(57)【要約】      （修正有）【課題】  単一のセンサの構成を複雑化、大型化せずに、単一のセンサでは行い得ない検出を、複数のセンサによって可能とするような構成を提供する。【解決手段】  光ファイバセンサ１においてアンプ本体４０は投光素子６１と受光素子６２とを備え、受光素子６２の受光レベルに基づいて被検出対象の検出を行うように構成され,アンプ本体４０の投光素子及び受光素子に連結されて、先端に検出部を備える光ファイバ１９が設けられ、光ファイバセンサ１が、他のセンサと組み合わされて使用されるか、又は、単独で使用されるかを設定可能とされており、光ファイバセンサ１が他のセンサと組み合わされて使用されると設定された場合は、自身の受光信号である第１受光信号と他のセンサからの第２受光信号から、光ファイバセンサ１が単独で使用されると設定された場合には、第１検出信号のみから被検出対象の検出を行う。【選択図】  図１
2006105631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出対象の物理量に応じたレベルの検出信号を出力する物理量検出手段と、
前記物理量検出手段から出力される検出信号の信号レベルに基づいて前記被検出対象の検出を行う対象検出手段と、
を備える検出センサであって、
物理量検出手段を備えた１又は複数の他のセンサと接続可能に構成され、
当該検出センサが、前記他のセンサと組み合わされて使用されるか、又は、前記他のセンサと組み合わされずに単独で使用されるかを設定する設定手段と、
前記他のセンサの物理量検出手段から出力される物理量に応じたレベルの検出信号を入力する入力手段と、
当該検出センサの物理量検出手段からの検出信号である第１検出信号と、前記他のセンサの物理量検出手段からの検出信号である第２検出信号と、に基づく演算処理を実行可能な演算手段と、
を備え、
前記対象検出手段は、
前記設定手段にて当該検出センサが前記他のセンサと組み合わされて使用されると設定された場合は、前記第１検出信号と前記第２検出信号とに基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行い、
一方、前記設定手段において、当該検出センサが単独で使用されると設定された場合には、前記第２検出信号は用いず、前記第１検出信号に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行うことを特徴とする検出センサ。
【請求項２】
前記投光素子と前記受光素子とを備え、前記受光素子の受光レベルに基づいて被検出対象の検出を行う対象検出手段を備えたアンプ本体と、
前記アンプ本体の前記投光素子及び前記受光素子に連結され、先端に検出部を備える光ファイバと、
を有してなる光ファイバセンサにおいて、
投光素子と受光素子を備えた１又は複数の他のセンサと接続可能に構成され、
当該光ファイバセンサが、前記他のセンサと組み合わされて使用されるか、又は、前記他のセンサと組み合わされずに単独で使用されるかを設定する設定手段と、
前記他のセンサの受光素子から出力される受光信号を入力する入力手段と、
当該光ファイバセンサの受光素子からの受光信号である第１受光信号と、前記他のセンサの受光素子からの受光信号である第２受光信号と、に基づく演算処理を実行可能な演算手段と、
を備え、
前記対象検出手段は、
前記設定手段にて当該光ファイバセンサが前記他のセンサと組み合わされて使用されると設定された場合は、前記第１受光信号と前記第２受光信号とに基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行い、
一方、前記設定手段において、当該光ファイバセンサが単独で使用されると設定された場合には、前記第２受光信号を用いず、前記第１検出信号に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行うことを特徴とする光ファイバセンサ。
【請求項３】
光ファイバセンサを複数備える光ファイバセンサシステムであって、
各光ファイバセンサは、投光素子と、受光素子と、前記受光素子の受光レベルに基づいて被検出対象の検出を行う対象検出手段と、を備えたアンプ本体と、
前記アンプ本体の前記投光素子及び前記受光素子に連結され、先端に検出部を備える光ファイバとを有してなり、
