多光軸光電センサ
【課題】 相互干渉が確認された状態に応じて投受光周期を調整することにより、簡易かつ効率的に外乱光による物体の検知ミスを発生させないようにした多光軸光電センサを提供する。
【解決手段】 本発明では、相互干渉が発生している範囲すなわち外乱光を検知した場所が投受光動作期間の全期間のうちの前半期間もしくは後半期間かを判別することにより、位相を前にずらすか、後にずらすかを決定する。そして、外乱光の入光を確認した光軸の位置あるいは連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングを変更する。
【解決手段】 本発明では、相互干渉が発生している範囲すなわち外乱光を検知した場所が投受光動作期間の全期間のうちの前半期間もしくは後半期間かを判別することにより、位相を前にずらすか、後にずらすかを決定する。そして、外乱光の入光を確認した光軸の位置あるいは連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングを変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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し、特に、本発明は、相互干渉対策の施された多光軸光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、多光軸光電センサは、図１２に示すように、複数個の投光素子３Ａが一列に整列して配置された投光器１Ａと、投光素子３Ａと対をなす受光素子４Ａが同数個一列に整列して配置された受光器２Ａとから構成される。
【０００３】
投光器１Ａと受光器２Ａとは、対をなす投光素子３Ａと受光素子４Ａ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３Ａと受光素子４Ａ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１Ａと受光器２Ａ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。
【０００４】
一般的に、投光素子には発光ダイオードが、受光素子にはフォトダイオードがそれぞれ用いられる。各投光素子は、少なくとも１回ずつ発光動作させるもので、物体の有無を判断するのに要する時間を短くするために、各投光素子を複数回ずつ連続して発光動作させることも可能である。
【０００５】
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たとえば１個以上存在するとき、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。
【０００６】
多光軸光電センサによる物体の検知ミスは、人身事故につながる可能性があり、大変危険である。物体の検知ミスを誘発する要因として外乱光がある。いずれかの光軸が人体により遮られているにもかかわらず、その光軸の受光素子に外乱光が入射すると、遮光状態にならず、物体検知信号はオンにならない。
【０００７】
図１３は、複数の多光軸光電センサＡ，Ｂの設置例を説明する図である。
【０００８】
図１３を参照して、第１の多光軸光電センサＡの受光器２Ａには、その投光器１Ａからの検出光ａのみならず、第２の多光軸光電センサＢの投光器１Ｂからの検出光ｂが外乱光として入光している。このような場合に、第１の多光軸光電センサＡでは、いずれかの光軸が人体により遮られても、その光軸の受光素子に第２の多光軸光電センサＢの検出光ｂが外乱光として入れば、遮光状態にならない。なお、図中、第２の多光軸光電センサＢの投光器１Ｂに対応して受光器２Ｂが示されている。
【０００９】
ところで、上述のような多光軸光電センサは、現場においては近接して複数台が設置されるような場合が多々あり、このような場合には、いわゆる相互干渉の発生が懸念される。そこで、昨今では、そのような相互干渉への対策が施された多光軸光電センサが種々提案されている。
【００１０】
たとえば、特開２００２−２１７７０３号公報においては、各投光素子の発光動作タイミングに同期した外乱光を各投光素子の発光動作タイミングの近傍で検知するようにし、外乱光の検知時には、投光素子の発光動作タイミングをずらすことにより、各投光素子の発光動作タイミングに同期した外乱光による物体の検知ミスを発生させないようにした多光軸光電センサが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２１７７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記公報に開示される各投光素子の発光動作タイミングすなわち投受光周期のずらせかたは所定の一定期間、タイミングを早めるあるいは遅くするものであった。
【００１２】
したがって、場合によっては、適切なタイミングに調整するために複数回にわたってタイミングをずらさなければならない場合も生じ、その間に検知ミスが生じる可能性も考えられる。すなわち、望ましくは相互干渉が確認された状態に応じて投受光周期を調整することが適切であると考えられる。
【００１３】
本願発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、相互干渉が確認された状態に応じて投受光周期を調整することにより、簡易かつ効率的に外乱光による物体の検知ミスを発生させないようにした多光軸光電センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１５】
本発明に係る他の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１６】
本発明に係るさらに別の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１７】
本発明に係るさらに別の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１８】
好ましくは、周期変更手段は、入光状態判別手段により、各光軸毎について順次受光サンプリングを行なう際の外乱光の入光状態が判別される全期間のうちの前半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを遅く設定し、前半期間の後の後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを早く設定する。
【００１９】
特に、前半期間は、第１のサブ前半期間および第１のサブ前半期間よりも後の第２のサブ前半期間に分割され、周期変更手段は、入光状態判別手段において、第１のサブ前半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第１タイミング期間遅く設定し、第１および第２のサブ前半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、所定期間から第１タイミング期間よりも長い第２タイミング期間遅く設定し、後半期間は、第１のサブ後半期間および第１のサブ後半期間よりも後の第２のサブ後半期間に分割され、周期変更手段は、入光状態判別手段において、第２のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第３タイミング期間早く設定し、第１および第２のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第３タイミング期間より長い第４タイミング期間早く設定する。
【００２０】
特に、周期変更手段は、入光状態判別手段において、第２のサブ前半期間および第１および第２のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第４タイミング以上の長い第５タイミング期間早く設定し、第１および第２のサブ前半期間および第１のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第２タイミング期間以上の長い第６タイミング期間遅く設定する。
【００２１】
特に、周期変更手段は、入光状態判別手段により外乱光の入光が順次連続して光軸数が多いほど、予定された次回の同期タイミングの開始を変更する期間を大きくする。
【００２２】
好ましくは、所定の周期の複数回について１回、投受光期間における各光軸の順次投光動作を休止し、かつ、投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する。
【００２３】
好ましくは、受光のみを行なう受光サンプリングを行なう周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する。
【００２４】
特に、複数回の回数は、複数回の周期の単位でランダムな回数に設定される。
【００２５】
本発明に係るさらに別の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドと、各光軸毎に投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、所定の周期で検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する監視手段とを備え、監視手段は、所定の周期の複数回について１回、投光動作を休止し、複数回の回数は複数回の周期の単位でランダムな回数に設定され、監視手段は、投光動作を休止する周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する。
【００２６】
好ましくは、所定エリアへの物体侵入が検知されたときには、外部制御機器の動作停止信号を生成するライトカーテンである。
【００２７】
好ましくは、遮光が検知された少なくとも１つの光軸に基づいて、所定エリア内における物体の侵入位置を検出するエリアセンサである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る多光軸光電センサは、入光状態判別手段により外乱光の入光を確認した光軸の位置あるいは連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段を設ける。すなわち、相互干渉が確認された状態に応じて投受光周期を調整することにより、簡易かつ効率的に外乱光による物体の検知ミスを発生させないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に従う多光軸光電センサの外観構成図である。
【００３１】
図１を参照して、本発明の実施形態に従う多光軸光電センサ１００は、投光センサヘッド１と、受光センサヘッド２と、これらの送受信用に用いられる通信用ケーブル１０１とを含む。また、図示しないが、これら投光センサヘッド１および受光センサヘッド２は、通信用ケーブル１０１により外部設定器および上位装置等と接続されて、種々の処理が実行される。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態１に従う多光軸光電センサの本体部（センサヘッド）の概略ブロック構成図である。
【００３３】
図２を参照して、投光センサヘッド１は、投光素子、電流制御回路および光軸選択回路で構成されるｎ個の投光器１１（１１1〜１１n）と、それら投光器１１の駆動信号等を生成するＣＰＵ１２と、受光センサヘッド２との通信並びに外部設定器３との通信を行なうための通信回路１３と、上位装置（本例ではＰＬＣ）との通信を行なうためのＩ／Ｏインターフェース１４とを含む。
【００３４】
また、受光センサヘッド２は、受光素子を有する光電変換部、受光素子からの受光信号を増幅するプリアンプおよび光軸選択回路で構成される受光器２１（２１1〜２１n）と、メインアンプ、フィルタ（コムフィルタ）およびＡ／Ｄ変換器で構成される信号処理部２２と、受光器２１の駆動信号等を生成すると共に信号処理部２２からの信号に基づいて検出判定のための演算を行なうＣＰＵ２３と、投光センサヘッド１との通信並びに外部設定器３との通信を行なうための通信回路２４と、上位装置（この例ではＰＬＣ）との通信を行なうためのＩ／Ｏインターフェース２５とを含む。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態に従う受光センサヘッド２の概略ブロック構成図である。
【００３６】
図３を参照して、各投光センサヘッド２は、光電変換部２１ａ、プリアンプ２１ｂ及び光軸選択回路２１ｃを含む投光器２１と、プリアンプ２１からの受光信号を増幅するメインアンプ２２ａと、増幅された受光信号の中から検出光による受光信号成分を抽出するフィルタ２２ｂと、フィルタリング後の受光信号をＡ／Ｄ変換器２２ｃを通して受信し、この受光信号レベルに基づき検出判定処理を行なうＣＰＵ２３とを主体として構成される。
【００３７】
