JP2003298401A - アンプ分離型光電センサとその投光装置及び受光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 断線や誤接続等の各種異常を区別して検知す
ることが可能なアンプ分離型光電センサとその投光装置
及び受光装置を提供する。 【解決手段】 断線時電圧レベルＶ1b及び誤接続時電圧
レベルＶ1c間に第１閾値Ｘ１、誤接続時電圧レベルＶ1c
及び正常時電圧レベルＶ1a間に第２閾値、正常時電圧レ
ベルＶ1a及びグランドレベル間に第５閾値を設定し、投
光時の電圧レベルＶ１との比較に基づき投光側の「断線
／開放異常」等を検知し、断線時電圧レベルＶ2b及び正
常時電圧レベルＶ1a間に第３閾値Ｙ１、正常時電圧レベ
ルＶ1a及び誤接続時電圧レベルＶ2c間に第４閾値Ｙ２、
誤接続時電圧レベルＶ2c及びグランドレベル間に第６閾
値Ｙ３を設定し、非投光時の電圧レベルＶ２との比較に
基づき、受光側の「断線／開放異常」等を検知し、各異
常状態に対応した表示パターンをデジタル表示部２７に
表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンプ分離型光電
センサとその投光装置及び受光装置に関し、特に、検出
ヘッド部及びアンプ部間の断線／開放や誤接続等を検知
する異常検知手段を備えたものに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、投光素子を備えた投光ヘッド部及び受光素子を備え
た受光ヘッド部と、これらから導出された各接続ライン
が着脱可能に接続されるアンプ部とからなるアンプ分離
型光電センサがある。アンプ部から投光用の接続ライン
を介して投光ヘッドの投光素子に駆動信号を与えて投光
させると共に、受光素子から出力される受光信号を受光
用接続ラインを介してアンプ部内の検出手段に与えて、
この検出手段にて受けた受光信号に基づいて所定の検出
動作が行われる。

【０００３】ところで、この種の光電センサでは、例え
ば投光用接続ラインや受光用接続ラインの断線、或い
は、アンプ部において投光ヘッド部用の接続部に受光部
からの受光用接続ラインが接続されたり、その逆に受光
ヘッド部用の接続部に投光部からの投光用接続ラインが
接続される等の誤接続が生じ得る。このような場合、正
常に投受光動作が行えなくなるので、このような異常状
態を検知する機能を備えたものが従来からある。

【０００４】例えば、実公平3-49478号公報には、アン
プ部の投光用接続部及び受光用接続部のそれぞれの電圧
レベルを、それぞれに対応して設定された閾値と比較し
て、両比較結果に基づく出力信号をＯＲ回路の入力端子
に与えて、そのＯＲ回路からの出力に基づいてブザー等
を駆動させるよう構成されたものが開示されている。上
述の断線や誤接続等の異常状態時における各接続部の電
圧レベルは、正常時における電圧レベルとは異なるから
これに基づいて前記異常状態を検知することができる。
しかしながら、この構成では、各種の異常状態の検知時
において単にブザー等を駆動させるたけなので、それが
断線による異常なのか、誤接続による異常なのか判断で
きない。

【０００５】また、実公昭56-894号公報には、投光素子
のカソード側にスイッチングトランジスタを介して可視
光発光素子を直列接続して、スイッチングトランジスタ
の制御端子に与えれる駆動信号に基づき投光素子を発光
させると共に、可視光発光素子をも発光させるよう構成
されたものが開示されている。このような構成であれ
ば、不可視光は発する投光素子の断線等を、それに連動
して発光する可視光発光素子の発光動作により検知する
ことができる。しなしながら、この構成では、投光素子
の断線しか検知できない。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、断線や誤接続等の各種異常を区別して
検知することが可能なアンプ分離型光電センサとその投
光装置及び受光装置を提供するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係るアンプ分離型光電センサは、
光電素子を備えた検出ヘッドと、前記検出ヘッドの前記
光電素子と着脱可能に接続される接続端子部、及び、そ
の接続端子部の電圧レベルと閾値との大小比較に基づい
て異常検知動作を行う異常検知手段を備えたアンプ部と
からなるアンプ分離型光電センサにおいて、前記異常検
知手段の異常検知動作における前記閾値は、各異常状態
時における前記接続端子部の電圧レベルに基づいて複数
設けられ、前記アンプ部には、デジタル表示手段と、そ
のデジタル表示手段での複数の表示パターンを、前記異
常検知手段で検知された前記各種異常状態のそれぞれに
対応付けて記憶する記憶手段と、前記異常検知動作時に
おいて、前記記憶手段に記憶された前記複数の表示パタ
ーンのうち検知された異常状態に対応付けられた表示パ
ターンを読み出して前記デジタル表示手段に表示させる
制御手段とを備えたところに特徴を有する。

【０００８】請求項２の発明に係るヘッド分離型光電セ
ンサの投光装置は、検出領域に向けて光を投光する投光
素子を備えた投光ヘッド部と、前記投光ヘッド部の投光
素子と着脱可能に接続される投光用の接続端子部と、そ
の接続端子部を介して前記投光素子に所定のタイミング
で駆動信号を与えてパルス駆動させる駆動手段と、前記
接続端子部での電圧レベルと閾値との大小比較に基づい
て異常検知動作を行う異常検知手段とを備えた本体部と
からなるヘッド分離型光電センサの投光装置であって、
前記異常検知手段は、前記投光素子の投光時の前記接続
端子部の電圧レベルと前記閾値との大小比較に基づいて
異常検知動作を行うよう構成され、その閾値が、前記投
光素子の投光時において、前記投光素子及び前記接続端
子部が連なる回路が断線、或いは、前記投光素子が開放
しているときの前記接続端子部での断線／開放異常電圧
レベル、及び、前記接続端子部に、受光素子を備えた受
光ヘッド部が誤って接続されているときの前記接続端子
部での誤接続電圧レベルの間の第１閾値と、前記誤接続
電圧レベル、及び、正常のときの前記接続端子部での正
常電圧レベルの間の第２閾値とに設定され、前記本体部
には、デジタル表示手段と、そのデジタル表示手段にお
いて、前記第１閾値に基づく異常検知に対応する第１表
示パターン、及び、前記第２閾値に基づく異常検知に対
応する第２表示パターンとを記憶する記憶手段と、前記
異常検知手段により検知された各異常状態に応じて、そ
れに対応する前記表示パターンを前記記憶手段から読み
出して前記デジタル表示手段に表示させる制御手段とを
備えたところに特徴を有する。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２に記載のヘッ
ド分離型光電センサの投光装置において、前記異常検知
手段の異常検知動作における前記閾値が、前記第１及び
第２の閾値に加えて、前記投光素子の投光時において、
前記正常電圧レベル、及び、前記投光素子が短絡したと
きの前記接続端子部での素子短絡電圧レベルの間の第３
閾値に設定されると共に、前記記憶手段には、前記第３
閾値に基づく異常検知に対応する第３表示パターンを記
憶するよう構成し、前記制御手段は、前記第３閾値に基
づく異常検知には、前記第３表示パターンを前記記憶手
段から読み出して前記デジタル表示手段に表示させると
ころに特徴を有する。

