JPH05243922A

JPH05243922A - 擬似乱数発生装置とこれを用いた光電スイッチ

Info

Publication number: JPH05243922A
Application number: JP4039472A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Watanabe; 浩伸渡辺; Kazuo Hasegawa; 和男長谷川; Hisashi Murata; 久村田; Ikuo Ouchi; 郁郎大内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】発生する擬似乱数のランダム性を高める。【構成】パルス発生回路１からは周期が不安定なパル
スＡが出力され、その周期毎に、その周期の長さに応じ
た期間ずつ、カウンタ２がクロック発生回路３からのク
ロックＣＫをカウントする。一方、擬似乱数発生回路５
は擬似乱数が配列されてなる系列が複数発生可能に構成
されており、系列選択回路４では、これら系列に対応し
た系列指示データが格納されている。カウンタ２からの
パルスＡの周期毎のカウント値Ｎに応じた系列指示デー
タＳＤが系列選択回路４から出力され、擬似乱数発生回
路５はこの系列指示データＳＤに応じた系列の擬似乱数
Ｈを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル回路による
擬似乱数発生装置とそれをクロック発生手段として用い
た光電スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンベアラインなどで移動してくる物体
の有無を検出する手段として光電スイッチが知られてい
る。これは物体の経路に光を投射し、移動してきた物体
からの反射光の有無を検出することなどにより、物体の
有無を判定するものである。かかる光電スイッチにおい
て、外乱光の影響の排除、消費電力の低減化や相互干渉
の防止などのため、投射光をパルス状にして間欠的に投
光するようにしている（以下、この投射光をセンシング
光しいう）。通常、物体の有無の検出には複数の光電ス
イッチが用いられる、たとえばコンベアラインにおい
て、横方向から投光する光電スイッチ、下方から投光す
る光電スイッチ、上方から投光する光電スイッチなど１
個所に複数の光電スイッチが設置され、物体検知をより
正確にできるようにしている。しかし、このように１個
所に複数の光電スイッチを設置し、かつ夫々の光電スイ
ッチが連続投光すると、各光電スイッチは自己以外の光
電スイッチが投射したセンシング光も受光するおそれが
ある。これを上記の相互干渉というが、光電スイッチで
は、投光タイミングが他の光電スイッチと重ならないよ
うに間欠的に投光するとともに、自己の投光による反射
光と他の光電スイッチの投光によって受光される光（干
渉光）を区分できるようにした方法が講じられている。

【０００３】その一方法として、発光素子を発光駆動す
るためのクロックの発生手段として擬似乱数発生装置を
用いる方法が知られている。図７は従来の擬似乱数発生
装置の一例を示す構成図であって、１００は電圧源、１
０２は抵抗、１０３はツェナーダイオード、１０４はコ
ンデンサ、１０５はアンプ、１０６はＡ／Ｄコンバータ
である。この従来例は、ツェナーダイオードは、通常の
使用電流よりも小さい電流域で使用すると、ノイズを発
生しやすいということを利用するものである。

【０００４】同図において、電圧源１００から抵抗１０
２を介してツェナーダイオード１０３に電圧が印加さ
れ、この印加電圧によって決まるツェナーダイオード１
０３のノイズ特性により、ツェナーダイオード１０３か
らランダムに振幅が変化するホワイトノイズが発生す
る。このホワイトノイズはコンデンサ１０４を通り、ア
ンプ１０５で増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ１０６に
供給され、ディジタル値の擬似乱数が生成される。

【０００５】かかる擬似乱数発生装置を光電スイッチの
クロック発生手段に用いる場合、得られた擬似乱数をア
ナログ値に変換し、一定周期のクロックから生成された
例えば鋸歯波状のパルスをこのアナログ値とコンパレー
タでレベル比較することにより、上記一定周期のもとの
クロックに対し位置がこのアナログ値に応じてランダム
に変化するクロックが得られ、このパルスを発生素子の
発光駆動パルスとすることにより、投光タイミングをラ
ンダムにすることができる。従って、かかる擬似乱数発
生装置を備えた光電スイッチを同じ場所に複数個設置し
て使用しても、相互干渉が起きる確率は非常に小さなも
のとなる。