ＣＰＵ２３は、内部メモリを有し、検出判定処理を実行するための受光信号レベルのしきい値（以下、受光判定しきい値とも称する）の設定値は、外部設定器３を介して指定され、この内部メモリに格納される。この受光判定しきい値と信号処理部２２からの受光信号値（ＳＩ４）との比較を行なうことにより、検出判定処理を実行する。また、ＣＰＵ２３からはメインアンプ２２ａにおける受光信号増幅率を規定するための信号（ＳＩ５）が出力される。すなわち、本発明の実施の形態では、この信号（ＳＩ５）に基づいて、メインアンプ２２ａにおいては、受光信号増幅率を設定することが可能とされている。尚、この受光信号増幅率も、外部設定器３を介して設定されるものであり、その設定値はＣＰＵ２３の内部メモリに格納される。また、ＣＰＵ２３からは、トランジスタ（図示せず）を有する光軸選択回路２１ｃを介して光電変換部２１における受光素子を選択的に駆動するための光軸選択信号（ＳＩ６）と、受光信号の有効化（ゲート開）を指示するゲート制御信号（ＳＩ７）とが出力されるようになっている。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサの投受光タイミングを説明する図である。
【００３９】
本例においては、一例として６個の投光器および受光器の投受光タイミングが示される。ここで、一つのパルス波形は、投光および受光のタイミングを示している。すなわち、投受光タイミングは、各投光器および受光器が投受光動作を実行する投受光期間に相当する。
【００４０】
図４に示されるように、配列された一端側から他端側に対して順次投光素子から投光され、対応する受光素子により順次受光される。点線で示されているのは、受光サンプリングであり、後述する相互干渉判定を実行するために受光素子のみが受光するタイミングである。そして、基本的に周期Ｔで投受光動作すなわち投光および受光が繰り返される。尚、本例では、投光期間の直前のみの受光サンプリングと、投光期間の直後のみの受光サンプリングとを、１周期毎に交互に繰り返しているが、これは、センサの応答時間を短縮するためである。応答速度を問わずに、干渉発生予知の速さを重視するのであれば、１周期毎に投光期間の直前と直後の両方で受光サンプリングすることも可能である。尚、同図中、縦の点線で挟まれる領域“Ｉ”は自己診断やセンサ間通信等に費やされる期間を示している。また、図中一連の投受光動作（全光軸）における投受光動作が実行される期間である投受光動作期間が示されている。なお、本実施の形態においては、全光軸における投受光動作が実行される一連の周期を投受光周期とも称することとする。
【００４１】
次に、図５のフローチャート図を用いて上述の相互干渉回避を実現するための本発明の実施形態に従う多光軸光電センサの動作内容全体について説明する。
【００４２】
図５に示されるように、本発明の実施形態に従う多光軸光電センサは、電源が投入される（ステップＳ１）と、まず、センサヘッド及び外部設定器のメモリの初期化等の起動処理（ステップＳ２）が実行される。
【００４３】
起動処理が終了すると、次いで検出処理（ステップＳ３）が実行される。この検出処理では、投受光のタイミング調整処理（ステップＳ４）と、投受光処理（ステップＳ５）と、自己診断処理（ステップＳ６）と、投光センサヘッド１、受光センサヘッド２および外部設定器３との間の通信又は受光センサヘッド２と他の多光軸光電センサ（多光軸光電センサが併設されるような場合）の受光センサヘッドとの通信を行なう通信処理（ステップＳ７）とを繰り返すことにより実行される。
【００４４】
尚 、本発明の実施の形態においては、通信処理（ステップＳ７）の終了後に、異常有無確認（ステップＳ８）と、受光判定しきい値、投光量、受光信号増幅率等の設定を行なうための設定モードに移行するか否かの確認が行なわれる（ステップＳ１１）。ステップＳ８で行なわれる異常有無確認では、ステップＳ６の自己診断についての異常有無確認と、ステップＳ７の通信処理についての異常確認と、ステップＳ４のタイミング調整が所定回数以上連続して行なわれていないか（すなわち、繰り返しタイミング調整を行なっても干渉を回避できていない場合）の確認が行なわれている。これらに異常が認められたときには（ステップＳ８においてＹＥＳ）、異常モードへと移行し（ステップＳ９）、センサの動作が一時的にロックアウトされる。
【００４５】
また、本例では、外部設定器３からの所定の設定開始信号の入力があったときに（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、設定モード（ステップＳ１３）へと移行する。
【００４６】
次に、図６のフローチャート図を用いてステップＳ５に示される投受光処理の詳細について説明する。尚、同図には、投光センサヘッド１における処理（ステップＳ２０，Ｓ２１）と、受光センサヘッド２における処理（ステップＳ２２〜Ｓ２９）とが並列的に示されている。
【００４７】
なお、同フローチャート図には示されていないが、投受光処理に際しては、先ず、投光センサヘッド１においては、ＣＰＵ１２において、内部メモリから投光量を規定するための設定値（投光電流データ）が読み込まれる。一方、受光センサヘッド２においては、先ず、ＣＰＵ２３において、内部メモリから受光信号増幅率、及び受光判定しきい値の設定値が読み込まれ、これにより、図３に示したＣＰＵ２３からの受光信号増幅率を規定するための信号（ＳＩ５）及び受光判定しきい値が決定される。
【００４８】
次いで、投光センサヘッド１及び受光センサヘッド２において、通信用ケーブル１０１を通じて、投光センサヘッド１と受光センサヘッド２との間の同期をとるための同期通信
が行なわれる（ステップＳ２０，Ｓ２２）。
【００４９】
そして、受光センサヘッド２においては、同期通信に基づいて、相互干渉のタイミング等も含めた投受光のパターンが決定される（ステップＳ２３）。
【００５０】
次いで、光軸の数だけループ処理が行なわれる。投光センサヘッド１においては、先に決定された投光量と規定の投光数を前提として、各投光器１１を順次選択的に駆動させることにより、各投光器１１からの投光が行なわれる（ステップＳ２１）。これが全光軸分終了するまで繰り返される。
【００５１】
一方、受光センサヘッド２においては、先に決定された受光信号増幅率を前提として、各受光器２１の受光サンプリングゲートを各々２回分（オンオフ判定用１回＋干渉チェック用１回）、選択的に順次開放する。そして、各受光器２１からの受光信号を順次取り込む。受光信号は、Ａ／Ｄ変換器２２ｃによりＡ／Ｄ変換されて、ＣＰＵ２３に取り込まれる。
【００５２】
ＣＰＵ２３では、取り込まれた受光信号と、先に決定された受光判定しきい値とを比較することにより、受光判定処理（各光軸における受光有無の判定）を実行する（ステップＳ２４）。より詳細には、この判定処理は、投光器からの投光に同期した１回分の受光サンプリングにより得られる受光信号を、それぞれ受光判定しきい値と比較し、しきい値を越える場合にはオン認定、しきい値を越えない場合にはオフ認定として、受光判定を行なう。尚、このとき、同時に、干渉チェック用の受光サンプリングにより得られる受光信号についてもオンオフ認定が行なわれる。この結果は、後述する相互干渉判定処理（ステップＳ２９）で使用される。
【００５３】
尚、この例では、ライトカーテンを用途としているため、受光判定処理（ステップＳ２４）において、何れかの光軸において受光が確認されなかったとき（オフ認定のとき）いいかえるならば遮光状態の際には、それに応じた所定動作（例えば、制御対象機器の停止信号の生成）が実行される（出力制御処理、ステップＳ２５）。また、この多光軸光電センサがエリアセンサを用途とする場合には、受光判定処理（ステップＳ２４）において、受光が確認されなかった光軸に基づいて、それに応じた所定動作（例えば、物体侵入エリアを特定するための信号生成）が実行される（出力制御処理、ステップＳ２５）。尚、これら受光判定処理後の出力制御処理については当業者にとって自明であるからここでの詳細な説明は省略する。
【００５４】
ステップＳ２４およびＳ２５で示されるループ処理が終了されると、次いで、投受光ループ処理の結果に基づく補助出力が生成される（ステップＳ２８）。この補助出力は、ＰＬＣ等の上位機器に、センサのオンオフ認定の状態を複数周期毎に通知するためのものである。
【００５５】
次に、ステップＳ２９に示される相互干渉判定処理が実行される。
【００５６】
以下、本発明の実施の形態に従う相互干渉判定処理について説明する。
【００５７】
図７は、本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサが有する投光器および受光器について説明する図である。
【００５８】
ここでは、簡易のため１２個の投光器および受光器を用いて説明する。図７に示されているように投光器および対応する受光器について番号が付されている。なお、番号の小さい下から上すなわち配列された一端側から他端側へと順次、投光器および受光器が動作するものとする。また、本例においては、１２個の投光器および受光器を４分割している。そして、第１番目から第３番目の投光器および受光器の領域Ｃ３と、第１番目から第６番目の投光器および受光器の領域Ｃ４と、第７番目から第１２番目の投光器および受光器の領域Ｃ２と、第１０番目から第１２番目の投光器および受光器の領域Ｃ１と、第１番目から第９番目の投光器および受光器の領域Ｃ５と、第４番目から第１２番目の投光器および受光器の領域Ｃ６とが示されている。
【００５９】
図８は、本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサにおいて、投受光周期のずらしを説明する図である。なお、ここでは、簡略のため図４で示したように全光軸の投受光タイミング等をまとめた投受光動作期間について示している。
【００６０】
本発明では、検知範囲および場所に応じて適切に投受光周期を変更することにより、干渉を検知（予知）しても動作を停止等させることなく、適切に当該干渉を回避して、動作を継続させるように構成している。なお、本実施の形態においては、連続して複数回相互干渉が発生している場合に外乱光の影響を受けていると判別し、所定の動作を実行するものとする。
【００６１】
そのための構成として、本発明の多光軸光電センサにおいては、図に示されるように、各光軸（この例では（ａ）〜（ｆ）の６個のバリエーションを示す）においては、図４で説明したように投受光タイミングの直前あるいは直後の非投光期間に受光サンプリングを行なって入光有無を判定することにより、干渉を識別して検知するようにしている。
【００６２】
図８（ａ）においては、投光および受光の投受光周期Ｔ１が示されているが、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の全期間のうちの後半期間において相互干渉が発生している。より具体的には、後半期間をさらに前半部分および後半部分の２つに分けると、後半期間のうちのさらに後半部分に相互干渉が発生している。たとえば図７で示される番号の大きい受光器すなわち領域Ｃ１の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６３】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間α１分少し早めるなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に前にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等させることなくセンサ動作を継続させることができる。但し、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００６４】
図８（ｂ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の後半期間すなわち中央付近以降から後半部分において相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される番号の後ろ後半部分の受光器すなわち領域Ｃ２の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６５】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間α２分少し早めるなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ３（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に前にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００６６】
図８（ｃ）においては、投光および受光の周期Ｔ１が示されているが、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間において相互干渉が発生している。より具体的には、前半期間をさらに前半部分および後半部分の２つに分けると、前半期間のうちの前半部分に相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される番号の小さい受光器すなわち領域Ｃ３の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６７】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間β１分少し遅くするなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ４（Ｔ１＜Ｔ４）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に後にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等させることなくセンサ動作を継続させることができる。但し、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００６８】
