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专利名称：多光轴光电传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多光轴光电传感器，其根据设定在投光器和受光器之间的多个光轴的光入射状态来判断基于这些光轴的、二维的检测区域的光入射/光屏蔽状态，并根据该判断结果在输出/非输出之间进行切换。
背景技术：
多光轴光电传感器的目的是在二维的检测区域中检测物体，该多光轴光电传感器将设有多个发光元件的投光器和设有与发光元件相同数量受光元件的受光器以各元件一对一的关系相对的方式对齐使用。并且，在多光轴光电传感器中反复进行以下两个处理 依次使各光轴变得有效，检测来自有效的光轴的发光元件的光是否入射到对应受光元件的处理(在该说明书中称为“光学扫描处理”)；根据光扫描处理的结果来判断由各光轴形成的检测区域是否处于光屏蔽状态的处理。然后在以安全为目的使用的多光轴光电传感器中设有输出用于使外围设备动作的控制信号的功能，在判断出检测区域不处于光屏蔽状态的 (以下称“光入射判断”)期间，将控制信号设定为接通状态。另一方面，判断出检测区域处于光屏蔽状态的(以下称“光屏蔽判断”)情况下，将控制信号设定为断开状态，即停止控制输出(参照专利文献1)。另外在专利文献1中记载了以下内容为了提高响应速度，并且防止环境光引起的错误判断，使有效的光轴的发光元件多次发光，在与每次发光建立相互关联的时刻导入来自受光元件的受光信号后进行判断，在判断中检测到了规定次数以上的光屏蔽状态就输出表示检测到物体的信号。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利第3548754号公报

发明内容
发明要解决的课题如专利文献1所述，在安全用多光轴光电传感器中，为了能够在人的身体进入到危险区域时准确地停止机械，提高光轴相对光屏蔽的响应速度。但是这样一来，当虫子横跨传感器的检测区域或由于振动导致投光器与受光器之间的光轴错位等情况下，由于人体的侵入之外的原因造成短时间的光轴光屏蔽的情况下，也会检测出该光屏蔽而使机械停止。为了确保安全性不能够降低传感器的检测性能，但是如果在非危险状态使机械频繁停止，就会导致生产率的降低。因此用户优选地能够掌握由于检测对象物(通常为人的身体)以外的原因导致光轴的光屏蔽的情况，并尽量设定不产生这种原因的环境，但是在以往的多光轴光电传感器中，没有提出能够区分光轴的光屏蔽产生原因的方法，因而难以确定光轴被的光屏蔽的原因。并且在以安全用途以外的目的使用多光轴光电传感器的情况下，通常设为非输出，根据检测区域处于光屏蔽状态的情况将输出切换到接通，在这种情况下也有必要防止由于检测对象物以外的原因导致光轴的光屏蔽，从而对利用来自传感器的输出的设备动作产生影响的情况发生。本发明是鉴于上述目的提出来的，其能够区分由于检测对象物而正确地在输出/ 非输出之间进行切换的情况和由于检测对象物以外的原因而错误地在输出/非输出之间进行切换的情况，并将后者作为误动作报告，以正确分析多光轴光电传感器的动作。解决课题的手段基于本发明的多光轴光电传感器，在投光器和受光器之间设定有多个光轴；反复进行以下处理光轴扫描处理，依次使各光轴变得有效，并检测在有效的光轴上是否有光入射，判断处理，根据光轴扫描处理的结果，来判断由各光轴形成的检测区域的光入射/光屏蔽状态；根据判断的结果，来在输出/非输出之间进行切换，其特征在于具备以下说明的误动作报告机构、变量更新机构以及报告控制机构。在本发明的第一多光轴光电传感器中，误动作报告机构用于报告表示判断为上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的输出是因误动作而引起的。变量更新机构根据针对每次光轴扫描处理的判断结果来更新第一变量和第二变量，所述第一变量表示得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间的长度，所述第二变量表示得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理的执行时间的长度。报告控制单元，其在满足特定条件时，使误动作报告单元工作，上述特定条件是指，在上述检测区域处于光入射状态的判断结果持续的期间内被更新的第一变量的值达到预先确定的第一基准值，且在这之前根据检测区域处于光屏蔽状态的判断结果来所更新的第二变量的最终值在预先确定的第二基准值以下。第一多光轴光电传感器通常用于检测物体进入不存在物体的检测区域的情况。根据上述构成，根据针对光轴扫描处理的判断结果从光入射判断转换为光屏蔽判断的情况来输出表示检测出物体的信号的情况下，如果光屏蔽判断持续的时间相比第二基准所示的时间还短，就可以根据此后光入射判断一直维持第一基准值所对应的时间的情况来报告上述输出是由于误动作而产生。因此，如果根据检测区域由于检测对象物而光被屏蔽的时间长度来设定第二基准值，就可以在由于检测对象物的光被屏蔽的情况更短期间的光屏蔽而在输出/非输出之间进行切换时能够将此输出作为误动作报告。