の受光信号の信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１以下であるとき、物体検知信号がオンになる。例えば、図７に示す具体例では、投光素子３ｂの１発目の発光に対する受光信号と３発目の発光に対する受光信号の信号レベルが物体検知用のしきい値ＴＨ１以下となって、遮光判定が行われた場合には、３発目の発光に対する遮光判定があった時点で物体検知信号がオンになる。従って、応答時間は１発目の発光と３発目の発光との間の短い時間である。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、１光軸についての指定期間内で複数回の発光を行い、それに対する受光状態に基づいて物体検知を行うので、従来の複数周期連続して遮光したかどうかの判定に基づく物体検知に比較して、応答時間が大幅に短縮される。また、順次走査が一定周期で繰り返される場合、光軸が侵入物体によって遮られているとき、順次発光周期と同じ周期のパルス状の外乱光が存在しても、「非遮光状態」であると誤判定しない。
【００４６】
また、外乱光判定手段を有する場合のこの発明によれば、発光タイミングと外乱光の検出タイミングとが近いので、誤動作の原因となる外乱光だけを検出できる。また、順次発光走査が一定周期で繰り返される場合、光軸が侵入物体によって遮られているとき、順次発光周期と同じ周期の蛍光灯のような非パルス性の外乱光が存在して、これにより１光軸について指定期間内での複数回の発光に対する遮光判定が全て受光となっても、外乱光判定手段によって外乱光を検出できるため、誤判定しない。
さらに、１光軸が選択されている指定期間中に連続発光と外乱光検出の両方を行うため、外乱光の検出のために光軸の切り換えを必要とした従来例に比較して、光軸の切り換えを頻繁に行う必要がなく、しかも、光軸の切り換えに伴う時間の損失が少ないため、応答速度を速めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である多光軸光電センサの構成を示すブロック図である。
【図２】投光素子の発光動作タイミングと受光素子の受光動作タイミングとを示すタイムチャートである。
【図３】判定部の構成を示すブロック図である。
【図４】判定部による外乱光の検知方法を示す説明図である。
【図５】受光器の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図７】物体検知動作の具体例を示すタイムチャートである。
【図８】多光軸光電センサの外観を示す斜視図である。
【図９】従来の多光軸光電センサの原理を示すタイムチャートである。

Claims

複数個の投光素子が整列して配置された投光器と、各投光素子と対をなす受光素子が整列して配置された受光器とが、対をなす投光素子と受光素子とが一対一に向き合うように設置される多光軸光電センサにおいて、
各投光素子に指定期間を順次割り当て、各指定期間内においてその指定期間が割り当てられた投光素子をそれぞれ複数回連続して発光させる投光制御を、各投光素子に指定期間が割り当てられる度に実行する投光制御手段と、各投光素子の指定期間内であって連続発光を含む期間について当該投光素子と対をなす受光素子を有効化する受光制御手段と、連続発光に対する受光素子の受光信号について所定の回数以上の遮光判定を行ったときに物体を検知したことを示す信号を出力する遮光判定手段とを備えて成る多光軸光電センサ。
前記受光制御手段は、各投光素子の連続発光の直前、連続発光の直後、連続発光の直前と直後との双方、または連続発光における発光と発光との間の外乱光検出タイミングを含む期間について当該投光素子と対をなす受光素子を有効化するものであり、前記外乱光検出タイミングにおける各受光素子の受光信号により外乱光の有無を判定する外乱光判定手段をさらに備えて成る請求項１に記載された多光軸光電センサ。
前記遮光判定手段は、受光信号と比較して遮光判定を行うためのしきい値を有し、前記外乱光判定手段は、受光信号と比較して外乱光判定を行うためのしきい値を有している請求項２に記載された多光軸光電センサ。