【００１０】請求項４の発明に係るアンプ分離型光電セ
ンサの受光装置は、投光装置から投光された光を受光す
る受光素子を備えた受光ヘッド部と、前記受光ヘッド部
の受光素子と着脱可能に接続される受光用の接続端子部
と、前記受光素子から前記接続端子部を介して受ける受
光信号に基づいて所定の検出動作を行う検出手段と、前
記接続端子部での電圧レベルと閾値との大小比較に基づ
いて異常検知動作を行う異常検知手段とを備えたアンプ
部とからなるアンプ分離型光電センサの受光装置であっ
て、前記異常検知手段は、前記投光装置の非投光時の前
記接続端子部での電圧レベルと前記閾値との大小比較に
基づいて前記異常検知動作を行うよう構成され、その閾
値が、前記投光装置の非投光時において、前記受光素子
及び前記接続端子部が連なる回路が断線、或いは、前記
受光素子が開放しているときの前記接続端子部での断線
／開放異常電圧レベル、及び、正常のときの前記接続端
子部での正常電圧レベルの間の第１閾値と、正常電圧レ
ベル、及び、前記接続端子部に、投光素子を備えた投光
ヘッド部が誤って接続されているときの当該接続端子部
での誤接続電圧レベルの間の第２閾値とに設定され、前
記アンプ部には、デジタル表示手段と、そのデジタル表
示手段において、前記第１閾値に基づく異常検知に対応
する第１表示パターン、及び、前記第２閾値に基づく異
常検知に対応する第２表示パターンとを記憶する記憶手
段と、前記異常検知手段により検知された各異常状態に
応じて、それに対応する前記表示パターンを前記記憶手
段から読み出して前記デジタル表示手段に表示させる制
御手段とを備えたところに特徴を有する。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４に記載のアン
プ分離型光電センサの受光装置において、前記異常検知
手段の異常検知動作における前記閾値が、前記第１及び
第２の閾値に加えて、前記投光素子の非投光時におい
て、前記誤接続電圧レベル、及び、前記受光素子が短絡
したときの前記接続端子部での素子短絡電圧レベルの間
の第３閾値に設定されると共に、前記記憶手段には、前
記第３閾値に基づく異常検知に対応する第３表示パター
ンを記憶するよう構成し、前記制御手段は、前記第３閾
値に基づく異常検知には、前記第３表示パターンを前記
記憶手段から読み出して前記デジタル表示手段に表示さ
せるところに特徴を有する。

【００１２】請求項６の発明に係るアンプ分離型光電セ
ンサは、検出領域に向けて光を投光する投光素子を備え
た投光ヘッド部と、前記投光素子から投光された光を受
光する受光素子を備えた受光ヘッド部と、前記投光ヘッ
ド部の投光素子及び前記受光ヘッド部の受光素子のそれ
ぞれが着脱可能に接続される投光用及び受光用の接続端
子部と、前記投光用接続端子部を介して前記投光素子に
所定のタイミングで駆動信号を与えてパルス駆動させる
駆動手段と、前記受光素子から前記受光用接続端子部を
介して受ける受光信号に基づいて所定の検出動作を行う
検出手段と、前記各接続端子部での電圧レベルと閾値と
の大小比較に基づいて異常検知動作を行う異常検知手段
とを備えたアンプ部とからなるアンプ分離型光電センサ
であって、前記異常検知手段は、投光素子の投光時に同
期して動作する投光異常検知手段と、非投光時に同期し
て動作する受光異常検知手段とからなり、前記投光異常
検知手段の異常検知動作における前記閾値が、前記投光
素子の投光時において、前記投光素子及び前記投光用接
続端子部が連なる回路が断線、或いは、前記投光素子が
開放しているときの前記投光用接続端子部での断線／開
放異常電圧レベル、及び、前記投光用接続端子部に、受
光素子を備えた受光ヘッド部が誤って接続されていると
きの前記投光用接続端子部での誤接続電圧レベルの間の
第１閾値と、前記誤接続電圧レベル、及び、正常のとき
の前記投光用接続端子部での正常電圧レベルの間の第２
閾値とに設定され、前記受光異常検知手段の異常検知動
作における前記閾値が、前記投光素子の非投光時におい
て、前記受光素子及び前記受光用接続端子部が連なる回
路が断線、或いは、前記受光素子が開放しているときの
前記受光用接続端子部での断線／開放異常電圧レベル、
及び、正常のときの前記受光用接続端子部での正常電圧
レベルの間の第３閾値と、正常電圧レベル、及び、前記
受光用接続端子部に、投光素子を備えた投光ヘッド部が
誤って接続されているときの当該受光用接続端子部での
誤接続電圧レベルの間の第４閾値とに設定され、前記ア
ンプ部には、デジタル表示手段と、そのデジタル表示手
段において、前記第１ないし第４の閾値のそれぞれに基
づく異常検知に対応する第１ないし第４の表示パターン
を記憶する記憶手段と、前記両異常検知手段により検知
された各異常状態に応じて、それに対応する前記表示パ
ターンを前記記憶手段から読み出して前記デジタル表示
手段に表示させる制御手段とを備えたところに特徴を有
する。

