JP2018056975A - Photoelectric sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光電センサに関するものである。 The present invention relates to a photoelectric sensor.
従来、例えば特許文献１に示されるように、光電センサは、間欠的なパルス状の検出光を所定の周期で繰り返し投光する投光部と、投光部からのパルス光を検出する受光部とを備え、受光部での検出光の検出・非検出に基づいて被検出物の有無を検出する。 Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1, a photoelectric sensor includes a light projecting unit that repeatedly projects intermittent pulsed detection light at a predetermined period, and a light receiving unit that detects pulsed light from the light projecting unit. And detecting the presence / absence of an object to be detected based on detection / non-detection of detection light at the light receiving unit.
複数台の光電センサを近づけて使用する状況下において、他機からの検出光によって誤検出が生じる問題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数台の光電センサを近づけて使用する場合における他機との干渉を抑制できる光電センサを提供することにある。
In a situation where a plurality of photoelectric sensors are used in close proximity, there is a problem that erroneous detection occurs due to detection light from another device.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a photoelectric sensor that can suppress interference with other devices when a plurality of photoelectric sensors are used close to each other. .
上記課題を解決する光電センサは、３つ以上のパルスからなるパルス群を一定周期で繰り返すパルスパターンであって、前記パルス群における最初のパルスの立ち上がりから最後のパルスの立ち下がりまでのパルス群期間が互いに異なり、かつ、前記パルス群の前記一定周期が互いに同一である複数の投光パターンを有し、それらのうちの１つの投光パターンで投光する投光部と、前記複数の投光パターンとそれぞれ同一のパルスパターンからなる複数の受光パターンを有し、それらのうちの１つの受光パターンで受光した光を検出する受光部とを備え、前記パルス群におけるパルスの立ち下がりエッジから次のパルスの立ち上がりエッジまでの間隔をエッジ間隔として、前記複数の投光パターンの各々の前記パルス群期間は、自身よりもパルス群期間が長い投光パターンのパルス群の前記各エッジ間隔よりも短く設定されている。 A photoelectric sensor that solves the above problem is a pulse pattern in which a pulse group composed of three or more pulses is repeated at a constant cycle, and a pulse group period from the rising edge of the first pulse to the falling edge of the last pulse in the pulse group Are different from each other, and have a plurality of light projection patterns having the same fixed period of the pulse group, and a light projecting unit that projects light using one of the light projection patterns, and the plurality of light projections A plurality of light receiving patterns each having the same pulse pattern as the pattern, and a light receiving unit for detecting light received by one of the light receiving patterns, and from the falling edge of the pulse in the pulse group to the next The interval between the rising edges of the pulses is defined as the edge interval, and the pulse group period of each of the plurality of projection patterns is more than the self. Scan group period is set shorter than each edge interval of the pulse groups of a long projection pattern.
この構成によれば、複数台の光電センサを近づけて使用する場合に、各光電センサの対となる投光部及び受光部において、互いに対応する投光パターン及び受光パターンを設定し、かつ、光電センサ毎に設定する投光パターン及び受光パターンを異ならせることで、他機との干渉を抑制できる。また、各投光パターン及び各受光パターンのパルスパターンにおいて、パルス群の繰り返しの周期が互いに同一であるため、複数の光電センサ毎に設定する投光パターン及び受光パターンを異ならせても、各光電センサの応答速度を一定とすることが可能となる。 According to this configuration, when a plurality of photoelectric sensors are used close to each other, a corresponding light projecting pattern and light receiving pattern are set in the light projecting unit and the light receiving unit that form a pair, and the photoelectric sensor By making the light projection pattern and the light reception pattern set for each sensor different, interference with other devices can be suppressed. In addition, since the repetition cycle of the pulse group is the same in each light projecting pattern and each light receiving pattern, even if the light projecting pattern and the light receiving pattern set for each of the plurality of photoelectric sensors are different, It becomes possible to make the response speed of the sensor constant.
上記光電センサにおいて、前記複数の投光パターンにおける前記パルス群のパルスの数は、互いに同一であって、前記複数の投光パターンの数よりも多く設定されている。
この構成によれば、投光パターンの数と同数の光電センサを近づけて使用する場合においても、光電センサ毎に設定する投光パターン及び受光パターンを異ならせることで、他機との干渉を抑制できる。
In the photoelectric sensor, the number of pulses of the pulse group in the plurality of projection patterns is the same as each other, and is set larger than the number of the plurality of projection patterns.
According to this configuration, even when using the same number of photoelectric sensors as the number of light projection patterns, interference with other devices is suppressed by making the light projection pattern and light reception pattern set for each photoelectric sensor different. it can.
上記光電センサにおいて、前記受光部は、受光素子と、該受光素子における受光に応じた信号を基に、ハイレベル又はローレベルの出力信号を出力するコンパレータと、前記コンパレータの出力信号の遅延を補正する補正部とを備えている。 In the photoelectric sensor, the light receiving unit corrects a delay of a light receiving element, a comparator that outputs a high-level or low-level output signal based on a signal corresponding to light received by the light receiving element, and the output signal of the comparator And a correction unit.