因此，用户能够容易地区分基于检测对象物的光屏蔽判断和基于其他原因的光屏蔽判断，还能够分析出由于后者的原因产生光屏蔽判断情况下的周围环境。然后，基于本发明的第二多光轴光电传感器的误动作报告机构用于报告表示判断为上述检测区域处于光入射状态的判断结果的输出是因误动作而引起的。变量更新机构根据针对每次光轴扫描处理的判断结果来更新以下两个变量第一变量，其表示得到检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间的长度；第二变量，其表示得到检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理进行的时间的长度。报告控制机构以下述情况作为条件使误动作报告机构工作在检测区域处于光屏蔽状态的判断所持续的期间内被更新的第一变量的值达到预先确定的第一基准值，且根据这之前检测区域处于光入射状态的判断来更新的第二变量的最终值小于预先确定的第二基准值。第二多光轴光电传感器通常是检测区域被检测对象物体处于光屏蔽的状态，判断结果从光屏蔽判断变化为光入射判断时能够检测出检测区域内的物体从检测区域离开。根据上述构成，针对光轴扫描处理的判断结果从光屏蔽判断转换为光入射判断的情况来输出表示物体从检测区域离开的信号的情况下，如果光入射判断持续的时间相比第二基准所示的时间还短，就可以根据光入射后的光屏蔽判断一直持续到第一基准值所对应的时间的情况来报告上述输出是由于误动作而产生。因此，如果预先根据由于检测对象物通常的运动而产生的光入射的时间来设定第二变量的值，就可以在根据相比由于检测对象物的运动而产生的入射的情况更短时间的光入射来在输出/非输出之间进行切换时，能够将此输出作为误动作报告。因此，用户能够容易地区分基于检测对象物的光入射判断和基于其他原因的光入射判断，还能够分析出由于后者的原因产生光入射判断情况下的周围环境。将上述第一以及第二多光轴光电传感器作为安全传感器发挥作用的情况下还设有输出单元，其输出用于使外围设备动作的控制信号；输出停止单元，其在上述第二变量的值达到第二基准值或者小于第二基准值的规定的阈值时，使上述输出单元停止输出控制信号。根据该构成，根据检测对象物进入到检测区域或者检测对象物从检测区域离开的情况停止控制信号的输出，由此可以使外围设备停止工作，但是在由于检测对象物以外的原因停止了控制信号的输出的情况下，能够报告出该输出的停止是误动作。另外，在如上所述对控制信号的输出进行控制的情况下，可以根据对于光轴扫描处理的判断结果的切换情况立即停止控制输出，但是不局限于此。例如如果是第一多光轴光电传感器，可以根据在同一个光轴中检测到光屏蔽的状态连续出现多次的情况来进行控制信号的切换。并且在第二多光轴光电传感器中也可以根据连续多次的光入射判断来切换控制信号的输出。而且，第一以及第二多光轴光电传感器作为安全传感器发挥功能的情况下，优选地还设有存储单元，该存储单元响应于上述误动作报告单元的动作，保存与上述控制信号的输出被停止的光轴扫描处理有关的信息。例如，能够保存切换对于光轴扫描处理的判断结果的时刻、第二计数器的最终值或相当于其值的时间长度、光入射/光屏蔽的状态发生变化的光轴的识别信息等。由此，通过详细分析保存的信息就能够容易地掌握光轴的光屏蔽的原因。在第一以及第二多光轴光电传感器的其他优选方式中，第二基准值设定为小于第一基准值的值。这样一来，从通常的检测状态(在第一多光轴光电传感器中为光入射状态检测、在第二多光轴光电传感器中为光屏蔽状态检测)变化为与通常状态不同的检测状态 (在第一多光轴光电传感器中为光屏蔽状态检测、在第二多光轴光电传感器中为光入射状态检测)在输出/非输出之间进行切换的情况下，进行该切换之后复原到通常的检测状态， 经过了相比产生与通常的状态不同的检测状态的时间足够长的时间就可以进行误动作的报告。因此如果在短时间内持续着通常的检测状态与异常的检测状态切换的状态，就不会将此作为误动作进行报告，能够稳定地进行误动作的报告。关于第一以及第二多光轴光电传感器的变量更新机构，在优选的一个实施方式中，作为更新上述第一变量及第二变量的处理而进行如下处理对得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理的次数以及得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理的次数进行计测。在其他的优选实施方式中执行以下处理对得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理的次数以及得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理的次数进行计测的处理；将各计测值换算为时间的处理。而且在其他的优选方式中，变量更新机构作为更新第一变量以及第二变量的处理进行以下处理对得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间以及得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间进行计测。