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JP7194354B2 - photoelectric sensor - Google Patents

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JP7194354B2
JP7194354B2 JP2018204012A JP2018204012A JP7194354B2 JP 7194354 B2 JP7194354 B2 JP 7194354B2 JP 2018204012 A JP2018204012 A JP 2018204012A JP 2018204012 A JP2018204012 A JP 2018204012A JP 7194354 B2 JP7194354 B2 JP 7194354B2
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宏章 滝政
雄介 飯田
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Description

本発明は、光電センサに関する。 The present invention relates to photoelectric sensors.

従来、光電センサにおいて、投光素子から投光されるパルス光の投光量をモニタして投光素子の故障等を検出する方法が存在する(例えば、特許文献1等)。上記のような方法では、例えば、投光素子から投光されるパルス光をモニタ用の受光素子が直接受光して投光量をモニタする。光電センサは、このモニタ用の受光素子の受光信号を増幅器で増幅等した後にCPU内蔵のアナログ-デジタル変換器(以下、「ADC」という)で取得する。光電センサは、当該取得された受光信号により投光素子の異常を判定する判定回路で投光素子が異常か否かを判定して、故障を検出する。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a photoelectric sensor, there is a method of detecting a failure or the like of a light projecting element by monitoring the amount of pulsed light projected from the light projecting element (for example, Patent Document 1, etc.). In the method described above, for example, the light receiving element for monitoring directly receives the pulsed light projected from the light projecting element to monitor the amount of projected light. The photoelectric sensor amplifies the light-receiving signal of the light-receiving element for monitoring with an amplifier, and then acquires it with an analog-digital converter (hereinafter referred to as "ADC") incorporated in the CPU. The photoelectric sensor detects a failure by determining whether or not the light projecting element is abnormal with a determination circuit that determines an abnormality of the light projecting element based on the acquired received light signal.

特開2006-238185号公報JP 2006-238185 A

上記のような光電センサでは、検出原理の進化や検出速度の向上に伴い、投光素子から投光されるパルス光のパルス幅が短くなってきている。例えば、従来の1/1000倍程度のオーダーでパルス幅が短くなっている場合がある。そして、このように従来と比較して非常に短いパルス幅のパルス光をモニタするモニタ用の受光素子の受光信号も同様に非常に短いパルス幅となる。このため、上記のような光電センサでは、非常に短いパルス幅の受光信号を処理するための上記判定回路等の構成部品を高速化する必要があった。このような構成部品の高速化は、コスト高も招いてしまう。 In the photoelectric sensor as described above, the pulse width of the pulsed light projected from the light projecting element has become shorter as the detection principle has evolved and the detection speed has improved. For example, there are cases where the pulse width is shortened on the order of about 1/1000 times the conventional one. Then, the light receiving signal of the light receiving element for monitoring which monitors the pulsed light having a pulse width which is very short as compared with the conventional one likewise also has a very short pulse width. For this reason, in the photoelectric sensor as described above, it is necessary to increase the speed of components such as the determination circuit for processing a light reception signal with a very short pulse width. Such speeding up of components also leads to higher costs.

そこで、本発明は、投光素子から投光されるパルス光のパルス幅が短くなっても、投光素子の異常を判定する判定回路を高速化することなく投光素子の故障を検出できる光電センサを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a photoelectric sensor capable of detecting a failure of a light projecting element without increasing the speed of a determination circuit for determining an abnormality of the light projecting element even if the pulse width of the pulsed light projected from the light projecting element is shortened. The object is to provide a sensor.

本発明の一態様に係る光電センサは、検出領域にパルス光を投光する投光素子を有し、投光素子の投光量に応じたモニタ信号を生成する投光ユニットと、検出領域からパルス光を受光する受光ユニットと、モニタ信号と所定の閾値とを比較する比較回路と、比較回路による比較結果を一時的に記憶する記憶回路と、記憶回路に記憶された比較結果を、パルス光のパルス幅より長い所定のクロック周期で検出する検出回路と、検出回路で検出された比較結果に基づいて、投光素子の異常を判定する判定回路と、を有する。 A photoelectric sensor according to an aspect of the present invention includes a light projecting element that projects pulsed light onto a detection area, a light projecting unit that generates a monitor signal according to the amount of light projected by the light projecting element, and a pulse light from the detection area. a light-receiving unit that receives light; a comparison circuit that compares the monitor signal with a predetermined threshold; a storage circuit that temporarily stores the comparison result of the comparison circuit; It has a detection circuit that detects at a predetermined clock cycle longer than the pulse width, and a determination circuit that determines abnormality of the light emitting element based on the comparison result detected by the detection circuit.

この態様によれば、光電センサの投光素子の投光量に応じたモニタ信号を記憶回路で一時的に記憶することで、パルス幅より長いクロック周期で比較結果を検出し、投光素子の異常を判定することができる。このため、上記判定回路等の構成部品を高速化することなく、投光素子の故障を検出できる。 According to this aspect, by temporarily storing the monitor signal corresponding to the amount of light projected by the light projecting element of the photoelectric sensor in the memory circuit, the comparison result is detected at a clock cycle longer than the pulse width, and the abnormality of the light projecting element is detected. can be determined. Therefore, failure of the light projecting element can be detected without increasing the speed of components such as the determination circuit.

上記態様において、判定回路から出力された基準電圧制御信号から所定の閾値に対応する基準電圧を生成する基準電圧回路を備え、比較回路は、モニタ信号の電圧と基準電圧とを比較し、比較の結果としてモニタ信号の電圧の基準電圧に対する大小関係を表すパルス信号を出力するコンパレータで構成されてもよい。 In the above aspect, there is provided a reference voltage circuit that generates a reference voltage corresponding to a predetermined threshold value from the reference voltage control signal output from the determination circuit, and the comparison circuit compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage to perform the comparison. As a result, it may be configured by a comparator that outputs a pulse signal representing the magnitude relationship between the voltage of the monitor signal and the reference voltage.

この態様によれば、コンパレータで比較結果をパルス信号、すなわち2値(High又はLow)で出力することができるため、簡易な構成の記憶回路で当該比較結果を記憶し、簡易な構成の判定回路で異常を判定することができる。 According to this aspect, the comparator can output the comparison result as a pulse signal, that is, a binary value (High or Low). Abnormality can be determined by

上記態様において、基準電圧は、モニタ信号の電圧の下限に対応し、コンパレータは、投光素子によりパルス光を投光する間にモニタ信号の電圧と基準電圧とを比較し、判定回路は、パルス信号の未検出をカウントして、当該カウントした未検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子が異常であると判定してもよい。 In the above aspect, the reference voltage corresponds to the lower limit of the voltage of the monitor signal, the comparator compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage while the light emitting element projects the pulsed light, and the determination circuit compares the voltage of the monitor signal with the reference voltage. It is also possible to count non-detection of a signal and determine that the light projecting element is abnormal when the counted number of non-detections is equal to or greater than a predetermined number.

この態様によれば、判定回路は、投光素子の投光量が異常に小さいか否かを判定することができる。また、この態様によれば、判定回路は、比較結果のパルス信号が所定の回数以上の回数検出されなかった場合に異常と判定することで、一定の確度をもって異常を判定することができる。 According to this aspect, the determination circuit can determine whether or not the amount of light projected by the light projecting element is abnormally small. Further, according to this aspect, the determination circuit can determine an abnormality with a certain degree of accuracy by determining an abnormality when the comparison result pulse signal is not detected a predetermined number of times or more.

上記態様において、基準電圧は、モニタ信号の電圧の下限に対応し、コンパレータは、投光素子によりパルス光を投光しない間にモニタ信号の電圧と基準電圧とを比較し、判定回路は、パルス信号の検出をカウントして、当該カウントした検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子が異常であると判定してもよい。 In the above aspect, the reference voltage corresponds to the lower limit of the voltage of the monitor signal, the comparator compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage while the light emitting element is not emitting pulsed light, and the determination circuit compares the voltage of the monitor signal with the reference voltage. The number of signal detections may be counted, and if the counted number of detections is equal to or greater than a predetermined number of times, it may be determined that the light projecting element is abnormal.

この態様によれば、判定回路は、投光素子の投光量がゼロであるべきタイミングで投光量が異常に大きいか否かを判定することができる。また、この態様によれば、判定回路は、比較結果のパルス信号が所定の回数以上の回数検出された場合に異常と判定することで、一定の確度をもって異常を判定することができる。 According to this aspect, the determination circuit can determine whether or not the light projection amount is abnormally large at the timing when the light projection amount of the light projecting element should be zero. Further, according to this aspect, the determination circuit can determine an abnormality with a certain degree of accuracy by determining an abnormality when the comparison result pulse signal is detected a predetermined number of times or more.

上記態様において、コンパレータは、投光する間と投光しない間に交互にモニタ信号の電圧とモニタ信号の電圧の下限とを比較してもよい。 In the above aspect, the comparator may alternately compare the voltage of the monitor signal and the lower limit of the voltage of the monitor signal while the light is being projected and while the light is not being projected.

この態様によれば、判定回路は、投光時と非投光時に交互にモニタ信号の電圧とモニタ信号の電圧の下限に対応する基準電圧とを比較することで、投光されたパルス光のパルス幅が異常に長いか否かを判定することができる。 According to this aspect, the determination circuit compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage corresponding to the lower limit of the voltage of the monitor signal alternately during light emission and non-light emission, thereby determining the intensity of the emitted pulsed light. It can be determined whether the pulse width is abnormally long.