【００１３】請求項７の発明に係るアンプ分離型光電セ
ンサは、検出領域に向けて光を投光する投光素子を備え
た投光ヘッド部と、前記投光素子から投光された光を受
光する受光素子を備えた受光ヘッド部と、前記投光ヘッ
ド部の投光素子及び前記受光ヘッド部の受光素子のそれ
ぞれが着脱可能に接続される投光用及び受光用の接続端
子部と、前記投光用接続端子部を介して前記投光素子に
所定のタイミングで駆動信号を与えてパルス駆動させる
駆動手段と、前記受光素子から前記受光用接続端子部を
介して受ける受光信号に基づいて所定の検出動作を行う
検出手段と、前記各接続端子部での電圧レベルと閾値と
の大小比較に基づいて異常検知動作を行う異常検知手段
とを備えたアンプ部とからなるアンプ分離型光電センサ
であって、前記異常検知手段は、投光素子の投光時に同
期して動作する投光異常検知手段と、非投光時に同期し
て動作する受光異常検知手段とからなり、前記投光異常
検知手段の異常検知動作における前記閾値が、前記投光
素子の投光時において、前記投光素子及び前記投光用接
続端子部が連なる回路が断線、或いは、前記投光素子が
開放しているときの前記投光用接続端子部での断線／開
放異常電圧レベル、及び、正常のときの前記投光用接続
端子部での正常電圧レベルの間の第１閾値に設定され、
前記受光異常検知手段の異常検知動作における前記閾値
が、前記投光素子の非投光時において、前記受光素子及
び前記受光用接続端子部が連なる回路が断線、或いは、
前記受光素子が開放しているときの前記受光用接続端子
部での断線／開放異常電圧レベル、及び、正常のときの
前記受光用接続端子部での正常電圧レベルの間の第３閾
値に設定され、前記アンプ部には、デジタル表示手段
と、そのデジタル表示手段において、前記第１及び第３
の閾値のそれぞれに基づく異常検知に対応する第１及び
第３の表示パターンを記憶する記憶手段と、前記両異常
検知手段により検知された各異常状態に応じて、それに
対応する前記表示パターンを前記記憶手段から読み出し
て前記デジタル表示手段に表示させる制御手段とを備え
たところに特徴を有する。

【００１４】請求項８の発明に係るアンプ分離型光電セ
ンサは、検出領域に向けて光を投光する投光素子を備え
た投光ヘッド部と、前記投光素子から投光された光を受
光する受光素子を備えた受光ヘッド部と、前記投光ヘッ
ド部の投光素子及び前記受光ヘッド部の受光素子のそれ
ぞれが着脱可能に接続される投光用及び受光用の接続端
子部と、前記投光用接続端子部を介して前記投光素子に
所定のタイミングで駆動信号を与えてパルス駆動させる
駆動手段と、前記受光素子から前記受光用接続端子部を
介して受ける受光信号に基づいて所定の検出動作を行う
検出手段と、前記各接続端子部での電圧レベルと閾値と
の大小比較に基づいて異常検知動作を行う異常検知手段
とを備えたアンプ部とからなるアンプ分離型光電センサ
であって、前記異常検知手段は、投光素子の投光時に同
期して動作する投光異常検知手段と、非投光時に同期し
て動作する受光異常検知手段とからなり、前記投光異常
検知手段の異常検知動作における前記閾値が、前記投光
素子の投光時において、前記投光用接続端子部に、受光
素子を備えた受光ヘッド部が誤って接続されているとき
の前記投光用接続端子部での誤接続電圧レベル、及び、
正常のときの前記投光用接続端子部での正常電圧レベル
の間の第２閾値とに設定され、前記受光異常検知手段の
異常検知動作における前記閾値が、前記投光素子の非投
光時において、正常のときの前記受光用接続端子部での
正常電圧レベル、及び、前記受光用接続端子部に、投光
素子を備えた投光ヘッド部が誤って接続されているとき
の当該受光用接続端子部での誤接続電圧レベルの間の第
４閾値とに設定され、前記アンプ部には、デジタル表示
手段と、そのデジタル表示手段において、前記第２及び
第４の閾値のそれぞれに基づく異常検知に対応する第２
及び第４の表示パターンを記憶する記憶手段と、前記両
異常検知手段により検知された各異常状態に応じて、そ
れに対応する前記表示パターンを前記記憶手段から読み
出して前記デジタル表示手段に表示させる制御手段とを
備えたところに特徴を有する。

【００１５】請求項９の発明は、請求項６ないし請求項
８のいずれかに記載のアンプ分離型光電センサにおい
て、前記投光異常検知手段の異常検知動作における前記
閾値が、前記各閾値に加えて、前記投光素子の投光時に
おいて、前記正常電圧レベル、及び、前記投光素子が短
絡したときの前記投光用接続端子部での素子短絡電圧レ
ベルの間の第５閾値に設定され、前記受光用異常検知手
段の異常検知動作における前記閾値が、前記各閾値に加
えて、前記投光素子の非投光時において、前記誤接続電
圧レベル、及び、前記受光素子が短絡したときの前記受
光用接続端子部での素子短絡電圧レベルの間の第６閾値
に設定され、前記記憶手段には、前記第５及び第６の閾
値のそれぞれに基づく異常検知に対応する第５及び第６
の表示パターンを記憶するよう構成し、前記制御手段
は、前記両異常検知手段により検知された各異常状態に
応じて、それに対応する前記表示パターンを前記記憶手
段から読み出して前記デジタル表示手段に表示させると
ころに特徴を有する。

【００１６】請求項１０の発明は、請求項６ないし請求
項９のいずれかに記載のアンプ分離型光電センサにおい
て、前記制御手段は、前記異常検知手段において、いず
れの異常状態も検知されないときは、前記受光素子から
出力される受光信号のレベルを前記ディジタル表示手段
に表示させるよう構成されているところに特徴を有す
る。