複数の前記光ファイバセンサが組み合わされて１組の光ファイバセンサ群として使用されるか、組み合わされずに単独で使用されるかを設定する設定手段を備え、
一の光ファイバセンサは、他の光ファイバセンサの前記受光素子から出力される受光信号を入力する入力手段と、複数の前記光ファイバセンサからの複数の前記受光信号に基づく演算処理を実行可能な演算手段とを備えており、
前記他の光ファイバセンサは、当該他の光ファイバセンサの前記受光素子から出力される受光信号を前記一の光ファイバセンサへ伝送可能な伝送手段を有し、
前記一の光ファイバセンサに設けられた前記対象検出手段は、
前記設定手段にて、当該一の光ファイバセンサを含む複数の光ファイバセンサが、１組の前記光ファイバセンサ群として使用されると設定された場合は、当該一の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号と、前記入力手段にて入力された、前記光ファイバセンサ群における前記他の光ファイバセンサの受光信号と、に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行い、
一方、前記設定手段において、当該一の光ファイバセンサが単独で使用されると設定された場合には、前記他の光ファイバセンサの受光素子からの前記受光信号は用いずに、当該一の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行うことを特徴とする光ファイバセンサシステム。
【請求項４】
前記設定手段により、複数の前記光ファイバセンサが組み合わされて１組の前記光ファイバセンサ群として使用されると設定される場合には、投光用光ファイバと、複数の受光用光ファイバと、前記被検出対象からの反射光を集光する集光レンズと、を備えたファイバヘッドが、その一組として使用される前記光ファイバセンサ群の各アンプ本体に接続され、
前記投光用光ファイバは、一端が前記光ファイバセンサ群のうちのいずれかの前記アンプ本体の前記投光素子と連結され、他端が前記検出部に配置されており、
他方、前記複数の受光用光ファイバは、各受光用光ファイバの一端が、前記光ファイバセンサ群における各アンプ本体の各受光素子とそれぞれ連結され、他端が、前記検出部において前記集光レンズにて集光された光を受光するように構成され、
更に、前記投光用光ファイバの前記他端と、前記受光用光ファイバの前記他端とが、一列状に構成されており、
前記光ファイバセンサ群のうちの前記一の光ファイバセンサの前記対象検出手段は、当該一の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号のレベルと、前記入力手段にて入力された前記他の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号のレベルと、の比率に基づいて前記演算手段による演算処理により、前記被検出対象までの距離を検出することを特徴とする請求項３に記載の光ファイバセンサシステム。
【請求項５】
複数の前記光ファイバセンサは、
親機となる１台の親機センサと、子機となる１台以上の子機センサとからなり、
前記親機センサは、同期信号を生成する同期信号生成手段と、前記同期信号を前記子機センサへ送信する同期信号送信手段と、を備え、
前記子機センサは、前記同期信号を受信する同期信号受信手段を有し、
前記親機センサ及び前記子機センサのいずれかに設けられた前記投光素子は、前記同期信号に基づくタイミングで投光動作を行い、
前記親機センサ及び前記子機センサに設けられた各受光素子は、前記同期信号に基づくタイミングで互いに同時に受光動作を行うことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光ファイバセンサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出センサ、及び光ファイバセンサ、並びに光ファイバセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三角測量法を応用したいわゆる三角測距式の距離センサが提供されている。このセンサでは、例えば発光素子と受光素子とが組み合わされて構成され、この受光素子は、測定対象物（被検出対象）からの距離に応じた受光位置で受光するように構成される。