上記態様において、基準電圧は、モニタ信号の電圧の上限に対応し、コンパレータは、投光素子によりパルス光を投光する間にモニタ信号の電圧と基準電圧とを比較し、判定回路は、パルス信号の検出をカウントして、当該カウントした検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子が異常であると判定してもよい。 In the above aspect, the reference voltage corresponds to the upper limit of the voltage of the monitor signal, the comparator compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage while the light emitting element projects the pulsed light, and the determination circuit compares the voltage of the monitor signal with the reference voltage. The number of signal detections may be counted, and if the counted number of detections is equal to or greater than a predetermined number of times, it may be determined that the light projecting element is abnormal.

この態様によれば、判定回路は、投光素子の投光量が異常に大きいか否か判定することができる。また、この態様によれば、判定回路は、比較結果のパルス信号が所定の回数以上の回数検出された場合に異常と判定することで、一定の確度をもって異常を判定することができる。 According to this aspect, the determination circuit can determine whether or not the amount of light projected by the light projecting element is abnormally large. Further, according to this aspect, the determination circuit can determine an abnormality with a certain degree of accuracy by determining an abnormality when the comparison result pulse signal is detected a predetermined number of times or more.

上記態様において、比較回路、記憶回路、検出回路、及び、判定回路が単一のFPGA上に実装されていてもよい。 In the above aspect, the comparison circuit, storage circuit, detection circuit, and determination circuit may be implemented on a single FPGA.

この態様によれば、比較回路、記憶回路、検出回路、及び、判定回路といった故障検出に係る回路を単一の回路上で実装することができる。このため、この態様によれば、簡易な構成で故障検出のための回路を実装することができる。 According to this aspect, it is possible to implement circuits related to fault detection, such as the comparison circuit, the storage circuit, the detection circuit, and the determination circuit, on a single circuit. Therefore, according to this aspect, a circuit for fault detection can be mounted with a simple configuration.

上記態様において、記憶回路は、FPGA上に実装されたラッチ回路で構成されてもよい。 In the above aspect, the memory circuit may be configured by a latch circuit mounted on an FPGA.

この態様によれば、ラッチ回路によって入力された上記比較結果を内部に記録して出力を固定することができる。このため、簡易な構成で上記比較結果を一時的に保存することができる。 According to this aspect, the comparison result input by the latch circuit can be internally recorded to fix the output. Therefore, the comparison result can be temporarily stored with a simple configuration.

上記態様において、コンパレータは、FPGA上に実装された差動信号レシーバで構成されてもよい。 In the above aspect, the comparator may consist of a differential signal receiver implemented on an FPGA.

この態様によれば、一般的に通信のためにFPGA上に実装された差動信号レシーバによりコンパレータを構成することで、効率よく資源を利用して、光電センサのコストを低減することができる。 According to this aspect, it is possible to efficiently use resources and reduce the cost of the photoelectric sensor by configuring the comparator with a differential signal receiver generally mounted on an FPGA for communication.

上記態様において、投光ユニットは、投光素子の投光量に応じた受光信号を生成する受光素子を有し、モニタ信号は、受光信号であってもよい。 In the above aspect, the light projecting unit may have a light receiving element that generates a light reception signal corresponding to the amount of light projected by the light projecting element, and the monitor signal may be the light reception signal.

この態様によれば、光電センサは、投光素子の投光量に応じた受光信号を生成する受光素子を用いて、投光素子の異常を検出するためのモニタ信号を生成することができる。 According to this aspect, the photoelectric sensor can generate a monitor signal for detecting an abnormality of the light projecting element by using the light receiving element that generates a light receiving signal corresponding to the amount of light projected by the light projecting element.

上記態様において、モニタ信号は、投光素子の駆動電流に応じて生成された信号であってもよい。 In the above aspect, the monitor signal may be a signal generated according to the driving current of the light projecting element.

この態様によれば、光電センサは、投光素子の駆動電流に応じて生成された信号を用いて、投光素子の異常を検出することができる。 According to this aspect, the photoelectric sensor can detect an abnormality in the light projecting element using the signal generated according to the driving current of the light projecting element.

本発明によれば、投光素子から投光されるパルス光のパルス幅が短くなっても投光素子の異常を判定する判定回路を高速化することなく投光素子の故障を検出できる光電センサを提供することができる。 According to the present invention, even if the pulse width of the pulsed light projected from the light projecting element is shortened, the photoelectric sensor can detect the failure of the light projecting element without increasing the speed of the judgment circuit for determining the abnormality of the light projecting element. can be provided.

実施形態に係る光電センサの概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of a photoelectric sensor according to an embodiment; FIG. 実施形態に係るパルス光のパルス幅と検出回路のクロック周期との関係を説明するための概略波形図である。4 is a schematic waveform diagram for explaining the relationship between the pulse width of pulsed light and the clock cycle of the detection circuit according to the embodiment; FIG. 実施形態に係る判定回路が判定する投光素子の異常のパターンを説明するための概略波形図である。FIG. 4 is a schematic waveform diagram for explaining a pattern of abnormality of a light projecting element determined by a determination circuit according to the embodiment; 実施形態に係る光電センサの故障検出部分の概略構成図である。4 is a schematic configuration diagram of a failure detection portion of the photoelectric sensor according to the embodiment; FIG. 実施形態に係る判定回路における異常判定動作の一例を示したタイムチャートである。5 is a time chart showing an example of an abnormality determination operation in the determination circuit according to the embodiment; 図5aのタイムチャートに係る故障検出部分の模式図である。Fig. 5b is a schematic diagram of a fault detection part according to the time chart of Fig. 5a; 実施形態に係る故障検出部分のパルスカウント及び異常判定方法を示した模式図である。It is a schematic diagram showing a pulse count of the failure detection portion and an abnormality determination method according to the embodiment. 実施形態に係る光電センサの故障検出動作の一例を示したフロー図である。FIG. 4 is a flow chart showing an example of failure detection operation of the photoelectric sensor according to the embodiment; 図7の結合子A以降の動作の一例を示すフロー図である。FIG. 8 is a flowchart showing an example of operations after connector A in FIG. 7;

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態(以下「本実施形態」という。)について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。 A preferred embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "this embodiment") will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in each figure, the same reference numerals have the same or similar configurations.

<1.構成例>
図1~図6を用いて、本実施形態に係る光電センサ1の構成例について説明する。
<1. Configuration example>
A configuration example of a photoelectric sensor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

図1は、実施形態に係る光電センサ1の概略ブロック図である。長二点鎖線で囲む部分が光電センサ1を示す。本実施形態に係る光電センサ1は、物体の存在等を検出するための反射型の光電センサであるが、これに限る主旨ではない。光電センサ1は、例えば、透過型の光電センサであってもよい。また、光電センサ1は、TOF(Time Of Flight)センサなどの3~10nsec程度の非常に短いパルス幅のパルス光の投光を行うセンサであってもよい。 FIG. 1 is a schematic block diagram of a photoelectric sensor 1 according to an embodiment. A portion surrounded by a long two-dot chain line indicates the photoelectric sensor 1 . The photoelectric sensor 1 according to the present embodiment is a reflective photoelectric sensor for detecting the existence of an object, etc., but is not limited to this. The photoelectric sensor 1 may be, for example, a transmissive photoelectric sensor. Further, the photoelectric sensor 1 may be a sensor such as a TOF (Time Of Flight) sensor that projects light pulses having a very short pulse width of about 3 to 10 nsec.

光電センサ1は、投光ユニット10と、受光ユニット20と、制御回路30と、を備える。光電センサ1は、検出領域に向けて投光ユニット10からパルス光を投光し、検出領域からの反射光を受光ユニット20で受光する。また、光電センサ1において破線で囲む部分は、投光素子11の故障検出を行う部分(以下、「故障検出部分5」という)を示す。 The photoelectric sensor 1 includes a light projecting unit 10 , a light receiving unit 20 and a control circuit 30 . The photoelectric sensor 1 projects pulsed light from the light projecting unit 10 toward the detection area, and receives reflected light from the detection area with the light receiving unit 20 . A portion surrounded by a dashed line in the photoelectric sensor 1 indicates a portion for detecting a failure of the light projecting element 11 (hereinafter referred to as a "failure detection portion 5").