【００１７】

【発明の作用及び効果】本発明によれば、投光時の（投
光用）接続端子部での電圧レベルに基づいて、投光素子
及び接続端子部が連なる回路が断線、或いは、投光素子
が開放した「断線／開放異常」、受光ヘッド部が誤って
接続された「誤接続異常」や「投光素子が短絡した素子
短絡異常」を区別して検知する。更に、非投光時の（受
光用）接続端子部での電圧レベルに基づいて、受光素子
及び接続端子部が連なる回路が断線、或いは、受光素子
が開放した「断線／開放異常」、投光ヘッド部が誤って
接続された「誤接続異常」や受光素子が短絡した素子短
絡異常をもそれぞれ区別して検知する。そして、各異常
に対応した表示パターンを記憶手段から読み出してデジ
タル表示手段に表示するよう構成した。

【００１８】このような構成であれば、アンプ部のデジ
タル表示手段をみれば、投光側についての「断線／開放
異常」、「誤接続異常」及び「短絡異常」、受光側につ
いての「断線異常」、「誤接続異常」及び「短絡異常」
のいずれの異常状態が即座に知ることができ、これによ
り作業者は各異常状態に対して迅速に対処することが可
能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１ないし
図８によって説明する。本実施形態に係るアンプ分離型
光電センサ１０は、投光素子１２（例えば発光ダイオー
ド）を備えて、その投光素子１２に連なる信号線Ｌ１を
導出してなる投光ヘッド部１１と、受光素子１４（例え
ば、フォトトランジスタ）を備えて、その受光素子１４
に連なる信号線Ｌ２を導出してなる受光ヘッド部１３
と、両ヘッド部１１，１３からの信号線Ｌ１，Ｌ２がそ
れぞれ接続される投光用及ぶ受光用の２組の接続端子部
２１，２２を備えたアンプ部２０とから構成されてい
る。なお、投光ヘッド部１１及び受光ヘッド部１３は、
例えば所定の検出領域を挟んで対向配置され、両ヘッド
部間に存在する物体の遮光状態により変化する受光素子
１４からの受光信号Ｄレベルに基づいて物体の有無を検
出する。そして、本実施形態に係るアンプ分離型光電セ
ンサ１０は、以下で詳説するように、投光ヘッド部１１
及び受光ヘッド部１３の「断線／開放異常」、「短絡異
常」及び「誤接続異常」を区別して検知できる異常検知
機能を備えている。

【００２０】アンプ部２０には、検出手段、異常検知手
段及び制御手段等として機能するＣＰＵ２３と、記憶手
段に相当するメモリ２８と、デジタル表示手段に相当す
るデジタル表示部２７（例えば７セグメント４桁表示の
液晶ディスプレイ）とが備えられている。前述の投光用
接続端子部２１のうち、一方の接続端子２１Ａは、コレ
クタ側がバイアス用の抵抗を介して直流電源Ｖccに接続
されると共にＣＰＵ２３からの駆動パルスＰを受けてス
イッチング動作を行うトランジスタ２４のエミッタ側に
接続されており、他方の接続端子２１Ｂはグランドライ
ンに接続されている。また、両接続端子２１Ａ，２１Ｂ
間には、２つの抵抗２５，２５が直列接続されており、
例えばこれらの抵抗２５，２５の接続点の電圧レベルＶ
１がＣＰＵ２３に与えられるようになっている。

【００２１】また、受光用接続端子部２２のうち、一方
の接続端子２２Ａは、バイアス用の抵抗を介して直流電
源Ｖccに接続されると共に直流電圧除去用のコンデンサ
２６を介してＣＰＵ２３に接続されており、他方の接続
端子２２Ｂはグランドラインに接続されている。また、
前記一方の接続端子２２Ａの電圧レベルＶ２がＣＰＵ２
３に与えられるようになっている。

【００２２】また、ＣＰＵ２３は、前記トランジスタ２
４に対して所定のタイミングで駆動信号（投光パルス
Ｐ）を与える。これにより、投光用接続端子部２１に接
続された投光ヘッド部１１の投光素子１２が発光し投光
動作を行う。また、ＣＰＵ２３は、駆動信号の出力タイ
ミングに同期して受光用接続端子部に接続された受光ヘ
ッド部１３の受光素子１４からコンデンサ２６を介して
与えれる受光信号Ｄレベルを読み込んむ。そして、その
受光信号Ｄレベルを所定の基準値と比較する物体検出動
作や、その受光信号Ｄレベルに基づいて受光量を測定す
る測定動作等を行い、それらの結果に応じた表示パター
ンをデジタル表示部２７に表示させる。

【００２３】また、ＣＰＵ２３は、後述する作用説明で
明らかになるが、前記駆動信号が出力されたとき（以
下、「投光時」）に、前記電圧レベル１を読み込んで、
次述する第１、第２及び第５の閾値Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３と
大小比較する投光異常検知動作、及び、前記駆動信号を
出力していないとき（以下、「非投光時」）に、前記第
２電圧レベルを読み込んで、次述する第３，第４及び第
６の閾値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３と大小比較する受光異常検知
動作を行う。

【００２４】次に、上記した第１ないし第４の閾値につ
いて図２ないし図４を参照しつつ説明する。まず、投光
時における電圧レベルＶ１についてみてみると、投光用
接続端子部２１に接続された投光ヘッド部１１が正常に
投光動作を行ったとき（図１参照）には、投光用接続端
子２１Ａ，２１Ｂ間の電圧が投光素子１２の端子電圧と
同レベルになり、それを抵抗２５，２５で分圧したレベ
ル（以下、「正常時電圧レベルＶ1a」）になる。一方、
図２（Ａ）に示すように、例えば投光ヘッド部１１に連
なる信号線Ｌ１が断線、或いは、投光素子１２が開放し
た場合には、トランジスタ２４からの出力電流が全て抵
抗２５，２５に流れることになり、これに応じて直流電
源Ｖccの電位側に引張られ高いレベル（以下、「断線時
電圧レベルＶ1b」）になる。また、同図（Ｂ）に示すよ
うに、投光用接続端子部２１に誤って受光ヘッド部１３
に連なる信号線Ｌ２が接続された誤接続の場合には、そ
の受光素子１４がオン動作することになり、これに応じ
て前記正常時電圧レベルＶ1aと断線時電圧レベルＶ1bと
の間のレベル（以下、「誤接続時電圧レベルＶ1c」）に
なる。更に、同図（Ｃ）に示すように、投光用接続端子
部２１に接続された投光ヘッド部１１の投光素子１２が
短絡した場合には、グランドレベル（０）になる。

