JP3857607B2

JP3857607B2 - Multi-axis photoelectric sensor

Info

Publication number: JP3857607B2
Application number: JP2002091398A
Authority: JP
Inventors: 代祐早川
Original assignee: サンクス株式会社
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003289244A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の投光素子からの投光を当該投光素子に対応する複数の受光素子で受光することにより検出エリアに位置する物体を検出する多光軸光電センサに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種の光電センサでは、より広い領域への物体の進入を検出すべく、複数の多光軸光電センサを並設することが行われている。
このように複数の多光軸光電センサを並設した場合は、多光軸光電センサのスキャン周期が一致しているという事情から、投光タイミングと受光タイミングとの同期を図るにしても、他の多光軸光電センサの投光タイミングと一致してしまう相互干渉を生じることがあり、誤検出を引き起こすという問題を生じる。
【０００３】
このような相互干渉を防止する方法として、自器の投光タイミングの直前に受光素子の受光状態を検出し、受光している場合は、自器以外からの光を受光している、即ち干渉しているとして、自器の投光タイミングをずらすことで、干渉を防止する方法が用いられてきた。
【０００４】
しかしながら、例えば、電源投入直後などで、自器の投光タイミングと干渉光のタイミングとが完全に一致した場合、自器の非投光タイミングの受光状態を検出しても干渉光は検出されないことから、本当は干渉光の影響を受けているにもかかわらず干渉光が検出されず、干渉しているとは判断されなくなってしまう。このため、自器が遮光状態になっても干渉光が入光することで、入光状態と誤って判断してしまうことになる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、他器から干渉光を受ける環境であっても、干渉光の影響を確実に回避することができる多光軸光電センサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検出エリアに向けて光を照射すべく一列状に配置された複数の投光素子と、これらの投光素子と対応して設けられ、前記検出エリアからの光を受光する複数の受光素子と、前記投光素子を所定の投光タイミングで順次走査するように投光させる投光期間と何れの前記投光素子も投光させない非投光期間からなるスキャン動作を繰返す投光駆動手段と、前記投光期間においては前記受光素子からの受光信号を対応する前記投光素子のタイミングに同期させて有効化し、前記受光素子からの受光信号に基づいて前記検出エリアにおける遮光状態を判断する判断手段と、前記非投光期間においては前記受光素子からの受光信号に基づいて干渉光の検出を行う干渉光検出手段と、この干渉光検出手段が干渉光を検出した場合、前記投光タイミングが干渉光と重ならないように前記投光駆動手段のスキャン周期を可変するスキャン周期可変手段とを備えた多光軸光電センサにおいて、乱数発生手段を備え、前記スキャン周期可変手段は、前記干渉光検出手段が干渉光を検出しないスキャン動作が所定回数連続したときは、前記投光駆動手段のスキャン周期を前記乱数発生手段に応じて決められる数値でランダムに可変するものである（請求項１）。
このような構成によれば、非投光期間において干渉光を検出したときは、スキャン周期可変手段は、投光タイミングが干渉光と重ならないように投光駆動手段のスキャン周期を可変するので、干渉光の影響を防止できる。
【０００７】
ところで、投光タイミングと干渉光とが完全に重なっている場合は、上述したような干渉光の検出を行うことができないことから、検出エリアに物体が存在するにしても、干渉光が入光して物体を検出できなくなる虞がある。ここで、スキャン周期可変手段は、干渉光検出手段が干渉光を検出しないスキャン動作が所定回数連続したときは、投光駆動手段のスキャン周期を乱数発生手段に応じて決められる数値でランダムに可変するから、投光タイミングと干渉光とが完全に重なっているにしても、干渉光の存在を検出して、以後においては、干渉光が投光タイミングに重ならないように投光駆動手段のスキャン周期を可変することにより干渉光の影響を未然に防止することができる。この場合、干渉光が他の多光軸光電センサからのものであっても、乱数発生手段を採用した結果、他の多光軸光電センサと同一の干渉光回避動作を実行してしまうことを極力防止することができる。
【０００８】
また、本発明は、検出エリアに向けて光を照射すべく一列状に配置された複数の投光素子と、これらの投光素子と対応して設けられ、前記検出エリアからの光を受光する複数の受光素子と、前記投光素子を所定の投光タイミングで順次走査するように投光させる投光期間と何れの前記投光素子も投光させない非投光期間からなるスキャン動作を繰返す投光駆動手段と、前記投光期間においては前記受光素子からの受光信号を対応する前記投光素子のタイミングに同期させて有効化し、前記受光素子からの受光信号に基づいて前記検出エリアにおける遮光状態を判断する判断手段と、前記非投光期間においては前記受光素子からの受光信号に基づいて干渉光の検出を行う干渉光検出手段と、この干渉光検出手段が干渉光を検出した場合、前記投光タイミングが干渉光と重ならないように前記投光駆動手段のスキャン周期を可変するスキャン周期可変手段とを備えた多光軸光電センサにおいて、乱数発生手段を備え、前記スキャン周期可変手段は、前記干渉光検出手段が干渉光を検出しないスキャン動作が前記乱数発生手段に応じて決められるランダムな回数連続したときは、前記投光駆動手段におけるスキャン周期を可変するものである（請求項２）。
