JP2002319851A - Photoelectric switch - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばインバー
タ型蛍光灯に対する雑音対策を施された光電スイッチに
係り、特に、オンオフ判定処理に先立って、パルス状検
出光が到来するであろう直前のタイミングにおける受光
信号のレベルを規定レベルに揃えることにより、蛍光灯
雑音の影響を可及的に排除するようにした光電スイッチ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric switch in which noise suppression is applied to, for example, an inverter type fluorescent lamp, and in particular, prior to on / off determination processing, a timing immediately before pulsed detection light will arrive. The present invention relates to a photoelectric switch in which the influence of fluorescent lamp noise is eliminated as much as possible by adjusting the level of the light receiving signal at a specified level.
【0002】[0002]
【従来の技術】よく知られているように、この種の光電
スイッチは、投光手段と、受光手段と、信号処理手段と
を含んでいる。反射型光電スイッチの場合、投光手段と
受光手段とは、一般に、同一のハウジングに収容され
る。透過型光電スイッチの場合、投光手段と受光手段と
は、一般に、互いに離隔された別々のハウジングに収容
される。2. Description of the Related Art As is well known, this type of photoelectric switch includes a light projecting unit, a light receiving unit, and a signal processing unit. In the case of a reflective photoelectric switch, the light projecting means and the light receiving means are generally housed in the same housing. In the case of a transmission type photoelectric switch, the light projecting means and the light receiving means are generally housed in separate housings separated from each other.
【0003】投光手段は、投光制御信号で指示されるタ
イミングで駆動パルス信号(以下、投光パルスと言う)
を出力する駆動手段と、駆動手段から出力される投光パ
ルスに応答してパルス状検出光を対象領域へと投光する
発光素子とを含んでいる。受光手段は、対象領域から到
来するパルス状検出光を受光して光電変換する受光素子
と、受光素子の出力を増幅して受光信号を生成する増幅
器とを含んでいる。信号処理手段は、受光手段から出力
される受光信号に基づいてオンオフ判定出力を生成す
る。[0003] The light emitting means generates a driving pulse signal (hereinafter referred to as a light emitting pulse) at a timing specified by a light emitting control signal.
And a light emitting element that emits the pulsed detection light to the target area in response to the light emission pulse output from the drive means. The light receiving means includes a light receiving element that receives the pulse-like detection light arriving from the target area and performs photoelectric conversion, and an amplifier that amplifies an output of the light receiving element and generates a light receiving signal. The signal processing means generates an on / off determination output based on the light receiving signal output from the light receiving means.
【0004】投光パルスPD並びに受光信号VS2の具
体的な一例が図12の波形図にそれぞれ示されている。
同図から明らかなように、投光パルスPDは発光期間相
当の時間幅を有する矩形波であって、周期T毎に繰り返
し出現する。受光信号VS2は、投光パルスPDの前縁
部に相当する時点から後縁部に相当する時点にかけて急
峻に立ち上がってピークpkに達したのち、直ちに降下
しつつオーバーシュートしてボトムbmに達し、しかる
のち、比較的に緩やかに立ち上がってゼロレベルに収束
すると言った特徴的な山形波形を有する。なお、上記特
徴的な山形波形におけるオーバーシュート部分は、受光
手段を構成する増幅器の容量成分等に起因して出現す
る。[0004] Specific examples of the light projecting pulse PD and the light receiving signal VS2 are shown in waveform diagrams of FIG.
As is clear from the figure, the light projecting pulse PD is a rectangular wave having a time width corresponding to the light emission period, and appears repeatedly in each cycle T. The light receiving signal VS2 rises sharply from the time corresponding to the leading edge of the light projection pulse PD to the time corresponding to the trailing edge thereof, reaches a peak pk, immediately drops, overshoots and reaches a bottom bm, Thereafter, it has a characteristic mountain-shaped waveform that rises relatively slowly and converges to zero level. Note that the overshoot portion in the characteristic chevron waveform appears due to the capacitance component of the amplifier constituting the light receiving means.
【0005】図12に示されるように、受光信号VS2
の山形波形の基底レベルが常に安定したものであるなら
ば、例えば、投光パルスPDのタイミングから僅かに遅
れたタイミングで受光信号VS2をサンプリングすると
共に、サンプリングされた受光信号VS2のレベルを規
定の閾値と比較することにより、オンオフ判定を容易に
行うことができるはずである。As shown in FIG. 12, the light receiving signal VS2
If the base level of the chevron waveform is always stable, for example, the light receiving signal VS2 is sampled at a timing slightly delayed from the timing of the light projection pulse PD, and the level of the sampled light receiving signal VS2 is specified. By comparing with the threshold value, the on / off determination should be easily performed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】投光パルスPD、サン
プリングパルスの発生タイミングのバラツキ範囲Δt、
並びに、インバータ蛍光灯によるノイズ成分VN2の具
体的な一例が図13の波形図に示されている。A variation range Δt of the generation timing of the projection pulse PD and the sampling pulse,
Further, a specific example of the noise component VN2 due to the inverter fluorescent lamp is shown in the waveform diagram of FIG.
【0007】この種の光電スイッチにおける投光周期T
の値は、ヨーロッパの工場照明等に多く採用されるイン
バータ型蛍光灯の点滅周期と比較的に近似する。このこ
とは、この種の光電スイッチがそのようなインバータ蛍
光灯が設置された環境に据え付けられると、受光信号V
S2(図12参照)と蛍光灯によるノイズ成分VN2と
が重畳される結果、受光信号VS2の山形波形の基底レ
ベルは投光周期毎に大きく変動するので、単に投光パル
スPDから一定時間遅れたタイミングにおける受光信号
VS2のレベルを規定の閾値と比較すると言った単純な
手法ではオンオフ判定を正確に行うことはできないこと
を意味している。The light emitting period T of this type of photoelectric switch
Is relatively close to the blinking cycle of an inverter-type fluorescent lamp, which is often used for factory lighting in Europe. This means that if this type of photoelectric switch is installed in an environment where such an inverter fluorescent lamp is installed, the received light signal V
As a result of superimposition of S2 (see FIG. 12) and the noise component VN2 due to the fluorescent lamp, the base level of the chevron waveform of the received light signal VS2 fluctuates greatly in each light projection cycle, and thus is simply delayed by a certain time from the light emission pulse PD. This means that a simple method of comparing the level of the light receiving signal VS2 at the timing with a prescribed threshold value cannot accurately determine the on / off state.
【0008】また、蛍光灯によるノイズ成分VN2が存
在しないとしても、サンプリングパルスの発生タイミン
グは投光パルスPDの発生タイミング等を基準として決
定する他はないため、回路要素の容量成分等によって発
生タイミングのバラツキを完全に抑制することは困難で
ある。殊に、透過型光電スイッチの場合には、投光パル
スPDは通信手段を介して受光側装置から投光側装置へ
と伝達されるため、この通信による伝達時間のバラツキ
により、サンプリングパルスの発生タイミングとのバラ
ツキ範囲Δtは無視しがたい。Further, even if the noise component VN2 due to the fluorescent lamp does not exist, the generation timing of the sampling pulse is determined based on the generation timing of the projection pulse PD and the like. It is difficult to completely suppress the variation of the data. In particular, in the case of a transmission type photoelectric switch, the light emitting pulse PD is transmitted from the light receiving side device to the light emitting side device via the communication means. The variation range Δt from the timing is not negligible.
【0009】そこで、本発明者等が先に特開平5−14
5395号公報,特開平6−152364号公報等で提
案した信号処理手法では、パルス状検出光が到来するで
あろう直前のタイミングにおける受光信号のレベルと規
定レベルとの差に応じた量だけ、パルス状検出光の受光
信号波形が得られるであろう期間に含まれる受光信号の
レベルを前記規定レベルに近づく方向へとレベルシフト
させ、レベルシフト後の受光信号のレベルに基づいて、
オンオフ1条件の充足判定を行うと言った信号処理手法
が採用された。Therefore, the present inventors have disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
In the signal processing method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5395, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-152364, etc., an amount corresponding to the difference between the level of the received light signal and the specified level at the timing immediately before the pulsed detection light is likely to arrive is obtained. The level of the light receiving signal included in the period in which the light receiving signal waveform of the pulsed detection light will be obtained is level-shifted in a direction approaching the specified level, and based on the level of the light receiving signal after the level shift,
A signal processing method of performing a satisfaction determination of one on-off condition was employed.
【0010】かかる信号処理手法によれば、受光信号の
レベルからノイズ成分を除去した後に、これを閾値と比
較すると言うアルゴリズムが採用されているため、蛍光
灯によるノイズ成分による影響は除去され、信頼性の高
いオンオフ判定結果が得られるものと期待された。According to such a signal processing method, an algorithm is employed in which a noise component is removed from the level of a received light signal and then compared with a threshold value. It was expected that a highly reliable on / off determination result would be obtained.
【0011】しかしながら、本発明者等の鋭意研究によ
れば、上述のレベルシフトによるノイズ成分除去機能付
きの信号処理手法にあっても、次のような理由により、
オンオフ判定の信頼性にはなおも問題点が残されている
ことが判明した。However, according to the inventor's earnest research, even in the above-described signal processing method with a noise component removing function by level shift, the following reasons are given.
It has been found that the reliability of the on / off judgment still has a problem.
【0012】第1には、先に説明したと同様の理由か
ら、パルス状検出光が到来するであろう直前のタイミン
グを正確に決定することは困難であると言うことであ
る。殊に、透過型光電スイッチの場合には、投光パルス
PDは通信手段を介して受光側装置から投光側装置へと
伝達されるため、この通信による伝達時間のバラツキ等
により、パルス状検出光が到来するであろう直前のタイ
ミングを正確に決定することができない。パルス状検出
光が到来するであろう直前のタイミングに大きなバラツ
キが存在した場合、判定閾値が適切であっても、正確な
オンオフ判定はできない。First, for the same reason as described above, it is difficult to accurately determine the timing immediately before the pulsed detection light will arrive. In particular, in the case of a transmission type photoelectric switch, the light emitting pulse PD is transmitted from the light receiving side device to the light emitting side device via the communication means. The timing just before the light will arrive cannot be determined accurately. If there is a large variation in the timing immediately before the pulsed detection light will arrive, accurate on / off determination cannot be performed even if the determination threshold is appropriate.
【0013】第2には、パルス状検出光が到来するであ
ろう直前のタイミングを正確に決定することができたと
しても、その決定されたタイミングが蛍光灯によるノイ
ズ成分VN2の波形上において変化率が大きい部分(位
相0度,180度,360度等)に一致すると、そのと
きのパルス状検出光の受光信号レベルがたまたま判定閾
値の上下付近にあるような場合、ノイズ成分VN2の影
響で受光信号レベルが誤って閾値を越えたり、越えなか
ったりして、正確なオンオフ判定ができない。Second, even if the timing immediately before the pulsed detection light is likely to arrive can be accurately determined, the determined timing varies on the waveform of the noise component VN2 due to the fluorescent lamp. If the rate coincides with a large portion (phase 0 degree, 180 degree, 360 degree, etc.), if the light receiving signal level of the pulsed detection light at that time happens to be near the upper and lower sides of the determination threshold, the influence of the noise component VN2 causes If the light receiving signal level erroneously exceeds or does not exceed the threshold value, accurate on / off determination cannot be performed.
【0014】この発明は、上述したレベルシフト機能を
有する光電スイッチにおける問題点を解決するためにな
されたものである。The present invention has been made to solve the above-described problems in the photoelectric switch having the level shift function.
【0015】すなわち、この発明の目的は、オンオフ判
定における信頼性を一層向上させることが可能なレベル
シフト機能付きの光電スイッチを提供することにある。That is, an object of the present invention is to provide a photoelectric switch with a level shift function, which can further improve the reliability in ON / OFF determination.
【0016】この発明の他の目的とするところは、オン
オフ判定を行うための受光信号のサンプリングタイミン
グが多少ずれていたとしても、信頼性の高いオンオフ判
定結果を得ることが可能なレベルシフト機能付きの光電
スイッチを提供することにある。Another object of the present invention is to provide a level shift function capable of obtaining a highly reliable on / off determination result even if the sampling timing of the light receiving signal for performing the on / off determination is slightly shifted. To provide a photoelectric switch.
【0017】この発明の他の目的とするところは、オン
オフ判定を行うための受光信号のサンプリングタイミン
グがたまたまノイズ成分による受光信号波形の急峻な部
分に一致したとしても、信頼性の高いオンオフ判定結果
を得ることが可能なレベルシフト機能付きの光電スイッ
チを提供することにある。Another object of the present invention is to provide a highly reliable on / off determination result even if the sampling timing of the received light signal for performing the on / off determination happens to coincide with a steep portion of the received light signal waveform due to a noise component. To provide a photoelectric switch with a level shift function capable of obtaining the following.
【0018】この発明のさらに他の目的並びに作用効果
については、明細書の以下の記述に基づいて、当業者で
あれば容易に理解されるであろう。Still other objects, functions and effects of the present invention will be easily understood by those skilled in the art based on the following description of the specification.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明の光電スイッチ
は、パルス状検出光を周期的に投光する投光手段と、前
記パルス状検出光を光電変換して対応する受光信号を出
力する受光手段と、受光手段から出力される受光信号に
基づいてオンオフ判定出力を生成する信号処理手段と、
を具備する。A photoelectric switch according to the present invention comprises: a light projecting means for periodically projecting pulsed detection light; and a light receiving means for photoelectrically converting the pulsed detection light and outputting a corresponding light reception signal. Means, and signal processing means for generating an on / off determination output based on a light receiving signal output from the light receiving means,
Is provided.