【００２５】そこで、本実施形態では、図４（Ａ）に示
すように、第１閾値Ｘ１を、例えば断線時電圧レベルＶ
1bと誤接続時電圧レベルＶ1cとの中間レベルに設定し、
第２閾値を、例えば誤接続時電圧レベルＶ1cと正常時電
圧レベルＶ1aとの中間レベルＸ２に設定し、更に、第５
閾値を、例えば正常時電圧レベルＶ1aとグランドレベル
との中間レベルＸ３に設定してある。

【００２６】次いで、非投光時における電圧レベルＶ２
についてみてみると、受光用接続端子部２２に接続され
た受光ヘッド部１３が正常に受光動作を行ったとき（図
１参照）には、微小の電流が直流電源Ｖccに接続された
抵抗に流れることになり、その抵抗の負荷電圧分だけ直
流電源Ｖccの電位レベルよりやや低目のレベル（以下、
「正常時電圧レベルＶ2a」）になる。一方、図３（Ｄ）
に示すように、例えば受光ヘッド部１３に連なる信号線
Ｌ２が断線、或いは、受光素子１４が開放した場合に
は、直流電源Ｖccから電流が流れなくなり、ほぼ直流電
源Ｖccの電圧レベルと同等レベル（以下、「断線時電圧
レベルＶ2b」）に保持される。また、同図（Ｅ）に示す
ように、受光用接続端子部２２に誤って投光ヘッド部１
１に連なる信号線Ｌ１が接続された誤接続の場合には、
直流電源Ｖccからの電流が投光素子１２に流れることに
なり、その投光素子１２の端子電圧レベル（以下、「短
絡時電圧レベルＶ2c」）に保持される。更に、同図
（Ｆ）に示すように、受光用接続端子部２２に接続され
た受光ヘッド部１３の受光素子１４が短絡した場合に
は、グランドレベル（０）になる。

【００２７】そこで、本実施形態では、図４（Ｂ）に示
すように、第３閾値Ｙ１を、例えば断線時電圧レベルＶ
2bと正常時電圧レベルＶ1aとの中間レベルに設定し、第
４閾値Ｙ２を、例えば正常時電圧レベルＶ1aと誤接続時
電圧レベルＶ2cとの中間レベルに設定し、更に、第６閾
値Ｙ３を、例えば誤接続時電圧レベルＶ2cとグランドレ
ベルとの中間レベルに設定してある。

【００２８】前記メモリ２８には、複数の表示コード
が、以上の各閾値に基づいて検知される各異常状態に対
応付けて記憶されており、各異常状態の検知動作に応じ
てＣＰＵ２３（制御手段に相当）により読み出されてデ
ジタル表示部２７に、図５に示すような各種の表示コー
ドが表示される。

【００２９】次に、ＣＰＵ２３の動作について図６ない
し図８に示すフローチャート図を参照しつつ説明する。
図６に示すように、駆動信号の出力タイミングでは（ス
テップＳ１で「Ｙ」）駆動信号を出力し、そのタイミン
グが投光異常検知タイミングでなければ（ステップＳ３
で「Ｎ」）、受光信号Ｄを取り込んで前述の受光動作を
行い物体検出を実行する（ステップＳ６）。一方、投光
異常検知タイミングであれば（ステップＳ３で
「Ｙ」）、電圧レベルＶ１を取り込んで投光異常ルーチ
ンを実行する（ステップＳ４，Ｓ５）。

【００３０】［投光異常検知］投光異常ルーチンでは、
図７に示すように、まず、ステップＳ２１において前記
電圧レベルＶ１を第１閾値Ｘ１と比較し、これより高い
レベルであれば（ステップＳ２１にて「Ｙ」）、断線／
開放異常（図２（Ａ）参照）としてメモリ２８から表示
コード１を読み込んで、その断線／開放異常を意味す
る、例えば「＊Ｅ＊＊」（＊はスペース、デジタル表示
部２７では非点灯を意味する。以下同じ）をデジタル表
示部２７に表示させる（ステップＳ２２。図５（Ａ）参
照）。一方、第１閾値Ｘ１より低ければ（ステップＳ２
１で「Ｎ」）、ステップＳ２３にて第２閾値Ｘ２と比較
し、これより高いレベルであれば（ステップＳ２３にて
「Ｙ」）、誤接続異常（図２（Ｂ）参照）として、これ
を意味する、例えば「＊＊＊ｄ」（表示コード２に対
応）をデジタル表示部２７に表示させる（ステップＳ２
４。図５（Ｂ）参照）。

【００３１】更に、第２閾値Ｘ２より低ければ（ステッ
プＳ２３で「Ｎ」）、ステップＳ２５にて第３閾値Ｘ３
と比較し、これより高いレベルであれば（ステップＳ２
５にて「Ｙ」）、短絡異常（図２（Ｃ）参照）として、
これを意味する、例えば「＊Ｅ＊ｄ」（表示コード３に
対応）をデジタル表示部２７に表示させる（ステップＳ
２６。図５（Ｃ）参照）。一方、第５閾値Ｘ３より低け
れば（ステップＳ２５で「Ｎ」）正常状態として、その
まま図６のステップＳ６にて前述の受光動作を行う。

【００３２】次に、駆動信号の出力タイミングでないと
きには（ステップＳ１で「Ｎ」）、受光異常検知タイミ
ング時において（ステップＳ７にて「Ｙ」）、電圧レベ
ルＶ２を取り込んで受光異常ルーチンを実行する（ステ
ップＳ８，Ｓ９）。