この構成によれば、補正部による補正によって投光パターンと受光パターンとのずれを調整することが可能となり、その結果、投光部から投光された光の検出精度の向上に寄与できる。 According to this configuration, it is possible to adjust the deviation between the light projection pattern and the light reception pattern by correction by the correction unit, and as a result, it is possible to contribute to improvement in detection accuracy of light projected from the light projection unit.
上記光電センサにおいて、前記受光部は、受光素子と、前記受光素子における受光に応じたレベルの信号を出力するオープン状態、及び前記受光素子における受光量によらず一定レベルの信号を出力するキャンセル状態のいずれかの状態とされる受光回路と、前記複数の受光パターンのうちの１つの受光パターンに従って、前記受光回路の前記オープン状態と前記キャンセル状態とを切り替える制御部とを備えている。 In the photoelectric sensor, the light receiving unit is in an open state in which a light receiving element and a signal at a level corresponding to light reception in the light receiving element are output, and in a cancel state in which a signal at a constant level is output regardless of the amount of light received by the light receiving element. And a control unit that switches between the open state and the cancel state of the light receiving circuit in accordance with one light receiving pattern of the plurality of light receiving patterns.
この構成によれば、対応する投光パターンにおける光が投光されない期間において、受光回路がキャンセル状態とされることで、外乱光（対応しない投光パターンの光や周囲環境からの光）の影響を抑えることができ、その結果、対応する投光パターンの光をより確実に検出することができる。 According to this configuration, the light receiving circuit is canceled during the period in which the light in the corresponding light projection pattern is not projected, thereby causing the influence of disturbance light (light from the non-corresponding light projection pattern and light from the surrounding environment). As a result, it is possible to more reliably detect the light of the corresponding light projection pattern.
本発明の光電センサによれば、複数台の光電センサを近づけて使用する場合に、他機との干渉を抑制できる。 According to the photoelectric sensor of the present invention, interference with other devices can be suppressed when a plurality of photoelectric sensors are used close to each other.
以下、光電センサの一実施形態について説明する。
図１に示すように、光電センサ１０は、例えば透過型の光電センサであり、投光素子２１を有する投光部１１、及び受光素子３１を有する受光部１２を備えている。投光素子２１及び受光素子３１は互いに対向するように配置される。被検出物Ｘが無い場合、受光素子３１は、投光素子２１から出射された光を受光する。投光素子２１から出射された光が被検出物Ｘで遮られた場合、受光素子３１には投光素子２１から出射された光は入射しない。光電センサ１０は、受光素子３１の受光レベルに基づいて、被検出物Ｘの有無を判定し、その判定結果に基づいて検出信号ＳＫを出力する。
Hereinafter, an embodiment of the photoelectric sensor will be described.
As shown in FIG. 1, the
投光部１１は、投光素子２１を有する投光回路２２、投光側制御回路２３及び投光側設定部２４を備えている。投光素子２１は、投光側制御回路２３を介して投光回路２２に接続されている。投光側制御回路２３は、投光回路２２を制御し、投光素子２１から間欠的なパルス状の検出光Ｌを出射させる。
The
受光部１２は、受光素子３１を有する受光回路３２、受光側制御回路３３、受光側設定部３４及びコンパレータ３５を備えている。受光素子３１は、受光回路３２を介して受光側制御回路３３に接続されている。受光回路３２は、受光素子３１における受光量に応じた出力信号ＳＲをコンパレータ３５に出力する。コンパレータ３５は、出力信号ＳＲと所定の閾値信号とを比較し、その比較結果に基づいて、ハイレベル又はローレベルの出力信号ＳＤ（デジタル信号）を受光側制御回路３３に出力する。受光側制御回路３３は、コンパレータ３５からの出力信号ＳＤに基づいて、被検出物Ｘの有無を判定する。そして、受光側制御回路３３は、判定結果に応じた検出信号ＳＫを出力する。
The
また、受光側制御回路３３は、受光回路３２に出力する制御信号ＳＣによって、受光回路３２の動作態様を制御する。
図２に示すように、受光素子３１のカソードには高電位電圧ＶＡが供給される電源配線（以下、電源配線ＶＡ）に接続されている。高電位電圧ＶＡは、例えば５ボルト（Ｖ）である。受光素子３１のアノードは、受光回路３２の入力端子となる入力ノードＮ１に接続されている。