図８（ｄ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間すなわち前半部分から中央部分付近において相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される番号の前の前半部分の受光器すなわち領域Ｃ４の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６９】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間β２分遅くするなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ５（Ｔ１＜Ｔ４＜Ｔ５）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に後にずらされるから、相互干渉が未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００７０】
図８（ｅ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間すなわち前半部分から中央部分付近を越えて、上述した後半期間の前半部分ぐらいまでにおいて相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される領域Ｃ５の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００７１】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを大幅に遅くするたとえば所定期間Ｔ１よりもタイミング期間β３分遅くするならなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を周期Ｔ６（Ｔ１＜Ｔ４＜Ｔ５≦Ｔ６）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に後にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００７２】
図８（ｆ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間すなわち上述した前半期間の後半部分から後半期間全てにおいて相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される領域Ｃ６の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００７３】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを大幅に早めるたとえば所定期間Ｔ１よりもタイミング期間α３分早めるなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ７（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３≧Ｔ７）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に前にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００７４】
なお、上述の当該タイミング期間は全光軸のうちの外乱光の影響を受けた光軸数を基準として設定することができる。具体的には、期間（次の光軸における投受光処理までの時間）×外乱光の影響を受けた光軸数として設定することも可能であるし、さらには、数光軸数毎の期間に設定することも可能である。なお、外乱光の影響を受けた光軸数が多いほど、上記のタイミング期間の幅は大きくなり、次回の同期タイミングの開始を変更する期間も大きく変化することになる。
【００７５】
図９は、本実施の形態に従う相互干渉データ処理を説明するフローチャート図である。
【００７６】
図９に示されるように、まず、干渉が発生しているかいないかが判断される（ステップＳＰ１）。次に、ステップＳＰ１において干渉があると判断された場合には、次のステップＳＰ２に進む。ステップＳＰ２において、投受光動作期間の全期間において前半期間あるいは後半期間において干渉が生じているかが判断される。いいかえると、順次動作する複数の受光器の前半領域あるいは後半領域において干渉が生じているかが判断される。なお、両方に干渉が生じている場合には、より期間の長い方の期間において干渉が生じていると判断するものとする。
【００７７】
ステップＳＰ２において、前半期間において干渉があると判断された場合には、次に検知幅が小さいかすなわち前半期間のどの部分で干渉が生じているかが判断される（ステップＳＰ３）。ステップＳＰ３において、検知幅（外乱光が検出される光軸数に相当）が小さいと判断される場合すなわち前半期間をさらに前半部分および後半部分に分けた場合に前半部分と判断される場合には次の周期を投受光周期Ｔ４に設定する。
【００７８】
一方、ステップＳＰ３において、検知幅が小さくないと判断される場合には、ステップＳＰ５に進む。ステップＳＰ５において、検知幅が特大であるかどうかが判断される。検知幅が特大であるかどうかは、検知幅が前半期間全てを含んでいる場合が考えられる。この場合には、ステップＳＰ７において、次の周期を投受光周期Ｔ６に設定する。一方、検知幅が特大ではないと判断される場合には、次の周期を投受光周期Ｔ５に設定する（ステップＳＰ６）。
【００７９】
一方、ステップＳＰ２において、後半期間において干渉があると判断される場合には、次に検知幅が小さいかどうかすなわち後半期間のどの部分で干渉が生じているかが判断される（ステップＳＰ８）。ステップＳＰ８において、検知幅が小さいすなわち後半期間をさらに前半部分および後半部分に分けた場合に後半部分と判断される場合には次の周期を投受光周期Ｔ２に設定する。一方、ステップＳＰ８において、検知幅が小さくないと判断される場合には、ステップＳＰ１０に進む。ステップＳＰ１０において、検知幅が特大であるかどうかが判断される。検知幅が特大であるかどうかは、検知幅が後半期間全てを含んでいる場合が考えられる。この場合には、次の周期を投受光周期Ｔ７に設定する。一方、検知幅が特大ではないと判断される場合には、次の周期を投受光周期Ｔ３に設定する。
【００８０】
このように、本実施形態では、各光軸において、投受光タイミングの直前あるいは直後の非投光期間中に受光サンプリングを行ない、直前あるいは直後のそれぞれのオンオフ認定結果に基づいて、その後の投受光周期を適宜前後へ移動させているため、干渉を検知もしくは予知しても動作を停止等させることなく、適切に当該干渉を回避して、動作を継続させることを可能としている。
【００８１】
また、本実施の形態により相互干渉の原因すなわち外乱光となる他の多光軸光電センサの投受光周期に対して常にわずかに先あるいは後のタイミングで投受光が行なわれる関係となる状態を保つことができるので、複数の多光軸光電センサが存在する場合において、互いに平均的な周期をある程度一定に保つことができ、相互干渉を生じる可能性を低くすることができる。たとえば、複数の多光軸光電センサがランダムに周期を変化させた場合、周期が変化した直後に他の多光軸光電センサと相互干渉が生じる場合があるが、本実施の形態の構成により平均的にほぼ同じ周期で、異なる位相で動作させることにより相互干渉が発生する可能性を低くすることができる。
【００８２】
また、本実施の形態においては、図７で示されたように配列された投光器および受光器を４分割するとともに、複数の領域に分けて、外乱光の入光がいずれの領域で確認されたか否かに基づいて、投受光周期を変更する場合について説明してきたが、これに限られず、さらに複数の領域に分割して、さらに複数の投受光周期の中から適切な投受光周期に設定するように設計することも可能である。
【００８３】
さらに、外乱光の入光の影響を受けた光軸位置に基づいて、投受光周期を変更することも可能である。また、順次、投受光動作を行なう際の連続する光軸、すなわち互いに隣接する連続する光軸において、外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、タイミング期間の変化量を変更することも可能である。
【００８４】
（実施の形態２）
上記の実施の形態においては、全ての周期において、一連の投受光動作を繰り返す方式について説明してきた。本例においては、ある一部の周期においては、投光処理を実行しない外乱光処理すなわち相互干渉判定処理のみを行なう、あるいは投受光処理を行なわず、他の処理を実行する方式について説明する。
【００８５】
図１０は、本発明の実施の形態２に従う投受光周期を説明する図である。
【００８６】
図１０を参照して、具体的には、複数回（本例においては２回）投受光処理を実行するものとし、一部の周期においては、外乱光処理のみを行なう、あるいは投受光処理を行なわず、他の処理を実行するものとする（図１０においては、斜線部分）。そして、受光処理のみを行なう周期において、上述した相互干渉が発生しているか否かの相互干渉判定処理のみを実行するものとする。ここでは、一例として２回の投受光処理の周期の後に１回相互干渉判定処理あるいは他の処理のための周期が設けられている。
【００８７】
より具体的には、図４で説明した多光軸光電センサの投受光タイミングにおいて、各光軸において、２回受光サンプリングが実行されていたものを１回の受光サンプリングに変更する。そして、通常の周期においては、オンオフ判定のための受光判定処理が実行されるものとする。そして、一部の周期においては、相互干渉判定のための受光判定処理が実行されるものとする。すなわち、相互干渉判定処理のための受光サンプリングは、上述した一部の周期でのみ実行される。
【００８８】
相互干渉判定処理については、上述した図８および図９で説明した方式に従って実行されるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００８９】
なお、上記の実施の形態においては、連続して複数回の周期において、相互干渉が生じている場合に投受光周期を調整する方式について説明してきたが、１回の周期において相互干渉が生じている場合に投受光周期を調整することも可能である。
【００９０】
一般的に、上述した相互干渉判定処理は、毎周期毎に実行することにより、その精度を高くすることは可能であるが、実際上それほど頻繁に相互干渉が生じる可能性は高くないと考えられる。
【００９１】
したがって、ある一定間隔すなわち一部の周期において、相互干渉判定処理のための周期を設けることにより、優先されるべきセンサのオンオフ判定のための受光判定処理に重点をおくことができる。すなわち、高速かつより高精度な判定処理が可能となる。
【００９２】
また、一部の周期において、相互干渉判定処理のための周期を設けることについて説明したが、かかる周期において他の機能を実行するための周期とすることも可能である。たとえば、図４で説明した自己診断等を実行するための領域“Ｉ”を当該周期に割り当てて実行することも可能である。
【００９３】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に従う投受光周期を説明する図である。
【００９４】
図１１を参照して、たとえば、上段の投受光周期が本実施の形態に従う多光軸光電センサとし、下段の投受光周期が外乱光となる他の多光軸光電センサの投受光周期とする。
【００９５】
実施の形態２では、ある一部の周期において、投光処理を実行しない外乱光処理すなわち相互干渉判定処理のみを行なう、あるいは投受光処理を行なわず、他の処理を実行する方式について説明したが、特に本実施の形態においては、その周期がランダム的に設けられているものとする（図１１においては、斜線部分）。
【００９６】
たとえば、受光処理のみを行なう周期がなければ、すなわち全ての周期において投受光処理を行なう場合であれば、全て他のたとえば隣接する多光軸光電センサの投受光周期と重なりあうことになるので、相互干渉は全ての周期において互いに生じることになる。
【００９７】
しかしながら、本例の如く、多光軸光電センサの投受光周期の複数回について、１回投光動作を休止するものとする。そして、複数回の回数は、複数回の周期単位でランダムな回数に設定されるものとする。これにより、他の多光軸光電センサとの相互間で生じる相互干渉の割合を格段に減少させることができる。なお、本方式は、上記の実施の形態１および２に対して当然に適用可能である。
【００９８】
また、投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上にわたり、連続して投受光周期において遮光が確認された場合には、上述した出力制御処理により外部制御機器の動作停止信号を出力するようにすることも可能である。
【００９９】
なお、前述の相互干渉判定処理に基づく投受光周期の変更により繰り返しタイミング調整を行なっても干渉を回避できていない場合、すなわち外乱光が所定回数以上連続して検出されるような場合には、誤動作する危険性が高い状態にあると考えられるので、外部制御機器の動作停止信号を出力するようにすることも可能である。