【特許文献１】特開昭６１−１７８６０９号公報
【特許文献２】特開２００１−２２２７８６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、複数のセンサを組み合わせてセンサユニットとして構成されるようなものがある。例えば、特許文献２に示される技術ではヘッド分離型のセンサ本体を組み合わせ、センサ本体が相互に連携可能なユニット間データ伝送系が実現されている。このようなセンサユニットでは、各センサ本体の構成をできるだけ小型かつ低廉なものとすることが望ましいが、このようにすると、各センサが低機能な構成となってしまう。
【０００４】
例えば、各センサを単に物体の有無検出を行う程度の構成とすると小型かつ低廉なものとなるが、各センサを上記特許文献１に示すような距離測定をも実現できるように構成すると各センサが大型化、複雑化してしまう。このような実情から、センサ単体をなるべく小型かつ低廉な構成としながらも高機能な検出を行うことができる構成が望まれている。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、単一のセンサの構成を複雑化、大型化せずに、単一のセンサでは行い得ない検出を、複数のセンサによって可能とするような構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、被検出対象の物理量に応じたレベルの検出信号を出力する物理量検出手段と、
前記物理量検出手段から出力される検出信号の信号レベルに基づいて前記被検出対象の検出を行う対象検出手段と、
を備える検出センサであって、
物理量検出手段を備えた１又は複数の他のセンサと接続可能に構成され、
当該検出センサが、前記他のセンサと組み合わされて使用されるか、又は、前記他のセンサと組み合わされずに単独で使用されるかを設定する設定手段と、
前記他のセンサの物理量検出手段から出力される検出信号を入力する入力手段と、
当該検出センサの物理量検出手段からの検出信号である第１検出信号と、前記他のセンサの物理量検出手段からの検出信号である第２検出信号と、に基づく演算処理を実行可能な演算手段と、
を備え、
前記対象検出手段は、
前記設定手段にて当該検出センサが前記他のセンサと組み合わされて使用されると設定された場合は、前記第１検出信号と前記第２検出信号とに基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行い、
一方、前記設定手段において、当該検出センサが単独で使用されると設定された場合には、前記第２検出信号は用いず、前記第１検出信号に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記投光素子と前記受光素子とを備え、前記受光素子の受光レベルに基づいて被検出対象の検出を行う対象検出手段を備えたアンプ本体と、
前記アンプ本体の前記投光素子及び前記受光素子に連結され、先端に検出部を備える光ファイバと、
を有してなる光ファイバセンサにおいて、
投光素子と受光素子を備えた１又は複数の他のセンサと接続可能に構成され、
当該光ファイバセンサが、前記他のセンサと組み合わされて使用されるか、又は、前記他のセンサと組み合わされずに単独で使用されるかを設定する設定手段と、
前記他のセンサの受光素子から出力される受光信号を入力する入力手段と、
当該光ファイバセンサの受光素子からの受光信号である第１受光信号と、前記他のセンサの受光素子からの受光信号である第２受光信号と、に基づく演算処理を実行可能な演算手段と、
を備え、
前記対象検出手段は、
前記設定手段にて当該光ファイバセンサが前記他のセンサと組み合わされて使用されると設定された場合は、前記第１受光信号と前記第２受光信号とに基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行い、
一方、前記設定手段において、当該光ファイバセンサが単独で使用されると設定された場合には、前記第２受光信号を用いず、前記第１検出信号に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、光ファイバセンサを複数備える光ファイバセンサシステムであって、
