(57)【要約】【課題】外乱光による誤動作を充分に低減させることのできる反射型光電スイッチを提供する。【解決手段】発光手段１１による光投射状態時に受光手段３１で光を検知した場合に、発光手段１１による光の投射を一旦停止させ、前記光投射一旦停止により受光手段３１が光を検知しなくなった場合に、光投射一旦停止直前の投射光の強度及び受光手段の現在の検知感度を維持して発光手段１１による光の投射を再開させ、前記光投射一旦停止によっても受光手段３１が光を検知する場合には、光投射一旦停止状態で受光手段３１が光を検知しなくなるまで受光手段３１の検知感度を低下させた後、発光手段１１による光の投射を再開すると共に、該投射した光の物体による反射光が受光手段３１で検知可能となるまで発光手段１１による投射光の強度を増大させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を投射する発光手段と、前記発光手段から投射した光の物体による反射光を検知可能な受光手段とを備えた反射型光電スイッチにおいて、
前記発光手段による光投射状態時に前記受光手段で光を検知した場合に、前記発光手段による光の投射を一旦停止させる光投射一旦停止手段と、
前記光投射一旦停止により前記受光手段が光を検知しなくなった場合に、前記発光手段における前記光投射一旦停止直前の投射光の強度及び前記受光手段の現在の検知感度を維持して前記発光手段による光の投射を再開させる光投射再開手段と、
前記光投射一旦停止によっても前記受光手段が光を検知する場合に、前記光投射一旦停止状態で前記受光手段の検知感度を低下させる検知感度調節手段と、
前記検知感度調節手段によって前記受光手段の検知感度を低下させた後、前記発光手段による光の投射を再開すると共に、前記発光手段による投射光の強度を増大させる光投射再開及び投射光強度調節手段と、
を備えたことを特徴とする反射型光電スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から光を投射し、物体からの反射光を受光素子で検知ことにより物体を検出する反射型光電スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
反射型光電スイッチは、発光素子から光を投射し、物体からの反射光を受光素子で検知ことによって物体を検出している。前記反射型光電スイッチにおいては、物体からの反射光が無い状態では、周囲の外光を受光素子が検知しないように受光素子の感度が設定されている。
【０００３】
しかし、従来の反射型光電スイッチにおいては、発光素子から投射した光を反射する物体が存在しないにもかかわらず、白熱電球などの外乱光により誤動作することが多々あった。
【０００４】
また、先行技術では、投光器から変調した投光ビームを発射し、対象物からの光ビームを位置検出素子で受光し、その信号により物体からセンサまでの距離を三角測距方式で検知する光センサにおいて、外乱光による誤動作を低減させるため、対象物からの反射光量を一定に保つように、投光器から発射される投光ビームを変調させるパルス振幅を自動的に変化させて、対象物の違いによる光量差を補正するフィードバック制御系を設け、受光回路の増幅度は、受光量の低いものに対しては増加させ、高いものに対しては低減させる基本動作を行い、対象物体からの反射光ではない程度に極端に受光量が少ないときには、受光回路の増幅度を所定の低減レベルまで低下させる構成とすることが提案されている。
【０００５】
しかし、前記先行技術の構成によっても、白熱電球などの外乱光による誤動作を充分に低減させることは難しかった。
【特許文献１】特開平５−３４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑みなされたものであって、外乱光による誤動作を充分に低減させることのできる反射型光電スイッチの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光を投射する発光手段と、前記発光手段から投射した光の物体による反射光を検知可能な受光手段とを備えた反射型光電スイッチにおいて、前記発光手段による光投射状態時に前記受光手段で光を検知した場合に、前記発光手段による光の投射を一旦停止させる光投射一旦停止手段と、前記光投射一旦停止により前記受光手段が光を検知しなくなった場合に、前記発光手段における前記光投射一旦停止直前の投射光の強度及び前記受光手段の現在の検知感度を維持して前記発光手段による光の投射を再開させる光投射再開手段と、前記光投射一旦停止によっても前記受光手段が光を検知する場合に、前記光投射一旦停止状態で前記受光手段の検知感度を低下させる検知感度調節手段と、前記検知感度調節手段によって前