【０００９】
このような構成によれば、スキャン周期可変手段は、干渉光検出手段が干渉光を検出しないスキャン動作が乱数発生手段に応じて決められるランダムな回数連続したときは、投光駆動手段のスキャン周期を可変するから、投光タイミングと干渉光とが完全に重なっているにしても、干渉光の存在を検出して、以後においては、干渉光が投光タイミングに重ならないように投光駆動手段のスキャン周期を可変するようになり、干渉光の影響を未然に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を４光軸の多光軸光電センサに適用した第１の実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。
図１は、多光軸光電センサの電気的構成を概略的に示している。この図１において、多光軸光電センサ１は、検出エリアを挟んで設置された投光器２及び受光器３から構成されている。
【００１１】
投光器２は、全体の制御を行う投光側ＣＰＵ４を主体として構成されており、この投光側ＣＰＵ４に接続される選択回路５と、この選択回路５に接続される複数の駆動回路６と、この駆動回路６のそれぞれに接続される複数の投光素子７とを含んで構成されている。
【００１２】
投光側ＣＰＵ４は、後述するように受光器３から同期信号を入力するように接続されており、この同期信号に基づいて選択回路５に対して駆動回路６を順次選択するための選択信号を出力するようになっている。
選択回路５は、投光側ＣＰＵ４から与えられた選択信号に基づいて駆動回路６を通じて投光素子７を順次選択して駆動させる。
【００１３】
投光素子７は、駆動回路６から駆動されたときは投光信号を検出エリアに向けて照射するもので、投光器２全体としては、投光素子７から所定の投光タイミングでｃｈ１〜ｃｈ４のパルス光が検出エリアに向けて順次照射するようになっている。
【００１４】
受光器３は、全体の制御を行う受光側ＣＰＵ８を主体として構成されており、投光器２から検出エリアに向けて照射された光を受光すると受光信号を出力する複数の受光素子９と、これらの受光素子９にそれぞれ接続される複数の受光アンプ１０と、これらの受光アンプ１０のそれぞれの出力端子に接続される複数の受光用コンパレータ１１と、これらの受光用コンパレータ１１のそれぞれの出力端子に入力端子が接続されるアナログスイッチ１２と、これらのアナログスイッチ１２を受光側ＣＰＵ８からの選択信号にしたがってオンオフ制御する選択回路１３と、受光アンプ１０のそれぞれの出力端子に接続される複数の干渉検出用コンパレータ１４と、これらの干渉検出用コンパレータ１４のそれぞれの出力の論理和をとり受光側ＣＰＵ８に出力する論理和回路(以降，ＯＲ回路と称する)１５とを含んで構成されている。
【００１５】
受光アンプ１０は、受光素子９において検出エリアからの光を受光して出力された受光信号を増幅し、受光用コンパレータ１１及び干渉検出用コンパレータ１４にそれぞれ出力するようになっている。
受光用コンパレータ１１は、あらかじめ設定された第１のしきい値（それぞれ略同一な値に設定されている）をそれぞれ有しており、受光アンプ１０において増幅された受光信号がこの第１のしきい値以上となるときには電源電圧Ｖｃｃ程度のハイレベルの信号(以降、「Ｈ」信号と称する)を出力し、第１しきい値以上とならないときには略ＧＮＤレベルに一致するロウレベルの信号(以降、「Ｌ」信号と称する)を出力するように構成されている。
【００１６】
アナログスイッチ１２は、選択回路１３によりオンオフ制御されて、オン状態となるとそれぞれ受光用コンパレータ１１の出力を通過させることにより受光側ＣＰＵ８に入力させるようになっている。
尚、アナログスイッチ１２がオフ状態のときには受光用コンパレータ１１の出力は受光側ＣＰＵ８に入力されることはなく、受光側ＣＰＵ８への入力電圧は例えば「Ｌ」レベルが維持されるようになっている。
【００１７】
選択回路１３は、受光側ＣＰＵ８からの選択信号を入力し、選択されたアナログスイッチ１２を順次オンオフ制御するようになっている。
受光側ＣＰＵ８は、前述したように投光側ＣＰＵ４にあらかじめ設定された受光信号を有効化する期間(同期タイミング)に応じて同期信号を出力すると共に、選択回路１３に対してアナログスイッチ１２の選択信号を出力するようになっており、有効となったアナログスイッチ１２からの各出力を同期タイミングに入力することにより検出エリアにおける物体の存在を判断するようになっている。
以上のように多光軸光電センサ１は検出エリアに位置する物体を検出するという基本機能に加えて干渉光の影響を回避する干渉回避機能を有しており、以下、干渉回避機能を実現するための構成について簡単に説明する。
【００１８】
干渉検出用コンパレータ１４は、あらかじめ設定された第２のしきい値（それぞれ略同一な値に設定されている）をそれぞれ有しており、受光アンプ１０において増幅された受光信号がこの第２のしきい値以上となるときには「Ｈ」信号を出力し、第２しきい値以上とならないときには「Ｌ」信号をＯＲ回路１５に出力するように構成されている。