各光ファイバセンサは、投光素子と、受光素子と、前記受光素子の受光レベルに基づいて被検出対象の検出を行う対象検出手段と、を備えたアンプ本体と、
前記アンプ本体の前記投光素子及び前記受光素子に連結され、先端に検出部を備える光ファイバとを有してなり、
複数の前記光ファイバセンサが組み合わされて１組の光ファイバセンサ群として使用されるか、組み合わされずに単独で使用されるかを設定する設定手段を備え、
一の光ファイバセンサは、他の光ファイバセンサの前記受光素子から出力される受光信号を入力する入力手段と、複数の前記光ファイバセンサからの複数の前記受光信号に基づく演算処理を実行可能な演算手段とを備えており、
前記他の光ファイバセンサは、当該他の光ファイバセンサの前記受光素子から出力される受光信号を前記一の光ファイバセンサへ伝送可能な伝送手段を有し、
前記一の光ファイバセンサに設けられた前記対象検出手段は、
前記設定手段にて、当該一の光ファイバセンサを含む複数の光ファイバセンサが、１組の前記光ファイバセンサ群として使用されると設定された場合は、当該一の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号と、前記入力手段にて入力された、前記光ファイバセンサ群における前記他の光ファイバセンサの受光信号と、に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行い、
一方、前記設定手段において、当該一の光ファイバセンサが単独で使用されると設定された場合には、前記他の光ファイバセンサの受光素子からの前記受光信号は用いずに、当該一の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号に基づく前記演算手段による演算処理によって前記被検出対象の検出を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載の光ファイバセンサシステムにおいて、前記設定手段により、複数の前記光ファイバセンサが組み合わされて１組の前記光ファイバセンサ群として使用されると設定される場合には、投光用光ファイバと、複数の受光用光ファイバと、前記被検出対象からの反射光を集光する集光レンズと、を備えたファイバヘッドが、その一組として使用される前記光ファイバセンサ群の各アンプ本体に接続され、
前記投光用光ファイバは、一端が前記光ファイバセンサ群のうちのいずれかの前記アンプ本体の前記投光素子と連結され、他端が前記検出部に配置されており、
他方、前記複数の受光用光ファイバは、各受光用光ファイバの一端が、前記光ファイバセンサ群における各アンプ本体の各受光素子とそれぞれ連結され、他端が、前記検出部において前記集光レンズにて集光された光を受光するように構成され、
更に、前記投光用光ファイバの前記他端と、前記受光用光ファイバの前記他端とが、一列状に構成されており、
前記光ファイバセンサ群のうちの前記一の光ファイバセンサの前記対象検出手段は、当該一の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号のレベルと、前記入力手段にて入力された前記他の光ファイバセンサの前記受光素子からの受光信号のレベルと、の比率に基づいて前記演算手段による演算処理により、前記被検出対象までの距離を検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の光ファイバセンサシステムにおいて、
複数の前記光ファイバセンサは、
親機となる１台の親機センサと、子機となる１台以上の子機センサとからなり、
前記親機センサは、同期信号を生成する同期信号生成手段と、前記同期信号を前記子機センサへ送信する同期信号送信手段と、を備え、
前記子機センサは、前記同期信号を受信する同期信号受信手段を有し、
前記親機センサ及び前記子機センサのいずれかに設けられた前記投光素子は、前記同期信号に基づくタイミングで投光動作を行い、