記受光手段の検知感度を低下させた後、前記発光手段による光の投射を再開すると共に、前記発光手段による投射光の強度を増大させる光投射再開及び投射光強度調節手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発光手段による光投射状態時に受光手段で光を検知した場合に、発光手段による光の投射を一旦停止させて、受光手段が光を検知しなくなった場合、すなわち外乱光の影響を受けていない場合には、発光手段における光投射一旦停止直前の投射光強度及び受光手段の現在の検知感度を維持して発光手段による光の投射を再開させ、それに対して、光投射一旦停止によっても受光手段が光を検知する場合には、受光手段が外乱光の影響を受けている状態のため、光投射一旦停止状態で受光手段の検知感度を低下させて、外乱光による影響を無くした後に発光手段による光の投射を再開すると共に、発光手段による投射光の強度を増大させることにより、外乱光に影響を受けることなく投射光の物体による反射光を受光手段で検知可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下この発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る反射型光電スイッチの構成を示す概略ブロック図である。
【００１０】
図１に示す実施形態の反射型光電スイッチ１０は、発光素子１１、発光素子駆動・投射光強度調節回路２１、受光素子３１、受光素子駆動・検知感度調節回路４１及びＣＰＵ５１を備え、作動機器６１の作動を制御、例えば作動機器のＯＮ・ＯＦＦを制御する。作動機器としては、例えば洗面所の蛇口装置や、銀行などのＡＴＭにおける画面装置、換気扇の駆動装置などを挙げることができる。
【００１１】
発光素子１１は、光を投射可能な発光手段に相当する。前記発光素子１１の種類は、特に限定されないが発光ダイオードが一般的である。
【００１２】
発光素子駆動・投射光強度調節回路２１は、前記発光素子１１を駆動させて発光素子１１から光を投射させると共に、前記発光素子１１の投射光強度をＣＰＵ５１とによって調節するものであり、ＣＰＵ５１と共に本発明の光投射一旦停止手段と投射光強度調節手段に相当する。
【００１３】
受光素子３１は、前記発光素子１１から投射された光の物体による反射光を検知可能な受光手段に相当する。前記受光素子３１の種類は、前記発光素子１１に応じて決定され、特に限定されないが、前記発光素子１１が発光ダイオードの場合、受光素子２１はフォトダイオードとするのが一般的である。
【００１４】
受光素子駆動・検知感度調節回路４１は、前記受光素子３１を駆動させて光を検知可能にすると共に、受光素子３１の検知感度をＣＰＵ５１とによって調節して低下させる検知感度調節手段に相当する。
【００１５】
ＣＰＵ５１は、前記発光素子駆動・投射光強度調節回路２１及び前記受光素子駆動・検知感度調節回路４１の制御を行うと共に、反射光検知に基づく反射光検知信号を前記作動機器６１に出力する。前記反射光検知信号は、前記作動機器６１で受信して作動機器６１側で制御に利用される信号や、作動機器６１のＯＮ・ＯＦＦ信号等、作動機器６１に応じて決定される。
【００１６】
なお、前記発光素子１１と前記受光素子３１は、前記発光素子１１から前方へ投射した光が前記反射型光電スイッチ１０の前方所定距離に物体が位置する場合に、前記物体によって反射された反射光が前記受光素子３１で検知可能なように、向き等が設定される。前記発光素子１１から物体までの所定距離は、前記作動機器６１に応じて設定される。
【００１７】
次に前記反射型光電スイッチ１０におけるＣＰＵ５１による発光・受光処理について説明する。発光・受光処理は、図２のフローに示すように、まず前記受光素子３１が光を検知したか判断され（Ｓ１１）、光を検知していない場合には、この発光・受光処理が始めから繰り返される。それに対し、前記受光素子３１が光を検知した場合には、前記発光素子１１による光投射を一旦停止し（Ｓ１２）、その光投射一旦停止によって前記受光素子３１が光を検知しなくなったか判断される（Ｓ１３）。光を検知しなくなった場合には、前記光投射一旦停止の前に受光素子３１で検知した光が、前記発射素子１１から投射した光の物体による反射光であると判断して反射光検知信号を前記作動機器６１に出力し（Ｓ１４）、それと共に前記光投射一旦停止直前の投射光の強度及び前記受光素子３１の現在の検知感度を維持して前記発光素子１１による光の投射を再開し（Ｓ１５）、その後再び前記発光・受光処理の最初から繰り返す。なお、前記Ｓ１１及びＳ１２は光投射一旦停止手段の処理に相当し、前記Ｓ１３及びＳ１５は光投射再開手段の処理に相当する。
【００１８】