【0020】前記信号処理手段には、前記パルス状検出
光が到来するであろう直前のタイミングにおける前記受
光信号のレベルと規定レベルとの差に応じた量だけ、前
記パルス状検出光の受光信号波形が得られるであろう期
間に含まれる受光信号のレベルを前記規定レベルに近づ
く方向へとレベルシフトさせるレベルシフト手段と、前
記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号に
基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少なく
とも1つが充足されているか否かを判定する条件判定手
段と、が含まれている。[0020] The signal processing means includes a light receiving signal of the pulsed detection light in an amount corresponding to a difference between a level of the light receiving signal and a prescribed level at a timing immediately before the pulsed detection light will arrive. Level shift means for level-shifting the level of the received light signal included in the period in which a waveform will be obtained in a direction approaching the specified level; and on / off determination based on the received light signal after the level shift by the level shift means. Condition determination means for determining whether at least one of the used conditions is satisfied.
【0021】ここで、レベルシフト手段の機能は、マイ
クロプロセッサを使用してソフトウェア的に実現しても
良いし、後述する実施形態のように専用のアナログ回路
を使用してハードウェア的に実現しても良い。Here, the function of the level shift means may be realized by software using a microprocessor, or may be realized by hardware using a dedicated analog circuit as in an embodiment described later. May be.
【0022】ソフトウェア的に実現するについては、当
業者であればいくつかの手法が考えられるであろう。そ
れらの手法の1つとしては、受光手段から出力される受
光信号のレベルを所定のサンプリング周期で連続的にA
/D変換してメモリに時系列的に格納し、その後、オン
オフ判定に使用される1又は2以上のタイミングのデー
タの値から、パルス状検出光が到来するであろうタイミ
ングの直前のタイミングのデータの値を差し引く又は加
えると言ったものが挙げられる。For realization by software, those skilled in the art can think of several methods. As one of those methods, the level of a light receiving signal output from the light receiving means is continuously adjusted at a predetermined sampling period.
/ D converted and stored in a memory in a time-series manner, and then, based on one or two or more timing data values used for the on / off determination, the timing immediately before the timing at which the pulsed detection light is likely to arrive will be described. Examples include subtracting or adding data values.
【0023】また、条件判定手段の機能についても、マ
イクロプロセッサを使用してソフトウェア的に実現して
も良いし、コンパレータや専用のロジック回路等を使用
してハードウェア的に実現しても良い。Also, the function of the condition determination means may be realized by software using a microprocessor, or may be realized by hardware using a comparator, a dedicated logic circuit, or the like.
【0024】本発明の光電スイッチは、以上の基本構成
において、さらに次のような特徴事項を有している。The photoelectric switch of the present invention has the following features in the above basic configuration.
【0025】すなわち、前記条件判定手段は、前記パル
ス状検出光の受光信号波形のピークが到来するであろう
第1のタイミングにおける受光信号のレベルと、前記パ
ルス状検出光の受光信号波形のオーバーシュートによる
ボトムが到来するであろう第2のタイミングにおける受
光信号のレベルとの比較結果が所定の大小関係となるこ
とを少なくとも条件として、前記判定を行なうように仕
組まれている。That is, the condition determining means determines whether the level of the light reception signal waveform at the first timing when the peak of the light reception signal waveform of the pulsed detection light will arrive, and the level of the light reception signal waveform of the pulsed detection light. The determination is made on the condition that the result of comparison with the level of the light receiving signal at the second timing at which the bottom due to the shot will arrive has a predetermined magnitude relationship.
【0026】先にも述べたように、条件判定手段の機能
は、アナログコンパレータとロジック回路を使用してハ
ードウェア的に実現してもよいし、レベルシフト済の受
光信号をA/D変換したのち、マイクロプロセッサを使
用してソフトウェア的に実現するようにしてもよい。As described above, the function of the condition judging means may be realized by hardware using an analog comparator and a logic circuit, or A / D-converted the level-shifted light-receiving signal. After that, it may be realized by software using a microprocessor.
【0027】なお、本発明において、『オンオフ判定に
使用されている条件の少なくとも1つが充足されている
か否かを判定する』としたのは、この種の光電スイッチ
においては、最終的なオンオフ判定のために、通常、複
数の判定条件の充足を条件とすることを考慮したためで
ある。その他の判定条件としてしばしば採用されるもの
としては、オン又はオフ判定結果が複数回連続したこと
を条件として、オン又はオフを判定するもの等が挙げる
ことができる。In the present invention, "determining whether or not at least one of the conditions used for the on / off determination is satisfied" is the reason for the final on / off determination in this type of photoelectric switch. This is because, in general, consideration is given to the condition that a plurality of determination conditions are satisfied. As other determination conditions that are often adopted, there may be mentioned those that determine ON or OFF on condition that the ON or OFF determination result is repeated a plurality of times.
【0028】以上の構成によれば、パルス状検出光の受
光信号波形のピークが到来するであろう第1のタイミン
グにおける受光信号のレベルと、パルス状検出光の受光
信号波形のオーバーシュートによるボトムが到来するで
あろう第2のタイミングにおける受光信号のレベルとの
比較結果が所定の大小関係となることを少なくとも条件
として、前記1条件の充足判定を行なうようにしたた
め、第1のタイミング及び第2のタイミングが受光信号
波形のピークやボトムのタイミングから多少ずれたとし
ても、パルス状検出光の受光信号波形に特有な山形波形
がサンプリング領域に存在する限り、第1のタイミング
と第2のタイミングにおける受光レベルの大小関係につ
いては殆ど不動のため、それらの関係に基づいて信頼性
の高いオンオフ判定が可能となる。According to the above configuration, the level of the light receiving signal at the first timing when the peak of the light receiving signal waveform of the pulsed detection light will arrive, and the bottom of the light receiving signal waveform of the pulsed detection light due to overshoot. Is satisfied under the condition that the result of comparison with the level of the light-receiving signal at the second timing when the signal arrives at a predetermined magnitude relationship is determined, so that the first condition and the second timing are determined. Even if the timing of 2 is slightly shifted from the peak or bottom timing of the light-receiving signal waveform, the first timing and the second timing as long as the peak waveform peculiar to the light-receiving signal waveform of the pulsed detection light exists in the sampling area. Since the magnitude relation of the light receiving level at the point is almost fixed, reliable on / off judgment based on those relations It can become.
【0029】より詳細に説明すると、第1のタイミング
及び第2のタイミングは、受光信号にかかわる回路の特
性(定数)のばらつきにより、受光信号波形のピークや
ボトムのタイミングに厳密に合わせて設定できるとは限
らない。また、厳密に合わせる必要もない。ノイズ成分
がなければ受光信号波形のピーク近傍における信号値と
ボトム近傍における信号値との差は大きいから、ノイズ
成分があってもこれらの大小関係は反転しにくいことを
利用するという本発明の解決原理を逸脱しない範囲であ
れば、第1のタイミング及び第2のタイミングの受光信
号波形のピークやボトムのタイミングからのずれは許容
される。More specifically, the first timing and the second timing can be set strictly in accordance with the peak and bottom timings of the light receiving signal waveform due to variations in the characteristics (constants) of the circuit relating to the light receiving signal. Not necessarily. Also, there is no need to exactly match. The present invention solves the problem of utilizing the fact that the difference between the signal value near the peak and the signal value near the bottom of the received light signal waveform is large if there is no noise component, and that the magnitude relationship is unlikely to be inverted even with the noise component. As long as the principle is not deviated, deviation from the peak or bottom timing of the light receiving signal waveform at the first timing and the second timing is allowed.
【0030】好ましい実施の形態においては、前記条件
判定手段は、前記第1のタイミングにおける受光信号の
レベルと前記第2のタイミングにおける受光信号のレベ
ルとの比較結果が所定の大小関係となることに加えて、
第1のタイミングにおける受光信号のレベルと前記規定
レベルとの比較結果が所定の大小関係となることを条件
として、前記判定を行なうように仕組まれている。In a preferred embodiment, the condition determining means determines that a comparison result between the level of the light receiving signal at the first timing and the level of the light receiving signal at the second timing has a predetermined magnitude relationship. in addition,
The determination is made on condition that the comparison result between the level of the light receiving signal at the first timing and the specified level has a predetermined magnitude relationship.
【0031】このような構成によれば、パルス状検出光
が到来するであろう直前のタイミングが、たまたまノイ
ズ成分による受光信号波形の急峻下降タイミングに一致
し、しかもパルス状検出光の反射光が存在しないか又は
殆ど存在しないことにより、第1のタイミングにおける
受光レベルと第2のタイミングにおける受光レベルとの
大小関係だけでは、オンオフ判定を正確に行い難い事態
が発生したとしても、正常な反射光が存在する場合と存
在しない場合とでは、第1のタイミングにおける受光レ
ベルと前記規定レベルとの比較結果には明らかな差が生
ずることから、これを判断の参考として加えることで、
信頼性の高いオンオフ判定結果が得られることとなる。According to such a configuration, the timing immediately before the pulse-like detection light will arrive coincides with the steep fall timing of the light-receiving signal waveform due to the noise component, and the reflected light of the pulse-like detection light is not reflected. Due to the non-existence or almost non-existence, even if a situation where it is difficult to accurately determine the on / off state only by the magnitude relation between the light reception level at the first timing and the light reception level at the second timing occurs, the normal reflected light There is a clear difference in the comparison result between the light reception level at the first timing and the specified level between the case where there is and the case where it does not exist, so by adding this as a reference for judgment,
A highly reliable on / off determination result is obtained.
【0032】別の一面から見た本発明の光電スイッチ
は、パルス状検出光を周期的に投光する投光手段と、前
記パルス状検出光を光電変換して対応する受光信号を出
力する受光手段と、受光手段から出力される受光信号に
基づいてオンオフ判定出力を生成する信号処理手段と、
を具備している。According to another aspect of the present invention, there is provided a photoelectric switch of the present invention comprising: a light projecting means for periodically projecting pulsed detection light; and a light receiving means for photoelectrically converting the pulsed detection light and outputting a corresponding light reception signal. Means, and signal processing means for generating an on / off determination output based on a light receiving signal output from the light receiving means,
Is provided.
【0033】前記信号処理手段には、前記パルス状検出
光が到来するであろう直前のタイミングにおける前記受
光信号のレベルと規定レベルとの差に応じた量だけ、前
記パルス状検出光の受光信号波形が得られるであろう期
間に含まれる受光信号のレベルを前記規定レベルに近づ
く方向へとレベルシフトさせるレベルシフト手段と、前
記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号に
基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少なく
とも1つが充足されているか否かを判定する条件判定手
段と、が含まれている。[0033] The signal processing means includes a light receiving signal of the pulsed detection light in an amount corresponding to a difference between a level of the light receiving signal and a prescribed level at a timing immediately before the pulsed detection light will arrive. Level shift means for level-shifting the level of the received light signal included in the period in which a waveform will be obtained in a direction approaching the specified level; and on / off determination based on the received light signal after the level shift by the level shift means. Condition determination means for determining whether at least one of the used conditions is satisfied.
【0034】ここで、レベルシフト手段の機能は、マイ
クロプロセッサを使用してソフトウェア的に実現しても
良いし、後述する実施形態のように専用のアナログ回路
を使用してハードウェア的に実現しても良い。Here, the function of the level shift means may be realized by software using a microprocessor, or may be realized by hardware using a dedicated analog circuit as in an embodiment described later. May be.
【0035】ソフトウェア的に実現するについては、当
業者であればいくつかの手法が考えられるであろう。そ
れらの手法の1つとしては、受光手段から出力される受
光信号のレベルを所定のサンプリング周期で連続的にA
/D変換してメモリに時系列的に格納し、その後、オン
オフ判定に使用される1又は2以上のタイミングのデー
タの値から、パルス状検出光が到来するであろうタイミ
ングの直前のタイミングのデータの値を差し引く又は加
えると言ったものが挙げられる。For software implementation, those skilled in the art will be able to conceive of several approaches. As one of those methods, the level of a light receiving signal output from the light receiving means is continuously adjusted at a predetermined sampling period.
/ D converted and stored in a memory in a time-series manner, and then, based on one or two or more timing data values used for the on / off determination, the timing immediately before the timing at which the pulsed detection light is likely to arrive will be described. Examples include subtracting or adding data values.
【0036】また、後述するように、条件判定手段の機
能についても、マイクロプロセッサを使用してソフトウ
ェア的に実現しても良いし、コンパレータや専用のロジ
ック回路等を使用してハードウェア的に実現しても良
い。As will be described later, the function of the condition determining means may be realized by software using a microprocessor, or may be realized by hardware using a comparator or a dedicated logic circuit. You may.
【0037】本発明の光電スイッチは、以上の基本構成
において、さらに次のような特徴事項を有している。The photoelectric switch of the present invention has the following features in the above basic configuration.
【0038】すなわち、前記投光手段は、設置環境下に
おけるインバータ蛍光灯の点滅周期内において少なくと
も3回以上の投光を行うように仕組まれている。因み
に、現行のインバータ蛍光灯の場合、もっとも短い点滅
周期は60乃至70μsec程度とされている。That is, the light projecting means is designed to emit light at least three times within a blinking cycle of the inverter fluorescent lamp in an installation environment. Incidentally, in the case of the current inverter fluorescent lamp, the shortest blinking cycle is about 60 to 70 μsec.
【0039】また、前記条件判定手段は、前記パルス状
検出光のピークが到来するであろうタイミングにおける
受光信号のレベルを所定の閾値と比較して比較結果を得
ると共に、投光周期内に得られる全比較結果のうちで多
数を占める比較結果に従って前記判定を行なうように仕
組まれている。Further, the condition determining means compares the level of the received light signal at a timing when the peak of the pulsed detection light is likely to arrive with a predetermined threshold to obtain a comparison result, and obtains the comparison result within the light projection period. It is designed to make the determination according to the comparison results that occupy the majority of all the comparison results obtained.
