(57)【要約】【課題】相互干渉による誤動作を防止可能な光電センサを提供する。【解決手段】光電センサ１は、投光周期を一定時間ずつ異ならせた投光パターンに従うパルス光の組を信号光として繰り返し発する投光ユニット１００と、投光ユニット１００からの信号光を受光する受光素子２０２と、受光素子２０２からの受光信号に基づいて、入光状態および遮光状態を判別する受光制御部（受光制御ＩＣ２０６）とを備える。投光ユニット１００は、投光パターンとして、投光周期を一定時間ずつ増加させる第１のパターンと、投光周期を一定時間ずつ減少させる第２のパターンとを有し、第１のパターンおよび第２のパターンにおいて、最短周期を表すパルスが、最短周期以外の投光周期内に含まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光周期を一定時間ずつ異ならせた投光パターンに従うパルス光の組を信号光として繰り返し発する投光ユニットと、
前記投光ユニットからの信号光を受光する受光素子と、
前記受光素子からの受光信号に基づいて、入光状態および遮光状態を判別する受光制御部とを備え、
前記投光ユニットは、前記投光パターンとして、前記投光周期を一定時間ずつ増加させる第１のパターンと、前記投光周期を一定時間ずつ減少させる第２のパターンとを有し、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンにおいて、最短周期を表すパルスが、前記最短周期以外の前記投光周期内に含まれる、光電センサ。
【請求項２】
前記第１のパターンおよび前記第２のパターンは、互いに逆転したパターンである、請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記第１のパターンに従う前記投光周期の範囲と、前記第２のパターンに従う前記投光周期の範囲とは、完全に離れている、請求項１に記載の光電センサ。
【請求項４】
前記第１のパターンに従う前記投光周期の範囲と、前記第２のパターンに従う前記投光周期の範囲とは、互いの一部が重なっている、請求項１に記載の光電センサ。
【請求項５】
前記最短周期を表すパルスは、前記第１のパターンの最長周期内、および前記第２のパターンの最長周期内に含まれる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光電センサ。
【請求項６】
前記光電センサは、通常モードと、外乱光モードとを有し、
前記受光制御部は、
前記受光信号の強度を判定しきい値と比較するコンパレータを含み、
前記受光制御部は、前記外乱光モードにおいて、前記コンパレータによる前記受光信号の強度と前記判定しきい値との比較において、ヒステリシスを設定する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
投光器と受光器とを有する光電センサが知られている。このような光電センサでは、投光器からの光が受光器に入るように投光器と受光器が対向して設置される。たとえば特開２０１０−２０５４５４号公報（特許文献１）は、上記の構成を有する光電センサを開示する。
【０００３】
近年では、インバータ照明あるいはＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明が普及している。これらの照明装置は一定周期で光を発生させる。光電センサにとって、インバータ照明あるいはＬＥＤ照明が発する光は、光電センサの誤動作をもたらす外乱となり得る。
【０００４】
たとえば特開２０１５−２１２７１１号公報（特許文献２）は、一定の周波数の外乱光に対する耐性を向上させるための光学センサを開示する。この光学センサでは、投光ユニットは非等間隔のパルス間隔でパルス光を投光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０５４５４号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、外乱光による誤動作を防止するための機能を有する光電センサが提案されている。しかしながら、複数の光電センサの間の相互干渉による誤動作を防止する機能についてはこれまでに提案されていない。したがって、相互干渉と外乱光による干渉との両立を防止可能な光電センサは、これまでに提案されていない。なお、光電センサの動作にとっては、相互干渉だけでも課題となる。
【０００７】
本発明の目的は、相互干渉による誤動作を防止可能な光電センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る光電センサは、投光周期を一定時間ずつ異ならせた投光パターンに従うパルス光の組を信号光として繰り返し発する投光ユニットと、投光ユニットからの信号光を受光する受光素子と、受光素子からの受光信号に基づいて、入光状態および遮光状態を判別する受光制御部とを備える。投光ユニットは、投光パターンとして、投光周期を一定時間ずつ増加させる第１のパターンと、投光周期を一定時間ずつ減少させる第２のパターンとを有し、第１のパターンおよび第２のパターンにおいて、最短周期を表すパルスが、最短周期以外の投光周期内に含まれる。
【０００９】
好ましくは、第１のパターンおよび第２のパターンは、互いに逆転したパターンである。