前記親機センサ及び前記子機センサに設けられた各受光素子は、前記同期信号に基づくタイミングで互いに同時に受光動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、独立した検出を行いうる単一の検出センサが、他のセンサと組み合わせて使用できるようにも構成されているため、単一の検出センサの構成を複雑化、大型化せずに、当該単一の検出センサでは行うことのできない検出を、他のセンサと組み合わせて複数のセンサによって行い得ることとなる。
【００１２】
＜請求項２の発明＞
請求項２の構成によれば、独立した検出を行いうる単一の光ファイバセンサが、他の光ファイバセンサと組み合わせて使用できるようにも構成されているため、単一の光ファイバセンサの構成を複雑化、大型化せずに、当該単一の光ファイバセンサでは行うことのできない検出を、他の光ファイバセンサと組み合わせて複数のセンサによって行い得ることとなる。
【００１３】
＜請求項３の発明＞
請求項３の構成によれば、複数の光ファイバセンサを備えた光ファイバセンサシステムにおいて、単一の光ファイバセンサで検出を行う方法と、複数の光ファイバセンサを組み合わせて使用する方法とを選択的に使用できることとなり、単一の光ファイバセンサの構成を複雑化、大型化せずに、単一の光ファイバセンサでは行うことのできない検出を、複数の光ファイバセンサによって実現できることとなる。つまり、光ファイバセンサ単体については小型かつ低廉な構成としながらも、システム全体としては高機能な検出を実現できることとなる。
【００１４】
＜請求項４の発明＞
請求項４の構成によれば、単一の光ファイバセンサの構成としては、投受光動作によって物体の有無検出を行う程度の構成としながらも、複数の光ファイバセンサによって使用する際には、それを組み合わせて単一の光ファイバセンサでは行い得ない距離測定を実現できる。つまり、光ファイバセンサ単体については物体の有無検出を行う程度の小型かつ低廉な構成としつつ、その一方で、システム全体としては距離測定を実現できる高機能な構成とすることができる。
【００１５】
＜請求項５の発明＞
請求項５の構成によれば、親機による同期信号をもとに各ファイバセンサの検出タイミングを制御でき、距離測定時には複数のセンサにおいて同期信号に基づくタイミングで互いに同時に受光動作を行うことができる。そのため、複数のセンサによって別々に受光動作をしながらも、受光タイミングのズレが生じない構成となる。その結果、各センサを小型かつ低廉なものとしつつも、精度の高い距離測定を行うことができる構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図１ないし図６を参照しつつ説明する。
尚、図１において矢印Ａの方向を前方、矢印Ｂの方向を右方向とする。
【００１７】
１．センサシステム全体の概要構成
本実施形態のセンサシステムは、同一構造の１６台の光ファイバセンサ１（図１及び図２ではそのうちの４台のみ図示。）を備えて構成され、各光ファイバセンサ１は、そこから導出された光ファイバ１９の先端を検出領域に向けた状態で互いに隣接配置され、検出領域内における被検出物体の有無に応じた検出動作を行う。そして、センサシステムは、通信ユニット２からの送信された伝送信号に例えば各光ファイバセンサ１での検出結果などを反映させつつ、一端側に位置する光ファイバセンサ１から他端側に位置する光ファイバセンサ１へと順番に受け渡しいく、いわゆるバケツリレー方式でデータ伝送（シリアル伝送）を行うようになっている。
なお、以下の説明において、光ファイバセンサ１全体を指す場合にはセンサ１と称し、個々の光ファイバセンサ１を指す場合には、左方の光ファイバセンサ１から第１のセンサ１、第２のセンサ１、第３のセンサ１、第４のセンサ１と称する。本実施形態では図２において左方に設けられる第１のセンサ１が親機とされ、その右の第２のセンサ１が子機とされている。なお、これらを親機センサ１ａ、子機センサ１ｂとも称するものとする。
【００１８】
２．各機器の外部構成
（１）光ファイバセンサ
図１に示すように、各センサ１は箱状をなし、前面に設けられたファイバ挿入孔に光ファイバ１９の先端が挿入されており、一方、背面には図示しない制御ユニットから連なるケーブルのコネクタＣが接続されている。また、センサ１の右側面には出力側カプラに相当する投光素子１２が設けられ、左側面には入力側カプラに相当する受光素子１１が設けられており、前部下端近傍には左右側面を貫く角型の透孔１３が形成されている。また、下面にはセンサ１の並び方向に沿ってアリ溝（底面側よりも開口側の方が幅狭になっている溝）を形成してなる挟持部（図１では終端ユニット４に隠れており図示せず）が設けられている。