投光ユニット10は、投光素子11と、受光素子12と、を有している。投光ユニット10は、投光素子11の投光量に応じたモニタ信号を生成する。また、投光ユニット10は、説明を簡単にするため図示していないが、投光素子11を駆動させる投光回路を有する。投光回路は、制御回路30からの投光指令信号に基づいて、投光素子11を駆動するための駆動信号を投光素子11に出力する。投光素子11は、検出領域にパルス光を投光する素子である。投光素子11は、例えば、LD(レーザダイオード)であってよいが、発光ダイオード等の素子で構成されてもよい。受光素子12は、投光素子11の投光量に応じた受光信号を生成する素子である。受光素子12は、投光素子11から投光されたパルス光の一部を、投光素子11の異常をモニタするために受光する。受光素子12は、上記モニタ信号として当該受光されたパルス光の光量に基づいて受光信号を生成し、制御回路30に出力する。以降、受光素子12が生成し出力するこの受光信号を「モニタ受光信号」又は「MPD(Monitor Photo Diode)受光信号」という。なお、本例では、投光素子11の異常をモニタするためにモニタ受光出力する例を用いるが、投光素子11の投光量に略比例する投光回路から出力される投光素子11の駆動電流をモニタして、当該駆動電流に応じたモニタ信号を生成してもよい。光電センサ10は、この生成されたモニタ信号によって、投光素子11の異常を判定する。 The light projecting unit 10 has a light projecting element 11 and a light receiving element 12 . The light projecting unit 10 generates a monitor signal corresponding to the amount of light projected by the light projecting element 11 . The light projecting unit 10 also has a light projecting circuit for driving the light projecting element 11, although not shown for the sake of simplicity. The light projection circuit outputs a driving signal for driving the light projection element 11 to the light projection element 11 based on the light projection command signal from the control circuit 30 . The light projecting element 11 is an element that projects pulsed light onto the detection area. The light projecting element 11 may be, for example, an LD (laser diode), but may also be composed of an element such as a light emitting diode. The light-receiving element 12 is an element that generates a light-receiving signal according to the amount of light projected by the light-projecting element 11 . The light receiving element 12 receives part of the pulsed light projected from the light projecting element 11 in order to monitor an abnormality of the light projecting element 11 . The light-receiving element 12 generates a light-receiving signal as the monitor signal based on the light quantity of the received pulsed light, and outputs the light-receiving signal to the control circuit 30 . Hereinafter, this light receiving signal generated and output by the light receiving element 12 is referred to as a "monitor light receiving signal" or an "MPD (Monitor Photo Diode) light receiving signal". In this example, monitor received light output is used to monitor the abnormality of the light projecting element 11. However, the driving of the light projecting element 11 is output from the light projecting circuit approximately proportional to the amount of light projected by the light projecting element 11. The current may be monitored to generate a monitor signal corresponding to the drive current. The photoelectric sensor 10 determines abnormality of the light projecting element 11 based on the generated monitor signal.

受光ユニット20は、検出領域からパルス光を受光するユニットである。受光ユニット20は、例えば、検出対象物又は反射板から反射された投光ユニット10から投光されたパルス光の反射光を受光し、受光量に応じた受光信号を制御回路30に出力する。 The light receiving unit 20 is a unit that receives pulsed light from the detection area. The light-receiving unit 20 receives, for example, the reflected light of the pulsed light projected from the light-projecting unit 10 reflected from the object to be detected or the reflector, and outputs a light-receiving signal corresponding to the amount of received light to the control circuit 30 .

制御回路30は、比較回路31と、記憶回路32と、検出回路33と、判定回路34と、を有している。制御回路30は、例えば、CPUやメモリを含むマイクロコンピュータやFPGA等で構成されている。 The control circuit 30 has a comparison circuit 31 , a memory circuit 32 , a detection circuit 33 and a determination circuit 34 . The control circuit 30 is composed of, for example, a microcomputer including a CPU and memory, an FPGA, and the like.

比較回路31は、モニタ受光信号と所定の閾値とを比較する回路である。ここで「所定の閾値」とは、モニタ受光信号の電圧が正常な値か否かを判定するための値である。 The comparison circuit 31 is a circuit that compares the monitor received light signal with a predetermined threshold value. Here, the "predetermined threshold value" is a value for determining whether or not the voltage of the monitor received light signal is a normal value.

記憶回路32は、比較回路31による比較結果を一時的に記憶する回路である。記憶回路32の上記比較結果を一時的に記憶する構成は、後述の検出回路33において、投光素子11から投光するパルス光のパルス幅より長いクロック周期で比較結果を検出するための構成である。 The storage circuit 32 is a circuit that temporarily stores the comparison result of the comparison circuit 31 . The configuration for temporarily storing the comparison result in the storage circuit 32 is a configuration for detecting the comparison result in a detection circuit 33 described later at a clock cycle longer than the pulse width of the pulse light projected from the light projecting element 11. be.

検出回路33は、記憶回路32に記憶された上記比較結果を、投光素子11から投光するパルス光のパルス幅より長いクロック周期で検出する。ここで図2を用いて、投光素子11のパルス光のパルス幅と検出回路33のクロック周期との関係について説明する。図2に示すように、(a)従来のパルス光におけるモニタ受光信号のパルス幅に対して、検出回路33の動作クロックはクロック周期T1、T2及びT3において当該パルス光のパルス信号を読み取ることができる。具体的には、従来のパルス光におけるモニタ受光信号のパルス幅は例えば10μsec程度であり、これに対して検出回路33の動作クロックは例えばクロック周期0.1~0.01μsec程度で動作する。このため、検出回路33は上記比較結果を検出することができる。 The detection circuit 33 detects the comparison result stored in the storage circuit 32 at a clock cycle longer than the pulse width of the pulsed light projected from the light projecting element 11 . Here, the relationship between the pulse width of the pulsed light from the light projecting element 11 and the clock cycle of the detection circuit 33 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, (a) the operation clock of the detection circuit 33 can read the pulse signal of the pulsed light at the clock periods T1, T2 and T3 with respect to the pulse width of the monitor light receiving signal in the conventional pulsed light. can. Specifically, the pulse width of the monitor light reception signal in the conventional pulsed light is, for example, about 10 μsec, and the operation clock of the detection circuit 33 operates at a clock cycle of about 0.1 to 0.01 μsec, for example. Therefore, the detection circuit 33 can detect the comparison result.

一方(b)本実施形態に係る投光素子11が投光するような従来と比較して短いパルス光におけるモニタ受光信号のパルス幅に対して検出回路33の動作クロックは、クロック周期が当該パルス幅より長い。具体的には、本実施形態に係る投光素子11が投光するパルス光におけるモニタ受光信号のパルス幅は例えば3~10nsec程度であり、これに対して検出回路33の動作クロックのクロック周期は上記のとおりである。このため、検出回路33の動作クロックは、そのままの構成ではいずれのクロック周期においても上記パルス光のパルス信号を読み取ることができない。したがって、本実施形態に係る光電センサ1は、記憶回路32で上記比較結果を一時的に記憶することで短いパルス光におけるモニタ受光信号のパルス幅とクロック周期のタイミングのずれを埋めて、検出回路33で同期させる。これにより、光電センサ1は、後続の判定回路34等の構成要素を高速化することなく異常を判定させることができる。 On the other hand, (b) the operation clock of the detection circuit 33 is set to the pulse width of the monitor light receiving signal in the pulse light which is shorter than the conventional pulse light projected by the light projecting element 11 according to the present embodiment. longer than wide. Specifically, the pulse width of the monitor light receiving signal in the pulsed light projected by the light projecting element 11 according to this embodiment is, for example, about 3 to 10 nsec. As above. For this reason, the operation clock of the detection circuit 33 cannot read the pulse signal of the pulse light in any clock cycle with the configuration as it is. Therefore, the photoelectric sensor 1 according to the present embodiment temporarily stores the comparison result in the storage circuit 32 to compensate for the timing difference between the pulse width of the monitor light receiving signal and the clock period in the short pulse light, and the detection circuit. Synchronize with 33. As a result, the photoelectric sensor 1 can determine an abnormality without increasing the speed of subsequent components such as the determination circuit 34 .

判定回路34は、検出回路33で検出された上記比較結果に基づいて、投光素子11の異常を判定する。ここで図3を用いて、判定回路34が判定する投光素子11の異常のパターンについて説明する。判定回路34は、予め設定した閾値を基準として、モニタ受光信号が当該基準を逸脱していないかという観点で異常を判定する。判定回路34は、例えば、図3(a)の制御回路30からの投光素子11の駆動パルスの波形に基づいて設定された所定の閾値と、図3(b)の受光素子12のモニタ受光信号の振幅の上限値及び下限値やパルス幅とを比較することで判定する。 The determination circuit 34 determines whether the light projecting element 11 is abnormal based on the comparison result detected by the detection circuit 33 . Here, with reference to FIG. 3, the abnormality pattern of the light projecting element 11 determined by the determination circuit 34 will be described. The determination circuit 34 determines an abnormality from the viewpoint of whether or not the monitor received light signal deviates from a preset threshold value. The determination circuit 34 uses, for example, a predetermined threshold value set based on the waveform of the drive pulse for the light emitting element 11 from the control circuit 30 in FIG. The determination is made by comparing the upper and lower limits of the amplitude of the signal and the pulse width.

判定回路34は、具体的には、図3(ア)~(エ)に示すように、投光素子11の異常を判定する。判定回路34は、上記(b)のモニタ受光信号の振幅とパルス幅とが予め設定された上限閾値をそれぞれ超えていないかという観点で判定する。また、判定回路34は、上記(b)のモニタ受光信号の下限閾値においてパルス幅が検出できているか、すなわち、投光素子11の投光量に応じた受光信号の電圧が検出できているかという観点で判定する。 Specifically, the determination circuit 34 determines whether the light projecting element 11 is abnormal, as shown in FIGS. The determination circuit 34 determines whether or not the amplitude and pulse width of the monitor light receiving signal in (b) above exceed preset upper threshold values. Also, the determination circuit 34 determines whether the pulse width can be detected at the lower limit threshold of the monitor light receiving signal in (b) above, that is, whether the voltage of the light receiving signal corresponding to the amount of light emitted by the light projecting element 11 can be detected. to judge.