【0040】先に述べたように、条件判定手段の機能
は、アナログコンパレータとロジック回路を使用してハ
ードウェア的に実現してもよいし、レベルシフト済の受
光信号をA/D変換したのち、マイクロプロセッサを使
用してソフトウェア的に実現するようにしてもよい。As described above, the function of the condition determining means may be realized by hardware using an analog comparator and a logic circuit, or after A / D conversion of a level-shifted light receiving signal. Alternatively, it may be realized by software using a microprocessor.
【0041】なお、『オンオフ判定に使用されている条
件の少なくとも1つが充足されているか否かを判定す
る』としたのは、この種の光電スイッチにおいては、最
終的なオンオフ判定のために、通常、複数の判定条件の
成立を要件とすることが多いことを考慮したためであ
る。その他の要件としてしばしば採用されるものとして
は、オン又はオフ判定結果が複数回連続したことを条件
として、オン又はオフを判定するもの等が挙げられる。The reason why "it is determined whether or not at least one of the conditions used for the on / off determination is satisfied" is that in this type of photoelectric switch, the final on / off determination is This is because, in general, it is necessary to satisfy a plurality of determination conditions. Other requirements that are often adopted include those that determine on or off on the condition that the result of on or off determination is repeated a plurality of times.
【0042】以上の構成によれば、インバータ蛍光灯に
よるノイズ波形は略正弦波状であるから、蛍光灯の1点
滅周期内における波形傾きの急峻部分は2カ所(例え
ば、位相0度と180度)しか存在しないので、1点滅
周期内において少なくとも3回以上の投光を行うように
すれば、仮にそのうちの2回の投光タイミングがノイズ
波形上の急峻上昇部分のタイミングと急峻下降部分のタ
イミングにほぼ一致して、いずれかのタイミングにおい
て誤ったレベル判定結果が得られたとしても、それ以外
の投光タイミングについては比較的になだらかな部分に
相当することとなる。そのため、パルス状検出光のピー
クが到来するであろうタイミングにおける受光信号のレ
ベルを所定の閾値と比較して比較結果を得ると共に、投
光周期内に得られる全比較結果のうちで多数を占める比
較結果に従って前記1条件の充足判定を行なうようにす
れば、信頼性の高いオンオフ判定結果が得られる。According to the above configuration, since the noise waveform due to the inverter fluorescent lamp is substantially sinusoidal, there are two steep portions of the waveform gradient within one blinking cycle of the fluorescent lamp (for example, a phase of 0 degree and 180 degrees). Therefore, if light emission is performed at least three times within one blinking period, if two of the light emission timings are set at the timing of the steep rising portion and the timing of the steep falling portion on the noise waveform, Even if the levels substantially coincide with each other and an erroneous level determination result is obtained at any one of the timings, the other light emission timings correspond to relatively gentle portions. Therefore, the level of the received light signal at the timing when the peak of the pulsed detection light will arrive is compared with a predetermined threshold value to obtain a comparison result, and accounts for a large number of all the comparison results obtained within the light emission period. If the satisfaction determination of the one condition is performed according to the comparison result, a highly reliable on / off determination result can be obtained.
【0043】より具体的形態としての本発明の光電スイ
ッチは、投光制御信号で指示されるタイミングで駆動パ
ルス信号を出力する駆動手段と、前記駆動手段から出力
される駆動パルス信号に応答してパルス状検出光を対象
領域へと投光する発光素子とを含む投光手段と、前記対
象領域から到来するパルス状検出光の反射光を受光して
光電変換する受光素子と、前記受光素子の出力を増幅し
て受光信号を生成する増幅器とを含む受光手段と、前記
受光手段から出力される受光信号に基づいてオンオフ判
定出力を生成する信号処理手段と、を具備している。A photoelectric switch according to the present invention as a more specific form includes a driving means for outputting a driving pulse signal at a timing designated by a light emitting control signal, and a driving pulse signal output from the driving means in response to the driving pulse signal. A light projecting unit including a light emitting element for projecting the pulsed detection light to the target area, a light receiving element for receiving reflected light of the pulsed detection light coming from the target area and performing photoelectric conversion, and The light-receiving unit includes an amplifier that amplifies an output to generate a light-receiving signal, and a signal processing unit that generates an on / off determination output based on the light-receiving signal output from the light-receiving unit.
【0044】前記信号処理手段には、前記パルス状検出
光が到来するであろう直前のタイミングにおける前記受
光信号のレベルと規定レベルとの差に応じた量だけ、前
記パルス状検出光の受光信号波形が得られるであろう期
間に含まれる受光信号のレベルを前記規定レベルに近づ
く方向へとレベルシフトさせるレベルシフト手段と、前
記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号に
基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少なく
とも1つが充足されているか否かを判定する条件判定手
段と、が含まれている。The signal processing means includes a light receiving signal of the pulsed detection light in an amount corresponding to a difference between a level of the light receiving signal and a specified level at a timing immediately before the pulsed detection light will arrive. Level shift means for level-shifting the level of the received light signal included in the period in which a waveform will be obtained in a direction approaching the specified level; and on / off determination based on the received light signal after the level shift by the level shift means. Condition determination means for determining whether at least one of the used conditions is satisfied.
【0045】上述の反射型光電スイッチは、以上の基本
構成において、さらに次のような特徴事項を有してい
る。The above-mentioned reflection type photoelectric switch has the following features in the above basic configuration.
【0046】すなわち、前記条件判定手段は、前記パル
ス状検出光の受光信号波形のピークが到来するであろう
第1のタイミングにおける受光信号のレベルと、前記パ
ルス状検出光の受光信号波形のオーバーシュートによる
ボトムが到来するであろう第2のタイミングにおける受
光信号のレベルとの比較結果が所定の大小関係となるこ
とを少なくとも条件として、前記判定を行なうように仕
組まれている。That is, the condition judging means determines whether the level of the light receiving signal waveform at the first timing when the peak of the light receiving signal waveform of the pulsed detection light will arrive, and the level of the light receiving signal waveform of the pulsed detection light. The determination is made on the condition that the result of comparison with the level of the light receiving signal at the second timing at which the bottom due to the shot will arrive has a predetermined magnitude relationship.
【0047】好ましい実施の形態においては、前記条件
判定手段は、前記第1のタイミングにおける受光信号の
レベルと前記第2のタイミングにおける受光信号のレベ
ルとの比較結果が所定の大小関係となることに加えて、
第1のタイミングにおける受光信号のレベルと前記規定
レベルとの比較結果が所定の大小関係となることを条件
として、前記判定を行なうように仕組まれている。In a preferred embodiment, the condition determining means determines that a comparison result between the level of the light receiving signal at the first timing and the level of the light receiving signal at the second timing has a predetermined magnitude relationship. in addition,
The determination is made on condition that the comparison result between the level of the light receiving signal at the first timing and the specified level has a predetermined magnitude relationship.
【0048】他の具体的な形態としての本発明の光電ス
イッチは、投光制御信号で指示されるタイミングで駆動
パルス信号を出力する駆動手段と、前記駆動手段から出
力される駆動パルス信号に応答してパルス状検出光を対
象領域へと投光する発光素子とを含む投光手段と、前記
対象領域から到来するパルス状検出光の反射光を受光し
て光電変換する受光素子と、前記受光素子の出力を増幅
して受光信号を生成する増幅器とを含む受光手段と、前
記受光手段から出力される受光信号に基づいてオンオフ
判定出力を生成する信号処理手段と、を具備している。According to another embodiment of the present invention, there is provided a photoelectric switch which outputs a driving pulse signal at a timing designated by a light emitting control signal, and which responds to the driving pulse signal output from the driving means. A light-emitting element including a light-emitting element for projecting the pulsed detection light to the target area, and a light-receiving element for receiving reflected light of the pulsed detection light coming from the target area and photoelectrically converting the reflected light; Light receiving means including an amplifier for amplifying the output of the element to generate a light receiving signal, and signal processing means for generating an on / off determination output based on the light receiving signal output from the light receiving means.
【0049】前記信号処理手段には、前記パルス状検出
光が到来するであろう直前のタイミングにおける前記受
光信号のレベルと規定レベルとの差に応じた量だけ、前
記パルス状検出光の受光信号波形が得られるであろう期
間に含まれる受光信号のレベルを前記規定レベルに近づ
く方向へとレベルシフトさせるレベルシフト手段と、前
記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号に
基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少なく
とも1つが充足されているか否かを判定する条件判定手
段と、が含まれている。The signal processing means includes a light receiving signal of the pulsed detection light in an amount corresponding to a difference between a level of the light reception signal and a prescribed level at a timing immediately before the pulsed detection light will arrive. Level shift means for level-shifting the level of the received light signal included in the period in which a waveform will be obtained in a direction approaching the specified level; and on / off determination based on the received light signal after the level shift by the level shift means. Condition determination means for determining whether at least one of the used conditions is satisfied.
【0050】上述の光電スイッチは、以上の基本構成に
おいて、さらに次のような特徴事項を有している。The above-described photoelectric switch has the following features in the above basic configuration.
【0051】すなわち、前記投光手段は、設置環境下に
おけるインバータ蛍光灯の点滅周期内において少なくと
も3回以上の投光を行うように仕組まれている。That is, the light projecting means is designed to emit light at least three times within the blinking cycle of the inverter fluorescent lamp in the installation environment.
【0052】また、前記条件判定手段は、前記パルス状
検出光のピークが到来するであろうタイミングにおける
受光信号のレベルを所定の閾値と比較して比較結果を得
ると共に、投光周期内に得られる全比較結果のうちで多
数を占める比較結果に従って前記判定を行なうように仕
組まれている。The condition determining means compares the level of the received light signal at a timing when the peak of the pulsed detection light will arrive with a predetermined threshold to obtain a comparison result, and obtains the comparison result within the light projection period. It is designed to make the determination according to the comparison results that occupy the majority of all the comparison results obtained.
【0053】好ましい実施の形態においては、前記レベ
ルシフト手段が、その入力側信号の交流分を出力側へと
伝達すると共に、出力側交流分に重畳されるべき直流電
位を規定電位に初期設定可能な機能を有する交流信号伝
達回路とされ、かつ該交流信号伝達回路の出力側交流分
に重畳されるべき直流電位は、前記パルス状検出光が到
来するであろうタイミングの直前において繰り返し規定
電位に初期設定し直される。In a preferred embodiment, the level shift means transmits an AC component of the input side signal to the output side and can initialize a DC potential to be superimposed on the output side AC component to a specified potential. The DC potential to be superimposed on the output side AC component of the AC signal transmission circuit is repeatedly set to the specified potential immediately before the timing when the pulsed detection light will arrive. Initialized again.
【0054】このような構成によれば、パルス状検出光
が到来するであろう直前のタイミングにおける前記受光
信号のレベルと規定レベルとの差に応じた量だけ、パル
ス状検出光の受光信号波形が得られるであろう期間に含
まれる受光信号のレベルを前記規定レベルに近づく方向
へとレベルシフトさせると言う機能をアナログ回路を用
いてハードウェア的に実現することができる。According to such a configuration, the light-receiving signal waveform of the pulse-like detection light has an amount corresponding to the difference between the level of the light-receiving signal and the prescribed level at the timing immediately before the pulse-like detection light will arrive. The function of shifting the level of the light receiving signal included in the period in which is likely to be obtained in the direction approaching the specified level can be realized by hardware using an analog circuit.
【0055】好ましい実施の形態においては、前記交流
信号伝達回路が、入出力端子間に介在される結合コンデ
ンサと、出力側端子と規定電位点との間に介在されるス
イッチとを含み、該スイッチが投光タイミング信号と同
期がとられたゲート制御信号によりオンオフ制御され
る。In a preferred embodiment, the AC signal transmission circuit includes a coupling capacitor interposed between the input and output terminals, and a switch interposed between the output terminal and a specified potential point. Are controlled on and off by a gate control signal synchronized with the light emission timing signal.
【0056】好ましい実施の形態においては、前記条件
判定手段において行われる受光信号のレベルと閾値との
比較等の演算は、前記交流信号伝達回路の出力信号をA
/D変換することにより取得されるデジタルデータに基
づいて、マイクロプロセッサによりソフトウェア的に実
現される。In a preferred embodiment, the operation of comparing the level of the light receiving signal with a threshold value performed by the condition determining means is performed by converting the output signal of the AC signal transmitting circuit to A
The software is realized by a microprocessor based on digital data obtained by performing the / D conversion.
【0057】好ましい実施の形態においては、前記の光
電スイッチは、互いに離隔して配置される投光側装置と
受光側装置を有する透過型光電スイッチとして実現され
る。In a preferred embodiment, the above photoelectric switch is realized as a transmission type photoelectric switch having a light emitting side device and a light receiving side device which are arranged apart from each other.
【0058】この透過型光電スイッチにあっては、前記
投光手段は前記投光側装置に内蔵される。また、前記受
光手段と前記信号処理手段とは、前記受光側装置に内蔵
される。そして、投光制御信号は前記受光側装置から前
記投光側装置へと通信を介して伝達される。In this transmission type photoelectric switch, the light emitting means is built in the light emitting side device. Further, the light receiving means and the signal processing means are built in the light receiving side device. The light emitting control signal is transmitted from the light receiving side device to the light emitting side device via communication.
【0059】[0059]
【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る光電スイ
ッチの好適な実施の一形態を添附図面を参照しながら詳
細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a photoelectric switch according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0060】先に説明したように、本発明の光電スイッ
チは、パルス状検出光を周期的に投光する投光手段と、
パルス状検出光を光電変換して対応する受光信号を出力
する受光手段と、受光手段から出力される受光信号に基
づいてオンオフ判定出力を生成する信号処理手段と、を
具備している。As described above, the photoelectric switch of the present invention comprises: a light projecting means for periodically projecting pulsed detection light;
The light receiving device includes a light receiving unit that photoelectrically converts the pulsed detection light and outputs a corresponding light receiving signal, and a signal processing unit that generates an on / off determination output based on the light receiving signal output from the light receiving unit.
