JPH01132987A - 多光線式面検知スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、複数の投光器と受光器をそれでれ検知エリ
アの両側に対向して配置し、複数本の投光光線によって
検知エリアに物体が存在することを検知できるようにし
た多光線式面検知スイッチに関する。

〈従来の技術〉 従来、上記の多光線式面検知スイッチとしては、例えば
第４図に示すようなもめがあった。これは、検知エリア
ｌの一側に複数の投光器２ａ〜２ｄを列設し、各投光器
２ａ〜２ｄからの投光光線を受光できるように検知エリ
アｌの他側に複数の受光器３８〜３ｄを列設したもので
、これら投光器２ａ〜２ｄは全て投光状態としており、
また、受光器３８〜３ｄも全て受光状態としている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような面検知スイッチでは、複数本の投光光線のう
ち何れかが物体によって遮断されると、物体を検知でき
るが、各投光器２ａ〜２ｄ及び各受光３１３ａ〜３ｄが
全て作動状態であるので、例えば投光器２ｂの投光光線
が物体によって遮断されているにも拘らず、隣接の投光
器２ａからの投光光線が受光器３ｂで受光されるという
ような隣接の投光光線による干渉を防止するため、各投
光器２ａ〜２ｄｌｉＪｉの間隔及び各受光器３８〜３ｄ
間の間隔はある程度あける必要があり、そのため検知エ
リアｌに物体を検知できない不感帯が出来るという問題
点があった。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は、各段・受光器間に生じる不感帯を検知可能
とした多光線式面検知スイッチを提供することを目的と
する。

この目的を達成するための技術的手段は、検知エリアを
挟んで一側に列設された複数の投光器と、他側に列設さ
れた複数の受光器とを備え、上記投光器の投光光線が上
記検知エリアの物体によって遮断されることにより上記
物体の存在を検知する面検知スイッチにおいて、上記１
つの投光器に対し複数の受光器を周期的に切換えて、投
光器の投光光線を順次複数の受光器に投光させ、かっこ
の動作を各投光器について行なうように構成したことを
特徴とするものである。

〈作用〉 この手段によれば、１つの投光器が動作しているとき、
その投光器からの投光光線は各受光器に投光されるが、
各受光器は、周期的に切換えられているので、同時に全
ての受光器か受光可能状態になるのではなく、１個ずつ
順次受光可能状態となる。従って、１つの投光器からの
投光光線は、対向する受光器に対して投光されるだけで
なく、他の受光器に対しても投光されるので、各段・受
光器間に生じる不感帯についても検知することができる
。そして、このような動作は、各投光器について順次行
なわれるので、各段・受光器間の不感帯を他の投光器と
受光器によっても検知することかでき、検知エリア全体
を平面的な検知領域とすることかできる。

〈実施例〉 以下、この発明を第１図〜第３図に示すｌ実施例に基づ
いて詳細に説明する。第１図において、ｌＯは検知エリ
アで、この検知エリアの一例には、所定の間隔を隔てて
投光器Ｐ１〜Ｐ４をそれぞれ配置しており、また、検知
エリア１０の他側には、各投光器Ｐ、〜Ｐ４とそれぞれ
対応するように受光器Ｒ０〜Ｒ４を配置している。

各投光器ｐ、−ｐ、は、投光用発振周波数回路Ｉ２から
投光器切換スイッチ１４を介して供給されるパルス信号
によってパルス変調された投光光線を、各投光器ＰＩＳ
−２４の前方にそれぞれ設けたレンズ１６を介して検知
エリアｌＯに向けて投光し、これら投光光線は第１図に
矢印で示すように検知エリア１０を通り各受光器Ｒ２〜
Ｒ４の前方にそれぞれ設けたレンズ１８を介して各受光
器Ｒ，〜Ｒ４に受光される。