关于第一以及第二多光轴光电传感器的其他优选方式中，报告控制机构响应于上述报告控制单元使误动作报告单元工作，将显示控制信息输出到外部，所述显示控制信息用于在显示器中显示检测出误动作的信息。由此一来，能够在显示器的画面上确认多光轴光电传感器的动作状况，从而提高了便利性。其中显示控制信息可以直接输出到显示器中， 在利用个人计算机等控制装置来控制显示器的动作的情况下还可以将显示控制信息输出到控制装置。发明的效果根据本发明，能够根据是否进行基于误动作报告机构的报告，来区分出由于检测对象物体的运动在输出/非输出之间进行切换的情况和由于其他原因在输出/非输出之间进行切换的情况。因此分析进行报告时周围环境的状况等来确定产生误动作的原因，能够提出消除该原因的对策。


图1是表示多光轴光电传感器的外观的立体图。图2是表示多光轴光电传感器的框图。图3是表示在多光轴光电传感器的主要处理顺序的流程图。图4是表示计数器计数处理的详细顺序的流程图。图5是对于光轴扫描处理的具体例子将基于图4顺序的光入射计数器以及光屏蔽计数器的值的变化与控制信号以及误动作的报告状态建立相互关联地表示的说明图。图6是表示计数器计数处理的其他顺序的流程图。图7是对于光轴扫描处理的具体例子将基于图6顺序的光入射计数器以及光屏蔽计数器的值的变化与控制信号以及误动作的报告状态建立相互关联地表示的说明图。
具体实施例方式图1示出了适用于本发明的多光轴光电传感器的外观。该多光轴光电传感器的投光器1以及受光器2分别在长条状的框体100的内部收容了多个光学元件(在投光器1中是发光元件10，在受光器2中是受光元件20)、控制基板 (未图示)。从各框体100的下端部引出了汇集各种信号线的电缆101。在电缆101上还连接了延长用第二电缆102。在各框体100的前表面形成有用于使光通过的窗部103。发光元件10以及受光元件20沿框体100的长度方向排列配置，使得各投光面、受光面与窗部103成为相对的状态。 投光器1和受光器2隔着规定的间隔相对配置，使得各发光元件10和各受光元件20以一对一的关系相对。由此，可以得到每个发光元件10和受光元件20的组合与这些光轴的位置、方向相吻合的状态，设定了基于多个光轴的二维的检测区域S。图2表示上述多光轴光电传感器的电结构。在投光器1中作为发光元件10使用了 LED，在受光器2中作为受光元件20使用了光电二极管。在投光器1中每个发光元件10上设置了驱动电路11，还设有光轴顺序选择电路13、控制电路14、通信电路15、输入输出电路16、显示电路17等。各发光元件10分别经由驱动电路11以及光轴顺序选择电路13和控制电路14相连接。 受光器2中，在每个受光元件20上设有放大电路21以及模拟开关22，还设有光轴顺序选择电路23、控制电路24、通信电路25、输入输出电路26、显示电路27、滤波器28、A/ D转换电路29、放大电路30等。其中，在各控制电路14、24中包含有CPU、存储器。投光器1以及受光器2的光轴顺序选择电路13、23依次使各光轴变得有效。投光器1以及受光器2的各控制电路14、24经由通信电路15、25彼此进行通信，并使进行各光轴顺序选择电路13、23的切换动作的时刻同步。并且投光器1侧的控制电路14在该切换时刻输出点亮控制信号，以从上位的光轴依次点亮各发光元件10。受光器2的控制电路24根据光轴顺序选择电路23的切换将各模拟开关22依次设为接通状态。由此来自与点亮的发光元件10对应的受光元件20的受光信号经由放大电路30、滤波器28导入到A/D转换电路29后进行数字转换，再输入到控制电路24。控制电路 24通过将输入的受光量与预先确定的入射光阈值进行比较，来检测各光轴是光入射状态还是光屏蔽状态。如上所述，利用投光器1和受光器2的配合依次使光轴变得有效，驱动有效的光轴的发光元件10和受光元件20，利用受光元件20的受光量来检测出是否有光入射。将该处理从最上位的光轴按顺序进行到最下位的光轴就相当于1次光轴扫描处理。然后在该实施例中，继续进行光轴扫描处理，根据各个光轴的检测结果来判断检测区域S是否被物体遮光。具体地在该实施例中，在同一个光轴中连续两次检测出遮光时就判断检测区域S处于光屏蔽状态。但是不局限于此，也可以根据检测出两次以上的遮光就判断检测区域S处于光屏蔽状态，而与处于光屏蔽状态的光轴是否是同一光轴无关。并且，还可以根据在所有的光轴检测到光入射的状态切换到检测到光屏蔽的光轴的状态来立即判断出检测区域S处于光屏蔽状态。在投光器1以及受光器2的各输入输出电路16、26中包含有输入端，所述输入端用于输入在设定各传感器的动作模式时使用的信号或复位信号等。并且在受光器2的输入输出电路26中包含有用于输出控制信号的两个输出端，在投光器1的输入输出电路16中也设有辅助输出用输出端。从受光器2输出的控制信号用于控制继电器的动作，该继电器安装在未图示的危险区域内的机械的电源供给电路中。在该实施例中，反复进行光轴扫描处理和判断检测区域S中是否存在光屏蔽的处理，并且在判断出检测区域S没有处于光屏蔽状态的期间将控制信号设定为接通状态(高电平)。另一方面，判断出检测区域S处于光屏蔽状态的情况下将控制信号设定为断开状态(低电平)，以停止控制输出。由此停止向机械供电，机械的动作也变为停止状态。