【0061】信号処理手段には、パルス状検出光が到来
するであろう直前のタイミングにおける前記受光信号の
レベルと規定レベルとの差に応じた量だけ、パルス状検
出光の受光信号波形が得られるであろう期間に含まれる
受光信号のレベルを前記規定レベルに近づく方向へとレ
ベルシフトさせるレベルシフト手段と、レベルシフト手
段によるレベルシフト後の受光信号に基づいて、オンオ
フ判定に使用されている条件の少なくとも1つが充足さ
れているか否かを判定する条件判定手段と、が含まれて
いる。The signal processing means obtains the received light signal waveform of the pulsed detection light by an amount corresponding to the difference between the level of the light reception signal and the specified level at the timing immediately before the pulsed detection light will arrive. Level shift means for shifting the level of the light receiving signal included in the period that is likely to be approached to the specified level, and is used for on / off determination based on the light receiving signal after the level shift by the level shifting means. Condition determination means for determining whether at least one of the conditions is satisfied.
【0062】ここで、『レベルシフト手段』の機能は、
マイクロプロセッサを使用してソフトウェア的に実現し
ても良いし、後述する実施形態のように専用のアナログ
回路を使用してハードウェア的に実現しても良い。Here, the function of the "level shift means" is as follows.
It may be realized by software using a microprocessor, or may be realized by hardware using a dedicated analog circuit as in an embodiment described later.
【0063】ソフトウェア的に実現するについては、当
業者であればいくつかの手法が考えられるであろう。そ
れらの手法の1つとしては、受光手段から出力される受
光信号のレベルを所定のサンプリング周期で連続的にA
/D変換してメモリに時系列的に格納し、その後、オン
オフ判定に使用される1又は2以上のタイミングのデー
タの値から、パルス状検出光が到来するであろうタイミ
ングの直前のタイミングのデータの値を差し引く又は加
えると言ったものが挙げられる。For software implementation, those skilled in the art will be able to conceive of several techniques. As one of those methods, the level of a light receiving signal output from the light receiving means is continuously adjusted at a predetermined sampling period.
/ D converted and stored in a memory in a time-series manner, and then, based on one or two or more timing data values used for the on / off determination, the timing immediately before the timing at which the pulsed detection light is likely to arrive will be described. Examples include subtracting or adding data values.
【0064】本発明の光電スイッチは、以上の基本構成
において、さらに次のような特徴事項を有している。こ
こで、特徴事項としては、択一的に又は併用して採用可
能な第1の特徴事項と第2の特徴事項とが用意されてい
る。The photoelectric switch of the present invention has the following features in the above basic configuration. Here, as the characteristic items, a first characteristic item and a second characteristic item that can be adopted alternatively or in combination are prepared.
【0065】第1の特徴事項は、『条件判定手段』に関
するものである。すなわち、この第1の特徴事項におい
ては、条件判定手段は、パルス状検出光の受光信号波形
のピークが到来するであろう第1のタイミングにおける
受光信号のレベルと、前記パルス状検出光の受光信号波
形のオーバーシュートによるボトムが到来するであろう
第2のタイミングにおける受光信号のレベルとの比較結
果が所定の大小関係となることを少なくとも条件とし
て、前記判定を行なうように仕組まれている。つまり、
この第1の特徴事項は、パルス状検出光を受光した場合
にのみ生ずる特徴的な山形波形に着目して、オンオフ判
定の信頼性を向上させようとするものである。The first characteristic relates to “condition determining means”. That is, in the first feature, the condition determining means determines the level of the light reception signal at the first timing when the peak of the light reception signal waveform of the pulsed detection light will arrive, and the light reception of the pulsed detection light. The determination is made on the condition that the result of comparison with the level of the light receiving signal at the second timing when the bottom due to the overshoot of the signal waveform will arrive at a predetermined magnitude relationship. That is,
The first feature is to improve the reliability of the on / off determination by focusing on a characteristic mountain-shaped waveform generated only when the pulsed detection light is received.
【0066】第2の特徴事項は、『投光手段』と『条件
判定手段』とに関するものである。すなわち、この第2
の特徴事項においては、投光手段は、設置環境下におけ
るインバータ蛍光灯の点滅周期よりも短い投光周期を有
しかつ当該投光周期内において少なくとも3回以上の投
光を行うように仕組まれている。また、前記条件判定手
段は、前記パルス状検出光のピークが到来するであろう
タイミングにおける受光信号のレベルを所定の閾値と比
較して比較結果を得ると共に、投光周期内に得られる全
比較結果のうちで多数を占める比較結果に従って前記判
定を行なうように仕組まれている。つまり、この第2の
特徴事項は、蛍光灯ノイズ波形の1周期内には、傾きが
急峻な部分は2カ所しか存在しないことに着目して、オ
ンオフ判定の信頼性を向上させようとするものである。
この第2の特徴事項における各投光に対応する受光信号
についての比較結果を得るために第1の特徴事項を適用
してもよい。The second characteristic relates to "light emitting means" and "condition determining means". That is, this second
In the light emitting device, the light emitting means has a light emitting cycle shorter than a blinking cycle of the inverter fluorescent lamp in the installation environment, and is configured to emit light at least three times within the light emitting cycle. ing. The condition determining means may compare the level of the received light signal at a timing when the peak of the pulsed detection light will arrive with a predetermined threshold to obtain a comparison result, and perform all comparisons obtained within the light emitting cycle. It is designed to make the determination according to the comparison result that accounts for the majority of the results. In other words, the second feature is to improve the reliability of the on / off determination by focusing on the fact that there are only two steep portions in one cycle of the fluorescent lamp noise waveform. It is.
The first feature may be applied in order to obtain a comparison result of the light receiving signal corresponding to each light projection in the second feature.
【0067】なお、条件判定手段の機能は、アナログコ
ンパレータとロジック回路を使用してハードウェア的に
実現してもよいし、レベルシフト済の受光信号をA/D
変換したのち、マイクロプロセッサを使用してソフトウ
ェア的に実現するようにしてもよい。The function of the condition judging means may be realized by hardware using an analog comparator and a logic circuit, or the level-shifted light-receiving signal may be converted to an A / D signal.
After the conversion, it may be realized by software using a microprocessor.
【0068】次に、本発明の第1実施形態に係る光電ス
イッチの電気的な基本構成が図1に示されている。図示
された光電スイッチは反射型の光電スイッチである。ま
た、『レベルシフト手段』の機能は、専用のアナログ回
路を使用してハードウェア的に実現されている。さら
に、特徴事項としては、上記第1の特徴事項が採用され
ている。そのため、条件判定手段は、パルス状検出光の
受光信号波形のピークが到来するであろう第1のタイミ
ングにおける受光信号のレベルと、前記パルス状検出光
の受光信号波形のオーバーシュートによるボトムが到来
するであろう第2のタイミングにおける受光信号のレベ
ルとの比較結果が所定の大小関係となることを少なくと
も条件として、前記判定を行なうように仕組まれてい
る。Next, FIG. 1 shows an electrical basic configuration of the photoelectric switch according to the first embodiment of the present invention. The illustrated photoelectric switch is a reflection type photoelectric switch. The function of the "level shift means" is realized by hardware using a dedicated analog circuit. Further, as the characteristic items, the first characteristic items described above are adopted. Therefore, the condition determining means determines that the level of the received light signal at the first timing when the peak of the received light signal waveform of the pulse-like detection light will arrive, and the bottom due to the overshoot of the light-receiving signal waveform of the pulse-like detection light arrives The determination is made on condition that the result of comparison with the level of the light receiving signal at the second timing that will be performed has a predetermined magnitude relationship.
【0069】同図に示されるように、この光電スイッチ
1は、投光手段2と、受光手段3と、フィルタ手段4
と、A/D変換手段5と、CPU6とを備えている。そ
れらの基本構成手段1〜6の詳細は以下の通りである。As shown in the figure, the photoelectric switch 1 comprises a light projecting means 2, a light receiving means 3, a filter means 4
And A / D conversion means 5 and a CPU 6. The details of these basic components 1 to 6 are as follows.
【0070】投光手段2は、駆動手段7と発光素子8と
を備えている。それらの構成並びに作用は次の通りであ
る。The light projecting means 2 includes a driving means 7 and a light emitting element 8. The configuration and operation thereof are as follows.
【0071】駆動手段7は、定電流源等のLED駆動回
路で構成される。この駆動手段7は、CPU6にてソフ
トウェア的に実現される投光制御手段13から提供され
る一定周期Tのパルス波形の投光制御信号CDに基づい
て、パルス幅TP、休止期間TK(T=TP+TK)を
有する投光パルス(駆動パルス信号)PDを発光素子8
に供給する(図5(a)参照)。The driving means 7 comprises an LED driving circuit such as a constant current source. The driving means 7 has a pulse width TP and a pause period TK (T = T) based on a light emission control signal CD having a pulse waveform of a constant period T provided from the light emission control means 13 realized by software in the CPU 6. A light emitting pulse (drive pulse signal) PD having TP + TK) is applied to the light emitting element 8.
(See FIG. 5A).
【0072】発光素子8は、この例では発光ダイオード
(LED)で構成される。この発光素子8は、駆動手段
7から供給される投光パルスPDのパルス幅に相当する
期間(図4(a)参照)のみ発光して、パルス状検出光
LSを対象物20の存在し得る領域に向けて投光する。The light emitting element 8 is constituted by a light emitting diode (LED) in this example. The light emitting element 8 emits light only during a period corresponding to the pulse width of the light projection pulse PD supplied from the driving means 7 (see FIG. 4A), and the pulse-like detection light LS can be present on the object 20. Emits light toward the area.
【0073】受光手段3は、受光素子9と増幅器10と
を備えている。それらの構成並びに作用は次の通りであ
る。The light receiving means 3 includes a light receiving element 9 and an amplifier 10. The configuration and operation thereof are as follows.
【0074】受光素子9は、この例ではフォトダイオー
ド(PD)で構成される。この受光素子9は、対象物2
0で反射された反射光LR並びにインバータ蛍光灯によ
るノイズ光LNを受光して光電変換する。物体20から
の反射光LRを光電変換して得られた電気信号VS1と
蛍光灯からのノイズ光LNを光電変換して得られた電気
信号VN1とは、互いに重畳された上で増幅器10へと
供給される。The light receiving element 9 is constituted by a photodiode (PD) in this example. This light receiving element 9 is
The reflected light LR reflected at 0 and the noise light LN from the inverter fluorescent lamp are received and photoelectrically converted. The electric signal VS1 obtained by photoelectrically converting the reflected light LR from the object 20 and the electric signal VN1 obtained by photoelectrically converting the noise light LN from the fluorescent lamp are superimposed on each other and then sent to the amplifier 10. Supplied.
【0075】増幅器10は、この例では利得を変更可能
な演算増幅器等で構成される。この増幅器10は、受光
素子9から出力される電気信号(VS1,VN1)を規
定の利得で増幅して、受光信号(VS2,VN2)を生
成出力する。なお、信号VS2は信号VS1を増幅して
得られた信号であり、信号VN2は信号VN1を増幅し
て得られた信号である。こうして生成出力された受光信
号(VS2,VN2)は、その後段に配置されたフィル
タ手段4に供給される。The amplifier 10 in this example is constituted by an operational amplifier whose gain can be changed. The amplifier 10 amplifies the electric signals (VS1, VN1) output from the light receiving element 9 with a specified gain to generate and output light receiving signals (VS2, VN2). Note that the signal VS2 is a signal obtained by amplifying the signal VS1, and the signal VN2 is a signal obtained by amplifying the signal VN1. The light reception signals (VS2, VN2) generated and output in this way are supplied to the filter means 4 arranged at the subsequent stage.
【0076】フィルタ手段4は、本発明の構成要件の1
つである『レベルシフト手段』として機能する。なお、
『フィルタ手段』なる命名は、周期的なパルス光である
反射光LRに対応する信号成分VS2と蛍光灯からのノ
イズ光LNに対応する信号成分VN2とを含む受光信号
の中で、信号成分VS2のみを通過させる機能がマクロ
的な観点から見ると、所謂コムフィルタ(comb f
ilter)の機能に類似するからである。The filter means 4 is one of the constituent elements of the present invention.
Function as "level shift means". In addition,
The term "filter means" refers to a signal component VS2 of a light receiving signal including a signal component VS2 corresponding to reflected light LR which is a periodic pulse light and a signal component VN2 corresponding to noise light LN from a fluorescent lamp. From a macro point of view, the function of passing only a so-called comb filter (comb f
ilter).
【0077】フィルタ手段4は、パルス状検出光の反射
光LRが到来するであろう直前のタイミングT0(図5
参照)における受光信号(VS2+VN2)のレベルと
規定レベル(この例ではGNDレベル)との差に応じた
量だけ、パルス状検出光の反射光LRが到来するであろ
う期間に含まれる受光信号(VS2+VN2)のレベル
を規定レベルへと近づく方向へとレベルシフトさせるレ
ベルシフト手段として機能する。タイミングT0は、C
PU6によって生成される。The filter means 4 detects the timing T0 (FIG. 5) immediately before the reflected light LR of the pulsed detection light will arrive.
(See FIG. 2) and the amount corresponding to the difference between the level of the light receiving signal (VS2 + VN2) and the specified level (GND level in this example) in the period in which the reflected light LR of the pulsed detection light will arrive. VS2 + VN2) functions as a level shift means for shifting the level toward a specified level. Timing T0 is C
Generated by PU6.