各受光器Ｒ１〜Ｒ４は、投光光線を受けると受光信号を
生成するが、これら受光信号は受光器切換スイッチ２０
を介して受光信号増幅回路２２に供給される。この受光
信号増幅回路２２は、受光信号が消失したとき、タイマ
２４をセットする。このタイマ２４は、セットされたと
きから、予め定めた時限にわたってリレー２６をオンさ
せるもので、たとえ上記の予め定めた時限に達する前に
再びセットされると、その時点から上記の時限にわたっ
てリレー２６をオンさせるものである。なお、リレー２
６は、タイマ２４の作動中、その接点２８を閉成するよ
うに構成されている。

この発明の特徴は、投光器切換スイッチ１４及び受光器
切換スイッチ２０の切換にあり、この切換は、切換信号
発生回路３０の受光器切換信号によって受光器切換スイ
ッチ２０が順次切換られ、この受光器切換信号を投光器
用再分割分周器３１によって分周して得た投光器切換信
号によって投光器切換スイッチ１４が順に切換えられる
ものである。すなわち、投光器切換信号が投光器切換ス
イッチ１４に供給されて、投光器Ｐ、が投光を開始した
とき、同時に受光器切換信号が受光器切換スイッチ２ｏ
に供給され受光器Ｒ，かまず受光可能状態となり、次に
投光器切換信号はそのまま変化せず、受光器切換信号の
みが変化し、受光器Ｒ１が受光可能状態を解除され、受
光器Ｒ２が受光可能状態となる。そして以下、同様に投
光器切換信号はそのまま変化せず、受光器切換信号のみ
が変化し、受光！Ｒ３，Ｒ４が順次受光可能状態となる
０次に１投光器切換性号が変化し、投光器ＰＩが投光を
中止して、投光器Ｐ２が投光を開始すると、受光器切換
信号のみが、上記と同様に順に変化し、各受光器Ｒ１〜
Ｒ１を順次切り換える。以下、同様に投光器Ｐ１、Ｐ４
がそれぞれ投光を開始するごとに、受光器Ｒ８〜Ｒ１を
上記のように切換えこの動作を順次繰返す。

３２は、投光用発振周波数回路１２及び投光器切換スイ
ッチ１４に対する電源、３４は受光器切換スイッチ２０
、切換信号発生回路３０、投光器用再分割分周器３１、
受光信号増幅回路２２及びタイマ２４及びリレー２６に
対する電源である。また、投光用周波数発振回路１２、
投光器切換スイッチ１４．受光器切換スイッチ２０、切
換信号発生回路３０、投光器用再分割分周器３１．受光
信号増幅回路２２等は、ディジタルＩＣによってそれぞ
れ構成されている。

次に、第２図に示す動作フロー及び第３図に示す動作状
態図を参照しながら、この面検知スイッチの動作につい
て説明する。まず、投光器用再分割分周器３１が投光器
切換スイッチ１４に投光器切換信号を供給し、投光用発
振周波数回路１２からパルス信号を投光器Ｐ、に供給し
、投光器Ｐ、から投光光線を検知エリア１０に向って投
光する。即ち、投光器Ｐ１をオンにする（ステップ５２
）０次に、切換信号発生回路３０は受光切換信号を受光
器切換スイッチ２０に供給し、サブルーチン（ステップ
Ｓ４）で示すように各受光器Ｒ１〜Ｒ４を切り換える。

これを詳述すると、まず、受光器Ｒ１を受光可能状態と
する。即ち、受光器Ｒ１をオンとする（ステップＳ６）
、このとき、投光器Ｐ１からの投光光線が物体によって
遮断されていないと、第３図に符号ａで示すように、こ
の投光光線は受光器Ｒ，に到達し、受光器Ｒ８は受光信
号を発生し、この受光信号は受光器切換スイッチ２０を
介して受光信号増幅回路２２に供給される。即ち。