【００１９】
尚、受光用コンパレータ１１に設定された第１しきい値と干渉検出用コンパレータ１４に設定された第２しきい値とは異なる値に設定されており、第１しきい値に対して第２しきい値が小さく設定されている。これは、受光信号に対して干渉光の信号レベルが小さいのが通常であることから、干渉光を確実に検出するためである。
【００２０】
ＯＲ回路１５は、例えばワイヤードＯＲ回路から構成されており、負論理のＯＲ回路として機能するようになっている。
受光側ＣＰＵ８は、ＯＲ回路１５において取得された論理和の信号をあらかじめ設定された有効化期間(非投光期間)に検出するようになっている。
【００２１】
尚、本発明における投光駆動手段は、投光側ＣＰＵ４及び選択回路から構成され、判断手段は、受光側ＣＰＵ８及び受光用コンパレータ１１とから構成され、干渉光判定手段は、受光側ＣＰＵ８、干渉検出用コンパレータ１４及びＯＲ回路１５から構成され、スキャン周期可変手段及び乱数発生手段は、受光側ＣＰＵ８から構成されている。
【００２２】
次に上記構成の作用について説明する。
［遮光検出（投光期間）］
受光側ＣＰＵ８は、投光側ＣＰＵ４と同期するための同期信号を、内部クロックを基準にして生成して投光側ＣＰＵ４に出力する。投光側ＣＰＵ４は、この同期信号に基づいて選択回路５に対して選択信号を出力する。このとき、選択回路５は、選択信号により駆動回路６を選択するので、投光側ＣＰＵ４は、駆動回路６に対して投光指令Ｐ１〜Ｐ４を与え、これにより、投光素子７からは、所定の投光タイミングでｃｈ１〜ｃｈ４のパルス光が順次投光される。
【００２３】
一方、受光側ＣＰＵ８は、投光側ＣＰＵ４に同期信号を出力すると、選択回路１３に選択信号を出力する。このとき、選択回路１３は、選択信号によりｃｈ１のアナログスイッチ１２をオン状態とするように制御し、ｃｈ１となる受光素子９からの受光信号をあらかじめ定められた投光タイミングを含む所定期間だけ有効化する。
【００２４】
さて、受光素子９が受光した受光信号は、受光アンプ１０で増幅されてから、受光用コンパレータ１１において第１しきい値と比較される。このとき、検出エリアにおいて投光素子７からのパルス光が遮光されていなければ、受光用コンパレータ１１からは、受光アンプ１０で増幅された受光信号と第１しきい値との比較出力から受光側ＣＰＵ８には「Ｈ」信号が入力され、遮光されていれば「Ｌ」信号が入力される。
【００２５】
受光側ＣＰＵ８は、投光側ＣＰＵ４に出力した同期信号に基づいて、所定タイミングで入力される信号が「Ｈ」信号であるか否かを判定し、この結果から、検出エリアにおいて遮光されているか否かを判断する。
その後、投光側ＣＰＵ４は、選択回路５に対して選択信号を出力し、ｃｈ２の駆動回路６を選択するので、ｃｈ２の投光素子７から所定の投光タイミングでパルス光が投光される。
【００２６】
一方、受光側ＣＰＵ８は、ｃｈ１において有効化された所定期間だけ経過すると、選択回路１３に選択信号を出力し、選択回路１３はこの選択信号に基づいてｃｈ１のアナログスイッチ１２をオフ状態とし、ｃｈ２のアナログスイッチ１２をオン状態として所定期間だけ同様に有効化することで、この有効化された期間に投光信号を受光し、増幅された受光信号の第１しきい値と比較した結果を受光側ＣＰＵ８に入力することになる。
【００２７】
以上のような動作により、投光器２の投光素子７からは、検出エリアに向けてパルス光がｃｈ１からｃｈ４の順に繰返して投光されると共に、投光器２に対向する受光器３の受光素子９は、これらのパルス光を投光タイミングの期間を含んだ有効期間に受光し、この有効化された期間内に増幅された受光信号と第１しきい値とを比較した結果が受光側ＣＰＵ８に間欠的に入力されることになり（図２参照）、その結果に基づいて検出エリアに物体が位置しているか否かを判断することができる。
【００２８】
［干渉光検出(非投光期間)］
投光側ＣＰＵ４は、図２に示すように所定期間（干渉光の状態によって変化する）投光を停止し、この非投光期間において受光側ＣＰＵ８は干渉光の検出を開始する。
【００２９】
ここで、受光側ＣＰＵ８は、非投光期間においてはＯＲ回路１５からの入力電圧の検出を開始する（干渉光判定期間の開始）。
干渉検出用コンパレータ１４は、受光アンプ１０により増幅された受光信号を第２しきい値と比較する。この場合、干渉検出用コンパレータ１４は、受光信号が第２しきい値以上となるときは、「Ｈ」信号を出力し、受光側ＣＰＵ８には「Ｈ」信号が入力される。また、受光信号が第２しきい値以上とならないときには、「Ｌ」信号を出力し、受光側ＣＰＵ８には「Ｌ」信号が入力される。
【００３０】
さて、受光器３の受光素子９に干渉光が入光すると、受光素子９はこの干渉光を受光信号として検出し、受光アンプ１０はこの受光信号を増幅する。これにより、非投光期間においてＯＲ回路１５から「Ｈ」信号が入力されるので、受光側ＣＰＵ８は、干渉光が入光したと判断することができ、投光タイミングが干渉光と重ならないようにずらす周知の干渉回避動作を実行する。
以上のようにして、投光素子７を所定の投光タイミングで順次走査するように投光させる投光期間と何れの投光素子７も投光させない非投光期間からなるスキャン動作が繰返して行われる。
【００３１】
[干渉回避動作]
図３は、本発明に係る受光側ＣＰＵ８の干渉回避動作を示している。この図３において、干渉光が検出されない状態がはじめての場合(Ｓ＝０)は（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、乱数を発生し（Ｓ１０２）、これに基づいて監視スキャン数Ｘを設定する（Ｓ１０３）。例えば乱数が「３」とすると、監視スキャン数Ｘは３スキャンに設定される（Ｘ＝３）。