【００１０】
好ましくは、第１のパターンに従う投光周期の範囲と、第２のパターンに従う投光周期の範囲とは、完全に離れている。
【００１１】
好ましくは、第１のパターンに従う投光周期の範囲と、第２のパターンに従う投光周期の範囲とは、互いの一部が重なっている。
【００１２】
好ましくは、最短周期を表すパルスは、第１のパターンの最長周期内、および第２のパターンの最長周期内に含まれる。
【００１３】
好ましくは、光電センサは、通常モードと、外乱光モードとを有する。受光制御部は、受光信号の強度を判定しきい値と比較するコンパレータを含む。受光制御部は、外乱光モードにおいて、コンパレータによる受光信号の強度と判定しきい値との比較において、ヒステリシスを設定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、相互干渉による誤動作を防止可能な光電センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光電センサの概略的な構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光電センサの投光ユニットの第１の投光パターンを示した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光電センサの投光ユニットの第２の投光パターンを示した図である。
【図４】複数の光電センサの間での相互干渉を説明するための図である。
【図５】第１の投光パターンおよび第２の投光パターンの関係の第１の例を示した図である。
【図６】第１の投光パターンおよび第２の投光パターンの関係の第２の例を示した図である。
【図７】第１の投光パターンおよび第２の投光パターンの関係の第３の例を示した図である。
【図８】受光波形の跳ね返りの影響を説明するための図である。
【図９】ホワイトノイズに起因する、受光波形の跳ね返りによる入光判定に生じる揺らぎを説明するための模式図である。
【図１０】受光波形に重畳するホワイトノイズによる誤判定を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態に従う、コンパレータのヒステリシスを説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態に従う、外乱光モードにおけるコンパレータ２２６のヒステリシス動作の例を説明するための図である。
【図１３】受光ユニットの処理を説明するための第１のフローチャートである。
【図１４】受光ユニットの処理を説明するための第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る光電センサの概略的な構成を説明するためのブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る光電センサ１は、透過型の光電センサであり、投光ユニット１００と、受光ユニット２００とを備える。この実施形態では投光ユニット１００と、受光ユニット２００とは別体であり、距離を隔てて互いに対向して配置される。
【００１８】
投光ユニット１００は、投光素子１０２と、投光駆動回路１０４と、投光制御ＩＣ（Integrated Circuit）１０６と、運転表示灯１０８と、安定表示灯１１０とを含む。投光素子１０２は、投光駆動回路１０４によって駆動されて、パルス光を発生させる。投光素子１０２は、たとえばＬＥＤあるいはＬＤ（Laser Diode）である。
【００１９】
投光制御ＩＣ１０６は、投光ユニット１００を統括的に制御する。特に、投光制御ＩＣ１０６は、投光パターンに従って、投光駆動回路１０４を制御する。これにより、投光素子１０２が、その投光パターンに従って、パルス光の組を信号光として発生させる。
【００２０】
投光ユニット１００が運転中の間、投光制御ＩＣ１０６は、運転表示灯１０８を点灯させる。加えて、投光制御ＩＣ１０６は、投光ユニット１００の動作が安定しているか否かを示す安定表示灯１１０を制御する。
【００２１】
受光ユニット２００は、受光素子２０２と、受光制御ＩＣ２０６と、動作表示灯２０８と、安定表示灯２１０と、出力部２１２とを含む。受光素子２０２は、投光素子１０２からのパルス光を受ける。
【００２２】
典型的には、受光素子２０２は、ＰＤ（Photodiode）を含む。受光素子２０２からの信号は、受光制御ＩＣ２０６（受光制御部）に入力される。受光制御ＩＣ２０６は、受光素子２０２からの受光信号に基づいて、入光状態および遮光状態を判別する。受光制御ＩＣ２０６は、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）２２２と、メモリ２２４と、コンパレータ２２６とを含む。ＡＤＣ２２２は、受光素子２０２からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。メモリ２２４は、コンパレータ２２６によるデジタル信号の比較のためのデータを記憶する。このデータは、メモリ２２４に予め入力される。メモリ２２４に記憶されるデータは、投光ユニット１００から受光ユニット２００へと送られるパルス光（自信号）のパターンを表すデータでもよく、ＡＤＣ２２２からのデジタル信号と比較される比較値であってもよい。