図3(ア)は投光素子11に故障が発生していない状態を示している。図3(ア)のモニタ受光信号の振幅及びパルス幅は、振幅の及びパルス幅ともに閾値を超えていないため、正常と判定される。また、図3(イ)~(エ)はいずれも投光素子11に故障が発生している状態を示している。図3(イ)~(エ)に示すように、判定回路34が判定する異常パターンは、3種類存在する。(イ)のモニタ受光信号の振幅は、振幅の上限閾値を超えているため、ピークパワー上限超えとして異常と判定される。(ウ)のモニタ受光信号のパルス幅は、パルス幅の上限閾値を超えているため、異常と判定される。(エ)のパルスは、上記振幅の下限閾値においてパルス幅が未検出のため異常と判定される。判定回路34は、このように(イ)~(エ)のいずれかの異常パターンを判定した場合、投光素子11は異常であると判定する。 FIG. 3(a) shows a state in which the light projecting element 11 has not failed. The amplitude and pulse width of the monitor light reception signal in FIG. 3(a) are determined to be normal because both the amplitude and pulse width do not exceed the threshold values. 3(a) to 3(d) all show a state in which the light projecting element 11 has a failure. As shown in FIGS. 3A to 3D, there are three types of abnormal patterns determined by the determination circuit 34. FIG. Since the amplitude of the monitor received light signal of (b) exceeds the upper limit threshold value of the amplitude, it is determined to be abnormal as the peak power exceeds the upper limit. Since the pulse width of the monitor light receiving signal (c) exceeds the upper limit threshold of the pulse width, it is determined to be abnormal. The pulse of (d) is determined to be abnormal because the pulse width is not detected at the lower limit threshold value of the amplitude. When determining any of the abnormal patterns (a) to (d), the determination circuit 34 determines that the light projecting element 11 is abnormal.

判定回路34は、また、後述の基準電圧回路40の生成する基準電圧を制御するための基準電圧制御信号をI/O35に出力する。 The determination circuit 34 also outputs to the I/O 35 a reference voltage control signal for controlling a reference voltage generated by a reference voltage circuit 40 which will be described later.

I/O35は、判定回路34により出力された基準電圧制御信号を入力し、基準電圧回路40に入力させるために基準電圧制御信号をD/A変換したアナログ信号を出力する。 The I/O 35 receives the reference voltage control signal output by the determination circuit 34 and outputs an analog signal obtained by D/A converting the reference voltage control signal for input to the reference voltage circuit 40 .

基準電圧回路40は、I/O35から出力された基準電圧制御信号のアナログ信号から所定の閾値に対応する基準電圧を生成する。一点鎖線で囲む部分が基準電圧回路40を示す。基準電圧回路40は、LPF(Low Pass Filter)で構成されてもよく、LPFで構成することでノイズを遮断して安定した基準電圧を生成することができる。基準電圧回路40は、当該生成された基準電圧を比較回路31に入力する。 The reference voltage circuit 40 generates a reference voltage corresponding to a predetermined threshold from the analog signal of the reference voltage control signal output from the I/O 35 . A reference voltage circuit 40 is indicated by a portion surrounded by a dashed line. The reference voltage circuit 40 may be configured with an LPF (Low Pass Filter), and by configuring it with an LPF, it is possible to block noise and generate a stable reference voltage. The reference voltage circuit 40 inputs the generated reference voltage to the comparison circuit 31 .

基準電圧は、例えば、モニタ受光信号の電圧の上限(以下、「上限閾値」ともいう)に対応してもよい。また、基準電圧は、例えば、モニタ受光信号の電圧の下限(以下、「下限閾値」ともいう)に対応してもよい。基準電圧におけるこの上限と下限の切り替えは、基準電圧制御信号により切り替えられる。 The reference voltage may correspond to, for example, the upper limit of the voltage of the monitor received light signal (hereinafter also referred to as "upper limit threshold"). Also, the reference voltage may correspond to, for example, the lower limit of the voltage of the monitor received light signal (hereinafter also referred to as "lower limit threshold"). Switching between the upper limit and the lower limit of the reference voltage is switched by a reference voltage control signal.

図4は、光電センサ1の故障検出部分5の概略構成図である。制御回路30は、例えば、単一のFPGA301で構成されてもよい。言い換えれば、比較回路31、記憶回路32、検出回路33、及び、判定回路34が単一のFPGA301上に実装されていてもよい。このような構成によれば、比較回路31、記憶回路32、検出回路33、及び、判定回路34といった故障検出に係る回路を単一の回路上で実装することができる。このため、この態様によれば、簡易な構成で故障検出のための回路を実装することができる。また、FPGA301は、後述の同期FF331、判定回路34、及びDAC変換部351を、例えば64MHzのクロック周期で動作させてもよい。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the failure detection portion 5 of the photoelectric sensor 1. As shown in FIG. The control circuit 30 may be composed of a single FPGA 301, for example. In other words, the comparison circuit 31, the storage circuit 32, the detection circuit 33, and the determination circuit 34 may be mounted on a single FPGA301. According to such a configuration, circuits related to failure detection such as the comparison circuit 31, the storage circuit 32, the detection circuit 33, and the determination circuit 34 can be implemented on a single circuit. Therefore, according to this aspect, a circuit for fault detection can be mounted with a simple configuration. Also, the FPGA 301 may operate a synchronous flip-flop 331, a determination circuit 34, and a DAC converter 351, which will be described later, at a clock cycle of 64 MHz, for example.

比較回路31は、例えば、モニタ受光信号の電圧と基準電圧とを比較し、当該比較の結果として基準電圧に対する大小関係を表すパルス信号(以下、単に「パルス信号」ともいう)を出力するコンパレータ311で構成されてもよい。このような構成によれば、コンパレータ311は比較結果をパルス信号、すなわち2値(High又はLow)で出力することができるため、簡易な構成の記憶回路32で当該比較結果を記憶し、簡易な構成の判定回路34で異常を判定することができる。 The comparison circuit 31 compares, for example, the voltage of the monitor received light signal with a reference voltage, and as a result of the comparison, a comparator 311 that outputs a pulse signal (hereinafter simply referred to as a “pulse signal”) representing the magnitude relationship with respect to the reference voltage. may consist of With such a configuration, the comparator 311 can output the comparison result as a pulse signal, that is, binary (High or Low). Abnormality can be determined by the determination circuit 34 of the configuration.

コンパレータ311は、例えば、FPGA301上に実装された差動信号レシーバで構成されてもよい。このように、一般的に通信のためにFPGA上に実装された差動信号レシーバによりコンパレータを構成することで、効率よく資源を利用して、光電センサのコストを低減することができる。 Comparator 311 may comprise, for example, a differential signal receiver implemented on FPGA 301 . In this way, by constructing a comparator with a differential signal receiver generally mounted on an FPGA for communication, resources can be used efficiently and the cost of the photoelectric sensor can be reduced.

コンパレータ311は、例えば、投光素子11によりパルス光を投光する間(以下、「投光時」ともいう)にモニタ受光信号の電圧と下限閾値とを比較してもよい。また、コンパレータ311は、例えば、投光素子11によりパルス光を投光しない間(以下、「非投光時」ともいう)にモニタ受光信号の電圧と下限閾値とを比較してもよい。また、コンパレータ311は、投光素子11によりパルス光を投光する間にモニタ受光信号の電圧と上限閾値とを比較してもよい。このような構成によれば、コンパレータ311は、モニタ受光信号の電圧と当該電圧の上下限との比較結果を二値化することができる。 The comparator 311 may, for example, compare the voltage of the monitor received light signal with the lower limit threshold while the pulsed light is projected by the light projecting element 11 (hereinafter also referred to as “during light projection”). Further, the comparator 311 may compare the voltage of the monitor received light signal with the lower limit threshold while the pulsed light is not projected by the light projecting element 11 (hereinafter also referred to as “non-projection time”). Further, the comparator 311 may compare the voltage of the monitor received light signal and the upper limit threshold while the light projecting element 11 projects the pulsed light. With such a configuration, the comparator 311 can binarize the comparison result between the voltage of the monitor light receiving signal and the upper and lower limits of the voltage.

記憶回路32は、例えば、FPGA301上に実装されたラッチ回路321で構成されてもよい。ラッチ回路321は、入力Dのデータを「1」として、判定回路34から出力されたGate信号のLow(「0」)からHigh(「1」)の立ち上がりの際に、当該Gate信号と論理積をとったコンパレータ311から出力されたパルス信号を記憶する。ラッチ回路321において、当該記憶されたパルス信号は、後述の同期フィリップフロップ(以下、「同期FF」という)331で読み込まれた際にリセットされる。このような構成によれば、ラッチ回路321によって、入力された上記比較結果を内部に記録して出力を固定することができる。このため、簡易な構成で上記比較結果を一時的に保存することができる。 The storage circuit 32 may be composed of a latch circuit 321 mounted on the FPGA 301, for example. The latch circuit 321 sets the data of the input D to "1", and when the Gate signal output from the determination circuit 34 rises from Low ("0") to High ("1"), the Gate signal and the logical product The pulse signal output from the comparator 311 is stored. In the latch circuit 321, the stored pulse signal is reset when read by a synchronous flip-flop (hereinafter referred to as "synchronous FF") 331, which will be described later. According to such a configuration, the latch circuit 321 can internally record the input comparison result and fix the output. Therefore, the comparison result can be temporarily stored with a simple configuration.

検出回路33は、例えば、FPGA上に実装された同期FF331で構成されてもよい。同期FF331において、ラッチ回路321に記憶されたパルス信号を入力して、クロックパルスの立ち上がりの際に同期FFのクロック周期に同期させて、判定回路34にパルス信号を出力する。 The detection circuit 33 may be composed of, for example, a synchronous flip-flop 331 mounted on an FPGA. The synchronous FF 331 receives the pulse signal stored in the latch circuit 321 and outputs the pulse signal to the determination circuit 34 in synchronization with the clock cycle of the synchronous FF when the clock pulse rises.