【００３２】
次に、干渉光が検出されない状態のスキャン数Ｓと監視スキャン数Ｘとを比較する（Ｓ１０４）。この場合、監視スキャン数が３スキャンなので、干渉光が検出されないスキャン動作が３回連続するまでは、通常周期が保たれる（Ｓ１０５）。これにより、上述した通常のスキャン周期による検出動作が行われ、検出動作が終了したところでスキャン数Ｓがインクリメントされる（Ｓ１０６）。
【００３３】
さて、干渉光が検出されないスキャン動作が３回（Ｓ＝３）連続した場合は（Ｓ１０４：ＮＯ）、スキャン周期を可変する（Ｓ１０７）。このスキャン周期を可変する仕方としては様々な方法があるが、本実施の形態ではスキャン周期を所定時間だけ短くするようにした。この結果、図４に示すように他の多光軸光電センサ１からの投光を検出することが可能となり、干渉光の回避動作を確実に実行することができる。
そして、スキャン周期を所定時間短くしたときは、Ｓ＝０とすることにより初期状態に復帰する（Ｓ１０８）。
【００３４】
このような実施の形態によれば、非投光期間において干渉光を検出できないスキャン動作が乱数で決定した監視スキャン数だけ連続したときは、スキャン周期を変更するようにしたので、他の多光軸光電センサ１からスキャン周期と同一周期の干渉光が入光するにしても、その干渉光を確実に検出して干渉回避動作を確実に実行することができる。
この場合、監視スキャン数を乱数で求めるようにしたので、他の多光軸光電センサ１と同一の干渉回避動作を実行する可能性は極めて低く、干渉光を確実に検出することができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施に形態を図５に基づいて説明する。この第２の実施の形態は、スキャン周期を乱数によりランダムに変更することを特徴とする。
【００３６】
受光側ＣＰＵ８の動作を示す図５において、監視スキャン数は固定（例えばＸ＝３）であり（Ｓ２０１）、干渉光を検出できないスキャン動作が３回連続したときは（Ｓ２０２：ＮＯ）、乱数を発生し（Ｓ２０５）、スキャン周期を乱数分だけ短くする（Ｓ２０６）。
この場合、監視スキャン数は３回と固定しているものの、スキャン周期を可変する手段として、スキャン周期をランダムに変更するようにしたので、他の多光軸光電センサ１からの干渉光を確実に検出することができる。
【００３７】
このような実施の形態によれば、干渉光を検出できないスキャン動作が監視スキャン数連続したときは、スキャン周期をランダムに可変するようにしたので、第１の実施の形態と同様に、他の多光軸光電センサ１からの干渉光を確実に検出して干渉回避動作を実行することができる。
【００３８】
本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、監視スキャン数及びスキャン周期を同時にランダムに変更するようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の多光軸光電センサによれば、干渉光を検出しないスキャン動作が所定回数連続したときは、スキャン周期をランダムに可変したり、干渉光を検出しないスキャン動作がランダムな回数連続したときは、スキャン周期を可変するようにしたので、他器から干渉光を受ける環境であっても、干渉光の影響を確実に回避する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】本発明の第１の実施の形態における電気的構成を概略的に示すブロック図
【図２】検出動作及び干渉光の検出動作を示すタイミング図
【図３】受光器の受光側ＣＰＵの動作を示すフローチャート
【図４】干渉回避動作を示すタイミング図
【図５】本発明の第２の実施の形態における図３相当図
【符号の説明】
１は多光軸光電センサ、２は投光器、３は受光器、４は投光側ＣＰＵ（投光駆動手段）、５は選択回路（投光駆動手段）、７は投光素子、８は受光側ＣＰＵ（判断手段、干渉光判定手段、スキャン周期可変手段、乱数発生手段）、９は受光素子、１１は受光用コンパレータ（判断手段）、１４は干渉検出用コンパレータ（干渉光判定手段）、１５はＯＲ回路（干渉光判定手段）である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-optical axis photoelectric sensor that detects an object located in a detection area by receiving light from a plurality of light projecting elements with a plurality of light receiving elements corresponding to the light projecting elements.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of photoelectric sensor, a plurality of multi-optical axis photoelectric sensors are arranged in parallel in order to detect the entry of an object into a wider area.