【０１００】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１に従う多光軸光電センサの外観構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に従う多光軸光電センサの本体部の概略ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う受光センサヘッド２の概略ブロック構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサの投受光タイミングを説明する図である。
【図５】相互干渉回避を実現するための本発明の実施形態に従う多光軸光電センサの動作内容全体について説明するフローチャート図である。
【図６】ステップＳ５に示される投受光処理の詳細について説明するフローチャート図である。
【図７】本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサが有する投光器および受光器について説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサにおいて、投受光周期のずらしを説明する図である。
【図９】本実施の形態に従う相互干渉データ処理を説明するフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に従う投受光周期を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に従う投受光周期を説明する図である。
【図１２】一般的な多光軸光電センサを説明する図である。
【図１３】複数の多光軸光電センサＡ，Ｂの設置例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 投光センサヘッド、２ 受光センサヘッド、３ 外部設定器、４ ＰＬＣ、１１，１Ａ，２Ａ 投光器、１２，２３ ＣＰＵ、１３，２４ 通信回路、１４，２５ Ｉ／Ｏ、２１，１Ｂ，２Ｂ 受光器、２２ 信号処理部、１００，Ａ，Ｂ 多光軸光電センサ、１０１ 通信用ケーブル、３Ａ 投光素子、４Ａ 受光素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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し、特に、本発明は、相互干渉対策の施された多光軸光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、多光軸光電センサは、図１２に示すように、複数個の投光素子３Ａが一列に整列して配置された投光器１Ａと、投光素子３Ａと対をなす受光素子４Ａが同数個一列に整列して配置された受光器２Ａとから構成される。
【０００３】
投光器１Ａと受光器２Ａとは、対をなす投光素子３Ａと受光素子４Ａ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３Ａと受光素子４Ａ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１Ａと受光器２Ａ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。
【０００４】
一般的に、投光素子には発光ダイオードが、受光素子にはフォトダイオードがそれぞれ用いられる。各投光素子は、少なくとも１回ずつ発光動作させるもので、物体の有無を判断するのに要する時間を短くするために、各投光素子を複数回ずつ連続して発光動作させることも可能である。
【０００５】
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たとえば１個以上存在するとき、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。
【０００６】
多光軸光電センサによる物体の検知ミスは、人身事故につながる可能性があり、大変危険である。物体の検知ミスを誘発する要因として外乱光がある。いずれかの光軸が人体により遮られているにもかかわらず、その光軸の受光素子に外乱光が入射すると、遮光状態にならず、物体検知信号はオンにならない。
【０００７】
図１３は、複数の多光軸光電センサＡ，Ｂの設置例を説明する図である。
【０００８】
図１３を参照して、第１の多光軸光電センサＡの受光器２Ａには、その投光器１Ａからの検出光ａのみならず、第２の多光軸光電センサＢの投光器１Ｂからの検出光ｂが外乱光として入光している。このような場合に、第１の多光軸光電センサＡでは、いずれかの光軸が人体により遮られても、その光軸の受光素子に第２の多光軸光電センサＢの検出光ｂが外乱光として入れば、遮光状態にならない。なお、図中、第２の多光軸光電センサＢの投光器１Ｂに対応して受光器２Ｂが示されている。
【０００９】
ところで、上述のような多光軸光電センサは、現場においては近接して複数台が設置されるような場合が多々あり、このような場合には、いわゆる相互干渉の発生が懸念される。そこで、昨今では、そのような相互干渉への対策が施された多光軸光電センサが種々提案されている。
【００１０】
たとえば、特開２００２−２１７７０３号公報においては、各投光素子の発光動作タイミングに同期した外乱光を各投光素子の発光動作タイミングの近傍で検知するようにし、外乱光の検知時には、投光素子の発光動作タイミングをずらすことにより、各投光素子の発光動作タイミングに同期した外乱光による物体の検知ミスを発生させないようにした多光軸光電センサが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２１７７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記公報に開示される各投光素子の発光動作タイミングすなわち投受光周期のずらせかたは所定の一定期間、タイミングを早めるあるいは遅くするものであった。
【００１２】
したがって、場合によっては、適切なタイミングに調整するために複数回にわたってタイミングをずらさなければならない場合も生じ、その間に検知ミスが生じる可能性も考えられる。すなわち、望ましくは相互干渉が確認された状態に応じて投受光周期を調整することが適切であると考えられる。
【００１３】
本願発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、相互干渉が確認された状態に応じて投受光周期を調整することにより、簡易かつ効率的に外乱光による物体の検知ミスを発生させないようにした多光軸光電センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１５】
本発明に係る他の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１６】
本発明に係るさらに別の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１７】
本発明に係るさらに別の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、外乱光有無判定手段により確認された受光センサヘッドの全光軸における外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、入光状態判別手段により外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える。
【００１８】
好ましくは、周期変更手段は、入光状態判別手段により、各光軸毎について順次受光サンプリングを行なう際の外乱光の入光状態が判別される全期間のうちの前半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを遅く設定し、前半期間の後の後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを早く設定する。
【００１９】
特に、前半期間は、第１のサブ前半期間および第１のサブ前半期間よりも後の第２のサブ前半期間に分割され、周期変更手段は、入光状態判別手段において、第１のサブ前半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第１タイミング期間遅く設定し、第１および第２のサブ前半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、所定期間から第１タイミング期間よりも長い第２タイミング期間遅く設定し、後半期間は、第１のサブ後半期間および第１のサブ後半期間よりも後の第２のサブ後半期間に分割され、周期変更手段は、入光状態判別手段において、第２のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第３タイミング期間早く設定し、第１および第２のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第３タイミング期間より長い第４タイミング期間早く設定する。
【００２０】
特に、周期変更手段は、入光状態判別手段において、第２のサブ前半期間および第１および第２のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第４タイミング以上の長い第５タイミング期間早く設定し、第１および第２のサブ前半期間および第１のサブ後半期間において外乱光の入光状態が確認された場合には、予定された次回の同期タイミングを所定期間から第２タイミング期間以上の長い第６タイミング期間遅く設定する。
【００２１】
特に、周期変更手段は、入光状態判別手段により外乱光の入光が順次連続して光軸数が多いほど、予定された次回の同期タイミングの開始を変更する期間を大きくする。
【００２２】
好ましくは、所定の周期の複数回について１回、投受光期間における各光軸の順次投光動作を休止し、かつ、投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する。
【００２３】
好ましくは、受光のみを行なう受光サンプリングを行なう周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する。
【００２４】
特に、複数回の回数は、複数回の周期の単位でランダムな回数に設定される。
【００２５】
本発明に係るさらに別の多光軸光電センサは、複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドと、各光軸毎に投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、所定の周期で検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する監視手段とを備え、監視手段は、所定の周期の複数回について１回、投光動作を休止し、複数回の回数は複数回の周期の単位でランダムな回数に設定され、監視手段は、投光動作を休止する周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する。
【００２６】
好ましくは、所定エリアへの物体侵入が検知されたときには、外部制御機器の動作停止信号を生成するライトカーテンである。
【００２７】
好ましくは、遮光が検知された少なくとも１つの光軸に基づいて、所定エリア内における物体の侵入位置を検出するエリアセンサである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る多光軸光電センサは、入光状態判別手段により外乱光の入光を確認した光軸の位置あるいは連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段を設ける。すなわち、相互干渉が確認された状態に応じて投受光周期を調整することにより、簡易かつ効率的に外乱光による物体の検知ミスを発生させないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に従う多光軸光電センサの外観構成図である。
【００３１】
図１を参照して、本発明の実施形態に従う多光軸光電センサ１００は、投光センサヘッド１と、受光センサヘッド２と、これらの送受信用に用いられる通信用ケーブル１０１とを含む。また、図示しないが、これら投光センサヘッド１および受光センサヘッド２は、通信用ケーブル１０１により外部設定器および上位装置等と接続されて、種々の処理が実行される。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態１に従う多光軸光電センサの本体部（センサヘッド）の概略ブロック構成図である。
【００３３】
図２を参照して、投光センサヘッド１は、投光素子、電流制御回路および光軸選択回路で構成されるｎ個の投光器１１（１１1〜１１n）と、それら投光器１１の駆動信号等を生成するＣＰＵ１２と、受光センサヘッド２との通信並びに外部設定器３との通信を行なうための通信回路１３と、上位装置（本例ではＰＬＣ）との通信を行なうためのＩ／Ｏインターフェース１４とを含む。
【００３４】