The light receiving
As shown in FIG. 2, the cathode of the
受光回路３２は、抵抗Ｒ１、信号生成回路４１、帰還回路４３を有している。
入力ノードＮ１は抵抗Ｒ１の第１端子に接続され、抵抗Ｒ１の第２端子は基準電圧が供給される基準配線に接続されている。従って、受光素子３１のアノードは抵抗Ｒ１を介して基準配線に接続されている。基準電圧はたとえば０Ｖであり、本実施形態ではグランドＧＮＤである。以下の説明において、グランドＧＮＤとして説明する。なお、各図では、符号「ＧＮＤ」が省略されている。
The
The input node N1 is connected to the first terminal of the resistor R1, and the second terminal of the resistor R1 is connected to a reference wiring to which a reference voltage is supplied. Therefore, the anode of the
受光素子３１と抵抗Ｒ１の間の接続点である入力ノードＮ１は、信号生成回路４１に接続されている。
信号生成回路４１は、オペアンプ（演算増幅器）４２、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ１，Ｃ２を有している。コンデンサＣ１の第１端子は入力ノードＮ１に接続され、コンデンサＣ１の第２端子はオペアンプ４２の反転入力端子に接続されている。オペアンプ４２の非反転入力端子には、参照電圧ＶＲが供給される。オペアンプ４２の出力端子と反転入力端子の間には、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２の並列回路が接続されている。
An input node N1 that is a connection point between the
The
オペアンプ４２の出力端子は、帰還回路４３に接続されている。
帰還回路４３は、スイッチ回路ＳＷ１とコンデンサＣ３とを含む。スイッチ回路ＳＷ１の第１端子はオペアンプ４２の出力端子に接続され、スイッチ回路ＳＷ１の第２端子はコンデンサＣ３の第１端子に接続され、コンデンサＣ３の第２端子は入力ノードＮ１に接続されている。スイッチ回路ＳＷ１は、例えばＭＯＳＦＥＴにより構成されるアナログスイッチである。スイッチ回路ＳＷ１は、受光側制御回路３３から出力される制御信号ＳＣに基づいてオンオフする。
The output terminal of the
The
信号生成回路４１に含まれるオペアンプ４２の反転入力端子は、コンデンサＣ１を介して入力ノードＮ１に接続され、その入力ノードＮ１には受光素子３１のアノードに接続されている。従って、入力ノードＮ１における信号レベルは、受光素子３１に入射する光の量に応じて変化する。入力ノードＮ１は、コンデンサＣ１を介してオペアンプ４２の反転入力端子に接続されている。コンデンサＣ１は、交流結合素子である。従って、入力ノードにおける信号レベルのうち、直流成分がコンデンサＣ１によって除去され、交流成分がオペアンプ４２に供給される。
The inverting input terminal of the
オペアンプ４２の出力端子は抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２の並列回路を介して非反転入力端子に接続されている。従って、このオペアンプ４２と抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２を含む信号生成回路４１は、入力信号に対して逆位相の出力信号ＳＲを出力する。なお、本実施形態において、オペアンプ４２の増幅率は「１」に設定されている。
An output terminal of the
帰還回路４３は、スイッチ回路ＳＷ１とコンデンサＣ３とを含む。帰還回路４３においてスイッチ回路ＳＷ１をオフしたとき、信号生成回路４１の出力信号ＳＲは入力ノードＮ１に帰還されない。コンデンサＣ１は、入力ノードＮ１の信号レベルの変動のうち、直流成分を除去する。従って、信号生成回路４１は、入力ノードＮ１の信号レベルのうち、交流成分に応じた出力信号ＳＲを出力する。
The
スイッチ回路ＳＷ１が制御信号ＳＣに基づいてオンしたとき、信号生成回路４１の出力信号ＳＲは、帰還回路４３を介して入力ノードＮ１に帰還される。コンデンサＣ３は、出力信号ＳＲにおける直流成分を除去し、交流成分を通過させる。
When the switch circuit SW1 is turned on based on the control signal SC, the output signal SR of the
このように入力ノードＮ１に帰還される信号は、信号生成回路４１の出力信号ＳＲの交流成分である。そして、出力信号ＳＲは、入力ノードＮ１からコンデンサＣ１を介して信号生成回路４１に供給信号に対して逆位相である。従って、入力ノードＮ１には、逆位相の帰還信号が供給される。この帰還信号により入力ノードＮ１の信号レベルのうち、交流成分がキャンセルされる。
Thus, the signal fed back to the input node N1 is an AC component of the output signal SR of the
入力ノードＮ１における信号レベルは、受光素子３１に入射する外乱光や受光素子３１から入力ノードＮ１までの信号ラインに混入する電磁波等のノイズの影響により変動する。この変動のうち、直流成分は、コンデンサＣ１によって除去される。つまり、コンデンサＣ１は、ノイズの直流成分の影響を抑制する。
The signal level at the input node N1 varies due to the influence of noise such as disturbance light incident on the
信号生成回路４１は、入力信号に対して逆位相の出力信号ＳＲを生成する。この出力信号ＳＲが帰還回路４３により入力ノードＮ１に帰還される。そして、出力信号ＳＲにより、入力ノードＮ１における交流成分がキャンセルされる。この結果、出力信号ＳＲの信号レベルが安定化する。
The