When a plurality of multi-optical axis photoelectric sensors are arranged side by side in this way, the scanning timings of the multi-optical axis photoelectric sensors coincide with each other. This may cause mutual interference that coincides with the light projection timing of the multi-optical axis photoelectric sensor.
[0003]
As a method of preventing such mutual interference, the light receiving state of the light receiving element is detected immediately before the light projecting timing of the own device, and when receiving light, light from other than the own device is received, that is, interference. However, a method of preventing interference by shifting the light projection timing of the own device has been used.
[0004]
However, for example, immediately after the power is turned on, if the light projection timing of the own device and the timing of the interference light completely coincide, no interference light is detected even if the light reception state of the non-light projection timing of the own device is detected. Therefore, the interference light is not detected even though it is actually affected by the interference light, and it is not determined that the interference is occurring. For this reason, even if the own device enters a light-shielding state, interference light enters and it is erroneously determined as a light-entering state.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a multi-optical axis photoelectric sensor capable of reliably avoiding the influence of interference light even in an environment where interference light is received from another device. There is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a plurality of light projecting elements arranged in a row to irradiate light toward the detection area, and a plurality of light projecting elements provided corresponding to the light projecting elements, and receiving a plurality of light from the detection area. Light projecting drive that repeats a scanning operation comprising a light receiving element, a light projecting period during which light projecting is performed so that the light projecting element is sequentially scanned at a predetermined light project timing, and a non-light projecting period during which no light projecting element is projected. And a light receiving signal from the light receiving element in synchronization with the timing of the corresponding light projecting element in the light projecting period, and determining a light shielding state in the detection area based on the light received signal from the light receiving element. Determination means for performing interference light detection means for detecting interference light based on a light reception signal from the light receiving element during the non-light projection period, and when the interference light detection means detects interference light, the light projection Thailand A multi-optical axis photoelectric sensor comprising a scan cycle variable means that varies a scan cycle of the light projection drive means so that the scanning light does not overlap with interference light, the random number generating means, and the scan cycle variable means includes the interference cycle When the scanning operation in which the light detecting means does not detect the interference light continues for a predetermined number of times, the scanning cycle of the light projecting driving means is randomly varied by a numerical value determined according to the random number generating means (claim 1). ).
According to such a configuration, when the interference light is detected in the non-light projection period, the scan cycle variable means varies the scan cycle of the light projection drive means so that the light projection timing does not overlap with the interference light. The influence of interference light can be prevented.
[0007]
By the way, when the light projection timing and the interference light are completely overlapped, the interference light cannot be detected as described above. Therefore, even if an object exists in the detection area, the interference light is incident. As a result, the object may not be detected. Here, when the scanning operation in which the interference light detection unit does not detect the interference light continues for a predetermined number of times, the scan cycle variable unit can randomly vary the scan cycle of the light projecting drive unit with a numerical value determined according to the random number generation unit. Therefore, even if the light projection timing and the interference light completely overlap, the presence of the interference light is detected, and thereafter, the light projection drive means scans so that the interference light does not overlap the light projection timing. By changing the period, the influence of the interference light can be prevented beforehand. In this case, even if the interference light is from another multi-optical axis photoelectric sensor, as a result of adopting the random number generating means, the same interference light avoidance operation as that of the other multi-optical axis photoelectric sensor is executed. It can be prevented as much as possible.
[0008]
Further, the present invention provides a plurality of light projecting elements arranged in a row to irradiate light toward the detection area, and is provided corresponding to these light projecting elements, and receives light from the detection area. Repeating a scanning operation comprising a plurality of light receiving elements, a light projecting period during which light projecting is performed so that the light projecting elements are sequentially scanned at a predetermined light projecting timing, and a non-light projecting period during which no light projecting element is projected. The light driving means and the light receiving signal from the light receiving element are validated in synchronization with the timing of the corresponding light projecting element in the light projecting period, and the light shielding state in the detection area is based on the light received signal from the light receiving element. Determination means for determining, interference light detection means for detecting interference light based on a light reception signal from the light receiving element in the non-light projection period, and when the interference light detection means detects interference light, Throw A multi-optical axis photoelectric sensor including a scan cycle variable unit that varies a scan cycle of the light projecting drive unit so that the timing does not overlap with the interference light, and includes a random number generating unit, and the scan cycle variable unit includes the interference cycle When the scanning operation in which the light detection means does not detect the interference light continues for a random number of times determined according to the random number generation means, the scanning cycle in the light projecting drive means is varied (claim 2).
[0009]
According to such a configuration, the scanning cycle varying means is configured such that when the scanning operation in which the interference light detecting means does not detect the interference light continues for a random number of times determined according to the random number generating means, the scanning cycle of the light projecting driving means. Therefore, even if the light projection timing and the interference light completely overlap, the presence of the interference light is detected, and thereafter, the light projection drive means is used so that the interference light does not overlap the light projection timing. The scanning period can be varied, and the influence of interference light can be prevented in advance.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a multi-optical axis photoelectric sensor having four optical axes will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 schematically shows the electrical configuration of a multi-optical axis photoelectric sensor. In FIG. 1, a multi-optical axis photoelectric sensor 1 is composed of a light projector 2 and a light receiver 3 installed with a detection area interposed therebetween.