【００２３】
受光ユニット２００が運転中の間、受光制御ＩＣ２０６は、動作表示灯２０８を点灯させる。加えて、受光制御ＩＣ２０６は、受光ユニット２００の動作が安定しているか否かを示す安定表示灯２１０を制御する。
【００２４】
投光ユニット１００からのパルス光は、受光ユニット２００に入射される。検出対象２が投光ユニット１００と受光ユニット２００との間を通過するときに、検出対象２によって、受光ユニット２００へのパルス光の入射が遮られる。受光制御ＩＣ２０６は、受光素子２０２からの信号を受けて検出対象２を検出する。出力部２１２は、受光制御ＩＣ２０６の処理結果を出力する。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態に係る光電センサ１の投光ユニット１００の第１の投光パターンを示した図である。図２に示すように、投光ユニット１００は、非等間隔のパルス光を発する。より詳細には、投光パルス周期（投光周期）を一定時間ずつ増大させる。
【００２６】
たとえば、投光周期は、Ｔ１，Ｔ１＋ａ，Ｔ１＋２ａ，Ｔ１＋３ａというように、時間ａずつ大きくなる（ａは一定の値を表す）。図２に示された投光パターンは繰り返される。すなわち、投光周期（Ｔ１＋３ａ）の次に、投光周期がＴ１に戻る。
【００２７】
この実施の形態では、最短周期を表すパルスが、最短周期以外の投光周期内に含まれる。典型的には、最短周期を表すパルスが、最長周期内に含まれる。最短周期を表すパルスは、投光周期を繋げるためのものである。図２のパターンにおいては、投光周期Ｔ１を表す単パルスが、投光周期（Ｔ１＋３ａ）内に挿入される。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態に係る光電センサ１の投光ユニット１００の第２の投光パターンを示した図である。図３に示すように、投光ユニット１００は、投光周期を一定時間ずつ減少させる。たとえば、投光周期は、Ｔ２，Ｔ２−ｂ，Ｔ２−２ｂ，Ｔ２−３ｂというように、時間ｂずつ減少する（ｂは一定の値を表す）。図２に示された投光パターンと同様に、図３に示された投光パターンが繰り返される。
【００２９】
第１の投光パターンと同じく、第２の投光パターンにおいても、投光周期を繋げるために、最短周期を表すパルスが最短周期以外の投光周期内に含まれる。典型的には、第２のパターンにおいて、最短周期を表すパルスが最長周期内に含まれる。図３のパターンにおいては、周期（Ｔ２−３ｂ）を表す単パルスが、投光周期Ｔ２内に挿入される。
【００３０】
投光制御ＩＣ１０６は、図２に示した第１の投光パターンおよび図３に示した第２のパターンを有する。受光制御ＩＣ２０６は、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンに従う自信号のパターンをメモリ２２４に予め記憶する。受光制御ＩＣ２０６は、ＡＤＣ２０２からのデジタル信号をメモリ２２４に記憶された自信号のパターンとをコンパレータ２２６により比較する。受光ユニット２００への外乱光の入射が無い場合、受光信号のパターンは、メモリ２２４に記憶されたパターンと一致する。
【００３１】
一方、たとえばインバータ照明あるいはＬＥＤ照明の光のようなパルス光が外乱光として受光ユニット２００に入射する。その外乱光が投光パターンに同期したパルス光でない場合、外乱光は、投光周期内のいずれかのタイミングにおいて受光ユニット２００に入射する。したがって、受光信号のパターンが自信号のパターンと異なる。これにより、受光制御ＩＣ２０６は、受光ユニット２００に外乱光が入射していることを検知できる。
【００３２】
受光パターンと自信号パターンとの比較に基づく外乱光と信号光（自信号）との判別の具体的な方法は限定されない。予め記憶されたパターンと、受光素子２０２の受光パターンとを順次比較してもよい。予め記憶されたパターンでの周期の差分と、受光素子２０２の受光パターンでの周期の差分とを比較してもよい。その周期の差分が一定の回数（たとえば１６回）一致する場合に、受光パターンは自信号（信号光）のパターンであると判別することができる。すなわち、外乱光と信号光とを判別することができる。
【００３３】
ここで、図４に示すように、複数の透過型の光電センサを並べて配置した場合、一方の光電センサの投光ユニットから出た光が、外乱として他方の光電センサの受光部に入射して、その光電センサが誤動作する可能性がある。図４では、光電センサ１ａの受光ユニット２００が、光電センサ１ｂの投光ユニット１００からのパルス光を受光する例を示しているが、光電センサ１ｂの受光ユニット２００が、光電センサ１ａの投光ユニット１００からのパルス光を受光することも起こり得る。このように、複数の透過型の光電センサを並べて配置した場合には、それら複数の光電センサの間で相互干渉の問題が発生し得る。
【００３４】
上述のように、本発明の実施の形態では、投光ユニットは、第１の投光パターンと、第２の投光パターンとを有する。図４に示した例において、たとえば光電センサ１ａの投光ユニット１００は、第１の投光パターンに従って、パルス光を投光し、光電センサ１ｂの投光ユニット１００は、第２の投光パターンに従って、パルス光を投光する。光電センサ１ａの投光ユニット１００が、第２の投光パターンに従って、パルス光を投光し、光電センサ１ｂの投光ユニット１００は、第１の投光パターンに従って、パルス光を投光するのでもよい。