【００３３】［受光異常検知］受光異常ルーチンでは、
図８に示すように、まず、ステップＳ３１において前記
電圧レベルＶ２を第３閾値Ｙ１と比較し、これより高い
レベルであれば（ステップＳ３１にて「Ｙ」）、断線／
開放異常（図３（Ｄ）参照）として、これを意味する、
例えば「−ｄ＊＊」（表示コード４に対応）をデジタル
表示部２７に表示させる（ステップＳ３２。図５（Ｄ）
参照）。一方、第３閾値Ｙ１より低ければ（ステップＳ
３１で「Ｎ」）、ステップＳ３３にて第４閾値Ｙ２と比
較し、これより高いレベルであれば（ステップＳ３３に
て「Ｙ」）正常と判断し受光異常検知動作を終了させ
る。

【００３４】更に、第４閾値Ｙ２より低ければ（ステッ
プＳ３３にて「Ｎ」）、ステップＳ３４にて第６閾値Ｙ
３と比較し、これより高いレベルであれば（ステップＳ
３４にて「Ｙ」）、誤接続異常（図３（Ｅ）参照）とし
て、これを意味する、例えば「＊＊−Ｅ」（表示コード
５に対応）をデジタル表示部２７に表示させる（ステッ
プＳ３５。図５（Ｅ）参照）。一方、第６閾値Ｙ３より
低ければ（ステップＳ３４で「Ｎ」）、短絡異常（図３
（Ｆ）参照）として、これを意味する、例えば「−ｄ−
Ｅ」（表示コード６に対応）をデジタル表示部２７に表
示させる（ステップＳ３６。図５（Ｆ）参照）。

【００３５】なお、図６のステップＳ３における投光異
常検知タイミング、及び、ステップＳ７における受光異
常検知タイミングは、前記駆動信号の出力タイミングと
同一時間間隔であっても良いが、必ずしも投光側及び受
光側の異常検知動作を物体検出動作のための投受光動作
毎に実行する必要はなく、例えば駆動信号出力タイミン
グより長い時間間隔に設定しても良い。また、各種異常
を検知した場合には、デジタル表示部２７に表示させる
と共に、制御動作を停止させる構成であっても良い。更
にその時に、例えば警告音を発する等、所定の報知手段
にて作業者に異常を検知したことを知らせる構成を加え
ても良い。

【００３６】このような構成であれば、アンプ部２０に
設けられたデジタル表示部２７をみれば、投光側につい
ての「断線／開放異常」、「誤接続異常」及び「短絡異
常」、受光側についての「断線／開放異常」、「誤接続
異常」及び「短絡異常」をそれぞれ識別して認識するこ
とができ、これにより作業者は各異常状態に対して迅速
に対処することが可能になる。

【００３７】本発明は、前記実施形態に限定されるもの
ではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るアンプ分離型光電セ
ンサの回路構成図