【0078】フィルタ手段4を専用のアナログ回路でハ
ードウェア的に実現するための回路構成の一例が図3に
示されている。図示のフィルタ手段4を構成するアナロ
グ回路は、入出力端子間に介在される結合コンデンサC
1と、出力側端子と規定電位点(この例ではGND)と
の間に介在されるアナログスイッチQ1とを有する。ア
ナログスイッチQ1がオフ状態のとき、出力側は浮動状
態となり、入力側信号の交流分は出力側へと伝達され
る。アナログスイッチQ1がオン状態のとき、出力側の
電位は規定電位であるGND電位に拘束される。アナロ
グスイッチQ1がオン状態からオフ状態に切り替わる
と、出力側電位の拘束は解かれて浮動状態となり、同時
に、入出力間における交流分の伝達が可能となることか
ら、出力信号VOの電位は、入力側交流分に対して規定
電位であるGND電位を重畳したものとなる。なお、規
定電位としては、GND電位以外の任意の電位を採用す
ることができる。FIG. 3 shows an example of a circuit configuration for realizing the filter means 4 by hardware using a dedicated analog circuit. The analog circuit constituting the filter means 4 shown in the figure is composed of a coupling capacitor C interposed between input and output terminals.
1 and an analog switch Q1 interposed between the output terminal and a specified potential point (GND in this example). When the analog switch Q1 is in the off state, the output side is in a floating state, and the AC component of the input side signal is transmitted to the output side. When the analog switch Q1 is in the ON state, the potential on the output side is restricted to the specified potential GND. When the analog switch Q1 switches from the ON state to the OFF state, the constraint on the output side potential is released and the output side potential becomes a floating state, and at the same time, the transmission of the alternating current between the input and the output becomes possible. The GND potential, which is a specified potential, is superimposed on the input side AC component. Note that an arbitrary potential other than the GND potential can be used as the prescribed potential.
【0079】換言すれば、上記アナログ回路は、アナロ
グスイッチQ1をオン状態からオフ状態へと切り替える
ことにより、入力側から出力側へと交流分の伝達を開始
すると共に、交流分の伝達が開始されたのちにあって
は、出力側交流分に重畳されるべき直流電位は常にGN
D電位(規定電位)に初期設定される機能を有する交流
信号伝達回路と表現することもできる。In other words, the analog circuit starts transmitting the AC component from the input side to the output side by switching the analog switch Q1 from the ON state to the OFF state, and starts transmitting the AC component. Later, the DC potential to be superimposed on the output side AC component is always GN
It can also be expressed as an AC signal transmission circuit having a function of being initially set to a D potential (prescribed potential).
【0080】A/D変換手段5は、フィルタ手段4の出
力信号VOを後述する第1のタイミングT1と第2のタ
イミングT2においてそれぞれA/D変換する(図5参
照)。ここで、第1のタイミングT1は、パルス状検出
光の受光信号波形のピークが到来するであろうタイミン
グであり、第2ののタイミングT2は、パルス状検出光
の受光信号波形のオーバーシュートによるボトムが到来
するであろうタイミングである。これらのタイミングT
1,T2は、後述するように、CPU6によって生成さ
れる。A/D変換手段5の出力側には、第1のタイミン
グT1にてA/D変換により得られたピーク値相当のデ
ジタルデータDMXと、第2のタイミングT2にてA/
D変換により得られたボトム値相当のデジタルデータD
MNとが出力される。The A / D converter 5 performs A / D conversion on the output signal VO of the filter 4 at a first timing T1 and a second timing T2 described later (see FIG. 5). Here, the first timing T1 is a timing at which the peak of the light reception signal waveform of the pulsed detection light will arrive, and the second timing T2 is due to overshoot of the light reception signal waveform of the pulsed detection light. It's time for the bottom to arrive. These timings T
1 and T2 are generated by the CPU 6 as described later. On the output side of the A / D conversion means 5, digital data DMX corresponding to the peak value obtained by the A / D conversion at the first timing T1 and A / D conversion at the second timing T2.
Digital data D equivalent to the bottom value obtained by D conversion
MN is output.
【0081】CPU6は、マイクロプロセッサを主体と
して構成されている。図において、CPU6内に描かれ
た条件判定手段11、サンプリングパルス発生手段1
2、及び投光制御手段13の各機能は、マイクロプロセ
ッサによりソフトウェア的に実現される。The CPU 6 is mainly composed of a microprocessor. In the figure, a condition judging means 11 and a sampling pulse generating means 1 drawn in a CPU 6 are shown.
2 and each function of the light projection control means 13 are realized by software by a microprocessor.
【0082】サンプリングパルス発生手段12並びに投
光制御手段13の各機能を図5の波形図を参照して説明
する。Each function of the sampling pulse generating means 12 and the light projecting control means 13 will be described with reference to the waveform diagram of FIG.
【0083】投光制御手段13は、CPU6に内蔵され
た基準クロックに基づいて、周期Tを有する基準タイミ
ング信号(図示せず)を生成する。この基準タイミング
信号に基づいて、投光制御信号CD並びにサンプリング
制御信号CSが生成される。投光制御信号CDは、基準
タイミング信号に同期した周期Tを有するパルス信号で
あって、そのパルス幅は発光素子8の発光時間に対応す
る。この投光制御信号CDに応答して、駆動手段7が作
動した結果として生成された投光パルスPDの波形が図
5(a)に示されている。図から明らかなように、投光
パルスPDは、周期T並びにパルス幅TPを有するパル
ス信号である。サンプリング制御信号CSも、基準タイ
ミング信号に同期した周期Tを有するパルス信号であ
る。サンプリング制御信号CSは、サンプリングパルス
発生手段12へと供給され、後述するゲートパルスGP
並びにサンプリングパルスPSの生成に供される。The light projecting control means 13 generates a reference timing signal (not shown) having a period T based on a reference clock incorporated in the CPU 6. Based on this reference timing signal, a light projection control signal CD and a sampling control signal CS are generated. The light projection control signal CD is a pulse signal having a cycle T synchronized with the reference timing signal, and its pulse width corresponds to the light emission time of the light emitting element 8. FIG. 5A shows the waveform of the light emitting pulse PD generated as a result of the operation of the driving means 7 in response to the light emitting control signal CD. As is clear from the figure, the light projection pulse PD is a pulse signal having a period T and a pulse width TP. The sampling control signal CS is also a pulse signal having a period T synchronized with the reference timing signal. The sampling control signal CS is supplied to the sampling pulse generating means 12 and receives a gate pulse GP to be described later.
In addition, it is used to generate a sampling pulse PS.
【0084】サンプリングパルス発生手段12は、投光
制御手段13から供給されるサンプリング制御信号CS
に基づいて、ゲートパルス信号GP並びにサンプリング
パルス信号PSを生成する。こうして得られたゲートパ
ルス信号GPが図5(c)に示されている。図から明ら
かなように、ゲートパルス信号PGは基準タイミング信
号に同期した周期T(=TOF+TON)を有するパル
ス信号である。ゲートパルス信号PGは、反射光LRが
到来する直前のタイミングT0から少なくとも反射光L
Rに対応する信号成分VS2が消失するまでの期間TO
Fが“L”、その後次の反射光LRが到来する直前のタ
イミングT0までの期間TONが“H”となる。ゲート
パルス信号PGは、フィルタ手段4を構成する交流信号
伝達回路に含まれるアナログスイッチQ1に供給され
る。アナログスイッチQ1は、ゲートパルス信号PGの
信号レベルが“L”のときオフとなり、“H”のときオ
ンとなる。フィルタ手段4として機能する交流信号伝達
回路の出力は、アナログスイッチQ1がオフのとき入力
側の交流分に追従して変化する一方、アナログスイッチ
Q1がオンのとき入力側の交流分に拘わらずGND電位
(0電位)に固定される。The sampling pulse generation means 12 is provided with a sampling control signal CS supplied from the light emission control means 13.
, A gate pulse signal GP and a sampling pulse signal PS are generated. The gate pulse signal GP thus obtained is shown in FIG. As is clear from the figure, the gate pulse signal PG is a pulse signal having a period T (= TOF + TON) synchronized with the reference timing signal. The gate pulse signal PG includes at least the reflected light L from the timing T0 immediately before the reflected light LR arrives.
Period TO until signal component VS2 corresponding to R disappears
F is "L", and the period TON until the timing T0 immediately before the next reflected light LR arrives is "H". The gate pulse signal PG is supplied to an analog switch Q1 included in an AC signal transmission circuit constituting the filter unit 4. The analog switch Q1 is turned off when the signal level of the gate pulse signal PG is "L" and turned on when it is "H". The output of the AC signal transmission circuit functioning as the filter means 4 changes following the AC component on the input side when the analog switch Q1 is off, and changes when the analog switch Q1 is on regardless of the AC component on the input side. It is fixed to the potential (0 potential).
【0085】一方、サンプリングパルス信号PSは、図
示しないが、第1のタイミングT1を示すタイミング信
号と第2のタイミングT2を示す第2のタイミング信号
とを含んでいる。これらのタイミング信号は、反射光の
到来直前のタイミングT0を示すタイミング信号からそ
れぞれ一定の時間差を有するように設定される。これら
2系統のタイミング信号はA/D変換手段5に供給され
る。A/D変換手段5は、第1のタイミングT1及び第
2のタイミングT2においてA/D変換処理を実行する
ことにより、デジタルデータDMX及びデジタルデータ
DMNを生成出力する。こうして得られたデジタルデー
タDMX,DMNは、条件判定手段11におけるオンオ
フ条件判定処理に供される。On the other hand, although not shown, the sampling pulse signal PS includes a timing signal indicating a first timing T1 and a second timing signal indicating a second timing T2. These timing signals are set so as to have a certain time difference from the timing signal indicating the timing T0 immediately before the arrival of the reflected light. These two timing signals are supplied to the A / D converter 5. The A / D converter 5 generates and outputs digital data DMX and digital data DMN by performing A / D conversion processing at the first timing T1 and the second timing T2. The digital data DMX and DMN thus obtained are subjected to an on / off condition determination process in the condition determination means 11.
【0086】CPU6のマイクロプロセッサによりソフ
トウェア的に実現される条件判定手段11の機能を、ロ
ジックシンボルを使用して概念的に説明したものが図4
に示されている。同図に示されるように、条件判定手段
11の機能は、2個のコンパレータCOM1,COM2
と、1個のアンドゲートANDとで表現することができ
る。すなわち、条件判定手段11の機能は、デジタルデ
ータDMXとデジタルデータDMNとを大小比較する第
1のコンパレータCOM1と、デジタルデータDMXと
0(規定レベル)との大小比較を行う第2のコンパレー
タCOM2と、第1のコンパレータCOM1の出力HA
と第2のコンパレータCOM2の出力HBとの論理積を
出力するアンドゲートANDとで表現される。そして、
アンドゲートANDの出力HOは、デジタルデータDM
XがデジタルデータDMNよりも大きくかつデジタルデ
ータDMXが0(規定レベル)より大きい場合に限り、
反射光LRを受光したことを示す“H”となる。FIG. 4 conceptually illustrates the function of the condition judging means 11 realized by software by the microprocessor of the CPU 6 using logic symbols.
Is shown in As shown in the figure, the function of the condition determining means 11 is that two comparators COM1, COM2
And one AND gate AND. That is, the function of the condition judging means 11 is as follows: a first comparator COM1 for comparing the magnitude of the digital data DMX and the digital data DMN; and a second comparator COM2 for comparing the magnitude of the digital data DMX and 0 (specified level). , The output HA of the first comparator COM1
And an AND gate AND that outputs a logical product of the output of the second comparator COM2 and the output HB of the second comparator COM2. And
The output HO of the AND gate AND is the digital data DM
Only if X is greater than digital data DMN and digital data DMX is greater than 0 (defined level)
It becomes "H" indicating that the reflected light LR has been received.
【0087】フィルタ手段4として機能する交流信号伝
達回路の入力信号波形が図5(b)に、又出力信号波形
が図5(d)にそれぞれ示されている。図5(b)と図
5(d)との比較から明らかなように、TOF期間にお
いては、期間開始タイミング(反射光到来直前のタイミ
ング)T0における出力信号レベルが0レベルとなるよ
うに、入力信号波形(b)は全体としてレベルシフトさ
れて出力信号波形(d)となる。より具体的には、図5
の波形図に示される例であれば、第1周期、第2周期、
第5周期にあっては、入力側信号波形(b)は全体とし
て下方へレベルシフトされて出力側信号波形(d)とな
る。これに対して、第3周期、第4周期にあっては、入
力側信号波形(b)は全体として上方へレベルシフトさ
れて出力側信号波形(d)となる。図5(d)の波形図
から明らかなように、レベルシフト後の受光信号波形に
おいては、常に、TOF期間開始直後の一定時間幅内に
おいて、反射光LRに特有な山形波形が基底レベルを0
レベル(規定レベル)に揃えた状態で出現する。FIG. 5B shows the input signal waveform of the AC signal transmission circuit functioning as the filter means 4 and FIG. 5D shows the output signal waveform. As is clear from the comparison between FIG. 5B and FIG. 5D, in the TOF period, the input signal is set so that the output signal level at the period start timing (timing immediately before the arrival of the reflected light) T0 becomes 0 level. The signal waveform (b) is level-shifted as a whole to become an output signal waveform (d). More specifically, FIG.
In the example shown in the waveform diagram of the first cycle, the second cycle,
In the fifth period, the input-side signal waveform (b) is level-shifted as a whole to become the output-side signal waveform (d). On the other hand, in the third period and the fourth period, the input-side signal waveform (b) is level-shifted upward as a whole to become the output-side signal waveform (d). As is clear from the waveform diagram of FIG. 5D, in the light-receiving signal waveform after the level shift, the mountain-shaped waveform peculiar to the reflected light LR always has the base level of 0 within a certain time width immediately after the start of the TOF period.
Appears in the same level as the specified level.