図３（ａ）は、帰還回路４３におけるスイッチ回路ＳＷ１をオフしたときの、受光素子３１に対する入射と、出力信号ＳＲの変化を示す。パルス状の光が図２に示す受光素子３１に入射すると、入力ノードＮ１の信号レベルは受光素子３１の入射光に応じて変動する。そして、その入力ノードＮ１の信号レベルに基づいて出力信号ＳＲが生成される。このように、スイッチ回路ＳＷ１がオフされることで、受光回路３２は、受光素子３１における受光量に応じたレベルの出力信号ＳＲを出力するオープン状態となる。なお、図面では、説明の便宜上、出力信号ＳＲの正負を問わない形で示している。
FIG. 3A shows the incidence on the
図３（ｂ）は、帰還回路４３におけるスイッチ回路ＳＷ１をオンしたときの、受光素子３１に対する入射と、出力信号ＳＲの変化を示す。パルス状の光が図２に示す受光素子３１に入射すると、入力ノードＮ１の信号レベルは受光素子３１の入射光に応じて変動する。しかし、帰還回路によって出力信号ＳＲが入力ノードＮ１に帰還されてその入力ノードＮ１の交流成分がキャンセルされるため、安定したレベルの出力信号ＳＲが生成される。このように、スイッチ回路ＳＷ１がオンされることで、受光回路３２は、受光素子３１における受光量によらず安定したレベルの出力信号ＳＲを出力するキャンセル状態となる。
FIG. 3B shows the incidence on the
次に、投光部１１の投光パターンについて説明する。
図１に示すように、投光側制御回路２３のメモリ２３ａには、複数の投光パターンが予め記憶されている。本実施形態の投光部１１は、第１の投光パターンＡ１、第２の投光パターンＡ２、及び第３の投光パターンＡ３の３つの投光パターンを有している。ユーザーは、投光側設定部２４を操作することによって、第１〜第３の投光パターンＡ１〜Ａ３のいずれか１つを選択可能である。そして、投光側制御回路２３は、投光側設定部２４での操作によって選択された投光パターンで投光素子２１から検出光Ｌを投光させるべく、投光回路２２を制御する。
Next, the light projection pattern of the
As shown in FIG. 1, a plurality of light projection patterns are stored in advance in the
図４（ａ）に示すように、各投光パターンＡ１〜Ａ３は、パルスの立ち下がりエッジから次のパルスの立ち上がりエッジまでのエッジ間隔が一定である５つのパルスＰからなるパルス群を一定周期Ｔで繰り返すパルスパターンを有している。各投光パターンＡ１〜Ａ３における周期Ｔは、互いに同一である。また、各投光パターンＡ１〜Ａ３において、パルスＰのパルス幅は全て同一である。なお、以下では、第１の投光パターンＡ１における前記パルス群を第１パルス群Ｐｇ１とし、第２の投光パターンＡ２における前記パルス群を第２パルス群Ｐｇ２とし、第３の投光パターンＡ３における前記パルス群を第３パルス群Ｐｇ３として説明する。また、図４（ａ）は、各投光パターンＡ１〜Ａ３の１周期分を示し、図４（ｂ）は、各投光パターンＡ１〜Ａ３の１周期内の一部を示している。 As shown in FIG. 4A, each of the light projection patterns A1 to A3 includes a pulse group composed of five pulses P having a constant edge interval from the falling edge of the pulse to the rising edge of the next pulse. It has a pulse pattern that repeats at T. The periods T in the respective light projection patterns A1 to A3 are the same. Moreover, in each light projection pattern A1-A3, all the pulse widths of the pulse P are the same. Hereinafter, the pulse group in the first light projection pattern A1 is referred to as a first pulse group Pg1, the pulse group in the second light projection pattern A2 is referred to as a second pulse group Pg2, and the third light projection pattern A3. The pulse group in will be described as a third pulse group Pg3. 4A shows one cycle of each of the light projection patterns A1 to A3, and FIG. 4B shows a part of one cycle of each of the light projection patterns A1 to A3.
図４（ｂ）に示すように、第１〜第３パルス群Ｐｇ１〜Ｐｇ３内におけるパルスＰの立ち下がりエッジから次のパルスＰの立ち上がりエッジまでの間隔（エッジ間隔Ｅ１〜Ｅ３）は、各投光パターンＡ１〜Ａ３で互いに異なっている。詳しくは、第１〜第３パルス群Ｐｇ１〜Ｐｇ３の各々のエッジ間隔Ｅ１〜Ｅ３において、エッジ間隔Ｅ１が最も短く、次いで、エッジ間隔Ｅ２、エッジ間隔Ｅ３の順に長く設定されている。 As shown in FIG. 4B, the intervals (edge intervals E1 to E3) from the falling edge of the pulse P to the rising edge of the next pulse P in the first to third pulse groups Pg1 to Pg3 are different from each other. The light patterns A1 to A3 are different from each other. Specifically, in each of the edge intervals E1 to E3 of the first to third pulse groups Pg1 to Pg3, the edge interval E1 is the shortest, and then the edge interval E2 and the edge interval E3 are set longer in this order.