また、受光センサヘッド２は、受光素子を有する光電変換部、受光素子からの受光信号を増幅するプリアンプおよび光軸選択回路で構成される受光器２１（２１1〜２１n）と、メインアンプ、フィルタ（コムフィルタ）およびＡ／Ｄ変換器で構成される信号処理部２２と、受光器２１の駆動信号等を生成すると共に信号処理部２２からの信号に基づいて検出判定のための演算を行なうＣＰＵ２３と、投光センサヘッド１との通信並びに外部設定器３との通信を行なうための通信回路２４と、上位装置（この例ではＰＬＣ）との通信を行なうためのＩ／Ｏインターフェース２５とを含む。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態に従う受光センサヘッド２の概略ブロック構成図である。
【００３６】
図３を参照して、各投光センサヘッド２は、光電変換部２１ａ、プリアンプ２１ｂ及び光軸選択回路２１ｃを含む投光器２１と、プリアンプ２１からの受光信号を増幅するメインアンプ２２ａと、増幅された受光信号の中から検出光による受光信号成分を抽出するフィルタ２２ｂと、フィルタリング後の受光信号をＡ／Ｄ変換器２２ｃを通して受信し、この受光信号レベルに基づき検出判定処理を行なうＣＰＵ２３とを主体として構成される。
【００３７】
ＣＰＵ２３は、内部メモリを有し、検出判定処理を実行するための受光信号レベルのしきい値（以下、受光判定しきい値とも称する）の設定値は、外部設定器３を介して指定され、この内部メモリに格納される。この受光判定しきい値と信号処理部２２からの受光信号値（ＳＩ４）との比較を行なうことにより、検出判定処理を実行する。また、ＣＰＵ２３からはメインアンプ２２ａにおける受光信号増幅率を規定するための信号（ＳＩ５）が出力される。すなわち、本発明の実施の形態では、この信号（ＳＩ５）に基づいて、メインアンプ２２ａにおいては、受光信号増幅率を設定することが可能とされている。尚、この受光信号増幅率も、外部設定器３を介して設定されるものであり、その設定値はＣＰＵ２３の内部メモリに格納される。また、ＣＰＵ２３からは、トランジスタ（図示せず）を有する光軸選択回路２１ｃを介して光電変換部２１における受光素子を選択的に駆動するための光軸選択信号（ＳＩ６）と、受光信号の有効化（ゲート開）を指示するゲート制御信号（ＳＩ７）とが出力されるようになっている。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサの投受光タイミングを説明する図である。
【００３９】
本例においては、一例として６個の投光器および受光器の投受光タイミングが示される。ここで、一つのパルス波形は、投光および受光のタイミングを示している。すなわち、投受光タイミングは、各投光器および受光器が投受光動作を実行する投受光期間に相当する。
【００４０】
図４に示されるように、配列された一端側から他端側に対して順次投光素子から投光され、対応する受光素子により順次受光される。点線で示されているのは、受光サンプリングであり、後述する相互干渉判定を実行するために受光素子のみが受光するタイミングである。そして、基本的に周期Ｔで投受光動作すなわち投光および受光が繰り返される。尚、本例では、投光期間の直前のみの受光サンプリングと、投光期間の直後のみの受光サンプリングとを、１周期毎に交互に繰り返しているが、これは、センサの応答時間を短縮するためである。応答速度を問わずに、干渉発生予知の速さを重視するのであれば、１周期毎に投光期間の直前と直後の両方で受光サンプリングすることも可能である。尚、同図中、縦の点線で挟まれる領域“Ｉ”は自己診断やセンサ間通信等に費やされる期間を示している。また、図中一連の投受光動作（全光軸）における投受光動作が実行される期間である投受光動作期間が示されている。なお、本実施の形態においては、全光軸における投受光動作が実行される一連の周期を投受光周期とも称することとする。
【００４１】
次に、図５のフローチャート図を用いて上述の相互干渉回避を実現するための本発明の実施形態に従う多光軸光電センサの動作内容全体について説明する。
【００４２】
図５に示されるように、本発明の実施形態に従う多光軸光電センサは、電源が投入される（ステップＳ１）と、まず、センサヘッド及び外部設定器のメモリの初期化等の起動処理（ステップＳ２）が実行される。
【００４３】
起動処理が終了すると、次いで検出処理（ステップＳ３）が実行される。この検出処理では、投受光のタイミング調整処理（ステップＳ４）と、投受光処理（ステップＳ５）と、自己診断処理（ステップＳ６）と、投光センサヘッド１、受光センサヘッド２および外部設定器３との間の通信又は受光センサヘッド２と他の多光軸光電センサ（多光軸光電センサが併設されるような場合）の受光センサヘッドとの通信を行なう通信処理（ステップＳ７）とを繰り返すことにより実行される。
【００４４】
尚 、本発明の実施の形態においては、通信処理（ステップＳ７）の終了後に、異常有無確認（ステップＳ８）と、受光判定しきい値、投光量、受光信号増幅率等の設定を行なうための設定モードに移行するか否かの確認が行なわれる（ステップＳ１１）。ステップＳ８で行なわれる異常有無確認では、ステップＳ６の自己診断についての異常有無確認と、ステップＳ７の通信処理についての異常確認と、ステップＳ４のタイミング調整が所定回数以上連続して行なわれていないか（すなわち、繰り返しタイミング調整を行なっても干渉を回避できていない場合）の確認が行なわれている。これらに異常が認められたときには（ステップＳ８においてＹＥＳ）、異常モードへと移行し（ステップＳ９）、センサの動作が一時的にロックアウトされる。
【００４５】
また、本例では、外部設定器３からの所定の設定開始信号の入力があったときに（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、設定モード（ステップＳ１３）へと移行する。
【００４６】
次に、図６のフローチャート図を用いてステップＳ５に示される投受光処理の詳細について説明する。尚、同図には、投光センサヘッド１における処理（ステップＳ２０，Ｓ２１）と、受光センサヘッド２における処理（ステップＳ２２〜Ｓ２９）とが並列的に示されている。
【００４７】
なお、同フローチャート図には示されていないが、投受光処理に際しては、先ず、投光センサヘッド１においては、ＣＰＵ１２において、内部メモリから投光量を規定するための設定値（投光電流データ）が読み込まれる。一方、受光センサヘッド２においては、先ず、ＣＰＵ２３において、内部メモリから受光信号増幅率、及び受光判定しきい値の設定値が読み込まれ、これにより、図３に示したＣＰＵ２３からの受光信号増幅率を規定するための信号（ＳＩ５）及び受光判定しきい値が決定される。
【００４８】
次いで、投光センサヘッド１及び受光センサヘッド２において、通信用ケーブル１０１を通じて、投光センサヘッド１と受光センサヘッド２との間の同期をとるための同期通信
が行なわれる（ステップＳ２０，Ｓ２２）。
【００４９】
そして、受光センサヘッド２においては、同期通信に基づいて、相互干渉のタイミング等も含めた投受光のパターンが決定される（ステップＳ２３）。
【００５０】
次いで、光軸の数だけループ処理が行なわれる。投光センサヘッド１においては、先に決定された投光量と規定の投光数を前提として、各投光器１１を順次選択的に駆動させることにより、各投光器１１からの投光が行なわれる（ステップＳ２１）。これが全光軸分終了するまで繰り返される。
【００５１】
一方、受光センサヘッド２においては、先に決定された受光信号増幅率を前提として、各受光器２１の受光サンプリングゲートを各々２回分（オンオフ判定用１回＋干渉チェック用１回）、選択的に順次開放する。そして、各受光器２１からの受光信号を順次取り込む。受光信号は、Ａ／Ｄ変換器２２ｃによりＡ／Ｄ変換されて、ＣＰＵ２３に取り込まれる。
【００５２】
ＣＰＵ２３では、取り込まれた受光信号と、先に決定された受光判定しきい値とを比較することにより、受光判定処理（各光軸における受光有無の判定）を実行する（ステップＳ２４）。より詳細には、この判定処理は、投光器からの投光に同期した１回分の受光サンプリングにより得られる受光信号を、それぞれ受光判定しきい値と比較し、しきい値を越える場合にはオン認定、しきい値を越えない場合にはオフ認定として、受光判定を行なう。尚、このとき、同時に、干渉チェック用の受光サンプリングにより得られる受光信号についてもオンオフ認定が行なわれる。この結果は、後述する相互干渉判定処理（ステップＳ２９）で使用される。
【００５３】
尚、この例では、ライトカーテンを用途としているため、受光判定処理（ステップＳ２４）において、何れかの光軸において受光が確認されなかったとき（オフ認定のとき）いいかえるならば遮光状態の際には、それに応じた所定動作（例えば、制御対象機器の停止信号の生成）が実行される（出力制御処理、ステップＳ２５）。また、この多光軸光電センサがエリアセンサを用途とする場合には、受光判定処理（ステップＳ２４）において、受光が確認されなかった光軸に基づいて、それに応じた所定動作（例えば、物体侵入エリアを特定するための信号生成）が実行される（出力制御処理、ステップＳ２５）。尚、これら受光判定処理後の出力制御処理については当業者にとって自明であるからここでの詳細な説明は省略する。
【００５４】
ステップＳ２４およびＳ２５で示されるループ処理が終了されると、次いで、投受光ループ処理の結果に基づく補助出力が生成される（ステップＳ２８）。この補助出力は、ＰＬＣ等の上位機器に、センサのオンオフ認定の状態を複数周期毎に通知するためのものである。
【００５５】
次に、ステップＳ２９に示される相互干渉判定処理が実行される。
【００５６】
以下、本発明の実施の形態に従う相互干渉判定処理について説明する。
【００５７】
図７は、本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサが有する投光器および受光器について説明する図である。
【００５８】
ここでは、簡易のため１２個の投光器および受光器を用いて説明する。図７に示されているように投光器および対応する受光器について番号が付されている。なお、番号の小さい下から上すなわち配列された一端側から他端側へと順次、投光器および受光器が動作するものとする。また、本例においては、１２個の投光器および受光器を４分割している。そして、第１番目から第３番目の投光器および受光器の領域Ｃ３と、第１番目から第６番目の投光器および受光器の領域Ｃ４と、第７番目から第１２番目の投光器および受光器の領域Ｃ２と、第１０番目から第１２番目の投光器および受光器の領域Ｃ１と、第１番目から第９番目の投光器および受光器の領域Ｃ５と、第４番目から第１２番目の投光器および受光器の領域Ｃ６とが示されている。
【００５９】
図８は、本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサにおいて、投受光周期のずらしを説明する図である。なお、ここでは、簡略のため図４で示したように全光軸の投受光タイミング等をまとめた投受光動作期間について示している。
【００６０】
本発明では、検知範囲および場所に応じて適切に投受光周期を変更することにより、干渉を検知（予知）しても動作を停止等させることなく、適切に当該干渉を回避して、動作を継続させるように構成している。なお、本実施の形態においては、連続して複数回相互干渉が発生している場合に外乱光の影響を受けていると判別し、所定の動作を実行するものとする。
【００６１】
そのための構成として、本発明の多光軸光電センサにおいては、図に示されるように、各光軸（この例では（ａ）〜（ｆ）の６個のバリエーションを示す）においては、図４で説明したように投受光タイミングの直前あるいは直後の非投光期間に受光サンプリングを行なって入光有無を判定することにより、干渉を識別して検知するようにしている。
【００６２】
図８（ａ）においては、投光および受光の投受光周期Ｔ１が示されているが、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の全期間のうちの後半期間において相互干渉が発生している。より具体的には、後半期間をさらに前半部分および後半部分の２つに分けると、後半期間のうちのさらに後半部分に相互干渉が発生している。たとえば図７で示される番号の大きい受光器すなわち領域Ｃ１の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６３】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間α１分少し早めるなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に前にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等させることなくセンサ動作を継続させることができる。但し、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００６４】
図８（ｂ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の後半期間すなわち中央付近以降から後半部分において相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される番号の後ろ後半部分の受光器すなわち領域Ｃ２の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６５】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間α２分少し早めるなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ３（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に前にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００６６】