【0088】より具体的には、所定光量の反射光LRが
受光されている限り、第1のタイミングT1における信
号レベル(DMX)は必ず第2のタイミングT2におけ
る信号レベル(DMN)よりも大きいと言う関係が成立
する。もっとも、このような関係は、反射光LRが受光
されていないときに、反射光受光直前のタイミングT0
がたまたま蛍光灯ノイズ受光波形の急峻立ち下がり箇所
に一致したときにも出現するが、このときには、必ず第
1のタイミングT1における信号レベル(DMX)の極
性が規定レベルである0レベルよりも小さくなる。従っ
て、第1のタイミングT1の信号レベルが第2のタイミ
ングT2の信号レベルよりも大きいと言う関係が認めら
れても、そのときに、第1のタイミングT1における信
号レベルが規定レベルである0レベルよりも小さいとき
には、反射光LRを受光していないと判定すれば、この
ような誤認を回避できる。More specifically, as long as a predetermined amount of reflected light LR is received, the signal level (DMX) at the first timing T1 is always higher than the signal level (DMN) at the second timing T2. The relationship to be established is established. However, such a relationship is established when the reflected light LR is not received and the timing T0 immediately before the reflected light is received.
The signal level (DMX) at the first timing T <b> 1 always becomes smaller than the specified level 0, although it also appears when the signal coincides with a steep falling point of the fluorescent lamp noise reception waveform. . Therefore, even if it is recognized that the signal level at the first timing T1 is higher than the signal level at the second timing T2, the signal level at the first timing T1 is 0 level, which is the specified level. If it is smaller than this, it is possible to avoid such erroneous recognition by determining that the reflected light LR has not been received.
【0089】従って、A/D変換手段5から得られるデ
ジタルデータDMX,DMNを、先に図4を参照して説
明した条件判定手段11に供給すれば、反射光LRが受
光したか否かを誤り無く判定することができる。しか
も、この条件判定処理においては、図5の波形図におい
てΔT1,ΔT2に示されるタイミングバラツキ範囲に
おいて、第1及び第2のタイミングT1,T2がばらつ
いたとしても、データDMXとデータDMNとの大小関
係は殆ど不動であり、しかもデータDMXは規定レベル
である0レベルよりも大きいため、ゲートパルス信号P
Gやサンプリングパルス信号PSのタイミングバラツキ
に拘わらず、反射光LRを受光したか否かを確実に判定
できると言う格別の作用効果を有する。Therefore, if the digital data DMX and DMN obtained from the A / D conversion means 5 are supplied to the condition determination means 11 described above with reference to FIG. 4, it is determined whether or not the reflected light LR has been received. The determination can be made without error. Moreover, in this condition determination process, even if the first and second timings T1 and T2 vary in the timing variation range indicated by ΔT1 and ΔT2 in the waveform diagram of FIG. Since the relationship is almost fixed and the data DMX is larger than the specified level 0, the gate pulse signal P
It has an extraordinary effect of being able to reliably determine whether or not the reflected light LR has been received, regardless of the timing variations of the G and the sampling pulse signal PS.
【0090】以上説明した第1実施形態によれば、パル
ス状検出光の受光信号波形のピークが到来するであろう
第1のタイミングT1における受光信号のレベル(DM
X)と、パルス状検出光の受光信号波形のオーバーシュ
ートによるボトムが到来するであろう第2のタイミング
T2における受光信号のレベル(DMN)との比較結果
が所定の大小関係となることを少なくとも条件として、
オンオフ判定に使用されている条件の1つが充足されて
いるか否かを判定するようにしたため、オンオフ判定を
行うための受光信号のサンプリングタイミングT1,T
2が多少ずれたとしても、パルス状検出光に特有な受光
信号波形(図12参照)がサンプリング領域に存在する
限り、第1のタイミングT1と第2のタイミングT2に
おける受光レベル(DMX,DMN)の大小関係につい
ては殆ど不動のため、それらの関係に基づいて信頼性の
高いオンオフ判定が可能となる。According to the first embodiment described above, the level (DM) of the light receiving signal at the first timing T1 at which the peak of the light receiving signal waveform of the pulsed detection light will arrive.
X) and that the comparison result of the level (DMN) of the received light signal at the second timing T2 at which the bottom due to the overshoot of the received light signal waveform of the pulsed detection light will arrive at a predetermined magnitude relationship at least. As a condition,
Since it is determined whether or not one of the conditions used for the on / off determination is satisfied, the sampling timings T1 and T of the light receiving signal for performing the on / off determination are determined.
Even if there is a slight shift in the light reception level (DMX, DMN) at the first timing T1 and the second timing T2, as long as the light reception signal waveform (see FIG. 12) peculiar to the pulsed detection light exists in the sampling area. Since the magnitude relation is almost immobile, highly reliable on / off determination can be performed based on the relation.
【0091】加えて、条件判定手段は、第1のタイミン
グT1における受光信号のレベル(DMX)と前記第2
のタイミングT2における受光信号のレベル(DMN)
との比較結果に加えて、第1のタイミングT1における
受光信号のレベルが規定レベルである0レベルより大き
いことを条件として、前記1条件の充足判定を行なうよ
うに仕組まれているので、パルス状検出光が到来するで
あろう直前のタイミングT0が、たまたまノイズ成分に
よる受光信号波形の急峻下降タイミング(図9の180
度)に一致し、しかもパルス状検出光の反射光(投光信
号)が存在しないか又は殆ど存在しないことにより、第
1のタイミングT1における受光レベル(DMX)と第
2のタイミングT2における受光レベル(DMN)との
大小関係だけでは、オンオフ判定を正確に行い難い事態
が発生したとしても、正常な反射光が存在する場合と存
在しない場合とでは、第1のタイミングT1における受
光レベル(DMX)と0レベルとの大小関係には明らか
な差が生ずることから、これを判断の参考として加える
ことで、信頼性の高いオンオフ判定結果が得られること
となる。In addition, the condition determining means determines the level (DMX) of the light receiving signal at the first timing T1 and the second level.
(DMN) of light receiving signal at timing T2
In addition to the result of the comparison, the condition that the level of the light receiving signal at the first timing T1 is larger than the specified level 0 is performed so that the satisfaction determination of the above one condition is performed. The timing T0 immediately before the detection light will arrive is coincident with the steep fall timing of the light receiving signal waveform due to the noise component (180 in FIG. 9).
Degree) and the absence or almost no reflected light (projection signal) of the pulsed detection light, the light reception level (DMX) at the first timing T1 and the light reception level at the second timing T2 (DMN), the light reception level (DMX) at the first timing T1 depends on whether normal reflected light exists or not, even if it is difficult to make an accurate ON / OFF determination. Since there is a clear difference in the magnitude relationship between the level and the 0 level, by adding this as a reference for determination, a highly reliable on / off determination result can be obtained.
【0092】なお、以上の説明では、本発明が適用され
る光電スイッチの形式を反射型としたが、本発明は透過
型の光電スイッチにも適用できることは勿論である。本
発明が適用された透過型光電スイッチの電気的な基本構
成図の一例を図2に念のため示す。なお、図において、
図1の反射型光電スイッチと同一構成部分については、
同符号を付して説明は省略する。In the above description, the type of the photoelectric switch to which the present invention is applied is a reflection type, but the present invention is of course applicable to a transmission type photoelectric switch. FIG. 2 shows an example of an electrical basic configuration of a transmission type photoelectric switch to which the present invention is applied. In the figure,
For the same components as the reflection type photoelectric switch of FIG.
The same reference numerals are given and the description is omitted.
【0093】同図に示されるように、この透過型光電ス
イッチ15は、互いに離隔して設けられる投光側装置1
00と受光側装置200とを有する。投光側装置100
には投光手段2が含まれている。受光側装置200に
は、受光手段3と、フィルタ手段4と、A/D変換手段
5と、CPU6とが含まれている。そして、駆動制御信
号CDは、受光側装置200内のCPU6から投光側装
置100内の投光手段2へと通信を介して伝達される。
このような透過型光電センサにあっては、受光側装置2
00から投光側装置100へと通信を介して駆動制御信
号CDを伝達することから、実際の投光タイミングとサ
ンプリングタイミングとの同期を正確にとることがなか
なか困難であるため、サンプリングタイミングのバラツ
キによる影響が少ない本発明のオンオフ判定処理は、特
に効果的である。As shown in the figure, the transmission type photoelectric switch 15 is provided with the light emitting side device 1 provided separately from each other.
00 and the light receiving side device 200. Light emitting side device 100
Includes light emitting means 2. The light receiving side device 200 includes a light receiving means 3, a filter means 4, an A / D conversion means 5, and a CPU 6. Then, the drive control signal CD is transmitted from the CPU 6 in the light receiving side device 200 to the light emitting means 2 in the light emitting side device 100 via communication.
In such a transmission type photoelectric sensor, the light receiving side device 2
Since the drive control signal CD is transmitted from the device 00 to the light emitting side device 100 via communication, it is very difficult to accurately synchronize the actual light emission timing with the sampling timing. The on / off determination processing of the present invention, which is less affected by the above, is particularly effective.
【0094】次に、本発明の第2実施形態に係る光電ス
イッチの電気的な基本構成が図6に示されている。図示
された光電スイッチは反射型の光電スイッチである。ま
た、『レベルシフト手段』の機能は、専用のアナログ回
路を使用してハードウェア的に実現されている。さら
に、特徴事項としては、上記第2の特徴事項が採用され
ている。そのため、投光手段は、設置環境下におけるイ
ンバータ蛍光灯の点滅周期(蛍光灯ノイズの周期)TN
内において少なくとも3回以上の投光を行うように仕組
まれている。また、前記条件判定手段は、前記パルス状
検出光LSのピークが到来するであろうタイミングT1
における受光信号のレベルVMXを所定の閾値Vthと
比較して比較結果を得ると共に、周期TN内に得られる
全比較結果のうちで多数を占める比較結果に従って前記
判定を行なうように仕組まれている。Next, FIG. 6 shows an electrical basic configuration of the photoelectric switch according to the second embodiment of the present invention. The illustrated photoelectric switch is a reflection type photoelectric switch. The function of the "level shift means" is realized by hardware using a dedicated analog circuit. Further, as the characteristic items, the above-mentioned second characteristic items are adopted. Therefore, the light emitting means is provided with a blinking cycle (cycle of fluorescent lamp noise) TN of the inverter fluorescent lamp in the installation environment.
It is designed to emit light at least three times in the interior. Further, the condition determining means may determine whether the peak of the pulsed detection light LS will arrive at the timing T1.
Is compared with a predetermined threshold value Vth to obtain a comparison result, and the determination is made in accordance with the comparison result that occupies a large part of all the comparison results obtained within the period TN.
【0095】同図に示されるように、この光電スイッチ
1は、投光手段2と、受光手段3と、フィルタ手段4
と、A/D変換手段5Aと、CPU6Aとを備えてい
る。CPU6A内には、条件判定手段11Aとサンプリ
ングパルス発生手段12Aと投光制御手段13Aとが含
まれている。なお、それらのうちで、第1実施形態と同
一構成部分については同符号を付して説明は省略する。As shown in the figure, the photoelectric switch 1 comprises a light projecting means 2, a light receiving means 3, a filter means 4
, A / D conversion means 5A, and CPU 6A. The CPU 6A includes a condition determination unit 11A, a sampling pulse generation unit 12A, and a light emission control unit 13A. In addition, among them, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0096】投光制御手段13Aは、CPU6Aに内蔵
された基準クロックに基づいて、投光周期を規定する基
準タイミング信号(図示せず)を生成する。この基準タ
イミング信号の周期は、想定されるもっとも短い蛍光灯
ノイズの周期(例えば、60〜70μsec)と同程度
に設定される。さらに、投光制御手段は13Aは、この
基準タイミング信号に基づいて、投光手段2を制御する
ための投光制御信号CDを生成する。この投光制御信号
CDは、少なくとも3個以上のタイミング成分を有す
る。具体的には、この投光制御信号CDが駆動手段7に
供給されることによって、図7及び図8に示されるよう
に、駆動手段7からは1ノイズ周期TN内に少なくとも
3個以上(図では3個)の投光パルスP1,P2,P3
が所定の間隔で順次に出力される。これらの投光パルス
P1,P2,P3により発光素子8が駆動され、発光素
子8からは3個のパルス状検出光LSが所定間隔で対象
物体20の存在するであろう領域へと投光される。対象
物20で反射されたパルス状検出光の反射光LRは受光
素子9へと到達する。以後、第1実施形態で説明したよ
うに、反射光LR並びにノイズ光LNは受光素子9を介
して光電変換され、得られた電気信号VS1,VN1は
増幅器10を介して増幅されて、受光信号VS2,VN
2が生成出力される。The light emitting control means 13A generates a reference timing signal (not shown) for defining the light emitting cycle based on a reference clock incorporated in the CPU 6A. The cycle of the reference timing signal is set to be substantially the same as the assumed shortest cycle of fluorescent lamp noise (for example, 60 to 70 μsec). Further, the light emission control means 13A generates a light emission control signal CD for controlling the light emission means 2 based on the reference timing signal. This light projection control signal CD has at least three or more timing components. More specifically, when the light projecting control signal CD is supplied to the driving means 7, as shown in FIGS. 7 and 8, the driving means 7 outputs at least three or more signals within one noise period TN (FIG. 7). 3) light projection pulses P1, P2, P3
Are sequentially output at predetermined intervals. The light emitting element 8 is driven by the light emitting pulses P1, P2, and P3, and three pulsed detection lights LS are emitted from the light emitting element 8 at predetermined intervals to an area where the target object 20 will be present. You. The reflected light LR of the pulsed detection light reflected by the object 20 reaches the light receiving element 9. Thereafter, as described in the first embodiment, the reflected light LR and the noise light LN are photoelectrically converted via the light receiving element 9, and the obtained electric signals VS1 and VN1 are amplified via the amplifier 10 to obtain the received light signal. VS2, VN
2 is generated and output.
