JPS62261982A - 光電スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は投光パルスに基づく同期パルスと同期をとって
受光素子の受光に基づく受光信号を出力する光電スイッ
チに関する。

（従来の技術） 反射形の光電スイッチは、投光パルスにより投光素子か
らパルス変調光を発生させ、このパルス変調光が被検出
物体から反射されることによる反射パルス鹿調光を受光
素子に受光させ、その受光信号を前記投光パルスと同一
の２７シ＜はこれより若１−位相の遅れた同期パルスと
同期をとって出力させる構成が一般的である。そして、
各種の自動化設備例えば無人自動台車等においてはこの
種の光電スイッチが１ａ　９ａ１個設置されるのが通常
である。

（発明が解決しようとする問題点） 光電スイッチが複数個設置される場合、各光電スイッチ
の投光パルスのタイミング即ち同期パルスのタイミング
は非常に類似しているのが一般的であるので、光電スイ
ッチ相互間で同期パルスが一部重１（シて出力されるこ
とが往々にしである。

従って、一つの光電スイッチに対して被検出物体が存在
しないにもかかわらずその光電スイッチの受光素子に他
の光電スイッチに対応する被検出物体からの反射パルス
変調光が入光すると、該一つの光電スイッチにおいては
受光素子の受光に基づく受光信号が同期パルスと同期が
とられて出力されるようになって誤検出を行なう問題が
あった。

従って、本発明の１４的は、受光素子が自己に対応する
以外のパルス変調光を受光しても誤検出することがない
光電スイッチを提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の光電スイッチは、パルス発振器からのパルスに
基づく投光パルスにより投光素子を発光させる駆動回路
を設け、この駆動回路の投光パルスに基づく同期パルス
と同期をとって受光素子の受光に基づく受光信号を出力
する受光回路を設け、前記同期パルスが存在しない時に
前記受光素子が受光するとその受光信号がある毎に所定
時間前記パルス発振器からのパルスを無効化するととも
に該受光信号に基づいて前記駆動回路に前記投光パルス
より位相がずれた投光パルスを出力させる修正回路を設
ける構成に特徴を有する。

（作用） 本発明の光電スイッチにおいては、受光素子が自己に対
応する以外のパルス変１週光を受光すると、それまでパ
ルス発振器のパルスに基づいて出力されていた投光パル
ス及び同期パルスが無効化され、代りに受光素子の前記
自己に対応する以外のパルス食調光の受光に基づく受光
信号に応じて前記投光パルスより位相のずれた新たな投
光パルスが駆動回路から出力されるようになり、従って
、この新たな投光パルスに基づいて新たな同期パルスが
出力されることになって、同期パルスの一部重慢による
誤検出が防１］−されるのである。

（実施例） 以下本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明す
る。

先ず、第１図に基づいて全体の電気的構成について説明
する。

１は直流定電圧＋Ｖｅｃが印加された電源ラインであり
、これは抵抗２及び受光素子たるフォトダイオード３を
直列に介してアースされており、その抵抗２及びフォト
ダイオード３の共通接続点はコンデンサ４を介して受光
回路たるゲート端子付アンプ５の入力端子に接続されて
いる。この場合、アンプ５は後述するようにハイレベル
の同期信号が与えられると人力信号に基づいて出力信号
を出力するようになっている。

６は修ＩＥ回路であり、以下これについて述べる。

７はゲート端子付アンプであり、その入力端子は前記ア
ンプ５の入力端子に接続され、出力端子はコンパレータ
８の反転入力端子（−）に接続されている。この場合、
アンプ７も前記アンプ５と同様テゲート端子にハイレベ
ルの信号が与えられると人力信号に基づいて出力信号を
出力するようになっている。史に、コンパレータ８にお
いて、非反転入力端子（＋）には基準電圧ｖ８が与えら
れ、出力端子は単安定マルチバイブレーク９及び１０の
各入力端子Ｂに接続されている。これらの単安定マルチ
バイブレータ９及び１０は、入力端子Ａがアースされて
いて、入力端子Ｂの人力信号のハイレベルｒＨＪからロ
ウレベルｒＬＪへの立下りによりトリガされるようにな
っている。尚、ｊド安定マルチバイブレーク１０はリト
リガタイプのものである。そして、単安定マルチバイブ
レーク９の出力端子０はアンドゲート１１の一方の入力
端子に接続され、ｑｔ安定マルチバイブレーク１０の出
力端子０はナントゲート１２の一方の入力端子に接続さ
れており、該ナントゲート１２の出力端子は前記アンド
ゲート１１の他方の・入力端子に接続されている。