在解除了光轴的光屏蔽之后控制输出的停止还会维持一段时间，直到利用光轴扫描处理检测不到光轴的光屏蔽的状态维持规定时间为止。由此，在变成检测不到物体的状态之后继续使机械的动作停止规定期间，就能够确保安全。另外，虽然在图1、图2中没有示出，但是在投光器1以及受光器2前表面的适当位置上设有多个显示灯，其用于表示设定在传感器上的功能、动作状态、各光轴的受光量等。 显示电路17、27用于控制这些显示灯的动作。显示灯中还包括报告后述误动作的显示灯。在该实施例的多光轴光电传感器中，通过提高对各光轴的处理速度，能够对光轴的光屏蔽迅速反应来停止控制输出。1次光轴扫描处理所需时间例如为10 20毫秒。人的身体遮挡光轴的情况下，即使移动得再快也需要几百毫秒，因而如果根据当检测到同一光轴连续光屏蔽两次时判断检测区域S处于光屏蔽状态的规则，就能在人体侵入到检测区域S的情况下立即对此反应，能够停止控制输出。但是如果提高了这种处理的速度，在虫子通过检测区域或由于周围机械产生振动导致投光器1和受光器2之间产生光轴的错位等产生了几十毫秒程度的遮光的情况下，也会判断出检测区域处于光屏蔽状态，有可能会停止控制输出。对于这一点在该实施例中，将光轴处于光屏蔽状态的时间远远小于检测对象物(具体为人体)遮挡光轴的遮光时间的情况设定为误动作，通过进行以下的图3、图4所示的处理来检测出误动作，利用显示灯报告该误动作。在图3、图4中Con是表示得到全部的光轴检测到光入射的结果的光轴扫描处理次数的计数器，Coff是表示得到检测到处于光屏蔽状态的光轴的光轴扫描处理次数的计数。 Con相当于“用于解决课题的手段”中所述的第一变量，Coff相当于第二变量。下面将Con 称为“光入射计数器Con”，将Coff称为“光屏蔽计数器Coff ”。这些计数器Con以及Coff 在初始化处理中设定为初始值O。图3以及图4的处理需要投光器1以及受光器2的各控制电路14、24配合进行。图3的最初步骤(STl)表示启动电源后立即进行的光轴扫描处理(以下称“初始扫描处理”)。在这里，使光轴从最上位的光轴到最下位的光轴的顺序依次有效，检测有效的光轴是否有光入射。在该初始扫描处理中如果检测到了所有光轴的光入射状态(ST2为”是”)，就将控制信号设定为接通状态(ST3)，并将光入射计数器Con设置为1(ST4)。另一方面，在初始扫描处理中检测到了光屏蔽的光轴的情况下(ST2为“否”)，将控制信号设定为断开状态 (ST5)，将光屏蔽计数器Coff设置为常数m(m是大于2的整数)(ST6)。由此一来，根据初始扫描处理的结果设定了控制信号以及计数器值之后反复进行基于ST7以下各步骤的循环。在该循环中，首先进行光轴扫描处理(ST7)以及计数器计数处理(ST8)，接着根据控制信号的接通/断开状态进行STlO 14或ST15 16。在ST7中和STl同样地，使光轴从最上位到最下位的顺序依次有效，检测出有效的光轴是否有入射光。在ST8的计数器计数处理中，根据刚刚进行的光轴扫描处理以及在前一阶段进行的光轴扫描处理的检测结果，来更新光入射计数器Con或者光屏蔽计数器 Coff。图4表示了该计数器计数处理的详细过程。具体地参照图4进行说明，在刚刚进行的光轴扫描处理中检测到所有光轴的入射光(ST21为“是”)，在前一个光轴扫描处理中检测到光屏蔽的光轴的情况下(ST22为“是”) 将光入射计数器Con复位到O (ST23)，之后提高光入射计数器Con (ST24)。由此光入射计数器Con的值变为1。在刚刚进行的光轴扫描处理以及前一个光轴扫描处理中都检测到了所有光轴都有入射光的情况下(ST21为“是”、ST22为“否”)，不实施光入射计数器Con的复位(ST23)， 而只进行提高光入射计数器Con的处理(ST24)。在刚刚进行的光轴扫描处理中检测到了光屏蔽的光轴(ST21为“否”)且在前一个光轴扫描处理中检测到了所有的光轴都有入射光的情况下(ST25为“是”)，将光屏蔽计数器Coff复位到0(ST26)，之后提高光屏蔽计数器Coff (ST27)。由此光屏蔽计数器Coff的值变为1。在刚刚进行的光轴扫描处理以及前一个光轴扫描处理中都检测到了光屏蔽的光轴的情况下(ST21、ST25为“否”)不实施光屏蔽计数器Coff的复位(ST26)，而只进行提高光屏蔽计数器Coff的处理(ST27)。返回到图3，如果按照上述顺序进行计数器计数处理，则会根据当前的控制信号的状态来进行不同内容的处理。首先，控制信号为接通状态的情况下，从ST9进行到ST15，利用刚刚之前以及前一个光轴扫描处理的结果来判断检测区域S是否处于光屏蔽状态。在该实施例中，和上述计数器计数处理不同地，对各个光轴连续检测出光屏蔽的次数进行统计， 当某个光轴的连续光屏蔽次数达到两次的时候就判断检测区域处于光屏蔽状态。当该判断成立的情况下(ST15为“是”)，将控制信号切换到断开状态(ST16)。由此控制输出就会停止。另一方面，当判断检测区域没有处于光屏蔽状态的情况下(ST15为“否”)，控制信号将维持接通状态。