【0097】こうして生成された投光信号VS2と蛍光
灯ノイズ信号VN2との関係が図9に示されている。同
図に示されるように、3個の投光信号VS21,VS2
2,VS23の間隔は蛍光灯ノイズVN2が存在するこ
とにより、両側に位置する2個の投光信号VS21,V
S23が蛍光灯ノイズの位相0度並びに位相180度に
一致した最悪の状況であっても、真ん中に位置する投光
信号VS22については、ノイズ波形上の比較的変化の
緩やかな位相90度の部分に一致するように設定されて
いる。FIG. 9 shows the relationship between the light projection signal VS2 and the fluorescent lamp noise signal VN2 generated in this manner. As shown in the figure, three light emission signals VS21 and VS2
2 and VS23, the presence of the fluorescent lamp noise VN2 causes the two light emission signals VS21 and V
Even in the worst case where S23 coincides with the fluorescent light noise phase of 0 ° and 180 °, the light emission signal VS22 located in the middle has a phase of 90 ° in the noise waveform with a relatively gentle change. Is set to match.
【0098】フィルタ手段4では、受光手段3から得ら
れる受光信号VS2,VN2を、第1実施形態で説明し
たのと同様の作用でレベルシフトする。こうして、レベ
ルシフトされた受光信号が図10に示されている。図示
される3個の投光信号VS21,VS22,VS23
は、反射光LRが入光されている場合、第1のタイミン
グT1においては、本来いずれも閾値Vthを越えてい
なければならない。上述の最悪の状況にあっては、ノイ
ズ波形の位相0度並びに90度にタイミングが一致した
投光信号VS21,VS22については、いずれも閾値
Vthを越えるのに対して、ノイズ波形の位相180度
にタイミングが一致した投光信号VS23については、
その値が閾値Vthを越えることができない。一方、図
示しないが、3個の投光信号VS21,VS22,VS
23が、いずれも閾値Vthを越えてはいけないノイズ
光LNのみが入光されている場合を想定すると、位相9
0度並びに180度にタイミングが一致した投光信号V
S22,VS23については、その値が閾値Vthを越
えることがないのに対して、位相0度にタイミングが一
致した投光信号VS21については、その値が閾値Vt
hを越えることとなる。そこで、1ノイズ周期(TN)
内で行われる3回の判定のうちで、2回以上が閾値を越
える場合にはオン認定、2回以上が閾値を越えない場合
にはオフ認定と多数決原理に従うものとすれば、信頼性
の高いオンオフ判定結果が得られることが判る。The filter means 4 shifts the level of the light receiving signals VS2 and VN2 obtained from the light receiving means 3 by the same operation as described in the first embodiment. The level-shifted light receiving signal is shown in FIG. The three projected light signals VS21, VS22, VS23 shown
In the case where the reflected light LR is incident, at the first timing T1, all of the light beams must originally exceed the threshold value Vth. In the worst case described above, the light emitting signals VS21 and VS22 whose timings coincide with the noise waveform phases 0 ° and 90 ° both exceed the threshold value Vth, whereas the noise waveform phase 180 ° For the light emission signal VS23 whose timing coincides with
Its value cannot exceed the threshold value Vth. On the other hand, although not shown, the three light emission signals VS21, VS22, VS
Assuming that only the noise light LN, which must not exceed the threshold value Vth, is incident on the phase shifter 23, the phase 9
Light projection signal V whose timing coincides with 0 ° and 180 °
The values of S22 and VS23 do not exceed the threshold value Vth, whereas the values of the light-emitting signal VS21 whose timing coincides with the phase of 0 degrees have the threshold value Vt.
h. Therefore, one noise period (TN)
Of the three determinations made in the above, if two or more times exceed the threshold, it is turned on, and if it does not exceed the threshold, it is turned off and the majority rule is followed. It can be seen that a high on / off determination result is obtained.
【0099】条件判定手段11Aでは、上述の判定アル
ゴリズムにより、A/D変換手段5Aから得られるデー
タDMXに基づいてオンオフ判定を行う。条件判定手段
11Aに求められる機能をマイクロプロセッサを使用し
てソフトウェア的に実現するための処理を示すフローチ
ャートが図11に示されている。The condition judging means 11A makes an on / off judgment based on the data DMX obtained from the A / D converting means 5A by the above judgment algorithm. FIG. 11 is a flowchart showing a process for realizing the function required of the condition determining means 11A in a software manner using a microprocessor.
【0100】同図において、処理が開始されると、先ず
イニシャライズ処理が実行されて、演算に必要な各種の
カウンタやレジスタの初期化が行われる(ステップ11
01)。続いて、A/D変換手段5Aから読み込まれた
最初のデジタルデータDMXに関して、閾値Dthとの
大小比較が行われる(ステップ1102)。ここで、D
MX>Dthと判定された場合には(ステップ1102
YES)、所定のONカウンタは+1だけインクリメン
トされる(ステップ1103)。これに対して、DMX
<Dthと判定された場合には(ステップ1102N
O)、所定のOFFカウンタは+1だけインクリメント
される(ステップ1104)。この後、データ個数カウ
ンタNを+1インクリメントして、3個目のデータに達
したことの確認を行う(ステップ1106)。以上の処
理(ステップ1102〜1105)を、データ個数カウ
ンタNの値が『3』となるまで繰り返す。In the figure, when the process is started, first, an initialization process is executed, and various counters and registers required for the operation are initialized (step 11).
01). Subsequently, the first digital data DMX read from the A / D converter 5A is compared with the threshold value Dth in magnitude (step 1102). Where D
If it is determined that MX> Dth (step 1102
YES), the predetermined ON counter is incremented by +1 (step 1103). In contrast, DMX
<Dth (Step 1102N
O), the predetermined OFF counter is incremented by +1 (step 1104). Thereafter, the data number counter N is incremented by +1 to confirm that the data has reached the third data (step 1106). The above processing (steps 1102 to 1105) is repeated until the value of the data number counter N becomes “3”.
【0101】データ個数カウンタNの値が『3』に達し
たならば(ステップ1106YES)、ONカウンタの
カウント値とOFFカウンタのカウント値との比較を行
う(ステップ1107)。ここで、ONカウンタ値>O
FFカウンタ値と判定された場合には(ステップ110
7YES)、ON判定がなされる(ステップ110
8)。これに対して、ONカウント値<OFFカウント
値と判定された場合には(ステップ1109)、OFF
判定がなされる。これらの多数決原理に従う判定結果
は、最終的なオンオフ判定を行うための判定要素の1つ
とされる。If the value of the data number counter N has reached "3" (step 1106: YES), the count value of the ON counter is compared with the count value of the OFF counter (step 1107). Here, ON counter value> O
If it is determined that the value is the FF counter value (step 110
7YES), an ON determination is made (step 110)
8). On the other hand, if it is determined that ON count value <OFF count value (step 1109),
A determination is made. The determination result according to the majority rule is one of the determination factors for making a final ON / OFF determination.
【0102】以上の第2実施形態によれば、インバータ
蛍光灯によるノイズ波形は略正弦波状であるから、蛍光
灯の1点滅周期(TN)内における波形傾きの急峻部分
は2カ所しか存在しないので、1点滅周期内において少
なくとも3回以上の投光を行うようにすれば、仮にその
うちの2回の投光タイミングがノイズ波形上の急峻上昇
部分のタイミングと急峻下降部分のタイミングにほぼ一
致して、いずれかのタイミングにおいて誤ったレベル判
定結果が得られたとしても、それ以外の投光タイミング
については比較的になだらかな部分に相当することとな
る。そのため、パルス状検出光のピークが到来するであ
ろうタイミングT1における受光信号のレベル(VM
X)を所定の閾値(Vth)と比較して比較結果を得る
と共に、投光周期内に得られる全比較結果のうちで多数
を占める比較結果に従ってオンオフ判定に使用されてい
る条件の1つが充足されているか否かを判定するようす
れば、信頼性の高いオンオフ判定結果が得られる。According to the second embodiment, since the noise waveform of the inverter fluorescent lamp is substantially sinusoidal, there are only two steep portions in the waveform gradient within one blinking period (TN) of the fluorescent lamp. If light emission is performed at least three times within one blinking cycle, the light emission timing of two of them will almost coincide with the timing of the steep rising portion and the timing of the steep falling portion on the noise waveform. Even if an erroneous level determination result is obtained at any one of the timings, the other light projection timings correspond to relatively gentle portions. Therefore, the level of the received light signal (VM) at the timing T1 when the peak of the pulsed detection light will arrive.
X) is compared with a predetermined threshold value (Vth) to obtain a comparison result, and one of the conditions used for the on / off determination according to the comparison result that occupies a large part of all the comparison results obtained within the light emitting cycle is satisfied. If it is determined whether or not the determination has been made, a highly reliable on / off determination result can be obtained.
【0103】[0103]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、オンオフ判定における信頼性を一層向上させること
が可能なレベルシフト機能付きの光電スイッチを提供す
ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a photoelectric switch with a level shift function that can further improve the reliability in the on / off determination.
【0104】また、この発明によれば、オンオフ判定を
行なうための受光信号のサンプリングタイミングが多少
ずれていたとしても、信頼性の高いオンオフ判定結果を
得ることが可能なレベルシフト機能付きの光電スイッチ
を提供することができる。Further, according to the present invention, a photoelectric switch with a level shift function capable of obtaining a reliable ON / OFF determination result even if the sampling timing of a light receiving signal for performing ON / OFF determination is slightly shifted. Can be provided.
【0105】さらに、この発明によれば、オンオフ判定
を行なうための受光信号のサンプリングタイミングがた
またまノイズ成分による受光信号波形の急峻な部分に一
致したとしても、信頼性の高いオンオフ判定結果を得る
ことが可能なレベルシフト機能付きの光電スイッチを提
供することができる。Further, according to the present invention, even if the sampling timing of the received light signal for performing the on / off determination happens to coincide with the steep portion of the received light signal waveform due to the noise component, a highly reliable on / off determination result can be obtained. It is possible to provide a photoelectric switch with a level shift function that can perform the above.
【図1】第1実施形態に係る反射型光電スイッチの基本
構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of a reflective photoelectric switch according to a first embodiment.
【図2】第1実施形態に係る透過型光電スイッチの基本
構成図である。FIG. 2 is a basic configuration diagram of the transmission type photoelectric switch according to the first embodiment.
【図3】専用アナログ回路で構成されたフィルタ手段の
回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a filter means constituted by a dedicated analog circuit.
【図4】条件判定手段の機能をロジックシンボルを使用
して概念的に示す図である。FIG. 4 is a diagram conceptually showing the function of a condition determining means using a logic symbol.
【図5】図1の各部の信号状態を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing signal states of respective units in FIG. 1;
【図6】第2実施形態に係る反射型光電スイッチの基本
構成図である。FIG. 6 is a basic configuration diagram of a reflective photoelectric switch according to a second embodiment.
【図7】蛍光灯ノイズの波形と投光パルスとの関係を示
す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing a relationship between a fluorescent lamp noise waveform and a light projection pulse.
【図8】蛍光灯パルスの発生タイミングと蛍光灯パルス
の周期との関係を示す波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram showing a relationship between a generation timing of a fluorescent lamp pulse and a cycle of the fluorescent lamp pulse.
【図9】蛍光灯ノイズと投光信号との関係を示す波形図
である。FIG. 9 is a waveform chart showing a relationship between fluorescent lamp noise and a projection signal.
【図10】レベルシフト後の受光信号(投光部分)と閾
値との関係を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing a relationship between a light receiving signal (light projection portion) after a level shift and a threshold.
【図11】条件判定手段を実現するための処理を示すフ
ローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a process for realizing a condition determining unit.
【図12】蛍光灯ノイズの存在しない状態における投光
パルスと受光信号との関係を示す波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram showing a relationship between a light emitting pulse and a light receiving signal in a state where no fluorescent lamp noise exists.
【図13】蛍光灯ノイズの存在する状態における投光パ
ルスとA/D変換タイミングとの関係を示す波形図であ
る。FIG. 13 is a waveform diagram showing a relationship between a light emission pulse and A / D conversion timing in a state where fluorescent light noise is present.
1,15 光電スイッチ 2 投光手段 3 受光手段 4 フィルタ手段 5,5A A/D変換手段 6,6A CPU 7 駆動手段 8 発光素子 9 受光素子 10 増幅器 11,11A 条件判定手段 12,12A サンプリングパルス発生手段 13,13A 投光制御手段 LS 検出光の投光 LR 反射光の反射光 C1 コンデンサ Q1 アナログスイッチ COM1,COM2 コンパレータ AND アンドゲート PD 投光パルス PG ゲートパルス信号 PS サンプリングパルス信号 VS1,VS2 検出光信号(投光信号) VN1,VN2 ノイズ成分信号 VO(=VS2+VN2) 出力信号 DMX,DMN ディジタルデータ(A/D変換値) T0 直前のタイミング T1 第1のタイミング T2 第2のタイミング P1,P2,P3 投光パルス 1,15 photoelectric switch 2 light emitting means 3 light receiving means 4 filter means 5,5A A / D conversion means 6,6A CPU 7 driving means 8 light emitting element 9 light receiving element 10 amplifier 11,11A condition determining means 12,12A sampling pulse generation Means 13, 13A Projection control means LS Projection of detection light LR Reflection of reflection light C1 Capacitor Q1 Analog switch COM1, COM2 Comparator AND AND gate PD Projection pulse PG Gate pulse signal PS Sampling pulse signal VS1, VS2 Detection light signal (Light projection signal) VN1, VN2 Noise component signal VO (= VS2 + VN2) Output signal DMX, DMN Digital data (A / D conversion value) T0 Timing immediately before T1 First timing T2 Second timing P1, P2, P3 Light pulse
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤木 哲也 京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地 オムロン株式会社内 Fターム(参考) 5J050 AA13 BB17 CC00 DD18 EE02 EE34 EE35 EE40 FF01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuya Akagi 801 Minami-Fudo-cho, Higashi-iri, Horikawa-Shioji, Shimogyo-ku, Kyoto F term in Omron Corporation (reference) 5J050 AA13 BB17 CC00 DD18 EE02 EE34 EE35 EE40 FF01
Claims (10)
手段と、前記パルス状検出光を光電変換して対応する受
光信号を出力する受光手段と、受光手段から出力される
受光信号に基づいてオンオフ判定出力を生成する信号処
理手段と、を具備し、 前記信号処理手段には、 前記パルス状検出光が到来するであろう直前のタイミン
グにおける前記受光信号のレベルと規定レベルとの差に
応じた量だけ、前記パルス状検出光の受光信号波形が得
られるであろう期間に含まれる受光信号のレベルを前記
規定レベルに近づく方向へとレベルシフトさせるレベル
シフト手段と、 前記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号
に基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少な
くとも1つが充足されているか否かを判定する条件判定
手段と、が含まれている、光電スイッチであって、 前記条件判定手段は、前記パルス状検出光の受光信号波
形のピークが到来するであろう第1のタイミングにおけ
る受光信号のレベルと、前記パルス状検出光の受光信号
波形のオーバーシュートによるボトムが到来するであろ
う第2のタイミングにおける受光信号のレベルとの比較
結果が所定の大小関係となることを少なくとも条件とし
て、前記判定を行なうように仕組まれている、光電スイ
ッチ。1. A light projecting means for periodically projecting pulsed detection light, a light receiving means for photoelectrically converting the pulsed detection light to output a corresponding light receiving signal, and a light receiving signal outputted from the light receiving means. A signal processing means for generating an on / off determination output based on the signal, wherein the signal processing means has a level between the level of the light receiving signal and a specified level at a timing immediately before the pulsed detection light will arrive. Level shift means for level-shifting the level of a light receiving signal included in a period in which a light receiving signal waveform of the pulsed detection light is likely to be obtained by an amount corresponding to the difference in a direction approaching the specified level; Condition determining means for determining whether at least one of the conditions used for on / off determination is satisfied based on the light receiving signal after the level shift by the means. A photoelectric switch included therein, wherein the condition determining means comprises: a level of a light receiving signal at a first timing when a peak of a light receiving signal waveform of the pulsed detection light will arrive; The determination is made at least under the condition that the result of comparison with the level of the light receiving signal at the second timing at which the bottom due to the overshoot of the light receiving signal waveform will come to have a predetermined magnitude relationship. There is a photoelectric switch.