【図２】投光側の各種異常状態を示す説明図

【図３】受光側の各種異常状態を示す説明図

【図４】電圧レベルＶ１，Ｖ２と各閾値との関係図

【図５】デジタル表示部２７の表示パターンを示した模
式図

【図６】ＣＰＵ２３制御のフローチャート図

【図７】投光異常ルーチンを示すフローチャート図

【図８】受光異常ルーチンを示すフローチャート図

【符号の説明】

１０…アンプ分離型光電センサ １１…投光ヘッド部 １２…投光素子 １３…受光ヘッド部 １４…受光素子 ２０…アンプ部 ２１，２２…（投光用・受光用）接続端子部 ２３…ＣＰＵ ２５…抵抗 ２７…デジタル表示部 ２８…メモリ Ｖ１，Ｖ２…電圧レベル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AB14 AB28 BA07 BC04 BC07 BC14 BC22 BC31 BC33 BC35 BD01 DA03 DA15 5J050 AA35 AA42 AA46 BB18 BB20 DD03 EE39 FF04 FF08 5K035 AA07 CC01 CC10 DD03 EE04 FF01 GG01 KK04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電素子を備えた検出ヘッドと、前記検
   出ヘッドの前記光電素子と着脱可能に接続される接続端
   子部、及び、その接続端子部の電圧レベルと閾値との大
   小比較に基づいて異常検知動作を行う異常検知手段を備
   えたアンプ部とからなるアンプ分離型光電センサにおい
   て、 前記異常検知手段の異常検知動作における前記閾値は、
   各異常状態時における前記接続端子部の電圧レベルに基
   づいて複数設けられ、 前記アンプ部には、デジタル表示手段と、そのデジタル
   表示手段での複数の表示パターンを、前記異常検知手段
   で検知された前記各種異常状態のそれぞれに対応付けて
   記憶する記憶手段と、 前記異常検知動作時において、前記記憶手段に記憶され
   た前記複数の表示パターンのうち検知された異常状態に
   対応付けられた表示パターンを読み出して前記デジタル
   表示手段に表示させる制御手段とを備えたことを特徴と
   するアンプ分離型光電センサ。
2. 【請求項２】 検出領域に向けて光を投光する投光素子
   を備えた投光ヘッド部と、 前記投光ヘッド部の投光素子と着脱可能に接続される投
   光用の接続端子部と、その接続端子部を介して前記投光
   素子に所定のタイミングで駆動信号を与えてパルス駆動
   させる駆動手段と、前記接続端子部での電圧レベルと閾
   値との大小比較に基づいて異常検知動作を行う異常検知
   手段とを備えた本体部とからなるヘッド分離型光電セン
   サの投光装置であって、 前記異常検知手段は、前記投光素子の投光時の前記接続
   端子部の電圧レベルと前記閾値との大小比較に基づいて
   異常検知動作を行うよう構成され、その閾値が、前記投
   光素子の投光時において、前記投光素子及び前記接続端
   子部が連なる回路が断線、或いは、前記投光素子が開放
   しているときの前記接続端子部での断線／開放異常電圧
   レベル、及び、前記接続端子部に、受光素子を備えた受
   光ヘッド部が誤って接続されているときの前記接続端子
   部での誤接続電圧レベルの間の第１閾値と、前記誤接続
   電圧レベル、及び、正常のときの前記接続端子部での正
   常電圧レベルの間の第２閾値とに設定され、 前記本体部には、デジタル表示手段と、そのデジタル表
   示手段において、前記第１閾値に基づく異常検知に対応
   する第１表示パターン、及び、前記第２閾値に基づく異
   常検知に対応する第２表示パターンとを記憶する記憶手
   段と、 前記異常検知手段により検知された各異常状態に応じ
   て、それに対応する前記表示パターンを前記記憶手段か
   ら読み出して前記デジタル表示手段に表示させる制御手
   段とを備えたことを特徴とするヘッド分離型光電センサ
   の投光装置。
3. 【請求項３】 前記異常検知手段の異常検知動作におけ
   る前記閾値が、前記第１及び第２の閾値に加えて、前記
   投光素子の投光時において、前記正常電圧レベル、及
   び、前記投光素子が短絡したときの前記接続端子部での
   素子短絡電圧レベルの間の第３閾値に設定されると共
   に、前記記憶手段には、前記第３閾値に基づく異常検知
   に対応する第３表示パターンを記憶するよう構成し、 前記制御手段は、前記第３閾値に基づく異常検知には、
   前記第３表示パターンを前記記憶手段から読み出して前
   記デジタル表示手段に表示させることを特徴とする請求
   項２に記載のヘッド分離型光電センサの投光装置。
4. 【請求項４】 投光装置から投光された光を受光する受
   光素子を備えた受光ヘッド部と、 前記受光ヘッド部の受光素子と着脱可能に接続される受
   光用の接続端子部と、前記受光素子から前記接続端子部
   を介して受ける受光信号に基づいて所定の検出動作を行
   う検出手段と、前記接続端子部での電圧レベルと閾値と
   の大小比較に基づいて異常検知動作を行う異常検知手段
   とを備えたアンプ部とからなるアンプ分離型光電センサ
   の受光装置であって、 前記異常検知手段は、前記投光装置の非投光時の前記接
   続端子部での電圧レベルと前記閾値との大小比較に基づ
   いて前記異常検知動作を行うよう構成され、その閾値
   が、前記投光装置の非投光時において、前記受光素子及
   び前記接続端子部が連なる回路が断線、或いは、前記受
   光素子が開放しているときの前記接続端子部での断線／
   開放異常電圧レベル、及び、正常のときの前記接続端子
   部での正常電圧レベルの間の第１閾値と、正常電圧レベ
   ル、及び、前記接続端子部に、投光素子を備えた投光ヘ
   ッド部が誤って接続されているときの当該接続端子部で
   の誤接続電圧レベルの間の第２閾値とに設定され、 前記アンプ部には、デジタル表示手段と、そのデジタル
   表示手段において、前記第１閾値に基づく異常検知に対
   応する第１表示パターン、及び、前記第２閾値に基づく
   異常検知に対応する第２表示パターンとを記憶する記憶
   手段と、 前記異常検知手段により検知された各異常状態に応じ
   て、それに対応する前記表示パターンを前記記憶手段か
   ら読み出して前記デジタル表示手段に表示させる制御手
   段とを備えたことを特徴とするアンプ分離型光電センサ
   の受光装置。
5. 【請求項５】 前記異常検知手段の異常検知動作におけ
   る前記閾値が、前記第１及び第２の閾値に加えて、前記
   投光素子の非投光時において、前記誤接続電圧レベル、
   及び、前記受光素子が短絡したときの前記接続端子部で
   の素子短絡電圧レベルの間の第３閾値に設定されると共
   に、前記記憶手段には、前記第３閾値に基づく異常検知
   に対応する第３表示パターンを記憶するよう構成し、 前記制御手段は、前記第３閾値に基づく異常検知には、
   前記第３表示パターンを前記記憶手段から読み出して前
   記デジタル表示手段に表示させることを特徴とする請求
   項４に記載のアンプ分離型光電センサの受光装置。
6. 【請求項６】 検出領域に向けて光を投光する投光素子
   を備えた投光ヘッド部と、 前記投光素子から投光された光を受光する受光素子を備
   えた受光ヘッド部と、 前記投光ヘッド部の投光素子及び前記受光ヘッド部の受
   光素子のそれぞれが着脱可能に接続される投光用及び受
   光用の接続端子部と、前記投光用接続端子部を介して前
   記投光素子に所定のタイミングで駆動信号を与えてパル
   ス駆動させる駆動手段と、前記受光素子から前記受光用
   接続端子部を介して受ける受光信号に基づいて所定の検
   出動作を行う検出手段と、前記各接続端子部での電圧レ
   ベルと閾値との大小比較に基づいて異常検知動作を行う
   異常検知手段とを備えたアンプ部とからなるアンプ分離