センサ１は取付レールに相当する周知のＤＩＮレール３の溝内に上記挟持部を通すことによって装着されており、それぞれが密接して相隣接するセンサ１の投光素子１２及び受光素子１１が対向した状態となっている。投光素子１２及び受光素子は１１はそれぞれ、図３の投光回路１６及び受光回路１４によって駆動される。また、各センサ１にはメモリ３２も設けられている。
【００１９】
（２）通信ユニット及び終端ユニット
第１及び第４のセンサ１の側方には同じく箱状をなす通信ユニット２及び終端ユニット４が配置されている。この通信ユニット２にはセンサ１の挟持部と同一形状の挟持部（図示せず）が設けられ、この挟持部にＤＩＮレール３を通して装着されている。また、上下側面間を貫通して形成された２つのねじ孔２１が設けられ、これに螺合するねじ２２が設けられており、ねじ２２を締め付けることによって挟持部とねじ２２先端とでＤＩＮレール３を挟み込み、ＤＩＮレール３に対して固定可能となっている。終端ユニット４にも同じく挟持部４１、ねじ孔４２及びねじ４３が設けられており、ねじ４３を締めることによってＤＩＮレール３に対して固定可能となっている。
【００２０】
通信ユニット２の右側面に設けられた出力側カプラに相当する投光素子２３は第１のセンサ１の受光素子１１と対向する位置に配されており、透孔１３と対向する位置に入力側カプラに相当する受光素子２４が設けられている。また、終端ユニット４の左側面に設けられた中継入力部に相当する受光素子４４が第４のセンサ１の投光素子１２と対向する位置に配されており、透孔１３と対向する位置に中継出力部に相当する投光素子４５が設けられている。終端ユニット４の投光素子４５と通信ユニット２の受光素子２４との間にはセンサ１の透孔１３を介して光軸が形成可能となっている。
【００２１】
３．各機器の電気的構成
次に、センサシステムの電気的構成を図２を参照して説明する。
（１）通信ユニット
まず、通信ユニット２のハウジングには設定操作部２０が設けられており、ここに設けた設定スイッチを操作することによって通信相手のセンサ１を特定するアドレスの入力と、そのセンサ１が実行すべきコマンドを入力することができる。この設定スイッチのスイッチ状態はＣＰＵ２５に取込まれ、ここで伝送信号を生成して、投光素子２３と共に通信ユニット側送信手段を構成する投光回路２６に与えられる。投光回路２６はその伝送信号に基づいて投光素子２３に駆動電流を供給して伝送信号を光信号として第１のセンサ１に所定の周期（例えば５０μＳ）で順次送信する。一方、受光素子２４に入射した光は通信ユニット側受信手段に相当する受光回路２７を介してＣＰＵ２５に入力されるようになっている。
【００２２】
（２）光ファイバセンサ
各センサ１では、受光素子１１で光信号として受けた伝送信号が電気信号に変換され、この受光素子１１と共にセンサ間受信手段を構成する受光回路１４にてデジタル信号に変換されてＣＰＵ１５に与えられる。ＣＰＵ１５では、伝送信号に含まれる同期信号に基づいて検出動作や伝送エラー判定等を実行したり、コマンドデータに基づいて各種処理を実行したりする。そして、自己の検出結果を反映した伝送信号を、投光素子１２と共にセンサ間送信手段を構成する投光回路１６に送出し、投光回路１６から駆動電流を投光素子１２に供給して投光させる。
【００２３】
（３）終端ユニット
そして、終端ユニット４の中継入力部に相当する受光素子４４に入射した光は受光回路４６にてディジタル信号に変換された後、信号増幅機能を持った中継アンプ４８を介して投光回路４７に送出される。投光回路４７では信号に基づいて中継出力部に相当する投光素子４５に駆動電流を供給して投光素子４５から光を投光させる。これにより各センサ１間を伝送されてきた伝送信号が終端ユニット４から通信ユニット２に返送される。なお、投光素子４５の出力はセンサ１の投光素子１２よりも強く設定されている。
【００２４】
４．検出構成
さて、光ファイバセンサ１においてアンプ本体４０は、図３、図４に示すように、投光素子６１と受光素子６２とを備え、受光素子６２の受光レベルに基づいて被検出対象の検出を行うように構成されている。そして、アンプ本体４０の投光素子６１及び受光素子６２に連結された光ファイバ１９が、先端に検出部（後述するファイバヘッド５）を備えるかたちで設けられている。