[0011]
The projector 2 is mainly configured by a projector-side CPU 4 that performs overall control, a selection circuit 5 connected to the projector-side CPU 4, a plurality of drive circuits 6 connected to the selection circuit 5, and A plurality of light projecting elements 7 connected to each of the drive circuits 6 are included.
[0012]
The light emitting side CPU 4 is connected so as to input a synchronization signal from the light receiver 3 as will be described later, and a selection signal for sequentially selecting the drive circuit 6 to the selection circuit 5 based on this synchronization signal. It is designed to output.
The selection circuit 5 sequentially selects and drives the light projecting elements 7 through the drive circuit 6 based on the selection signal given from the light projecting side CPU 4.
[0013]
The light projecting element 7 emits a light projection signal toward the detection area when driven by the drive circuit 6. As a whole, the light projector 2 has ch1 to ch4 at a predetermined light projecting timing from the light projecting element 7. Pulse light is sequentially emitted toward the detection area.
[0014]
The light receiver 3 is configured mainly by a light receiving side CPU 8 that performs overall control. When receiving light emitted from the light projector 2 toward the detection area, a plurality of light receiving elements 9 that output a light receiving signal and these light receiving elements 9 are provided. A plurality of light receiving amplifiers 10 respectively connected to the light receiving elements 9, a plurality of light receiving comparators 11 connected to respective output terminals of these light receiving amplifiers 10, and inputs to the respective output terminals of these light receiving comparators 11 Analog switches 12 to which terminals are connected, a selection circuit 13 for controlling on / off of these analog switches 12 according to a selection signal from the light receiving side CPU 8, and a plurality of interference detection terminals connected to respective output terminals of the light receiving amplifier 10 The light receiving side CPU calculates the logical sum of the outputs of the comparator 14 and the interference detection comparator 14. OR circuit for outputting a (hereinafter referred to as OR circuit) is configured to include a 15.
[0015]
The light receiving amplifier 10 receives the light from the detection area in the light receiving element 9 and amplifies the received light signal and outputs it to the light receiving comparator 11 and the interference detecting comparator 14, respectively.
Each of the light receiving comparators 11 has a preset first threshold value (set to substantially the same value), and the light receiving signal amplified by the light receiving amplifier 10 is the first threshold value. When the threshold value is exceeded, a high level signal (hereinafter referred to as “H” signal) of about the power supply voltage Vcc is output. When the threshold value is not exceeded, the low level signal (hereinafter referred to as “GND level”). (Referred to as “L” signal).
[0016]
The analog switch 12 is controlled to be turned on and off by the selection circuit 13, and when the analog switch 12 is turned on, the output of the light receiving comparator 11 is allowed to pass through to be inputted to the light receiving side CPU 8.
When the analog switch 12 is in the OFF state, the output of the light receiving comparator 11 is not input to the light receiving side CPU 8, and the input voltage to the light receiving side CPU 8 is maintained at, for example, "L" level. .
[0017]
The selection circuit 13 receives a selection signal from the light receiving side CPU 8 and sequentially controls the selected analog switches 12 on and off.
As described above, the light receiving side CPU 8 outputs a synchronization signal according to a period (synchronization timing) in which the light receiving signal preset in the light emitting side CPU 4 is validated, and selects the analog switch 12 to the selection circuit 13. A signal is output, and the presence of an object in the detection area is determined by inputting each output from the enabled analog switch 12 at the synchronization timing.
As described above, the multi-optical axis photoelectric sensor 1 has an interference avoidance function for avoiding the influence of interference light in addition to the basic function of detecting an object located in the detection area. Hereinafter, the interference avoidance function is realized. The configuration for this will be briefly described.
[0018]
The interference detection comparator 14 has a preset second threshold value (set to substantially the same value), and the light reception signal amplified by the light reception amplifier 10 is the second threshold value. The “H” signal is output to the OR circuit 15 when the threshold value is exceeded, and the “L” signal is output to the OR circuit 15 when the threshold value is not exceeded.
[0019]
Note that the first threshold value set in the light receiving comparator 11 and the second threshold value set in the interference detection comparator 14 are set to different values, and the second threshold value is set to the second threshold value. The threshold is set low. This is because the interference light is surely detected because the signal level of the interference light is usually lower than the received light signal.
[0020]
The OR circuit 15 is composed of a wired OR circuit, for example, and functions as a negative logic OR circuit.
The light receiving side CPU 8 detects the logical sum signal acquired by the OR circuit 15 in a preset valid period (non-light projection period).
[0021]
The light projecting drive means in the present invention is composed of the light projecting side CPU 4 and the selection circuit, the judging means is composed of the light receiving side CPU 8 and the light receiving comparator 11, and the interference light determining means is the light receiving side CPU 8 and the interference. The detection comparator 14 and the OR circuit 15 are configured, and the scan cycle varying means and the random number generating means are configured from the light receiving side CPU 8.
[0022]
Next, the operation of the above configuration will be described.