【００３５】
次に、本実施の形態に適用することが可能な、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンの関係について詳細に説明する。なお、以下に示した周期の値（単位：μｓ）は理解のための例であって、本発明を限定するものではない点に注意すべきである。
【００３６】
図５は、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンの関係の第１の例を示した図である。図５に示されるように、第１の投光パターンと第２の投光パターンとは完全に逆転した関係にある。すなわち第１の投光パターンでは、周期が１０５，１１０，１１５，１２０と変化するのに対して、第２の投光パターンでは、周期が、１２０，１１５，１１０，１０５のように変化する。
【００３７】
図６は、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンの関係の第２の例を示した図である。図６に示されるように、第１の投光パターンに従う周期の範囲と、第２の投光パターンに従う周期の範囲とは、完全に離れている。すなわち第１の投光パターンでは、周期の範囲は１０５〜１２０であるのに対して、第２の投光パターンでは、周期の範囲が１８５〜２００である。
【００３８】
図７は、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンの関係の第３の例を示した図である。図７に示されるように、第１の投光パターンに従う周期の範囲と、第２のパターンに従う周期の範囲とは、互いの一部が重なっている。言い換えると、第１の投光パターンに従う周期の範囲と、第２のパターンに従う周期の範囲とは少しだけずれている。第１の投光パターンでは、周期の範囲は１０５〜１２０であるのに対して、第２の投光パターンでは、周期の範囲は１１５〜１３０である。したがって、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンは、１１５〜１２０の周期の範囲で重なっている。
【００３９】
上述の３つの関係の中で、特に図７に示された関係に従う第１の投光パターンおよび第２の投光パターンを採用することが好ましい。この理由は、受光素子への入光の強度に依存した受光波形の跳ね返りの影響を避けるためである。
【００４０】
図８は、受光波形の跳ね返りの影響を説明するための図である。図８に示されるように、受光素子の受光波形には、跳ね返りがある。跳ね返りによる入光判定が必ず一定時間後に発生するのであれば、発生パターンが限定的になり、異なるパターンは発生しない。しかし、跳ね返りにより、入光状態（強度）に依存して、投光タイミングとは異なる様々なタイミングにおいて入光判定が発生する。
【００４１】
加えて、跳ね返りによる入光判定結果のタイミングは揺らぎを持つ。図９に示されるように、ホワイトノイズに起因して、受光波形の跳ね返りによる入光判定において揺らぎが発生する。たとえばホワイトノイズ幅が約５０ｍＶ、跳ね返りのスルーレートが５０ｍＶ／２０μｓであるとすると、跳ね返りによる入光判定のタイミングの揺らぎが２０μｓ程度になる。一方、上述の例では、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンでの投光周期の増加量／減少量が５μsである。
【００４２】
したがって、図５に示した投光パターンの関係の場合、受光波形の跳ね返りによって別の投光パターンが生成され、投光パターンにおいて、投光周期が２０μｓ程度の揺らぎを持つ。つまり、第１の投光パターンから生成された跳ね返りのパターンが±１０μｓ程度揺らぐ。跳ね返りのパターンによって、第２の投光パターンに一致する入光判定パターンが生じやすくなる。図６に示したパターンの場合にも、短い投光周期を有する第１の投光パターンと、その受光波形のはね返りとによって、長い投光周期を有する第２の投光パターンに近い入光判定パターンが生じやすくなる。これらの問題を解決するには、図７に示されるように、第１の投光パターンに従う周期の範囲と、第２のパターンに従う周期の範囲とが少しだけずれていることが好ましい。
【００４３】
また、図１０に示されるように、受光波形に重畳するホワイトノイズそのものが誤判定を生む原因となる。たとえばノイズによる受光波形の変動がコンパレータの閾値付近で生じた場合には、判定結果がオンになる。
【００４４】
本発明の実施の形態によれば、光電センサ１は、通常モードと外乱光モードとを切換可能である。通常モードと外乱光モードとの間の切換えは、ユーザが光電センサ１を操作することにより実行されてもよく、自動的に実行されてもよい。たとえば、所定周波数（たとえば１００ｋＨｚ）以上の周波数を持つ外乱光による受光信号がフィルタを通じて受光制御ＩＣ２０６に入力されるような場合に、受光制御ＩＣ２０６は、通常モードから外乱光モードへの切換えを実行してもよい。
【００４５】
通常モードでは、受光波形が単一の判定閾値と比較される。一方、図１１に示されるように、外乱光モードでは、コンパレータ２２６による判定にヒステリシスが設けられる。ヒステリシスによって、受光波形の跳ね返りおよびホワイトノイズに起因する誤判定の問題をより確実に解決することができる。