【０００６】しかしながら、かかる擬似乱数発生装置
は、回路構成が非常に簡単なものであるが、素子自体の
特性のバラツキによる影響や耐ノイズ性、電源電圧感受
性の点で問題があり、得られる擬似乱数値が異常なもの
となったり、アンプ１０５の増幅度やＡ／Ｄコンバータ
１０６の動作範囲によっては同じ擬似乱数値が繰り返し
得られるような事態になる場合もある。また、実用的に
は、使用電圧としては少なくとも７（Ｖ）以上必要であ
り、ディジタル回路に使用される５（Ｖ）の標準電圧に
比べて充分高く、別の電圧源が必要となって低電圧電源
の機器には使用しにくいという問題もある。

【０００７】図８は従来の擬似乱数発生装置の他の例を
示すブロック図であって、２０１〜２０３はＥｘＯＲ
（排他的論理和）ゲート、２０４〜２０８はＤ−ＦＦ
（Ｄ型フロップロップ回路）である。

【０００８】この従来例はディジタル回路によって構成
されたものであって、図８において、例えば５個のＤ−
ＦＦ２０４〜２０８が縦続接続され、これらの縦続経路
間に、ここでは、Ｄ−ＦＦ２０４の入力側、Ｄ−ＦＦ２
０４，２０５間及びＤ−ＦＦ２０７，２０８間に夫々Ｅ
ｘＯＲゲート２０１，２０２，２０３を設け、終端のＤ
−ＦＦ２０８のＱ出力を夫々Ｄ−ＦＦ２０４，２０５，
２０８に帰還するようにしている。ＥｘＯＲゲート２０
１にはクロックφ₀に同期して一定周期の“１”のパル
スが入力され、各Ｄ−ＦＦ２０４〜２０８はこのクロッ
クφ₀に同期して入力データＤをサンプルホールドす
る。そして、各Ｄ−ＦＦ２０４〜２０８の入力データＤ
が擬似乱数を構成するビットとしている。従って、かか
る擬似乱数発生装置からは５ビットの擬似乱数が得られ
ることになる。

【０００９】かかる擬似乱数発生装置は、基本的には生
成多項式が設定されたＣＲＣ符号化回路と同様の構成を
なしており、ディジタル回路で構成されているために、
図７で示した従来例の問題点が解消できるし、また、こ
れを使用する機器の信号処理回路の一部にディジタル回
路部分があり、これにカスタム或いはセミカスタムのＩ
Ｃが使用されている場合、このＩＣの所定の機能を付加
することにより、特に外付けの追加部品が不要となると
いう利点がある。

【００１０】しかしながら、かかる擬似乱数発生装置で
は、回路構成によって決まる系列に完全に従って擬似乱
数が発生し、しかも、この系列は有限の長さであって周
期性のものとなる。そこで、同一構成のかかる擬似乱数
発生装置を備えた光電スイッチを複数個同じ場所で使用
する場合、図８に示したクロックψ₀の周波数が夫々の
光電スイッチ間で完全に一致しない限り、この系列の周
期の位相が次第に近づいてきて、上記の系列中で擬似乱
数値が一致してしまうこともある。このような事態で
は、ほとんど擬似乱数値が一致する状態がしばらく続く
ことになり、この間相互干渉が生じてしまう。

【００１１】図９はこのような問題を解消できるように
した擬似乱数発生装置の従来例を示す構成図であって、
３０１は外部電源端子、３０２はバッテリ、３０３，３
０４はダイオード、３０５は擬似乱数発生回路、３０６
は処理回路である。

【００１２】同図において、通常は外部電源端子３０１
からの外部電源電圧が処理回路３０６等に、また、ダイ
オード３０４を介して擬似乱数発生回路３０５に夫々印
加される。この擬似乱数発生回路３０５は例えば図８に
示したような回路構成をなし、擬似乱数を発生する。ま
た、これの乱数系列の周期は少なくとも製品の平均的寿
命よりは長くなるように作られている。この擬似乱数は
処理回路３０６で使用される。

【００１３】外部電源を切って装置を不使用状態にする
と、バッテリ３０２の電圧がコンデンサ３０３を介し、
電源電圧として擬似乱数発生回路３０５に印加される。
従って、外部電源が切れても、擬似乱数発生回路３０５
はそのまま擬似乱数の発生動作をし続ける。このとき、
バッテリ３０２の電圧は、コンデンサ３０４によって処
理回路３０６等に印加されず、擬似乱数発生回路３０５
のみに印加される。また、コンデンサ３０３は外部電圧
が印加されたときのバッテリ３０２での充電を防止する
ためのものである。