判定回路34は、パルスカウント機能として、パルス信号の未検出、又は、検出をカウントしてもよい。また、判定回路34は、タイミング制御機能として、Gate信号をラッチ回路321に対する論理素子322に出力して、ラッチ回路321が比較結果を記憶するタイミングを制御してもよい。 The determination circuit 34 may count non-detection or detection of pulse signals as a pulse counting function. Further, the determination circuit 34 may output a Gate signal to the logic element 322 for the latch circuit 321 as a timing control function to control the timing at which the latch circuit 321 stores the comparison result.

判定回路34は、例えば、投光素子11の投光時におけるモニタ受光信号の電圧と下限閾値との比較結果であるパルス信号の未検出をカウントして、当該カウントした未検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子11が異常であると判定してもよい。ここで「所定の回数」は、パルス信号の未検出、又は、検出により投光素子11が異常か否かを判定するための未検出回数、又は検出回数の閾値である。 The determination circuit 34 counts, for example, non-detection of the pulse signal, which is the result of comparison between the voltage of the monitor light receiving signal and the lower limit threshold when light is emitted from the light emitting element 11, and the counted number of non-detections reaches a predetermined number. If it is equal to or greater than the number of times, it may be determined that the light projecting element 11 is abnormal. Here, the "predetermined number of times" is the number of times of non-detection of the pulse signal or the threshold of the number of times of detection for determining whether or not the light projecting element 11 is abnormal.

上記構成によれば、判定回路34は、投光素子の投光量が異常に小さいか否かを判定することができる。また、上記構成によれば、判定回路34は、上記比較結果のパルス信号が所定の回数以上の回数検出されなかった場合に異常と判定することで、一定の確度をもって異常を判定することができる。 According to the above configuration, the determination circuit 34 can determine whether or not the amount of light projected by the light projecting element is abnormally small. Further, according to the above configuration, the determination circuit 34 can determine an abnormality with a certain degree of accuracy by determining an abnormality when the pulse signal of the comparison result is not detected a predetermined number of times or more. .

判定回路34は、例えば、投光素子11の非投光時におけるモニタ受光信号の電圧と下限閾値との比較結果であるパルス信号の検出をカウントして、当該カウントした検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子11が異常であると判定してもよい。このような構成によれば、判定回路34は、投光素子の投光量がゼロであるべきタイミングで投光量が異常に大きいか否かを判定することができる。また、このような構成によれば、判定回路34は、比較結果のパルス信号が所定の回数以上の回数検出された場合に異常と判定することで、一定の確度をもって異常を判定することができる。 For example, the determination circuit 34 counts the detection of the pulse signal, which is the result of comparing the voltage of the monitor received light signal and the lower limit threshold when the light emitting element 11 is not emitting light, and determines that the number of counted detections is a predetermined number. In the above cases, it may be determined that the light projecting element 11 is abnormal. With such a configuration, the determination circuit 34 can determine whether or not the amount of light projected is abnormally large at the timing when the amount of light projected by the light projecting element should be zero. Further, according to such a configuration, the determination circuit 34 can determine an abnormality with a certain degree of accuracy by determining an abnormality when the pulse signal of the comparison result is detected a predetermined number of times or more. .

判定回路34は、例えば、投光素子11の投光時におけるモニタ受光信号の電圧と上限閾値との比較結果であるパルス信号の検出をカウントして、当該カウントした検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子11が異常であると判定してもよい。このような構成によれば、判定回路34は、投光素子の投光量が異常に大きいか否かを判定することができる。また、このような構成によれば、比較結果のパルス信号が所定の回数以上の回数検出された場合に異常と判定することで、一定の確度をもって異常を判定することができる。 For example, the determination circuit 34 counts the detection of the pulse signal, which is the result of comparison between the voltage of the monitor light receiving signal and the upper limit threshold when light is projected by the light projecting element 11, and the counted number of detections is equal to or greater than a predetermined number. In the case of , it may be determined that the light projecting element 11 is abnormal. With such a configuration, the determination circuit 34 can determine whether or not the amount of light projected by the light projecting element is abnormally large. Further, according to such a configuration, it is possible to determine an abnormality with a certain degree of certainty by determining an abnormality when the pulse signal of the comparison result is detected a predetermined number of times or more.

判定回路34は、DAC制御機能として、基準電圧回路40の制御に用いるための基準電圧制御信号としてDAC制御信号(DAC値(8bit))を生成し、当該生成されたDAC制御信号をD/A変換部351出力してもよい。D/A変換部351は、DAC制御信号を入力し、当該入力されたDAC制御信号についてDA変換を行い、DAC制御信号に基づき定められる電流を基準電圧回路40に通電する。基準電圧回路40は、当該通電された電流に基づき基準電圧(MPD_CMP)を生成する。 As a DAC control function, the determination circuit 34 generates a DAC control signal (DAC value (8 bits)) as a reference voltage control signal for use in controlling the reference voltage circuit 40, and converts the generated DAC control signal into a D/A signal. The conversion unit 351 may output. The D/A converter 351 inputs a DAC control signal, performs DA conversion on the input DAC control signal, and supplies current determined based on the DAC control signal to the reference voltage circuit 40 . The reference voltage circuit 40 generates a reference voltage (MPD_CMP) based on the supplied current.

図5aは、故障検出部分5における主要な信号の関係を表すタイミングチャートである。また、図5bは、図5aのタイミングチャート内の各信号と、比較回路及び記憶回路との関係を示す模式図である。 FIG. 5a is a timing chart showing the relationships of the main signals in the fault detection part 5. FIG. FIG. 5b is a schematic diagram showing the relationship between each signal in the timing chart of FIG. 5a and the comparison circuit and storage circuit.

図5aに示すように、このタイミングチャートには、投光素子11の投光パルスに応じたモニタ受光信号(A)と、FPGA301のD/A変換部351が出力するΔΣ変調のDACのアナログ信号(B)と、上下限閾値を示す基準電圧(C)と、ラッチ回路321の比較結果の記憶タイミングを制御するためのGate信号(D)と、判定回路34におけるパルス信号の検出、又は、未検出のカウント回数をクリアするためのカウンタクリア信号(E)との波形の経時的変化を表している。また、上記基準電圧(C)のハッチングで囲む部分は、パルス幅の検出が有効な期間を示す。 As shown in FIG. 5A, this timing chart includes a monitor received light signal (A) corresponding to the light projecting pulse of the light projecting element 11, and a ΔΣ modulated DAC analog signal output from the D/A converter 351 of the FPGA 301. (B), a reference voltage (C) indicating upper and lower thresholds, a Gate signal (D) for controlling the storage timing of the comparison result of the latch circuit 321, and detection or non-detection of a pulse signal in the determination circuit 34. It shows the change over time of the waveform with the counter clear signal (E) for clearing the number of detection counts. The hatched portion of the reference voltage (C) indicates a period during which pulse width detection is effective.

図5bに示すように、コンパレータ311は、モニタ受光信号(A)と基準電圧(C)とを比較して、当該比較の結果(High又はLow)を出力する。ラッチ回路321は、上記比較の結果がHighの状態でGate信号(D)がLowからHighに立ち上がった際、又はGate信号がHighで当該比較の結果がLowからHighに変化した際に、上記比較の結果を記憶する。 As shown in FIG. 5b, the comparator 311 compares the monitor light reception signal (A) with the reference voltage (C) and outputs the comparison result (High or Low). When the Gate signal (D) rises from Low to High while the comparison result is High, or when the Gate signal is High and the comparison result changes from Low to High, the latch circuit 321 performs the comparison. store the result of

上記アナログ信号(B)において、モニタ受光信号の上限に対応する信号を「MPD_DAC_A」とし、モニタ受光信号の下限に対応する信号を「MPD_DAC_B」とする。これらの信号は、上下限閾値を切り替えるための信号である。 In the analog signal (B), the signal corresponding to the upper limit of the monitor light receiving signal is "MPD_DAC_A", and the signal corresponding to the lower limit of the monitor light receiving signal is "MPD_DAC_B". These signals are signals for switching the upper and lower thresholds.

判定回路34は、(1)投光量過少の判定、(2)パルス幅過剰の判定、(3)投光量過剰の判定、といった3つの投光素子11の異常を判定する。判定回路34は、これら(1)~(3)の判定において、それぞれ独立したカウンタを設け、パルス信号の検出又は未検出回数をカウントする。 The judging circuit 34 judges three abnormalities of the light projecting element 11, namely, (1) judging that the amount of projected light is insufficient, (2) judging that the pulse width is excessive, and (3) judging that the amount of projected light is excessive. The determination circuit 34 has independent counters for each of the determinations (1) to (3), and counts the number of times the pulse signal is detected or not detected.

上記(1)投光量過少の判定では、MPD_DAC_Bにおける投光素子11の投光時サンプリングにおいて、下限閾値と比較して、投光素子11が正常時は比較結果がHighとなる。上記(2)パルス幅過剰の判定では、MPD_DAC_Bにおける投光素子11の非投光時サンプリングにおいて、下限閾値と比較して、投光素子11が正常時は比較結果がLowとなる。上記(3)光量過剰の判定では、MPD_DAC_Aにおける投光素子11の投光時サンプリングにおいて、上限閾値と比較して、投光素子11が正常時は比較結果がLowとなる。また、判定回路34は、カウンタクリア信号(E)がHighの期間は、カウンタ値をリセット状態とする。 In the above (1) judging whether the amount of projected light is too small, in sampling during light projection of the light projecting element 11 in MPD_DAC_B, the comparison result is High when the light projecting element 11 is normal when compared with the lower limit threshold. In the above (2) determination of excess pulse width, when the light projecting element 11 is sampled in MPD_DAC_B when the light projecting element 11 is not projecting light, the comparison result is Low when the light projecting element 11 is normal compared with the lower limit threshold. In the determination of (3) excess light amount, when the light projecting element 11 is sampled in MPD_DAC_A at the time of light projection, the comparison result is Low when the light projecting element 11 is normal when compared with the upper limit threshold. Further, the determination circuit 34 resets the counter value while the counter clear signal (E) is High.