投光光線が遮断されたかの判断がなされるが（ステップ
Ｓ８　）、この判断結果がＮＯであるので。

タイマ２４はオフのままで、リレー２６の接点２８は開
放状態を維持する（ステップＳＩＯの注）。

次に、切換信号発生回路３０が発生する受光器切換信号
が変化し、受光器Ｒ８が受光可能状態でなくなる。即ち
、受光器Ｒ１がオフとなる（ステップ５１２）、これに
続いて受光器Ｒ２がオンとなる（ステップ５１４）、こ
のとき、投光器Ｐ、から受光器Ｒ２への投光光線が物体
で遮断されないと、第３図に符号すで示すように受光器
Ｒ２に到達し、上記と同様にタイマ２４はセットされず
、リレー２５もオンしない（ステップＳ１６、Ｓ１８の
注）。

以下同様に、受光器Ｒ２がオフとなり、受光器Ｒ３がオ
ンとなり（ステップＳ２０．２２）、物体によって投光
器Ｐ、から受光器Ｒ３への投光光線がｉｇ断されていな
いと第３図に符号Ｃで示すように投光器Ｐ１の投光光線
が受光器Ｒ，て受光され、タイマ２４はセットされず、
リレー２６もオンしない（ステップＳ２４、Ｓ２６の注
）。これに続いて、受光器Ｒ３がオフとなり、受光器Ｒ
４がオンとなり（ステップＳ２８．３０）、投光器ＰＩ
から受光器Ｒ４への投光光線が物体に遮断されていない
と、第３図に符号ｄで示すように投光器Ｐ４の投光光線
が受光器Ｒ４て受光される。従って、タイマ２４はセ・
シトされず、リレー２６もオンしない（ステップＳ３２
、Ｓ３４の注）、そして、受光器Ｒ４がオフされる（ス
テップ５３６）。

次に、メインルーチンに示すように投光器Ｐ１をオフと
し、投光器２章をオンとしくステップＳ３８．４０）、
上記のサブルーチンと同様に各受光器Ｒ，−Ｒ４を順に
切り換える（ステップ５４２）。

そして、投光器Ｐ２をオフとし、投光器Ｐ３をオンとし
くステップＳ４４．４６）、上記のサブルーチンと同様
に各受光器Ｒ，−Ｒ４を順に切り換え（ステップ５４８
）、これが終了すると、投光器Ｐ、をオフとし、投光器
Ｐ４をオンとしくステップ５０．５２）、上記のサブル
ーチンと同様に各受光器Ｒ，〜Ｒ４を順に切り換え（ス
テップ５５４）、これに続いて投光器Ｐ４をオフする（
ステップ５５６）、以下、同様にこの動作を順次繰返す
。

例えば、投光器Ｐ、が検知エリアｌｏ内に投光光線を投
光してい局状態において、物体によって投光器Ｐ、から
受光器Ｒ１へ向う投光光線ａのみが遮断されると、受光
器Ｒ１には投光光線が到達せず、受光信号増幅回路２２
には、受光信号は供給されず、受光信号増幅回路２２は
、サブルーチンに示すようにタイマ２４をセットし、タ
イマ２４はリレー２６をオンさせ、その接点２８を閉成
する（ステップ３５８．６０）、このとき、作動してい
る投光器と受光器は、投光器Ｐｌ及び受光器Ｒ１のみで
あるので、誤って他の投光器Ｐ２〜Ｐ４からの投光光線
が受光器Ｒ，で受光されて、誤検知することはない、ま
た、タイマ２４の時限は、各投光器ＰＩ〜Ｐ４がそれぞ
れオンとされてから再びオンとなる迄に要する時間、即
ち、Ａループ１周に要する時間に設定されている。従っ
て、再び投光器Ｐ、及び受光器Ｒ３がオンとなったとき
、物体が投光器Ｐ、の投光光線を遮断していないと、タ
イマ２４はオフとなり、リレー２６もオフとなり、その
接点２８は開放されるが（ステップ５１０）、再び投光
器Ｐ、及び受光器Ｒ８がオンとなったとき、いまだ投光
光線が物体によって遮断されていると、再びタイマ２４
がセットされ、リレー２６もオンを継続し、接点２８も
閉成されたままとなる。