ングにおける受光信号のレベルと前記第2のタイミング
における受光信号のレベルとの比較結果が所定の大小関
係となることに加えて、第1のタイミングにおける受光
信号のレベルと前記規定レベルとの比較結果が所定の大
小関係となることを条件として、前記判定を行なうよう
に仕組まれている、請求項1に記載の光電スイッチ。2. The condition determining means according to claim 1, wherein the comparison result between the level of the light receiving signal at the first timing and the level of the light receiving signal at the second timing has a predetermined magnitude relation. 2. The photoelectric switch according to claim 1, wherein the determination is performed on condition that the comparison result between the level of the light receiving signal at the timing and the prescribed level has a predetermined magnitude relation. 3.
手段と、前記パルス状検出光を光電変換して対応する受
光信号を出力する受光手段と、受光手段から出力される
受光信号に基づいてオンオフ判定出力を生成する信号処
理手段と、を具備し、 前記信号処理手段には、 前記パルス状検出光が到来するであろう直前のタイミン
グにおける前記受光信号のレベルと規定レベルとの差に
応じた量だけ、前記パルス状検出光の受光信号波形が得
られるであろう期間に含まれる受光信号のレベルを前記
規定レベルに近づく方向へとレベルシフトさせるレベル
シフト手段と、 前記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号
に基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少な
くとも1つが充足されているか否かを判定する条件判定
手段と、が含まれている、光電スイッチであって、 前記投光手段は、設置環境下におけるインバータ蛍光灯
の点滅周期内において少なくとも3回以上の投光を行う
ように仕組まれており、かつ前記条件判定手段は、前記
パルス状検出光のピークが到来するであろうタイミング
における受光信号のレベルを所定の閾値と比較して比較
結果を得ると共に、1投光周期内に得られる全比較結果
のうちで多数を占める比較結果に従って前記判定を行な
うように仕組まれている、光電スイッチ。3. A light projecting means for periodically projecting the pulsed detection light, a light receiving means for photoelectrically converting the pulsed detection light to output a corresponding light receiving signal, and a light receiving signal output from the light receiving means. A signal processing means for generating an on / off determination output based on the signal, wherein the signal processing means has a level between the level of the light receiving signal and a specified level at a timing immediately before the pulsed detection light will arrive. Level shift means for level-shifting the level of a light receiving signal included in a period in which a light receiving signal waveform of the pulsed detection light is likely to be obtained by an amount corresponding to the difference in a direction approaching the specified level; Condition determining means for determining whether at least one of the conditions used for on / off determination is satisfied based on the light receiving signal after the level shift by the means. A photoelectric switch, wherein the light emitting means is designed to emit light at least three times or more within a blinking cycle of the inverter fluorescent lamp in an installation environment, and the condition determining means Compares the level of the received light signal at a timing when the peak of the pulsed detection light will arrive with a predetermined threshold to obtain a comparison result, and a large number of all the comparison results obtained within one light emitting cycle. The photoelectric switch is configured to make the determination according to a comparison result occupying the following.
駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記駆動手段か
ら出力される駆動パルス信号に応答してパルス状検出光
を対象領域へと投光する発光素子とを含む投光手段と、 前記対象領域から到来するパルス状検出光の反射光を受
光して光電変換する受光素子と、前記受光素子の出力を
増幅して受光信号を生成する増幅器とを含む受光手段
と、 前記受光手段から出力される受光信号に基づいてオンオ
フ判定出力を生成する信号処理手段と、を具備し、 前記信号処理手段には、 前記パルス状検出光が到来するであろう直前のタイミン
グにおける前記受光信号のレベルと規定レベルとの差に
応じた量だけ、前記パルス状検出光の受光信号波形が得
られるであろう期間に含まれる受光信号のレベルを前記
規定レベルに近づく方向へとレベルシフトさせるレベル
シフト手段と、 前記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号
に基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少な
くとも1つが充足されているか否かを判定する条件判定
手段と、が含まれている、光電スイッチであって、 前記条件判定手段は、前記パルス状検出光の受光信号波
形のピークが到来するであろう第1のタイミングにおけ
る受光信号のレベルと、前記パルス状検出光の受光信号
波形のオーバーシュートによるボトムが到来するであろ
う第2のタイミングにおける受光信号のレベルとの比較
結果が所定の大小関係となることを少なくとも条件とし
て、前記判定を行なうように仕組まれている、光電スイ
ッチ。4. A driving means for outputting a driving pulse signal at a timing instructed by a light emitting control signal, and projecting the pulsed detection light to a target area in response to the driving pulse signal output from the driving means. A light-emitting element including a light-emitting element that performs light-receiving, a light-receiving element that receives reflected light of the pulsed detection light coming from the target area and performs photoelectric conversion, and an amplifier that amplifies an output of the light-receiving element and generates a light-receiving signal. And a signal processing unit that generates an on / off determination output based on a light receiving signal output from the light receiving unit. The signal processing unit receives the pulsed detection light. The level of the light receiving signal included in the period in which the light receiving signal waveform of the pulsed detection light will be obtained by an amount corresponding to the difference between the level of the light receiving signal and the prescribed level at the timing immediately before Level shifting means for shifting the level toward the prescribed level; and determining whether at least one of the conditions used for on / off determination is satisfied based on the light receiving signal after the level shift by the level shifting means. And a condition determining means for determining, wherein the condition determining means determines a light receiving signal at a first timing at which a peak of a light receiving signal waveform of the pulsed detection light will arrive. At least on condition that the result of comparison between the level and the level of the received light signal at the second timing when the bottom due to overshoot of the received light signal waveform of the pulsed detection light will arrive at a predetermined magnitude relationship. A photoelectric switch designed to make a determination.
ングにおける受光信号のレベルと前記第2のタイミング
における受光信号のレベルとの比較結果が所定の大小関
係となることに加えて、第1のタイミングにおける受光
信号のレベルと前記規定レベルとの比較結果が所定の大
小関係となることを条件として、前記判定を行なうよう
に仕組まれている、請求項4に記載の光電スイッチ。5. The condition determining means according to claim 1, wherein the comparison result between the level of the light receiving signal at the first timing and the level of the light receiving signal at the second timing has a predetermined magnitude relation. 5. The photoelectric switch according to claim 4, wherein the determination is performed on condition that the comparison result between the level of the light receiving signal at the timing and the prescribed level has a predetermined magnitude relation. 6.
駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記駆動手段か
ら出力される駆動パルス信号に応答してパルス状検出光
を対象領域へと投光する発光素子とを含む投光手段と、 前記対象領域から到来するパルス状検出光の反射光を受
光して光電変換する受光素子と、前記受光素子の出力を
増幅して受光信号を生成する増幅器とを含む受光手段
と、 前記受光手段から出力される受光信号に基づいてオンオ
フ判定出力を生成する信号処理手段と、を具備し、 前記信号処理手段には、 前記パルス状検出光が到来するであろう直前のタイミン
グにおける前記受光信号のレベルと規定レベルとの差に
応じた量だけ、前記パルス状検出光の受光信号波形が得
られるであろう期間に含まれる受光信号のレベルを前記
規定レベルに近づく方向へとレベルシフトさせるレベル
シフト手段と、 前記レベルシフト手段によるレベルシフト後の受光信号
に基づいて、オンオフ判定に使用されている条件の少な
くとも1つが充足されているか否かを判定する条件判定
手段と、が含まれている、光電スイッチであって、 前記投光手段は、設置環境下におけるインバータ蛍光灯
の点滅周期内において少なくとも3回以上の投光を行う
ように、前記投光制御信号により制御されており、かつ
前記条件判定手段は、前記パルス状検出光のピークが到
来するであろうタイミングにおける受光信号のレベルを
所定の閾値と比較して比較結果を得ると共に、1投光周
期内に得られる全比較結果のうちで多数を占める比較結
果に従って前記判定を行なうように仕組まれている、光
電スイッチ。6. A driving means for outputting a driving pulse signal at a timing designated by a light emitting control signal, and projecting the pulsed detection light onto a target area in response to the driving pulse signal output from the driving means. A light-emitting element including a light-emitting element that performs reflection, a light-receiving element that receives reflected light of the pulsed detection light coming from the target area, and performs photoelectric conversion, and an amplifier that amplifies an output of the light-receiving element to generate a light-receiving signal And a signal processing unit that generates an on / off determination output based on a light receiving signal output from the light receiving unit. The signal processing unit receives the pulsed detection light. The level of the light receiving signal included in the period in which the light receiving signal waveform of the pulsed detection light will be obtained by an amount corresponding to the difference between the level of the light receiving signal and the prescribed level at the timing immediately before Level shifting means for shifting the level toward the prescribed level; and determining whether at least one of the conditions used for on / off determination is satisfied based on the light receiving signal after the level shift by the level shifting means. And a condition determining means for determining, wherein the light emitting means emits light at least three times or more within a blinking cycle of the inverter fluorescent lamp in an installation environment. It is controlled by a light emission control signal, and the condition determination means obtains a comparison result by comparing a level of a light reception signal at a timing when a peak of the pulsed detection light will arrive with a predetermined threshold value, A light configured to make the determination according to a comparison result that occupies a large part of all the comparison results obtained within one light emitting cycle; Switch.
号の交流分を出力側へと伝達すると共に、出力側交流分
に重畳されるべき直流電位を規定電位に初期設定可能な
機能を有する交流信号伝達回路とされ、かつ該交流信号
伝達回路の出力側交流分に重畳されるべき直流電位は、
前記パルス状検出光が到来するであろうタイミングの直
前において繰り返し規定電位に初期設定し直される、請
求項4〜6のいずれかに記載の反射型光電スイッチ。7. An alternating current having a function of transmitting the alternating current component of the input side signal to the output side and initializing a DC potential to be superimposed on the output side alternating current component to a specified potential. The DC potential to be a signal transmission circuit and to be superimposed on the output side AC component of the AC signal transmission circuit is
The reflective photoelectric switch according to claim 4, wherein the reset potential is repeatedly reset to a specified potential immediately before the timing at which the pulse-like detection light will arrive.
に介在される結合コンデンサと、出力側端子と規定電位
点との間に介在されるスイッチとを含み、該スイッチが
投光タイミング信号と同期がとられたゲート制御信号に
よりオンオフ制御される、請求項7に記載の反射型光電
スイッチ。8. The AC signal transmission circuit includes a coupling capacitor interposed between input and output terminals, and a switch interposed between an output terminal and a specified potential point, wherein the switch is a light emitting timing signal. 8. The reflection type photoelectric switch according to claim 7, wherein on / off control is performed by a gate control signal synchronized with the switch.
信号のレベルと閾値との比較等の演算は、前記交流信号
伝達回路の出力信号をA/D変換することにより取得さ
れるデジタルデータに基づいて、マイクロプロセッサに
よりソフトウェア的に実行される、請求項7又は8に記
載の反射型光電スイッチ。9. An operation, such as a comparison between a light receiving signal level and a threshold value, performed by the condition determining means, based on digital data obtained by A / D converting an output signal of the AC signal transmission circuit. 9. The reflection type photoelectric switch according to claim 7, wherein the reflection type photoelectric switch is executed by software by a microprocessor.
と受光側装置とを有し、 前記投光手段は前記投光側装置に内蔵され、 前記受光手段と前記信号処理手段とは前記受光側装置に
内蔵され、さらに前記投光制御信号は、前記受光側装置
から投光側装置へと通信を介して伝達される、請求項4
〜9に記載の光電スイッチ。10. A light emitting side device and a light receiving side device which are arranged apart from each other, wherein the light emitting means is built in the light emitting side device, and wherein the light receiving means and the signal processing means are 5. The light-receiving side device, wherein the light-emitting control signal is transmitted from the light-receiving side device to the light-emitting side device via communication.
10. The photoelectric switch according to any one of items 1 to 9.
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