当控制信号早已设定为断开状态的情况下，从ST9进行到ST10，并检查光入射计数器Con。在该实施例中光入射计数器Con达到7时，即连续七次得到在所有的光轴检测到光入射的结果时，将控制信号从断开切换到接通(ST10、ST11)。而且，如果这时的光屏蔽计数器Coff在2以下(ST12为“是”)，就点亮误动作报告用显示灯(ST13)。而且在更新光屏蔽计数器Coff的同时进行光轴扫描处理的时刻、对应于光屏蔽计数器Coff值的时间长度、 检测出光屏蔽的光轴的识别号码等作为历史信息保存在存储器内(ST14)。控制信号为断开的情况下如果光入射计数器Con小于7(ST10为“是”)，就会维持控制信号的断开状态。并且，即使是光入射计数器Con达到7之后将控制信号切换到接通状态的情况下(利用STlO的“否”判断进行STll的情况)，如果光屏蔽计数器CofT大于 2 (ST12为“否”)，就会跳过保存误动作的报告(ST13)、历史信息的处理(ST14)。另外，基于显示灯点亮的报告会在维持规定的时间之后结束。并且，除了显示灯的点亮之外，传感器连接到个人电脑等外部装置的情况下，可以将表示发生了误动作的显示控制信息发送到外部装置后显示在显示器中。图5举出了四个光轴扫描处理结果转换的例子，在各个例子中和光入射计数器 Con以及光屏蔽计数器Coff的检测结果对应的值的变化与控制信号的接通/断开状态以及误动作的报告状态建立相互关联。其中在所有的例子中，利用光轴扫描处理检测到所有的光轴都有光入射的情况用〇标记表示，利用光轴扫描处理检测到处于光屏蔽状态的光轴的情况用X标记表示。以下将〇标记的检测结果称为“光入射状态检测”，用X标记表示的结果称为“光屏蔽状态检测”。并且在⑴ (3)的例子中，在供电后得到图示的第一列(左端列)的结果之前进行多次的光轴扫描处理，在⑷例子中供电后立即进行光轴扫描处理。并且，在所有的例子中用简单的编号(1、2、3…)来表示各光轴扫描处理。在图5的(1)部分的例子中，从光入射计数器Con为η (η >0)、光屏蔽计数器CofT 为O的状态开始图示。在该例子中，图中的第二次光轴扫描处理中从光入射状态检测切换到了光屏蔽状态检测。由此，将光屏蔽计数器Coff复位之后进行了提高处理(图4的ST26 以及ST27)，因而光屏蔽计数器Coff从O变化为1。而且，在下一个光轴扫描处理中也是光屏蔽状态检测，因而进行了光屏蔽计数器Coff的提高处理(ST27)，由此光屏蔽计数器Coff 变化为2。根据图4，由于在持续进行光屏蔽状态检测的期间不需要更新光入射计数器Con， 因而在光屏蔽计数器Coff更新的期间Con的值一直维持在η。在图5的(1)部分的例子的第四次光轴扫描处理中，从光屏蔽状态检测复原到光入射状态检测。由此进行图4的ST23、ST24，因而光入射计数器Con从η变化为1。而且，在以后的光轴扫描处理中也会继续进行光入射状态检测，因而每次都进行光入射计数器Con 的提高处理(ST24)，光入射计数器Con每次增加1。并且根据图4，在持续进行光入射状态检测的期间不需要更新光屏蔽计数器Coff，因而在更新光入射计数器Con的期间，光屏蔽计数器Coff的值一直维持在2。在图5的(1)部分的例子中，在图中的第二次光轴扫描处理中检测到处于光屏蔽状态光轴和在第三次光轴扫描处理中检测到处于光屏蔽状态光轴是同一个光轴。从第三次光轴扫描处理之后进行的判断处理中判断出检测区域S处于光屏蔽状态时，随之控制信号从接通状态变化为断开状态，此后控制信号的断开状态一直维持到光入射计数器Con达到 7为止。在图中，在第十次光轴扫描处理中，当光入射计数器Con达到7时，控制信号复原到接通状态。而且，由于这时的光屏蔽计数器Coff为2，因而控制信号复原到接通状态的同时还进行误动作的报告。在图5的(2)部分的例子中也同样地从光入射计数器Con为η、光屏蔽计数器CofT 为O的状态开始图示，在图中的第二次光轴扫描处理中，从光入射状态检测切换到光屏蔽状态检测。并且在该例中如果在第二次光轴扫描处理中检测到处于光屏蔽状态光轴和在第三次光轴扫描处理中检测到处于光屏蔽状态光轴为同一个光轴，则根据第三次光轴扫描处理的结果，控制信号从接通状态变化为断开状态。在图5的(2)部分的例子中，接着第二次以及第三次在第四次光轴扫描处理中也进行光屏蔽状态检测，由此光屏蔽计数器Coff更新为3，光入射计数器Con —直维持在η。由于在第五次光轴扫描处理中从光屏蔽状态检测变化为光入射状态检测，因而进行ST23、ST24的处理，光入射计数器Con更新为1。而且，在之后的光轴扫描处理中也继续进行光入射状态检测，因而每次都提高光入射计数器Con。在这期间光屏蔽计数器Coff维持在3的状态。在第十一次光轴扫描处理中，当光入射计数器Con达到7时控制信号复位到接通状态。但是由于这时的光屏蔽计数器Coff为3，因而不需要进行误动作的报告。