更に、第３パルス群Ｐｇ３におけるエッジ間隔Ｅ３は、第２パルス群Ｐｇ２における最初のパルスＰの立ち上がりから最後のパルスＰの立ち下がりまでの期間（パルス群期間Ｔ２Ｔ２）よりも長く設定されている。また、第２パルス群Ｐｇ２におけるエッジ間隔Ｅ２は、第１パルス群Ｐｇ１における最初のパルスＰの立ち上がりから最後のパルスＰの立ち下がりまでの期間（パルス群期間Ｔ１）よりも長く設定されている。つまり、各投光パターンＡ１〜Ａ３のエッジ間隔は、前段の投光パターンのパルス群における最初のパルスＰの立ち上がりから最後のパルスＰの立ち下がりまでの期間よりも長く設定されている。 Further, the edge interval E3 in the third pulse group Pg3 is set longer than the period (pulse group period T2T2) from the rising edge of the first pulse P to the falling edge of the last pulse P in the second pulse group Pg2. The edge interval E2 in the second pulse group Pg2 is set longer than the period (pulse group period T1) from the rise of the first pulse P to the fall of the last pulse P in the first pulse group Pg1. That is, the edge interval of each of the projection patterns A1 to A3 is set longer than the period from the rising edge of the first pulse P to the falling edge of the last pulse P in the pulse group of the preceding projection pattern.
次に、受光部１２の受光パターンについて説明する。
図１に示すように、受光側制御回路３３のメモリ３３ａには、第１〜第３の投光パターンＡ１〜Ａ３の各々と対応する複数の受光パターン（第１〜第３の受光パターンＢ１〜Ｂ３）が予め記憶されている。第１〜第３の受光パターンＢ１〜Ｂ３は、第１〜第３の投光パターンＡ１〜Ａ３とそれぞれ同一のパルスパターンを有している。そして、本実施形態では、受光回路３２における前記スイッチ回路ＳＷ１のオンオフの切り替えが、各受光パターンＢ１〜Ｂ３のいずれか１つのパルスパターンで実行されるようになっている。ユーザーは、受光側設定部３４を操作することによって、第１〜第３の受光パターンＢ１〜Ｂ３のいずれか１つを選択可能である。そして、受光側制御回路３３は、受光側設定部３４での操作によって選択された受光パターンでスイッチ回路ＳＷ１を動作させるべく、制御信号ＳＣを出力する。
Next, the light receiving pattern of the
As shown in FIG. 1, the
次に、本実施形態の光電センサ１０の動作態様について説明する。
対となる投光部１１及び受光部１２では、同一のパルスパターンを有する投光パターン及び受光パターンがそれぞれ設定されている。そして、投光部１１では、設定された投光パターンで、投光素子２１から検出光Ｌが投光される。
Next, the operation | movement aspect of the
In the
ここで、図５に示すように、投光素子２１と受光素子３１との間の検出領域内に被検出物Ｘが有るとき、投光素子２１からの検出光Ｌが受光素子３１にて受光されない。このとき、受光側制御回路３３は、受光回路３２を常にオープン状態（すなわち、常にスイッチ回路ＳＷ１をオフ）とする第１動作モードＭ１で作動させている。
Here, as shown in FIG. 5, when the detection object X exists in the detection region between the light projecting
第１動作モードＭ１において、受光素子３１が光を受けて、コンパレータ３５から受光側制御回路３３にハイレベルの出力信号ＳＤが出力されると、受光側制御回路３３は、受光回路３２の動作モードを第２動作モードＭ２に移行させる。第２動作モードＭ２では、設定された受光パターンでスイッチ回路ＳＷ１のオンオフの切り替えが実行される。
In the first operation mode M1, when the
すなわち、被検出物Ｘが検出領域外に移動した後、対となる投光部１１から投光された検出光Ｌ（同一パルスパターンの検出光Ｌ）のパルス群Ｐｇにおける１つ目のパルスＰを受光素子３１が受けると、受光回路３２は第２動作モードＭ２に移行する。これにより、受光回路３２のスイッチ回路ＳＷ１は、当該検出光Ｌの２つ目〜５つ目のパルスＰに合わせてオフ、つまり、受光回路３２が前記オープン状態とされ、２つ目〜５つ目のパルスＰの各々に応じて出力信号ＳＤがハイレベルとなる。
That is, the first pulse P in the pulse group Pg of the detection light L (detection light L of the same pulse pattern) projected from the pair of light projecting
一方、パルスＰが投光されない期間（パルスＰ間）においては、スイッチ回路ＳＷ１がオン、つまり、受光回路３２が前記キャンセル状態とされ、この状態では、受光素子３１における受光量によらずコンパレータ３５の出力信号ＳＤはローレベルとなる。ここで、パルスＰが投光されない期間において、受光回路３２がオープン状態とされているとすると、当該期間中に外乱光（対応しない投光パターンの検出光Ｌや周囲環境からの光）が受光素子３１に入光したとき、その外乱光の出力信号ＳＲに対する影響（オーバーシュートやアンダーシュート）によって、その後に入光する検出すべきパルスＰの入光を検出できないおそれがある。そこで、上記のように、パルスＰが投光されない期間においては受光回路３２をキャンセル状態とすることで、受光素子３１における受光量によらずコンパレータ３５の出力信号ＳＤがローレベルとなるため、外乱光の影響をほぼ排除することができ、その結果、対応する投光パターンの検出光Ｌをより確実に検出することができるようになっている。