【００４６】
図１２は、本発明の実施の形態に従う、外乱光モードにおけるコンパレータ２２６のヒステリシス動作の例を説明するための図である。図１および図１１を参照して、ヒステリシスの設定により、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが異なる。制御出力の反転に従って、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが変化するものの、ヒステリシスは保たれる。たとえば制御出力がオンすることにより、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが低下する。制御出力がオフすることにより、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが戻る。制御出力は、パルスカウント値が一定値に達した場合に反転される。
【００４７】
図１３は、受光ユニット２００の処理を説明するための第１のフローチャートである。図１４は、受光ユニット２００の処理を説明するための第２のフローチャートである。このフローチャートに示す処理は外乱光モードにおいて実行される。
【００４８】
図１３において、ステップＳ１０において、制御出力判定が開始される。制御出力はオフ状態である。図１および図１３を参照して、ステップＳ１１において、受光制御ＩＣ２０６は、自信号、すなわち投光ユニット１００からのパルス光を受光ユニット２００において検出したかどうかを判定する。
【００４９】
自信号が検出された場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、受光制御ＩＣ２０６は、フラグを１に設定する。処理は続いてステップＳ１３に進む。自信号と異なる信号、すなわち外乱光あるいは相互干渉に基づく入光判定が生じた場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、ステップＳ１２の処理がスキップされて、ステップＳ１３の処理が実行される。
【００５０】
ステップＳ１３において、受光制御ＩＣ２０６は、判定パルスカウントを１増加させる。ステップＳ１４において、受光制御ＩＣ２０６は、判定パルスカウントの値がＮに達したかどうかを判定する。Ｎは連続回数を表す整数である。一例ではＮ＝１６であるが、Ｎの値は限定されない。判定パルスカウントの値がＮに達した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１５に進む。判定パルスカウントの値がＮ未満の場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、処理はステップＳ１１に戻される。
【００５１】
ステップＳ１５において、受光制御ＩＣ２０６は、判定パルスカウントをクリアする。ステップＳ１６において、受光制御ＩＣ２０６は、制御出力を反転させる。これにより、制御出力はオン状態になる。
【００５２】
ステップＳ１７において、受光制御ＩＣ２０６は、コンパレータ２２６のヒステリシスをオンする。処理は、ステップＳ１７の後、ステップＳ２０，Ｓ２１の順に進む。
【００５３】
図１および図１４を参照して、ステップＳ２１において、受光制御ＩＣ２０６は、自信号を受光ユニット２００において検出したかどうかを判定する。
【００５４】
自信号が検出された場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、受光制御ＩＣ２０６は、フラグを０に設定する。処理は続いてステップＳ２３に進む。一方、外乱光に基づく受光信号が検出された場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、ステップＳ２２の処理がスキップされて、ステップＳ２３の処理が実行される。
【００５５】
ステップＳ２３において、受光制御ＩＣ２０６は、判定パルスカウントを１増加させる。ステップＳ２４において、受光制御ＩＣ２０６は、判定パルスカウントの値がＮに達したかどうかを判定する。Ｎは連続回数を表す整数である。一例ではＮ＝１６であるが、Ｎの値は限定されない。なお、ステップＳ１４での判定に用いられる連続回数と、ステップＳ２４での判定に用いられる連続回数とが異なっていてもよい。判定パルスカウントの値がＮに達した場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２５に進む。一方、判定パルスカウントの値がＮ未満の場合（ステップＳ２４においてＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻される。
【００５６】
ステップＳ２５において、受光制御ＩＣ２０６は、判定パルスカウントをクリアする。ステップＳ２６において、受光制御ＩＣ２０６は、制御出力を反転させる。これにより、制御出力はオフ状態になる。ステップＳ２７において、受光制御ＩＣ２０６は、コンパレータ２２６のヒステリシスをオフする。ステップＳ２７の処理の後、処理はステップＳ１０に戻される。
【００５７】