さて、１３はパルス発振器であり、その出力端子は前記
ナントゲート１２の他方の入力端子に接続されている。

１４はインバータ１５とともに駆動回路１６を（−４成
する単安定マルチバイブレータであり、これは、入力端
子Ａが前記アンドゲート１１の出力端子に接続され、入
力端子Ｂが電源ライン１に接続されていて、入力端子Ａ
の人力信号のロウレベルｒＬＪからハイレベル「Ｈ」へ
の立１ニリによりトリガされるようになっている。そし
て、このｌｉｔ安定マルチバイブレータ１４の出力端子
Ｑは二分岐されており、その第１の分岐端はインバータ
１５の入力端子に接続され、第２の分岐端は前記アンプ
５のゲート端子に接続されているとともにインバータ１
７を介して前記アンプ７のゲート端子に接続されている
。１８は投光素子たる発光ダイオードであり、そのアノ
ードは抵抗１９を介して電源ライン１に接続され、カソ
ードは前記インバータ１５の出力端子に接続されている
。

次に、本実施例の作用につき第２図をも参照しながら説
明する。

今、第２図のＸ部分で示すように、フォトダイオード３
が被検出物体からの反射パルス変調光を受光していない
とすると、第２図（ａ）で示すようにアンプ７は受光信
号Ｓ、を出力せず、第２図（ｂ）で示すようにコンパレ
ータ８の出力信号Ｓ８はハイレベルｒＨＪとなっている
。従って、単安定マルチバイブレータ９．１０の出力信
号Ｓ！＋ＳｔＯは第２図（ｃ）、（ｄ）で示すように／
１イレベルｒＨＪとなっている。そして、パルス発振器
１３は第２図（ｅ）で示すようにパルスＰＬ３を出力し
ているので、ナントゲート１２は第２図（ｆ）で示すよ
うにパルスＰ１３の位相を反転した出力信号Ｓ１２を出
力するようになり、従って、アンドゲート１１は第２図
（ｇ）で示すように出力信号Ｓ１２と同位相のパルスｐ
Ｈａを出力する。これにより、＋１を安定マルチバイブ
レーク１４は第２図（ｈ）で示すようにパルスＰｉ　ｌ
　ａのロウレベルｒＬＪからハイレベルｒＨＪへの立」
ユりによりトリガされてパルス幅ｔ１４の投光パルスＰ
ｌａａを出力するようになる。即ち、投光パルスＰｌａ
ａはパルス発振器１３のパルスＰ１３に基づいて出力さ
れるのである。そして、単安定マルチバイブレータ１４
が投光パルスｐ１４　ａを出力する毎にインバータ１５
の出力信号がロウレベルｒＬＪとなるので、発光ダイオ
ード１８は投光パルスｐｔ　ａ　ａの出力毎に通電され
て発光し、以て、パルス変調光が被検出部位に投光され
る。又、この投光パルスＰ１４ａは同期パルスとしてア
ンプ５のゲート端子に与えられるので、該アンプ５は、
同期パルスが与えられた時にフォトダイオード３が自己
に対応する被検出部位の被検出物体からの反射パルス変
調光を受光すると、その受光に基づく受光信号を出力す
るようになる。そして、このアンプ５からの受光信号は
レベル検知されてパルスに変換された後例えばデジタル
積分回路に与えられ、そのデジタル積分回路が所定値ま
でカウントすると検出信号を出力するようになっている
。尚、同期パルスとして投光パルスＰ１ａ　ａがアンプ
５のゲート端子に与え、られると、この時にはインバー
タ１７の出力信号がロウレベルｒＬＪとなるので、アン
プ５が受光信号を出力している時にはアンプ７が受光信
号を出力することはない。