On the other hand, in a period when the pulse P is not projected (between the pulses P), the switch circuit SW1 is turned on, that is, the
そして、受光側制御回路３３は、１つのパルス群ＰｇのパルスＰに対応するハイレベルの出力信号ＳＤが複数回連続で（本実施形態では３つ連続で）入力されたとき、当該周期Ｔにおける入光を認識する。図５の例では、パルス群Ｐｇにおける１つ目〜３つ目のパルスＰによって出力されるハイレベルの出力信号ＳＤの入力によって、入光認識がなされる。そして、受光側制御回路３３は、入光認識に基づいて被検出物Ｘが検出領域内に無いと判定し、その旨を示す検出信号ＳＫを出力する。なお、被検出物Ｘが検出領域内に無い旨の判定の一例として、例えば、受光側制御回路３３は、複数の周期Ｔで連続して入光認識がなされた場合に、被検出物Ｘが検出領域内に無いと判定する。
When the high-level output signal SD corresponding to the pulse P of one pulse group Pg is continuously input a plurality of times (in this embodiment, three consecutively), the light-receiving
その後、被検出物Ｘが検出領域内に侵入して、検出光Ｌが遮断されると、検出光Ｌが受光素子３１にて受光されなくなる。このとき、受光側制御回路３３は、１周期中におけるハイレベルの出力信号ＳＤの入力回数が所定回数未満（例えば３回未満）の場合、遮光を認識する。そして、受光側制御回路３３は、遮光認識に基づいて被検出物Ｘが検出領域内に有ると判定し、その旨を示す検出信号ＳＫを出力する。なお、被検出物Ｘが検出領域内に有る旨の判定の一例として、例えば、受光側制御回路３３は、複数の周期Ｔで連続して遮光認識がなされた場合に、被検出物Ｘが検出領域内に有ると判定する。また、受光側制御回路３３は、被検出物Ｘが検出領域内に有る旨の判定に基づいて、受光回路３２の動作モードを第１動作モードＭ１に移行させる。
Thereafter, when the detection object X enters the detection region and the detection light L is blocked, the detection light L is not received by the
また、図６には、パルス群Ｐｇが投光されている途中で、被検出物Ｘが検出領域外に移動した状況の一例を示している。同図の例では、パルス群Ｐｇにおける２つ目のパルスＰと３つ目のパルスＰとの間の期間において、被検出物Ｘが検出領域外に移動している。この場合、当該パルス群Ｐｇの３つ目のパルスＰを受光素子３１が受けて、受光回路３２が第２動作モードＭ２に移行する。受光パターンにおける第２動作モードＭ２に移行後の初回の周期では、３つ目〜５つ目のパルスＰによって出力されるハイレベルの出力信号ＳＤの入力によって、入光認識がなされる。また、この場合、当該周期において、ハイレベルの出力信号ＳＤが出力されるのは３回のみであるため、当該周期における４回目、５回目のスイッチ回路ＳＷ１のオフ期間において、ローレベルの出力信号ＳＤが出力される。これを受け、受光側制御回路３３は、受光パターンにおける次回周期のスタート（スイッチ回路ＳＷ１のオフ）までの期間Ｔ３を短縮して、受光パターンの周期と投光パターンの周期を一致させる補正を行う。これにより、受光部１２における検出光Ｌの検出精度が向上される。
FIG. 6 shows an example of a situation in which the detected object X has moved out of the detection area while the pulse group Pg is being projected. In the example of the figure, the detected object X moves outside the detection region in the period between the second pulse P and the third pulse P in the pulse group Pg. In this case, the
次に、投光パターンと受光パターンとのずれに対する補正について説明する。
図７に示すように、コンパレータ３５は、受光素子３１での受光量に応じた受光回路３２の出力信号ＳＲと所定の閾値信号（閾値Ｄ）とを比較し、その比較結果に基づいて、ハイレベル又はローレベルの出力信号ＳＤを出力する。このため、コンパレータ３５の出力信号ＳＤの立ち上がりは、検出光Ｌの立ち上がりに対し、受光回路３２の出力信号ＳＲが閾値Ｄに達するまでの時間分だけ遅延する。受光側制御回路３３は、各出力信号ＳＤの立ち上がりの遅延時間を算出する。そして、受光側制御回路３３は、連続する２つの出力信号ＳＤの遅延時間Ｔ４，Ｔ５に基づいて、受光パターンのずれを補正する。また、受光側制御回路３３は、連続する２つの出力信号ＳＤの立ち上がりの間隔Ｔ６を算出し、その間隔Ｔ６に基づいて受光パターンのずれを補正する。これにより、受光部１２における検出光Ｌの検出精度の向上に寄与できる。
Next, correction for the deviation between the light projecting pattern and the light receiving pattern will be described.