このように、本発明の実施の形態では、高周波で周期的な外乱光に対する誤動作を防止できるだけでなく、光電センサ間の相互干渉に対する高い防止機能を提供することができる。本発明の実施の形態では、投光パターンとして、投光周期を一定時間ずつ増加させる第１のパターンと、投光周期を一定時間ずつ減少させる第２のパターンとを有し、第１のパターンおよび第２のパターンにおいて、最短周期を表すパルスが、最短周期以外の投光周期内に含まれる。これにより、相互干渉を防止できる。さらに、本発明の実施の形態では、コンパレータによる受光波形の判定にヒステリシスを設ける。これにより、入光強度に依存する受光波形の跳ね返りあるいはホワイトノイズによる影響を防止して、正確に受光波形を認識することができる。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１，１ａ，１ｂ  光電センサ、２  検出対象、１００  投光ユニット、１０２  投光素子、１０４  投光駆動回路、１０６  投光制御ＩＣ、１０８，２０８  動作表示灯、１１０，２１０  安定表示灯、２００  受光ユニット、２０２  受光素子、２０６  受光制御ＩＣ、２１２  出力部、２２２  ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）、２２４  メモリ、２２６  コンパレータ、Ｓ１０〜Ｓ２７  ステップ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月19日(2018.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第１の投光パターンと同じく、第２の投光パターンにおいても、投光周期を繋げるために、最短周期を表すパルスが最短周期以外の投光周期内に含まれる。典型的には、第２のパターンにおいて、最短周期を表すパルスが最長周期内に含まれる。図３のパターンにおいては、投光周期（Ｔ２−３ｂ）を表す単パルスが、投光周期Ｔ２内に挿入される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
投光制御ＩＣ１０６は、図２に示した第１の投光パターンおよび図３に示した第２のパターンを有する。受光制御ＩＣ２０６は、第１の投光パターンおよび第２の投光パターンに従う自信号のパターンをメモリ２２４に予め記憶する。受光制御ＩＣ２０６は、ＡＤＣ２２２からのデジタル信号をメモリ２２４に記憶された自信号のパターンとをコンパレータ２２６により比較する。受光ユニット２００への外乱光の入射が無い場合、受光信号のパターンは、メモリ２２４に記憶されたパターンと一致する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図１２は、本発明の実施の形態に従う、外乱光モードにおけるコンパレータ２２６のヒステリシス動作の例を説明するための図である。図１および図１１を参照して、ヒステリシスの設定により、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが異なる。制御出力の反転に従って、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが変化するものの、ヒステリシスは保たれる。たとえば制御出力がオンすることにより、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが低下する。制御出力がオフすることにより、コンパレータ出力がオンする時のコンパレータの判定閾値と、コンパレータ出力がオフする時のコンパレータの判定閾値とが戻る。制御出力は、パルスカウント値が一定値に達した場合に反転される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
外乱光に基づく受光信号が検出された場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、処理はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、受光制御ＩＣ２０６は、フラグを０に設定する。処理は続いてステップＳ２３に進む。一方、自信号が検出された場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、ステップＳ２２の処理がスキップされて、ステップＳ２３の処理が実行される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
１，１ａ，１ｂ  光電センサ、２  検出対象、１００  投光ユニット、１０２  投光素子、１０４  投光駆動回路、１０６  投光制御ＩＣ、１０８  運転表示灯、２０８  動作表示灯、１１０，２１０  安定表示灯、２００  受光ユニット、２０２  受光素子、２０６  受光制御ＩＣ、２１２  出力部、２２２  ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）、２２４  メモリ、２２６  コンパレータ、Ｓ１０〜Ｓ２７  ステップ。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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