【００２５】
このようなアンプ本体４０を備えが光ファイバセンサ１は、投光素子６１と受光素子６２を備えた１又は複数の他のセンサと接続可能に構成され、当該光ファイバセンサが、他のセンサと組み合わされて使用されるか、又は、他のセンサと組み合わされずに単独で使用されるかを設定するようにしている。この設定は、例えば、図３の操作手段からの入力に基づいて行うことができＣＰＵ１５このような設定を行う設定手段に相当している。一例としては、例えば、操作手段から、センサを単一で使用するか、組み合わせて使用するかを特定するコマンドを入力できるようにし、ＣＰＵ１５がそのコマンドに応じて設定をするように構成できる。
【００２６】
また、光ファイバセンサ１には、他のセンサの受光素子６２（図４）から出力される受光信号を入力する入力手段として上述の受光素子１１が設けられ、当該光ファイバセンサ１の受光素子６２からの受光信号である第１受光信号と、他のセンサの受光素子６２からの受光信号である第２受光信号と、に基づく演算処理を実行可能に構成されている。なおＣＰＵ１５がこのような演算処理を行う演算手段に相当している
【００２７】
そして、ＣＰＵ１５によって当該光ファイバセンサ１が他のセンサと組み合わされて使用されると設定された場合は、第１受光信号と第２受光信号とに基づく演算手段による演算処理によって被検出対象の検出を行い、一方、ＣＰＵ１５において、当該光ファイバセンサ１が単独で使用されると設定された場合には、第２受光信号を用いず、第１検出信号に基づく演算手段による演算処理によって被検出対象の検出を行うように構成されている。
【００２８】
また、光ファイバセンサ１は、当該光ファイバセンサ１の受光素子６２から出力される受光信号を自身以外の光ファイバセンサ１へ伝送可能な投光素子１２（伝送手段）を有している。
【００２９】
本実施形態では、図２、図４に示すように、複数（ここでは２台）の光ファイバセンサ１が組み合わされて１組の光ファイバセンサ群として使用されると設定される場合には、投光用光ファイバ１９ａと、複数の受光用光ファイバ１９ｂ、１９ｃと、被検出対象からの反射光を集光する集光レンズ５１、５２と、を備えたファイバヘッド５が、その一組として使用される光ファイバセンサ群の各アンプ本体４０に接続される。
【００３０】
このとき投光用光ファイバ１９ａは、一端が光ファイバセンサ群のうちのいずれかのアンプ本体４０（ここでは親機センサ１ａのアンプ本体４０）の投光素子６１ａと連結され、他端が検出部（ファイバヘッド５）に配置されている。他方、複数の受光用光ファイバ１９ｂ、１９ｃは、各受光用光ファイバ１９ｂ、１９ｃの一端が、光ファイバセンサ群における各アンプ本体４０（親機センサ１ａ及び子機センサ１ｂのそれぞれのアンプ本体４０）の各受光素子６２ａ、６２ｂとそれぞれ連結され、他端が、検出部（ファイバヘッド５）において集光レンズ５１、５２にて集光された光を受光するように一列状に構成されている。
【００３１】
そして、光ファイバセンサ群のうちの一の光ファイバセンサ１（即ち、子機センサ１ｂとされる光ファイバセンサ１）のＣＰＵ１５（演算手段に相当）は、この一の光ファイバセンサ１の受光素子６２ｂからの受光信号と、受光素子１１（図２、図３）にて入力された他の光ファイバセンサ１（即ち親機センサ１ａとされる光ファイバセンサ１）の受光素子６２ａからの受光信号と、に基づく演算処理により、被検出対象までの距離を検出するように構成されている。なお、各センサ１においては、各投光素子６１に対応して投光回路６５が設けられており、受光素子６２に対応して受光回路６６が設けられている。
【００３２】
距離測定としては、三角測量法を応用したいわゆる三角測距式で行われるようになっている。このセンサでは、図４のように投光用光ファイバ１９ｂの他端（ファイバヘッド５側の端）と、受光用光ファイバ１９ｂ、１９ｃの他端（ファイバヘッド５側の端）とが、一列状に構成されており、図５のように、受光用ファイバ１９ｂ、１９ｃにそれぞれ対応して一列状に並んで配置される集光レンズ５１、５２において測定対象物（被検出対象）からの距離に応じた位置で入光するようになっており、距離が変化すると矢印方向に入光位置（光の照射スポットＳ（図５）の位置）が変化するようになっている。従って、集光レンズ５１、５２に対応して並んで配置される受光用光ファイバ１９ｂ、１９ｃの一端には測定対象物（被検出対象）からの距離に応じた割合で光が入光するようになっている。