As shown in FIG. 7, the
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）第１の投光パターンＡ１のパルス群期間Ｔ１は、第２パルス群Ｐｇ２におけるエッジ間隔Ｅ２よりも短く設定される。このため、第１パルス群Ｐｇ１及び第２パルス群Ｐｇ２のパルスＰ同士の干渉を抑制できる。また、第２の投光パターンＡ２のパルス群期間Ｔ２は、第３パルス群Ｐｇ３におけるエッジ間隔Ｅ３よりも短く設定される。このため、第２パルス群Ｐｇ２及び第３パルス群Ｐｇ３のパルスＰ同士の干渉を抑制できる。従って、対応しない投光パターンの検出光Ｌによって、受光側制御回路３３にて入光認識がなされることが抑制される。これにより、複数台の光電センサ１０を近づけて使用する場合に、各光電センサ１０の対となる投光部１１及び受光部１２において、互いに対応する投光パターン及び受光パターンを設定し、かつ、光電センサ１０毎に設定する投光パターン及び受光パターンを異ならせることで、他機との干渉を抑制できる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The pulse group period T1 of the first projection pattern A1 is set shorter than the edge interval E2 in the second pulse group Pg2. For this reason, interference between the pulses P of the first pulse group Pg1 and the second pulse group Pg2 can be suppressed. The pulse group period T2 of the second light projection pattern A2 is set shorter than the edge interval E3 in the third pulse group Pg3. For this reason, interference between the pulses P of the second pulse group Pg2 and the third pulse group Pg3 can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress the light incident recognition in the light receiving
また、各投光パターンＡ１〜Ａ３及び各受光パターンＢ１〜Ｂ３のパルスパターンにおいて、パルス群の繰り返しの周期Ｔが互いに同一であるため、複数の光電センサ１０毎に設定する投光パターン及び受光パターンを異ならせても、各光電センサの応答速度を一定とすることが可能となる。
Further, in the pulse patterns of the light projection patterns A1 to A3 and the light reception patterns B1 to B3, the repetition period T of the pulse group is the same, so the light projection pattern and the light reception pattern set for each of the plurality of
（２）各パルス群Ｐｇ１〜Ｐｇ３のパルスＰの数は、互いに同一であって、投光パターンの数（本実施形態では第１〜第３の投光パターンＡ１〜Ａ３の３つ）よりも多く設定（本実施形態では５つに設定）されている。この構成によれば、投光パターンの数と同数の光電センサ１０を近づけて使用する場合においても、光電センサ１０毎に設定する投光パターン及び受光パターンを異ならせることで、他機との干渉を抑制できる。
(2) The number of pulses P in each of the pulse groups Pg1 to Pg3 is the same as each other, and is greater than the number of projection patterns (three in the present embodiment, the first to third projection patterns A1 to A3). Many settings (in this embodiment, five) are set. According to this configuration, even when the same number of
（３）受光回路３２は、設定された受光パターンでオープン状態とキャンセル状態とに交互に移行するように動作する。そして、キャンセル状態においては、受光回路３２は、受光素子３１における受光量によらず安定したレベルの出力信号ＳＲを出力する。これにより、外乱光（対応しない投光パターンの検出光Ｌや周囲環境からの光）によって、受光回路３２の出力信号ＳＲが不安定になることを抑制でき、その結果、誤検出の発生をより一層抑制できる。
(3) The
（４）受光側制御回路３３は、第１動作モードＭ１（受光待機モード）における入光判定（ハイレベルの出力信号ＳＤ）に基づき、設定された受光パターンでの光の検出を開始する。このため、投光部１１及び受光部１２において、互いに対応する投光パターン及び受光パターン同士での同期をとることができる。また、投光部１１と受光部１２とを繋ぎ、投光のタイミングを投光部１１から受光部１２に伝達するための同期線が不要であるため、同期線の取り回しの煩わしさがなく、特に、投光部１１と受光部１２との間隔を広くとる必要のある用途に光電センサ１０を使用する場合により好適である。
(4) The light receiving
（５）受光側制御回路３３は、コンパレータ３５の出力信号ＳＤに基づいて被検出物Ｘの有無を判定するため、応答速度の向上に寄与できる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
(5) Since the light receiving
In addition, you may change the said embodiment as follows.