投光器Ｐ、から各受光器Ｒｔ　−Ｒ４への投光光線が単
独で遮断された場合にも上記と同様に動作し、（ステッ
プＳ６２．６４；Ｓ６６．６８．Ｓ７０．７２）、他の
投光器Ｐ２〜Ｐ４から各受光器Ｒ，−Ｒ，への投光光線
が単独で遮断された場合も同様に動作する。

また、同一の投光器からの複数の投光光線か同一の物体
によって遮断された場合、例えば投光器Ｐｌから受光器
Ｒ□、Ｒ２への投光光線が同一の物体で遮断されたよう
な場合、投光器Ｐ、及び受光器Ｒ１が共にオンになった
とき、タイマ２４がセットされ、リレー２６がオンし、
さらに投光器Ｐ１及び受光器Ｒ２がオンになったとき、
再びタイマ２４がセットされる。従って、再び投光器Ｐ
ｌ及び受光器Ｒ，かオンされたとき、既に投光器Ｐ宣か
ら受光器Ｒ１への投光光線が物体によって遮断されてな
くても、タイマ２４はオフにならず、接点２８は閉じた
ままである。そして、投光器ＰＩ及び受光器Ｒ２が共に
オンになったときに、その投光光線が物体によって遮断
されていないとタイマ２４かオフとなり、リレー２６が
オフとなり、その接点２８が開放される。即ち、タイマ
２４は最終的にセットされた時点からＡループ１周分の
時間が経過したときに、再セットされていないとオフと
なり、リレー２６もオフとなり、接点２８が開放される
。また。

複数の投光器からの投光光線が同一の物体によって遮断
された場合、例えば投光器Ｐ、から受光器Ｒ２への投光
光線と、投光器Ｐ２から受光器Ｒ。

への投光光線が同一の物体によって遮断されたような場
合も上記と同様に動作する。

上記の実施例は、ディジタルＩＣを用いて構成したが、
例えばマイクロコンピュータを用い、第２図に示したよ
うな動作フローに従ってマイクロコンピュータを動作さ
せてもよい。

〈効果〉 以上のように、この発明によれば、各投光器を順に切換
え、投光器が切換えられるごとに各受光器を順に切換え
て、１つの投光器の投光光線を１つの受光器のみが受光
するように構成しているので、隣接する投光器からの投
光光線を受光器か受光して誤検知することを防止できる
。しかも、各投光器の投光光線は、対向する受光器のみ
で受光されるのではなく全ての受光器で順に受光される
ように構成されているのて、投・受光器間の不感帯領域
についても検知することができ、検知領域を拡大するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による多光線式面検知スイッチの１実
施例のブロック図、第２図は同実施例の動作フロー、第
３図は同実施例の各投光器と各受光器の動作状態を示す
図、第４図は従来の多光線式面検知スイッチの概略構成
図である。 Ｐｌ〜Ｐ４・・・・投光器、Ｒ８−Ｒ４・・・・受光器
、ＩＯ・・・・検知エリア、１２・・・・投光用発振周
波数回路、１４・・・・投光器切換スイッチ、２０・・
・・受光器切換スイッチ、２２・・・・受光信号増幅回
路、２４・・・・タイマ、２６・・・・リレー、２８・
・・・接点、３０・・・・切換信号発生回路、３１・・
・・投光器用再分割分周器。 特許出願人　日本エヤーブレーキ株式会社代　理　人　
清　水　　哲　　ばか２名％”　’ｊＡ　　　　　　　
ＡＣｌｏｏ　−２００Ｖ　　本ｎ声財力ＡＣＩ■〜２０
０Ｖ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）検知エリアを挟んで一側に列設された複数の投光
   器と、他側に列設された複数の受光器とを備え、上記投
   光器の投光光線が上記検知エリアの物体によって遮断さ
   れることにより上記物体の存在を検知する面検知スイッ
   チにおいて、上記１つの投光器に対し複数の受光器を周
   期的に切換えて、投光器の投光光線を順次複数の受光器
   に投光させ、かつこの動作を各投光器について行なうよ
   うに構成したことを特徴とする多光線式面検知スイッチ
   。