【００１４】かかる擬似乱数発生装置によると、外部電
源が切られている時間擬似乱数発生回路３０５がバッテ
リ３０２からの電圧で動作し続けるので、この擬似乱数
発生回路３０５は、外部電源のオン，オフにかかわら
ず、常時擬似乱数の発生を続けており、従って、初期化
がなされない。このために、各擬似乱数発生装置でのク
ック周波数が一致していない限り、これらが発生する擬
似乱数の系列の周期の位相は、周期が充分に長いため、
繰り返されることがないので、離れていく一方となるか
ら、発生される擬似乱数値が複数の擬似乱数発生装置間
で同じようになることはなく、光電スイッチ間の相互干
渉を防ぐことができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９で
示した擬似乱数発生装置では、以上のように、これを用
いた光電スイッチ間での相互干渉を防止できるとして
も、擬似乱数発生回路３０５をバックアップするための
バッテリが必要であり、擬似乱数発生装置やこれを用い
る光電スイッチ等の機器に対し、小型化や低価格化の実
現が困難となる。

【００１６】本発明の目的は、かかる問題を解消し、発
生する擬似乱数値のランダム性をより高め、小型、低価
格の擬似乱数発生装置を提供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は、投光タイミングのラ
ンダム性をより高めて相互干渉を防止し、小型、低価格
の光電スイッチを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による擬似乱数発生装置は、周期が不安定な
パルスを発生するパルス発生手段と、該パルスの周期毎
に該周期に応じた期間クロックをカウントするカウント
手段と、そのカウント値に応じた擬似乱数系列指示デー
タを出力する系列指示手段と、該指示データに応じた系
列の擬似乱数を発生する擬似乱数発生手段とを備える。

【００１９】また、本発明による光電スイッチは、上記
本発明による擬似乱数発生手段が発生した擬似乱数の値
をアナログ値に変換する手段とパルスのレベルを該アナ
ログ値と比較し、少なくとも前エッジの該パルスに対す
る位相が該アナログ値に応じて変化するパルスを発生す
る手段と、該手段の出力パルスの時間幅を一定し、投光
タイミングを決める駆動パルスを発生する手段とを備え
る。

【００２０】

【作用】本発明による擬似乱数発生装置では、擬似乱数
の１列の組合せが１つの系列となるが、擬似乱数発生手
段では、異なる系列（擬似乱数の配列順序が異なる）が
発生可能となっている。系列指示手段はパルス発生手段
からのパルスの周期毎にこれら系列のうちのこの周期に
応じた１つを選択するのであるが、パルス周期はランダ
ムに異なるため、選択される系列の選択順序は全くラン
ダムとなる。従って、発生する擬似乱数の配列順序に
は、周期性がないことになる。

【００２１】また、本発明による光電スイッチでは、か
かる擬似乱数発生装置からの擬似乱数の値に応じて、投
光部の駆動パルスのタイミングが変動することになり、
従って、該投光部の投光タイミングは周期性がなく、全
くランダムなものとなる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例と図面によって説明す
る。図１は本発明による擬似乱数発生装置の一実施例を
示すブロック図であって、１はパルス発生回路、２はカ
ウンタ、３はクロック発生回路、４は系列選択回路、５
は擬似乱数発生回路である。

【００２３】同図において、パルス発生回路１はＣＲ発
振器、ＬＣ発振器等の発振周波数に１／ｆノイズや温度
変化等によってゆらぎが生ずる発振器を備えており、か
かる発振器の出力パルスの周期毎に、この周期に応じた
時間幅のパルスＡを出力する。このパルスＡの時間幅
は、この発振器の発振周波数が常時ゆらぐので、常時変
化している。ここで、パルスＡの時間幅は、クロック発
生回路３で発生するクロックＣＫの周期に比べ、例えば
１０００万倍程度等充分長く設定されている。カウンタ
２は、パルス発生回路１からパルスＡが供給される毎
に、そのパルス期間クロック発生回路３からのクロック
ＣＫをカウントし、このパルス期間の終了とともにその
パルス期間でのカウント値Ｎを系列選択回路４に送る。