在图5的(3)部分的例子中随着第二次光轴扫描处理结果进行光屏蔽状态检测， 光屏蔽计数器Coff的值从0变化为1。而且如果假设在第三次光轴扫描处理中在和第二次相同的光轴中检测到了光屏蔽情况，则光屏蔽计数器Coff的值变化为2，控制信号从接通状态切换到断开状态。在图5的(3)部分的例子中，在下一个第四次光轴扫描处理中重新回到光入射状态检测，而且在第五次中也是光入射状态检测。由此，光入射计数器Con从η变化为1，再更新为2。但是在此后的第六次以及第七次光轴扫描处理中重新变为光屏蔽状态检测，在此后切换为光入射状态检测。在图中的第八次光轴扫描处理中，从光屏蔽状态检测切换到光入射状态检测时，光入射计数器Con被再度复位，从1开始重新计数。光屏蔽计数器Coff通过第六次以及第七次光轴扫描处理更新为2，但是在此后的持续进行光入射状态检测的期间不会产生变化，一直维持在2。在图5的(3)部分的例子中，控制信号根据第三次光轴扫描处理结果变为断开状态之后，直到光入射计数器Con达到7为止一直维持在断开状态，并在第十四次光轴扫描处理中根据光入射计数器Con变为7的情况复原到接通状态。并且由于在该光入射计数器 Con变为7时光屏蔽计数器Coff为2，因而在控制信号复原到接通状态的同时还会进行误动作的报告。在图5的(3)部分的例子中，在图中的第一至第八次光轴扫描处理中快速切换了光入射状态检测和光屏蔽状态检测，但是由于切换到光入射状态检测时的光入射计数器 Con的值小于7，因而不需要使控制信号复原到接通状态或进行误动作的报告。在图5的(4)部分的例子中，由于初始扫描处理的结果是光屏蔽状态检测，通过图 3的ST5、ST6的处理初始的控制信号设定为断开状态，并且光屏蔽计数器CofT变为m(假设m> 2)。由于在第二次光轴扫描处理中切换到光入射状态，因而光入射计数器Con从O 变化为1。在此后根据光入射状态持续进行，每次都会提高光入射计数器Con，但是光屏蔽计数器Coff —直维持在m。在图5的(4)部分的例子中，控制信号在光入射计数器Con达到7的时刻切换到接通状态，但是由于这时的光屏蔽计数器Coff的值大于2，因而不需要进行误动作的报告。 即使实际的光屏蔽次数在2以下也不进行误动作的报告，是因为在供电后检测区域S被立即遮光的情况下也有可能是供电之前相当长的期间内检测区域S处于光屏蔽状态，不能够肯定是极短时间的遮光。如上所述，根据图3、图4所示的处理，根据在同一个光轴连续两次检测出遮光，将控制信号从接通状态切换到断开状态，此后的光轴扫描处理结果即使从光屏蔽状态检测切换到了光入射状态检测，控制信号的断开状态一直维持到连续七次进行光入射状态检测为止。如果连续七次进行光入射状态检测，则控制输出恢复到接通状态，但是如图5的 (2)部分、(4)部分所示，在切换到光入射状态检测之前光屏蔽状态检测的次数在2以下，就不进行误动作的报告。并且如图5的(3)部分所示，即使是在切换到光入射状态检测之前的、光屏蔽状态检测的次数在2以下，如果在连续进行7次的光入射状态检测之前重新变回光屏蔽状态检测，就不进行误动作的报告。因此，只会在光轴处于光屏蔽状态极短的时间且此后维持着稳定的光入射状态的情况下，才会进行误动作的报告。
另外，在上述实施例中，将根据光屏蔽状态检测来更新的光屏蔽计数器CofT的值一直维持到切换为光入射状态检测之后，并根据光入射计数器Con达到7时的光屏蔽计数器CofT的值来判断是否进行误动作的报告，但是算法不局限于此。例如，也可以采用在从光屏蔽状态检测切换到光入射状态检测时将光屏蔽计数器CofT复位，如果复位前的光屏蔽计数器Coff在2以下就设置误动作标志的方式。这种情况下，以在光轴的光屏蔽被解除后继续维持光入射状态使得光入射计数器Con达到7时使误动作标志复位作为条件来进行误动作的报告。并且，在光入射计数器Con达到7之前从光入射状态检测切换到光屏蔽状态检测的情况下，使误动作标志复位。除此之外，还可以按以下图6所示的顺序来实施计数器计数处理。图6的顺序对于图3的ST7而言用于代替图4的顺序。在该顺序中，光轴扫描处理中检测到所有的光轴都有入射光的情况下(即光入射状态检测的情况)，提高光入射计数器Con (ST35)，检测到处于光屏蔽状态的光轴的情况下 (即光屏蔽状态检测的情况)，提高光屏蔽计数器Coff (ST38)。在该实施例中，将光入射计数器Con以及光屏蔽计数器Coff复位的时刻与图4的例子不同。若具体说明，当光轴扫描处理结果为光入射状态检测时光屏蔽计数器Coff的值大于O的情况下(ST31、ST32为“是”)，以这时的控制信号是接通状态作为条件，使光屏蔽计数器Coff复位(ST33 ST34)。并且光轴扫描处理的结果从光入射状态检测变化为光屏蔽状态检测时(ST31为“否”且ST36为“是”的情况)将光入射计数器Con复位(ST36、 ST37)。对于和图5同样的四个例子，将使用了图6的计数器计数处理时的各计数器值的变化与控制信号的接通/断开状态以及误动作的报告状态建立相互关联地在图7中示出。在图7的(1)部分中，和图5的(1)部分同样地，如果假设在图中的第二次以及第三次光轴扫描处理中在同一个光轴中检测出了光屏蔽状态，则根据第三次光轴扫描处理的结果，使控制信号从接通状态变化为断开状态。并且，在图7的(1)部分的例子中，在第二次光轴扫描处理中光轴扫描处理的结果从光入射状态检测切换到光屏蔽状态检测的同时进行图6的ST31到ST36 ST38的处理， 光入射计数器Con变为0，光屏蔽计数器Coff变为1。