[Shading detection (light emission period)]
The light receiving side CPU 8 generates a synchronization signal for synchronizing with the light projecting side CPU 4 on the basis of the internal clock and outputs it to the light projecting side CPU 4. The light emitting CPU 4 outputs a selection signal to the selection circuit 5 based on this synchronization signal. At this time, since the selection circuit 5 selects the drive circuit 6 based on the selection signal, the light projection side CPU 4 gives the light projection commands P1 to P4 to the drive circuit 6, whereby the light projection element 7 The ch1 to ch4 pulse lights are sequentially projected at a predetermined projection timing.
[0023]
On the other hand, the light receiving side CPU 8 outputs a selection signal to the selection circuit 13 when outputting a synchronization signal to the light emitting side CPU 4. At this time, the selection circuit 13 controls the analog switch 12 of ch1 to be turned on by the selection signal, and the light reception signal from the light receiving element 9 to be ch1 is valid for a predetermined period including a predetermined light projection timing. Turn into.
[0024]
The light receiving signal received by the light receiving element 9 is amplified by the light receiving amplifier 10 and then compared with the first threshold value in the light receiving comparator 11. At this time, if the pulse light from the light projecting element 7 is not shielded in the detection area, the light receiving comparator 11 receives the light receiving side from the comparison output between the light receiving signal amplified by the light receiving amplifier 10 and the first threshold value. An “H” signal is input to the CPU 8, and an “L” signal is input if it is shielded from light.
[0025]
The light receiving side CPU 8 determines whether or not the signal input at a predetermined timing is the “H” signal based on the synchronization signal output to the light emitting side CPU 4, and from this result, is the light shielded in the detection area? Judge whether or not.
After that, the light emitting side CPU 4 outputs a selection signal to the selection circuit 5 and selects the ch2 drive circuit 6, so that pulse light is projected from the ch2 light projecting element 7 at a predetermined light projection timing. .
[0026]
On the other hand, the light-receiving side CPU 8 outputs a selection signal to the selection circuit 13 after a predetermined period validated in ch1, and the selection circuit 13 turns off the analog switch 12 of ch1 based on this selection signal, and ch2 The analog switch 12 in the ON state is enabled in the same manner only for a predetermined period, so that the light projection signal is received during the enabled period and the result of comparison with the first threshold value of the amplified light reception signal is received. Input to the side CPU 8.
[0027]
Through the above-described operation, the light projecting element 7 of the projector 2 repeatedly projects pulsed light in the order of ch1 to ch4 toward the detection area, and the light receiving element 9 of the light receiver 3 facing the projector 2. Receives these pulse lights in an effective period including the period of light projection timing, and the result obtained by comparing the received light signal amplified in the validated period with the first threshold value is received by the light receiving side CPU 8. It is input intermittently (see FIG. 2), and based on the result, it can be determined whether or not an object is located in the detection area.
[0028]
[Interference light detection (non-projection period)]
As shown in FIG. 2, the light emitting side CPU 4 stops light projection for a predetermined period (which varies depending on the state of interference light), and the light receiving side CPU 8 starts detecting interference light during this non-light projecting period.
[0029]
Here, the light receiving side CPU 8 starts detection of the input voltage from the OR circuit 15 in the non-light projection period (start of the interference light determination period).
The interference detection comparator 14 compares the light reception signal amplified by the light reception amplifier 10 with a second threshold value. In this case, the interference detection comparator 14 outputs an “H” signal when the received light signal is equal to or greater than the second threshold value, and the “H” signal is input to the light receiving side CPU 8. Further, when the light reception signal does not become the second threshold value or more, the “L” signal is output, and the “L” signal is input to the light receiving side CPU 8.
[0030]
When interference light enters the light receiving element 9 of the light receiver 3, the light receiving element 9 detects the interference light as a light reception signal, and the light receiving amplifier 10 amplifies the light reception signal. As a result, since the “H” signal is input from the OR circuit 15 during the non-light projection period, the light receiving side CPU 8 can determine that the interference light has entered, so that the light projection timing does not overlap with the interference light. A known interference avoidance operation is performed.
As described above, the scanning operation including the light projecting period during which the light projecting elements 7 are sequentially scanned at a predetermined light projecting timing and the non-light projecting period during which no light projecting elements 7 are projected is repeated. Done.
[0031]
[Interference avoidance operation]
FIG. 3 shows the interference avoidance operation of the light receiving side CPU 8 according to the present invention. In FIG. 3, when the state where interference light is not detected for the first time (S = 0) (S101: YES), a random number is generated (S102), and the monitoring scan number X is set based on this (S103). For example, if the random number is “3”, the monitoring scan number X is set to 3 scans (X = 3).
[0032]
Next, the number of scans S in a state where no interference light is detected is compared with the number of monitoring scans X (S104). In this case, since the number of monitoring scans is 3, the normal period is maintained until the scanning operation in which no interference light is detected continues 3 times (S105). As a result, the detection operation based on the normal scan cycle described above is performed, and when the detection operation is completed, the scan number S is incremented (S106).
[0033]
If the scanning operation in which no interference light is detected continues three times (S = 3) (S104: NO), the scanning cycle is changed (S107). There are various methods for changing the scan cycle. In this embodiment, the scan cycle is shortened by a predetermined time. As a result, as shown in FIG. 4, it becomes possible to detect the light projection from the other multi-optical axis photoelectric sensor 1, and the interference light avoidance operation can be reliably executed.
