JP2002323574A

JP2002323574A - 多光軸光電センサ

Info

Publication number: JP2002323574A
Application number: JP2002004664A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Higuchi; 敏之樋口; Hisashi Takeuchi; 寿竹内
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2002-11-08
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP3548754B2

Abstract

(57)【要約】【課題】応答時間が速く、外乱光に起因する誤判定を
防止する。【解決手段】投光器１の各投光素子３ａ〜３ｄ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。各投光素子３ａ〜３ｄ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
光器２の受光素子を有効化する。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別を
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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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９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１０に示す
ように、投光器を構成する４個の投光素子〜が順々
に発光動作し、一方、各投光素子〜の発光動作タイ
ミングに合わせて、各投光素子〜からの検出光を各
投光素子〜と対をなす受光素子〜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
〜が各投光素子〜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１０において、ｐ１〜ｐ４は各投光素子
〜を駆動するための投光制御信号、Ｇ１〜Ｇ４は各
受光素子〜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〜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１０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３０４６４
００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〜３
ｄ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〜５
ｄ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３
ａ〜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１
１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ＴＨ
２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Ｔ
Ｈ１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ＴＨ
２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〜３
ｄ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３
ａ〜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，ｆ
２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ＴＨ
２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】図５は、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ＳＴ１〜ＳＴ９で示す。な
お、「ＳＴ」は「ＳＴＥＰ」（手順）の略である。同図
の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ｐ₁₁〜ｐ₁₃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Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃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、
ＳＴ９から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６および図７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１
１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５
ａ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「Ｙ
ＥＳ」となり、判定部２３は第１の外乱光検知フラグｆ
１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Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃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、Ｓ
Ｔ１０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Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃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Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃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（ＳＴ１
２）。

【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「Ｎ
Ｏ」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Ｌ₂₁〜Ｌ₂₃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、Ｓ
Ｔ１７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（ＳＴ
２３）。一方、第１、第２の外乱光検知フラグｆ１，ｆ
２のいずれもが「１」にセットされていなければ、ＳＴ
２２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（ＳＴ
２４）。

【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（Ｓ
Ｔ２６）。ＳＴ２５の判定が「ＮＯ」であれば、ＳＴ２
７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〜３
ｄによる３回の連続発光に対して、対応する受光素子４
ａ〜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８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】投光器の動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【図６】受光器の動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【図７】図６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８】物体検知動作の具体例を示すフローチャートで
ある。

【図９】多光軸光電センサの外観を示す斜視図である。

【図１０】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。

【符号の説明】

１投光器２受光器３ａ〜３ｄ投光素子４ａ〜４ｄ受光素子５ａ〜５ｄアナログスイッチ１０投光制御部２０受光制御部２３判定部

フロントページの続きＦターム(参考） 2G065 AA04 AB16 BA09 CA01 CA05 DA15 5J050 AA02 AA13 BB20 BB22 CC00 DD03 EE03 EE31 EE34 EE37 FF04 FF10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。