一方、前記光投射一旦停止によっても前記受光素子３１が光を検知し続けている場合には、外乱光影響防止制御処理（Ｓ１６）を行う。外乱光影響防止制御処理（Ｓ１６）では、図３のフローに示すように、まず前記受光素子３１が光を検知しなくなるまで、前記受光素子３１の検知感度を低下させる（Ｓ１６−１，Ｓ１６−２）。次いで、前記発光素子１１の光投射を再開する（Ｓ１６−３）と共に投射光の強度を増大させ（Ｓ１６−４）、その後、再び前記発光・受光処理の最初から繰り返す。なお、Ｓ１６−１及びＳ１６−２は検知感度調節手段の処理に相当する。
【００１９】
前記投射光の強度増大処理（Ｓ１６−４）では、前記発光素子１１から投射した光が前記反射型光電スイッチ１０の所定距離前方に位置する物体で反射してその反射光が前記検知感度低下状態の受光素子３１で検知可能となるように、前記発光素子１１の投射光強度を増大させる。その際の投射光強度増大方法は適宜とされるが、一例として、前記反射型光電スイッチ１０の所定距離前方に物体が位置する場合の前記発光素子１１による投射光の強度と、その場合の前記物体による反射光を検知可能な前記受光素子３１の検知感度との関係を予め測定し、その投射光強度−検知感度データを前記ＣＰＵ５１に記憶しておき、前記投射光の強度増大処理（Ｓ１６−４）において、前記受光素子３１が現在の検知感度で前記物体の反射光を検知可能な発光素子１１の投射光強度を、前記投射光強度−検知感度データを用いて決定し、その決定した投射光強度まで前記発光素子１１の投射光強度を増大させる例を挙げる。なお、Ｓ１６−３及びＳ１６−４は光投射再開及び投射光強度調節手段の処理に相当する。
【００２０】
このように、本発明では、発光手段による光の投射を一旦停止させて外乱光の影響を判断しているため、外乱光の影響か否かを正しく判断することができ、しかも外乱光の影響を受けている場合には、外乱光の影響を受けない感度に受光素子の検知感度を低下させると共に、発光素子の投射光強度を増大させて検知感度低下状態の受光素子が物体の反射光を検知可能な状態にできるため、外乱光の影響を抑えることができる。
【００２１】
なお、前記実施形態では、外乱光の影響を自動的に判断して受光素子の検知感度低下及び発光素子の投射光強度増大を自動的に行っているが、使用者等が、必要時に前記発光素子・受光処理を行うようにしてもよい。その場合、前記反射型光電スイッチ１０には、前記発光・受光処理を開始させるための押しボタン等の外乱光判断スイッチを設け、外乱光の影響を調べて検知感度や投射光強度の調節をしたいときに、前記外乱光判断スイッチをＯＮにするようにしてもよい。また、その場合、図２に示した発光・受光処理は、最後まで行われた時点で終了するようにして自動的には繰り返されないようにすると共に、反射光検知信号出力（Ｓ１４）を省略して、前記発光・受光処理を外乱光判断・調節処理専用とし、反射光の検知に基づく反射光検知信号の出力に関する処理については別に行うようにしてもよい。
【００２２】
さらに、前記受光素子３１の検知感度を増大可能とすると共に前記発光素子１１の投射光強度を低下可能として、必要時に前記検知感度を増大させたり投射光強度を低下させたりできるようにしてもよい。例えば、前記発光素子駆動・投射光強度調節回路２１により投射光強度の増大及び低下を可能にし、また前記受光素子駆動・検知感度調節回路４１により検知感度の増大及び低下を可能に構成して、前記反射型光電スイッチ１０の電源を投入した際、あるいは図示していないリセットボタンを押した場合のみ最初に前記発光素子１１の投射光強度を所要量低下させると共に前記受光素子３１の検知感度を所要量増大させる初期設定処理を行い、その後に、前記発光・受光処理におけるＳ１１以降の処理を行うようにし、前記発光・受光処理の２回目以降の繰り返しについては、前記初期設定処理を省略して前記Ｓ１１以降の処理を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る反射型光電スイッチの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における発光・受光処理のフローチャートでる。
【図３】同実施形態における外乱光影響防止制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１０  反射型光電スイッチ
１１  発光素子
２１  発光素子駆動・投射光強度調節回路
３１  受光素子
４１  受光素子駆動・検知感度調節回路
５１  ＣＰＵ
６１  作動機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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