図８（ｃ）においては、投光および受光の周期Ｔ１が示されているが、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間において相互干渉が発生している。より具体的には、前半期間をさらに前半部分および後半部分の２つに分けると、前半期間のうちの前半部分に相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される番号の小さい受光器すなわち領域Ｃ３の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６７】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間β１分少し遅くするなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ４（Ｔ１＜Ｔ４）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に後にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等させることなくセンサ動作を継続させることができる。但し、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００６８】
図８（ｄ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間すなわち前半部分から中央部分付近において相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される番号の前の前半部分の受光器すなわち領域Ｃ４の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００６９】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを所定期間Ｔ１よりもタイミング期間β２分遅くするなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ５（Ｔ１＜Ｔ４＜Ｔ５）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に後にずらされるから、相互干渉が未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００７０】
図８（ｅ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間すなわち前半部分から中央部分付近を越えて、上述した後半期間の前半部分ぐらいまでにおいて相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される領域Ｃ５の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００７１】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを大幅に遅くするたとえば所定期間Ｔ１よりもタイミング期間β３分遅くするならなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を周期Ｔ６（Ｔ１＜Ｔ４＜Ｔ５≦Ｔ６）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に後にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００７２】
図８（ｆ）においては、外乱光の影響を受けて、投受光動作期間の前半期間すなわち上述した前半期間の後半部分から後半期間全てにおいて相互干渉が発生している。具体的には、たとえば図７で示される領域Ｃ６の受光器で相互干渉が検知されたような場合を示している。
【００７３】
この場合においては、受光サンプリングによる入光が連続して確認された場合には、次回の同期タイミングである自身の投受光タイミングを大幅に早めるたとえば所定期間Ｔ１よりもタイミング期間α３分早めるなら隣接する他の多光軸光電センサの投受光タイミングと重ならないようにすることができる。具体的には、次の投受光タイミングの周期を投受光周期Ｔ７（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３≧Ｔ７）に変更する。これにより、以降の投受光タイミングの周期の位相が時間的に前にずらされるから、相互干渉を未然に防ぐことができるとともに、動作を停止等することなくセンサ動作を継続することができる。ただし、その後の投受光タイミングの周期Ｔ１はそのまま維持される。
【００７４】
なお、上述の当該タイミング期間は全光軸のうちの外乱光の影響を受けた光軸数を基準として設定することができる。具体的には、期間（次の光軸における投受光処理までの時間）×外乱光の影響を受けた光軸数として設定することも可能であるし、さらには、数光軸数毎の期間に設定することも可能である。なお、外乱光の影響を受けた光軸数が多いほど、上記のタイミング期間の幅は大きくなり、次回の同期タイミングの開始を変更する期間も大きく変化することになる。
【００７５】
図９は、本実施の形態に従う相互干渉データ処理を説明するフローチャート図である。
【００７６】
図９に示されるように、まず、干渉が発生しているかいないかが判断される（ステップＳＰ１）。次に、ステップＳＰ１において干渉があると判断された場合には、次のステップＳＰ２に進む。ステップＳＰ２において、投受光動作期間の全期間において前半期間あるいは後半期間において干渉が生じているかが判断される。いいかえると、順次動作する複数の受光器の前半領域あるいは後半領域において干渉が生じているかが判断される。なお、両方に干渉が生じている場合には、より期間の長い方の期間において干渉が生じていると判断するものとする。
【００７７】
ステップＳＰ２において、前半期間において干渉があると判断された場合には、次に検知幅が小さいかすなわち前半期間のどの部分で干渉が生じているかが判断される（ステップＳＰ３）。ステップＳＰ３において、検知幅（外乱光が検出される光軸数に相当）が小さいと判断される場合すなわち前半期間をさらに前半部分および後半部分に分けた場合に前半部分と判断される場合には次の周期を投受光周期Ｔ４に設定する。
【００７８】
一方、ステップＳＰ３において、検知幅が小さくないと判断される場合には、ステップＳＰ５に進む。ステップＳＰ５において、検知幅が特大であるかどうかが判断される。検知幅が特大であるかどうかは、検知幅が前半期間全てを含んでいる場合が考えられる。この場合には、ステップＳＰ７において、次の周期を投受光周期Ｔ６に設定する。一方、検知幅が特大ではないと判断される場合には、次の周期を投受光周期Ｔ５に設定する（ステップＳＰ６）。
【００７９】
一方、ステップＳＰ２において、後半期間において干渉があると判断される場合には、次に検知幅が小さいかどうかすなわち後半期間のどの部分で干渉が生じているかが判断される（ステップＳＰ８）。ステップＳＰ８において、検知幅が小さいすなわち後半期間をさらに前半部分および後半部分に分けた場合に後半部分と判断される場合には次の周期を投受光周期Ｔ２に設定する。一方、ステップＳＰ８において、検知幅が小さくないと判断される場合には、ステップＳＰ１０に進む。ステップＳＰ１０において、検知幅が特大であるかどうかが判断される。検知幅が特大であるかどうかは、検知幅が後半期間全てを含んでいる場合が考えられる。この場合には、次の周期を投受光周期Ｔ７に設定する。一方、検知幅が特大ではないと判断される場合には、次の周期を投受光周期Ｔ３に設定する。
【００８０】
このように、本実施形態では、各光軸において、投受光タイミングの直前あるいは直後の非投光期間中に受光サンプリングを行ない、直前あるいは直後のそれぞれのオンオフ認定結果に基づいて、その後の投受光周期を適宜前後へ移動させているため、干渉を検知もしくは予知しても動作を停止等させることなく、適切に当該干渉を回避して、動作を継続させることを可能としている。
【００８１】
また、本実施の形態により相互干渉の原因すなわち外乱光となる他の多光軸光電センサの投受光周期に対して常にわずかに先あるいは後のタイミングで投受光が行なわれる関係となる状態を保つことができるので、複数の多光軸光電センサが存在する場合において、互いに平均的な周期をある程度一定に保つことができ、相互干渉を生じる可能性を低くすることができる。たとえば、複数の多光軸光電センサがランダムに周期を変化させた場合、周期が変化した直後に他の多光軸光電センサと相互干渉が生じる場合があるが、本実施の形態の構成により平均的にほぼ同じ周期で、異なる位相で動作させることにより相互干渉が発生する可能性を低くすることができる。
【００８２】
また、本実施の形態においては、図７で示されたように配列された投光器および受光器を４分割するとともに、複数の領域に分けて、外乱光の入光がいずれの領域で確認されたか否かに基づいて、投受光周期を変更する場合について説明してきたが、これに限られず、さらに複数の領域に分割して、さらに複数の投受光周期の中から適切な投受光周期に設定するように設計することも可能である。
【００８３】
さらに、外乱光の入光の影響を受けた光軸位置に基づいて、投受光周期を変更することも可能である。また、順次、投受光動作を行なう際の連続する光軸、すなわち互いに隣接する連続する光軸において、外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、タイミング期間の変化量を変更することも可能である。
【００８４】
（実施の形態２）
上記の実施の形態においては、全ての周期において、一連の投受光動作を繰り返す方式について説明してきた。本例においては、ある一部の周期においては、投光処理を実行しない外乱光処理すなわち相互干渉判定処理のみを行なう、あるいは投受光処理を行なわず、他の処理を実行する方式について説明する。
【００８５】
図１０は、本発明の実施の形態２に従う投受光周期を説明する図である。
【００８６】
図１０を参照して、具体的には、複数回（本例においては２回）投受光処理を実行するものとし、一部の周期においては、外乱光処理のみを行なう、あるいは投受光処理を行なわず、他の処理を実行するものとする（図１０においては、斜線部分）。そして、受光処理のみを行なう周期において、上述した相互干渉が発生しているか否かの相互干渉判定処理のみを実行するものとする。ここでは、一例として２回の投受光処理の周期の後に１回相互干渉判定処理あるいは他の処理のための周期が設けられている。
【００８７】
より具体的には、図４で説明した多光軸光電センサの投受光タイミングにおいて、各光軸において、２回受光サンプリングが実行されていたものを１回の受光サンプリングに変更する。そして、通常の周期においては、オンオフ判定のための受光判定処理が実行されるものとする。そして、一部の周期においては、相互干渉判定のための受光判定処理が実行されるものとする。すなわち、相互干渉判定処理のための受光サンプリングは、上述した一部の周期でのみ実行される。
【００８８】
相互干渉判定処理については、上述した図８および図９で説明した方式に従って実行されるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００８９】
なお、上記の実施の形態においては、連続して複数回の周期において、相互干渉が生じている場合に投受光周期を調整する方式について説明してきたが、１回の周期において相互干渉が生じている場合に投受光周期を調整することも可能である。
【００９０】
一般的に、上述した相互干渉判定処理は、毎周期毎に実行することにより、その精度を高くすることは可能であるが、実際上それほど頻繁に相互干渉が生じる可能性は高くないと考えられる。
【００９１】
したがって、ある一定間隔すなわち一部の周期において、相互干渉判定処理のための周期を設けることにより、優先されるべきセンサのオンオフ判定のための受光判定処理に重点をおくことができる。すなわち、高速かつより高精度な判定処理が可能となる。
【００９２】
また、一部の周期において、相互干渉判定処理のための周期を設けることについて説明したが、かかる周期において他の機能を実行するための周期とすることも可能である。たとえば、図４で説明した自己診断等を実行するための領域“Ｉ”を当該周期に割り当てて実行することも可能である。
【００９３】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に従う投受光周期を説明する図である。
【００９４】
図１１を参照して、たとえば、上段の投受光周期が本実施の形態に従う多光軸光電センサとし、下段の投受光周期が外乱光となる他の多光軸光電センサの投受光周期とする。
【００９５】
実施の形態２では、ある一部の周期において、投光処理を実行しない外乱光処理すなわち相互干渉判定処理のみを行なう、あるいは投受光処理を行なわず、他の処理を実行する方式について説明したが、特に本実施の形態においては、その周期がランダム的に設けられているものとする（図１１においては、斜線部分）。