具体的には、まずD/A変換部351が出力するΔΣ変調のDACのアナログ信号(B)をMPD_DAC_AからMPD_DAC_Bに切り替える。D/A変換部351がモニタ受光信号の下限に対応する信号であるMPD_DAC_Bを出力する期間、投光素子11によりパルス光を投光する間と投光しない間に交互に上記(1)投光量過少の判定と上記(2)パルス幅過剰の判定について投光素子11の異常を判定する。このような構成により、判定回路34は、投光時と非投光時に交互に受光信号の電圧と受光信号の電圧の下限に対応する基準電圧とを比較することで、投光されたパルス光のパルス幅が異常に長いか否かを判定することができる。 Specifically, first, the delta-sigma modulation DAC analog signal (B) output from the D/A conversion unit 351 is switched from MPD_DAC_A to MPD_DAC_B. During the period in which the D/A converter 351 outputs MPD_DAC_B, which is a signal corresponding to the lower limit of the monitor received light signal, the above (1) light emission amount is alternately set while the light emitting element 11 is emitting the pulsed light and not emitting the pulsed light. Determination of insufficient pulse width and (2) Determination of excessive pulse width determines whether the light projecting element 11 is abnormal. With such a configuration, the determination circuit 34 alternately compares the voltage of the light-receiving signal with the reference voltage corresponding to the lower limit of the voltage of the light-receiving signal at the time of light emission and non-light emission, thereby determining the projected pulsed light. can be determined whether the pulse width of is abnormally long.

入力パラメータとして、t1にはMPD_DAC出力パターン切り替え周期を、t6には、カウンタクリア信号(E)におけるカウンタクリアの時間を設定する。また、入力パラメータとして、t2~t5には判定回路34から出力されるGate信号をコントロールするためのタイミングを設定する。 As input parameters, t1 is set as the MPD_DAC output pattern switching period, and t6 is set as the counter clear time in the counter clear signal (E). As input parameters, timings for controlling the Gate signal output from the determination circuit 34 are set to t2 to t5.

具体的には、t2にはGate信号の上記(1)投光量過少の判定と(3)投光量過剰の判定に対するサンプリングを無効とするタイミングを、t3にはGate信号の上記(2)パルス幅過剰の判定に対するサンプリングを有効とするタイミングを、t4にはGate信号の上記(2)パルス幅過剰の判定に対するサンプリングを無効とするタイミングを、t5には、Gate信号の上記(1)投光量過少の判定と(3)投光量過剰の判定に対するサンプリングを有効とするタイミングを設定する。 Specifically, t2 is the timing for invalidating the sampling for (1) determination of insufficient light emission amount and (3) determination of excessive light emission amount of the Gate signal. t4 is the timing for validating the sampling for determination of excessive pulse width; and (3) the timing of validating the sampling for the determination of the excess amount of projected light.

上記(1)投光量過少の判定において、判定回路34は、具体的には、投光素子11の投光時、かつコンパレータ311がGate信号(D)の(PT1)のHighの間、モニタ受光信号(A)と受光信号(A)の電圧の下限に対応する基準電圧(C)とを比較する。上記(1)投光量過少の判定において投光素子11が正常な場合、当該比較の結果はHighとなるため、当該比較の結果としてHighを表すパルス信号が、ラッチ回路321で記憶され、同期FF331で検出される。このため、判定回路34は当該パルス信号の未検出をカウントして、当該カウントした未検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子11が異常であると判定する。 In the above (1) judging whether the amount of projected light is too small, the judgment circuit 34 specifically determines whether the monitor light is The signal (A) is compared with a reference voltage (C) corresponding to the lower limit of the voltage of the received light signal (A). When the light projecting element 11 is normal in the above (1) determination of insufficient amount of projected light, the result of the comparison becomes High. detected by Therefore, the determination circuit 34 counts the non-detection of the pulse signal, and determines that the light projecting element 11 is abnormal when the counted number of non-detection is equal to or greater than a predetermined number.

上記(2)パルス幅過剰の判定において、判定回路34は、具体的には、投光素子11の非投光時、かつコンパレータ311がGate信号(D)の(PT2)のHighの間、モニタ受光信号(A)とモニタ受光信号(A)の電圧の下限に対応する基準電圧(C)とを比較する。上記(2)パルス幅過剰の判定において投光素子11が正常な場合、当該比較の結果はLowとなるため、Highを表すパルス信号は同期FF331で検出されない。このため、判定回路34は当該パルス信号の検出をカウントして、当該カウントした検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子11が異常であると判定する。上記(2)パルス幅過剰の判定では、上記(1)投光量過少の判定と交互に行い、非投光時に上記パルス信号を検出することで、図3(ウ)に示すようなパルス幅の上限を超える異常を検出することができる。 In the above (2) determination of excess pulse width, the determination circuit 34 specifically monitors when the light emitting element 11 is not emitting light and while the comparator 311 is High in (PT2) of the Gate signal (D). The light receiving signal (A) is compared with a reference voltage (C) corresponding to the lower limit of the voltage of the monitor light receiving signal (A). If the light projecting element 11 is normal in the above (2) determination of excess pulse width, the result of the comparison is Low, and the pulse signal representing High is not detected by the synchronous FF 331 . Therefore, the determination circuit 34 counts the detections of the pulse signal, and determines that the light projecting element 11 is abnormal when the counted number of detections is equal to or greater than a predetermined number of times. The determination of (2) excessive pulse width is performed alternately with the determination of (1) insufficient amount of light emission. Abnormalities exceeding the upper limit can be detected.

上記D/A変換部351の切り替え時からt1経過すると、つぎに判定回路34は、D/A変換部351が出力するΔΣ変調のDACのアナログ信号(B)をMPD_DAC_BからMPD_DAC_Aに切り替える。D/A変換部351がモニタ受光信号の上限に対応する信号であるMPD_DAC_Aを出力する期間、判定回路34は、投光素子11によりパルス光を投光する間に上記(3)投光量過剰の判定における投光素子11の異常を判定する。 When t1 has passed since the switching of the D/A conversion unit 351, the determination circuit 34 next switches the analog signal (B) of the delta-sigma modulation DAC output from the D/A conversion unit 351 from MPD_DAC_B to MPD_DAC_A. During the period when the D/A converter 351 outputs MPD_DAC_A, which is the signal corresponding to the upper limit of the monitor received light signal, the determination circuit 34 detects the above (3) excess light intensity while the light projecting element 11 projects the pulsed light. Abnormality of the light projecting element 11 is determined in the determination.

上記(3)投光量過剰の判定において、判定回路34は、具体的には、投光素子11の投光時、かつコンパレータ311がGate信号(D)の(PT3)のHighの間、モニタ受光信号(A)とモニタ受光信号(A)の電圧の上限に対応する基準電圧(C)とを比較する。上記(3)投光量過剰の判定において投光素子11が正常な場合、当該比較の結果はLowとなるため、Highを表すパルス信号は同期FF331で検出されない。このため、判定回路34は、当該パルス信号の検出をカウントして当該カウントした検出の回数が所定の回数以上の場合、投光素子11が異常であると判定する。上記(3)投光量過剰の判定では、とモニタ受光信号(A)の電圧の上限に対応する基準電圧と比較するため、図3(イ)に示すようなピークパワー上限超えの異常を検出することができる。 In the determination of (3) the amount of light emitted is excessive, the determination circuit 34 specifically determines whether the monitor light is received while the light emitting element 11 is emitting light and while the comparator 311 is High (PT3) of the Gate signal (D). The signal (A) is compared with a reference voltage (C) corresponding to the upper limit of the voltage of the monitor received light signal (A). If the light projecting element 11 is normal in the above (3) judgment of the amount of light projected excessively, the result of the comparison is Low. Therefore, the determination circuit 34 counts the detection of the pulse signal, and determines that the light projecting element 11 is abnormal when the counted number of detections is equal to or greater than a predetermined number of times. In the above (3) determination of excessive light emission amount, an abnormality exceeding the peak power upper limit as shown in FIG. be able to.

図6を用いて、判定回路34におけるパルス信号の未検出又は検出のカウントと、当該カウントによる異常の判定方法について説明する。図6に示すように、上記(1)~(3)の判定において、判定回路34は、それぞれ独立してパルス信号の未検出又は検出の回数をカウントする。これらの判定において、判定回路34は、いずれか一つでも所定の回数(nCnt)以上となった場合は、投光素子11の故障を検出したとして投光素子11における単一故障検出結果を出力する。また、上記(1)~(3)の判定において、判定回路34は、それぞれ独立してカウントされた回数がカウンタクリア信号でクリアされる。なお、上記(1)投光量過少の判定においては、投光素子11を点灯しない設定の場合には当該判定における異常監視をしないようにするため、パルス信号の未検出のカウントアップは当該カウントアップのためのトリガ生成Enable(S1)と論理積をとった結果をパルス未検出カウンタでカウントする。 Using FIG. 6, the counting of pulse signal non-detection or detection in the determination circuit 34 and the abnormality determination method based on the counting will be described. As shown in FIG. 6, in the determinations (1) to (3) above, the determination circuit 34 independently counts the number of times the pulse signal is not detected or detected. In these judgments, the judgment circuit 34 detects a failure of the light projecting element 11 and outputs a single failure detection result in the light projecting element 11 when any one of them reaches a predetermined number of times (nCnt) or more. do. In the judgments (1) to (3) above, the judgment circuit 34 clears the number of times counted independently by the counter clear signal. It should be noted that, in the above (1) judging whether the amount of projected light is insufficient, if the setting is such that the light projecting element 11 is not turned on, in order not to monitor for abnormality in the judgment, the count-up when the pulse signal is not detected is not counted up. A pulse non-detection counter counts the result of ANDing the trigger generation Enable (S1) for .