さて、第２図のＹ部分で示すように、フォトダイオード
３が対応する被検出物体以外の被検出物体からの反射パ
ルス変、１！ｌ光を受光した場合について考えてみる。

この場合、同期信号たる投光パルスｐ１４　ａとフォト
ダイオード３の受光とが一部屯ｔａ　したとすると、投
光パルスｐＬ４　Ｈの存在しない時にもフォトダイオー
ド３が受光する時点が存（１ミすることになり、従って
、投光パルスＰ１４ａが存在しないことによりインバー
タ１７の出力信号がハイレベル「Ｈ」となって第２図（
ａ）で示すようにアンプ７が受光信号ＳＴを出力するよ
うになる。そして、受光信号Ｓ７か出力されると、コン
パレータ８はこの受光信号Ｓ７のレベルと基準電圧Ｖ８
　（第２図（ａ）参照）とを比較して第２図（ｂ）で示
すように受光信号Ｓ、が基準電圧Ｖ８より大なる期間だ
け出力信号Ｓ８をロウレベル「Ｌ」とするようになる。

更に、この出力信号Ｓ８のハイレベルｒＨＪからロウレ
ベルｒＬＪへの立下りにより単安定マルチバイブレーク
９及び１０がトリガされ、単安定マルチバイブレーク９
は第２図（Ｃ）で示すように時間ｔ９　（例えばパルス
Ｐ１３のパルス幅に等しい）だけ出力信号Ｓ、をロウレ
ベルｒＬＪとし、１１安定マルチバイブレーク１０は第
２図（ｄ）で示すように時間ｔ工０　（例えば所定時間
たるパルスＰ１３の周期の２〜３倍に）Ｉｔ　３　）た
け出力信号ＳＩＧをロウレベルｒＬＪとする。従って、
ｌド安定マルチバイブレータ１０の出力信号Ｓｉｏがロ
ウレベルｒＬＪになると、ナンドゲ−１・１２は第２図
（ｆ）で示すようにパルス発振器１３のパルスＰ１３を
無効化すべく出力信号Ｓ１２をハイレベルｒＨＪとする
ようになる。これにより、アンドゲート１１は第２図（
ｇ）で示すように単安定マルチバイブレーク９の出力信
号Ｓ！ＩのハイレベルｒＨＪ　、　ロウレベルｒＬＪの
変化に応じたパルスｐＨｂを出力するようになり、単安
定マルチバイブレーク１４は第２図（ｈ）で示すように
前記投光パルスＰ１４ａ　ヨリ位＋ｕが略１／２周期分
ずれたパルス幅ｔ１４の新たな投光パルスｐ１４　ｂを
出力するようになる。即ち、この新たな投光パルスＰｘ
ａｂは受光信号Ｓ８に基づいて出力されるのである。尚
、単安定マルチバイブレータ１ｏはアンプ７が受光信号
ＳＴを出力する毎に即ちコンパレータ８の出力ｆｎ号Ｓ
８がハイレベルｒＨＪがらロウレベルｒＬＪに立下る毎
にリトリガされるので、その出力信号ＳＩＧは第２図（
ｄ）で示すようにロウレベルｒＬＪのままであり、従っ
て、ナントゲート１２の出力信号Ｓ１２は第２図（ｆ）
で示すようにハイレベルｒＨＪのままである。而して、
新たな投光パルスｐ１４　ｂはやはりインバータ１５に
与えられるので、発光ダイオード１８は今度はこの投光
パルスｐｉ　、ｂの出力毎に通電されて発光し、以て、
新たなパルス変、′Ｊ３光を投光するようになる。そし
て、この投光パルスｐ１４　ｂは同期パルスとしてアン
プ５のゲート端子に与えられるので、発光ダイオード１
８のパルス変調光に基づく被検出物体からの反射パルス
変調光をフォトダイオード３が受光すると、アンプ５は
受光信号を出力することになる。その後、フォトダイオ
ード３が自己に対応する以外の被検出物体からの反射パ
ルス変調光を受光しなくなってアンプ７が受光信号Ｓ７
を出力しなくなると、最後の受光信号ｓ７に基づいてコ
ンパレータ８の出力信号Ｓ６がハイレベルｒＨＪからロ
ウレベルｒＬＪへ立下った時点から、時間ｔ３だけ経過
すると先ず単安定マルチバイブレーク９の出力信号Ｓ３
がハイレベルｒＨＪとなり、時間ｔｌＧ経過すると単安
定マルチバイブレータ１０の出力信号ＳＩＯがハイレベ
ルｒＨＪとなる。従って、第２図Ｚ部分で示すように同
図Ｘ部分と同様にパルス発振器１３のパルスＰ１３が角
゛効化され、ｒＪｇび投光パルスＰ１４　ａが出力され
るようになる。