When the scan cycle is shortened by a predetermined time, the initial state is restored by setting S = 0 (S108).
[0034]
According to such an embodiment, when the scan operation in which interference light cannot be detected in the non-projection period continues for the number of monitoring scans determined by random numbers, the scan cycle is changed, Even if the interference light having the same period as the scanning period is incident from the axial photoelectric sensor 1, the interference light can be reliably detected and the interference avoiding operation can be reliably performed.
In this case, since the number of monitoring scans is obtained by a random number, the possibility of executing the same interference avoidance operation as that of the other multi-optical axis photoelectric sensors 1 is extremely low, and the interference light can be detected reliably.
[0035]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is characterized in that the scan cycle is randomly changed by a random number.
[0036]
In FIG. 5 showing the operation of the light receiving side CPU 8, the number of monitoring scans is fixed (for example, X = 3) (S201), and when the scanning operation in which interference light cannot be detected continues three times (S202: NO), the random number is calculated. Occurs (S205), and the scan cycle is shortened by a random number (S206).
In this case, although the number of scanning scans is fixed to 3 times, as the means for changing the scanning cycle, the scanning cycle is changed randomly, so that interference light from other multi-optical axis photoelectric sensors 1 can be reliably detected. Can be detected.
[0037]
According to such an embodiment, when the scanning operation in which interference light cannot be detected continues for the number of monitoring scans, the scan cycle is randomly varied. The interference avoidance operation can be executed by reliably detecting the interference light from the multi-optical axis photoelectric sensor 1.
[0038]
The present invention is not limited to the above embodiments, and the number of monitoring scans and the scan cycle may be changed at random simultaneously.
[0039]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the multi-optical axis photoelectric sensor of the present invention, when a scanning operation that does not detect interference light continues for a predetermined number of times, the scan cycle is randomly varied or interference light is not detected. Since the scan cycle is variable when the scan operation is repeated a random number of times, even in an environment where interference light is received from other devices, it is possible to reliably avoid the influence of interference light Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an electrical configuration according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a timing diagram showing detection operation and interference light detection operation. FIG. 4 is a timing chart showing an interference avoiding operation. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the second embodiment of the present invention.
1 is a multi-optical axis photoelectric sensor, 2 is a projector, 3 is a light receiver, 4 is a light emitting side CPU (light projection drive means), 5 is a selection circuit (light projection drive means), 7 is a light projecting element, and 8 is a light receiving element. Side CPU (determination means, interference light determination means, scan cycle variable means, random number generation means), 9 a light receiving element, 11 a light receiving comparator (determination means), 14 an interference detection comparator (interference light determination means), 15 Is an OR circuit (interference light determination means).

Claims

A plurality of light projecting elements arranged in a row to irradiate light toward the detection area;
A plurality of light receiving elements that are provided corresponding to these light projecting elements and receive light from the detection area;
A light projecting drive unit that repeats a scanning operation including a light projecting period during which light projecting is performed so that the light projecting elements are sequentially scanned at a predetermined light projecting timing and a non-light projecting period during which no light projecting element is projected;
In the light projecting period, a light receiving signal from the light receiving element is validated in synchronization with a timing of the corresponding light projecting element, and a determination unit that determines a light shielding state in the detection area based on the light received signal from the light receiving element. When,
Interference light detection means for detecting interference light based on a light reception signal from the light receiving element in the non-light projection period;
In the multi-optical axis photoelectric sensor comprising: a scanning cycle varying unit configured to vary a scanning cycle of the projection driving unit so that the projection timing does not overlap with the interference light when the interference light detecting unit detects the interference light. ,
Equipped with random number generation means,
When the scanning operation in which the interference light detection unit does not detect interference light continues for a predetermined number of times, the scan cycle variable unit randomly sets the scan cycle of the light projecting drive unit to a numerical value determined according to the random number generation unit. A multi-optical axis photoelectric sensor characterized by being variable.

A plurality of light projecting elements arranged in a row to irradiate light toward the detection area;
A plurality of light receiving elements that are provided corresponding to these light projecting elements and receive light from the detection area;
A light projecting drive unit that repeats a scanning operation including a light projecting period during which light projecting is performed so that the light projecting elements are sequentially scanned at a predetermined light projecting timing and a non-light projecting period during which no light projecting element is projected;
In the light projecting period, a light receiving signal from the light receiving element is validated in synchronization with a timing of the corresponding light projecting element, and a determination unit that determines a light shielding state in the detection area based on the light received signal from the light receiving element. When,
Interference light detection means for detecting interference light based on a light reception signal from the light receiving element in the non-light projection period;
In the multi-optical axis photoelectric sensor comprising: a scanning cycle varying unit configured to vary a scanning cycle of the projection driving unit so that the projection timing does not overlap with the interference light when the interference light detecting unit detects the interference light. ,
Equipped with random number generation means,
The scan cycle varying unit varies the scan cycle in the light projecting drive unit when a scanning operation in which the interference light detection unit does not detect interference light continues for a random number of times determined according to the random number generation unit. A multi-optical axis photoelectric sensor.