<2.動作例>
図7及び図8を用いて、本実施形態に係る光電センサ1の投光素子11の故障検出の動作例を説明する。図7及び図8に示したフローチャートは、同じ符号で示した結合子によって互いに接続されている。
<2. Operation example>
An operation example of failure detection of the light projecting element 11 of the photoelectric sensor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. The flow charts shown in FIGS. 7 and 8 are interconnected by connectors indicated by the same reference numerals.

図7に示すように、判定回路34は、基準電圧回路40が生成する基準電圧を下限閾値に切り替える(S10)。投光素子11の投光時の場合(S11のYes)、上記(1)投光量過少の判定として、コンパレータ311は、投光素子11によりパルス光を投光する間にモニタ受光信号の電圧と下限閾値とを比較し、当該比較の結果としてパルス信号を出力する(S12)。記憶回路32は、当該比較の結果を一時的に記憶する(S13)。検出回路33は、記憶回路32に記憶された上記比較結果を、上記パルス光のパルス幅より長いクロック周期で検出する(S14)。判定回路34は、上記比較結果であるパルス信号の未検出をカウントする。 As shown in FIG. 7, the determination circuit 34 switches the reference voltage generated by the reference voltage circuit 40 to the lower limit threshold (S10). When the light projecting element 11 is emitting light (Yes in S11), the comparator 311 detects the voltage of the monitor received light signal while the light projecting element 11 is projecting the pulse light and It compares with the lower limit threshold, and outputs a pulse signal as a result of the comparison (S12). The storage circuit 32 temporarily stores the result of the comparison (S13). The detection circuit 33 detects the comparison result stored in the storage circuit 32 at a clock cycle longer than the pulse width of the pulse light (S14). The determination circuit 34 counts the non-detection of the pulse signal, which is the comparison result.

投光素子11の非投光時の場合(S11のNo)、上記(2)パルス幅過剰の判定として、コンパレータ311は、投光素子11によりパルス光を投光する間にモニタ受光信号の電圧と下限閾値とを比較し、当該比較の結果としてパルス信号を出力する(S16)。記憶回路32は、当該比較の結果を一時的に記憶する(S17)。検出回路33は、記憶回路32に記憶された上記比較結果を、上記パルス光のパルス幅より長いクロック周期で検出する(S18)。判定回路34は、上記比較結果であるパルス信号の検出をカウントする(S19)。 When the light projecting element 11 is not projecting light (No in S11), the comparator 311 detects the voltage of the monitor received light signal while the light projecting element 11 is projecting the pulsed light as the above (2) determination of excessive pulse width. is compared with the lower limit threshold, and a pulse signal is output as a result of the comparison (S16). The storage circuit 32 temporarily stores the result of the comparison (S17). The detection circuit 33 detects the comparison result stored in the storage circuit 32 at a clock cycle longer than the pulse width of the pulse light (S18). The determination circuit 34 counts the detection of the pulse signal, which is the comparison result (S19).

判定回路34は、基準電圧が示す上限閾値と下限閾値の切り替えタイミングの場合(S20のYes)、かつ、上記カウントしたパルス信号の未検出及び検出の回数がいずれも所定の回収以上でない場合(S21のNo)、上記カウントしたパルス信号の未検出及び検出の回数をクリアする(S22)。結合子Aを介して、図8の上記(3)投光量過剰の判定のフローチャートに進む。 The determination circuit 34 determines when it is time to switch between the upper threshold value and the lower threshold value indicated by the reference voltage (Yes in S20), and when the counted pulse signal non-detection and detection counts are not equal to or greater than a predetermined recovery (S21 No), the counted number of undetected and detected pulse signals is cleared (S22). Through the connector A, the process proceeds to the flow chart of (3) judging the excess amount of projected light in FIG.

光電センサ1は、上限閾値と下限閾値の切り替えタイミングではない場合(S20の
No)、ステップS11の前に戻り、再度、上記(1)投光量過少の判定と上記(2)パルス幅過剰の判定とにおける投光素子11の投光時又は非投光時の受光信号の電圧と下限閾値との比較等の異常監視を行う。
If it is not the time to switch between the upper threshold value and the lower threshold value (No in S20), the photoelectric sensor 1 returns to step S11 and again performs (1) determination of insufficient amount of projected light and (2) determination of excessive pulse width. Abnormality monitoring such as comparison of the voltage of the received light signal with the lower limit threshold when the light projecting element 11 projects or does not project light.

判定回路34は、基準電圧が示す上限閾値と下限閾値の切り替えタイミングの場合(S20のYes)、かつ、上記カウントしたパルス信号の未検出及び検出の回数がいずれか一つが所定の回収以上の場合(S21のYes)、判定回路34は、投光素子11を異常と判定する(S23)。判定回路34が投光素子11の異常を判定した場合、光電センサ1は、投光素子11の故障検出の動作を終了する。 If the switching timing of the upper limit threshold value and the lower limit threshold value indicated by the reference voltage is reached (Yes in S20), and if one of the counted pulse signal non-detection and detection counts is equal to or greater than a predetermined recovery, the determination circuit 34 (Yes in S21), the determination circuit 34 determines that the light projecting element 11 is abnormal (S23). When the determination circuit 34 determines that the light projecting element 11 is abnormal, the photoelectric sensor 1 terminates the failure detection operation of the light projecting element 11 .

結合子Aを介して図8に示す上記(3)投光量過剰の判定の処理に進むと、判定回路34は、基準電圧回路40が生成する基準電圧を下限閾値から上限閾値に切り替える(S24)。コンパレータ311は、投光素子11によりパルス光を投光する間にモニタ受光信号の電圧と上限閾値とを比較し、当該比較の結果としてパルス信号を出力する(S25)。記憶回路32は、当該比較の結果を一時的に記憶する(S26)。検出回路33は、記憶回路32に記憶された上記比較結果を、上記パルス光のパルス幅より長いクロック周期で検出する(S27)。判定回路34は、上記比較結果であるパルス信号の検出をカウントする。(S28) 8 via the connector A, the decision circuit 34 switches the reference voltage generated by the reference voltage circuit 40 from the lower limit threshold to the upper limit threshold (S24). . The comparator 311 compares the voltage of the monitor received light signal with the upper limit threshold value while the pulse light is projected by the light projecting element 11, and outputs a pulse signal as a result of the comparison (S25). The storage circuit 32 temporarily stores the comparison result (S26). The detection circuit 33 detects the comparison result stored in the storage circuit 32 at a clock cycle longer than the pulse width of the pulsed light (S27). The determination circuit 34 counts the detection of the pulse signal, which is the comparison result. (S28)

判定回路34は、基準電圧が示す上限閾値と下限閾値の切り替えタイミングの場合(S29のYes)、かつ、上記カウントしたパルス信号の検出の回数が所定の回収以上でない場合(S30のNo)、上記カウントしたパルス信号の検出の回数をクリアする(S22)。結合子Bを介して、図7の上記(1)投光量過少の判定及び上記(2)パルス幅過剰の判定のフローチャートのステップS10の前に戻る。 When it is time to switch between the upper threshold and the lower threshold indicated by the reference voltage (Yes in S29), and when the counted number of pulse signal detections is not equal to or greater than a predetermined recovery (No in S30), the determination circuit 34 The counted number of pulse signal detections is cleared (S22). Via the connector B, the flow returns to before step S10 in the flow chart of (1) judging whether the amount of projected light is insufficient and (2) judging whether the pulse width is excessive in FIG.

光電センサ1は、上限閾値と下限閾値の切り替えタイミングではない場合(S29の
No)、ステップS25の前に戻り、再度、上記(3)投光量過剰の判定における投光素子11の投光時の受光信号の電圧と上限閾値との比較等の異常監視を行う。
If it is not the time to switch between the upper threshold value and the lower threshold value (No in S29), the photoelectric sensor 1 returns to step S25 and repeats the above (3) when the light emitting element 11 emits excess light. Abnormality monitoring such as comparison between the voltage of the received light signal and the upper limit threshold is performed.

判定回路34は、基準電圧が示す上限閾値と下限閾値の切り替えタイミングの場合(S29のYes)、かつ、上記カウントしたパルス信号の検出の回数が所定の回収以上の場合(S30のYes)、判定回路34は、投光素子11を異常と判定する(S32)。判定回路34が投光素子11の異常を判定した場合、光電センサ1は、投光素子11の故障検出の動作を終了する。 When it is time to switch between the upper threshold value and the lower threshold value indicated by the reference voltage (Yes in S29), and when the counted number of pulse signal detections is equal to or greater than a predetermined recovery (Yes in S30), the determination circuit 34 determines The circuit 34 determines that the light projecting element 11 is abnormal (S32). When the determination circuit 34 determines that the light projecting element 11 is abnormal, the photoelectric sensor 1 terminates the failure detection operation of the light projecting element 11 .