【００９６】
たとえば、受光処理のみを行なう周期がなければ、すなわち全ての周期において投受光処理を行なう場合であれば、全て他のたとえば隣接する多光軸光電センサの投受光周期と重なりあうことになるので、相互干渉は全ての周期において互いに生じることになる。
【００９７】
しかしながら、本例の如く、多光軸光電センサの投受光周期の複数回について、１回投光動作を休止するものとする。そして、複数回の回数は、複数回の周期単位でランダムな回数に設定されるものとする。これにより、他の多光軸光電センサとの相互間で生じる相互干渉の割合を格段に減少させることができる。なお、本方式は、上記の実施の形態１および２に対して当然に適用可能である。
【００９８】
また、投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上にわたり、連続して投受光周期において遮光が確認された場合には、上述した出力制御処理により外部制御機器の動作停止信号を出力するようにすることも可能である。
【００９９】
なお、前述の相互干渉判定処理に基づく投受光周期の変更により繰り返しタイミング調整を行なっても干渉を回避できていない場合、すなわち外乱光が所定回数以上連続して検出されるような場合には、誤動作する危険性が高い状態にあると考えられるので、外部制御機器の動作停止信号を出力するようにすることも可能である。
【０１００】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１に従う多光軸光電センサの外観構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に従う多光軸光電センサの本体部の概略ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う受光センサヘッド２の概略ブロック構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサの投受光タイミングを説明する図である。
【図５】相互干渉回避を実現するための本発明の実施形態に従う多光軸光電センサの動作内容全体について説明するフローチャート図である。
【図６】ステップＳ５に示される投受光処理の詳細について説明するフローチャート図である。
【図７】本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサが有する投光器および受光器について説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に従う多光軸光電センサにおいて、投受光周期のずらしを説明する図である。
【図９】本実施の形態に従う相互干渉データ処理を説明するフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に従う投受光周期を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に従う投受光周期を説明する図である。
【図１２】一般的な多光軸光電センサを説明する図である。
【図１３】複数の多光軸光電センサＡ，Ｂの設置例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 投光センサヘッド、２ 受光センサヘッド、３ 外部設定器、４ ＰＬＣ、１１，１Ａ，２Ａ 投光器、１２，２３ ＣＰＵ、１３，２４ 通信回路、１４，２５ Ｉ／Ｏ、２１，１Ｂ，２Ｂ 受光器、２２ 信号処理部、１００，Ａ，Ｂ 多光軸光電センサ、１０１ 通信用ケーブル、３Ａ 投光素子、４Ａ 受光素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項３】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項４】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項５】
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段により、各光軸毎について順次受光サンプリングを行なう際の前記外乱光の入光状態が判別される全期間のうちの前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを遅く設定し、前記前半期間の後の後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを早く設定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多光軸光電センサ。
【請求項６】
前記前半期間は、第１のサブ前半期間および前記第１のサブ前半期間よりも後の第２のサブ前半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第１のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを所定期間から第１タイミング期間遅く設定し、前記第１および第２のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記所定期間から前記第１タイミング期間よりも長い第２タイミング期間遅く設定し、
前記後半期間は、第１のサブ後半期間および前記第１のサブ後半期間よりも後の第２のサブ後半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から第３タイミング期間早く設定し、前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第３タイミング期間より長い第４タイミング期間早く設定する、請求項５記載の多光軸光電センサ。
【請求項７】
前記周期変更手段は、
前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ前半期間および前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第４タイミング以上の長い第５タイミング期間早く設定し、
前記第１および第２のサブ前半期間および前記第１のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第２タイミング期間以上の長い第６タイミング期間遅く設定する、請求項６記載の多光軸光電センサ。
【請求項８】
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して光軸数が多いほど、予定された次回の同期タイミングの開始を変更する期間を大きくする、請求項２または４記載の多光軸光電センサ。
【請求項９】
前記所定の周期の複数回について１回、投受光期間における各光軸の順次投光動作を休止し、かつ、前記投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項１または２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１０】
受光のみを行なう受光サンプリングを行なう周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項３または４に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１１】
前記複数回の回数は、前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定される、請求項９または１０に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、
複数の受光器が配列された受光センサヘッドと、
各光軸毎に投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、所定の周期で検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する監視手段とを備え、
前記監視手段は、前記所定の周期の複数回について１回、投光動作を休止し、
前記複数回の回数は前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定され、
前記監視手段は、投光動作を休止する周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、多光軸光電センサ。
【請求項１３】
前記所定エリアへの物体侵入が検知されたときには、外部制御機器の動作停止信号を生成するライトカーテンである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１４】
遮光が検知された少なくとも１つの光軸に基づいて、前記所定エリア内における物体の侵入位置を検出するエリアセンサである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項３】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項４】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項５】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により、順次受光サンプリングを行なう全ての光軸について前記外乱光の入光状態を一通り判別するために要する期間を全期間として、当該全期間のうちの前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを遅く設定し、前記前半期間の後の後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを早く設定する周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項６】
前記前半期間は、第１のサブ前半期間および前記第１のサブ前半期間よりも後の第２のサブ前半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第１のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを所定期間から第１タイミング期間遅く設定し、前記第１および第２のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記所定期間から前記第１タイミング期間よりも長い第２タイミング期間遅く設定し、
前記後半期間は、第１のサブ後半期間および前記第１のサブ後半期間よりも後の第２のサブ後半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から第３タイミング期間早く設定し、前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第３タイミング期間より長い第４タイミング期間早く設定する、請求項５記載の多光軸光電センサ。
【請求項７】
前記周期変更手段は、
前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ前半期間および前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第４タイミング以上の長い第５タイミング期間早く設定し、
前記第１および第２のサブ前半期間および前記第１のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第２タイミング期間以上の長い第６タイミング期間遅く設定する、請求項６記載の多光軸光電センサ。
【請求項８】
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して光軸数が多いほど、予定された次回の同期タイミングの開始を変更する期間を大きくする、請求項２または４記載の多光軸光電センサ。
【請求項９】
前記所定の周期の複数回について１回、投受光期間における各光軸の順次投光動作を休止し、かつ、前記投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項１または２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１０】
受光のみを行なう受光サンプリングを行なう周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項３または４に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１１】
前記複数回の回数は、前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定される、請求項９または１０に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、
複数の受光器が配列された受光センサヘッドと、
各光軸毎に投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、所定の周期で検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する監視手段とを備え、