接着根据第三次光轴扫描处理的结果，使得ST31、ST36变为“否”来进行ST38，因而光屏蔽计数器CofT变化为2。另一方面， 光入射计数器Con —直维持在O。如果在第四次光轴扫描处理中复原到光入射状态检测，则随着ST31、ST32的“是” 判断进行ST35，提高光入射计数器Con。在此后的光轴扫描处理中也继续进行光入射状态检测，因而光入射计数器Con会被依次提高。但是，由于控制信号为断开状态，因而不需要执行ST34，光屏蔽计数器CofT —直维持在2。此后基于第十次光轴扫描处理光入射计数器 Con达到7时，控制信号复原到接通状态的同时进行误动作的报告。然后，在该报告后的第十一次光轴扫描处理的结果为光入射状态检测的同时进行ST32 ST34的处理，光屏蔽计数器Coff被复位。在图7的⑵部分 (3)部分的各例子中，也和图7的(1)部分同样地，根据第三次光轴扫描处理的结果将控制信号从接通状态变化为断开状态。并且，在第二次光轴扫描处理中从光入射状态检测变化为光屏蔽状态检测时，将光入射计数器Con复位，将光屏蔽计数器CofT设定为1，而且如果继续进行光屏蔽状态检测，则光屏蔽计数器CofT继续增加。 并且即使从光屏蔽状态检测变化为光入射状态检测，光入射计数器Con小于7的期间，光屏蔽计数器CofT不会复位，而是维持在根据光屏蔽状态检测来更新时的最终的值。在图7的(4)部分的例子中，初始扫描的结果变为光屏蔽状态检测的同时光入射计数器Con设定为初始值0，光屏蔽计数器CofT设定为m。根据第二次光轴扫描处理变为光入射判断后，光入射计数器Con会增加，但是由于控制信号为断开状态，因而光屏蔽计数器CofT —直维持在m。光入射计数器Con达到7后控制信号变为接通状态时，根据下一个光入射状态检测光屏蔽计数器CofT被复位。在图7的(1)部分 (4)部分的例子中，关于控制信号的接通/断开状态的切换， 可以得到和图5的⑴部分 (4)部分同样的结果。另一方面，关于误动作，报告在图7的 (1)部分、(2)部分、(4)部分的例子中可以得到和图5的对应例子同样的结果，但是在图7 的(3)部分的例子中，发生和图5的(3)部分不同的结果。具体参照图7的(3)部分进行说明，在第四次光轴扫描处理中从光屏蔽状态检测切换到光入射状态检测的时刻，由于控制信号为断开状态，因而光屏蔽计数器Coff不复位而一直维持在2。此后，图中的第六次以及第七次光轴扫描处理的结果变为光屏蔽状态检测，随之光屏蔽计数器CofT增加两次变为4，此后继续进行光入射状态检测的期间，4的状态一直维持到光入射计数器Con达到 7为止。其结果，光入射计数器Con达到7后即使控制信号复原到接通状态，光屏蔽计数器 Coff的值不符合进行误动作报告的条件(图3的ST12)，因而不实施误动作报告。另外，控制信号在复原到接通状态之后的第十五次光轴扫描处理的结果变为光入射状态检测，使得 ST36变为“是”，随之光屏蔽计数器CofT也被复位。如图7的(3)部分的例子所示，根据图6的计数器计数处理，由于检测区域S的光屏蔽，控制信号变为断开状态的期间产生间断性的光屏蔽状态检测的情况下，假设光屏蔽状态检测的各期间很短，只要在此期间不发生七次以上的光入射状态检测，就不需要进行误动作报告。因此，在使用了图4的计数器计数处理的情况下，也能够利用严格的基准来判断误动作，能够提高误动作报告的可靠性。另外，在图5、图7的各实施例中，在停止控制输出后，根据连续7次进行光入射状态检测来自动复原控制输出，但是也可以根据现场的状况不采用这种自动复原方式，而是采用工作人员在确认安全之后手动复原控制输出的方式。但是在这种情况下，也只在进行了误动作的报告时自动复原控制输出。在上述图5、图7所示的实施例中，将检测区域S中不存在物体的光入射状态作为通常的状态，并报告从光入射状态检测变化为光屏蔽状态检测时的输出切换中产生的误动作，也可以与此相反地，将检测区域S内包含物体的光屏蔽状态作为通常的状态，可以将从光屏蔽状态到光入射状态的变化当作物体从检测区域S离开的状态来检测。在这种情况下，将与光入射计数器以及光屏蔽计数器相关的处理以与上述各实施例相反的顺序进行相同的处理，就能够在由于错误的光入射状态检测而在输出/非输出之间进行切换的情况下，将此错误作为误动作进行报告。附图标记的说明1投光器
2受光器
10发光元件
20受光元件
13、23光轴顺序选择电路
14、24控制电路
17,27显示电路
权利要求
1.一种多光轴光电传感器，在投光器和受光器之间设定有多个光轴； 反复进行以下处理光轴扫描处理，依次使各光轴变得有效，并检测在有效的光轴上是否有光入射， 判断处理，根据光轴扫描处理的结果，来判断由各光轴形成的检测区域的光入射/光屏蔽状态；根据判断的结果，来在输出/非输出之间进行切换，其特征在于，具有误动作报告单元，其用于报告表示判断为上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的输出是因误动作而引起的，变量更新单元，其根据针对每次光轴扫描处理的判断结果来更新第一变量和第二变量，所述第一变量表示得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间的长度，所述第二变量表示得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理的执行时间的长度，报告控制单元，其在满足特定条件时，使误动作报告单元工作，上述特定条件是指，在上述检测区域处于光入射状态的判断结果持续的期间内被更新的第一变量的值达到预先确定的第一基准值，且在这之前根据检测区域处于光屏蔽状态的判断结果来所更新的第二变量的最终值在预先确定的第二基准值以下。