【００２４】一方、擬似乱数発生回路５は擬似乱数が異
なる順序で配列されてなる複数の系列が発生可能に構成
されており、また、系列選択回路４には、擬似乱数発生
回路５における夫々の系列に一対一に対応し、対応する
系列を指示するための系列指示データが格納されてい
る。また、これら系列指示データはカウンタ２からのカ
ウント値Ｎに対応している。

【００２５】そこで、カウンタ２からカウント値Ｎが出
力されると、これに対応した系列指示データＳＤが選択
されて系列選択回路４から出力され、擬似乱数発生回路
５はこの系列指示データＳＤで指示される系列の発生状
態に設定される。そして、この指示された系列の擬似乱
数が、クロック発生回路３から出力されるクロックＣＫ
毎に１つずつ擬似乱数発生回路５から出力される。

【００２６】ここで、パルス発生回路１の出力パルスＡ
のパルス幅がクロックＣＫの周期に対して上記のように
充分長い場合には、このパルス幅内のクロックＣＫを全
てカウントすると、膨大なビット数のカウント値とな
り、かかるカウント値に見合った個数の系列指示データ
を系列選択回路４に格納しておくことは実用上不可能で
あるし、また、擬似乱数発生回路５もかかるカウント値
に見合った個数の系列を発生可能に構成することは不可
能である。このために、実際には、パルスＡのパルス時
間中におけるクロックＣＫの数をカウントしたときのカ
ウント値の下位所定ビット数でカウンタ２のカウント値
Ｎとしている。かかる所定ビット数は次のように設定す
ればよい。

【００２７】即ち、パルス発生回路１の出力パルスＡの
パルス幅は、これに用いられる発振器の発振周波数がゆ
らぐといっても、零からある最大幅まで変化するわけで
はなく、或る値の幅を中心として変化する。従って、こ
のパルス幅の変化範囲を少なくとも含むできるだけ狭い
範囲がカウンタ２のカウント値Ｎに含まれるように、こ
のカウント値Ｎのビット数を決めればよい。例えば、パ
ルスＡのパルス幅のゆらぎにより、このパルス幅に含ま
れるクロックＣＫの個数が８０００から９０００の間で
変化する場合、この変化量は１０００個であり、カウン
タ値Ｎとしては１０ビットであればよい。

【００２８】なお、パルスＡのパルス幅をクロックＣＫ
の周期の１０００万倍程度と大きくするのは、パルス発
生回路１における発振器の発振周波数のわずかなゆらぎ
も検出できるようにするためである。

【００２９】以上のように、この実施例では、パルスＡ
のパルス幅のランダムな変動とともに擬似乱数発生回路
５から異なる系列の擬似乱数が出力されることになるか
ら、得られる擬似乱数には周期性がない。しかも、電源
を投入して起動させたとき、最初に擬似乱数発生回路５
から出力される系列は特定のものに決まっているもので
はなく、このため、図９で説明した擬似乱数発生装置の
ようなバックアップのためのバッテリが不要となるし、
突発的なノイズによる誤動作もなく、安定した動作が行
われる。さらに、パルス発生回路１における発振器の抵
抗Ｒ、コンデンサＣ、コイルＬ以外はディジタル回路で
構成でき、この実施例を使用する機器内でカスタムまた
はセミカスタムのディジタルＩＣが用いられていれば、
このディジタルＩＣ内にこの実施例を組み込むことによ
り、外付け部品としては低精度の上記抵抗、コンデン
サ、コイルなどで済ませることができ、部品点数の削減
や組立ての手間が省け、コストアップや大型化等の不都
合を解消できる。さらにまた、擬似乱数発生回路５から
はクロックＣＫに同期して擬似乱数が出力されるから、
動作速度も非常に速いものとなる。

【００３０】次に、図１の各部の具体例について説明す
る。図２は図１におけるパルス発生回路１とカウンタ２
の一具体例を示すブロック図であって、１ａはＣＲ発振
器、１ｂは分周器、６はアンドゲート、７，８は遅延回
路、９ａ〜９ｅはＴ−ＦＦ（Ｔ型フリップフロップ回
路）、１０はラッチ回路であり、図１に対応する部分及
び信号には同一符号をつけている。