前記監視手段は、前記所定の周期の複数回について１回、投光動作を休止し、
前記複数回の回数は前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定され、
前記監視手段は、投光動作を休止する周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、多光軸光電センサ。
【請求項１３】
前記所定エリアへの物体侵入が検知されたときには、外部制御機器の動作停止信号を生成するライトカーテンである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１４】
遮光が検知された少なくとも１つの光軸に基づいて、前記所定エリア内における物体の侵入位置を検出するエリアセンサである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項３】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項４】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの全光軸における前記外乱光の入光状態を判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項５】
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段により、各光軸毎について順次受光サンプリングを行なう際の前記外乱光の入光状態が判別される全期間のうちの前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを遅く設定し、前記前半期間の後の後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを早く設定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多光軸光電センサ。
【請求項６】
前記前半期間は、第１のサブ前半期間および前記第１のサブ前半期間よりも後の第２のサブ前半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第１のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを所定期間から第１タイミング期間遅く設定し、前記第１および第２のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記所定期間から前記第１タイミング期間よりも長い第２タイミング期間遅く設定し、
前記後半期間は、第１のサブ後半期間および前記第１のサブ後半期間よりも後の第２のサブ後半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から第３タイミング期間早く設定し、前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第３タイミング期間より長い第４タイミング期間早く設定する、請求項５記載の多光軸光電センサ。
【請求項７】
前記周期変更手段は、
前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ前半期間および前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第４タイミング以上の長い第５タイミング期間早く設定し、
前記第１および第２のサブ前半期間および前記第１のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第２タイミング期間以上の長い第６タイミング期間遅く設定する、請求項６記載の多光軸光電センサ。
【請求項８】
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して光軸数が多いほど、予定された次回の同期タイミングの開始を変更する期間を大きくする、請求項２または４記載の多光軸光電センサ。
【請求項９】
前記所定の周期の複数回について１回、投受光期間における各光軸の順次投光動作を休止し、かつ、前記投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項１または２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１０】
受光のみを行なう受光サンプリングを行なう周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項３または４に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１１】
前記複数回の回数は、前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定される、請求項９または１０に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、
複数の受光器が配列された受光センサヘッドと、
各光軸毎に投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、所定の周期で検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する監視手段とを備え、
前記監視手段は、前記所定の周期の複数回について１回、投光動作を休止し、
前記複数回の回数は前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定され、
前記監視手段は、投光動作を休止する周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、多光軸光電センサ。
【請求項１３】
前記所定エリアへの物体侵入が検知されたときには、外部制御機器の動作停止信号を生成するライトカーテンである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１４】
遮光が検知された少なくとも１つの光軸に基づいて、前記所定エリア内における物体の侵入位置を検出するエリアセンサである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項３】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が確認された光軸の位置に応じて、予定された次回の同期タイミングを変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項４】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
前記所定の周期の複数回について一回、各光軸毎に、前記周期の投受光期間に対応する期間において、配列された一端から他端に向けて順次、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して確認された光軸数に応じた期間、予定された次回の同期タイミングの開始を変更することにより、以降の周期の位相をずらす周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項５】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、複数の受光器が配列された受光センサヘッドとを有し、所定の周期で、各光軸毎に配列された一端から他端に向けて順次投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する多光軸光電センサであって、
各光軸毎に、投受光期間直近および直後の少なくともいずれか一方の期間について、受光のみを行なう受光サンプリングを行ない、外乱光の入光有無を判定する外乱光有無判定手段と、
前記外乱光有無判定手段により確認された前記受光センサヘッドの前記外乱光の入光状態を各光軸毎に判別する入光状態判別手段と、
前記入光状態判別手段により、順次受光サンプリングを行なう全ての光軸について前記外乱光の入光状態を一通り判別するために要する期間を全期間として、当該全期間のうちの前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを遅く設定し、前記前半期間の後の後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを早く設定する周期変更手段とを備える、多光軸光電センサ。
【請求項６】
前記前半期間は、第１のサブ前半期間および前記第１のサブ前半期間よりも後の第２のサブ前半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第１のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを所定期間から第１タイミング期間遅く設定し、前記第１および第２のサブ前半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記所定期間から前記第１タイミング期間よりも長い第２タイミング期間遅く設定し、
前記後半期間は、第１のサブ後半期間および前記第１のサブ後半期間よりも後の第２のサブ後半期間に分割され、
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から第３タイミング期間早く設定し、前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第３タイミング期間より長い第４タイミング期間早く設定する、請求項５記載の多光軸光電センサ。
【請求項７】
前記周期変更手段は、
前記入光状態判別手段において、前記第２のサブ前半期間および前記第１および第２のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第４タイミング以上の長い第５タイミング期間早く設定し、
前記第１および第２のサブ前半期間および前記第１のサブ後半期間において前記外乱光の入光状態が確認された場合には、前記予定された次回の同期タイミングを前記所定期間から前記第２タイミング期間以上の長い第６タイミング期間遅く設定する、請求項６記載の多光軸光電センサ。
【請求項８】
前記周期変更手段は、前記入光状態判別手段により前記外乱光の入光が順次連続して光軸数が多いほど、予定された次回の同期タイミングの開始を変更する期間を大きくする、請求項２または４記載の多光軸光電センサ。
【請求項９】
前記所定の周期の複数回について１回、投受光期間における各光軸の順次投光動作を休止し、かつ、前記投光動作を休止する周期を除いて少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項１または２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１０】
受光のみを行なう受光サンプリングを行なう周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、請求項３または４に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１１】
前記複数回の回数は、前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定される、請求項９または１０に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１２】
複数の投光器が配列された投光センサヘッドと、
複数の受光器が配列された受光センサヘッドと、
各光軸毎に投受光期間を同期させて投受光動作を行ない、所定の周期で検出光に基づく所定エリアへの物体侵入有無を監視する監視手段とを備え、
前記監視手段は、前記所定の周期の複数回について１回、投光動作を休止し、
前記複数回の回数は前記複数回の周期の単位でランダムな回数に設定され、
前記監視手段は、投光動作を休止する周期を除いて、少なくとも２回以上の周期にわたり、連続して投受光期間において遮光が確認されたときに、外部制御機器の動作停止信号を出力する、多光軸光電センサ。
【請求項１３】
前記所定エリアへの物体侵入が検知されたときには、外部制御機器の動作停止信号を生成するライトカーテンである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【請求項１４】
遮光が検知された少なくとも１つの光軸に基づいて、前記所定エリア内における物体の侵入位置を検出するエリアセンサである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多光軸光電センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１０１３８３（Ｐ２００６−１０１３８３Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８７１７５（Ｐ２００４−２８７１７５）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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