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The embodiments described above are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit and interpret the present invention. Each element included in the embodiment and its arrangement, materials, conditions, shape, size, etc. are not limited to those illustrated and can be changed as appropriate. Also, it is possible to partially replace or combine the configurations shown in different embodiments.

本実施形態の一部又は全部は、以下の附記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 A part or all of this embodiment may be described in the following appendices, but is not limited to the following.

[附記]
検出領域にパルス光を投光する投光素子(11)を有し、前記投光素子の投光量に応じたモニタ信号を生成する投光ユニット(10)と、
前記検出領域から前記パルス光を受光する受光ユニット(20)と、
前記モニタ信号と所定の閾値とを比較する比較回路(31)と、
前記比較回路(31)による比較結果を一時的に記憶する記憶回路(32)と、
前記記憶回路(32)に記憶された前記比較結果を、前記パルス光のパルス幅より長いクロック周期で検出する検出回路(33)と、
前記検出回路(33)で検出された前記比較結果に基づいて、前記投光素子(11)の異常を判定する判定回路(34)と、を有する、
光電センサ(1)。
[Appendix]
a light projecting unit (10) having a light projecting element (11) for projecting pulsed light onto a detection area and generating a monitor signal according to the amount of light projected by the light projecting element;
a light receiving unit (20) for receiving the pulsed light from the detection area;
a comparison circuit (31) for comparing the monitor signal with a predetermined threshold;
a storage circuit (32) for temporarily storing the result of comparison by the comparison circuit (31);
a detection circuit (33) for detecting the comparison result stored in the storage circuit (32) at a clock cycle longer than the pulse width of the pulsed light;
a determination circuit (34) that determines an abnormality of the light projecting element (11) based on the comparison result detected by the detection circuit (33);
Photoelectric sensor (1).

1…光電センサ、5…故障検出部分、10…投光ユニット、11…投光素子、12…受光素子、20…受光ユニット、30…制御回路、31…比較回路、311…コンパレータ、32…記憶回路、321…ラッチ回路、322…論理素子、33…検出回路、331…同期FF、34…判定回路、35…I/O部、351…DAC変換部、40…基準電圧回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Photoelectric sensor 5... Failure detection part 10... Light emitting unit 11... Light emitting element 12... Light receiving element 20... Light receiving unit 30... Control circuit 31... Comparison circuit 311... Comparator 32... Memory Circuits 321 Latch circuit 322 Logic element 33 Detection circuit 331 Synchronous FF 34 Judgment circuit 35 I/O section 351 DAC conversion section 40 Reference voltage circuit

Claims (11)

検出領域にパルス光を投光する投光素子を有し、前記投光素子の投光量に応じたモニタ信号を生成する投光ユニットと、
前記検出領域から前記パルス光を受光する受光ユニットと、
前記モニタ信号の振幅およびパルス幅の少なくともいずれか一つ、前記振幅および前記パルス幅それぞれに対して設定された所定の閾値とを比較する比較回路と、
前記比較回路による比較結果を一時的に記憶する記憶回路と、
前記記憶回路に記憶された前記比較結果を、前記パルス光のパルス幅より長いクロック周期で検出する検出回路と、
前記検出回路で検出された前記比較結果に基づいて、前記モニタ信号の振幅およびパルス幅の少なくともいずれか一つが前記所定の閾値を逸脱している場合は、前記投光素子異常判定する判定回路と、を有し、
前記比較回路は、前記モニタ信号の電圧と前記所定の閾値とを比較し、前記比較の結果として前記所定の閾値に対する大小関係を表すパルス信号を出力し、
前記検出回路は、前記記憶回路に記憶された前記パルス信号を前記クロック周期と同期させて検出し、前記検出した際に前記記憶回路に記憶された前記パルス信号をリセットする、
光電センサ。
a light projecting unit having a light projecting element for projecting pulsed light onto a detection area and generating a monitor signal according to the amount of light projected by the light projecting element;
a light receiving unit that receives the pulsed light from the detection area;
a comparison circuit that compares at least one of the amplitude and pulse width of the monitor signal with a predetermined threshold set for each of the amplitude and the pulse width;
a storage circuit that temporarily stores the result of comparison by the comparison circuit;
a detection circuit that detects the comparison result stored in the storage circuit at a clock cycle longer than the pulse width of the pulsed light;
If at least one of the amplitude and pulse width of the monitor signal deviates from the predetermined threshold based on the comparison result detected by the detection circuit, the light emitting element is determined to be abnormal. having a circuit and
The comparison circuit compares the voltage value of the monitor signal with the predetermined threshold value, and outputs a pulse signal representing a magnitude relationship with respect to the predetermined threshold value as a result of the comparison,
The detection circuit detects the pulse signal stored in the storage circuit in synchronization with the clock cycle, and resets the pulse signal stored in the storage circuit upon detection.
Photoelectric sensor.
前記判定回路から出力された基準電圧制御信号から前記所定の閾値に対応する基準電圧を生成する基準電圧回路を備え、
前記比較回路は、前記モニタ信号の電圧と前記基準電圧とを比較し、前記比較の結果として前記基準電圧に対する大小関係を表すパルス信号を出力するコンパレータで構成されている、
請求項1に記載の光電センサ。
a reference voltage circuit that generates a reference voltage corresponding to the predetermined threshold from the reference voltage control signal output from the determination circuit;
The comparator circuit compares the voltage of the monitor signal with the reference voltage, and outputs a pulse signal representing a magnitude relationship with respect to the reference voltage as a result of the comparison.
The photoelectric sensor according to claim 1.
前記基準電圧は、前記モニタ信号の電圧の下限に対応し、
前記コンパレータは、前記投光素子によりパルス光を投光する間に前記モニタ信号の電圧と前記基準電圧とを比較し、
前記判定回路は、前記パルス信号の未検出をカウントして、当該カウントした未検出の回数が所定の回数以上の場合、前記投光素子が異常であると判定する、
請求項2に記載の光電センサ。
the reference voltage corresponds to a lower limit of the voltage of the monitor signal;
The comparator compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage while the light projecting element projects the pulsed light,
The determination circuit counts the non-detection of the pulse signal, and determines that the light emitting element is abnormal when the counted number of non-detections is equal to or greater than a predetermined number of times.
The photoelectric sensor according to claim 2.
前記基準電圧は、前記モニタ信号の電圧の下限に対応し、
前記コンパレータは、前記投光素子によりパルス光を投光しない間に前記モニタ信号の電圧と前記基準電圧とを比較し、
前記判定回路は、前記パルス信号の検出をカウントして、当該カウントした検出の回数が前記所定の回数以上の場合、前記投光素子が異常であると判定する、
請求項3に記載の光電センサ。
the reference voltage corresponds to a lower limit of the voltage of the monitor signal;
The comparator compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage while the light emitting element is not emitting pulsed light,
The determination circuit counts the detections of the pulse signal, and determines that the light projecting element is abnormal when the counted number of detections is equal to or greater than the predetermined number of times.
The photoelectric sensor according to claim 3.
前記コンパレータは、前記投光する間と前記投光しない間に交互に前記モニタ信号の電圧と前記モニタ信号の電圧の下限とを比較する、
請求項4に記載の光電センサ。
The comparator alternately compares the voltage of the monitor signal and the lower limit of the voltage of the monitor signal while the light is being projected and while the light is not being projected.
The photoelectric sensor according to claim 4.
前記基準電圧は、前記モニタ信号の電圧の上限に対応し、
前記コンパレータは、前記投光素子によりパルス光を投光する間に前記モニタ信号の電圧と前記基準電圧とを比較し、
前記判定回路は、前記パルス信号の検出をカウントして、当該カウントした検出の回数が所定の回数以上の場合、前記投光素子が異常であると判定する、
請求項2から5のいずれか一項に記載の光電センサ。
the reference voltage corresponds to an upper limit of the voltage of the monitor signal;
The comparator compares the voltage of the monitor signal and the reference voltage while the light projecting element projects the pulsed light,
The determination circuit counts the detections of the pulse signal, and determines that the light projecting element is abnormal when the counted number of detections is equal to or greater than a predetermined number of times.
A photoelectric sensor according to any one of claims 2 to 5.
前記比較回路、前記記憶回路、前記検出回路、及び、前記判定回路が単一のFPGA上に実装されている、
請求項2から6のいずれか一項に記載の光電センサ。
The comparison circuit, the storage circuit, the detection circuit, and the determination circuit are mounted on a single FPGA,
Photoelectric sensor according to any one of claims 2 to 6.
前記記憶回路は、前記FPGA上に実装されたラッチ回路で構成されている、
請求項7に記載の光電センサ。
The storage circuit is composed of a latch circuit mounted on the FPGA,
The photoelectric sensor according to claim 7.
前記コンパレータは、前記FPGA上に実装された差動信号レシーバで構成されている、
請求項8に記載の光電センサ。
wherein the comparator consists of a differential signal receiver implemented on the FPGA;
The photoelectric sensor according to claim 8.
前記投光ユニットは、前記投光素子の投光量に応じた受光信号を生成する受光素子を有し、
前記モニタ信号は、前記受光信号である、
請求項1から9のいずれか一項に記載の光電センサ。
The light projecting unit has a light receiving element that generates a light receiving signal corresponding to the amount of light projected by the light projecting element,
The monitor signal is the received light signal,
Photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 9.
前記モニタ信号は、前記投光素子の駆動電流に応じて生成された信号である、
請求項1から9のいずれか一項に記載の光電センサ。
The monitor signal is a signal generated according to the driving current of the light projecting element.
Photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 9.
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