【００３１】同図において、パルス発生回路１はＣＲ発
振器１ａと分周器１ｂとからなり、分周器１ｂはｎ段
（但し、ｎは２以上の整数）縦続接続されたＴ−ＦＦ
と、これらＴ−ＦＦのＱ出力を入力とするオア回路とで
構成されている。ＣＲ発振器１ａの出力パルスは分周器
１ｂで分周され、ＣＲ発振器１ａの出力パルスの周期ｔ
の２（ｎ−１）乗倍の周期Ｔで、かつパルス幅が（Ｔ−
ｔ／２）のパルスＡが得られる。図４に示すパルスＡの
高レベル期間がそのパルス幅（Ｔ−ｔ／２）の期間であ
る。

【００３２】カウンタ２においては、このパルスＡのパ
ルス期間に図４に示されるクロックＣＫがアンドゲート
６を通過する。アンドゲート６を通過したクロックＣＫ
は縦続接続された５個のＴ−ＦＦ９ａ〜９ｅによってカ
ウントされる。ここでは５個のＴ−ＦＦ９ａ〜９ｅを用
いてクロックＣＫをカウントしているため、これらＴ−
ＦＦ９ａ〜９ｅのＱ出力を構成ビットとするカウント値
Ｂは、図４に示すように、アンドゲート６を通してクロ
ックＣＫが供給されている期間、０〜３１を繰り返す。

【００３３】一方、パルスＡは遅延回路７に供給され、
その立下りエッジから時間Δｔだけ遅れてラッチパルス
ＲＣが生成され、このラッチパルスＲＣは遅延回路８に
供給され、その立下りエッジから時間Δｔ′だけ遅れて
リセットパルスＲＳが生成される。但し、これらラッチ
パルスＲＣ、リセットパルスＲＳがいずれも、図４に示
すように、パルスＡの立下り時点から次のパルスＡの立
上り時点までの間にあるように、遅延回路７，８の遅延
時間Δｔ，Δｔ′が設定される。

【００３４】Ｔ−ＦＦ９ａ〜９ｅによるカウント値Ｂは
ラッチパルスＲＣによってラッチ回路１０にラッチさ
れ、次いで、リセットパルスＲＳによってＴ−ＦＦ９ａ
〜９ｅがリセットされ、カウント値Ｂは零となる。そし
て、再びパルス発生回路１からパルスＡが出力される
と、Ｔ−ＦＦ９ａ〜９ｅは上記のようにクロックＣＫの
カウントを行なう。

【００３５】ラッチ回路１０にラッチされたカウント値
がカウンタ２の上記カウント値Ｎである。いま、ラッチ
回路１０にラッチされている値Ｎを、図４に示すよう
に、Ｃａとし、次のラッチパルスＲＣのタイミングでの
Ｔ−ＦＦ９ａ〜９ｅのカウント値Ｂを、図４に示すよう
に、Ｃｂとすると、ラッチパルスＲＣにより、ラッチ回
路１０の出力値Ｎは、図４に示すように、ＣａからＣｂ
に変わる。

【００３６】ラッチ回路１０にラッチされるカウント値
Ｎは、パルスＡのパルス期間にアンドゲート６を通過し
たクロックＣＫを全数カウントしたときのカウント値の
下位５ビットからなるものであり、従って、ＲＣ発振器
１ａの発振周波数のゆらぎによるパルスＡの周期の変動
範囲のうち、クロックＣＫの周期の０〜３１倍の範囲の
ものを検出していることになる。例えば、クロックＣＫ
の周期を１μｓｅｃとすると、例えばパルスＡの周期が
１０ｓｅｃから０〜３１μｓｅｃ変動しているときに有
効である。勿論、パルスＡの周期がこれ以上変動しても
よいが、パルスＡのパルス幅の変動量をΔＴμｓｅｃと
すると、カウント値Ｎは常に０≦（ΔＴ−３２ｋ）≦３
１（但し、ｋ＝０，１，２，……）なる値（ΔＴ−３２
ｋ）となる。

【００３７】図３は図１における系列選択回路４と擬似
乱数発生回路５の一具体例を示すブロック図であって、
１１はＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、１２１〜１
２ｍはアンドゲート、１３１〜１３ｍはＤ−ＦＦ、１４
１〜１４ｍはＥｘＯＲ回路である。