2.一种多光轴光电传感器，在投光器和受光器之间设定有多个光轴； 反复进行以下处理光轴扫描处理，依次使各光轴变得有效，并检测在有效的光轴上是否有光入射， 判断处理，根据光轴扫描处理的结果，来判断由各光轴形成的检测区域的光入射/光屏蔽状态；根据判断的结果，来在输出/非输出之间进行切换，其特征在于，具有误动作报告单元，其用于报告表示判断为上述检测区域处于光入射状态的判断结果的输出是因误动作而引起的，变量更新单元，其根据针对每次光轴扫描处理的判断结果来更新第一变量和第二变量，所述第一变量表示得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间的长度，所述第二变量表示得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理的执行时间的长度；报告控制单元，其在满足特定条件时，使误动作报告单元工作，上述特定条件是指，在上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果所持续的期间内被更新的第一变量的值达到预先确定的第一基准值，且在这之前根据检测区域处于光入射状态的判断来所更新的第二变量的最终值在预先确定的第二基准值以下。
3.根据权利要求1或2所述的多光轴光电传感器，其特征在于，还具有输出单元，其输出用于使外围设备动作的控制信号；输出停止单元，其在上述第二变量的值达到第二基准值或者小于第二基准值的规定的阈值时，使上述输出单元停止输出控制信号。
4.根据权利要求3所述的多光轴光电传感器，其特征在于，还具有存储单元，该存储单元响应于上述误动作报告单元的动作，保存与上述控制信号的输出被停止的光轴扫描处理有关的信息。
5.根据权利要求1或2所述的多光轴光电传感器，其特征在于，第二基准值设定为小于第一基准值的值。
6.根据权利要求1或2所述的多光轴光电传感器，其特征在于，上述变量更新单元作为更新上述第一变量及第二变量的处理而进行如下处理对得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理的次数以及得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理的次数进行计测。
7.根据权利要求1或2所述的多光轴光电传感器，其特征在于，上述变量更新单元作为更新上述第一变量及第二变量的处理而进行如下处理对得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理的次数以及得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理的次数进行计测的处理；将各计测值换算为时间的处理。
8.根据权利要求1或2所述的多光轴光电传感器，其特征在于，上述变量更新单元作为更新第一变量及第二变量的处理而进行如下处理对得到上述检测区域处于光入射状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间以及得到上述检测区域处于光屏蔽状态的判断结果的光轴扫描处理所持续的时间进行计测。
9.根据权利要求1或2所述的多光轴光电传感器，其特征在于，还具有误动作检测结果输出单元，该误动作检测结果输出单元响应于上述报告控制单元使误动作报告单元工作， 将显示控制信息输出到外部，所述显示控制信息用于在显示器中显示检测出误动作的信肩、ο
全文摘要
在根据检测区域处于光屏蔽状态的情况来停止控制输出的多光轴光电传感器中，根据每次光轴扫描处理的结果来更新第一变量Con和第二变量Coff，该第一变量Con表示得到检测区域处于光入射状态的判断结果(光入射状态检测)的光轴扫描处理所持续的时间的长度，该第二变量Coff表示得到检测区域处于光屏蔽状态的判断结果(光屏蔽状态检测)的光轴扫描处理所持续的时间的长度。在检测区域处于光入射状态的判断结果持续进行的期间被更新的第一变量Con的值达到预先确定的第一基准值，且在这之前根据检测区域处于光屏蔽状态的判断来被更新的第二变量Coff的最终值在预先确定的第二基准值以下的情况下，报告光屏蔽状态检测是由于误动作而产生。利用该报告能够正确区分由于检测对象物以外的原因导致错误地在输出/非输出之间进行切换的情况。
文档编号G01V8/20GK102318191SQ20108000788
公开日2012年1月11日 申请日期2010年8月25日 优先权日2009年8月31日
发明者小泽亮, 尾﨏一功 申请人:欧姆龙株式会社