・受光回路３２の回路構成は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、設定された受光パターンに応じて受光回路３２のスイッチ回路ＳＷ１のオンオフが切り替えられる構成としたが、設定された受光パターンで受光した光を検出可能な構成であれば、適宜変更してもよい。
The circuit configuration of the
・上記実施形態では、第１〜第３パルス群Ｐｇ１〜Ｐｇ３の各々のパルスＰの数を５つに設定したが、これに特に限定されるものではなく、３つ以上であればよい。
・上記実施形態の各投光パターンＡ１〜Ａ３では、パルス群の各パルスＰが一定間隔とされるが、これに限らず、不定間隔としてもよい。
In the above embodiment, the number of each pulse P of the first to third pulse groups Pg1 to Pg3 is set to five, but the number of pulses P is not particularly limited to this and may be three or more.
-In each light projection pattern A1-A3 of the said embodiment, although each pulse P of a pulse group is made into a fixed space | interval, it is good not only as this but indefinite space.
・上記実施形態では、投光部１１の投光パターン及び受光部１２の受光パターンはそれぞれ３つ用意されたが、それぞれ２つ、又は４つ以上としてもよい。
・上記実施形態におけるコンパレータ３５をＡ／Ｄ変換器に置き換えてもよい。
In the above embodiment, three light projecting patterns of the
The
・上記実施形態では、透過型の光電センサ１０に適用したが、反射型の光電センサに適用してもよい。
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
In the above embodiment, the transmissive
-You may combine embodiment mentioned above and each modification suitably.
１０…光電センサ、１１…投光部、１２…受光部、３１…受光素子、３２…受光回路、３３…受光側制御回路（制御部、補正部）、３５…コンパレータ、Ａ１〜Ａ３…第１〜第３の投光パターン、Ｂ１〜Ｂ３…第１〜第３の受光パターン、Ｐ…パルス、Ｐｇ，Ｐｇ１，Ｐｇ２，Ｐｇ３…パルス群、Ｔ１，Ｔ２…パルス群期間、Ｅ１〜Ｅ３…エッジ間隔。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の投光パターンとそれぞれ同一のパルスパターンからなる複数の受光パターンを有し、それらのうちの１つの受光パターンで受光した光を検出する受光部と
を備え、
前記パルス群におけるパルスの立ち下がりエッジから次のパルスの立ち上がりエッジまでの間隔をエッジ間隔として、
前記複数の投光パターンの各々の前記パルス群期間は、自身よりもパルス群期間が長い投光パターンのパルス群の前記各エッジ間隔よりも短く設定されていることを特徴とする光電センサ。 It is a pulse pattern in which a pulse group composed of three or more pulses is repeated at a constant period, the pulse group periods from the rising edge of the first pulse to the falling edge of the last pulse in the pulse group are different from each other, and the pulse group A plurality of light projecting patterns having the same fixed period, and a light projecting unit that projects light using one of the light projecting patterns;
A plurality of light receiving patterns each having the same pulse pattern as the plurality of light projecting patterns, and a light receiving unit for detecting light received by one of the light receiving patterns,
The interval from the falling edge of the pulse in the pulse group to the rising edge of the next pulse is the edge interval,
The photoelectric sensor, wherein the pulse group period of each of the plurality of projection patterns is set to be shorter than the edge intervals of the pulse groups of the projection pattern having a pulse group period longer than itself.
前記複数の投光パターンにおける前記パルス群のパルスの数は、互いに同一であって、前記複数の投光パターンの数よりも多く設定されていることを特徴とする光電センサ。 The photoelectric sensor according to claim 1,
The photoelectric sensor, wherein the number of pulses of the pulse group in the plurality of projection patterns is the same as each other, and is set to be larger than the number of the plurality of projection patterns.
前記受光部は、受光素子と、前記受光素子における受光に応じた信号を基に、ハイレベル又はローレベルの出力信号を出力するコンパレータと、前記コンパレータの出力信号の遅延を補正する補正部とを備えていることを特徴とする光電センサ。 The photoelectric sensor according to claim 1 or 2,
The light receiving unit includes: a light receiving element; a comparator that outputs a high-level or low-level output signal based on a signal corresponding to light received by the light receiving element; and a correction unit that corrects a delay in the output signal of the comparator. A photoelectric sensor comprising:
前記受光部は、受光素子と、前記受光素子における受光に応じたレベルの信号を出力するオープン状態、及び前記受光素子における受光量によらず一定レベルの信号を出力するキャンセル状態のいずれかの状態とされる受光回路と、前記複数の受光パターンのうちの１つの受光パターンに従って、前記受光回路の前記オープン状態と前記キャンセル状態とを切り替える制御部とを備えていることを特徴とする光電センサ。 The photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 3,
The light receiving unit is either a light receiving element, an open state in which a signal of a level corresponding to light reception by the light receiving element is output, or a canceled state in which a signal of a constant level is output regardless of the amount of light received by the light receiving element And a control unit that switches between the open state and the cancel state of the light receiving circuit in accordance with one light receiving pattern of the plurality of light receiving patterns.
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