【００３８】同図において、系列選択回路４はＲＯＭ１
１からなっている。このＲＯＭ１１には、ｍビットの異
なる系列指定データＳＤが２⁵個別々のアドレスに格納
されており、カウンタ２（図２）からのカウント値Ｎを
アドレス信号として、このカウント値Ｎで指定されるア
ドレスの系列指定データＳＤが読み出される。ここで
は、図２で説明したように、カウンタ２のカウント値Ｎ
が５ビットであるから、ＲＯＭ１１に２⁵個の系列指定
データＳＤが格納されているとしている。

【００３９】擬似乱数発生回路５は、基本的には図８と
同様の回路構成をなしているが、生成多項式を系列選択
回路４からの系列指定データＳＤに応じて変化させるこ
とに相当し、これによって異なる系列の擬似乱数を発生
させるものである。

【００４０】即ち、ｍ個のＤ−ＦＦ１３１〜１３ｍが縦
続接続されて夫々のデータ入力側にＥｘｏＲ回路１４１
〜１４ｍが設けられ、終段のＤ−ＦＦ１３ｍのＱ出力が
アンドゲート１２１，１２２……，１２ｍを介してこれ
らＥｘｏＲ回路１４１，１４２，……，１４ｍに夫々転
送できるように構成されている。これらアンドゲート１
２１，１２２，１２３，……，１２ｍは夫々ｍビットの
系列指示データの別々のビットによってオン，オフ制御
され、アンドゲート１２ｉ（ｉ＝１，２，……，ｍ）が
オンすると、これとＥｘＯＲ回路１４ｉとを介してＤ−
ＦＦ１３ｉに最段のＤ−ＦＦ１３ｍのＱ出力が帰還され
る。従って、いま、図４に示すように、カウント値Ｎが
ＣａからＣｂに変って系列指示データＳＤの値がＳａか
らＳｂに変わると、アンドゲート１２１〜１２ｍのうち
のオンするアンドゲートが変わり、異なる生成多項式が
設定されることに相当し、結局出力される擬似乱数Ｈ
が、図４に示すように、ａ₁，ａ₂，……の系列の繰り返
しからｂ₁，ｂ₂，……の系列の繰り返しに変わり、得ら
れる擬似乱数Ｈの系列が全く異なってしまう。

【００４１】図５は以上説明した擬似乱数発生装置を用
いた本発明による光電スイッチの一実施例を示すブロッ
ク図であって、１５は擬似乱数発生装置，１６はＲ−Ｐ
ＰＭ（ランダムパルス位置変調）回路，１７は鋸歯状波
発生回路，１８はＤ／Ａコンバータ，１９はコンパレー
タ，２０はワンショット回路，２１は投光部，２２は受
光部，２３はゲート回路，２４は積分回路，２５は判定
回路，２６は物体であり、図１に対応する部分には同一
符号をつけて重複する説明を省略する。

【００４２】また、図６は図５における各部の信号を示
すタイミングチャートであって、図５に対応する信号に
は同一符号をつけている。

【００４３】図５及び図６において、擬似乱数発生装置
１５のクロック発生回路９からのクロックＣＫはＲ−Ｐ
ＰＭ回路１６の鋸歯状波発生回路１７に供給されて鋸歯
状波信号Ｃが形成され、コンパレータ１９に供給され
る。また、擬似乱数発生装置１５から出力されるディジ
タル値の擬似乱数Ｈは、Ｒ−ＰＰＭ回路１６において、
Ｄ／Ａコンバータ１８でアナログ値Ｄに変換された後、
コンパレータ１９で鋸歯状波発生回路１７からのの鋸歯
状波信号Ｃとレベル比較され、アナログ値Ｄ≧鋸歯状波
信号Ｃのレベルで“Ｈ”（高レベル）となるパルスＥが
形成される。このパルスＥはアナログ値Ｄがランダムに
変化することから、ランダムにパルス幅が変化するパル
ス幅変調されたものである。このパルスＥの立下りエッ
ジでワンショット回路２０がトリガーされ、この立下り
エッジに同期してこのワンショット回路２０の時定数で
決まる狭い一定のパルス幅の“Ｈ”のパルスＦが発生さ
れる。このパルスＦはクロック信号ＣＫがランダムに位
置変調されたパルスである。