【００３３】
即ち、図４において測定対象物（被検出対象）からの距離に応じて受光素子６２ａ、６２ｂでの受光量の割合が変化するため、各受光素子６２ａ、６２ｂからのアナログ受光信号（電流レベル）をＣＰＵ１５にて検出することにより測定対象物までの距離を検出できることとなる。この構成では、子機側のＣＰＵ１５において距離検出のための演算をしており、子機側では集光レンズ５１、光ファイバ１９ｃを介して直接入力される光のアナログ信号と、集光レンズ５２、光ファイバ１９ｂを介して一旦受光部１８ａにて受光され、親機側の投光素子１２から送られてきたデジタル信号とにより子機側のＣＰＵ１５にて距離測定を行っている。より具体的には、子機センサ１ｂのＣＰＵ１５は、当該子機センサ１ｂ（一の光ファイバセンサ）の受光素子６２ｂからの受光信号のレベル（第１レベル）と、受光素子１１（図１）にて入力された親機センサ１ａ（他の光ファイバセンサ）の受光素子６２ａからの受光信号のレベル（第２レベル）との比率に基づいて距離の検出を行う。即ち、集光レンズ５１、５２において測定対象物（被検出対象）からの距離に応じた位置で入光するようになっているため、受光用光ファイバ１９ｂ、１９ｃを介して受光素子６２ａ、６２ｂにて受光される受光量の比率は測定対象物（被検出対象）からの距離に応じた割合となる。したがって、ＣＰＵ１５ではこの受光素子６２ａ、６２ｂにて出力される各受光量に応じた各受光信号のレベルの比率を演算して距離を算出することとなる。
【００３４】
また、上述したように本実施形態では、親機となる１台の光ファイバセンサ１（親機センサ１ａ）と、子機となる１台の光ファイバセンサ１（子機センサ１ｂ）とを備えているが、親機センサ１ａは、同期信号を生成し、この同期信号を子機センサ１ｂへ送信するように構成されている。なお親機センサ１ａのＣＰＵ１５が同期信号生成手段に相当し、投光素子１２が同期信号送信手段に相当する。子機センサ１ｂは、受光素子１１によって同期信号を受信するように構成されており、子機センサ１ｂの受光素子１１が同期信号受信手段に相当している。そして、図６に示すように、親機センサ１ａに設けられた投光素子６１ａは、同期信号に基づくタイミングで投光動作を行い、親機センサ１ａ及び子機センサ１ｂに設けられた各受光素子６２ａ、６２ｂは、同期信号に基づくタイミングで互いに同時に受光動作を行うように機能する。ここでは、親機センサ１ａにて同期信号が発せられてから、子機センサ１ｂで受光されるまでの間、親機センサ１ａでの受光動作は行わず、時間ｔ後の、子機センサ１ｂで受光されるタイミングとほぼ同タイミングで親機センサ１ａにおける受光動作と子機センサ１ｂにおける受光動作が同時に実行されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るセンサシステムの外観を示す斜視図
【図２】センサシステムの内部構成を示すブロック図
【図３】光ファイバセンサのアンプ本体の内部構成を示すブロック図
【図４】複数のセンサが組み合わされて使用される場合について説明する説明図
【図５】距離検出の際のレンズ入光位置について説明する説明図
【図６】親機と子機の投受光タイミングについて説明する説明図
【符号の説明】
【００３６】
１…光ファイバセンサ（検出センサ）
１ａ…親機センサ（他の光ファイバセンサ）
１ｂ…子機センサ（一の光ファイバセンサ）
５…ファイバヘッド（検出部）
１１…受光素子（入力手段）
１５…ＣＰＵ （対象検出手段、設定手段、演算手段）
１６…投光回路
１９…光ファイバ
１９ａ…投光用光ファイバ
１９ｂ…受光用光ファイバ
１９ｃ…受光用光ファイバ
５１、５２…集光レンズ
６１ａ…親機の投光素子
６２ａ…親機の受光素子（物理量検出手段）
６２ｂ…子機の受光素子（物理量検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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