   型光電センサであって、 前記異常検知手段は、投光素子の投光時に同期して動作
   する投光異常検知手段と、非投光時に同期して動作する
   受光異常検知手段とからなり、 前記投光異常検知手段の異常検知動作における前記閾値
   が、前記投光素子の投光時において、前記投光素子及び
   前記投光用接続端子部が連なる回路が断線、或いは、前
   記投光素子が開放しているときの前記投光用接続端子部
   での断線／開放異常電圧レベル、及び、前記投光用接続
   端子部に、受光素子を備えた受光ヘッド部が誤って接続
   されているときの前記投光用接続端子部での誤接続電圧
   レベルの間の第１閾値と、前記誤接続電圧レベル、及
   び、正常のときの前記投光用接続端子部での正常電圧レ
   ベルの間の第２閾値とに設定され、 前記受光異常検知手段の異常検知動作における前記閾値
   が、前記投光素子の非投光時において、前記受光素子及
   び前記受光用接続端子部が連なる回路が断線、或いは、
   前記受光素子が開放しているときの前記受光用接続端子
   部での断線／開放異常電圧レベル、及び、正常のときの
   前記受光用接続端子部での正常電圧レベルの間の第３閾
   値と、正常電圧レベル、及び、前記受光用接続端子部
   に、投光素子を備えた投光ヘッド部が誤って接続されて
   いるときの当該受光用接続端子部での誤接続電圧レベル
   の間の第４閾値とに設定され、 前記アンプ部には、デジタル表示手段と、そのデジタル
   表示手段において、前記第１ないし第４の閾値のそれぞ
   れに基づく異常検知に対応する第１ないし第４の表示パ
   ターンを記憶する記憶手段と、 前記両異常検知手段により検知された各異常状態に応じ
   て、それに対応する前記表示パターンを前記記憶手段か
   ら読み出して前記デジタル表示手段に表示させる制御手
   段とを備えたことを特徴とするアンプ分離型光電セン
   サ。
7. 【請求項７】 検出領域に向けて光を投光する投光素子
   を備えた投光ヘッド部と、 前記投光素子から投光された光を受光する受光素子を備
   えた受光ヘッド部と、 前記投光ヘッド部の投光素子及び前記受光ヘッド部の受
   光素子のそれぞれが着脱可能に接続される投光用及び受
   光用の接続端子部と、前記投光用接続端子部を介して前
   記投光素子に所定のタイミングで駆動信号を与えてパル
   ス駆動させる駆動手段と、前記受光素子から前記受光用
   接続端子部を介して受ける受光信号に基づいて所定の検
   出動作を行う検出手段と、前記各接続端子部での電圧レ
   ベルと閾値との大小比較に基づいて異常検知動作を行う
   異常検知手段とを備えたアンプ部とからなるアンプ分離
   型光電センサであって、 前記異常検知手段は、投光素子の投光時に同期して動作
   する投光異常検知手段と、非投光時に同期して動作する
   受光異常検知手段とからなり、 前記投光異常検知手段の異常検知動作における前記閾値
   が、前記投光素子の投光時において、前記投光素子及び
   前記投光用接続端子部が連なる回路が断線、或いは、前
   記投光素子が開放しているときの前記投光用接続端子部
   での断線／開放異常電圧レベル、及び、正常のときの前
   記投光用接続端子部での正常電圧レベルの間の第１閾値
   に設定され、 前記受光異常検知手段の異常検知動作における前記閾値
   が、前記投光素子の非投光時において、前記受光素子及
   び前記受光用接続端子部が連なる回路が断線、或いは、
   前記受光素子が開放しているときの前記受光用接続端子
   部での断線／開放異常電圧レベル、及び、正常のときの
   前記受光用接続端子部での正常電圧レベルの間の第３閾
   値に設定され、 前記アンプ部には、デジタル表示手段と、そのデジタル
   表示手段において、前記第１及び第３の閾値のそれぞれ
   に基づく異常検知に対応する第１及び第３の表示パター
   ンを記憶する記憶手段と、 前記両異常検知手段により検知された各異常状態に応じ
   て、それに対応する前記表示パターンを前記記憶手段か
   ら読み出して前記デジタル表示手段に表示させる制御手
   段とを備えたことを特徴とするアンプ分離型光電セン
   サ。
8. 【請求項８】 検出領域に向けて光を投光する投光素子
   を備えた投光ヘッド部と、 前記投光素子から投光された光を受光する受光素子を備
   えた受光ヘッド部と、 前記投光ヘッド部の投光素子及び前記受光ヘッド部の受
   光素子のそれぞれが着脱可能に接続される投光用及び受
   光用の接続端子部と、前記投光用接続端子部を介して前
   記投光素子に所定のタイミングで駆動信号を与えてパル
   ス駆動させる駆動手段と、前記受光素子から前記受光用
   接続端子部を介して受ける受光信号に基づいて所定の検
   出動作を行う検出手段と、前記各接続端子部での電圧レ
   ベルと閾値との大小比較に基づいて異常検知動作を行う
   異常検知手段とを備えたアンプ部とからなるアンプ分離
   型光電センサであって、 前記異常検知手段は、投光素子の投光時に同期して動作
   する投光異常検知手段と、非投光時に同期して動作する
   受光異常検知手段とからなり、 前記投光異常検知手段の異常検知動作における前記閾値
   が、前記投光素子の投光時において、前記投光用接続端
   子部に、受光素子を備えた受光ヘッド部が誤って接続さ
   れているときの前記投光用接続端子部での誤接続電圧レ
   ベル、及び、正常のときの前記投光用接続端子部での正
   常電圧レベルの間の第２閾値とに設定され、 前記受光異常検知手段の異常検知動作における前記閾値
   が、前記投光素子の非投光時において、正常のときの前
   記受光用接続端子部での正常電圧レベル、及び、前記受
   光用接続端子部に、投光素子を備えた投光ヘッド部が誤
   って接続されているときの当該受光用接続端子部での誤
   接続電圧レベルの間の第４閾値とに設定され、 前記アンプ部には、デジタル表示手段と、そのデジタル
   表示手段において、前記第２及び第４の閾値のそれぞれ
   に基づく異常検知に対応する第２及び第４の表示パター
   ンを記憶する記憶手段と、 前記両異常検知手段により検知された各異常状態に応じ
   て、それに対応する前記表示パターンを前記記憶手段か
   ら読み出して前記デジタル表示手段に表示させる制御手
   段とを備えたことを特徴とするアンプ分離型光電セン
   サ。
9. 【請求項９】 前記投光異常検知手段の異常検知動作に
   おける前記閾値が、前記各閾値に加えて、前記投光素子
   の投光時において、前記正常電圧レベル、及び、前記投
   光素子が短絡したときの前記投光用接続端子部での素子
   短絡電圧レベルの間の第５閾値に設定され、 前記受光用異常検知手段の異常検知動作における前記閾
   値が、前記各閾値に加えて、前記投光素子の非投光時に
   おいて、前記誤接続電圧レベル、及び、前記受光素子が
   短絡したときの前記受光用接続端子部での素子短絡電圧
   レベルの間の第６閾値に設定され、 前記記憶手段には、前記第５及び第６の閾値のそれぞれ
   に基づく異常検知に対応する第５及び第６の表示パター
   ンを記憶するよう構成し、 前記制御手段は、前記両異常検知手段により検知された
   各異常状態に応じて、それに対応する前記表示パターン
   を前記記憶手段から読み出して前記デジタル表示手段に
   表示させることを特徴とする請求項６ないし請求項８の
   いずれかに記載のアンプ分離型光電センサ。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、前記異常検知手段に
    おいて、いずれの異常状態も検知されないときは、前記
    受光素子から出力される受光信号のレベルを前記ディジ
    タル表示手段に表示させるよう構成されていることを特
    徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のア
    ンプ分離型光電センサ。