このように本実施例によれば、フォトダイオード３か同
期パルス（投光パルスＰｘａａ）が存在しない時に反射
パルス変調光を受光した場合に、そのフォトダイオード
３の受光に基づいてアンプ７から受光信号Ｓ７を出力さ
せ、この受光信号ＳＴの出力に基づいて投光パルスＰｌ
ａａを出力させるだめのパルス発振器１３のパルスＰ１
３を単安定マルチバイブレーク１０によって所定時間だ
け無効化させるとともに、前記受光信号ｓ７の出力に基
づいて単安定マルチバイブレーク９の作用により前記役
先パルスＰｉｃａより位相が略１／２周期分すれた新た
な投光パルスＰｘａｂ（同期パルス）を出力させるよう
にしたので、当初の同期パルス（投光パルスＰ工４　ａ
　）が他の光電スイッチの同期パルスと一部市段してい
て、接地の光電スイッチに対応する被検出物体がらの反
射パルス変１週光をフォトダイオード３が受光してもア
ンプ５が誤って受光信号を出力することはなく、誤検出
を確実に防止することができる。

尚、上記実施例では投光パルスＰｔｔａ＋　　ｐ１４ｂ
をそのまま同期パルスとして用いるようにしたが、代り
に、投光パルスＰＩＡ　ａ、ＰＩ３１）がらその位相を
若干ずらした同期パルスを得るようにしてもよい。

その他、本発明はＩ−記しＲつ図面に示す実施例にのみ
限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適
宜変形して実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明の光電スイッチは以上説明したように、投光パル
スに基づく同期パルスが存在しない時に受光素子が受光
すると、その受光信号がある毎に前記投光パルスを出力
させるためのパルス発振器のパルスを所定時間無効化す
るとともに、該受光信号に基づいて前記投光パルスより
位相がずれた新たな投光パルスを出力させるようにした
ので、当初の同期パルスが他の光電スイッチの同期パル
スと一部屯復していて受光素子が接地の光電スイッチに
対応する彼検出物体からの反射パルス変調光を受光して
も誤検出することがないという優れた効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気的構成図、第２図
は同実施例の各部の信号波形図である。 図面中、３はフォトダイオード（受光素子）、５はアン
プ（受光回路）、６は修正回路、１３はパルス発振器、
１６は駆動回路、１８は発光ダイオード（投光素子）を
示す。 出願人　　サ　ン　り　ス　株式会社 第１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、投光素子及び受光素子と、パルス発振器と、このパ
   ルス発振器からのパルスに基づく投光パルスにより前記
   投光素子を発光させる駆動回路と、この駆動回路の投光
   パルスに基づく同期パルスと同期をとって前記受光素子
   の受光に基づく受光信号を出力する受光回路と、前記同
   期パルスが存在しない時に前記受光素子が受光するとそ
   の受光信号がある毎に所定時間前記パルス発振器からの
   パルスを無効化するとともに該受光信号に基づいて前記
   駆動回路に前記投光パルスより位相がずれた新たな投光
   パルスを出力させる修正回路とを具備してなる光電スイ
   ッチ。