【００４４】投光部２１はこのパルスＦで駆動され、こ
の駆動パルスＦと同じ時期、デューティ比でパルス状に
センシング光を投射する。このセンシング光が物体２６
で反射されると、その反射光が受光部２２で受光され、
パルスＧが出力される。このパルスＧは、自己の投光部
２１の投光による反射光によって得られたものであれ
ば、駆動パルスＦとタイミングが一致するが、他の光電
スイッチからのセンシング光の受光によって得られたも
のであれば、駆動パルスＦとタイミングが一致しない。
そこで、受光部２２の出力パルスＧは駆動パルスＦをゲ
ートパルスとするゲート回路２３に供給され、パルスＧ
のうち自己の投光によるパルスのみを抽出する。ゲート
回路２３の出力パルスＩは積分回路２４で駆動パルスＦ
のタイミングで取り込まれて積分され、その積分値が予
め設定された閾値以上のとき、判定回路２５が物体有り
とする判定信号Ｊを出力する。

【００４５】以上のように、この実施例では、投光部２
１の駆動パルスＦが上記のように動作する擬似乱数発生
装置１５から出力される擬似乱数Ｈによってランダム位
置変調されているから、センシング光は全くランダムに
発生することになり、このようにセンシング光を発生す
る光電スイッチ間では、相互干渉が生ずる確率は極めて
小さなものとなる。

【００４６】なお、本発明による擬似乱数発生装置は、
光電スイッチばかりでなく、擬似乱数を用いる他の機器
にも適用可能であることはいうまでもない。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による擬似
乱数発生装置によれば、発生可能とするする擬似乱数の
系列を複数とし、これらをランダムに選択して出力させ
ることができるから、得られる擬似乱数の配列順序のラ
ンダム性が著しく向上する。

【００４８】また、本発明による光電スイッチによれ
ば、投光部の投光タイミングのランダム性が著しく向上
し、相互干渉が生ずる確率を著しく低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による擬似乱数発生装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図２】図１におけるパック発生回路及びカウンタの一
具体例を示す構成図である。

【図３】図１における系列選択回路及び擬似乱数発生回
路の一具体例を示す構成図である。

【図４】図２，図３の各部の信号を示すタイミング図で
ある。

【図５】本発明による光電スイッチの一実施例を示すブ
ロック図である。

【図６】図５における各部の信号を示すタイミング図で
ある。

【図７】従来の擬似乱数発生装置の一例を示すブロック
図である。

【図８】従来の擬似乱数発生装置の他の例を示すブロッ
ク図である。

【図９】従来の擬似乱数発生装置のさらに他の例を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１パルス発生回路２カウンタ３クロック発生回路４系列選択回路５擬似乱数発生回路１５擬似乱数発生装置１６ランダムパルス位置変調回路１７鋸歯状波発生回路１８Ａ／Ｄコンバータ１９コンパレータ２０ワンショット回路２１投光部２２受光部２３ゲート回路２４積分回路２５判定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大内郁郎岩手県花巻市西大通１丁目13番10号シャンポール203

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周期が不安定なパルスを発生するパルス
発生手段と、該パルスの周期毎に該周期に応じた期間クロックをカウ
ントするカウント手段と、該カウント手段のカウント値に応じた擬似乱数系列指示
データを出力する系列指示手段と、異なる系列の擬似乱数を発生可能であって、該系列指示
手段からの該擬似乱数系列指示データに応じた系列の擬
似乱数を発生する擬似乱数発生手段とからなり、該パル
ス発生手段が発生する該パルスの周期毎に、該擬似乱数
発生手段が発生可能な擬似乱数の系列をランダムな順で
発生することができるように構成したことを特徴とする
擬似乱数発生装置。
【請求項２】投光部から光を投射し、物体からの反射
光を受光して物体の有無を判定するようにした光電スイ
ッチにおいて、請求項１記載の擬似乱数発生装置が発生する擬似乱数値
のをアナログ値に変換する第１の手段と、該擬似乱数発生装置の前記クロックから鋸歯状波もしく
は三角波の信号を発生する第２の手段と、該信号のレベルを該アナログ値と比較し、該信号に対す
る立上りエッジまたは立下りエッジの位相が該アナログ
値に応じて変化するパルスを発生する第３の手段と、該第３の手段の出力パルスの時間幅を一定にする第４の
手段とを有し、該第４の手段の出力パルスで該投光部で
の投光タイミングを設定するようにしたことを特徴とす
る光電スイッチ。